本技術(shù)涉及電化學(xué)，特別是涉及一種極片、圓柱形電池及電子裝置。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有技術(shù)中，圓柱形電池一般包括正極極耳和負極極耳，正極極耳和負極極耳均有一定厚度，約60μm左右，兩個極耳一般采用上下布置的方式，其中一個極耳折彎在殼體底部，比如一般將負極極耳彎折在殼體底部，占用一層厚度空間，從而導(dǎo)致電池的能量密度較低，且折彎在殼體底部的該極耳需要經(jīng)過兩次焊接工藝，方可實現(xiàn)與殼體之間的電連接，增加了電池的制作成本。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實施例的目的在于提供一種極片、圓柱形電池及電子裝置，以提高電池的能量密度，并降低電池的制作成本。具體技術(shù)方案如下：

2、本技術(shù)實施例第一方面提供一種極片，極片包括：集流體，其中，集流體沿長度方向的一端包括空箔區(qū)，空箔區(qū)設(shè)有至少一個第一凸部，第一凸部沿極片的厚度方向凸出，用于與電池的殼體的側(cè)壁接觸且電連接。

3、本實施例中，極片通過第一凸部與殼體的側(cè)壁接觸實現(xiàn)集流體與殼體側(cè)壁之間的電連接，使得該集流體起到極耳的作用，無需再設(shè)置極耳，即本實施例中可以少設(shè)置一個極耳，一方面省去了該極耳占用的空間，能夠提高電池的能量密度；另一方面省去了該極耳與殼體連接時的兩道焊接工藝，能夠降低電池的生產(chǎn)成本。

4、在一些實施例中，空箔區(qū)一面設(shè)置有電極材料，第一凸部沿極片的厚度方向設(shè)置于相對電極材料的另外一面。

5、本實施例中，通過在空箔區(qū)的背離第一凸部的一面設(shè)置電極材料，能夠設(shè)置更多的活性材料，能量密度有一定提高。

6、在一些實施例中，第一凸部為凸點狀結(jié)構(gòu)，且沿集流體的長度方向和寬度方向間隔布置有多個。

7、這樣，第一凸部在空箔區(qū)可以間隔布置多個，以增加第一凸部與殼體側(cè)壁之間的接觸面積，增加電連接穩(wěn)定性。且由于第一凸部隆起面積較小，不會引起集流體發(fā)生褶皺等扭曲變形。

8、在一些實施例中，凸點狀結(jié)構(gòu)的外輪廓為弧形、圓柱形、立方體形、長方體形或者正六邊形。

9、凸點狀結(jié)構(gòu)外輪廓為弧形、圓柱形、立方體形或者長方體形，與殼體的側(cè)壁接觸時，接觸面為圓滑的弧面或者平整的平面，不存在尖角，因此不容易刺破殼體或在殼體局部產(chǎn)生明顯的應(yīng)力集中，有利于保護殼體。

10、在一些實施例中，第一凸部為長條形結(jié)構(gòu)；長條形結(jié)構(gòu)的延伸方向與集流體的長度方向一致，第一凸部設(shè)有一個或者沿集流體的寬度方向間隔設(shè)置有多個；或者，長條形結(jié)構(gòu)的延伸方向與集流體的寬度方向一致，第一凸部設(shè)有一個或者沿集流體的長度方向間隔設(shè)置有多個。

11、第一凸部為長條形結(jié)構(gòu)，有利于減少第一凸部的設(shè)置數(shù)量，且保證與殼體側(cè)壁具有足夠的接觸面積。

12、在一些實施例中，長條形結(jié)構(gòu)的外輪廓為半圓柱形或者長方體形。

13、這樣，長條形結(jié)構(gòu)與殼體的側(cè)壁接觸時，其接觸面或為光滑的弧形面或為平整的平面，不容易在殼體局部產(chǎn)生明顯的應(yīng)力集中，不容易造成殼體損壞，且能夠?qū)崿F(xiàn)集流體與殼體側(cè)壁的電連接。

14、在一些實施例中，第一凸部通過自設(shè)置電極材料的一面沖壓集流體而形成，或者第一凸部連接于集流體背離電極材料一側(cè)的表面。

15、第一凸部通過沖壓而形成，無需額外增加集流體用料，且方法簡單，容易操作。

16、第一凸部連接于集流體背離電極材料一側(cè)的表面，比如可以通過點焊的方式設(shè)置。第一凸部可以設(shè)置的更為密集，不會引起集流體發(fā)生褶皺、扭曲等變形，因此，第一凸部的設(shè)置高度受集流體延展性的影響較小。

