CN119920812B - 电极组件及其加工方法、电池单体、电池、用电装置、裁切刀组件 - Google Patents
电极组件及其加工方法、电池单体、电池、用电装置、裁切刀组件Info
- Publication number
- CN119920812B CN119920812B CN202311439490.0A CN202311439490A CN119920812B CN 119920812 B CN119920812 B CN 119920812B CN 202311439490 A CN202311439490 A CN 202311439490A CN 119920812 B CN119920812 B CN 119920812B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cutting
- cut
- area
- active material
- blade
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
- B26D11/00—Combinations of several similar cutting apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
- B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
- B26D7/26—Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/058—Construction or manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/533—Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
本申请公开了一种电极组件及其加工方法、电池单体、电池、用电装置、裁切刀组件,电极组件包括活性物质涂覆部和极耳部,极耳部包括层叠且连接设置的多个极耳片,多个极耳片的重叠部分形成重叠区域,多个极耳片的错位部分形成与重叠区域连接的错位区域;其中,错位区域包括第一连接部和第二连接部,第一连接部沿第一方向的一侧与活性物质涂覆部连接,第二连接部与第一连接部沿第一方向的另一侧连接;在第二方向上,第二连接部的远离重叠区域的一端,相较于第一连接部的远离重叠区域的一端更靠近重叠区域。由此,便于同时兼顾极耳部与活性物质涂覆部连接可靠性的提升、以及极耳部在与其他部件组装时的穿设便利性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其是涉及一种电极组件及其加工方法、电池单体、电池、用电装置、裁切刀组件。
背景技术
近些年,新能源汽车有了飞跃式的发展,在电动汽车领域,电池作为电动汽车的动力源,起着不可替代的重要作用。其中,电池作为新能源汽车核心零部件不论在能量密度方面,还是在可靠性方面均有着较高的要求,尤其是可靠性有待进一步改进。
发明内容
本申请提出一种电极组件及其加工方法、电池单体、电池、用电装置、裁切刀组件,电极组件具有良好的可靠性,可以提升电池单体的使用可靠性。
第一方面,本申请实施例提供一种电极组件,包括活性物质涂覆部和极耳部,极耳部与活性物质涂覆部连接,极耳部包括层叠且连接设置的多个极耳片,多个极耳片的重叠部分形成重叠区域,多个极耳片的错位部分形成与重叠区域连接的错位区域;其中,错位区域包括第一连接部和第二连接部,第一连接部沿第一方向的一侧与活性物质涂覆部连接,第二连接部与第一连接部沿第一方向的另一侧连接;在第二方向上,第二连接部的远离重叠区域的一端,相较于第一连接部的远离重叠区域的一端更靠近重叠区域,第二方向与第一方向相交。
上述技术方案中,通过设置多个极耳片的错位区域包括第一连接部和第二连接部,在第二方向上,第二连接部的远离重叠区域的一端相较于第一连接部的远离重叠区域的一端更靠近重叠区域,便于使得极耳部对应于第二连接部所在位置处在第二方向上的宽度小于极耳部对应于第一连接部所在位置处在第二方向上的宽度,以便充分利用多个极耳片的错位区域,便于增大极耳部与活性物质涂覆部的连接长度,提升极耳部与活性物质涂覆部的电连接面积和连接可靠性,有利于提升电极组件的使用可靠性和过流能力,从而提升电池单体的使用可靠性;同时可以减小错位区域在极耳部端部的宽度,如果极耳部需要穿设其他部件的避让部(例如极耳部穿设于后文所述的极柱上的穿孔),减少极耳部与其他部件例如极柱等的干涉,有利于进一步提升电池单体的可靠性,且有利于节省极耳部在穿设操作中所需的穿设空间,以提升极耳部的穿设便利性,从而提升电池单体的组装便利性和组装效率。
在一些实施例中,第二连接部的远离重叠区域的一端边缘呈锯齿状结构;和/或,第一连接部的远离活性物质涂覆部的一端边缘呈锯齿状结构。
上述技术方案中,通过设置第二连接部的远离重叠区域的一端边缘呈锯齿状结构、或、第一连接部的远离活性物质涂覆部的一端边缘呈锯齿状结构,以便通过控制锯齿状结构的宽度来实现对极耳部边缘的拉丝长度的控制,以在一定程度上改善因极耳部边缘的长条拉丝掉入或伸入其他位置造成短接的问题,提升电极组件的安全性。
在一些实施例中,锯齿状结构包括多个沿第一方向依次设置的凸部,凸部的高度h1≤2mm;和/或,凸部沿极耳部的厚度方向的投影的外接圆直径d1≤2mm。
上述技术方案中,通过设置凸部的高度h1≤2mm、和/或、凸部沿极耳部的厚度方向的投影的外接圆直径d1≤2mm,以便实现对极耳部的边缘的拉丝长度的有效控制,即使整个锯齿状结构翻折,也能降低凸部造成短接的风险。
在一些实施例中,锯齿状结构包括多个沿第一方向依次设置的凸部,凸部为方形或梯形。
上述技术方案中,通过设置凸部为方形或梯形,以便于简化凸部的形状,方便加工,同时便于对凸部的高度、宽度等尺寸进行合理控制,有利于进一步方便对拉丝长度的控制。
在一些实施例中,第二连接部的边缘形成有锯齿状结构时,第一连接部的与第二连接部的远离重叠区域的一端边缘相连的位置处形成有第一凹槽;或者,第一连接部的边缘形成有锯齿状结构时,第二连接部的与第一连接部的远离活性物质涂覆部的一端边缘相连的位置处形成有第二凹槽。
上述技术方案中,在第二连接部形成有锯齿状结构时、设置第一连接部的远离活性物质涂覆部的一侧边缘形成有第一凹槽,或者在第一连接部形成有锯齿状结构时、设置第二连接部的远离重叠区域的一侧边缘形成有第二凹槽,第一凹槽或第二凹槽可以由裁切形成,有利于在裁切形成第一凹槽或第二凹槽的过程中降低对裁切刀在第一方向上的位置要求,同时可以对裁切刀起到一定阻碍作用,有利于提升裁切均衡性和准确性。
在一些实施例中,第一连接部的远离活性物质涂覆部的一端边沿和第二连接部的远离重叠区域的一端边沿二者中的至少一者通过裁切得到。
上述技术方案中,通过设置第一连接部的远离活性物质涂覆部的一端边沿和第二连接部的远离重叠区域的一端边沿中的至少一者通过裁切得到,可以有效减短电极组件裁切加工后极耳部边缘的拉丝长度,有效改善极耳部被裁切后容易产生长条拉丝的问题,以在一定程度上改善因长条拉丝掉入或伸入其他位置造成短路的问题。
在一些实施例中,重叠区域在第二方向上的相对两侧分别设有一个错位区域。
上述技术方案中,通过设置重叠区域在第二方向上的相对两侧分别设有错位区域,有利于进一步增大极耳部与活性物质涂覆部的连接长度,进一步提升极耳部与活性物质涂覆部的电连接面积和连接可靠性,从而进一步提升电极组件的使用可靠性和过流能力。
在一些实施例中,活性物质涂覆部包括正极极片主体、负极极片主体和隔离膜,多个极耳片分别对应连接于正极极片主体和负极极片主体,隔离膜设于正极极片主体和负极极片主体之间且超出正极极片主体和负极极片主体;其中,第一连接部的至少部分由隔离膜遮挡。
上述技术方案中,通过设置隔离膜超出正极极片主体和负极极片主体以遮盖第一连接部的至少部分,则被隔离膜遮盖的第一连接部的至少部分可以实现绝缘设置,以便减短第一连接部能绕开隔离膜伸入其他位置造成短路的长度,从而进一步提升电极组件的安全性。
第二方面,本申请实施例提供一种电池单体,包括壳体、极柱和上述的电极组件,极柱设于壳体,活性物质涂覆部容纳于壳体内,极耳部与极柱电连接。
上述技术方案中,由于电池单体采用上述的电极组件,且电极组件具有良好的可靠性和过流能力,从而有利于提升电池单体的充放电能力和可靠性。
在一些实施例中,极柱上形成有容纳槽,极耳部的一部分收纳于容纳槽内,容纳槽的背离活性物质涂覆部的一侧敞开,且容纳槽的朝向活性物质涂覆部的一侧槽壁形成有与壳体内部连通的穿孔,极耳部穿设于穿孔。
上述技术方案中,通过设置极耳的一部分收纳于容纳槽内,有利于提高电池单体的能量密度,或者在电池单体的能量密度不变的情况下,有利于减小电池单体的尺寸,且有利于降低壳体的结构复杂度和加工难度。此外,穿孔还可以对极耳部起到一定的限位作用。
在一些实施例中,电池单体还包括极柱盖板,极柱盖板设于极柱且封闭容纳槽的槽口。
上述技术方案中,通过设置极柱盖板封闭容纳槽的槽口,以便改善壳体内的电解液自容纳槽的槽口泄漏的问题,而且由于极柱盖板封闭容纳槽的槽口且与极柱电连接,便于利用极柱盖板实现极柱与汇流部件的电连接,有利于提升该电连接位置处的连接面积,提升过流能力。
第三方面,本申请实施例提供一种电池,包括上述的电池单体。
上述技术方案中,由于电池采用上述的电池单体,且电池单体具有良好的充放电能力和可靠性,有利于提升电池的性能和可靠性。
第四方面,本申请实施例提供一种用电装置,包括上述的电池,电池用于提供电能。
上述技术方案中,由于用电装置采用上述的电池,且电池具有良好的性能和可靠性,有利于提升用电装置的使用性能和使用可靠性。
第五方面,本申请实施例提供一种电极组件的加工方法,其特征在于,包括:将与活性物质涂覆部连接的多个连接片层叠设置且部分错位,多个连接片具有重叠部分和错位部分;将错位部分划分为裁切区域和非裁切区域,非裁切区域包括彼此连接且分别与重叠部分连接的第一连接部和第二连接部,第一连接部在第一方向上的两侧分别连接活性物质涂覆部和裁切区域,第二连接部在第二方向上的两侧分别连接重叠部分和裁切区域,第二方向与第一方向相交;将裁切区域切除,以使多个连接片的剩余部分形成为电极组件的极耳部。
上述技术方案中,通过将多个连接片的错位部分划分为裁切区域和非裁切区域,并使得裁切区域连接在第一连接部的远离活性物质涂覆部的一侧、且裁切区域连接在第二连接部的远离重叠部分的一侧,以在将裁切区域切除后,多个连接片的剩余部分形成为电极组件的极耳部,便于使得极耳部的远离活性物质涂覆部的一端在第二方向上的宽度小于极耳部的与活性物质涂覆部连接的一端在第二方向上的宽度,从而在兼顾电极组件过流能力和使用可靠性的前提下,提升极耳部的穿设布置能力,方便电池单体的组装。
在一些实施例中,错位部分具有沿第一方向延伸的第一裁切基准和沿第二方向延伸的第二裁切基准,裁切区域包括多个第一长条形区域和多个第二长条形区域,多个第一长条形区域和多个第二长条形区域沿第一方向或第二方向一一交替设置,第一长条形区域和第二长条形区域沿第二方向或第一方向延伸,将裁切区域切除,包括:基于第一裁切基准和第二裁切基准对多个第一长条形区域进行切除;基于第一裁切基准和第二裁切基准对多个第二长条形区域进行切除。
上述技术方案中,对于裁切区域,通过先基于第一裁切基准和第二裁切基准对多个第一长条形区域进行切除,再基于第一裁切基准和第二裁切基准对多个第二长条形区域进行切除,以便实现对裁切区域的切除,同时裁切过程中裁切刀组件的裁切位置基于第一裁切基准和第二裁切基准设置,便于实现对多个连接片被裁切后的第一裁切基准和第二裁切基准处拉丝长度的有效控制,以改善多个连接片被裁切后容易产生长条拉丝的问题,从而在一定程度上改善因长条拉丝掉入或伸入其他位置造成短路的问题。
在一些实施例中,基于第一裁切基准和第二裁切基准对多个第一长条形区域进行切除,包括:裁切刀组件的相邻两侧分别对准于第一裁切基准和第二裁切基准;基于第一裁切基准和第二裁切基准对多个第二长条形区域进行切除,包括:裁切刀组件的相邻两侧边沿分别对准于第一基准线和第二基准线,第一基准线对应于裁切区域内侧且与第一裁切基准相距第一预定值a,第二基准线对应于裁切区域外侧且与第二裁切基准相距第二预定值b。
上述技术方案中,在裁切刀组件对多个第二长条形区域进行裁切的过程中,通过设置裁切刀组件的位置,使得裁切刀组件的第一侧边沿对准于第一基准线和第二基准线之间、或对准于第一基准线,且裁切刀组件的第二侧边沿对准于第三基准线,以便实现对第一裁切基准和第二裁切基准处的拉丝长度的有效控制。
