CN110808377B - 电芯、电池以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电芯、电池以及电子设备，电芯包括：第一极片和第二极片，第一极片包括：第一集流体和第一活性物质层，第一活性物质层设置在第一集流体的表面上；第二极片包括：第二集流体和第二活性物质层，第二集流体包括：起始段和第一弯折段，第一弯折段与起始段连接；第二活性物质层设置在第二集流体的表面上；其中，与起始段和第一弯折段相对的集流体为第二集流体。由此，在该电芯内部没有设置第一集流体与第二集流体的相对区域，使得设置在电芯内部的极耳表面无需贴设绝缘胶，可提高电芯的能量密度；此外，由于没有设置该相对区域，不会造成电芯内部的第一集流体与第二集流体之间的直接接触而发生短路，可以提升电芯的使用安全性。

Description

电芯、电池以及电子设备
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其是涉及一种电芯、电池以及电子设备。
背景技术
随着锂离子电池商业化的发展，市场对电池的能量密度的要求越来越高，常规电芯卷绕结构内部由于卷绕时需要空卷隔离膜，导致内部多了四层隔离膜，空间利用率降低，从而影响电池的能量密度。
为了提升电池的能量密度，现有的电芯结构内部省掉两层隔离膜，其包含第一极片、第二极片、第一极耳和第二极耳，第一极片起始端头部有空铝箔，空铝箔相比空铜箔更长，即空铝箔与空铜箔相对，两个极耳都在裸电芯内部，分布两边，使得第一极耳需要贴设两道绝缘胶纸保护，空铝箔起始位对应空铜箔的位置上也需要贴一道绝缘胶纸以避免引起内部短路。
然而上述的现有电芯结构的能量密度仍有待提高，且该结构中的空铝箔比空铜箔长，第二极耳的焊印毛刺较硬，容易刺穿空铝箔与空铜箔之间的隔离膜，进而导致铝箔与铜箔直接接触而发生短路，具有较高的安全风险，且对于较窄的电芯，两个极耳内焊时无法加工。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电芯，该电芯可进一步提高其能量密度，还能够防止电芯发生短路，进而可以提升电芯的使用安全性。
根据本发明的电芯包括：第一极片和第二极片，第一极片包括：第一集流体和第一活性物质层，第一活性物质层设置在所述第一集流体的表面上；以及第二极片包括：第二集流体和第二活性物质层，第二集流体包括：起始段和第一弯折段，第一弯折段与所述起始段连接；第二活性物质层设置在所述第二集流体的表面上；其中，与所述起始段和所述第一弯折段相对的集流体为第二集流体；隔膜，所述隔膜包括隔膜起始段，所述隔膜起始段包括第一隔膜起始段和第二隔膜起始段，所述第二集流体的所述起始段设置在所述第一隔膜起始段和第二隔膜起始段之间。
在本发明的一些示例中，所述隔膜设置在所述第一极片和所述第二极片之间。
在本发明的一些示例中，所述第二集流体还包括：第一中间段、第二弯折段、第二中间段和第三弯折段，第一中间段与所述第一弯折段连接；第二弯折段与所述第一中间段连接；第二中间段与所述第二弯折段连接；和第三弯折段与所述第二中间段连接；其中，所述起始段与所述第一中间段之间的隔膜不超过两层。
在本发明的一些示例中，所述第一中间段与所述第二中间段之间的隔膜不超过四层。
在本发明的一些示例中，所述隔膜包括隔膜起始段，沿电芯的卷绕方向上，所述隔膜起始段超出所述第二集流体的所述起始段的端部。
在本发明的一些示例中，所述隔膜的起始端至所述第一集流体的所述起始端之间的隔膜未设置保护层。
在本发明的一些示例中，所述第一集流体的起始端的两个表面上均设置有第一活性物质层。
在本发明的一些示例中，所述起始段和所述第一弯折段的表面上未设置第二活性物质层，所述第一中间段、所述第二弯折段、所述第二中间段和所述第三弯折段在朝向电芯的中心方向的表面上未设置第二活性物质层。
在本发明的一些示例中，所述第二集流体的收尾端的两个表面上均设置有第二活性物质层。
在本发明的一些示例中，所述的电芯还包括：第一极耳和第二极耳，所述第一极耳设置在所述第一集流体的表面上；和所述第二极耳设置在所述第二集流体的所述起始段的一表面上。
在本发明的一些示例中，在电芯的厚度(T)方向上，所述第一极耳与所述第二极耳之间不重叠。
在本发明的一些示例中，所述第一集流体包括第四弯折段和收尾段，所述第四弯折段与所述收尾段连接，所述第四弯折段和所述收尾段的表面上均未设置第一活性物质层，所述第一极耳设置在所述第一集流体的所述收尾段的一表面上。
