权利要求
1.一种电池极片结构，其特征在于，包括：
极片卷带，所述极片卷带划分为涂布料区和箔材留白区;
所述涂布料区用于涂覆正
负极材料，所述箔材留白区分布于涂布料区两侧和/或相邻涂布料区之间，用于排布极耳;
基于极片卷带限定极片长度方向以及极片宽度方向;
所述极耳的排布满足以下条件之一：
当涂布料区为单列时，所述箔材留白区位于单列涂布料区的两端，经辊压后从涂布料区中间分切为两个极片卷带，两侧极耳分别位于分切后的极片卷带端部;
当涂布料区为多列时，相邻两列涂布料区之间设有共用的箔材留白区，且相邻两列涂布料区的极耳在极片长度方向上错位间隔分布，所述箔材留白区的宽度满足d≥e;
其中，d为箔材留白区在极片宽度方向上的宽度，e为极耳在极片宽度方向上的极耳高度。
2.根据权利要求1所述的电池极片结构，其特征在于，所述多列涂布料区的极耳错位间隔分布时，相邻极耳的外轮廓在极片长度方向上不重叠。
3.根据权利要求2所述的电池极片结构，其特征在于，共用的箔材留白区的宽度满足：d1=d2=d3=…=dn，其中d1、d2至dn为各相邻涂布料区之间的留白宽度。
4.根据权利要求1所述的电池极片结构，其特征在于，所述箔材留白区在极片宽度方向上的宽度d的范围满足：15mm≤d≤75mm。
5.根据权利要求1所述的电池极片结构，其特征在于，沿极片长度方向上错位间隔分布的极耳在极片宽度方向上的极耳高度满足：e1=e2=…=en，其中e1、e2至en为沿极片长度方向依次布置的极耳在极片宽度方向上的极耳高度。
6.根据权利要求1所述的电池极片结构，其特征在于，当极片卷带裁切为多个极片和极耳，每层极片的极耳到极片边距满足：a≥8mm且c≥8mm;
其中a为最上方的极耳至极片顶部边缘的距离，c为最下方的极耳至极片底部边缘的距离。
7.根据权利要求6所述的电池极片结构，其特征在于，所述距离a和距离c同时满足：a<(L/2-w)且c<(L/2-w);
其中L为极片总长度，w为极耳在极片长度方向上的极耳宽度。
8.根据权利要求7所述的电池极片结构，其特征在于，在极片长度方向上，相邻极耳之间的间距b满足：380mm≥b≥10mm。
9.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-8中任意一项所述的电池极片结构。
10.一种用电设备，其特征在于，通过如权利要求9中所述的电池进行供电。
说明书
技术领域
[0001]本申请涉及
动力电池技术领域，特别是涉及电池极片结构、电池以及用电设备。
背景技术
[0002]电池的极片或极卷的制造工艺通常是涂布、辊压、分切、模切，其中极片和极耳的模切是将辊压后的一分或二分极卷通过激光切割或刀模冲切等方式切割成目标形状和尺寸。
[0003]相关技术中，制造工艺为提高生产效率，在设备窗口满足的前提下，可以采用双列或三列涂布，但料区之外的留白区宽度就会呈双倍加宽，留白过大会导致极片辊压时出现褶皱、断带等质量问题，生产良率大幅降低;另一方面随着
电芯技术路线的逐步简化和优化，未来厚度较大的电芯原来采用四极组的技术方案也会逐步升级成两极组的技术路线，简化工艺流程的同时带来的也是极耳高度的加高，体现在辊压留白区的箔材宽度也会继续加大，导致箔材断带等风险进一步加大。
发明内容
[0004]基于此，有必要针对上述问题，提供一种电池极片结构、电池以及用电设备，从而解决极片辊压由于箔材留白太宽导致的褶皱缎带问题，对极片涂布、辊压及分切和模切的极耳排布的结构形式提出解决方案。
[0005]一种电池极片结构，包括：
[0006]极片卷带，所述极片卷带划分为涂布料区和箔材留白区;
[0007]所述涂布料区用于涂覆正负极材料，所述箔材留白区分布于涂布料区两侧和/或相邻涂布料区之间，用于排布极耳;
[0008]基于极片卷带限定极片长度方向以及极片宽度方向;
[0009]所述极耳排布满足以下条件之一：
[0010]当涂布料区为单列时，所述箔材留白区位于单列涂布料区的两端，经辊压后从涂布料区中间分切为两个极片卷带，两侧极耳分别位于分切后的极片卷带端部;