在一些实施例中,每个第二长条形区域包括沿其长度方向依次设置的第一子区域和第二子区域,第二子区域位于第一裁切基准和第一基准线之间,第二子区域沿层叠方向的投影的外接圆直径d2≤2mm,层叠方向分别与第一方向、第二方向垂直;和/或,a≤2mm;和/或,b≤2mm。
上述技术方案中,通过设置第二子区域沿第三方向的投影的外接圆直径d2≤2mm、和/或、a≤2mm、和/或、b≤2mm,以实现对第二子区域的保留在待裁切件上的部分的尺寸的有效控制,即实现裁切后拉丝长度的有效控制,即使是整个第二子区域保留在待裁切件上,也能降低第二子区域对应的部分因为翻折导致短接的风险。
第六方面,本申请实施例提供一种裁切刀组件,裁切刀组件用于对待裁切件裁切得到电极组件,待裁切件包括活性物质涂覆部和待裁切部,待裁切部与活性物质涂覆部连接;待裁切部包括层叠且连接设置的多个连接片,多个连接片的重叠部分形成重叠区域,多个连接片的错位部分包括裁切区域和非裁切区域,非裁切区域包括彼此连接且分别与重叠部分连接的第一连接部和第二连接部,第一连接部在第一方向上的两侧分别连接活性物质涂覆部和裁切区域,第二方向与第一方向相交;裁切刀组件包括:第一切刀,第一切刀包括多个沿第一方向间隔设置的第一刀片,每个第一刀片沿第二方向延伸;第一切刀用于将裁切区域的至少部分切除,以使多个连接片的剩余部分形成极耳部,以使极耳部和活性物质涂覆部形成电极组件。
上述技术方案中,通过设置第一切刀包括多个间隔设置的第一刀片,且第一切刀用于将裁切区域的至少部分切除,而裁切刀组件用于将裁切区域切除,以便使得在第二方向上,第二连接部的远离重叠区域的一端,相较于第一连接部的远离重叠区域的一端更靠近重叠区域,以便提升极耳部穿设便利性、提升极耳部与活性物质涂覆部的连接面积,从而便于实现对电池单体组装效率的提升和过流能力的提升的兼顾。
在一些实施例中,裁切区域包括多个第一长条形区域和多个第二长条形区域,多个第一长条形区域和多个第二长条形区域沿第一方向一一交替设置,第一长条形区域和第二长条形区域沿第二方向延伸,第一刀片用于依次将第一长条形区域和第二长条形区域切除,以形成极耳部;其中,第一刀片包括沿第二方向依次设置的第一裁切部和第一切齿部,多个第一刀片的第一切齿部位于多个第一刀片在第二方向上的同一端。
上述技术方案中,通过设置第一刀片包括第一裁切部和第一切齿部,并使得多个第一切齿部位于多个第一刀片的同一端,多个第一裁切部的远离第一切齿部的一端固定相连,以便实现多个第一刀片对多个第一长条形区域的同步裁切、便于实现至少一个第一刀片对多个第二长条形区域的同步裁切,从而便于通过第一切刀实现对整个裁切区域的切除,便于简化裁切刀组件的结构。
在一些实施例中,第一切齿部在第二方向上的长度y1≤2mm;和/或,相邻两个第一切齿部之间的间距x3≤2mm。
上述技术方案中,通过设置相邻两个第一切齿部之间的间距x3≤2mm、和/或、第一切齿部在第二方向上的长度y1≤2mm,以在裁切刀组件对多个第二长条形区域进行裁切时,以便基于第一切齿部的前一次裁切位置选取合适的裁切位置,而相邻两个第一切齿部之间的间距x3和第一切齿部在第二方向上的长度y1均会影响第二长条形区域保留在待裁切件上的部分的尺寸,以便实现对第二长条形区域保留在待裁切件上的部分的尺寸的有效控制,从而实现实现裁切刀组件对裁切区域进行裁切后产生的拉丝的长度的有效控制,以将拉丝的长度控制在合理范围内,以便进一步提升产品的可靠性和安全性。
在一些实施例中,第一切齿部为三角形,第一刀片的最大厚度t1≤1mm;或者,第一切齿部为方形,第一刀片的最大厚度t2≤0.71mm;或者,第一切齿部为梯形,第一刀片的最大厚度t3≤1mm。
上述技术方案中,通过设置第一切齿部在不同形状结构时、第一刀片的最大厚度,以便使得第一刀片的厚度与第一切齿部的形状取得良好的匹配,使得第一刀片具有合适的裁切能力,提升第一刀片的裁切可靠性和对裁切尺寸把控的准确性。
在一些实施例中,裁切区域包括多个第一长条形区域和多个第二长条形区域,多个第一长条形区域和多个第二长条形区域沿第一方向一一交替设置,第一长条形区域和第二长条形区域沿第二方向延伸,第一切刀用于对多个第一长条形区域进行裁切,裁切刀组件还包括:第二切刀,第二切刀包括至少一个沿第一方向延伸的第二刀片,第二切刀用于对多个第二长条形区域进行裁切。
上述技术方案中,通过设置裁切刀组件还包括第二切刀,第一切刀和第二切刀分别对裁切区域的不同区域进行裁切,可以简化第一切刀和第二切刀的裁切控制,便于使得第一切刀保持相同的姿态进行裁切、第二切刀保持相同的姿态进行裁切,则第一刀片沿某一固定方向延伸布置,第二刀片沿某一固定方向延伸布置,且第一刀片的延伸方向和第二刀片的延伸方向相交,无需频繁调节第一切刀和第二切刀裁切时的放置姿态,只需更换对应切刀即可,便于简化裁切工序。
在一些实施例中,第二切刀包括两组刀片组,每组刀片组包括至少一个第二刀片,多个沿第二方向间隔设置的第二刀片,且两组刀片组分别用于裁切位于重叠区域在第二方向上的两侧的第二长条形区域。
上述技术方案中,通过设置第二切刀包括两组刀片组,并使两组刀片组分别用于裁切位于重叠区域在第二方向上的两侧的第二长条形区域,则两组刀片组分别用于裁切位于重叠区域在第二方向上的两侧的裁切区域,以便对重叠区域两侧的裁切区域进行同步裁切,提升电极组件的加工效率。
在一些实施例中,两组刀片组之间的间距可调。
上述技术方案中,通过设置两组刀片组之间的间距可调,便于使得第二切刀在对两个裁切区域同时裁切时,无论是相同的待裁切件还是不同的待裁切件,第二切刀都可以适应多个裁切区域之间的不同间距,即适应不同尺寸的极耳部,以提升第二切刀对两个裁切区域同时裁切的可操作性和适用性。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例提供的电池的结构爆炸图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的结构示意图;
图4为图3中所示的电池单体的剖视图;
图5为本申请一些实施例提供的电极组件的示意图;
图6为图5中所示的电极组件的局部示意图;
图7为图6中所示的极耳部的多个极耳片的示意图;
图8为本申请一些实施例提供的裁切前的结构示意图(多个连接片的层叠示意图);
图9为图8中所示的多个连接片被第一切刀裁切的示意图;
图10为图9中所示的多个连接片被第一切刀裁切后的示意图;
图11为图10中所示的多个连接片被第二切刀的裁切示意图,被第二切刀裁切后即为图6中所示的结构;
图12为本申请一些实施例提供的极耳的裁切示意图;
图13为本申请一些实施例提供的加工方法的示意图;
图14为本申请一些实施例提供的加工方法的示意图;
图15为本申请一些实施例提供的加工方法的示意图;
图16为本申请一些实施例提供的裁切刀组件的示意图;
图17为图16中所示的第一刀片的局部示意图;
图18为本申请一些实施例提供的裁切刀组件的示意图;
图19为本申请一些实施例提供的裁切刀组件的示意图;
图20为本申请一些实施例提供的裁切刀组件的多种实施方式的示意图;
图21为图20(c)中所示的第二刀片的局部示意图;
附图标记:
用电装置1000、控制器300、马达400、电池200、电池单体100、箱体101、第一箱体1011、第二箱体1012、裁切装置500、
裁切刀组件10、第一基准线L1、第二基准线L2、第三基准线L3、第一切刀11、第一刀片111、第一裁切部1111、第一切齿部1112、第二切刀12、第二刀片121、第二裁切部1211、第二切齿部1212、极柱20、容纳槽20a、穿孔20b、
电极组件30、活性物质涂覆部31、极耳部32、凸部32a、锯齿状结构32b、极耳片320、重叠区域321、错位区域322、第一凹槽3220、第一连接部3221、第二连接部3222、连接片33、重叠部分331、错位部分332、裁切区域3321、非裁切区域3322、
壳体40、第一裁切基准5a、第二裁切基准5b、第一长条形区域51、第二长条形区域52、第一子区域521、第二子区域522、极柱盖板60。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
本申请的实施例所提到的电池是指包括多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以为电池模组或电池包等。电池模组一般包括多个电池单体。电池一般包括用于封装多个电池单体或或多个电池模组的箱体,箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电;当然,电池还可以不包括箱体。
示例性地,电池单体通常可以包括壳体、电芯组件和电解液,壳体用于容纳电芯组件和电解液,壳体上设有至少一个正极极柱和至少一个负极极柱。电芯组件包括一个或者多个电极组件,电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜叠片或卷绕形成。
其中,正极极片一般可以包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层直接或间接涂覆于正极集流体上,未涂覆正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体,未涂覆正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳片,多个正极极耳片层叠在一起并与正极极柱形成电连接。示例性地,层叠在一起的多个正极极耳片可以直接焊接至正极极柱以形成电连接;或者,电芯组件还可以包括正极转接片,层叠在一起的多个正极极耳片与正极转接片的一端焊接,正极转接片的另一端焊接至正极极柱,以使正极极耳片与正极极柱形成电连接。
负极极片一般可以包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层直接或间接涂覆于负极集流体上,未涂覆负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体,未涂覆负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳片,多个负极极耳片层叠在一起并与负极极柱形成电连接。示例性地,层叠在一起的多个负极极耳片可以直接焊接至负极极柱以形成电连接;或者,电芯组件还可以包括负极转接片,层叠在一起的多个负极极耳片与负极转接片的一端焊接,负极转接片的另一端焊接至负极极柱,以使负极极耳片与负极极柱形成电连接。隔离膜的材质不限,例如可以为聚丙烯或聚乙烯等。
本申请所提到的电池单体上的泄压结构,在电池单体内压过大(例如过度充电等原因导致)时,泄压结构用于释放电池单体内部气体,以降低电池单体的内部压力,防止电池单体内部过快加压导致电池单体爆燃等。例如,泄压结构可以为防爆阀、防爆片等等。
近些年,新能源汽车有了飞跃式的发展,在电动汽车领域,电池作为电动汽车的动力源,起着不可替代的重要作用。其中,电池作为新能源汽车核心零部件不论在能量密度方面,还是在可靠性方面均有着较高的要求。
相关技术中,电池包括多个电池单体,在某些情况下,为了方便电池单体的极耳部与极柱连接,极耳部往往需要穿设其他部件(极柱)的避让部(例如通孔);然而,极耳部通过极耳片层叠形成,极耳片的层叠位置可形成焊印,极耳片错位的位置较为蓬松,这使得蓬松的极耳部在穿设其他部件的避让部时,容易与其他部件产生干涉,影响电池单体的可靠性。
基于上述考虑,为了改善电池单体的可靠性,提出了一种电极组件,电极组件包括活性物质涂覆部和极耳部,与活性物质涂覆部连接;极耳部包括层叠且连接设置的多个极耳片,多个极耳片的重叠部分形成重叠区域,多个极耳片的错位部分形成与重叠区域连接的错位区域;其中,错位区域包括第一连接部和第二连接部,第一连接部沿第一方向的一侧与活性物质涂覆部连接,第二连接部与第一连接部沿第一方向的另一侧连接;在第二方向上,第二连接部的远离重叠区域的一端,相较于第一连接部的远离重叠区域的一端更靠近重叠区域,第二方向与第一方向相交。
上述技术方案中,通过设置多个极耳片的错位区域包括第一连接部和第二连接部,在第二方向上,第二连接部的远离重叠区域的一端,相较于第一连接部的远离重叠区域的一端更靠近重叠区域,便于使得极耳部对应于第二连接部所在位置处在第二方向上的宽度小于极耳部对应于第一连接部所在位置处在第二方向上的宽度,以便充分利用多个极耳片的错位区域,便于增大极耳部与活性物质涂覆部的连接长度,提升极耳部与活性物质涂覆部的电连接面积和连接可靠性,有利于提升电极组件的使用可靠性和过流能力,从而提升电池单体的使用可靠性;同时可以减小错位区域在极耳部端部的宽度,如果极耳部需要穿设其他部件的避让部(例如极耳部穿设于后文所述的极柱上的穿孔),减少极耳部与其他部件例如极柱等的干涉,有利于进一步提升电池单体的可靠性,且有利于节省极耳部在穿设操作中所需的穿设空间,以提升极耳部的穿设便利性,从而提升电池单体的组装便利性和组装效率。