在本发明的一些示例中，在电芯的厚度(T)方向上，所述第一集流体的所述收尾段与所述第二集流体的所述起始段之间不重叠。
在本发明的一些示例中，所述第一极耳与所述第一集流体的所述收尾段的厚度之和为h1，所述第二极耳与所述第二集流体的所述起始段的厚度之和为h2，0μm≤|h1-h2|≤30μm。
在本发明的一些示例中，在电芯的宽度(W)方向上，所述第一极耳与所述收尾段的端部之间的间距≥3mm，所述第二极耳与所述起始段的端部之间的间距≥3mm。
在本发明的一些示例中，沿电芯的卷绕方向上，所述第四弯折段超出所述第二集流体的收尾端，所述第二集流体与所述第四弯折段相对应的弯折段设为第五弯折段；所述隔膜包括隔膜收尾段，所述隔膜收尾段设置在所述第四弯折段与所述第五弯折段之间，所述隔膜收尾段包括至少两层隔膜。
在本发明的一些示例中，所述隔膜收尾段的隔膜未设置保护层。
在本发明的一些示例中，在电芯的厚度(T)方向上，所述隔膜收尾段与所述第一集流体的所述收尾段之间不重叠。
在本发明的一些示例中，所述第一集流体的所述收尾段在与所述第一极耳相对应的另一表面上设有绝缘胶或热熔胶。
在本发明的一些示例中，所述第一极耳的表面设有绝缘胶或热熔胶。
在本发明的一些示例中，沿电芯的卷绕方向上，所述第一集流体的所述收尾段的端部设有收尾胶以固定所述收尾段。
在本发明的一些示例中，在与所述收尾胶相对应的所述电芯的另一侧设有热熔胶。
在本发明的一些示例中，在电芯的宽度(W)方向上，所述第一极耳与所述第二极耳之间的间距≥所述收尾胶的宽度+3mm。
在本发明的一些示例中，沿电芯的卷绕方向上，所述第一隔膜起始段的卷绕起始点至所述第一隔膜起始段首次发生弯折的部分设为第一隔膜弯折段，所述第二隔膜起始段的卷绕起始点至所述第二隔膜起始段首次发生弯折的部分设为第二隔膜弯折段；所述第一隔膜起始段还包括第一隔膜段、第二隔膜段和第三隔膜段，所述第一隔膜段、所述第一隔膜弯折段、所述第二隔膜段依次连接，所述第二隔膜段与所述第三隔膜段连接；其中，在电芯的厚度(T)方向上，所述第一隔膜弯折段和所述第二隔膜弯折段的部分结构均设置在所述第一隔膜段和所述第二隔膜段之间。
在本发明的一些示例中，所述的电芯还包括：第一极耳和第二极耳，所述第一极耳设置在所述第一集流体的表面上；所述第二极耳设置在所述第二集流体的所述起始段的一表面上；其中，在电芯的厚度(T)方向上，所述第一隔膜弯折段与所述第一极耳和所述第二极耳之间均不重叠，所述第二隔膜弯折段与所述第一极耳和所述第二极耳之间均不重叠。
在本发明的一些示例中，沿电芯的卷绕方向上，所述第二集流体的所述起始段的卷绕起始点至所述起始段首次发生弯折的部分设为弯折部，所述弯折部设置在所述第一隔膜弯折段和所述第二隔膜弯折段之间。
在本发明的一些示例中，在电芯的厚度(T)方向上，所述弯折部与所述第一极耳和所述第二极耳之间均不重叠。本发明的另一目的在于提出了一种电池，该电池包括上述结构的电芯。
本发明的另一目的在于提出了一种电子设备，该电子设备包括：设备壳体和电池，该电池包括上述结构的电芯。
根据本发明的电芯，在该电芯内部没有设置第一集流体与第二集流体的相对区域，使得设置在电芯内部的极耳表面无需贴设绝缘胶，且可以省去现有技术的电芯结构中具有该相对区域的第一集流体，如设置在第二集流体起始段与第二中间段、第一弯折段与第二弯折段之间的第一集流体等，进而使得电芯厚度变小，提高了电芯的能量密度，提高其工作性能；此外，由于没有设置该相对区域，不会造成电芯内部的第一集流体与第二集流体之间的直接接触，能够防止该电芯发生内部短路，进而可以提升电芯的使用安全性。
附图说明
本发明的上述和/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是根据本发明实施例电芯的一种实施例的卷绕示意图；
图2是根据本发明实施例电芯的另一种实施例的卷绕示意图；
图3是根据本发明实施例电芯的另一种实施例的卷绕示意图；
图4是根据本发明实施例电芯的另一种实施例的卷绕示意图；
图5是根据本发明实施例电芯的另一种实施例的卷绕示意图；
图6是根据本发明实施例电芯的另一种实施例的卷绕示意图；
图7是根据本发明实施例电芯的另一种实施例的卷绕示意图；
图8是根据本发明实施例电芯的另一种实施例的卷绕示意图；
