CN208690417U - 电芯以及电化学装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电芯以及电化学装置,电芯包括:第一极片、第一极耳、第二极片和第二极耳,第一极片包括第一集流体、第一活性物质层,第一集流体包含第一端部,第一端部的两面均设置有第一活性物质层;第二极片包括第二集流体、第二活性物质层;其中,第一端部宽度为第一极耳宽度的三分之一,沿第一方向,电芯在第一端部处的厚度为t,电芯在第一极耳或第二极耳处的厚度为T,t≥95%T。由此,通过第一极片、第一极耳、第二极片和第二极耳配合,能够使电芯的厚度更加均匀,可以提高电芯的平整度,从而可以提升电芯的能量密度,进而可以降低夹具化成时电芯拐角处受压不足和界面接触不紧密而导致的循环失效风险。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,尤其是涉及一种电芯以及具有该电芯的电化学装置。
背景技术
近年来,锂离子电池因其单体能量密度大,尺寸可定制化设计及安全可靠等特点,在电子产品、电动工具等应用领域快速发展。随着市场需求扩大,更高能量密度,高功率,可快速充电/放电等性能将是锂离子电池的发展趋势。然而,卷绕式电芯的结构在厚度方向上为非对称结构,存在若干阴极膜片和阳极膜片缺失区域,造成电芯厚度不均。特别在高能量密度和快充体系设计中,这些区域易出现界面接触不良、充放电过程极化严重、长循环后保持率迅速下降等风险。
实用新型内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本申请的一个目的在于提出一种电芯,该电芯厚度更加均匀,可以提高电芯的平整度,从而可以提升电芯的能量密度。本申请进一步地提出了一种电化学装置。
根据本申请的电芯包括:第一极片、第一极耳、第二极片和第二极耳,所述第一极片包括第一集流体、第一活性物质层,所述第一集流体包含第一端部,所述第一端部的两面均设置有所述第一活性物质层;所述第一极耳电连接所述第一集流体;所述第二极片包括第二集流体、第二活性物质层,所述第二活性物质层位于所述第二集流体的表面;所述第二极耳电连接所述第二集流体;其中,所述第一端部宽度为所述第一极耳宽度的三分之一,沿第一方向,所述电芯在所述第一端部处的厚度为t,所述电芯在所述第一极耳或所述第二极耳处的厚度为T,t≥95%T。
根据本申请的电芯,通过第一极片、第一极耳、第二极片和第二极耳配合,能够使电芯的厚度更加均匀,可以提高电芯的平整度,从而可以提升电芯的能量密度,进而可以降低夹具化成时电芯拐角处受压不足和界面接触不紧密而导致的循环失效风险。
在本申请的一些示例中,所述第二集流体包括第一邻接段,所述第一邻接段与所述第一端部相邻,且沿所述第一方向,所述第一邻接段与所述第一端部不重叠;其中,沿所述第一方向,所述电芯在所述第一邻接段处的厚度为ta,丨ta-T丨≤150um。
在本申请的一些示例中,所述的电芯还包括第一弯折区,其中,所述第一邻接段位于所述第一弯折区与所述第一端部之间,丨t-T丨≤50um。
在本申请的一些示例中,所述的电芯还包括:隔离膜,所述隔离膜隔离在所述第一极片和所述第二极片之间;其中,所述第二极片还设置有第一膜片胶;所述第一端部处的厚度t由多层所述第一极片的厚度t1、多层所述第二极片的厚度t2、多层所述隔离膜的厚度t3和所述第一膜片胶的厚度t4构成。
在本申请的一些示例中,所述第一极片包括第一膜片,所述第一膜片设置于所述第一活性物质层的头部和尾部;所述第二极片包括第二膜片,所述第二膜片设置于所述第二活性物质层的头部和尾部,所述第一膜片胶设置于所述第二膜片上。
在本申请的一些示例中,位于所述第二极片头部的所述第一膜片胶的厚度在 25~100um之间,该第一膜片胶的宽度在8~16mm之间。
在本申请的一些示例中,位于所述第二极片尾部的所述第一膜片胶的厚度在 25~100um之间,该第一膜片胶的宽度在12~20mm之间。
在本申请的一些示例中,所述第一膜片胶为厚度阶梯变化的胶纸。
在本申请的一些示例中,所述第一膜片胶包括:第一厚度段和第二厚度段,所述第一厚度段的厚度小于所述第二厚度段的厚度。
在本申请的一些示例中,所述第一厚度段的厚度在10~16um之间,所述第二厚度段的厚度在25~100um之间。
在本申请的一些示例中,所述第一极耳或所述第二极耳设置有第一保护胶;所述第一极耳或所述第二极耳的厚度T由多层所述第一极片的厚度t1、多层所述第二极片的厚度t2、多层所述隔离膜的厚度t3、所述第一极耳或所述第二极耳的厚度t5和所述第一保护胶的厚度t6构成。
在本申请的一些示例中,所述第一保护胶设置于所述第一极耳的两侧或所述第二极耳的两侧。
在本申请的一些示例中,所述第一邻接段处的厚度ta由多层所述第一极片的厚度t1、多层所述第二极片的厚度t2和多层所述第一膜片胶的厚度t4构成,所述第一膜片和所述第二膜片也位于所述第一邻接段内。
在本申请的一些示例中,所述第二极片还包括:第二保护胶,所述第二保护胶用于保护裁切位,所述第二保护胶设置于所述第二集流体,所述第二保护胶的厚度在 25~100um之间,所述第二保护胶的宽度在8~16mm之间。
根据本申请的电化学装置,包括上述的电芯。
本申请的有益效果至少在于,提高电芯平整度后,可以提升电芯的能量密度,进而可以降低夹具化成时电芯拐角处受压不足和界面接触不紧密而导致的循环失效风险。产生以上有益效果的原因在于,如果电芯在结构上的不平整度较大,容易导致在夹具化成工艺中,化成夹板压缩时首先接触电芯最厚处,即正、负极耳对应位置,使得该处受压最大,虽然电芯在受到压力后有形变收缩,正、负极耳外其他区域受压增强,但拐角区域由于较薄而受压不足甚至不受压,不利于拐角形成致密和性能优异的SEI膜,此外,由于拐角处层间接触较松散,长循环过程界面接触不断恶化,导致该处极化较大,容易形成黑斑析锂界面,最终导致循环失效。
附图说明
本申请的上述和/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是根据本申请实施例的电芯的局部放大图;
图2是根据本申请实施例的一个具体实施例的电芯的示意图;
图3是根据本申请实施例电芯的第二保护胶的主视图;
图4是根据本申请实施例电芯的第二保护胶的侧视图;
图5是根据本申请实施例电芯的第二保护胶的俯视图;
图6是根据本申请实施例电芯的另一个具体实施例的示意图;
图7是根据本申请实施例电芯的另一个具体实施例的示意图;
图8是根据本申请实施例电芯的另一个具体实施例的示意图;
图9是根据本申请实施例电芯的另一个具体实施例的示意图;
图10是根据本申请实施例电芯的另一个具体实施例的示意图;
图11是根据本申请实施例电芯的另一个具体实施例的示意图;
图12是根据本申请实施例电芯的另一个具体实施例的示意图。
附图标记:
电芯10;
第一极片1;第一集流体11;第一端部111;
第一活性物质层12;
第一极耳2;
第二极片3;第二集流体31;第一邻接段311;
第二活性物质层32;
第一膜片胶33;第一厚度段331;第二厚度段332;
第二极耳4;第一弯折区5;隔离膜6;第一保护胶7。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,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,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
下面参考图1-图12描述根据本申请实施例的电芯10。
如图1-图12所示,根据本申请实施例的电芯10包括:第一极片1、第一极耳2、第二极片3和第二极耳4。需要说明的是,如果第一极片1是阳极极片,第二极片3就是阴极极片,如果第二极片3是阳极极片,第一极片1就是阴极极片。
本申请以第一极片1为阳极极片为例,第一极片1可以包括:第一集流体11、第一活性物质层12,第一集流体11可以包含第一端部111,第一端部111的两面均设置有第一活性物质层12。第一极耳2电连接第一集流体11,第二极片3可以包括:第二集流体31、第二活性物质层32,第二活性物质层32位于第二集流体31的表面。第二极耳4电连接第二集流体31。
其中,第一端部111的宽度可以为第一极耳2宽度的三分之一,沿第一方向,电芯10在第一端部111处的厚度为t,电芯10在第一极耳2或者第二极耳4处的厚度为T, t≥95%T。需要说明的是,第一方向是指图1中的上下方向。
其中,通过将电芯10的第一端部111宽度设置为第一极耳2宽度的三分之一,第一端部111的厚度设置为大于等于第一极耳2或者第二极耳4处的厚度,能够使电芯10 的厚度更加均匀,可以提高电芯10的平整度,从而可以提升电芯10的能量密度,进而可以降低夹具化成时电芯10拐角处受压不足和界面接触不紧密而导致的循环失效风险。同时,也能够降低电芯10的制造难度,可以提升电芯10的生产效率,也可以降低电芯 10的制造成本。
由此,通过第一极片1、第一极耳2、第二极片3和第二极耳4配合,能够使电芯 10的厚度更加均匀,可以提高电芯10的平整度,从而可以提升电芯10的能量密度,进而可以降低夹具化成时电芯10拐角处受压不足和界面接触不紧密而导致的循环失效风险。
在本申请的一些实施例中,如图1所示,第二集流体31可以包括:第一邻接段311,第一邻接段311与第一端部111相邻,而且沿第一方向,第一邻接段311与第一端部111 不重叠,(本申请所指的相邻,指在上下不重叠的前提下,沿左右方向,第一邻接段311 与第一端部111间的距离小于1毫米),也就是说,在上下方向上,第一邻接段311与第一端部111不重叠,这样设置能够使电芯10的厚度更加均匀,可以进一步提高电芯 10的平整度。
在本申请的一些实施例中,如图1所示,电芯10还可以包括:第一弯折区5,其中,第一邻接段311位于第一弯折区5与第一端部111之间,丨t-T丨≤50um,第一端部111 处的厚度减去第一极耳2或者第二极耳4处的厚度的绝对值小于等于50um,如此设置能够使电芯10的厚度更加合理,可以保证电芯10的能量密度。
并且,如图1所示,奇数层卷绕结构的电芯10的第一端部111和第一邻接段311在同一侧,第一极片1尾部膜片与第一弯折区5之间定义为拐角区域,而剩余区域为尾部绿胶与第一极片1膜片对应区域。如图2所示,偶数层卷绕结构的电芯10头尾的第一端部111和第一邻接段311在异侧。
在本申请的一些实施例中,如图1所示,电芯10还可以包括:隔离膜6,隔离膜6 隔离在第一极片1和第二极片3之间,隔离膜6可以起到阻隔作用,这样设置可以把第一极片1和第二极片3间隔开,从而可以防止电芯10内部发生短路,进而可以保证电芯10的使用安全性。
在本申请的一些实施例中,第一极片1可以包括:第一膜片,第一膜片可以设置于第一活性物质层12的头部和尾部,第二极片3可以包括:第二膜片,第二膜片可以设置于第二活性物质层32的头部和尾部,第一膜片胶33可以设置于第二膜片上。
其中,通过调整第二膜片上第一膜片胶33的厚度,或者延长活性物质层膜长(增加活性物质的量),或者调整第二膜片上第一膜片胶33的厚度和延长活性物质层膜长组合使用,能够补偿电芯10第一弯折区5对应位置的厚度,可以控制第一极耳2或者第二极耳4位置的厚度与电芯10拐角的厚度差,从而可以更好地提高电芯10的平整度,进而可以降低夹具化成时电芯10拐角处受压不足和界面接触不紧密而导致的循环失效风险。
在本申请的一些实施例中,位于第二极片3头部的第一膜片胶33的厚度在25~100um 之间,该第一膜片胶33的宽度在8~16mm之间,需要说明的是,第一膜片胶33的宽度方向是指图1中的左右方向,这样设置能够使第二极片3头部的第一膜片胶33的尺寸更加合理,可以使电芯10的厚度更加均匀。
在本申请的一些实施例中,位于第二极片3尾部的第一膜片胶33的厚度可以在 25~100um之间,该第一膜片胶33的宽度可以在12~20mm之间。其中,第二极片3头部的第一膜片胶33和第二极片3尾部的第一膜片胶33厚度可根据实际设计需求调整其一或者同时调整,通过调整第一膜片胶33的厚度,补偿了电芯10的第一邻接段311和第一端部111处由于第一膜片和第二膜片缺失的厚度,使得电芯10拐角处厚度与电芯 10的第一极耳2和第二极耳4处的厚度差减少或者一致,在夹具化成时,电芯10拐角处受压增加,可以促进良好SEI(Solid Electrolyte Interphase-固体电解质界面膜)膜的形成,厚度增加的第一膜片胶33填充了极片之间的间隙,使得界面接触更加紧密,在长循环过程中界面接触良好,降低循环失效风险。
在本申请的一些实施例中,如图3-图5所示,第一膜片胶33可以为厚度阶梯变化的胶纸,其中,胶纸的厚度梯度变化,可以改善增加厚度后第一膜片胶33与膜片重叠区域厚度增大现象。
在本申请的一些实施例中,如图3所示,第一膜片胶33可以包括:第一厚度段331和第二厚度段332,第一厚度段331的厚度小于第二厚度段332的厚度,如此设置能够使第一膜片胶33的结构更加合理,可以保证第一膜片胶33的厚度梯度变化,从而可以保证第一膜片胶33的工作性能。
在本申请的一些实施例中,第一厚度段331的厚度可以在10~16um之间,第二厚度段332的厚度可以在25~100um之间,这样设置能够使第一膜片胶33的尺寸设计更加合理,可以优化第一膜片胶33的结构,从而可以提升第一膜片胶33的工作性能。
在本申请的一些实施例中,如图2、图6、图8、图9、图11和图12所示,第一极耳2或者第二极耳4可以设置有第一保护胶7,第一保护胶7可以对第一极耳2、第二极耳4起到保护作用,从而可以防止第一极耳2、第二极耳4受到损坏。其中,第一极耳2和第二极耳4处的厚度值取第一极耳2和第二极耳4处厚度与第一保护胶7厚度和的最大值。
在本申请的一些实施例中,如图2、图6、图8、图9、图11和图12所示,第一保护胶7可以设置于第一极耳2的上下两侧或者第二极耳4的上下两侧,如此设置能够更好地对第一极耳2、第二极耳4起到保护作用,从而可以进一步防止第一极耳2、第二极耳4受到损坏。
在本申请的一些实施例中,第一邻接段311处的厚度ta由多层第一极片1的厚度t1、多层第二极片3的厚度t2、多层隔离膜6的厚度t3和多层第一膜片胶33的厚度t4构成,第一膜片和第二膜片也位于第一邻接段311内。
在本申请的一些实施例中,第二极片3还可以包括:第二保护胶,第二保护胶用于保护裁切位,第二保护胶可以设置于第二集流体31,第二保护胶的厚度可以在25~100um之间,第二保护胶的宽度可以在8~16mm之间,这样设置能够使第二保护胶的尺寸设计更加合理,可以优化第二保护胶的结构,从而可以提升第二保护胶的工作性能。
并且,长循环中,满足关系式:第一端部111处的厚度t≥95%第一极耳2或者第二极耳4处厚度T+(1/N×第一极耳2或者第二极耳4处厚度T-2×单层隔离膜6厚度ts) ×1.08,N代表电芯10层数。第一极耳2或者第二极耳4处厚度T=第一极片1厚度T1+ 第二极片3厚度T2+隔离膜6厚度T3+绿胶厚度T4。
第一极片1厚度是各层的第一集流体11,涂覆在第一集流体11上的第一活性物质层12,焊接在第一集流体11上的第一极耳2的总厚度。第二极片3厚度是各层的第二集流体31,涂覆在第二集流体31上的第二活性物质层32,焊接在第二集流体31上的第二极耳4的总厚度。电芯10内隔离膜6的厚度是各层的隔离膜6的总厚度。绿胶厚度是第一保护胶7和第二保护胶的保护胶的总厚度。
在一些电芯10中,厚度最大处为第一极耳2或者第二极耳4处,第一弯折区5与极耳处厚度差范围在300~540um之间,第一端部111与极耳处厚度差范围在200~240um 之间,第一邻接段311与极耳处厚度差<150um,第一端部111与极耳处厚度差范围在<50um。
在另一些电芯10中,厚度最大处为第一保护胶7处,第一邻接段311与极耳处厚度差范围在280~530um之间,第一端部111与极耳处厚度差范围在180~230um之间。而通过增添第二保护胶,增加第一膜片胶33的厚度,第一邻接段311与极耳处厚度差范围可满足<150um。
第一极片1的第一膜片尾部的膜长可延长至第一邻接段311,以补偿此区域厚度,第二极片3的第二膜片尾部膜长可延长至第一邻接段311,以补偿此区域厚度。
下面结合附图,对本申请实施例的电芯10作详细的描述。
如图7所示,根据本申请的一个具体实施例,卷绕式结构由第一极片1,隔离膜6 和第二极片3组成,第二极片3头部的第一膜片胶33采用改良保护,增加第一膜片胶 33,尾部第一膜片胶33的厚度。在该实施例中,第一极片1可以包括:第一集流体11、涂覆在第一集流体11上的第一活性物质层12、焊接在第一集流体11上的第一极耳2、第二保护胶和第一保护胶7。第二极片3可以包括:第二集流体31、涂覆在第二集流体 31上的第二活性物质层32、焊接在第二集流体31上的第二极耳4、第二膜片、第一膜片胶33和第一保护胶7。
在该实施例中,卷绕结构可通过如下方式实现:隔离膜6进料,卷芯夹紧隔离膜6并旋转,使得卷芯和隔离膜6成约30°角,第一极片1经过极耳焊接,贴极耳胶和贴保护胶工序后,进入卷芯,进料位置以第一极耳2位置定位,卷芯带动第一极片1和隔离膜6旋转半圈后,第二极片3经过极耳焊接,贴极耳胶,贴完极耳胶后,进入卷芯,进料位置以第二极耳4位置定位,随后卷芯连续旋转至完成卷绕后被拔出,得到目标卷绕结构裸电芯10。
在该实施例中,第一极片1的第一膜片长度比第二极片3的第二膜片长度长3~5mm,第一膜片与拐角圆弧距离为0~0.5mm,第一极片1的尾部第一膜片长度比第二膜片长度长1~3mm,第一膜片与拐角圆弧距离为1.5~3.5mm。第一保护胶7与第二膜片重叠为 0.5~2mm,第一膜片胶33经过圆弧后,其第一膜片胶33尾端应落在第一端部111内。第一膜片胶33可以为图3-图5所示的改良保护胶,薄端为16um,宽度为2mm,厚端设计为40um,宽度为9mm。尾部第二膜片上的第一膜片胶33也可以为图3-图5所示的改良保护胶,薄端为16um,宽度为2mm,厚端设计为40um,宽度为13mm。
在该实施例中,第一邻接段311与极耳处厚度差值为公式=4层第二极片3头部第二膜片的第一膜片胶33+4层第二极片3尾部第二膜片的第一膜片胶33-2*(第二膜片厚度-第二集流体31厚度)-极耳厚度-2层第一保护胶7厚度-1层第一弯折区5的第一极片1 厚度-1层overhang区与不在overhang区的第一膜片厚度差+2层隔离膜6厚度。
在该实施例中,第一端部111与极耳处厚度差值为公式=4层第二极片3头部第二膜片的第一膜片胶33+4层第二极片3尾部的第一膜片胶33-2*(第二膜片厚度-第二集流体31厚度)-极耳厚度-2层第一保护胶7厚度-2层overhang区与不在overhang区的第一膜片厚度差+2层隔离膜6厚度。
在该实施例中,第二膜片厚度可以为118.5um,第二集流体31厚度可以为10um,极耳厚度可以为80um,第一保护胶7厚度可以为10um,第一极片1厚度可以为151.4um,overhang区与不在overhang区的第一膜片厚度差可以为16.5um,隔离膜6厚度可以为10um,常规设计中第二极片3的头部和尾部的第一膜片胶33厚度均可以为16um,第一端部111、第一邻接段311与极耳的厚度差为337.1和202.2um。当采用40um改良的第二保护胶后,第一端部111、第一邻接段311与极耳处的厚度差为145.1和10.2um,如此设置可以减少厚度差并控制在200um内,从而可以提高电芯10的平整度。并且,增加厚度的第一膜片胶33贴胶工序与薄的头部第一膜片胶33一致,则无须对设备进行改造或者升级,不影响生产效率。
如图10所示,根据本申请的另一个具体实施例,电芯10结构增加第二保护胶,第二保护胶用于保护裁切位,而且,第一极片1尾部的第一膜片膜长、第二极片3尾部的第二膜片膜长至第一邻接段311,卷绕式结构由第一极片1,隔离膜6和第二极片3组成,增加第二极片3头部第二膜片的第一膜片胶33、第二极片3尾部第二膜片的第一膜片胶33厚度。
在该实施例中,第一极片1可以包括:第一集流体11,涂覆在第一集流体11上的第一活性物质层12,焊接在第一集流体11上的第一极耳2,第一保护胶7和第二保护胶,第一活性物质层12涂覆在第一集流体11两面,其中一面连续涂布,标记为长面,一面为间隙涂布,标记为短面,短面需要贴第二保护胶,第二保护胶采用改良的保护胶,薄端为10um,宽度为2mm,厚端设计为40um,宽度为5mm。第二保护胶与第一膜片重叠为0.5~2mm,第二保护胶经过圆弧后,其保护胶尾端应落在第一端部111。第二极片 3可以包括:第二集流体31、涂覆在第二集流体31上的第二活性物质层32、焊接在第二集流体31上的第二极耳4、第二极片3头部的第二膜片和尾部的第二膜片正反两面的第一膜片胶33和第一保护胶7。
在该实施例中,第一极片1头部的第一膜片长度比第二极片3的第二膜片长度长 3~5mm,第一极片1头部的第一膜片与第一弯折区5距离为0~0.5mm,第一极片1尾部的第一膜片长度与第二极片3的第二膜片对应平齐,错位最大值为1mm,第一极片1 尾部的第一膜片及第二极片3尾部的第二膜片需要超出第一弯折区50~1.0mm,第二极片3尾部的第一膜片胶33的厚度可以为16um。
在该实施例中,第二极片3尾部的第一膜片胶33要与第二膜片重叠2.5~4mm,第二极片3头部的第一膜片胶33、第二极片3尾部的第一膜片胶33经过第一弯折区5后,第一膜片胶33尾端应落在第一端部111。第一邻接段311与第一端部111厚度一致,则 overhang区域与极耳处厚度差值为公式=1层第二保护胶+4层第二极片3尾部的第一膜片胶33厚度-1*(第二膜片厚度-第二集流体31厚度)-2层第一保护胶7厚度-2层overhang 区与不在overhang区的第一膜片厚度差+2层隔离膜6厚度。
如图6所示,根据本申请的另一个具体实施例,电芯10增加第二极片3头部的第一膜片胶33的厚度。
如图8所示,根据本申请的另一个具体实施例,电芯10增加第二极片3头部的第一膜片胶33的厚度,也增加第二极片3尾部的第一膜片胶33的厚度,并且,第一极片1 尾部的第一膜长延长至第一邻接段311。
如图9所示,根据本申请的另一个具体实施例,电芯10增加第二保护胶。
如图11所示,根据本申请的另一个具体实施例,电芯10增加第二保护胶,也在第二极片3头部的第二膜片处增加第一膜片胶33。
如图12所示,根据本申请的另一个具体实施例,电芯10增加第二保护胶,也在第二极片3头部的第二膜片处增加第一膜片胶33,并且,第一极片1尾部的第一膜片膜长延长至第一端部111。
其中,在图8所示的具体实施例中,第一极片1尾部的第一膜长延长至第一邻接段311,以增大第一邻接段311的厚度,在图10所示的具体实施例中,第一极片1尾部的第一膜长、第二极片3尾部的第二膜长都延长至第一邻接段311,以增大第一邻接段311 的厚度,在图12所示的具体实施例中,第一极片1尾部的第一膜长延长至第一邻接段 311,以增大第一邻接段311的厚度,这样设置可以进一步提高电芯10平整度,从而可以进一步提升电芯10的能量密度,进而可以进一步降低夹具化成时电芯10拐角处受压不足和界面接触不紧密而导致的循环失效风险。
在图11所示的具体实施例中,电芯10通过在裁切位增加第二保护胶以及在第二极片3头部的第二膜片处增加第一膜片胶33,以增大第一邻接段311的厚度,如此设置可以进一步提高电芯10平整度,从而可以进一步提升电芯10的能量密度,进而可以进一步降低夹具化成时电芯10拐角处受压不足和界面接触不紧密而导致的循环失效风险。
根据本申请实施例的电化学装置,包括上述实施例的电芯10,电芯10设置安装在电化学装置上,该电芯10能够使电芯10的厚度更加均匀,可以提高电芯10的平整度,从而可以提升电芯10的能量密度,进而可以降低夹具化成时电芯10拐角处受压不足和界面接触不紧密而导致的循环失效风险。
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申请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申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请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,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (15)
1.一种电芯,其特征在于,包括:
第一极片,包括第一集流体、第一活性物质层,所述第一集流体包含第一端部,所述第一端部的两面均设置有所述第一活性物质层;
第一极耳,电连接所述第一集流体;
第二极片,包括第二集流体、第二活性物质层,所述第二活性物质层位于所述第二集流体的表面;
第二极耳,电连接所述第二集流体;
其中,所述第一端部宽度为所述第一极耳宽度的三分之一,沿第一方向,所述电芯在所述第一端部处的厚度为t,所述电芯在所述第一极耳或所述第二极耳处的厚度为T,t≥95%T。
2.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述第二集流体包括第一邻接段,所述第一邻接段与所述第一端部相邻,且沿所述第一方向,所述第一邻接段与所述第一端部不重叠;
其中,沿所述第一方向,所述电芯在所述第一邻接段处的厚度为ta,丨ta-T丨≤150um。
3.根据权利要求2所述的电芯,其特征在于,还包括第一弯折区,其中,所述第一邻接段位于所述第一弯折区与所述第一端部之间,丨t-T丨≤50um。
4.根据权利要求3所述的电芯,其特征在于,还包括:隔离膜,所述隔离膜隔离在所述第一极片和所述第二极片之间;
其中,所述第二极片还设置有第一膜片胶;
所述第一端部处的厚度t由多层所述第一极片的厚度t1、多层所述第二极片的厚度t2、多层所述隔离膜的厚度t3和所述第一膜片胶的厚度t4构成。
5.根据权利要求4所述的电芯,其特征在于,所述第一极片包括第一膜片,所述第一膜片设置于所述第一活性物质层的头部和尾部;
所述第二极片包括第二膜片,所述第二膜片设置于所述第二活性物质层的头部和尾部,所述第一膜片胶设置于所述第二膜片上。
6.根据权利要求5所述的电芯,其特征在于,位于所述第二极片头部的所述第一膜片胶的厚度在25~100um之间,该第一膜片胶的宽度在8~16mm之间。
7.根据权利要求5所述的电芯,其特征在于,位于所述第二极片尾部的所述第一膜片胶的厚度在25~100um之间,该第一膜片胶的宽度在12~20mm之间。
8.根据权利要求4所述的电芯,其特征在于,所述第一膜片胶为厚度阶梯变化的胶纸。
9.根据权利要求8所述的电芯,其特征在于,所述第一膜片胶包括:第一厚度段和第二厚度段,所述第一厚度段的厚度小于所述第二厚度段的厚度。
10.根据权利要求9所述的电芯,其特征在于,所述第一厚度段的厚度在10~16um之间,所述第二厚度段的厚度在25~100um之间。
11.根据权利要求4所述的电芯,其特征在于,所述第一极耳或所述第二极耳设置有第一保护胶;
所述第一极耳或所述第二极耳的厚度T由多层所述第一极片的厚度t1、多层所述第二极片的厚度t2、多层所述隔离膜的厚度t3、所述第一极耳或所述第二极耳的厚度t5和所述第一保护胶的厚度t6构成。
12.根据权利要求11所述的电芯,其特征在于,所述第一保护胶设置于所述第一极耳的两侧或所述第二极耳的两侧。
13.根据权利要求5所述的电芯,其特征在于,所述第一邻接段处的厚度ta由多层所述第一极片的厚度t1、多层所述第二极片的厚度t2和多层所述第一膜片胶的厚度t4构成,所述第一膜片和所述第二膜片也位于所述第一邻接段内。
14.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述第二极片还包括:第二保护胶,所述第二保护胶用于保护裁切位,所述第二保护胶设置于所述第二集流体,所述第二保护胶的厚度在25~100um之间,所述第二保护胶的宽度在8~16mm之间。
15.一种电化学装置,其特征在于,包括权利要求1-14中任一项所述的电芯。
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