一种电极组件、电池单体、电池及用电装置的制作方法

本技术涉及电池，特别是涉及一种电极组件、电池单体、电池及用电装置。

背景技术：

1、电池单体内的电极组件成型方式多种多样，具体可以分为叠片电池和卷绕电池，其中，卷绕电池常见的又有电极组件呈圆柱形卷绕的圆柱电池和电极组件呈扁平卷绕状的扁平卷绕电池。

2、电极组件主要是由阴阳极片以及位于阴阳极片之间的隔膜层叠设置并卷绕形成卷状，卷状的电极组件会形成一卷孔，该类电池单体的电极组件在制造及使用过程中，卷孔容易出现塌陷，进而导致电极组件析锂、内阻增大等问题，即导致电池单体的性能变差。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种电极组件、电池单体、电池及用电装置，意在缓解电极组件的卷孔位置附近的极片的塌陷，以便改善电池单体的性能。

2、本技术的第一方面提供了一种电极组件，用于电池单体，其特征在于，所述电极组件包括极性相反的至少两个极片，所述至少两个极片层叠布置并卷绕形成卷绕结构，所述卷绕结构的中心具有卷孔；

3、其中，至少一个所述极片上设有加强结构，所述加强结构位于所述卷孔的外侧。

4、相关技术中的电极组件，其卷孔位置附近的极片容易出现塌陷进而影响电池单体的性能。而本技术的实施方式中，对电极组件的极片进行了结构改善，极片上形成有加强结构，加强结构位于所述卷孔的外侧，进而缓解了电极组件的卷孔位置附近的极片的塌陷，有利于改善电池单体的性能。

5、在本技术的一些实施方式中，所述加强结构在与所述极片的宽度方向相交的方向上延伸设置，所述极片的宽度方向平行于所述卷孔的轴向。

6、由于卷孔附近极片的塌陷是向内部塌陷，如果将加强结构的延伸方向与卷孔的轴向平行则会容易导致卷孔附近极片的塌陷，通过使得加强结构的延伸方向与极片的宽度方向相交，进而可以通过加强结构提高极片的结构强度，缓解卷孔附近极片的塌陷。

7、在本技术的一些实施方式中，所述加强结构的延伸方向与所述极片的宽度方向的夹角范围为10°至90°。

8、通过大量的试验验证，加强结构的延伸方向与所述极片的宽度方向的夹角范围为10°至90°之间时，加强结构能够提供较好的支撑作用，以缓解卷孔附近极片的塌陷；当夹角小于10°时，加强结构的延伸方向大体上平行于所述极片的宽度方向，进而不能提供较好的提供抑制塌陷的支撑作用。

9、在本技术的一些实施方式中，所述加强结构的延伸方向与所述极片的宽度方向的夹角为90°。

10、通过大量试验验证，加强结构的延伸方向与所述极片的宽度方向的夹角取90°时，其支撑效果较好。

11、在本技术的一些实施方式中，所述加强结构呈长条状的凸起结构或者长条状的凹槽结构。

12、通过使在极片上形成的所述加强结构呈长条状的凸起结构或者长条状的凹槽结构来提高极片的结构强度；所述加强结构的结构简单，可以通过冷压或者挤压极片的方式形成，成型方式简单。

13、在本技术的一些实施方式中，所述加强结构有多条，在与所述加强结构的延伸方向相垂直的方向上，多条所述加强结构相互间隔排布。

14、通过在与所述加强结构的延伸方向相垂直的方向上，形成多条相互间隔排布的所述加强结构，多条所述加强结构作为一个整体，可以对极片的多个不同的位置提供支撑加强，进而进一步改善对卷孔的支撑能力。

15、在本技术的一些实施方式中，所述加强结构包括第一加强结构和第二加强结构；

16、在沿所述极片的宽度方向上，至少一个所述极片上并排形成有所述第一加强结构和所述第二加强结构；

17、其中，所述第一加强结构和所述第二加强结构以中线为对称线相互对称设置，所述中线垂直于所述极片的宽度方向，且在所述极片的宽度方向上所述中线位于所述极片的中间位置，所述极片的宽度方向平行于所述卷孔的轴向。