图9是根据本发明实施例电芯的另一种实施例的卷绕示意图；
图10是根据本发明实施例电芯的另一种实施例的卷绕示意图；
图11是根据本发明实施例电芯的另一种实施例的卷绕示意图；
图12是根据本发明实施例电芯的另一种实施例的卷绕示意图；
图13是根据本发明实施例电芯的另一种实施例的卷绕示意图；
图14是根据本发明实施例电芯的另一种实施例的卷绕示意图。
附图标记：
电芯10；
第一极片1；
第一集流体11；第四弯折段111；收尾段112；起始端113；
第一活性物质层12；
第二极片2；
第二集流体21；起始段211；第一弯折段212；第一中间段213；第二弯折段214；第二中间段215；第三弯折段216；第五弯折段217；收尾端218；弯折部219；
第二活性物质层22；
隔膜3；
隔膜起始段31；隔膜收尾段32；
第一隔膜起始段311；第一隔膜段311a；第二隔膜段311b；第三隔膜段311c；第一隔膜弯折段311d；
第二隔膜起始段312；第二隔膜弯折段312d；
第一极耳4；第二极耳5；收尾胶6。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-图14描述根据本发明实施例的电芯10。
如图1-图14所示，根据本发明实施例的电芯10包括：第一极片1和第二极片2。需要说明的是，如果第一极片1是电芯10的正极极片，第二极片2就是电芯10的负极极片；如果第二极片2是电芯10的正极极片，第一极片1就是电芯10的负极极片，正极极片的制造材料可以为铝箔，负极极片的制造材料可以为铜箔。
第一极片1可以包括：第一集流体11和第一活性物质层12，第一活性物质层12可以设置在第一集流体11的表面上。第二极片2可以包括：第二集流体21和第二活性物质层22，第二集流体21可以包括：起始段211和第一弯折段212，第一弯折段212与起始段211连接在一起，第二活性物质层22可以设置在第二集流体21的表面上，其中，第一活性物质层12和第二活性物质层22都具有导电作用，通过设置第一活性物质层12和第二活性物质层22可以使电芯10满足工作需求，从而可以保证电芯10的工作可靠性。
并且，与起始段211和第一弯折段212相对的集流体为第二集流体21，即在电芯10内部没有设置第一集流体11与第二集流体21的相对区域，这样设置可以使得在电芯10内部的极耳表面无需贴设绝缘胶，且可以省去现有技术的电芯结构中具有该相对区域的第一集流体11，进而使得电芯厚度变小，可以提高电芯的能量密度。此外，由于没有设置该相对区域，不会造成电芯10内部的第二集流体21与第一集流体11直接接触，能够防止该电芯10发生内部短路，进而还可以提升电芯10的使用安全性。
在本发明的一些实施例中，如图1-图14所示，电芯10还可以包括隔膜3，隔膜3可以设置在第一极片1和第二极片2之间，其中，隔离膜具有隔离作用，可以更好地防止第二集流体21与第一集流体11直接接触，从而可以防止电芯10发生短路。
在本发明的一些实施例中，如图1-图14所示，第二集流体21还可以包括：第一中间段213、第二弯折段214、第二中间段215和第三弯折段216。第一中间段213的一端与第一弯折段212连接在一起，第二弯折段214的一端与第一中间段213的另一端连接在一起，第二中间段215的一端与第二弯折段214的另一端连接在一起，第三弯折段216的一端与第二中间段215的另一端连接在一起，其中，起始段211与第一中间段213之间的隔膜3层数不超过两层，本申请的电芯10与现有的电芯相比，本申请的电芯10可以至少省去两层隔膜3，从而可以使电芯10的厚度变得更小，进而可以进一步提升电芯10的能量密度。
在本发明的一些实施例中，第一中间段213与第二中间段215之间的隔膜3层数不超过四层，如此设置能够使电芯10的厚度变得更小，可以使电芯10的能量密度更高。
在本发明的一些实施例中，如图1-图14所示，隔膜3可以包括：隔膜起始段31，沿电芯10的卷绕方向上，隔膜起始段31可以超出第二集流体21的起始段211的端部，这样设置能够使第一极片1和第二极片2更方便的被卷绕成电芯10，可以更好地保证电芯10内部不会发生短路现象。
在本发明的一些实施例中，如图1-图14所示，隔膜3的起始端113至第一集流体11的起始端113之间的隔膜3可以未设置保护层，如此设置能够使该部分的隔膜3厚度小于电芯10其余部分隔膜3的厚度，可以进一步减小电芯10的厚度以提高电芯10的能量密度。