本申请实施例提供一种使用本公开的电池作为电源的用电装置,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等,电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。
以下实施例为了方便说明,以用电装置1000为车辆为例,对本申请的用电装置1000、电池200以及电池单体100的结构进行详细的介绍。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的用电装置1000为车辆的结构示意图。车辆可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆设置有电池200,电池200可以设置在车辆的底部或头部或尾部。电池200可以用于车辆的供电,例如,电池200可以作为车辆的操作电源。车辆还可以包括控制器300和马达400,控制器300用来控制电池200为马达400供电,例如,用于车辆的启动、导航和行驶时的工作用电需求。在本申请一些实施例中,电池200不仅可以作为车辆的操作电源,还可以作为车辆的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆提供驱动动力。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池单体100用于电池200的结构爆炸图。电池200包括箱体101和多个电池单体100,电池单体100容纳于箱体101内。其中,箱体101用于为电池单体100提供装配空间,箱体101可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体101可以包括第一箱体1011和第二箱体1012,第一箱体1011与第二箱体1012相互盖合,第一箱体1011和第二箱体1012共同限定出用于容纳电池单体100的容纳腔。第二箱体1012可以为一端开放的空心结构,第一箱体1011可以为板状结构,第一箱体1011盖合于第二箱体1012的开放侧,以使第一箱体1011与第二箱体1012共同限定出容纳腔;或者,第一箱体1011和第二箱体1012还可以均为一侧开放的空心结构(例如图2所示),第一箱体1011的开放侧盖合于第二箱体1012的开放侧。当然,第一箱体1011和第二箱体1012形成的箱体101可以是多种形状,比如,圆柱体、或长方体等。
在电池200中,多个电池单体100之间可串联、并联或混联,混联是指多个电池单体100中既有串联又有并联。多个电池单体100之间可直接串联、并联或混联在一起,再将多个电池单体100构成的整体容纳于箱体101内;或者,电池200也可以是多个电池单体100先串联、并联或混联组成电池模组形式,多个电池模组再串联、并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体101内。电池200还可以包括其他结构,例如,电池200还可以包括汇流排,用于实现多个电池单体100之间的电连接。
请参照图3和图4,在本申请的实施例中,电池单体100包括壳体40、极柱20和电极组件30,极柱20设于壳体40,电极组件30包括设于壳体40内的活性物质涂覆部31、以及与活性物质涂覆部31连接的极耳部32,极耳部32电连接至极柱20。示例性地,壳体40的内部形成有容纳腔,活性物质涂覆部31收纳于容纳腔,极柱20穿设于壳体40,极耳部32与极柱20直接焊接或者通过转接片连接,以使得极耳部32电连接在活性物质涂覆部31与极柱20之间。示例性地,正极极片具有正极活性物质层的部分(记为正极极片主体)、隔离膜、以及负极极片具有负极活性物质层的部分(记为负极极片主体)依次层叠,通过卷绕或者叠片等方式组成活性物质涂覆部31。
活性物质涂覆部31可以分为正极活性物质涂覆部和负极活性物质涂覆部,正极活性物质涂覆部包括正极集流体涂覆有正极活性物质层的部分,负极活性物质涂覆部包括负极集流体涂覆有负极活性物质层的部分。正极极耳部电连接正极活性物质涂覆部和正极极柱,负极极耳部电连接负极活性物质涂覆部和负极极柱。
请参考图5-图7,根据本申请一些实施例中的电极组件30,极耳部32包括多个极耳片320,多个极耳片320层叠且连接设置,多个极耳片320的重叠部分形成重叠区域321,多个极耳片320的错位部分形成错位区域322,错位区域322与重叠区域321连接。
可以理解的是,将多个极耳片320层叠设置后,多个极耳片320存在错位区域322,错位区域322可以理解为该区域中层叠设置的极耳片320的数量小于极耳部32的所有极耳片320的数量,而重叠区域321可以理解为该区域中层叠设备的极耳片320的数量等于极耳部32的所有极耳片320的数量;换言之,沿极耳部32的厚度方向,多层极耳片320的投影完全重叠的部分对应重叠区域321,多层极耳片320的投影未完全重叠的部分对应错位区域322。例如,图6所示斜格阴影区域示意重叠区域321,斜线阴影区域示意错位区域322。
其中,错位区域322包括第一连接部3221和第二连接部3222,第一连接部3221沿第一方向的一侧与活性物质涂覆部31连接,第二连接部3222与第一连接部3221沿第一方向的另一侧连接,则第二连接部3222连接在第一连接部3221在第一方向上远离活性物质涂覆部31的一侧;在第二方向上,第二连接部3222的远离重叠区域321的一端相较于第一连接部3221的远离重叠区域321的一端更靠近重叠区域321,第二方向与第一方向相交。
可见,上述技术方案中,错位区域322可以位于重叠区域321在第二方向上的一侧,第一连接部3221和第二连接部3222沿第一方向依次设置,在第二方向上,第二连接部3222的远离重叠区域321的一端与重叠区域321之间的距离为x2,第一连接部3221的远离重叠区域321的一端与重叠区域321之间的距离为x1,x2<x1,便于使得极耳部32对应于第二连接部3222所在位置处在第二方向上的宽度小于极耳部32对应于第一连接部3221所在位置处在第二方向上的宽度,那么极耳部32可以包括沿第一方向相连的第一部分和第二部分,第一部分可以包括重叠区域321的一部分和第一连接部3221,第二部分可以包括重叠区域321的另一部分和第二连接部3222,在第二方向上,第二部分的宽度小于第一部分的宽度。
由于第二部分与活性物质涂覆部31连接,可以充分利用多个极耳片320的错位区域322,以便增大极耳部32与活性物质涂覆部31的连接长度,提升极耳部32与活性物质涂覆部31的电连接面积和连接可靠性,有利于提升电极组件30的使用可靠性和过流能力,从而提升电池单体100的使用可靠性;当电极组件30用于电池单体100时,如果极耳部32需要穿设其他部件的避让部(例如极耳部32穿设于后文所述的极柱20上的穿孔20b),那么第二部分的宽度相对较小,有利于节省极耳部32在穿设操作中所需的穿设空间,以提升极耳部32的穿设便利性,减少极耳部32与极柱20的干涉,提高电池单体100的可靠性,同时,还能提升电池单体100的组装便利性和组装效率。
示例性地,第二方向与第一方向垂直,以第一方向为前后方向、第二方向为左右方向为例,重叠区域321的左侧设有错位区域322,错位区域322包括沿前后方向依次相连设置的第一连接部3221和第二连接部3222,第一连接部3221的前侧与活性物质涂覆部31连接,第一连接部3221的后侧与第二连接部3222连接,第一连接部3221的右侧和第二连接部3222的右侧均与重叠区域321连接,其中在左右方向上,第二连接部3222的左端与重叠区域321之间的距离小于第一连接部3221的左端与重叠区域321之间的距离;需要说明的是,上文中所述的与第一方向、第二方向对应的前后、左右方向,仅仅是为了简化描述,并非是电极组件30、电池单体100在制造、使用等情况下的对应方向。当然,在其他示例中,第二方向还可以与第一方向之间呈除直角外的任意夹角。
请参考图5和图6,在一些实施例中,第二连接部3222的远离重叠区域321的一端边缘呈锯齿状结构32b;和/或,第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一端边缘呈锯齿状结构32b。
上述技术方案中,通过设置第二连接部3222的远离重叠区域321的一端边缘呈锯齿状结构32b、和/或、第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一端边缘呈锯齿状结构32b,以便通过控制锯齿状结构32b的宽度来实现对极耳部32边缘的拉丝长度的控制,以在一定程度上改善因极耳部32边缘的长条拉丝掉入或伸入其他位置造成短接的问题,提升电极组件30的安全性。
请参考图6,在一些实施例中,锯齿状结构32b包括多个沿第一方向依次设置的凸部32a。其中,凸部32a的高度h1≤2mm;和/或,凸部32a沿极耳部32的厚度方向的投影的外接圆直径d1≤2mm。
可选地,h1为1mm、1.2mm、1.5mm、或2mm等;d1为1mm、1.4mm、1.73mm、或2mm等。
上述技术方案中,通过设置凸部32a的高度h1≤2mm、和/或、凸部32a沿极耳部32的厚度方向的投影的外接圆直径d1≤2mm,以便实现对极耳部32的边缘的拉丝长度的有效控制,即使整个锯齿状结构32b翻折,也能降低凸部32a造成短接的风险。其中,凸部32a的高度可以理解为凸部32a在第二方向上的高度。
可选地,当d1≤2mm时,可以通过合理设置凸部32a的高度和/或宽度等来实现,比如凸部32a为梯形,凸部32a的宽度小于等于1.73mm,高度小于等于2mm。
可以理解的是,在本申请实施例中,锯齿状结构32b的多个凸部32a可以间隔设置(如图12所示)、或者多个凸部32a无间隔设置(如图6所示)。
请参考图,在一些实施例中,锯齿状结构32b包括多个沿第一方向依次设置的凸部32a,凸部32a为方形或梯形。
上述技术方案中,通过设置凸部32a为方形或梯形,以便于简化凸部32a的形状,方便加工,同时便于对凸部32a的高度、宽度等尺寸进行合理控制,有利于进一步方便对拉丝长度的控制。
请参考图6,在一些实施例中,第二连接部3222的边缘形成有锯齿状结构32b时,第一连接部3221的与第二连接部3222的远离重叠区域321的一端边缘相连的位置处形成有第一凹槽3220,则第一凹槽3220可以位于第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一侧边缘,且第一凹槽3220邻近第二连接部3222设置。
上述技术方案中,在第二连接部3222形成有锯齿状结构32b时,通过设置第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一侧边缘形成有第一凹槽3220,第一凹槽3220可以由裁切形成,有利于在裁切形成第一凹槽3220的过程中降低对裁切刀在第一方向上的位置要求,同时可以对裁切刀起到一定阻碍作用,有利于提升裁切均衡性和准确性。
可以理解的是,在第二方向上,第一凹槽3220可以与第二连接部3222间隔设置、或者第一凹槽3220与第二连接部3222无间隔设置(如图6所示)。可选地,第一凹槽3220的边沿在极耳部32厚度方向上的投影的外接圆半径可以小于或等于2mm,以便进一步实现极耳部32的边缘的拉丝长度的有效控制,即使第一凹槽3220处的部分整个翻折,也能降低短接的风险。
可选地,第一凹槽3220可以为三角形槽(如图6所示)、方形槽(如图12所示)、或梯形槽(如图12所示)等。
示例性地,裁切刀组件10用于裁切以形成极耳部32时,当第一切刀11用于多个第二长条形区域52的裁切时,第一凹槽3220可以由第一刀片111的自由端(例如第一切齿部1112的至少部分)裁切形成;当第二切刀12用于多个第二长条形区域52的裁切时,第一凹槽3220可以由第二刀片121的自由端(例如第二切齿部1212的至少部分)裁切形成。其中,第一凹槽3220的深度也可以对应于后文所述的第二基准线L2与第二裁切基准5b之间的间距,即第二预定值b。
在其他实施例中,第一连接部3221的边缘形成有锯齿状结构32b时,第二连接部3222的与第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一端边缘相连的位置处形成有第二凹槽,则第二凹槽可以位于第二连接部3222的远离重叠区域321的一侧边缘,且第二凹槽邻近第一连接部3221设置。
上述技术方案中,在第一连接部3221形成有锯齿状结构32b时,通过设置第二连接部3222的远离重叠区域321的一侧边缘形成有第二凹槽,第二凹槽可以由裁切形成,有利于在裁切形成第二凹槽的过程中降低对裁切刀在第二方向上的位置要求,同时可以对裁切刀起到一定阻碍作用,有利于提升裁切均衡性和准确性。
