[实用新型]电极组件和二次电池

说明书

本实用新型提供了一种电极组件和二次电池。二次电池包括壳体、顶盖组件以及电极组件。壳体具有容纳腔室，电极组件收容于容纳腔室，顶盖组件连接于壳体。电极组件包括第一极片、第二极片和隔膜，隔膜将第一极片和第二极片隔开。第一极片、第二极片和隔膜卷绕为扁平状结构，且所述扁平状结构包括主体区和拐角区，拐角区设置于主体区沿宽度方向的两端。第一极片和第二极片均卷绕为多圈。相邻的两圈第一极片之间设有间隙，所述间隙包括第一间隙和第二间隙。第一间隙与拐角区位置对应，第二间隙与主体区位置对应，第一间隙的尺寸大于第二间隙的尺寸。

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种电极组件和二次电池。

背景技术

现有的二次电池通常采用卷绕式的电极组件，而电极组件则由正极片、负极片以及隔膜卷绕而成。在二次电池的充放电过程中，极片会因活性物质的脱锂或嵌锂状态而发生体积膨胀，膨胀会导致正负极片之间产生膨胀应力，如果膨胀应力得不到有效释放，将会造成卷绕式的电极组件扭曲变形。特别地，在电极组件卷绕形成的拐角区域，膨胀应力最为集中，电极组件的扭曲变形更易发生。此外，在循环后期，膨胀应力还会挤出正负极片之间的电解液，导致电极组件的浸润性变差。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电极组件和二次电池，其能释放膨胀应力，避免极片断裂，保证动力学性能的一致性。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电极组件和二次电池。

电极组件包括第一极片、第二极片和隔膜，隔膜将第一极片和第二极片隔开。第一极片、第二极片和隔膜卷绕为扁平状结构，且所述扁平状结构包括主体区和拐角区，拐角区设置于主体区沿宽度方向的两端。第一极片和第二极片均卷绕为多圈。相邻的两圈第一极片之间设有间隙，所述间隙包括第一间隙和第二间隙。第一间隙与拐角区位置对应，第二间隙与主体区位置对应，第一间隙的尺寸大于第二间隙的尺寸。

第一间隙的尺寸与第二间隙的尺寸的比值小于16。

第一间隙的尺寸为20μm～80μm，第二间隙的尺寸为5μm～20μm。

第二极片设有第一凸起和第二凸起，第一凸起与拐角区位置对应，第二凸起与主体区位置对应，第一凸起和第二凸起朝第二极片的同一侧凸出。第一凸起的高度大于第二凸起的高度。

隔膜包括第一隔膜和第二隔膜，第一隔膜和第二隔膜分别位于第二极片的两侧。第一凸起和第二凸起朝向第一隔膜凸出。在拐角区，第二极片与第一隔膜之间留有第三间隙，且第三间隙的尺寸等于第一凸起的高度。在主体区，第二极片与第一隔膜之间留有第四间隙，且第四间隙的尺寸等于第二凸起的高度。

第二极片包括第一区域和第二区域，第一区域与拐角区位置对应，第二区域从第一区域的一端延伸且与主体区位置对应。第一区域设有第一凸起，且第一凸起的面积与第一区域的面积之比为50％-90％。第二区域设有第二凸起，且第二凸起的面积与第二区域的面积之比为50％-90％。

第一极片为负极极片，第二极片为正极极片。

主体区的宽度与厚度之比为5～20。

在主体区，第一极片的层数为偶数，第二极片的层数为偶数。

二次电池包括壳体、顶盖组件以及所述的电极组件。壳体具有容纳腔室，电极组件收容于容纳腔室，顶盖组件连接于壳体。

本实用新型的有益效果如下：本申请通过设置第一间隙和第二间隙，可以为第一极片和第二极片预留膨胀空间，从而释放膨胀应力，减小电极组件变形程度。同时，电解液还能够经由第一间隙和第二间隙进入电极组件内部，从而提高浸润性，减少析锂的风险。而由于拐角区所受的应力更大，本申请通过设置第一间隙的尺寸大于第二间隙的尺寸，以使膨胀前第一间隙的电解液的体积大于第二间隙的电解液的体积，从而在一定程度上改善主体区和拐角区在膨胀后浸润性的差异，保证电极组件动力学性能的一致性。