在本发明的一些实施例中，如图1-图14所示，第一集流体11的起始端113的两个表面上均可以设置有第一活性物质层12，这样设置能够使第一集流体11的起始端113无空铝箔区，可以省去在电芯10的内部空铜箔区贴设绝缘胶纸的工序，并且，也能够使电芯10的内部不会存在空铜箔对应空铝箔，可以显著降低电芯10短路风险，同时，该第一集流体11的起始端113没有留有空白集流体，可以进一步提升电芯10的能量密度。
在本发明的一些实施例中，如图1-图14所示，第二集流体21的起始段211和第一弯折段212的表面上都未设置第二活性物质层22，第一中间段213、第二弯折段214、第二中间段215和第三弯折段216在朝向电芯10的中心方向的表面上都未设置第二活性物质层22，如此设置能够进一步减小电芯10的厚度以提高电芯10的能量密度。
在本发明的一些实施例中，如图1-图14所示，第二集流体21的收尾端218的两个表面上均可以设置有第二活性物质层22，这样设置能够保证第二集流体21的收尾端218不与第一集流体11直接接触，可以更好地避免电芯10内部发生短路，从而可以提升电芯10的使用安全性。此外，第二集流体21的收尾端218没有留有空白集流体，可以进一步提升电芯10的能量密度。
在本发明的一些实施例中，如图1-图14所示，电芯10还可以包括：第一极耳4和第二极耳5，第一极耳4可以设置在第一集流体11的表面上，第二极耳5可以设置在第二集流体21的起始段211的一个表面上，需要解释的是，第一极耳4可以焊接在第一集流体11上，第二极耳5可以焊接在第二集流体21上，如此设置能够使第一极耳4可靠地装配在第一集流体11上，也能够使第二极耳5可靠地装配在第二集流体21上，可以提升电芯10的结构强度。此外，第一极耳4和第二极耳5也可以分别通过第一集流体11和第二集流体21直接裁切形成，可以进一步减小电芯10的厚度，进而可以进一步提升电芯10的能量密度。
在本发明的一些实施例中，在电芯10的厚度(T)方向上，第一极耳4与第二极耳5之间不重叠，这样设置可以减小电芯10的厚度，可以进一步提升电芯10的能量密度。
在本发明的一些实施例中，如图1-图14所示，第一集流体11可以包括：第四弯折段111和收尾段112，第四弯折段111与收尾段112连接，第四弯折段111和收尾段112的表面上均未设置第一活性物质层12，第一极耳4可以设置在第一集流体11的收尾段112的一表面上。需要说明的是，第一极耳4可以焊接在第一集流体11的收尾段112，第二极耳5焊接在第二集流体21的起始段211的一个表面上，如图1-图14中a处所示，第一极片1的起始端113没有留有空铝箔，不会造成铜箔和铝箔之间的短路，不会造成第二极耳5和铝箔之间的短路，也不会造成第一极耳4和铜箔之间的短路，从而可以进一步提升电芯10的使用安全性。
在本发明的一些实施例中，在电芯10的厚度(T)方向上，第一集流体11的收尾段112与第二集流体21的起始段211之间不重叠，这样设置可以减小增加电芯10的厚度，进而可以进一步提高电芯10能量密度。
在本发明的一些实施例中，第一极耳4与第一集流体11的收尾段112的厚度之和为h1，第二极耳5与第二集流体21的起始段211的厚度之和为h2，0μm≤|h1-h2|≤30μm。其中，电芯10的两个极耳位置的厚度差越小，电芯10的整体平整性越好，电芯10界面之间的粘结效果越好，有利于提高电芯10的循环性能，使h1与h2的差值绝对值范围在0～30um之间，可以提升电芯10平整度，有利于提高电芯10的能量密度，保证电芯10的循环性能不会受到影响，并且，如此设置也能够使电芯10厚度空间利用率达到最高，可以进一步提升电芯10的能量密度。
在本发明的一些实施例中，在电芯10的宽度(W)方向上，第一极耳4与收尾段112的端部之间的间距≥3mm，第二极耳5与起始段211的端部之间的间距≥3mm，需要说明的是，第一极耳4不能与收尾段112的端部平齐，第二极耳5不能与起始段211的端部平齐，这样设置能够使第一极耳4和第二极耳5的设置位置更加合理，有利于卷绕工艺的实现。
在本发明的一些实施例中，如图1-图14所示，沿电芯10的卷绕方向上，第四弯折段111超出第二集流体21的收尾端218，第一集流体11与第四弯折段111相对应的弯折段设为第五弯折段217，如此设置能够使第一极片1和第二极片2更好地卷绕在一起。同时，该第四弯折段111可以对电芯10形成保护，可进一步提高电芯10的使用安全性。