17、在一些實施例中，第一凸部沿集流體的長度方向和寬度方向間隔設(shè)有多個時，相鄰第一凸部之間的第一距離大于等于1mm并且小于等于5mm。

18、相鄰第一凸部之間的第一距離減小，會增加工藝制成難度，但是可以增加第一凸部與殼體側(cè)壁的接觸面積，增加電連接的穩(wěn)定性和可靠性。相鄰第一凸部之間的第一距離增大，會降低工藝制成難度，但是會減少第一凸部的設(shè)置數(shù)量，從而減小第一凸部與殼體側(cè)壁的接觸面積，削弱電連接的穩(wěn)定性和可靠性。因此，在工藝制成允許范圍內(nèi)，相鄰第一凸部之間的第一距離可設(shè)置為大于等于1mm并且小于等于5mm。

19、在一些實施例中，第一凸部的高度大于等于35μm并且小于等于100μm。將第一凸部的高度設(shè)置為大于等于35μm，使得極片卷繞成電芯，并在裝入殼體時，第一凸部能夠與殼體側(cè)壁更好地實現(xiàn)過盈配合，增加電連接的穩(wěn)定性和可靠性。且第一凸部的高度大于等于35μm，通過沖壓成型易于實現(xiàn)，不會導(dǎo)致集流體損壞，簡化第一凸部的制作工藝，當?shù)谝煌共看笥?00μm時，可能會導(dǎo)致第一凸部過高，難以安裝入殼。

20、在一些實施例中，沿極片的厚度方向，第一凸部的投影面積大于等于0.196mm2至0.785mm2。這樣，能夠使得第一凸部的成型更簡化，當面積小于0.196mm2時，可能會導(dǎo)致每個第一凸部的電連接面積較小，影響導(dǎo)流能力，當面積大于0.785mm2時，集流體沖壓面積太大，使得集流體強度變低，容易導(dǎo)致集流體損壞。

21、在一些實施例中，集流體的彈性模量為110gpa-130gpa。將集流體的彈性模量限定在110gpa-130gpa之間，能夠使得第一凸部和殼體側(cè)壁更好的過盈配合，彈性模量太低會導(dǎo)致彈性差，難以實現(xiàn)過盈配合，彈性模量太高會使得材料太脆，容易斷裂。

22、在一些實施例中，極片為負極極片。

23、極片為負極極片時，極片與殼體的側(cè)壁接觸電連接，那么殼體則可充當負極，殼體作為負極時，不容易對殼體本身造成腐蝕，可選的材料也更為廣泛，比如普通鋼殼作為負極也不易被腐蝕。

24、本技術(shù)第二方面提供一種圓柱形電池，圓柱形電池包括：殼體，一端具有開口，包括與開口相對的底壁和與底壁連接的側(cè)壁；殼蓋，蓋合于開口；裸電芯，置于殼體內(nèi)，裸電芯由第一極片、隔膜和第二極片卷繞而成，第一極片包括第一集流體和設(shè)于第一集流體上的第一電極材料，第一集流體沿卷繞方向的最外圈包括空箔區(qū)；其中，空箔區(qū)設(shè)有至少一個第一凸部，第一凸部朝向側(cè)壁的方向凸出，第一凸部與側(cè)壁接觸且電連接；和/或，殼體設(shè)有至少一個第二凸部，第二凸部朝向空箔區(qū)的方向凸出，第二凸部與第一集流體接觸且電連接。

25、第一極片通過第一凸部與殼體的側(cè)壁接觸實現(xiàn)裸電芯與殼體側(cè)壁之間為過盈配合，或者殼體通過第二凸部與第一極片之間過盈配合，從而實現(xiàn)第一集流體與殼體的電連接，使得該第一集流體起到極耳的作用，無需再設(shè)置極耳，即本實施例中可以少設(shè)置一個極耳，一方面省去了該極耳占用的空間，能夠提高電池的能量密度；另一方面省去了該極耳與殼體連接時的兩道焊接工藝，而這兩道焊接工藝，約占電芯總成本的9％，因此通過在第一極片上設(shè)置第一凸部，能夠大幅降低電池的生產(chǎn)成本。并且，第一極片上不設(shè)置極耳，在極耳粘結(jié)處出現(xiàn)應(yīng)力集中，導(dǎo)致極片容易斷裂的風(fēng)險也隨之降低，還可提高電池的安全性。

26、在一些實施例中，空箔區(qū)面向裸電芯的一面設(shè)置有第一電極材料，第一凸部沿空箔區(qū)的厚度方向設(shè)置于相對第一電極材料的另外一面。

27、本實施例中，通過在空箔區(qū)的背離第一凸部的一面設(shè)置第一電極材料，能夠設(shè)置更多的活性材料，能量密度有一定提高。

28、在一些實施例中，沿垂直于圓柱形電池的軸向，裸電芯到電池的側(cè)壁的第二距離大于等于25μm并且小于或等于75μm。本實施例中，通過限制電池側(cè)壁和裸電芯之間的間隙，使得第一凸部能夠更好的實現(xiàn)過盈配合，實現(xiàn)電連接的穩(wěn)定性。裸電芯到電池外殼的距離過小，會導(dǎo)致裸電芯難以安裝入殼，距離過大會導(dǎo)致電連接穩(wěn)定性差。