可以理解的是,在第一方向上,第二凹槽可以与第一连接部3221间隔设置、或者第二凹槽与第一连接部3221无间隔设置。可选地,第二凹槽的边沿在极耳部32厚度方向上的投影的外接圆半径可以小于或等于2mm,以便进一步实现极耳部32的边缘的拉丝长度的有效控制,即使第二凹槽处的部分整个翻折,也能降低短接的风险。
可选地,第二凹槽可以为三角形槽、方形槽、或梯形槽等。
还有一些实施例中,第一连接部3221上并未形成有第一凹槽3220,第二连接部3222上也并未形成有第二凹槽。
请参考图6,并结合图8-图11,在一些实施例中,第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一端边沿和第二连接部3222的远离重叠区域321的一端边沿二者中的至少一者通过裁切得到,则第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一端边沿和第二连接部3222的远离重叠区域321的一端边沿中的至少一个构造成裁切边沿,也就是说,裁切后即形成第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一端边沿和/或第二连接部3222的远离重叠区域321的一端边沿。
可见,如果第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一端边沿通过裁切得到,则在裁切之前,第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一端边沿与被裁切掉的区域(例如后文所述裁切区域3321)相连;如果第二连接部3222的远离重叠区域321的一端边沿通过裁切得到,则在裁切之前,第二连接部3222的远离重叠区域321的一端边沿与被裁切掉的区域(例如后文所述的裁切区域3321)相连。
可以理解的是,第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一端边沿和第二连接部3222的远离重叠区域321的一端边沿可以是在同一次裁切后得到、也可以是在不同次裁切后得到。
上述技术方案中,通过设置第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一端边沿和/或第二连接部3222的远离重叠区域321的一端边沿通过裁切得到,可以有效减短电极组件30在裁切加工后极耳部32边缘的拉丝长度,有效改善极耳部32被裁切后容易产生长条拉丝的问题,以在一定程度上改善因长条拉丝掉入或伸入其他位置造成短路的问题。
例如,第二连接部3222的远离重叠区域321的一端边缘呈锯齿状结构32b,锯齿状结构32b构造成裁切边沿,第一连接部3221的背离活性物质涂覆部31的一侧边沿也构造成裁切边沿;如果此时第一连接部3221的与第二连接部3222的远离重叠区域321的一端边缘相连的位置处形成有第一凹槽3220,第二凹槽对应的边沿也构造成裁切边沿。
请参考图6,在一些实施例中,重叠区域321在第二方向上的相对两侧分别设有一个错位区域322,则每个错位区域322分别包括第一连接部3221和第二连接部3222,且对于每个错位区域322而言,第一连接部3221连接活性物质涂覆部31,第二连接部3222的远离重叠区域321的一端与重叠区域321之间的距离均小于对应第一连接部3221的远离重叠区域321的一端与重叠区域321之间的距离,以便使得极耳部32对应于第二连接部3222所在位置处在第二方向上的宽度小于极耳部32对应于第一连接部3221所在位置处在第二方向上的宽度。
示例性地,重叠区域321在第二方向上的两侧的错位区域322可以沿第二方向正对设置,则两个错位区域322的第一连接部3221可以沿第二方向正对设置,两个错位区域322的第一连接部3221可以沿第二方向正对设置;可选地,重叠区域321两侧的错位区域322可以对称设置,当然重叠区域321两侧的错位区域322还可以非对称设置。
上述技术方案中,通过设置重叠区域321在第二方向上的相对两侧分别设有错位区域322,有利于进一步增大极耳部32与活性物质涂覆部31的连接长度,进一步提升极耳部32与活性物质涂覆部31的电连接面积和连接可靠性,从而进一步提升电极组件30的使用可靠性和过流能力。
例如,重叠区域321在第二方向上的相对两侧分别设有一个错位区域322,每个错位区域322包括第一连接部3221和第二连接部3222,且每个第二连接部3222的远离重叠区域321的一端边缘呈锯齿状结构32b,每个第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一侧边缘形成有第一凹槽3220;或者,每个第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一端边缘呈锯齿状结构32b,每个第二连接部3222的远离重叠区域321的一侧边缘形成有第二凹槽;或者,其中一个错位区域322中,第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一端边缘呈锯齿状结构32b、第二连接部3222的远离重叠区域321的一侧边缘形成有第二凹槽,另一个错位区域322中,第二连接部3222的远离重叠区域321的一端边缘呈锯齿状结构32b,第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一侧边缘形成有第一凹槽3220。
请参考图6,在一些实施例中,活性物质涂覆部31包括正极极片主体、负极极片主体和隔离膜,多个极耳片320分别对应连接于正极极片主体和负极极片主体,隔离膜设于正极极片主体和负极极片主体之间,且隔离膜超出正极极片主体和负极极片主体;其中,第一连接部3221的至少部分由隔离膜遮挡,则隔离膜的超出正极极片主体和负极极片主体的部分遮挡第一连接部3221的至少部分。
可见,上述技术方案中,连接于正极极片主体的极耳片320可以形成为正极极耳片,连接于负极极片主体的极耳片320可以形成为负极极耳片,在第一方向上,隔离膜的超出正极极片主体的部分可以遮挡正极极耳片的第一连接部3221的至少部分,隔离膜的超出负极极片主体的部分可以遮挡负极极耳片的第一连接部3221的至少部分。
上述技术方案中,通过设置隔离膜超出正极极片主体和负极极片主体以遮挡第一连接部3221的至少部分,则被隔离膜遮挡的第一连接部3221的至少部分可以实现绝缘设置,以便减短第一连接部3221能绕开隔离膜伸入其他位置造成短路的长度,从而进一步提升电极组件30的安全性。
例如,隔离膜遮挡整个第一连接部3221,以提升对第一连接部3221的绝缘设置,即使第一连接部3221的一部分翻折,也能改善短路问题;又例如,隔离膜遮挡第一连接部3221的一部分,此时第一连接部3221暴露于隔离膜外的部分在第一方向上的宽度可以小于或等于2mm,但不限于此。
在一些实施例中,第一连接部3221在第一方向上的宽度h2>1mm。例如,h2为1.2mm、1.5mm、1.8mm、2mm、2.5mm等。进一步地,h2>2mm。
上述技术方案中,通过设置第一连接部3221的宽度h2>1mm,以便使得极耳部32裁切时、裁切区域3321与集流体之间的间隔大于1mm,可以改善裁切过程中将电极组件的其他部件例如隔离膜等的超出正极极片主体和负极极片主体的部分被一起冲切掉的问题。
第二方面,本申请实施例提供一种电池单体100,包括壳体40、极柱20和上述的电极组件30,极柱20设于壳体40,活性物质涂覆部31容纳于壳体40内,极耳部32与极柱20电连接。
上述技术方案中,由于电池单体100采用上述的电极组件30,且电极组件30具有良好的可靠性和过流能力,从而有利于提升电池单体100的充放电能力和可靠性。
可选地,极耳部32直接与极柱20电连接,或者极耳部32通过转接片与极柱20间接电连接。
请参考图4,在一些实施例中,极柱20上形成有容纳槽20a,极耳部32的一部分收纳于容纳槽20a内,使得极耳部32的一部分可以占用容纳槽20a内的空间,从而可以减少极耳部32对壳体40内的空间占用,节省壳体40内的空间以收纳更大体积的活性物质涂覆部31,从而有利于提高电池单体100的能量密度,或者在电池单体100的能量密度不变的情况下,有利于减小电池单体100的尺寸。
其中,容纳槽20a的背离活性物质涂覆部31的一侧敞开,且容纳槽20a的朝向活性物质涂覆部31的一侧槽壁形成有与壳体40内部连通的穿孔20b,则穿孔20b可以贯穿容纳槽20a的靠近活性物质涂覆部31的一侧槽壁,且穿孔20b连通容纳槽20a和壳体40内部空间,极耳部32穿设于穿孔20b。
由此,当向电池单体100注入电解液时,电解液可以注入到容纳槽20a内,然后通过穿孔20b朝向壳体40内部流动,容纳槽20a可以起到缓存电解液的作用,以改善电解液的溅出、溢出等问题。而且,容纳槽20a的侧壁(即从容纳槽20a的槽口朝向活性物质涂覆部31的方向延伸的槽壁)可以在一定程度上阻挡电解液溅出,降低电解液对外部造成的污染,方便快速注液。而且,由于无需在壳体40上单独开设注液通道,从而无需对壳体40进行特殊加工,有利于降低壳体40的结构复杂度和加工难度。此外,穿孔20b还可以对极耳部32起到一定的限位作用。
可见,电池单体100组装时,将极耳部32穿设于穿孔20b的过程中,第二连接部3222的远离第一连接部3221的一端和重叠区域321的远离活性物质涂覆部31的一端先伸入穿孔20b,由于第二连接部3222在第二方向上的宽度相对小于第一连接部3221,以便使得极耳部32的远离活性物质涂覆部31的一端在第二方向上的宽度小于极耳部32的靠近活性物质涂覆部31的一端在第二方向上的宽度,提升极耳部32的穿设便利性。
可以理解的是,穿孔20b可以为一个或者多个,极耳部32可以穿设于其中至少一个穿孔20b。例如,至少一个穿孔20b能够通过电解液,至少有一个穿孔20b空置(即并不穿设极耳部32),从而能够不受极耳部32的阻碍通过电解液,又例如,至少有一个穿孔20b在穿设极耳部32之后,仍然可以通过电解液。
示例性地,极耳部32的容纳于容纳槽20a内的部分与极柱20焊接以构成电连接,从而实现电极组件30从极柱20处的电极输出,如果容纳槽20a的背离活性物质涂覆部31的一侧敞开,极耳部32通过与容纳槽20a的靠近活性物质涂覆部31的一侧槽壁焊接,从而可以提高配合紧凑性,且便于二者的焊接操作;当然,极耳部32与极柱20的电连接位置不限于此,例如极耳部32的穿设于穿孔20b内的部分与极柱20焊接以构成电连接。在其他示例中,也可以将极耳部32设置为与后文所述的极柱盖板60焊接,以形成电连接,这里不作限制。
请参考图4,在一些实施例中,电池单体100还包括极柱盖板60,极柱盖板60设于极柱20且封闭容纳槽20a的槽口。
上述技术方案中,通过设置极柱盖板60封闭容纳槽20a的槽口,以便改善壳体40内的电解液自容纳槽20a的槽口泄漏的问题,而且由于极柱盖板60封闭容纳槽20a的槽口且与极柱20电连接,便于利用极柱盖板60实现极柱20与汇流部件的电连接,有利于提升该电连接位置处的连接面积,提升过流能力。
可选地,极柱盖板60上形成有可与容纳槽20a连通的注液孔,电池单体100还包括用于封堵注液孔的密封结构;或者,穿孔20b处设有密封件,以改善电解液自穿孔漏出的问题。
第三方面,本申请实施例提供一种电池200,包括上述的电池单体100。
上述技术方案中,由于电池采用上述的电池单体100,且电池单体100具有良好的充放电能力和可靠性,有利于提升电池200的性能和可靠性。
第四方面,本申请实施例提供一种用电装置1000,包括上述的电池200,电池200用于提供电能。
上述技术方案中,由于用电装置1000采用上述的电池200,且电池200具有良好的性能和可靠性,有利于提升用电装置1000的使用性能和使用可靠性。
第五方面,本申请实施例提供一种电极组件30的加工方法,如图13-图15所示,包括:将与活性物质涂覆部31连接的多个连接片33层叠设置且部分错位,多个连接片33具有重叠部分331和错位部分332;将错位部分332划分为裁切区域3321和非裁切区域3322,非裁切区域3322包括彼此连接且分别与重叠部分连接的第一连接部3221和第二连接部3222,第一连接部3221在第一方向上的两侧分别连接活性物质涂覆部31和裁切区域3321,第二连接部3222在第二方向上的两侧分别连接重叠部分331和裁切区域3321,第二方向与第一方向相交;将裁切区域3321切除,以使多个连接片33的剩余部分形成为电极组件30的极耳部32.