隔膜3可以包括：隔膜收尾段32，隔膜收尾段32可以设置在第四弯折段111与第五弯折段217之间，隔膜收尾段32可以包括至少两层隔膜3，这样设置能够防止第一集流体11直接与第二集流体21或第二活性物质层22接触，从而避免发生短路。同时在第四弯折段111和第五弯折段217的表面上还可以设置有绝缘胶，可进一步提高电芯10的使用安全性。
在本发明的一些实施例中，隔膜收尾段32的隔膜3未设置保护层，如此设置可以减小电芯10的厚度以进一步提高其能量密度。
在本发明的一些实施例中，在电芯10的厚度(T)方向上，隔膜收尾段32与第一集流体11的收尾段112之间不重叠，这样设置可以减小电芯10的厚度，可以进一步提高电芯10的能量密度。
在本发明的一些实施例中，第一集流体11的收尾段112在与第一极耳4相对应的另一表面上可以设有绝缘胶或者热熔胶，如此设置能够降低极耳的毛刺刺穿隔离膜导致的短路风险，并且，第一极耳4也可以不采用绝缘胶或者热熔胶，可以减小电芯10的厚度空间最大化，以进一步提高电芯10的能量密度。
在本发明的一些实施例中，第一极耳4的表面可以设有绝缘胶或者热熔胶，这样设置能够防止第一极耳4的毛刺刺破包装袋，可以避免封装失效的问题发生。
在本发明的一些实施例中，沿电芯10的卷绕方向上，第一集流体11的收尾段112的端部可以设有收尾胶6，收尾胶6具有粘性，通过设置收尾胶6可以固定第一集流体11的收尾段112，从而可以防止第一集流体11的收尾段112位置发生移动，保证电芯10的紧凑性，进而可以提升电芯10的结构强度。
在本发明的一些实施例中，在与收尾胶6相对应的电芯10的另一侧可以设有热熔胶，如此设置可以将电芯10更稳定的固定在包装袋内。
在本发明的一些实施例中，在电芯10的宽度(W)方向上，第一极耳4与第二极耳5之间的间距≥收尾胶6的宽度+3mm，这样设置能够避免收尾胶6与第一极耳4、第二极耳5相互重叠，可以减小电芯10的厚度，进而可以提高电芯10的能量密度。
在本发明的一些实施例中，如图1-图14所示，隔膜起始段31可以包括：第一隔膜起始段311和第二隔膜起始段312，第二集流体21的起始段211可以设置在第一隔膜起始段311和第二隔膜起始段312之间。
沿电芯10的卷绕方向上，第一隔膜起始段311的卷绕起始点至第一隔膜起始段311首次发生弯折的部分设为第一隔膜弯折段311d，第二隔膜起始段312的卷绕起始点至第二隔膜起始段312首次发生弯折的部分设为第二隔膜弯折段312d。第一隔膜起始段311还可以包括：第一隔膜段311a、第二隔膜段311b和第三隔膜段311c，第一隔膜段311a、第一隔膜弯折段311d、第二隔膜段311b依次连接，第二隔膜段311b与第三隔膜段311c连接。其中，在电芯10的厚度(T)方向上，第一隔膜弯折段311d和第二隔膜弯折段312d的部分结构均可以设置在第一隔膜段311a和第二隔膜段311b之间。
在本发明的一些实施例中，如图1-图14所示，电芯10还可以包括：第一极耳4和第二极耳5。第一极耳4可以设置在第一集流体11的表面上，第二极耳5可以设置在第二集流体21的起始段211的一表面上，其中，在电芯10的厚度(T)方向上，第一隔膜弯折段311d与第一极耳4和第二极耳5之间均不重叠，第二隔膜弯折段312d与第一极耳4和第二极耳5之间均不重叠，如此设置有利于提高电芯10的空间利用率，减小电芯10的厚度，以进一步提高电芯10的能量密度。
在本发明的一些实施例中，沿电芯10的卷绕方向上，第二集流体21的起始段211的卷绕起始点至起始段211首次发生弯折的部分设为弯折部219，弯折部219可以设置在第一隔膜弯折段311d和第二隔膜弯折段312d之间，这样设置能够更有利于卷绕工艺的实现。
在本发明的一些实施例中，在电芯10的厚度(T)方向上，弯折部219与第一极耳4和第二极耳5之间均不重叠，如此设置可以减小电芯10的厚度，以进一步提高电芯10的能量密度。
其中，如图1-图14所示，第一极耳4上可以在其一面贴绝缘胶纸，或者两面均贴绝缘胶纸，或者两面均不贴绝缘胶纸，且第一极片1的头部可以不贴绝缘胶，这样设置可以使电芯10厚度变小，进而使电芯10能量密度得到提高。
