[实用新型]电极组件、电池单体、电池以及用电装置

说明书

本申请公开了一种电极组件、电池单体、电池以及用电装置。电极组件包括绝缘板、极片以及隔离件。隔离件与极片层叠设置，且隔离件和极片卷绕在绝缘板的外侧并形成卷绕结构。绝缘板可以支撑极片，减小极片在卷绕过程中的弯折的最大曲率，降低极片的活性物质的脱落，减少析锂，降低短路风险，改善电极组件的循环寿命和安全性能。

技术领域

本申请涉及电池领域，特别是涉及一种电极组件、电池单体、电池以及用电装置。

背景技术

电池单体广泛用于电子设备，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。电池单体可以包括镉镍电池单体、氢镍电池单体、锂离子电池单体和二次碱性锌锰电池单体等。

在电池技术的发展中，如何提高电池单体的安全性，是电池技术中的一个研究方向。

实用新型内容

本申请提供一种电极组件、电池单体、电池以及用电装置，其能提高安全性。

第一方面，本申请提供一种电极组件，其包括绝缘板、极片以及隔离件。隔离件与极片层叠设置，且隔离件和极片卷绕在绝缘板的外侧并形成卷绕结构。

上述技术方案中，绝缘板可以支撑极片，减小极片在卷绕过程中的弯折的最大曲率，降低极片的活性物质的脱落，减少析锂，降低短路风险，改善电极组件的循环寿命和安全性能。

在一些实施方式中，卷绕结构包括平直区和两个弯折区，两个弯折区连接于平直区沿第一方向的两端。在绝缘板的厚度方向上，绝缘板的至少部分与平直区重叠，厚度方向垂直于第一方向。

位于平直区的极片处于平直状态，平直区的活性物质不易脱落。上述技术方案通过设置绝缘板，以在卷绕结构上形成平直区域，从而减少析锂，降低短路风险，改善电极组件的循环寿命和安全性能。

在一些实施方式中，绝缘板的厚度为T，卷绕结构的最内圈沿第一方向的尺寸为L1，绝缘板沿第一方向的尺寸为L2，T、L1和L2满足： 0.03≤T/(L1-L2)≤2，以平衡电极组件的安全性和能量密度。

在一些实施方式中，T、L1和L2满足：0.05≤T/(L1-L2)≤1。

在一些实施方式中，L1和L2满足：0.95≤L2/L1≤0.98。

L2/L1越小，绝缘板在电极组件受到冲击时晃动的幅度越大，绝缘板偏斜的概率越高，极片和隔离件被绝缘板刺破的风险越高。L2/L1越大，绝缘板占用的空间越大，电极组件的能量密度越低。上述技术方案将 L2/L1设置在0.95-0.98，以平衡电极组件的安全性和能量密度。

在一些实施方式中，T的值为0.1mm-1mm。

T的值越大，绝缘板占用的空间越大，电极组件的能量密度越低。T的值越小，极片在卷绕过程中的弯折的最大曲率越大，极片的活性物质的脱落的风险越高，同时，绝缘板的强度越低，绝缘板在卷绕极片和隔离件的过程中变形的风险越高。上述技术方案将T的值限定在0.1mm-1mm，以平衡电极组件的安全性和能量密度。

在一些实施方式中，T的值为0.2mm-0.5mm。

在一些实施方式中，在厚度方向上，隔离件的卷绕起始端的至少部分与绝缘板重叠。隔离件的卷绕起始端在厚度方向上位于绝缘板的一侧，以便于绝缘板和卷绕设备的夹板夹持卷绕起始端。

在一些实施方式中，绝缘板为平板状。通过设置平板状的绝缘板，以在卷绕结构上形成平直区域，从而减少析锂，降低短路风险，改善电极组件的循环寿命和安全性能。