显然,多个连接片33经上述裁切后,每个连接片33的剩余部分形成为极耳片320,则错位部分332即对应于上文的错位区域322,重叠部分331对应于上文所述的重叠区域321。
可见,上述技术方案中,在第一方向上、第一连接部3221位于裁切区域3321和活性物质涂覆部31之间,在第二方向上,第二连接部3222位于裁切区域3321和重叠部分331之间,在第二方向上,第二连接部3222的远离重叠区域321的一端相较于第一连接部3221的远离重叠区域321的一端更靠近重叠区域321。
可以理解的是,将多个连接片33层叠设置后,多个连接片33存在错位部分332,错位部分332可理解为该部分中层叠设置的连接片33的数量小于所有连接片33的数量,而重叠部分331可理解为该部分中层叠设备的连接片33的数量等于所有连接片33的数量;换言之,沿层叠方向,多层连接片33的投影完全重叠的部分对应重叠部分331,多层连接片33的投影未完全重叠的部分对应错位部分332。
上述技术方案中,通过将多个连接片33的错位部分划分为裁切区域3321和非裁切区域3322,并使得裁切区域3321连接在第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一侧、且裁切区域3321连接在第二连接部3222的远离重叠部分的一侧,以在将裁切区域3321切除后,多个连接片33的剩余部分形成为电极组件30的极耳部32,便于使得极耳部32的远离活性物质涂覆部31的一端在第二方向上的宽度小于极耳部32的与活性物质涂覆部31连接的一端在第二方向上的宽度,从而在兼顾电极组件30过流能力和使用可靠性的前提下,提升极耳部32的穿设布置能力,方便电池单体100的组装。
请参考图5、图8-图11,在一些实施例中,错位部分332具有沿第一方向延伸的第一裁切基准5a和沿第二方向延伸的第二裁切基准5b,裁切区域3321包括多个第一长条形区域51和多个第二长条形区域52,多个第一长条形区域51和多个第二长条形区域52沿第一方向或第二方向一一交替设置,第一长条形区域51和第二长条形区域52沿第二方向或第一方向延伸。可见,对于裁切区域3321具有以下两种不同的设置方式:1、多个第一长条形区域51和多个第二长条形区域52沿第一方向一一交替设置,第一长条形区域51和第二长条形区域52沿第二方向延伸;2、多个第一长条形区域51和多个第二长条形区域52沿第二方向一一交替设置,第一长条形区域51和第二长条形区域52沿第一方向延伸。
将裁切区域3321切除,包括:基于第一裁切基准5a和第二裁切基准5b对多个第一长条形区域51进行切除;基于第一裁切基准5a和第二裁切基准5b对多个第二长条形区域52进行切除。
可见,在上述裁切过程中,无论是对第一长条形区域51进行裁切,还是对第二长条形区域52进行裁切,其裁切位置均以第一裁切基准5a和第二裁切基准5b为基准。
上述技术方案中,对于裁切区域3321,通过先基于第一裁切基准5a和第二裁切基准5b对多个第一长条形区域51进行切除,再基于第一裁切基准5a和第二裁切基准5b对多个第二长条形区域52进行切除,以便实现对裁切区域3321的切除,同时裁切过程中裁切刀组件10的裁切位置基于第一裁切基准5a和第二裁切基准5b设置,便于实现对多个连接片33被裁切后的第一裁切基准5a和第二裁切基准5b处拉丝长度的有效控制,以改善多个连接片33被裁切后容易产生长条拉丝的问题,从而在一定程度上改善因长条拉丝掉入或伸入其他位置造成短路的问题。
可选地,对多个第一长条形区域51进行切除所采用的切刀和对多个第二长条形区域52进行切除所采用的切刀可以为同一切刀、也可以分别为不同的切刀。
在一些实施例中,裁切刀组件10包括第一切刀11,第一切刀11包括多个间隔设置的第一刀片111;裁切方法包括:多个第一刀片111分别对多个所述第一长条形区域51进行裁切,位于第一切刀11边缘处的至少一个第一刀片111对多个第二长条形区域52进行裁切。
例如,每个第一长条形区域51分别被对应一个第一刀片111裁掉,裁切过程中,多个第一刀片111在第一方向上最边上一个的宽度一侧可以对准于第二裁切基准5b,多个第一刀片111的端部在第二方向上可以对准于第一裁切基准5a;多个第一长条形区域51裁切后,可以将多个第一刀片111中最边上一个的宽度一侧以第一裁切基准5a为参考基准进行裁切,以将多个第二长条形区域52同时裁切。显然,第一切刀11在进行上述两次裁切的过程中,第一切刀11的布置姿态发生了变化,在对多个第一长条形区域51裁切,第一刀片111的长度一端可以对准于第一裁切基准5a,在对多个第二长条形区域52裁切,第一刀片111的上述长度一端可以以第二裁切基准5b为参考基准。
上述技术方案中,通过第一切刀11即可实现多个第一长条形区域51和多个第二长条形区域52的裁切,便于在减短裁切区域3321的裁切基准处的拉丝长度的前提下,可以简化裁切刀组件10的结构。
请参考图8-图11,在一些实施例中,裁切刀组件10包括第一切刀11和第二切刀12,第一切刀11包括多个间隔设置的第一刀片111,第二切刀12包括至少一个第二刀片121;裁切方法包括:多个第一刀片111分别对多个第一长条形区域51进行裁切,至少一个第二刀片121对多个第二长条形区域52进行裁切。
例如,每个第一长条形区域51分别被对应一个第一刀片111裁掉,裁切过程中,多个第一刀片111在第一方向上最边上一个的宽度一侧可以对准于第二裁切基准5b,多个第一刀片111的端部在第二方向上可以对准于第一裁切基准5a;多个第一长条形区域51裁切后,可以将第二切刀12最边上一个的第二刀片121宽度一侧以第一裁切基准5a为参考基准进行裁切,以将多个第二长条形区域52同时裁切。显然,在对多个第一长条形区域51裁切,第一刀片111的长度一端可以对准于第一裁切基准5a,在对多个第二长条形区域52裁切,第二刀片121的上述长度一端可以以第二裁切基准5b为参考基准。
上述技术方案中,通过第一切刀11实现多个第一长条形区域51的裁切、第二切刀12实现多个第二长条形区域52的裁切,则第一切刀11的裁切布置姿态和第二切刀12的裁切布置姿态可以无需频繁调整,有利于简化裁切工序。
可以理解的是,当第二切刀12包括一个第二刀片121时,第二刀片121可以对准第一裁切基准5a进行裁切;当第二切刀12包括多个第二刀片121时,多个第二刀片121可以沿第二方向间隔设置,将多个第二刀片121中最外侧的一个第一刀片111对准第一裁切基准5a进行裁切。
请参考图8-图11,在一些实施例中,基于第一裁切基准5a和第二裁切基准5b对多个第一长条形区域51进行裁切,包括:裁切刀组件10的相邻两侧分别对准于第一裁切基准5a和第二裁切基准5b。
基于第一裁切基准5a和第二裁切基准5b对多个第二长条形区域52进行裁切,包括:裁切刀组件10的相邻两侧分别对准于第一基准线L1和第二基准线L2,第一基准线L1对应于裁切区域3321内侧且与第一裁切基准5a相距第一预定值a,第二基准线L2对应于裁切区域3321外侧且与第二裁切基准5b相距第二预定值b。
可见,裁切刀组件10可以将每个第二长条形区域52的一部分裁切掉,每个第二长条形区域52的剩下的一部分对应于第一裁切基准5a处的拉丝;而且,在将多个第一长条形区域51裁切掉之后,裁切刀组件10可以将第二裁切基准5b处的一部分切掉以使该位置的边沿形状发生变化,也可以在裁切过程中不会改变与第二裁切基准5b干涉以使该位置的边沿形状并未发生变化。
上述技术方案中,在裁切刀组件10对多个第二长条形区域52进行裁切的过程中,通过设置裁切刀组件10的位置,使得裁切刀组件10的第一侧边沿对准于第一基准线L1和第二基准线L2之间、或对准于第一基准线L1,且裁切刀组件10的第二侧边沿对准于第三基准线L3,以便实现对第一裁切基准5a和第二裁切基准5b处的拉丝长度的有效控制。
可以理解的是,第一预定值a和第二预定值b可以根据拉丝长度要求具体设置;例如拉丝长度不超过2mm,则第一预定值a和第二预定值b均可以小于或等于2mm。
下面以第一切刀11对多个第一长条形区域51进行裁切、第二切刀12对多个第二长条形区域52进行裁切为例进行说明,本领域技术人员在阅读了下面的描述后,容易理解以第一切刀11对多个第一长条性区域51和多个第二长条形区域52进行裁切的实施方案。
如图8-图11所示,裁切区域3321大致为方形区域,第一裁切基准5a和第二裁切基准5b垂直,裁切区域3321中、与第一裁切基准5a相对的边沿和与第二裁切基准5b相对的边沿分别为自由端边沿;第一裁切基准5a沿左右方向延伸,第二裁切基准5b沿前后方向延伸。
第一切刀11对多个第一长条形区域51裁切时,多个第一刀片111中最前侧的一个第一刀片111的前侧边沿对准于第二裁切基准5b,多个第一刀片111长度方向的自由端在左右方向上对准于第一裁切基准5a,以将多个第一长条形区域51切除;多个第一长条形区域51裁切后,可以将第二切刀12的对应第二刀片121宽度一侧对准于第一基准线L1、第二刀片121长度方向的自由端对准于第二基准线L2进行裁切,以将多个第二长条形区域52同时裁切。显然,对裁切区域3321裁切后,第一预定值和第二预定值与产品拉丝长度有关。
请参考图10和图11,在一些实施例中,每个第二长条形区域52包括沿其长度方向依次设置的第一子区域521和第二子区域522,第二子区域522位于第一裁切基准5a和第一基准线L1之间,即第二子区域522的相对两侧边沿分别位于第一裁切基准5a和第一基准线L1上。其中,第二子区域522沿层叠方向的投影的外接圆直径d2≤2mm,层叠方向分别与第一方向和第二方向垂直;和/或,a≤2mm;和/或,b≤2mm。
上述技术方案中,通过设置第二子区域522沿第三方向的投影的外接圆直径d2≤2mm、和/或、a≤2mm、和/或、b≤2mm,以实现对第二子区域522的保留在待裁切件上的部分的尺寸的有效控制,即实现裁切后拉丝长度的有效控制,即使是整个第二子区域522保留在待裁切件上,也能降低第二子区域522对应的部分因为翻折导致短接的风险。
可选地,d2为2mm、1.73mm、1.5mm、1.2mm、1mm、或0.9mm等;a为2mm、1.8mm、1.5mm、1.3mm、1mm、0.8mm等;b为2mm、1.9mm、1.5mm、1.2mm、1mm、或0.9mm等。此外,a和b还可以为0。
可以理解的是,本申请实施例中的电极组件30可以采用本申请实施例中的加工方法进行加工;本申请实施例中的加工方法可以通过采用本申请实施例中的裁切刀组件10实施。
可见,在本申请实施例中,对多个连接片33进行裁切以形成极耳部32,以减小多个极耳片320的错位区域面积,同时可以利用裁切后剩下的错位区域部分提升极耳部32与活性物质涂覆部31的连接可靠性和过流能力,且减小极耳片320因错位过多对后续工序造成的不良影响。
可以理解的是,当极耳部32采用上述的加工方法进行裁切时,如果第二连接部3222形成有锯齿状结构32b,则第一裁切基准5a对应于第二连接部3222设置、第二裁切基准5b对应于第一连接部3221设置,此时第一裁切基准5a可以为第二连接部3222的远离重叠区域321的边沿、或者第一裁切基准5a可以与第二连接部3222的上述边沿间隔设置(如图6所示);可选地,第一裁切基准5a与第二连接部3222的边沿之间的间隔小于等于1mm,例如该间隔可以为0.9mm、0.94mm、或0.98mm等。如果第一连接部3221形成有锯齿状结构32b,则第一裁切基准5a对应于第一连接部3221设置、第二裁切基准5b对应于第二连接部3222设置,此时第一裁切基准5a可以为第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的边沿、或者第一裁切基准5a可以与第一连接部3221的上述边沿间隔设置。
第六方面,本申请实施例提供一种裁切刀组件,请参照图16-图20,裁切刀组件10用于对待裁切件的裁切区域3321进行裁切,以得到电极组件30。
待裁切件包括活性物质涂覆部31和待裁切部,待裁切部与活性物质涂覆部31连接,且待裁切部包括层叠且连接设置的多个连接片33,多个连接片33部分错位设置,以使多个连接片33具有重叠部分331和错位部分332;多个连接片33的重叠部分331形成重叠区域321,多个连接片33的错位部分332包括裁切区域3321和非裁切区域3322,非裁切区域3322包括彼此连接且分别与重叠部分331连接的第一连接部3221和第二连接部3222,第一连接部3221在第一方向上的两侧分别连接活性物质涂覆部31和裁切区域3321,第二连接部3222在第二方向上的两侧分别连接重叠部分331和裁切区域3321,第二方向与第一方向相交。
裁切刀组件10包括第一切刀11,第一切刀11包括多个沿第一方向间隔设置的第一刀片111,每个第一刀片111沿第二方向延伸。其中,第一切刀11用于将裁切区域3321的至少部分切除,以使多个连接片33的剩余部分形成极耳部32,以使极耳部32和活性物质涂覆部31形成电极组件30。
可见,在裁切刀组件10对待裁切件裁切得到电极组件30的过程中,可以采用第一切刀11对整个裁切区域3321进行切除,或者采用第一切刀11对裁切区域3321的一部分进行切除、采用裁切刀组件10的其他部分(例如后文所述第二切刀12)对裁切区域3321的另一部分进行切除。
上述技术方案中,通过设置第一切刀11包括多个间隔设置的第一刀片111,且第一切刀11用于将裁切区域3321的至少部分切除,而裁切刀组件10用于将裁切区域3321切除,以便使得在第二方向上,第二连接部3222的远离重叠区域321的一端,相较于第一连接部3221的远离重叠区域321的一端更靠近重叠区域321,以便提升极耳部32穿设便利性、提升极耳部32与活性物质涂覆部31的连接面积,从而便于实现对电池单体100组装效率的提升和过流能力的提升的兼顾。
此外,无论采用第一切刀11对整个裁切区域3321进行切除,还是采用第一切刀11对裁切区域3321的一部分进行切除,整个裁切区域3321需经过多次裁切以被切除,由于第一切刀11包括多个间隔设置的第一刀片111,有利于改善裁切边缘处的拉丝较长的问题。
例如,当第一切刀11用于对裁切区域3321进行裁切时,第一切刀11可以沿垂直于裁切区域3321的方向对裁切区域3321进行冲切,例如第一切刀11沿待裁切件的厚度方向进行冲切,则裁切区域3321上与每个第一刀片111对准的部分被第一切刀11冲切,而裁切区域3321上与相邻两个第一刀片111之间的空隙对准的部分不会被第一切刀11冲切,以使第一切刀11对裁切区域3321进行一次冲切后,可以裁切掉裁切区域3321的一部分,此时被裁掉的部分可以包括多个沿第一方向间隔设置的第一长条形区域51,裁切区域3321剩下的部分可以包括多个沿第一方向间隔设置的第二长条形区域52;而后,可以利用裁切刀组件10对裁切区域3321剩下的部分进行裁切,以便将每个第二长条形区域52的至少部分裁切掉,以有效减短待裁切件被裁切后的拉丝长度,从而有效改善待裁切件被裁切后容易产生长条拉丝的问题,以在一定程度上改善因长条拉丝掉入或伸入其他位置造成待裁切件无法正常使用的问题。其中,垂直于裁切区域3321的方向可以分别与第一方向和第二方向垂直。