当第一极耳4在第二极耳5的右侧时，在电芯10的厚度(T)方向上，第一隔膜起始段311(图1-图14中的b位置)在第一极耳4和第二极耳5之间，第一隔膜起始段311不与第一极耳4或第二极耳5重叠更优，第一极耳4在第二极耳5的左侧，第一隔膜起始段311可拐弯，但不与第一极耳4和第二极耳5重叠更优，如图6、图7、图11、图12和图13所示。
在电芯10的厚度(T)方向上，第一极片1的收尾处的绝缘胶不与第一极耳4重叠，也就是说，图1-图14中的e位置和f位置不与第一极耳4重叠，如此设置有利于电芯10厚度空间最大化，以进一步提高电芯10的能量密度。
隔膜3收尾裁断位置(图1-图14中的f位置)与绝缘胶的一端部隔膜收尾段32可以平齐，即隔膜收尾段32的长度等于该绝缘胶的长度，或者隔膜收尾段32的长度长于绝缘胶的长度(如图6所示)，或者隔膜收尾段32的长度短于绝缘胶的长度(如图7所示)，但必须长于第二极片2的收尾端218，这样设置可以避免第二极片2的收尾端218与第一集流体11相接触而发生短路，可保证电芯10的安全可靠性。
图1-图14中的c位置不与第一极耳4重叠，c位置不与第二极耳5重叠，有利于电芯10厚度空间最大化，可以进一步提高电芯10的能量密度。此外，图1-图7中的d位置不与第二极耳5(负极耳)重叠，有利于减小电芯10的厚度，可以进一步提高电芯10的能量密度。
图1-图14所示，收尾铝箔裁断位(图1-图14中d位置)到电芯10左侧边缘的距离小于第一极耳4到电芯10左侧边缘的距离,避免收尾铝箔上电芯10拐角，可以使电芯10具有较好的平整度。
在一些实施例中，如图1-图10所示，电芯10的收尾胶6可以不与第一极耳4或者第二极耳5重叠为最优，如此设置可以提高电芯10的空间利用率，减小电芯10的厚度，以进一步提高电芯10的能量密度。
在一些实施例中，第一极耳4上的绝缘胶的厚度可以小于等于两层隔膜3的厚度，这样设置可以改善电芯10的整体厚度，可以进一步提升电芯10的能量密度，第一极耳4上的绝缘胶的厚度等于两层隔膜3厚度为最优，在最大化提升能量密度的同时，绝缘胶厚度越厚，对焊印毛刺的保护越好。在一些实施例中，除了第一极耳4上的绝缘胶外，卷绕体表面的其他胶纸不与第一极耳4或第二极耳5重叠，这样可以进一步提高电芯10的能量密度。
在一些实施例中，收尾胶6的厚度可以小于等于(第二极耳5厚度+第二集流体21厚度-四层最内圈隔膜3的总厚度)，如此设置能够使电芯10平整度更好，可以进一步提高电芯10的空间利用率，进而可进一步提高电芯10的能量密度。
下面根据图1-图14详细了解本申请的不同具体实施例。
根据本发明的具体实施例一，如图1所示，电芯10可以包含第一极片1、第一极耳4、第二极片2、第二极耳5，第一极耳4外焊，并位于第二极耳5的右侧，第一集流体11的起始端113为双面区，第一极片1的头部无第二集流体21(如空铜箔)与第一集流体11(如空铝箔)的相对区，头部隔膜3无需空卷一层，第一极耳4处贴一道绝缘胶，绝缘胶在裸电芯10与包装袋(如铝塑膜)之间，第一极耳4的采用绝缘胶或者热熔胶固定。其中，热熔胶可为聚烯类热熔胶粘剂、乙烯及其共聚物类热熔胶粘剂、聚氨酯类热熔胶粘剂或者聚酰胺类热熔胶粘剂等。
根据本发明的具体实施例二，如图2所示，实施例二的电芯10与实施例一的区别是第一极片1的收尾段112贴绝缘胶，且对面贴热熔胶。
根据本发明的具体实施例三，如图3所示，实施例三的电芯10与实施例二的区别是第一极耳4处无绝缘胶。
根据本发明的具体实施例四，如图4所示，具体实施例四的电芯10与实施例三的区别是第一极耳4处长面贴绝缘胶，避免第一极耳4的毛刺刺穿隔膜3与第一极片1接触，降低短路的风险，可提高电芯10安全性能。
根据本发明的具体实施例五，如图5所示，具体实施例五的电芯10与实施例三的区别是第一极耳4在朝向电芯10的中心方向的表面上贴有绝缘胶，收尾段112在背离电芯10的中心方向且与第一极耳4相对应位置的表面上也贴有绝缘胶，如此设置可以降低第一极耳4的毛刺刺穿隔膜3与第一极片1接触，也可以降低第一极耳4的毛刺刺穿封装铝塑膜导致的短路风险，从而可以提高电芯10的安全性能。
