电极组件、电池单体、电池及用电设备的制作方法

本申请涉及电池，具体而言，涉及一种电极组件、电池单体、电池及用电设备。

背景技术：

1、节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

2、电池的制造过程中，电池的可靠性是一个不可忽视的问题。因此，如何提高电池的可靠性，是电池技术中一个亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种电极组件、电池单体、电池及用电设备，使得电池单体具有较高的可靠性。

2、本申请是通过下述技术方案实现的：

3、第一方面，本申请实施例提供一种电极组件，电极组件为卷绕式结构，电极组件包括第一极片，第一极片包括多个第一极耳，多个第一极耳在第一极片卷绕后层叠设置，多个第一极耳的宽度由第一极片的外圈至内圈逐渐增加。

4、根据本申请实施例的电极组件，第一极耳的宽度由第一极片的外圈至内圈逐渐增加，也即，位于第一极片的最内圈的第一极耳的宽度最大，位于第一极片的最外圈的第一极耳的宽度最小；第一极片在卷绕时，最内圈的第一极耳位置确定后，即使多个第一极耳发生错位，由于最外圈的第一极耳的宽度最小，多个第一极耳在第一极片的内圈至外圈的层叠方向上也可以具有较大的重叠面积。当该电极组件装配成电池单体时，第一极耳与连接构件之间可以具有较大的连接面积，使得电池单体具有较大的过流能力，提高电池单体的可靠性。同时，由于最内圈的第一极耳的宽度最大，在最内圈的第一极耳的位置确定后，即使多个第一极耳在卷绕时发生错位，最外圈的第一极耳也不易超出最内圈的第一极耳的边缘，多个第一极耳层叠后在宽度方向上占用的空间较小，不易与其他部件干涉。

5、根据本申请的一些实施例，多个第一极耳的层叠方向为投影方向，多个第一极耳中，位于最外圈的第一极耳在最内圈的第一极耳上的投影，位于最内圈的第一极耳的周向范围内。

6、在上述方案中，即使第一极片卷绕时多个第一极耳发生错位，最外圈的第一极耳仍然位于最内圈的第一极耳的周向范围内，也即，最外圈的第一极耳的投影不超出最内圈的第一极耳的轮廓，最外侧的第一极耳与最内圈的第一极耳的重叠面积不变，多个极耳具有较大的重叠面积，使得多个第一极耳连接于连接构件时，多个第一极耳与连接构件具有较大的连接面积；同时，多个第一极耳层叠后占用的空间较小，在电池单体装配过程中，第一极耳不易与其他部件干涉，便于电池单体的装配。

7、根据本申请的一些实施例，任意相邻两个第一极耳中，外圈的第一极耳沿投影方向在内圈的第一极耳上的投影，位于内圈的第一极耳的周向范围内。

8、在上述方案中，相邻两个第一极耳中，外圈的第一极耳的投影位于内圈的第一极耳的周向范围内，也即，外圈的第一极耳的投影不超出内圈的第一极耳的轮廓，使得任意相邻两个第一极耳的重叠面积不变，第一极片卷绕时多个第一极耳的错位不影响多个第一极耳与连接构件的连接面积，使得多个第一极耳与连接构件之间具有较高的连接可靠性。

9、根据本申请的一些实施例，电极组件包括平直区和拐角区，第一极耳位于平直区。

10、在上述方案中，相对于第一极耳设置于拐角区，降低第一极耳开裂损坏的风险，便于第一极耳与连接构件连接。

11、根据本申请的一些实施例，多个第一极耳的宽度由第一极片的外圈至内圈呈线性增加、指数式增加或阶梯式增加。

12、在上述方案中，多个第一极耳的宽度呈线性增加，便于加工制造；多个第一极耳的宽度呈指数式增加，便于适用于第一极耳呈指数式上升错位的实施例，使得多个第一极耳具有较大的重叠面积；多个第一极耳的宽度呈阶梯式增加，部分第一极耳的宽度可以较小，便于节省材料，降低成本。

13、根据本申请的一些实施例，第一极片卷绕为n圈，从最内圈开始，第m圈的第一极耳的宽度为dm，满足，dm＝△t*π*(a*(a-1)-m*(m-1))，其中，△t为第一极片的厚度波动量，π为圆周率，a为第一极耳的数量，m＜n。