[0011]当涂布料区为多列时，相邻两列涂布料区之间设有共用的箔材留白区，且相邻两列涂布料区的极耳在极片长度方向上错位间隔分布，所述箔材留白区的宽度满足d≥e，其中d为箔材留白区在极片宽度方向上的宽度，e为极耳在极片宽度方向上的极耳高度。
[0012]在其中一个实施例中，所述多列涂布料区的极耳错位间隔分布时，相邻极耳的外轮廓在极片长度方向上不重叠。
[0013]在其中一个实施例中，共用的箔材留白区的宽度满足：d1=d2=d3=…=dn，其中d1、d2至dn为各相邻涂布料区之间的留白宽度。
[0014]在其中一个实施例中，所述箔材留白区在极片宽度方向上的宽度d的范围满足：15mm≤d≤75mm，且所述宽度d与极耳高度e的需求匹配，即当所述极耳高度e增大时，所述箔材留白区的宽度d也增大，始终满足d≥e。
[0015]在其中一个实施例中，沿极片长度方向上错位间隔分布的极耳在极片宽度方向上的极耳高度满足：e1=e2=…=en，其中e1、e2至en为沿极片长度方向依次布置的极耳在极片宽度方向上的极耳高度。
[0016]在其中一个实施例中，将极片卷带裁切为多个极片和极耳，每层极片的极耳到极片边距满足：a≥8mm且c≥8mm，其中a为最上方的极耳至极片顶部边缘的距离，c为最下方的极耳至极片底部边缘的距离。
[0017]在其中一个实施例中，所述距离a满足：a<(L/2_w)，所述距离c满足：c<(L/2_w)，其中L为极片总长度，w为极耳在极片长度方向上的极耳宽度。
[0018]在其中一个实施例中，在极片长度方向上，相邻极耳之间的间距b满足：380mm≥b≥10mm，以确保极组结构的稳定性。
[0019]另一方面，本申请还提供一种电池，包括如上述的电池极片结构。
[0020]另一方面，本申请还提供一种用电设备，通过上述的电池进行供电。
[0021]上述电池极片结构、电池以及用电设备，通过在多列涂布时采用极耳错位间隔分布的设计，共用的箔材留白区宽度从传统对称的极耳高度降低至满足单极耳高度，大幅节省材料成本，材料利用率提升;同时，减少留白区宽度可以增加有效涂布面积，因此在相同体积下提升正负极材料占比，从而提高能量密度;
[0022]本申请还具有以下优势：
[0023](1)本申请的留白区宽度优化，避免了过宽导致的辊压褶皱和断带问题，同时通过极耳错位分布平衡了张力分布，降低分切后的极卷变形风险;
[0024](2)本申请设定极耳边距a=c≥8mm及间距b≥10mm，确保叠片压刀在移动时不会碰撞极耳，避免毛刺或撕裂缺陷，通过该参数设计降低叠片不良率;
[0025](3)本申请支持单列、双列及多列涂布模式，通过共用留白区设计，在提升生产效率的同时避免传统多列涂布的材料浪费问题。
附图说明
[0026]图1为本申请的涂布料区为单列时涂布辊压极片卷带的示意图。
[0027]图2为本申请的涂布料区为多列时涂布辊压极片卷带的示意图。
[0028]图3为本申请中的单张极片示意图。
[0029]其中：100、涂布料区;200、箔材留白区;300、极耳。
具体实施方式
[0030]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
[0031]在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0032]此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0033]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0034]在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0035]需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0036]参阅图1-图3，示出了本申请一实施例中的电池极片结构的示意图。