根据本发明的具体实施例六，如图6所示，电芯10可以包含：第一极片1、第一极耳4、第二极片2、第二极耳5，第一极耳4外焊，并位于第二极耳5的右侧，第一集流体11的起始端113为双面区，第一极片1的头部无第二集流体21(如空铜箔)与第一集流体11(如空铝箔)的相对区，头部隔膜3无需空卷一层，隔膜3头部回折部在第一极耳4和第二极耳5之间，第一极耳4处贴一道绝缘胶或者热熔胶，第一极耳4处采用绝缘胶或者是热熔胶收尾，或者绝缘胶收尾。图6中f位置处的隔膜3超出绝缘胶尾端，或平齐绝缘胶尾端，或短于绝缘胶尾端。图1与图6的区别是隔膜3起始位置回折，当回折部分在第一极耳4和第二极耳5之间时，可使得电芯10整体上更为平整，可以进一步的提升电芯10的能量密度。
根据本发明的具体实施例七，如图7所示，实施例七的电芯10与实施例六的区别是第二集流体21(如铜箔)的头部向隔膜3起始部延伸，并短于隔膜3起始位置，而且头部铜箔先预折，图6中f位置处的隔膜3可以长于绝缘胶尾端，或平齐绝缘胶尾端，或短于绝缘胶尾端。
根据本发明的具体实施例八，如图8所示，电芯10可以包含：第一极片1、第一极耳4、第二极片2和第二极耳5，第一极耳4外焊，并位于第二极耳5右侧，第一集流体11的起始端113为双面区，第一极片1的头部无第二集流体21(如空铜箔)与第一集流体11(如空铝箔)的相对区，内圈隔膜3起始位置无回折，无需空卷一层，第一极耳4处贴一道绝缘胶，第一极耳4采用绝缘胶或者热熔胶固定，或者绝缘胶收尾且对面贴热熔胶固定。实施例八的电芯10与实施例一的区别是第一极耳4位于第二极耳5的左侧。
根据本发明的具体实施例九，如图9所示，实施例九的电芯10与实施例八的区别是隔膜3起始位置头部回折以形成第一隔膜弯折段311d和第二隔膜弯折段312d。
根据本发明的具体实施例十，如图10所示，实施例十的电芯10与实施例九的区别是第二集流体21(如铜箔)的起始端向隔膜3起始位置延伸，第二集流体21的短于隔膜3起始位置，并且第二集流体21的头部预折以形成弯折部219。
根据本发明的具体实施例十一，如图11所示，实施例十一的电芯10与实施例九的区别是第一极耳4在远离电芯10的中心方向的表面上没有贴绝缘胶，且其长面也无绝缘胶。
根据本发明的具体实施例十二，如图12所示，实施例十二的电芯10与实施例十的区别是第一极耳4处无绝缘胶。
根据本发明的具体实施例十三，如图13所示，实施例十三的电芯10与实施例九的区别是第一极耳4在朝向电芯10的中心方向的表面上贴设绝缘胶，降低第一极耳4毛刺刺穿隔膜3与第一极片1接触导致短路的风险。
根据本发明的具体实施例十四，如图14所示，该实施例的隔膜3按照图14中的卷绕方式设置。
根据本发明实施例的电池，包括上述实施例的电芯10，电芯10设置安装在电池上，该电芯10能够防止电池发生短路，可以提升电池的使用安全性，并且，也能够使电池厚度变薄，可以提升电池的能量密度，从而可以提升电池的工作性能。
根据本发明实施例的电子设备可以包括：设备壳体和电池，电池包括上述实施例的电芯10，电池设置安装在电子设备上，该电池能够防止电子设备发生短路，可以提升电子设备的使用安全性，并且，也能够使电子设备厚度变薄，可以提升电子设备的能量密度，从而可以提升电子设备的工作性能。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (27)

1.一种电芯，包括：
第一极片，包括：
第一集流体；和
第一活性物质层，设置在所述第一集流体的表面上；以及
第二极片，包括：
第二集流体，包括：
起始段；和
第一弯折段，与所述起始段连接；和
第二活性物质层，设置在所述第二集流体的表面上；
其中，与所述起始段和所述第一弯折段相对的集流体为第二集流体；
隔膜，所述隔膜包括隔膜起始段，所述隔膜起始段包括第一隔膜起始段和第二隔膜起始段，所述第二集流体的所述起始段设置在所述第一隔膜起始段和第二隔膜起始段之间；
第一极耳和第二极耳，所述第一极耳设置在所述第一集流体的表面上，所述第二极耳设置在所述第二集流体的所述起始段的一表面上；
所述第一集流体包括第四弯折段和收尾段，所述第四弯折段与所述收尾段连接，所述第一极耳设置在所述第一集流体的所述收尾段的一表面上；
所述第一极耳与所述第一集流体的所述收尾段的厚度之和为h1，所述第二极耳与所述第二集流体的所述起始段的厚度之和为h2，0μm≤|h1-h2|≤30μm。
2.根据权利要求1所述的电芯，其中，所述隔膜设置在所述第一极片和所述第二极片之间。
3.根据权利要求2所述的电芯，其中，所述第二集流体还包括：
第一中间段，与所述第一弯折段连接；
第二弯折段，与所述第一中间段连接；
第二中间段，与所述第二弯折段连接；和
第三弯折段，与所述第二中间段连接；