14、在上述方案中，通过上述公式，能够设计不同位置第一极耳的宽度，使得多个第一极耳错位后还具有较大的重叠面积。

15、根据本申请的一些实施例，第一极片卷绕为n圈，每圈设置有两个第一极耳。

16、在上述方案中，每圈设置有两个第一极耳，能够增加过流面积，增加电池单体的过流能力，同时，还可以降低多个第一极耳的内阻，降低产热，提高能量利用率。

17、根据本申请的一些实施例，第一极片卷绕为n圈，从最内圈开始，第1圈至第m圈，每圈设置有两个第一极耳；第m+1圈至第n圈，每圈设置有一个第一极耳，m＜n。

18、在上述方案中，第一极片的部分圈设置有两个第一极耳，能够增加第一极耳与连接构件之间的过流面积，便于提高电池单体的过流能力，同时，还可以降低多个第一极耳的内阻，降低产热，提高能量利用率。

19、根据本申请的一些实施例，位于同一圈的两个第一极耳的宽度相等。

20、在上述方案中，位于同一圈的两个第一极耳的宽度相同，便于加工制造。

21、根据本申请的一些实施例，电极组件包括正极极片和负极极片，正极极片和负极极片中至少一者为第一极片。

22、在上述方案中，两个极片的极性相反，两个极片中至少一者为第一极片，使得极耳与连接构件的连接可靠性较高，从而提高电池单体的过流能力，使得电池单体的可靠性较高。

23、第二方面，本申请实施例还提供了一种电池单体，该电池单体包括外壳和如上述任一实施例提供的电极组件，电极组件设置于外壳内。

24、第三方面，本申请实施例还提供了一种电池，包括如上述任一实施例提供的电池单体。

25、第四方面，本申请实施例还提供了一种用电设备，包括如上述任一实施例提供的电池单体，电池单体用于提供电能。

26、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种电极组件，其特征在于，所述电极组件为卷绕式结构，所述电极组件包括：

2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述多个第一极耳的层叠方向为投影方向，所述多个第一极耳中，位于最外圈的所述第一极耳在最内圈的所述第一极耳上的投影，位于最内圈的所述第一极耳的周向范围内。

3.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，任意相邻两个所述第一极耳中，外圈的所述第一极耳沿所述投影方向在内圈的所述第一极耳上的投影，位于内圈的所述第一极耳的周向范围内。

4.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件包括平直区和拐角区，所述第一极耳位于所述平直区。

5.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述多个第一极耳的宽度由所述第一极片的外圈至内圈呈线性增加、指数式增加或阶梯式增加。

6.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一极片卷绕为n圈，从最内圈开始，第m圈的所述第一极耳的宽度为dm，满足，dm＝△t*π*(a*(a-1)-m*(m-1))，其中，△t为所述第一极片的厚度波动量，π为圆周率，a为所述第一极耳的数量，m＜n。

7.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一极片卷绕为n圈，每圈设置有两个所述第一极耳。

8.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述第一极片卷绕为n圈，从最内圈开始，第1圈至第m圈，每圈设置有两个所述第一极耳；第m+1圈至第n圈，每圈设置有一个所述第一极耳，m＜n。

9.根据权利要求7或8所述的电极组件，其特征在于，位于同一圈的两个所述第一极耳的宽度相等。

10.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述电极组件包括正极极片和负极极片，所述正极极片和所述负极极片中至少一者为所述第一极片。

11.一种电池单体，其特征在于，包括：

12.一种电池，其特征在于，包括如权利要求11所述的电池单体。

13.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求11所述的电池单体，所述电池单体用于提供电能。

技术总结
本申请实施例提供一种电极组件、电池单体、电池及用电设备。电极组件为卷绕式结构，电极组件包括第一极片，第一极片包括多个第一极耳，多个第一极耳在第一极片卷绕后层叠设置，多个第一极耳的宽度由第一极片的外圈至内圈逐渐增加。本申请提供的技术方案，使得电池单体具有较高的可靠性。

技术研发人员：林文法,余明喜,张盛武,唐鸣浩
受保护的技术使用者：宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日：20230518
技术公布日：2024/1/15