[实用新型]电极组件、电池单体、电池及用电装置

说明书

本申请提供了一种电极组件、电池单体、电池及用电装置，属于电池技术领域。其中，电极组件包括多个集流体和固态电解质层。多个集流体沿第一方向层叠设置，每相邻的两个集流体相对的一侧分别涂覆有正极涂覆层和负极涂覆层，且正极涂覆层和负极涂覆层沿第一方向交替布置。固态电解质层沿第一方向设置于相邻的两个集流体之间，以分隔面向设置的正极涂覆层和负极涂覆层。沿第一方向，正极涂覆层在集流体上的投影面积小于与正极涂覆层面向设置的负极涂覆层在集流体上的投影面积。这种结构的电极组件将负极涂覆层的面积设置为大于面向设置的正极涂覆层的面积，以减少电极组件在使用过程中出现析锂的现象，从而能够提升电极组件的使用安全性。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电极组件、电池单体、电池及用电装置。

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，动力电池作为电动汽车的动力源，起着不可替代的重要作用。随着新能源汽车的大力推广，对动力电池的需求也日益增长，其中，电池作为新能源汽车核心零部件在使用性能和使用安全上均有着较高的要求。电池具有多个电池单体，在现有技术中，为了提升电池单体的输出电压并降低电池单体的内阻，通常将电池单体的电极组件设置为多个双极性极片层叠布置的结构，以实现电池单体的内部串联结构，从而能够满足提升电池单体的输出电压和降低内阻的需求。但是，这种结构的电池单体在使用过程中存在较大的安全隐患，从而不利于推广和使用。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电极组件、电池单体、电池及用电装置，能够有效提升电池单体的使用安全性。

第一方面，本申请实施例提供一种电池单体，包括多个集流体和固态电解质层；多个所述集流体沿第一方向层叠设置，每相邻的两个所述集流体相对的一侧分别涂覆有正极涂覆层和负极涂覆层，且所述正极涂覆层和所述负极涂覆层沿所述第一方向交替布置；所述固态电解质层沿所述第一方向设置于相邻的两个所述集流体之间，以分隔面向设置的所述正极涂覆层和所述负极涂覆层；其中，沿所述第一方向，所述正极涂覆层在所述集流体上的投影面积小于与所述正极涂覆层面向设置的所述负极涂覆层在所述集流体上的投影面积。

在上述技术方案中，电极组件的多个集流体中相邻的两个集流体相对的一侧分别设置有正极涂覆层和负极涂覆层，且正极涂覆层和负极涂覆层在第一方向上交替布置，以实现电极组件的内部串联结构，从而使得具有这种电极组件的电池单体一方面能够有效缩短电池单体的内部跑电距离，降低电池单体的内阻，另一方面能够取消在电极组件的每个集流体上设置极耳的结构，有利于优化电池单体的内部空间并减轻电池单体的重量，以提升电池单体的能量密度。此外，通过在相邻的两个集流体之间设置固态电解质层，以实现金属离子在面向设置的正极涂覆层和负极涂覆层之间移动，采用这种结构的电极组件能够缓解固态电解质层在不同的正极涂覆层和负极涂覆层之间流动的现象，以降低固态电解质层在内部串联的高压环境下出现分解产气而造成电池单体起火爆炸的风险，从而有利于减少电池单体在使用过程中的安全隐患，且将负极涂覆层在第一方向上的投影面积设置为大于面向设置的正极涂覆层在第一方向上的投影面积，从而能够减少电极组件在使用过程中出现析锂的现象，以提升具有这种电极组件的电池单体的使用安全性。

在一些实施例中，沿所述第一方向，所述负极涂覆层覆盖与其面向设置的所述正极涂覆层。

在上述技术方案中，通过将负极涂覆层设置为沿第一方向覆盖面向设置的正极涂覆层，以使正极涂覆层在第一方向上的投影能够完全落入面向设置的负极涂覆层内，从而有利于进一步降低电极组件在使用过程中的析锂风险。

在一些实施例中，所述正极涂覆层和所述负极涂覆层均为矩形，沿所述负极涂覆层的长度方向，所述负极涂覆层超出与其面向设置的所述正极涂覆层两端的部分的宽度为D₁，满足，0.1mm≤D₁≤5mm；和/或，沿所述负极涂覆层的宽度方向，所述负极涂覆层超出与其面向设置的所述正极涂覆层两端的部分的宽度为D₂，满足，0.1mm≤D₂≤5mm。