其中，所述起始段与所述第一中间段之间的隔膜不超过两层。
4.根据权利要求3所述的电芯，其中，所述第一中间段与所述第二中间段之间的隔膜不超过四层。
5.根据权利要求2所述的电芯，其中，在电芯的卷绕方向上，所述隔膜起始段超出所述第二集流体的所述起始段的端部。
6.根据权利要求5所述的电芯，其中，所述隔膜的起始端至所述第一集流体的所述起始端之间的隔膜未设置保护层。
7.根据权利要求1所述的电芯，其中，所述第一集流体的起始端的两个表面上均设置有第一活性物质层。
8.根据权利要求2所述的电芯，其中，所述起始段和所述第一弯折段的表面上未设置第二活性物质层，所述第一中间段、所述第二弯折段、所述第二中间段和所述第三弯折段在朝向电芯的中心方向的表面上未设置第二活性物质层。
9.根据权利要求1所述的电芯，其中，所述第二集流体的收尾端的两个表面上均设置有第二活性物质层。
10.根据权利要求1所述的电芯，其中，在电芯的厚度(T)方向上，所述第一极耳与所述第二极耳之间不重叠。
11.根据权利要求1所述的电芯，其中，所述第四弯折段和所述收尾段的表面上均未设置第一活性物质层。
12.根据权利要求11所述的电芯，其中，在电芯的厚度(T)方向上，所述第一集流体的所述收尾段与所述第二集流体的所述起始段之间不重叠。
13.根据权利要求11所述的电芯，其中，在电芯的宽度(W)方向上，所述第一极耳与所述收尾段的端部之间的间距≥3mm，所述第二极耳与所述起始段的端部之间的间距≥3mm。
14.根据权利要求11所述的电芯，其中，
沿电芯的卷绕方向上，所述第四弯折段超出所述第二集流体的收尾端，所述第二集流体与所述第四弯折段相对应的弯折段设为第五弯折段；
所述隔膜包括隔膜收尾段，所述隔膜收尾段设置在所述第四弯折段与所述第五弯折段之间，所述隔膜收尾段包括至少两层隔膜。
15.根据权利要求14所述的电芯，其中，所述隔膜收尾段的隔膜未设置保护层。
16.根据权利要求14所述的电芯，其中，在电芯的厚度(T)方向上，所述隔膜收尾段与所述第一集流体的所述收尾段之间不重叠。
17.根据权利要求1所述的电芯，其中，所述第一集流体的所述收尾段在与所述第一极耳相对应的另一表面上设有绝缘胶或热熔胶。
18.根据权利要求17所述的电芯，其中，所述第一极耳的表面设有绝缘胶或热熔胶。
19.根据权利要求1所述的电芯，其中，沿电芯的卷绕方向上，所述第一集流体的所述收尾段的端部设有收尾胶以固定所述收尾段。
20.根据权利要求19所述的电芯，其中，在与所述收尾胶相对应的所述电芯的另一侧设有热熔胶。
21.根据权利要求19所述的电芯，其中，在电芯的宽度(W)方向上，所述第一极耳与所述第二极耳之间的间距≥所述收尾胶的宽度+3mm。
22.根据权利要求5所述的电芯，其中，沿电芯的卷绕方向上，所述第一隔膜起始段的卷绕起始点至所述第一隔膜起始段首次发生弯折的部分设为第一隔膜弯折段，所述第二隔膜起始段的卷绕起始点至所述第二隔膜起始段首次发生弯折的部分设为第二隔膜弯折段；
所述第一隔膜起始段还包括第一隔膜段、第二隔膜段和第三隔膜段，所述第一隔膜段、所述第一隔膜弯折段、所述第二隔膜段依次连接，所述第二隔膜段与所述第三隔膜段连接；
其中，在电芯的厚度(T)方向上，所述第一隔膜弯折段和所述第二隔膜弯折段的部分结构设置在所述第一隔膜段和所述第二隔膜段之间。
23.根据权利要求22所述的电芯，还包括：
第一极耳，所述第一极耳设置在所述第一集流体的表面上；和
第二极耳，所述第二极耳设置在所述第二集流体的所述起始段的一表面上；
其中，在电芯的厚度(T)方向上，所述第一隔膜弯折段与所述第一极耳和所述第二极耳之间均不重叠，所述第二隔膜弯折段与所述第一极耳和所述第二极耳之间均不重叠。
24.根据权利要求22所述的电芯，其中，沿电芯的卷绕方向上，所述第二集流体的所述起始段的卷绕起始点至所述起始段首次发生弯折的部分设为弯折部，所述弯折部设置在所述第一隔膜弯折段和所述第二隔膜弯折段之间。
25.根据权利要求24所述的电芯，其中，在电芯的厚度(T)方向上，所述弯折部与所述第一极耳和所述第二极耳之间均不重叠。
26.一种电池，包括如权利要求1至25中任一项所述的电芯。
27.一种电子设备，包括：
设备壳体；和
电池，包括如权利要求1至25中任一项所述的电芯。
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