比如,待裁切件为极耳,一些技术中采用平刀对极耳进行裁切,由于平刀刀口存在一定间隙,使得裁切容易产生长条拉丝,导致后续长条拉丝容易伸入电池单体的电极组件,容易造成极片短接的风险,而且平刀在使用过程中、刀口间隙会逐渐增大,导致裁切更容易产生长条拉丝。本申请实施例中,设置裁切刀组件10包括第一切刀11,第一切刀11第一切刀11包括多个沿第一方向间隔设置的第一刀片111,每个第一刀片111沿第二方向延伸,可以对待裁切区域3321的多个第一长条形区域51和多个第二长条形区域52进行先后依次裁切,以有效减短多个第二长条形区域52保留在待裁切件上部分的长度,从而减短裁切极耳部32时的拉丝长度,有效降低拉丝因长度较长易伸入电极组件造成极片短接的风险,提升了电极组件的可靠性和安全性。
示例性地,第一方向与第二方向垂直,第一切刀11沿垂直于裁切区域3321的方向对裁切区域3321进行冲切,以裁切掉裁切区域3321的一部分,此时被裁掉的部分可以包括多个间隔设置的第一长条形区域51,裁切区域3321剩下的部分为多个间隔设置的第二长条形区域52;而后,可以再次利用第一切刀11对裁切区域3321剩下的部分进行裁切,以便将多个第二长条形区域52裁切掉。显然,在上述第二次裁切时,第一切刀11的放置姿态需要进行调整,比如裁切区域3321的相邻两个裁切基准分别为第一裁切基准5a和第二裁切基准5b,且两者垂直,第一切刀11在进行第一次裁切时,多个第一刀片111的端部可以对应于第一裁切基准5a,多个第一刀片111可以沿前后方向间隔设置、每个第一刀片111沿左右方向延伸,第一切刀11在进行第二次裁切时,多个第一刀片111的端部可以对应于第二裁切基准5b,多个第一刀片111沿左右方向间隔设置、每个第一刀片111沿前后方向延伸,即第一切刀11可以绕竖直方向转动90°;可见,上述设置可以至少对第一裁切基准5a处的拉丝长度进行有效控制。
当然,裁切区域3321的相邻两个裁切基准还可以呈锐角或钝角夹角,则第一切刀11在两次裁切时可以绕竖直方向转动对应角度。
当然,在其他示例中,在第一切刀11对裁切区域3321进行依次裁切后,还可以利用裁切刀组件10中除第一切刀11以外的其他部件例如后文所述第二切刀12对裁切区域3321进行再次裁切,而不限于始终采用第一切刀11进行裁切。也就是说,在对裁切区域3321进行裁切的整个过程中,可以始终采用第一切刀11对裁切区域3321进行裁切,也可以采用第一切刀11与裁切刀组件10的其他裁切件配合以对裁切区域3321进行裁切。此外,第一方向与第二方向之间的夹角还可以为除90°以外的任何非零夹角。
可以理解的是,第一切刀11对裁切区域3321进行裁切时,第一切刀11中所有第一刀片111的至少部分用于实施裁切。在本申请的实施例中,裁切刀组件10对裁切区域3321进行裁切的次数至少为两次。在本申请下面的描述中,为简化描述,以裁切刀组件10对裁切区域3321进行两次裁切为例子进行描述,本领域技术人员在阅读了下面的方案后,容易理解裁切刀组件10对裁切区域3321进行两次以上裁切的实施方案。
上述技术方案中,通过设置裁切刀组件10包括第一切刀11,第一切刀11包括多个沿第一方向间隔设置的第一刀片111,每个第一刀片111沿第二方向延伸,以便利用裁切刀组件10对裁切区域3321进行多次裁切,相邻两次裁切过程中,第二次裁切可以裁短第一次裁切后未裁掉的长条形部分保留在待裁切件上的部分的长度,从而有效减短待裁切件被裁切后的拉丝长度,有效改善待裁切件被裁切后容易产生长条拉丝的问题,以在一定程度上改善因长条拉丝掉入或伸入其他位置造成待裁切件无法正常使用的问题,提升产品的可靠性。
请参考图16-图19,在一些实施例中,裁切区域3321包括多个第一长条形区域51和多个第二长条形区域52,多个第一长条形区域51和多个第二长条形区域52沿第一方向交替设置,第一长条形区域51和第二长条形区域52沿第二方向延伸;第一刀片111用于依次将第一长条形区域51和第二长条形区域52切除,以形成极耳部32;其中,第一刀片111包括沿第二方向依次设置的第一裁切部1111和第一切齿部1112,多个第一刀片111的第一切齿部1112位于多个第一刀片111在第二方向上的同一端,且多个第一裁切部1111的远离第一切齿部1112的一端固定相连。
例如,第一方向与第二方向垂直,第一切刀11沿垂直于裁切区域3321的方向先对多个第一长条形区域51进行冲切,以裁切掉多个第一长条形区域51;而后,再次利用第一切刀11对多个第二长条形区域52进行冲切,从而实现整个裁切区域3321的切除。显然,在上述第二次裁切时,第一切刀11的放置姿态需要进行调整,比如第一切刀11在进行第一次裁切时,多个第一刀片111沿第二方向延伸设置,第一切刀11在进行第二次裁切时,多个第一刀片111调整为沿第一方向延伸设置,即第一切刀11可以绕竖直方向转动90°。其中,第二次裁切时,最外侧的第一刀片111可以对应于多个第二长条形区域52的与重叠区域321相连的一端适应布置,以便通过至少一个第一刀片111将多个第二长条形区域52同时切除。
可见,第一切齿部1112位于第一刀片111的自由端;第一刀片111用于裁切时,第一裁切部1111和第一切齿部1112可以对不同部分进行裁切。例如,第二方向为左右方向,对于每个第一刀片111而言,第一切齿部1112位于第一刀片111的右端,此时通过将多个第一刀片111的左端固定相连,以使多个第一刀片111连接成一个整体,以便实现多个第一刀片111的同步裁切;当然,第一切齿部1112还可以位于第一刀片111的左端。
上述技术方案中,通过设置第一刀片111包括第一裁切部1111和第一切齿部1112,并使得多个第一切齿部1112位于多个第一刀片111的同一端,多个第一裁切部1111的远离第一切齿部1112的一端固定相连,以便实现多个第一刀片111对多个第一长条形区域51的同步裁切、便于实现至少一个第一刀片111对多个第二长条形区域52的同步裁切,从而便于通过第一切刀11实现对整个裁切区域3321的切除,便于简化裁切刀组件10的结构。
可选地,多个第一切齿部1112可以位于沿第一方向延伸的同一直线上,以便使得第一切刀11更好地适应裁切基准为直线的裁切区域3321,此时第一切刀11对裁切区域3321进行裁切时,第一切齿部1112适于与裁切区域3321的其中一个裁切基准对齐设置。当然,在其他示例中,多个第一切齿部1112还可以位于同一曲线上。
可选地,第一切刀11的所有第一刀片111中的至少一个在第二方向上的位置可调,以便实现多个第一切齿部1112在第二方向上相对位置的可调,以使第一切刀11更好地适应不同形状的裁切区域3321,提升第一切刀11的适用性。
请参考图16和图17,在一些实施例中,相邻两个第一切齿部1112之间的间距x3≤2mm,x3也为相邻两个第一刀片111之间的间距;和/或,第一切齿部1112在第二方向上的长度y1≤2mm。
可选地,x3可以为0.9mm、1mm、1.2mm、1.5mm、或2mm等;y1可以为2mm、1.8mm、1.6mm、1.3mm、1mm、或0.9mm等。
上述技术方案中,通过设置相邻两个第一切齿部1112之间的间距x3≤2mm、和/或、第一切齿部1112在第二方向上的长度y1≤2mm,以在裁切刀组件10对多个第二长条形区域52进行裁切时,以便基于第一切齿部1112的前一次裁切位置选取合适的裁切位置,而相邻两个第一切齿部1112之间的间距x3和第一切齿部1112在第二方向上的长度y1均会影响第二长条形区域52保留在待裁切件上的部分的尺寸,以便实现对第二长条形区域52保留在待裁切件上的部分的尺寸的有效控制,从而实现实现裁切刀组件10对裁切区域3321进行裁切后产生的拉丝的长度的有效控制,以将拉丝的长度控制在合理范围内,以便进一步提升产品的可靠性和安全性。
可以理解的是,在本申请的实施例中,在第一切刀11对裁切区域3321进行裁切的情况下,相邻两个第一切齿部1112之间的间距对应于第二长条形区域52的根部位置在第一方向上的宽度;在裁切区域3321尺寸固定的情况下,第二长条形区域52的根部位置在第一方向上的宽度、以及第二长条形区域52在第二方向上的长度均会影响第二长条形区域52的保留在待裁切件上的部分的尺寸,即影响拉丝长度。
比如,裁切刀组件10在对裁切区域3321的多个第二长条形区域52进行裁切时,裁切位置可以以上次裁切过程中第一切齿部1112的裁切位置作为参考基准,比如裁切位置可以选取在第一切齿部1112的与第一裁切部1111相连的一端对应的第一极限裁切位置、或者裁切位置可以选取在第一切齿部1112的远离第一裁切部1111的一端对应的第二极限裁切位置、或者裁切位置可以选取在上述第一极限裁切位置和上述第二极限裁切位置之间的任意位置,而第二长条形区域52保留在待裁切件上的部分的长度与该裁切位置有关;为此,上述技术方案通过合理设置第一切齿部1112的尺寸和布置间距来实现对拉丝长度的有效控制。
此外,当采用第一切刀11对第二长条形区域52进行裁切时,第一切齿部1112可以对应于第二裁切基准5b,此时第一切齿部1112的至少部分可以伸出第二裁切基准5b以裁切出第一凹槽3220,而本申请上述技术方案中,可以通过设置第一切齿部1112的长度不超过2mm,来实现第一凹槽3220尺寸的控制,从而实现第二裁切基准5b处的拉丝长度的控制,即实现保留在待裁切件上、位于第二裁切基准5b处的拉丝的长度。同样,第二凹槽的裁切成型与第一凹槽的裁切成型过程相似,本文不再赘述。
请参考图16-图19,在一些实施例中,第一切齿部1112为三角形,第一刀片111的最大厚度t1≤1mm,例如t1可以为1mm、0.9mm、或0.8mm等;或,第一切齿部1112为方形,第一刀片111的最大厚度t2≤0.71mm,例如t2可以为0.71mm、0.6mm、或0.55mm等;或,第一切齿部1112为梯形,第一刀片111的最大厚度t3≤1mm,例如t3可以为1mm、0.95mm、或0.8mm等。那么,对于上述实施方式,第一切齿部1112的最大厚度即为第一刀片111的最大厚度。
可以理解的是,在本申请的实施例中,在第一切刀11对裁切区域3321进行裁切的情况下,第一刀片111的厚度对应于第一长条形区域51在第一方向上的宽度、或者对应于相邻两个第二长条形区域52在第一方向上的间距。
上述技术方案中,通过设置第一切齿部1112在不同形状结构时、第一刀片111的最大厚度,以便使得第一刀片111的厚度与第一切齿部1112的形状取得良好的匹配,使得第一刀片111具有合适的裁切能力,提升第一刀片111的裁切可靠性和对裁切尺寸把控的准确性。显然,第一切齿部1112可以在裁切位置对应于形成锯齿状结构2b上相邻两个凸部2a之间的凹。
例如,第一裁切部1111为等厚结构,第一切齿部1112的厚度沿远离第一裁切部1111的方向减小或不变,则第一切齿部1112的最大厚度与第一裁切部1111的厚度相等。可见,当第一切齿部1112和第一裁切部1111均为等厚结构时,两者的厚度相等,第一切齿部1112的厚度和第一裁切部1111的厚度可以均为第一刀片111的最大厚度;当第一裁切部1111为等厚结构、第一切齿部1112的厚度沿第一裁切部1111的方向减小时,第一切齿部1112的最大厚度和第一裁切部1111的厚度均为第一刀片111的最大厚度。
请参考8-图11和图20,在一些实施例中,裁切区域3321包括多个第一长条形区域51和多个第二长条形区域52,多个第一长条形区域51和多个第二长条形区域52沿第一方向一一交替设置,第一长条形区域51和第二长条形区域52沿第二方向延伸,第一切刀11用于对多个第一长条形区域51进行裁切;裁切刀组件10还包括第二切刀12,第二切刀12包括至少一个沿第一方向延伸的第二刀片121,第二刀片121可以延伸为长条形,第二切刀12用于对多个第二长条形区域52进行裁切。
上述技术方案中,通过设置裁切刀组件10还包括第二切刀12,第一切刀11和第二切刀12分别对裁切区域3321的不同区域进行裁切,可以简化第一切刀11和第二切刀12的裁切控制,便于使得第一切刀11保持相同的姿态进行裁切、第二切刀12保持相同的姿态进行裁切,则第一刀片111沿某一固定方向延伸布置,第二刀片121沿某一固定方向延伸布置,且第一刀片111的延伸方向和第二刀片121的延伸方向相交,无需频繁调节第一切刀11和第二切刀12裁切时的放置姿态,只需更换对应切刀即可,便于简化裁切工序。
例如,第一切刀11保持一定姿态对第一长条形区域51进行冲切,以裁切掉多个第一长条形区域51对应的部分;而后,利用第二切刀12保持一定姿态对剩下的多个第二长条形区域52进行裁切,以便多个将第二长条形区域52裁切掉。可见,在对裁切区域3321进行先后两次的裁切,而先后两侧裁切的裁切路径不同、裁切位置不同,本申请实施例采用了不同的切刀,实现上述先后两侧裁切,从而可以无需频繁调整裁切刀组件10的裁切姿态,简化了裁切操作。
可选地,第二切刀12在对第二区域进行裁切时,第二切刀12的裁切位置可以以上次第一切刀11裁切过程中第一切齿部1112的裁切位置作为参考基准,比如第二切刀12的裁切位置可以选取在第一切齿部1112的与第一裁切部1111相连的一端对应的第一极限裁切位置、或者第二切刀12的裁切位置可以选取在第一切齿部1112的远离第一裁切部1111的一端对应的第二极限裁切位置、或者第二切刀12的裁切位置可以选取在上述第一极限裁切位置和上述第二极限裁切位置之间的任意位置。以第二切刀12的裁切位置选取在第一极限裁切位置为例,第二切刀12的远离第二长条部分自由端的厚度一侧表面可以与多个第一切齿部1112的第一极限裁切位置对齐,并沿垂直于裁切区域3321的方向进行裁切。
请参考图20,在一些实施例中,第二切刀12包括沿第二方向间隔设置的两组刀片组,每组刀片组包括至少一个第二刀片121,且两组刀片组分别用于裁切位于重叠区域321在第二方向上的两侧的第二长条形区域52。
可以理解的是,当第二切刀12包括多个第二刀片121时,在一次裁切过程中,第二切刀12可以用于对重叠区域321的相对两侧的裁切区域进行同时裁切,即其中一组刀片组对重叠区域321一侧的裁切区域切除,另一组刀片组对重叠区域321另一侧的裁切区域切除。