18、在将极片的极片卷绕的过程中，由于极片增设了加强结构，会导致极片卷绕时，在设置加强结构位置的张力不同于其他位置，如果在极片上形成的加强结构分布不够均匀，则会导致卷绕过程中极片不同部位的张力不同；而电极组件包括阳极极性的极片和阴极极性的极片，需要保证阳极极性的极片能够较好的覆盖阴极极性的极片，以防止析锂；为了缓解析锂的问题，本技术的实施方式中，通过将第一加强结构和所述第二加强结构以中线为对称线相互对称设置，可以保证极片在中线两侧的部位的张力的均匀性，进而能够缓解因为张力不均匀而引起的极片的局部位置变形过大，并导致电极组件中的阳极极性的极片不能较好的覆盖阴极极性的极片的问题。

19、在本技术的一些实施方式中，所述极片包括位于所述卷孔内的起始端，所述极片靠近所述起始端的位置上形成有所述加强结构。

20、由于卷孔附近极片的塌陷是主要解决的问题，因此通过在极片靠近所述起始端的位置上形成有所述加强结构，便可以增强对卷孔的支撑；而且，由于在极片上如果增设过多的加强结构，也容易导致极片卷绕形成的卷体结构占用过多的空间，导致能量密度降低；因此，在极片靠近所述起始端的位置上形成有所述加强结构，可以减少加强结构的数量，进而有利于保住电极组件的能量密度。

21、在本技术的一些实施方式中，进一步的，所述极片卷绕形成多圈卷层，在由所述卷孔指向所述极片外侧的方向上，至少一圈所述卷层形成有所述加强结构。

22、进一步的，如果在极片上形成的加强结构不够充足，同样也不能提供较好的加强效果，至少一圈所述卷层形成有所述加强结构，进而能够起到加强作用。

23、在本技术的一些实施方式中，形成有所述加强结构的所述卷层的层数不超过所述极片卷绕形成的卷层的总层数的一半。

24、通过使形成有所述加强结构的所述卷层的层数不超过所述极片卷绕形成的卷层的总层数的一半，一方面能够对卷孔附近的极片提供结构加强作用，缓解卷孔附近极片的塌陷；另一方面，也可以缓解电极组件因为加强结构过多而浪费过多的空间问题，以保持较高的能量密度。

25、在本技术的一些实施方式中，所述极片包括：

26、主体部，包括集流主体和涂布于所述集流主体的活性物质层；

27、极耳部，所述极耳部与所述主体部连接。

28、通过设置极耳部，主体部便可以通过极耳部与电池单体的极柱或者电极端子进行电连接。

29、在本技术的一些实施方式中，沿所述卷孔的轴向方向，所述主体部的两端中的至少一端连接有所述极耳部。

30、从所述主体部沿所述卷孔的轴向方向的至少一端引出极耳部，加工成本低，便于工艺实现。

31、在本技术的一些实施方式中，所述极耳部与所述集流主体一体成型。

32、极耳部与所述集流主体一体成型，可减少零部件数量，简化工艺，提高生产效率。

33、在本技术的一些实施方式中，所述主体部呈圆柱卷体结构；或者，所述主体部呈扁平卷体结构。

34、通过在圆柱卷体结构的主体部上形成加强结构或者在呈扁平卷体结构所述主体部上形成加强结构，可以缓解圆柱形的电极组件的卷孔或者扁平卷体结构的电极组件的卷孔附近极片的塌陷，改善后续制造的电池单体的性能。

35、在本技术的一些实施方式中，所述主体部呈扁平卷体结构，所述主体部包括卷绕形成的平直段和与所述平直段连接的弯曲段，所述平直段和/或所述弯曲段上形成有所述加强结构。

36、对于呈扁平卷体结构的主体部，通过在平直段上形成加强结构，能够较好的缓解卷孔附近极片在平直段位置的塌陷问题；同样的，在一些实施方式中，也可以在弯曲段上形成有加强结构，加强结构能保持弯曲段的形态，进而缓解塌陷问题。

37、本技术的第二方面提供了一种电池单体，其包括如上所述的电极组件。

38、本技术的第三方面提供了一种电池，其包括：

39、箱体；及如上所述的电池单体，所述电池单体设置于所述箱体内。

40、本技术的第四方面提供了一种用电装置，其包括如上所述的电池单体，所述电池单体用于提供电能；或者，包括如上所述的电池，所述电池用于提供电能。