一种集流体、极片、电芯、电池包及用电设备的制作方法

本技术涉及电池，具体涉及一种集流体、极片、电芯、电池包及用电设备。

背景技术：

1、极片作为电池的重要组成部分，对电池性能起这至关重要的作用。

2、相关技术中，如图5所示，单体电芯极片采用厚度均一的箔材，在箔材双面进行电极材料层均匀涂布，形成如上图所示的“三明治”结构。但是采用当前这种均一箔材两侧均匀涂布的方式制得的极片，叠片装配成电芯后，充放电过程中两端温度较高，主要原因是因为采用了厚度较薄的均一箔材来提高电芯的能量密度和空间利用率。

3、如图6所示，电流在极芯长度方向的分布在极芯两端出现了较为严重的不均匀分布，导致局部产热大，进而使得极芯两端温度高。

4、如图7所示，通过电化学仿真的电芯整体温度分布云图可以发现，采用当前这种均一箔材两侧均匀涂布的方式制得的极片，叠片装配成电芯后，充放电过程中两端温度较高。

5、因此，如何克服上述存在的技术问题和缺陷成为重点需要解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有电流在极芯两端出现了较为严重的分布不均匀的问题，本实用新型提供了一种集流体、极片、电芯、电池包及用电设备。

2、本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

3、本实用新型第一方面提供一种集流体在垂直于所述集流体厚度的预定方向上，所述集流体的两端分别设置有第一区域，所述两端的所述第一区域之间设置有第二区域，所述第一区域的厚度大于所述第二区域的厚度。

4、可选的，所述预定方向为所述集流体的长度方向。

5、可选的，沿远离所述第二区域的方向，所述第一区域的厚度呈增大的趋势。

6、可选的，沿远离所述第二区域的方向，所述第一区域的厚度梯度增大。

7、可选的，沿远离所述第二区域的方向，所述第一区域的厚度向两侧呈增大的趋势。

8、可选的，所述第二区域沿所述集流体的厚度方向具有相对设置的第一面和第二面，所述第一面和第二面相互平行。

9、可选的，在所述预定方向上，位于所述集流体一端的所述第一区域的尺寸与所述集流体的尺寸之比为1：5-10。

10、可选的，所述第二区域的平均厚度为b mm，所述第一区域远离所述第二区域的一端的厚度为h mm,则h与b的关系满足：h＝a*ln(b)+c，其中，所述a的取值范围：0.01～0.02；所述c的取值范围为0.062～0.11。

11、可选的，所述集流体为正极集流体，所述第二区域的平均厚度为0.01mm～0.02mm。

12、可选的，所述集流体为负极集流体，所述第二区域的平均厚度为0.0045mm～0.008mm。

13、本实用新型第二方面提供一种极片，包括本实用新型第一方面提供的的集流体。

14、可选的，所述集流体负载有电极材料层，负载在所述第一区域的电极材料层的厚度小于负载在所述第二区域的电极材料层的厚度，使得所述极片的厚度均一。

15、本实用新型第三方面提供一种电芯，包括正极极片、负极极片、隔膜、正极极耳和负极极耳，所述隔膜位于所述正极极片和所述负极极片之间，所述正极极片和所述负极极片中的至少一者包括本实用新型第一方面提供的集流体，至少一个所述第一区域连接有正极极耳或负极极耳。

16、可选的，所述正极极耳和所述负极极耳相对设置在所述电芯的长度方向的两端。

17、可选的，所述正极极片和所述负极极片分别包括本实用新型第一方面提供的的集流体，所述正极极耳设置于所述正极极片的所述集流体的所述第一区域，所述负极极耳设置于所述负极极片的所述集流体的所述第一区域。

18、本实用新型第四方面提供一种电池包，包括本实用新型第三方面提供的电芯。

19、本实用新型第五方面提供一种用电设备，包括本实用新型第三方面提供的电芯或本实用新型第四方面提供的电池包。

20、根据本实用新型提供的集流体，通过在垂直于集流体厚度的预定方向上的两端设置第一区域，两端的第一区域之间设置有第二区域，第一区域的厚度大于第二区域的厚度，通过增厚所述集流体端部厚度降低单位区域的集流体的阻抗，使得所述集流体一端或两端阻抗小于中间阻抗，当应用于正极极耳和负极极耳设置在两端的电芯中时，可改善因电流分布不均带来的产热差异，同时，增加集流体端部的厚度也能更快的将产生的热量传导出去，有效改善电芯的产热和散热，使得电芯温度分布更加均匀，有利于提升电芯的快充性能。