例如,如图8-图11和图20所示,第二切刀12包括两组刀片组,每组刀片组包括一个第二刀片121,待裁切件在第二方向上的相对两侧分别具有一个裁切区域,在第一切刀11依次对两个裁切区域进行裁切后,其中一个第二刀片121可以对准于其中一个裁切区域所需的裁切位置,另一个第二刀片121对准于另一个裁切区域所需的裁切位置,以使第二切刀12同时对该两个裁切区域进行二次裁切。在其他示例中,第二切刀12包括两个第二刀片121,两个第二刀片121用于对一个裁切区域进行裁切,此时可以以其中一个第一刀片121对应于裁切基准来进行裁切,比如将图17中左侧的第二切刀12用于裁切最左侧的裁切区域的多个第二长条形区域52,可以将第二切刀12向左移动直至右侧的第二刀片121对准于多个第二长条形区域52的所需的裁切位置。当然,第二切刀12还可以用于两个以上的裁切区域的裁切。
上述技术方案中,通过设置第二切刀12包括两组刀片组,并使两组刀片组分别用于裁切位于重叠区域321在第二方向上的两侧的第二长条形区域52,则两组刀片组分别用于裁切位于重叠区域321在第二方向上的两侧的裁切区域3321,以便对重叠区域321两侧的裁切区域3321进行同步裁切,提升电极组件30的加工效率。
当然,在其他示例中,第二切刀12还可以包括一个第二刀片121。
在一些实施例中,两组刀片组之间的间距可调。
上述技术方案中,通过设置两组刀片组之间的间距可调,便于使得第二切刀12在对两个裁切区域3321同时裁切时,无论是相同的待裁切件还是不同的待裁切件,第二切刀12都可以适应两个裁切区域3321之间的不同间距,即适应不同尺寸的极耳部32,以提升第二切刀12对两个裁切区域3321同时裁切的可操作性和适用性。
示例性地,第二切刀12包括两组刀片组,待裁切件的相对两侧分别具有裁切区域3321,对于不同规格的待裁切件,其相对两侧的裁切区域3321之间的间距不等,而两组刀片组之间的间距可调,以适应上述两个裁切区域3321之间间距的变化,提升第二切刀12的适用性。
请参考图20和图21,在一些实施例中,每个第二刀片121包括沿第一方向依次设置的第二裁切部1211和第二切齿部1212,第二切齿部1212在第一方向上的长度y2≤2mm。
上述技术方案中,通过设置第二刀片121包括第二裁切部1211和第二切齿部1212,第二切齿部1212在第一方向上的长度y2≤2mm,以在第二切刀12对多个第二长条形区域52进行裁切时,第二切刀12在第二方向上的裁切位置可以基于第一切齿部1112的前一次裁切位置选取,第二切刀12在第一方向上的裁切位置可以基于第二切齿部1212与第二裁切基准5b的相对位置选取,如果第二切齿部1212的至少部分伸出第二裁切基准5b以在第二裁切基准5b上裁切出第一凹槽3220,那么可以实现第一凹槽3220尺寸的控制,以实现第二裁切基准5b处的拉丝长度的控制。
可以理解的是,当第二刀片121为多个时,多个第二刀片121的第二切齿部1212位于多个第二刀片121在第一方向上的同一端,便于通过将多个第二裁切部1211的远离第二切齿部1212的一端固定相连,以使多个第二刀片121连接成一个整体,以便实现多个第二刀片121的同步裁切。
可选地,当第二切刀12包括多个沿第二方向间隔设置的第二刀片121时,多个第二切齿部1212可以位于沿第二方向延伸的同一直线上,以便使得第二切刀12更好地适应裁切基准为直线的裁切区域3321,此时第二切刀12对裁切区域3321进行裁切时,第二切齿部1212适于与裁切区域3321的其中一个裁切基准对齐设置。当然,在其他示例中,多个第二切齿部1212还可以位于同一曲线上。
可选地,第一切刀11的所有第二刀片121中的至少一个在第一方向上的位置可调,以便实现多个第二切齿部1212在第一方向上相对位置的可调,以使第二切刀12更好地适应不同形状的裁切区域3321,提升第二切刀12的适用性。
可选地,当第一刀片111包括第一裁切部1111和第一切齿部1112、第二刀片121包括第二裁切部1211和第二切齿部1212时,第二切齿部1212的形状可以与第一切齿部1112的形状相同或不同。示例性地,第二切齿部1212和第一切齿部1112均形成为三角形、方形或梯形;当然,还有一些示例中,第一切齿部1112形成为三角形,第二切齿部1212形成为方形或梯形。
请参考图20和图21,在一些实施例中,第二裁切部1211为等厚结构,第二裁切部1211的厚度沿远离第二裁切部1211的方向减小或不变,则第二切齿部1212的最大厚度与第二裁切部1211的厚度相等。
可见,当第二切齿部1212和第二裁切部1211均为等厚结构时,两者的厚度相等,第二切齿部1212的厚度和第二裁切部1211的厚度可以均为第二刀片121的最大厚度;当第二裁切部1211为等厚结构、第二切齿部1212的厚度沿第二裁切部1211的方向减小时,第二切齿部1212的最大厚度和第二裁切部1211的厚度均为第二刀片121的最大厚度。
其中,第二切齿部1212为三角形,第二刀片121的最大厚度t4≤1mm;或,第二切齿部1212为方形,第二刀片121的最大厚度t5≤0.71mm;或,第二切齿部1212为梯形,第二刀片121的最大厚度t6≤1mm。那么,对于上述实施方式,第二切齿部1212的最大厚度即为第二刀片121的最大厚度。
上述技术方案中,通过设置第二切齿部1212在不同形状结构时、第二刀片121的最大厚度,以便使得第二刀片121的厚度与第二切齿部1212的形状取得良好的匹配,使得第二刀片121具有合适的裁切能力,提升第二刀片121的裁切可靠性和对裁切尺寸把控的准确性。
例如,极耳片320为方形结构,极耳片320具有相对设置的两个第一边缘和相对设置的两个第二边缘,其中一个第一边缘与集流体311电连接,两个第二边缘中的至少一个形成有多个第一凸起,且位于同一边缘的多个凸部32a形成为锯齿状结构32b;又例如,极耳片320为梯形结构,极耳片320的底边与集流体311电连接,极耳片320的两个腰对应的边缘中的至少一个形成有多个凸部32a,位于同一边缘的多个凸部32a形成为锯齿状结构32b。
上述技术方案中,通过设置极耳片320的至少一端边缘形成有多个凸部32a,且位于同一端的多个凸部32a形成为锯齿状结构32b。
可以理解的是,凸部32a的形状本申请实施例不做具体限制,例如凸部32a可以形成为方形或梯形等。
可以理解的是,凸部32a对应于本申请上述裁切方法中的第二子区域522,则d2=d1。
请再次参照图9、图14-图18,描述本申请具体实施例的电极组件30、裁切刀组件10及裁切方法。
电极组件30包括活性物质涂覆部31和极耳部32,极耳部32包括层叠且连接设置的多个极耳片320,多个极耳片320的重叠部分形成重叠区域321,多个极耳片320的错位部分形成与重叠区域321连接的错位区域322;错位区域322为两个且两个错位区域322分别位于重叠区域321在第二方向上的两侧,每个错位区域322包括第一连接部3221和第二连接部3222,第一连接部3221沿第一方向的一侧与活性物质涂覆部31连接,第二连接部3222与第一连接部3221沿第一方向的另一侧连接,在第二方向上,第二连接部3222的远离重叠区域321的一端,相较于第一连接部3221的远离重叠区域321的一端更靠近重叠区域321,第二方向与第一方向垂直。其中,第二连接部3222的远离重叠区域321的一端边缘成锯齿状结构32b,第一连接部3221的与第二连接部3222的远离重叠区域321的一端边缘相连的位置处形成有第一凹槽3220,第一连接部3221的远离活性物质涂覆部31的一端的锯齿状结构32b、和第二连接部3222的远离重叠区域321的一端边沿均通过裁切得到。
在本申请的实施例中,裁切刀组件10包括第一切刀11和第二切刀12,第一切刀11包括多个间隔设置沿第一方向间隔设置的第一刀片111,每个第一刀片111沿第二方向延伸,第一方向和第二方向相交,第二切刀12包括两个沿第二方向间隔设置的第二刀片121。每个第一刀片111包括沿第二方向依次设置的第一裁切部1111和第一切齿部1112,多个第一刀片111的第一切齿部1112位于多个第一刀片111在第二方向上的同一端,且多个第一裁切部1111的远离第一切齿部1112的一端固定相连;每个第二刀片121包括沿第一方向依次设置的第二裁切部1211和第二切齿部1212,多个第二刀片121的第二切齿部1212位于多个第二刀片121在第二方向上的同一端,且多个第二裁切部1211的远离第二切齿部1212的一端固定相连。
裁切区域3321具有邻接的第一裁切基准5a和第二裁切基准5b,第一裁切基准5a沿第一方向延伸,裁切区域3321包括多个第一长条形区域51和多个第二长条形区域52,多个第一长条形区域51和多个第二长条形区域52沿第一方向一一交替设置,第一长条形区域51和第二长条形区域52沿第二方向延伸。裁切方法包括:
S1、将与活性物质涂覆部31连接的多个连接片33层叠设置且部分错位,多个连接片33具有重叠部分331和错位部分332;
S2、将错位部分332划分为裁切区域3321和非裁切区域3322,非裁切区域3322包括彼此连接且分别与重叠部分连接的第一连接部3221和第二连接部3222,第一连接部3221在第一方向上的两侧分别连接活性物质涂覆部31和裁切区域3321,第二连接部3222在第二方向上的两侧分别连接重叠部分331和裁切区域3321;错位部分332具有沿第一方向延伸的第一裁切基准5a和沿第二方向延伸的第二裁切基准5b,裁切区域3321包括多个第一长条形区域51和多个第二长条形区域52,多个第一长条形区域51和多个第二长条形区域52沿第一方向一一交替设置,第一长条形区域51和第二长条形区域52沿第二方向延伸;
S3、将裁切区域3321切除,以使多个连接片33的剩余部分形成为电极组件30的极耳部32,包括:S31、基于第一裁切基准5a和第二裁切基准5b对多个第一长条形区域51进行切除,包括:裁切刀组件10的相邻两侧分别对准于第一裁切基准5a和第二裁切基准5b,则第一切刀11的最边上第一刀片111的背离其他第一刀片111的宽度一侧与第二裁切基准5b对齐,多个第一切齿部1112的端部与第一裁切基准5a对齐;S32、基于所述第一裁切基准5a和所述第二裁切基准5b对所述多个第二长条形区域52进行切除,包括:裁切刀组件10的相邻两侧边沿分别对准于第一基准线L1和第二基准线L2,第一基准线L1对应于裁切区域内侧且与第一裁切基准5a相距第一预定值a,第二基准线L2对应于裁切区域外侧且与第二裁切基准5b相距第二预定值b,则每个第二刀片112的彼此相对的一侧与对应第一裁切基准5a对齐,第二切齿部1212的端部与第二裁切基准5b对齐,以使第二切齿部1212裁切出第一凹槽3220。
上述技术方案中,可以有效减短第一裁切基准5a和第二裁切基准5b处保留在极耳部32上部分即凸部32a的尺寸,从而减短裁切极耳部32时的拉丝长度,有效降低拉丝因长度较长易伸入电极组件造成极片短接的风险,提升了电极组件的可靠性和安全性,可以提升产品的首次产出率(即FTY);而且,由于极耳部32边缘具有凸部32a,便于使得对裁切过程中的裁切间隙具有一定的容忍度,有利于降低对裁切刀组件10的要求,便于提升裁切刀组件10的使用寿命。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (24)
1.一种电极组件,其特征在于,包括:
活性物质涂覆部;
极耳部,与所述活性物质涂覆部连接;所述极耳部包括层叠且连接设置的多个极耳片,所述多个极耳片的重叠部分形成重叠区域,所述多个极耳片的错位部分形成与所述重叠区域连接的错位区域;
其中,所述错位区域包括第一连接部和第二连接部,所述第一连接部沿第一方向的一侧与所述活性物质涂覆部连接,所述第二连接部与所述第一连接部沿所述第一方向的另一侧连接;在第二方向上,所述第二连接部的远离所述重叠区域的一端,相较于所述第一连接部的远离所述重叠区域的一端更靠近所述重叠区域,所述第二方向与所述第一方向相交。
2.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于,
所述第二连接部的远离所述重叠区域的一端边缘呈锯齿状结构;和/或,
所述第一连接部的远离所述活性物质涂覆部的一端边缘呈锯齿状结构。
3.根据权利要求2所述的电极组件,其特征在于,所述第二连接部的边缘的所述锯齿状结构包括多个沿所述第一方向依次设置的凸部、和/或、所述第一连接部的边缘的所述锯齿状结构包括多个沿所述第二方向依次设置的凸部,
其中,所述凸部的高度h1≤2mm;和/或,
所述凸部沿所述极耳部的厚度方向的投影的外接圆直径d1≤2mm。
4.根据权利要求2所述的电极组件,其特征在于,
所述第二连接部的边缘的所述锯齿状结构包括多个沿所述第一方向依次设置的凸部,所述凸部为方形或梯形;和/或,
所述第一连接部的边缘的所述锯齿状结构包括多个沿所述第二方向依次设置的凸部,所述凸部为方形或梯形。
5.根据权利要求2所述的电极组件,其特征在于,
所述第二连接部的边缘形成有所述锯齿状结构时,所述第一连接部的与所述第二连接部的远离所述重叠区域的一端边缘相连的位置处形成有第一凹槽;或者,
所述第一连接部的边缘形成有所述锯齿状结构时,所述第二连接部的与所述第一连接部的远离所述活性物质涂覆部的一端边缘相连的位置处形成有第二凹槽。
6.根据权利要求2所述的电极组件,其特征在于,所述第一连接部的远离所述活性物质涂覆部的一端边沿,和所述第二连接部的远离所述重叠区域的一端边沿二者中的至少一者通过裁切得到。
7.根据权利要求1所述的电极组件,其特征在于,所述重叠区域在所述第二方向上的相对两侧分别设有一个所述错位区域。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电极组件,其特征在于,所述活性物质涂覆部包括正极极片主体、负极极片主体和隔离膜,所述多个极耳片分别对应连接于所述正极极片主体和所述负极极片主体,所述隔离膜设于所述正极极片主体和所述负极极片主体之间且超出所述正极极片主体和所述负极极片主体;
其中,所述第一连接部的至少部分由所述隔离膜遮挡。
9.一种电池单体,其特征在于,包括壳体、极柱和根据权利要求1-8中任一项所述的电极组件,所述极柱设于所述壳体,所述活性物质涂覆部容纳于所述壳体内,所述极耳部与所述极柱电连接。
10.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述极柱上形成有容纳槽,所述极耳部的一部分收纳于所述容纳槽内,所述容纳槽的背离所述活性物质涂覆部的一侧敞开,且所述容纳槽的朝向所述活性物质涂覆部的一侧槽壁形成有与所述壳体内部连通的穿孔,所述极耳部穿设于所述穿孔。
11.根据权利要求10所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体还包括极柱盖板,所述极柱盖板设于所述极柱且封闭所述容纳槽的槽口。
12.一种电池,其特征在于,包括根据权利要求9-11中任一项所述的电池单体。
13.一种用电装置,其特征在于,包括根据权利要求12所述的电池,所述电池用于提供电能。
14.一种电极组件的加工方法,其特征在于,包括:
将与活性物质涂覆部连接的多个连接片层叠设置且部分错位,所述多个连接片具有重叠部分和错位部分;