29、在一些實施例中，空箔區(qū)的面積為第一集流體的最外圈環(huán)繞一周的面積的1/3至1。

30、本實施例中，空箔區(qū)的面積小于第一集流體最外圈環(huán)繞一周的面積1/3時，減少了空箔區(qū)的設(shè)置面積，當電池總厚度一定的情況下，相當于用于涂覆第一電極材料的面積增加了，有利于提高電池的能量密度。

31、在一些實施例中，空箔區(qū)的面積等于集流體的最外圈的面積，至少兩個第一凸部的連線經(jīng)過卷繞中心。

32、本實施例中，至少兩個第一凸部的連線經(jīng)過卷繞中心，這樣沿該連線方向，裸電芯兩側(cè)與殼體側(cè)壁之間的距離是相等的，第一凸部的高度等于兩者之間的距離即可，相比于電芯偏向一側(cè)放置，那么另一側(cè)的距離則是對中放置時一側(cè)距離的兩倍。因此，至少兩個第一凸部的連線經(jīng)過卷繞中心，可以降低第一凸部的高度，降低第一凸部的制作難度。

33、在一些實施例中，第二極片包括正極極耳，正極極耳自第二集流體遠離底壁的一端伸出，沿第一集流體的寬度方向，遠離底壁一端的第一凸部與遠離底壁一端的第一集流體的邊緣之間的第三距離大于等于0.15mm。

34、本實施例中，第一極片為負極極片，第二極片為正極極片。正極極耳設(shè)于電池的頂端，第一凸部距離第一集流體頂端的第三距離大于等于0.15mm，這樣第一凸部可以遠離正極極耳，避免與正極極耳發(fā)生干涉，引起短路等風(fēng)險。

35、在一些實施例中，第二凸部為凸點狀結(jié)構(gòu)或者長條形結(jié)構(gòu)。

36、這樣，第二凸部在殼體側(cè)壁可以間隔布置多個，以增加第二凸部與空箔區(qū)之間的接觸面積，增加電連接穩(wěn)定性。且由于第二凸部隆起面積較小，不會引起殼體發(fā)生褶皺等扭曲變形。

37、在一些實施例中，第二凸部由沖壓或者滾壓殼體而成，或者，第二凸部連接于殼體朝向裸電芯的一側(cè)。

38、第二凸部通過沖壓或者滾壓而形成，無需額外增加殼體用料，且方法簡單，容易操作。通過滾壓的方式形成，可以在裸電芯入殼后再進行滾壓，這樣便于通過增加滾壓面積，而增加殼體與空箔區(qū)的接觸面積，有利于提高電連接穩(wěn)定性和可靠性。通過滾壓的方式實現(xiàn)殼體與空箔區(qū)的電連接，不影響裸電芯的入殼。

39、第二凸部連接于殼體朝向裸電芯一側(cè)的表面，比如可以通過點焊的方式設(shè)置。第二凸部可以設(shè)置的更為密集，不會引起殼體發(fā)生褶皺、扭曲等變形，因此，第二凸部的設(shè)置高度受殼體延展性的影響較小。

40、在一些實施例中，沿電池的高度方向，殼體包括第一段和第二段，第一段為靠近開口的一段，第一段沿靠近開口的方向，開口面積逐漸增大。

41、本實施例中，殼體為外擴喇叭口的形式，外擴式的第一段可以起到導(dǎo)向作用，方便裸電芯入殼。

42、在一些實施例中，電池包括支撐件，支撐件位于裸電芯的中心，用于支撐裸電芯。

43、本實施例中，支撐件位于裸電芯的內(nèi)孔中，作為內(nèi)圈支撐，可以防止裸電芯內(nèi)圈發(fā)生塌陷，也可以為最外圈的空箔區(qū)和殼體側(cè)壁實現(xiàn)有效接觸提供支撐。支撐件的使用可以根據(jù)陽極的膨脹率大小選擇性使用，例如陽極膨脹率較大時，可以選擇使用支撐件。支撐件的材質(zhì)可以為絕緣的高分子材料或發(fā)泡材料，包括但不限于pe/pp圓棒或圓球、聚酯類發(fā)泡膠等。

44、本技術(shù)第三方面提供一種電子裝置，電子裝置包括以上的圓柱形電池。本其中，電子裝置可以為手機、電腦、電話手表等，電子裝置包括圓柱形電池，該圓柱形電池可以少設(shè)置一個極耳，一方面省去了該極耳占用的空間，能夠提高電池的能量密度；另一方面省去了該極耳與殼體連接時的兩道焊接工藝，而這兩道焊接工藝，約占電芯總成本的9％，因此能夠大幅降低電子裝置的生產(chǎn)成本。

45、當然，實施本技術(shù)的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。