技术特征：

1.一种集流体，其特征在于，在垂直于所述集流体厚度的预定方向上，所述集流体的两端分别设置有第一区域，所述两端的所述第一区域之间设置有第二区域，所述第一区域的厚度大于所述第二区域的厚度。

2.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述预定方向为所述集流体的长度方向。

3.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，沿远离所述第二区域的方向，所述第一区域的厚度呈增大的趋势。

4.根据权利要求3所述的集流体，其特征在于，沿远离所述第二区域的方向，所述第一区域的厚度梯度增大。

5.根据权利要求3或4所述的集流体，其特征在于，沿远离所述第二区域的方向，所述第一区域的厚度向两侧呈增大的趋势。

6.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述第二区域沿所述集流体的厚度方向具有相对设置的第一面和第二面，所述第一面和第二面相互平行。

7.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，在所述预定方向上，位于所述集流体一端的所述第一区域的尺寸与所述集流体的尺寸之比为1：5-10。

8.根据权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述第二区域的平均厚度为b mm，所述第一区域远离所述第二区域的一端的厚度为h mm,则h与b的关系满足：h＝a*ln(b)+c，其中，所述a的取值范围：0.01～0.02；所述c的取值范围为0.062～0.11。

9.根据权利要求1或8所述的集流体，其特征在于，所述集流体为正极集流体，所述第二区域的平均厚度为0.01mm～0.02mm。

10.根据权利要求1或8所述的集流体，其特征在于，所述集流体为负极集流体，所述第二区域的平均厚度为0.0045mm～0.008mm。

11.一种极片，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的集流体。

12.根据权利要求11所述的极片，其特征在于，所述集流体负载有电极材料层，负载在所述第一区域的电极材料层的厚度小于负载在所述第二区域的电极材料层的厚度，使得所述极片的厚度均一。

13.一种电芯，其特征在于，包括正极极片、负极极片、隔膜、正极极耳和负极极耳，所述隔膜位于所述正极极片和所述负极极片之间，所述正极极片和所述负极极片中的至少一者包括权利要求1-10中任一项所述的集流体，至少一个所述第一区域连接有正极极耳或负极极耳。

14.根据权利要求13所述的电芯，其特征在于，所述正极极耳和所述负极极耳相对设置在所述电芯的长度方向的两端。

15.根据权利要求14所述的电芯，其特征在于，所述正极极片和所述负极极片分别包括权利要求1-10中任一项所述的集流体，所述正极极耳设置于所述正极极片的所述集流体的所述第一区域，所述负极极耳设置于所述负极极片的所述集流体的所述第一区域。

16.一种电池包，包括权利要求13-15中任意一项所述的电芯。

17.一种用电设备，包括权利要求13-15中任意一项所述的电芯或权利要求16所述的电池包。

技术总结
为克服现有电流在极芯两端出现了较为严重的分布不均匀的问题，本技术提供了一种集流体、极片、电芯、电池包及用电设备，在垂直于所述集流体厚度的预定方向上，集流体的两端分别设置有第一区域，两个第一区域之间设置有第二区域，第一区域的厚度大于第二区域的厚度；本技术通过使集流体第一区域厚度大于集流体第二区域厚度，通过增厚集流体第一区域厚度降低单位区域的集流体的阻抗，使得集流体两端阻抗小于中间阻抗，改善因电流分布不均带来的产热差异，同时，增加集流体两端的厚度也能更快的将产生的热量传导出去，有效改善电芯的产热和散热，使得电芯温度分布更加均匀，有利于提升电芯的快充性能的优点。

技术研发人员：朱涛,郭冠南,张露露,向涛,段真真
受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司
技术研发日：20230428
技术公布日：2024/1/14