[0037]本申请一实施例提供的电池极片结构，包括极片卷带，所述极片卷带沿长度方向划分为涂布料区100和箔材留白区200;所述涂布料区100用于涂覆正极或负极活性材料，而所述箔材留白区200分布于涂布料区100的两侧和/或相邻涂布料区100之间，用于排布极耳300。
[0038]本申请基于极片卷带限定极片长度方向以及极片宽度方向。
[0039]实施例一：单列涂布料区结构
[0040]如图1所示，当涂布料区100为单列时，所述箔材留白区200分别位于单列涂布料区100的两端。
[0041]具体地，在本实施例中，涂布工艺完成后，极片卷带经辊压处理，随后从涂布料区100的中间位置进行分切，形成两个独立的极片卷带;分切后，两侧的极耳300分别位于分切后的极片卷带端部;
[0042]定义箔材留白区200在极片宽度方向上的宽度为d;
[0043]定义极耳300在极片宽度方向上的极耳高度为e;
[0044]且满足d≥e，以确保极耳300在分切后完整保留于留白区域内。
[0045]进一步地，d的范围为15mm至75mm，且与极耳300的高度需求匹配，即当所述极耳高度e增大时，所述箔材留白区的宽度d也增大，始终满足d≥e。
[0046]实施例二：多列涂布料区结构
[0047]如图2所示，当涂布料区100为多列时，相邻两列涂布料区100之间设有共用的箔材留白区200。该共用留白区的宽度d仍需满足d≥e，同时相邻两列涂布料区100的极耳300在极片长度方向上呈错位间隔分布。
[0048]具体地，相邻极耳300的外轮廓在极片长度方向上不重叠，以避免叠片过程中发生干涉;所述共用的箔材留白区200的宽度d在各相邻涂布料区100之间保持一致，即d1=d2=d3…=dn。
[0049]进一步地，极耳300沿极片长度方向依次布置时，极耳300在极片宽度方向上的高度e需满足e1=e2=…=en，以确保结构对称性与加工一致性。
[0050]请继续参阅图3，在一些实施例中，极片卷带经裁切后形成多个独立的极片及极耳300;
[0051]每层极片的极耳300至边缘的距离需满足以下条件：
[0052]边距约束：最上方极耳300至极片顶部边缘的距离a与最下方极耳300至极片底部边缘的距离c满足：a≥8mm且c≥8mm;优选a=c;
[0053]间距约束：在极片长度方向上，相邻极耳300之间的间距b满足：380mm≥b≥10mm，以增强结构稳定性;
[0054]进一步地，距离a和c还需满足a<(L/2_w)且c<(L/2_w)，其中L为极片总长度，w为极耳300在极片长度方向上的极耳宽度。
[0055]通过上述结构使共用的箔材留白区200宽度从传统对称式布局的双倍极耳高度缩减为单极耳高度(箔材留白区200的宽度d与极耳300的极耳高度e相比，满足：d≥e)，显著提升材料利用率;同时，减少留白宽度可增加有效涂布面积，从而在相同体积下提高电池能量密度;此外，错位分布的极耳300平衡了辊压过程中的张力分布，降低分切后极卷变形或断带的风险。
[0056]在一些实施例中，本申请还提供一种电池，包括上述任一实施例所述的电池极片结构;所述电池通过优化极耳排布及留白区设计，在提升能量密度的同时降低生产不良率，尤其适用于高容量动力电池。
[0057]在一些实施例中，本申请进一步提供一种用电设备，例如电动汽车、
储能系统或便携式电子设备，通过上述的电池进行供电。
[0058]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0059]以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
说明书附图(3)
声明：
“电池极片结构、电池以及用电设备” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：蜂巢能源科技股份有限公司
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