将所述错位部分划分为裁切区域和非裁切区域,所述非裁切区域包括彼此连接且分别与所述重叠部分连接的第一连接部和第二连接部,所述第一连接部在第一方向上的两侧分别连接所述活性物质涂覆部和所述裁切区域,所述第二连接部在第二方向上的两侧分别连接所述重叠部分和所述裁切区域,所述第二方向与所述第一方向相交;
将所述裁切区域切除,以使所述多个连接片的剩余部分形成为所述电极组件的极耳部。
15.根据权利要求14所述的电极组件的加工方法,其特征在于,所述错位部分具有沿所述第一方向延伸的第一裁切基准和沿所述第二方向延伸的第二裁切基准,所述裁切区域包括多个第一长条形区域和多个第二长条形区域,多个所述第一长条形区域和多个所述第二长条形区域沿第一方向或第二方向一一交替设置,所述第一长条形区域和所述第二长条形区域沿第二方向或第一方向延伸,
将所述裁切区域切除,包括:
基于所述第一裁切基准和所述第二裁切基准对所述多个第一长条形区域进行切除;
基于所述第一裁切基准和所述第二裁切基准对所述多个第二长条形区域进行切除。
16.根据权利要求15所述的电极组件的加工方法,其特征在于,
基于所述第一裁切基准和所述第二裁切基准对所述多个第一长条形区域进行切除,包括:裁切刀组件的相邻两侧分别对准于所述第一裁切基准和所述第二裁切基准;
基于所述第一裁切基准和所述第二裁切基准对所述多个第二长条形区域进行切除,包括:裁切刀组件的相邻两侧边沿分别对准于第一基准线和第二基准线,所述第一基准线对应于所述裁切区域内侧且与所述第一裁切基准相距第一预定值a,所述第二基准线对应于所述裁切区域外侧且与所述第二裁切基准相距第二预定值b。
17.根据权利要求16所述的电极组件的加工方法,其特征在于,每个所述第二长条形区域包括沿其长度方向依次设置的第一子区域和第二子区域,所述第二子区域位于所述第一裁切基准和所述第一基准线之间,
所述第二子区域沿层叠方向的投影的外接圆直径d2≤2mm,所述层叠方向分别与所述第一方向、所述第二方向垂直;和/或,
a≤2mm;和/或,
b≤2mm。
18.一种裁切刀组件,其特征在于,用于对待裁切件裁切得到电极组件,所述待裁切件包括活性物质涂覆部和待裁切部,待裁切部与所述活性物质涂覆部连接;所述待裁切部包括层叠且连接设置的多个连接片,所述多个连接片的重叠部分形成重叠区域,所述多个连接片的错位部分包括裁切区域和非裁切区域,所述非裁切区域包括彼此连接且分别与所述重叠部分连接的第一连接部和第二连接部,所述第一连接部在第一方向上的两侧分别连接所述活性物质涂覆部和所述裁切区域,所述第二连接部在第二方向上的两侧分别连接所述重叠部分和所述裁切区域,所述第二方向与所述第一方向相交;
所述裁切刀组件包括:
第一切刀,所述第一切刀包括多个沿第一方向间隔设置的第一刀片,每个所述第一刀片沿第二方向延伸;
所述第一切刀用于将所述裁切区域的至少部分切除,以使所述多个连接片的剩余部分形成极耳部,以使所述极耳部和所述活性物质涂覆部形成所述电极组件。
19.根据权利要求18所述的裁切刀组件,其特征在于,所述裁切区域包括多个第一长条形区域和多个第二长条形区域,多个所述第一长条形区域和多个所述第二长条形区域沿所述第一方向一一交替设置,所述第一长条形区域和所述第二长条形区域沿所述第二方向延伸;
所述第一刀片用于依次将所述第一长条形区域和所述第二长条形区域切除,以形成所述极耳部;
其中,所述第一刀片包括沿所述第二方向依次设置的第一裁切部和第一切齿部,多个所述第一刀片的所述第一切齿部位于多个所述第一刀片在所述第二方向上的同一端,且多个所述第一裁切部的远离所述第一切齿部的一端固定相连。
20.根据权利要求19所述的裁切刀组件,其特征在于,
所述第一切齿部在所述第二方向上的长度y1≤2mm;和/或,
相邻两个所述第一切齿部之间的间距x3≤2mm。
21.根据权利要求19所述的裁切刀组件,其特征在于,
所述第一切齿部为三角形,所述第一刀片的最大厚度t1≤1mm;或者,
所述第一切齿部为方形,所述第一刀片的最大厚度t2≤0.71mm;或者,
所述第一切齿部为梯形,所述第一刀片的最大厚度t3≤1mm。
22.根据权利要求18所述的裁切刀组件,其特征在于,所述裁切区域包括多个第一长条形区域和多个第二长条形区域,多个所述第一长条形区域和多个所述第二长条形区域沿所述第一方向一一交替设置,所述第一长条形区域和所述第二长条形区域沿所述第二方向延伸,所述第一切刀用于对多个所述第一长条形区域进行裁切,所述裁切刀组件还包括:
第二切刀,所述第二切刀包括至少一个沿所述第一方向延伸的第二刀片,所述第二切刀用于对多个所述第二长条形区域进行裁切。
23.根据权利要求22所述的裁切刀组件,其特征在于,所述第二切刀包括所述第二方向间隔设置的两组刀片组,每组所述刀片组包括至少一个所述第二刀片,且两组所述刀片组分别用于裁切位于所述重叠区域在第二方向上的两侧的所述第二长条形区域。
24.根据权利要求23所述的裁切刀组件,其特征在于,两组所述刀片组之间的间距可调。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311439490.0A CN119920812B (zh) | 2023-10-31 | 2023-10-31 | 电极组件及其加工方法、电池单体、电池、用电装置、裁切刀组件 |
| KR1020257038353A KR20250167128A (ko) | 2023-10-31 | 2024-05-06 | 전극 어셈블리 및 이의 가공 방법, 배터리 셀, 배터리, 전기 장치, 절단 칼 어셈블리 |
| PCT/CN2024/091270 WO2025091819A1 (zh) | 2023-10-31 | 2024-05-06 | 电极组件及其加工方法、电池单体、电池、用电装置、裁切刀组件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311439490.0A CN119920812B (zh) | 2023-10-31 | 2023-10-31 | 电极组件及其加工方法、电池单体、电池、用电装置、裁切刀组件 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN119920812A CN119920812A (zh) | 2025-05-02 |
| CN119920812B true CN119920812B (zh) | 2025-10-17 |
Family
ID=95509874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311439490.0A Active CN119920812B (zh) | 2023-10-31 | 2023-10-31 | 电极组件及其加工方法、电池单体、电池、用电装置、裁切刀组件 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20250167128A (zh) |
| CN (1) | CN119920812B (zh) |
| WO (1) | WO2025091819A1 (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017069207A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 積水化学工業株式会社 | リチウムイオン二次電池及びその製造方法 |
| CN218867151U (zh) * | 2022-11-14 | 2023-04-14 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种电极构件、电池单体、电池及用电装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011113496A1 (de) * | 2011-09-15 | 2013-03-21 | Epcos Ag | Vielschichtbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung |
| KR102525618B1 (ko) * | 2015-10-28 | 2023-04-24 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전극 조립체와 이를 포함하는 이차 전지 |
| CN216413218U (zh) * | 2021-10-28 | 2022-04-29 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池单体、电池组、用电装置以及超声波焊接装置 |
| WO2023092277A1 (zh) * | 2021-11-23 | 2023-06-01 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电极组件及其制造方法、电池单体、电池和用电装置 |
| CN115939686A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-04-07 | 浙江锂威能源科技有限公司 | 多极耳电芯制造方法及极片 |
-
2023
- 2023-10-31 CN CN202311439490.0A patent/CN119920812B/zh active Active
-
2024
- 2024-05-06 WO PCT/CN2024/091270 patent/WO2025091819A1/zh active Pending
- 2024-05-06 KR KR1020257038353A patent/KR20250167128A/ko active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017069207A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 積水化学工業株式会社 | リチウムイオン二次電池及びその製造方法 |
| CN218867151U (zh) * | 2022-11-14 | 2023-04-14 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种电极构件、电池单体、电池及用电装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20250167128A (ko) | 2025-11-28 |
| WO2025091819A1 (zh) | 2025-05-08 |
| CN119920812A (zh) | 2025-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11955658B2 (en) | Battery cell and manufacturing method and manufacturing system thereof, battery and power consumption apparatus | |
| EP4668446A1 (en) | Battery cell, battery, and electric device | |
| KR20220149773A (ko) | 전지 셀, 그 제조 방법, 제조 시스템, 전지 및 전력 소비 장치 | |
| CN115911776B (zh) | 叠片式电极组件、电池单体、电池及用电装置 | |
| CN220189852U (zh) | 电池单体、电池及用电装置 | |
| EP4333152A1 (en) | Electrode assembly, battery cell, battery, and electrical device | |
| US20230178860A1 (en) | Battery cell, battery, power consuming device, and method and apparatus for manufacturing battery cell | |
| US20230395949A1 (en) | Battery unit, battery, electric device, and manufacturing method and device of battery unit | |
| CN117501532A (zh) | 电池单体、电池以及用电装置 | |
| CN119422281A (zh) | 电池单体、电池、用电装置和电池单体的装配方法 | |
| JPWO2015019749A1 (ja) | ラミネートフィルムの製造方法及び穿孔刃 | |
| US20240030495A1 (en) | Electrode assembly, battery cell, battery, and electric device | |
| CN119920812B (zh) | 电极组件及其加工方法、电池单体、电池、用电装置、裁切刀组件 | |
| JP2024501573A (ja) | 電極板、電極アセンブリ、電池セル、電池、電力消費装置および製造方法 | |
| CN116745926A (zh) | 电极组件及其制造方法、电池单体、电池和用电装置 | |
| KR20230124670A (ko) | 전극 어셈블리 및 그 제조 방법, 배터리 셀, 배터리및 전기 장치 | |
| KR20230008566A (ko) | 이차전지 및 그 제조방법 | |
| CN115810862B (zh) | 电极组件的隔离膜、制备电极组件的隔离膜的方法和设备 | |
| KR102659525B1 (ko) | 배터리, 전기 설비, 배터리의 제조 방법 및 제조 설비 | |
| CN114203951B (zh) | 二次电池 | |
| JP2024527358A (ja) | 電池セル、電池、電力消費装置および電池セルの製造方法 | |
| WO2025086646A1 (zh) | 电极组件及加工方法、电池单体、电池、用电装置 | |
| CN120016030A (zh) | 电池单体、电池和用电装置 | |
| WO2026020310A1 (zh) | 电池单体、电池装置及用电装置 | |
| CN120693728A (zh) | 电池单体、电池及用电装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |