CN218731159U - 电池及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本公开是关于一种电池及终端设备。电池包括:电芯,包括呈卷绕状叠层设置的正极卷绕层、隔膜以及负极卷绕层,隔膜连接于正极卷绕层和负极卷绕层之间,沿电芯的径向方向位于同一层的负极卷绕层位于正极卷绕层的外侧。正极卷绕层包括铝箔集流体,负极卷绕层包括铜箔集流体。铜塑膜,封装于电芯的外侧,铜塑膜靠近电芯的一侧沉积有金属镀层。参比电极,设置于铜塑膜,并与金属镀层连接。电芯完成化成后,电芯内部采用原位电镀的方式在铜塑膜上沉积形成金属镀层,作为参比电极的活性物质,金属镀层不会受到外界的空气和水分的影响,可在不过多引入其他组分以及涂覆参比电极活性材料的情况下,降低循环中的负面效应,减少参比电极带来的能量密度损失。
Description
技术领域
本公开涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池及终端设备。
背景技术
得益于高能量密度和稳定性,锂离子电池是目前应用最广泛的储能体系。然而,锂离子电池中的析锂现象极大地限制了其发展。电池快充时,负极会出现显著极化。当负极电位低于0V时,石墨表面会出现析锂,析锂行为会导致电池的循环容量急剧下降。
因此,借助参比电极监控锂离子电池负极电位情况,对于预防析锂实现安全快充就极为重要。但是,传统参比电极需要制备完成之后,置入电芯内部。以锂金属参比电极为例,高活性的锂金属容易在转移,保存等过程中发生失效,难以保证在置入电芯之后的稳定使用。
实用新型内容
本公开提出一种电池及终端设备,以解决部分或者全部上述技术问题。
为了达到上述目的,本公开所采用的技术方案为:
第一方面,本公开实施例提供了一种电池,包括:
电芯,包括呈卷绕状叠层设置的正极卷绕层、隔膜以及负极卷绕层,所述隔膜连接于所述正极卷绕层和所述负极卷绕层之间,沿所述电芯的径向方向,位于同一层的所述负极卷绕层位于所述正极卷绕层的外侧;所述正极卷绕层包括铝箔集流体,所述负极卷绕层包括铜箔集流体;
铜塑膜,封装于所述电芯的外侧,所述铜塑膜靠近所述电芯的一侧沉积有金属镀层;
参比电极,设置于所述铜塑膜,并与所述金属镀层连接。
可选地,所述正极卷绕层还包括正极活性物质层,所述正极活性物质层贴附于所述铝箔集流体与所述负极卷绕层相邻的一侧;
所述负极卷绕层还包括负极活性物质层,所述负极活性物质层贴附于所述铜箔集流体与所述正极卷绕层相邻的一侧,所述负极活性物质层与所述正极活性物质层一一对应设置;
所述隔膜连接于相邻的所述正极活性物质层和所述负极活性物质层之间。
可选地,所述铝箔集流体包括位于最内层的第一内层集流体、位于最外层的第一外层集流体以及至少一层位于中间层的第一中层集流体,所述至少一层第一中层集流体连接于所述第一内层集流体和所述第一外层集流体之间;
所述铜箔集流体包括位于最内层的第二内层集流体、位于最外层的第二外层集流体以及至少一层位于中间层的第二中层集流体,所述至少一层第二中层集流体连接于所述第二内层集流体和所述第二外层集流体之间;
所述正极活性物质层贴附于至少部分所述第一内层集流体的外侧面、至少部分所述第一中层集流体的外侧面、另一部分所述第一中层集流体的两侧以及所述第一外层集流体的两侧;
所述负极活性物质层对应所述正极活性物质层贴附于至少部分所述第二内层集流体的两侧、所述第二中层集流体的两侧以及至少部分所述第二外层集流体的内侧面。
可选地,所述第一内层集流体包括第一平直部、与所述第一平直部连接的第一弯折部、与所述第一弯折部连接的第二平直部、以及与所述第二平直部连接的第二弯折部,所述第二弯折部与所述第一中层集流体连接;
所述第二内层集流体包括第三平直部、与所述第三平直部连接的第三弯折部、与所述第三弯折部连接的第四平直部、以及与所述第四平直部连接的第四弯折部,所述第四弯折部与所述第二中层集流体连接;
所述第一平直部与所述第三平直部位于所述电芯的同一侧,所述第一弯折部与所述第三弯折部位于所述电芯的同一侧,所述第二平直部与所述第四平直部位于所述电芯的同一侧,所述第二弯折部与所述第四弯折部位于所述电芯的同一侧;
所述正极活性物质层贴附于所述第二平直部的外侧面以及所述第二弯折部的外侧面,所述负极活性物质层贴附于所述第四平直部的两侧以及所述第四弯折部的两侧。
可选地,所述正极卷绕层还包括正极极耳,所述负极卷绕层还包括负极极耳,所述正极极耳连接于所述第一平直部,所述负极极耳连接于所述第三平直部;和/或
所述第一平直部和所述第三平直部中的至少一者贴设有保护胶带;和/或
所述第一弯折部与所述第二平直部的连接处贴设有覆盖至少部分所述正极活性物质层的保护胶带。
可选地,所述第一中层集流体为一层,所述第一中层集流体包括与所述第一内层集流体连接的第五平直部、与所述第五平直部连接的第五弯折部、与所述第五弯折部连接的第六平直部以及与所述第六平直部连接的第六弯折部,所述第六弯折部与所述第一外层集流体连接;
所述第二中层集流体为一层,所述第二中层集流体包括与所述第二内层集流体连接的第七平直部、与所述第七平直部连接的第七弯折部、与所述第七弯折部连接的第八平直部以及与所述第八平直部连接的第八弯折部,所述第八弯折部与所述第一外层集流体连接;
所述第五平直部与所述第七平直部位于所述电芯的同一侧,所述第五弯折部与所述第七弯折部位于所述电芯的同一侧,所述第六平直部与所述第八平直部位于所述电芯的同一侧,所述第六弯折部与所述第八弯折部位于所述电芯的同一侧;
所述正极活性物质层贴附于所述第五平直部的外侧面、所述第五弯折部的外侧面、所述第六平直部的两侧以及所述第六弯折部的两侧;所述负极活性物质层贴附于所述第七平直部的两侧、所述第七弯折部的两侧、所述第八平直部的两侧以及所述第八弯折部的两侧。
可选地,所述第五弯折部与所述第六平直部的连接处贴设有覆盖至少部分所述正极活性物质层的保护胶带。
可选地,所述第一外层集流体包括与所述第一中层集流体连接的第九平直部、与所述第九平直部连接的第九弯折部以及与所述第九弯折部连接的第十平直部;
所述第二外层集流体包括与所述第二中层集流体连接的第十一平直部、与所述第十一平直部连接的第十一弯折部以及与所述第十一弯折部连接的第十二平直部;
所述第九平直部与所述第十一平直部位于所述电芯的同一侧,所述第九弯折部与所述第十一弯折部位于所述电芯的同一侧,所述第十平直部与所述第十二平直部位于所述电芯的同一侧;
所述正极活性物质层贴附于所述第九平直部的两侧、所述第九弯折部的两侧以及所述第十平直部的两侧;所述负极活性物质层贴附于所述第十一平直部的内侧面、所述第十一弯折部的内侧面以及所述第十二平直部的内侧面。
可选地,第一外层集流体远离所述第一中层集流体的一侧贴设有覆盖至少部分所述正极活性物质层的保护胶带;和/或
相邻的所述负极活性物质层和所述正极活性物质层中,负极活性物质层沿卷绕方向的长度大于等于正极活性物质层沿卷绕方向的长度。
可选地,所述铜塑膜包括叠层设置的保护层、接着剂、铜箔层以及隔膜层,所述隔膜层相比于所述保护层位于靠近所述电芯的一侧。
第二方面,本公开实施例提供了一种终端设备,包括第一方面所述的电池。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本公开的电池,将具有铜箔集流体的负极卷绕层设置在正极卷绕层的外侧,并采用铜塑膜封装在电芯的外侧。如此,在电芯完成化成之后,在电芯内部采用原位电镀的方式在铜塑膜上沉积形成金属镀层,作为参比电极的活性物质,该金属镀层不会受到外界的空气和水分的影响,实现无外界空气水分等影响的情况下制备参比电极。从而可以在不过多引入其他组分以及涂覆参比电极活性材料的情况下,降低循环中的负面效应,减少参比电极带来的能量密度损失,实现其高效稳定工作。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
图1是本公开一示例性实施例示出的电池的结构示意图。
图2是本公开一示例性实施例示出的电池的铜塑膜的结构示意图。
图3是本公开一示例性实施例示出的电池的电芯的结构示意图。
图4是本公开另一示例性实施例示出的电池的电芯的结构示意图。
图5是本公开另一示例性实施例示出的电池的电芯的结构示意图。
图6是本公开另一示例性实施例示出的电池的电芯的结构示意图。
图7是本公开另一示例性实施例示出的电池的电芯的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本公开进行详细描述。但这些实施方式并不限制本公开,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本公开的保护范围内。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面结合附图,对本公开的电池及终端设备作详细说明,在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本公开实施例提供了一种终端设备,终端设备可以是消费电子产品或是电动汽车等领域,消费电子产品可以是例如手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、智能手环、智能手表、智能眼镜等。终端设备包括电池,电池可以是软包电池,例如锂离子软包电池或钠离子软包电池。
参见图1所示,电池可以包括电芯10、铜塑膜20以及参比电极30。电芯10包括呈卷绕状叠层设置的正极卷绕层11(图1中细实线所示)、隔膜12(图1中虚线所示)以及负极卷绕层13(图1中粗实线所示),所述隔膜12连接于所述正极卷绕层11和所述负极卷绕层13之间,将电芯的正负极隔离开。可选地,正极卷绕层11的最内层的卷绕部分的内侧也可以设置隔膜12,将正极卷绕层11的最内层和次内层之间隔离开。负极卷绕层13的最外层的卷绕部分的内侧也可以设置隔膜12,将负极卷绕层13的最外层和次外层之间隔离开。正极卷绕层11可理解为是正极极片,负极卷绕层13可理解为是负极极片。
沿所述电芯10的径向方向,位于同一层的所述负极卷绕层13位于所述正极卷绕层11的外侧。电芯10还可以包括连接部14,正极卷绕层11和负极卷绕层13卷绕后,连接部14将负极卷绕层13的最外层与次外层相互固定,将负极卷绕层13的最外层进行封口,形成呈卷绕结构的电芯。在本实施例中,连接部14呈Z型结构。连接部14可采用密封胶体或是其他能够用于实现连接的材料等。
所述正极卷绕层11包括铝箔集流体111,所述负极卷绕层13包括铜箔集流体131。铜塑膜20封装于所述电芯10的外侧,所述铜塑膜20靠近所述电芯10的一侧沉积有金属镀层(未图示)。参比电极30设置于所述铜塑膜20,并与所述金属镀层连接。参比电极30可以包括参比电极极耳,参比电极极耳焊接在铜塑膜20。参比电极30的至少部分伸出铜塑膜20。可以理解的,本公开的电池可以是锂离子电池,也可以是钠离子电池。电池是锂离子电池时,所述金属镀层为锂金属镀层。电池是钠离子电池时,所述金属镀层为纳金属镀层。可选地,电芯10还可以包括电解液,填充在电芯的内部。正极卷绕层11、隔膜12以及和负极卷绕层13可以是多孔结构,便于吸附电解液。正极卷绕层11还包括正极极耳113,负极卷绕层13还包括负极极耳133,正极极耳113连接于铝箔集流体111,负极极耳133连接于铜箔集流体131。
由上述实施例可见,本公开的电池,将具有铜箔集流体131的负极卷绕层13设置在正极卷绕层11的外侧,并采用铜塑膜20作为封装膜封装在电芯10的外侧。如此,在电芯10完成化成之后,在电芯10内部采用原位电镀的方式在铜塑膜20上沉积形成金属镀层,作为参比电极30的活性物质,该金属镀层不会受到外界的空气和水分的影响,实现无外界空气水分等影响的情况下制备参比电极30。
进一步地,采用铜塑膜作为封装膜,将具有铜箔集流体的负极卷绕层设置在正极卷绕层的外侧,原位电镀沉积形成的金属镀层不容易刺穿负极卷绕层的铜箔集流体和铜塑膜,相比于锂铝合金或是钠铝合金,锂铜合金或是钠铜合金不容易发生腐蚀,减少了金属镀层刺穿封装膜与正极直接接触,造成短路的情况发生,提高了电池的安全性。铜塑膜和负极卷绕层的铜箔集流体还可以作为参比电极的金属支撑,提高参比电极的机械性能不足和使用寿命。参比电极位于电芯外侧,因而不会阻碍内部的离子传输,不会对电芯造成明显的应力影响,可以保证在电池长期循环中的稳定性。
参比电极可以呈矩形结构,随着循环参比电极不会发生明显的形变,不容易造成电池内部的压力不均匀,减小对电池中电解液的分布以及反应过程的影响。参比电极的极耳可以采用镍金属材质,焊接在铜塑膜的内侧,借助铜塑膜中的铜金属层作为参比电极的集流体,并通过在化成之后直接通过连接电极向其内表面电镀金属锂,再由铜塑膜的隔膜层作为隔膜,与电芯的正负极隔离开。从而可以在不过多引入其他组分以及涂覆参比电极活性材料的情况下,降低循环中的负面效应,减少参比电极带来的能量密度损失,实现其高效稳定工作。
参见图2所示,在一些可选的实施方式中,所述铜塑膜20包括叠层设置的保护层21、接着剂22、铜箔层23(也即铜金属层)以及隔膜层24,所述隔膜层24相比于所述保护层21位于靠近所述电芯10的一侧。可以理解的,保护层21为最外层,接触外界空气,厚度可以为25μm,可采用尼龙层。接着剂22为次外层,厚度可以在2-3μm。铜箔层23为最中间层,厚度可以为40μm。隔膜层24为最内层,可采用聚丙烯层(PP层)。可选地,隔膜层24可以包括两层结构,次内层可采用可抗高温、耐外压的改性聚丙烯(MPP),厚度为10-15μm,最内层可采用流延聚丙烯薄膜(CPP),厚度为30μm。
下面结合图3至图7,对电池的电芯的结构进行详细介绍。为了更清晰地展示电芯的卷绕结构,在图3至图7所示的例子中,未示意出隔膜。
参见图1和图3所示,在一些可选的实施方式中,所述正极卷绕层11还包括正极活性物质层112,所述正极活性物质层112贴附于所述铝箔集流体111与所述负极卷绕层13相邻的一侧。所述负极卷绕层13还包括负极活性物质层132,所述负极活性物质层132贴附于所述铜箔集流体131与所述正极卷绕层11相邻的一侧,所述负极活性物质层132与所述正极活性物质层112一一对应设置。可选地,正极活性物质层112可采用涂覆的方式涂布在铝箔集流体111的表面。负极活性物质层132可采用涂覆的方式涂布在铜箔集流体131的表面。
所述隔膜12连接于相邻的所述正极活性物质层112和所述负极活性物质层132之间,将相邻的正极活性物质层112和负极活性物质层132相互隔离开。正极活性物质层112和负极活性物质层132可以是多孔结构,便于吸附电解液。可以理解的,正极活性物质层112和负极活性物质层132是两两一组对应设置的。例如,铝箔集流体111的哪一侧贴设正极活性物质层112,则铜箔集流体131与该正极活性物质层112相对应的一侧贴设负极活性物质层132。铝箔集流体111的哪一侧不贴设正极活性物质层112,则箔集流体131与该正极活性物质层112相对应的一侧也不贴设负极活性物质层132,反之亦然。
以锂离子电池为例,在电芯完成化成之后,需要对参比电极进行激活。先连接正极极耳和参比电极,将正极作为工作电极,参比电极作为对电极。以小电流(例如1mA/cm2)的电流密度从正极向铜塑膜上的铜金属层镀金属锂,沉积时间为4小时,可获得约20μm厚度的金属锂层(也即锂金属镀层)。该金属锂层即可作为软包电芯的参比电极活性物质。电镀完成后静置约2小时,参比电极即完成激活。
参见图1、图3以及图4所示,在一些可选的实施方式中,所述铝箔集流体111包括位于最内层的第一内层集流体114、位于最外层的第一外层集流体115以及至少一层位于中间层的第一中层集流体116,所述至少一层第一中层集流体116连接于所述第一内层集流体114和所述第一外层集流体115之间。在图示实施例中,第一中层集流体116以一层为例。第一中层集流体116的数量可根据实际需要设定,本公开对此不作限制。
所述铜箔集流体131包括位于最内层的第二内层集流体134、位于最外层的第二外层集流体135以及至少一层位于中间层的第二中层集流体136,所述至少一层第二中层集流体136连接于所述第二内层集流体134和所述第二外层集流体135之间。在图示实施例中,第二中层集流体136以一层为例。第二中层集流体136的数量可根据实际需要设定,本公开对此不作限制。可选地,正极极耳113连接于所述第一内层集流体114,负极极耳133连接于所述第二内层集流体134。
正极活性物质层112贴附于至少部分第一内层集流体114的外侧面、至少部分第一中层集流体116的外侧面、另一部分第一中层集流体116的两侧以及第一外层集流体115的两侧。也即,一部分第一内层集流体114的两侧均不贴附正极活性物质层。另一部分第一内层集流体114的外侧面贴附正极活性物质层,内侧面不贴附正极活性物质层。一部分第一中层集流体116的外侧面贴附正极活性物质层,内侧面不贴附正极活性物质层。另一部分第一中层集流体116的两侧均贴附正极活性物质层。第一外层集流体115的两侧均贴附正极活性物质层。
相应地,负极活性物质层132对应正极活性物质层112贴附于至少部分第二内层集流体134的两侧、第二中层集流体136的两侧以及至少部分第二外层集流体135的内侧面。也即,一部分第二内层集流体134的内侧面不贴附负极活性物质层,与第一内层集流体114不贴附正极活性物质层的外侧面相对应。这部分第二内层集流体134的外侧面也不贴附负极活性物质层,与第一中层集流体116不贴附正极活性物质层的内侧面相对应。另一部分第二内层集流体134的两侧均贴附负极活性物质层,与第一内层集流体114贴附正极活性物质层的外侧面以及第一中层集流体116贴附正极活性物质层的内侧面相对应。第二中层集流体136的两侧均贴附有负极活性物质层132,与第一中层集流体116贴附正极活性物质层的外侧面以及第一外层集流体115贴附正极活性物质层的内侧面相对应。一部分第二外层集流体135的内侧面贴附负极活性物质层132,与第一外层集流体115贴附正极活性物质层的外侧面相对应,这部分第二外层集流体135的外侧面不贴附负极活性物质层132。另一部分第二外层集流体135的两侧均不贴设负极活性物质层,用于卷绕封口。
可以理解的,铜箔集流体131位于最外层的外侧面可以不设置负极活性物质层132。铝箔集流体111位于最内层的内侧面可以不设置正极活性物质层112。其他位置根据正极活性物质层112和负极活性物质层132两两一组对应设置的原则进行设置,本公开对此不做限制。
在一些可选的实施方式中,铝箔集流体111的第一内层集流体114、第一外层集流体115以及第一中层集流体116,均可以采用平直部与弯折部交错连接的结构方式,卷绕形成呈卷绕状的正极卷绕层。铜箔集流体131的第二内层集流体134、第二外层集流体135以及第二中层集流体136,均可以采用平直部与弯折部交错连接的结构方式,卷绕形成呈卷绕状的负极卷绕层,容下详述。
参见图1、图3、图4和图5所示,所述第一内层集流体114包括第一平直部1141、与所述第一平直部1141连接的第一弯折部1142、与所述第一弯折部1142连接的第二平直部1143、以及与所述第二平直部1143连接的第二弯折部1144,所述第二弯折部1144与所述第一中层集流体116连接。可选地,所述正极极耳113可以焊接连接于所述第一平直部1141。
所述第二内层集流体134包括第三平直部1341、与所述第三平直部1341连接的第三弯折部1342、与所述第三弯折部1342连接的第四平直部1343、以及与所述第四平直部1343连接的第四弯折部1344,所述第四弯折部1344与所述第二中层集流体136连接。可选地,所述负极极耳133可以焊接连接于所述第三平直部1341。
所述第一平直部1141与所述第三平直部1341位于所述电芯10的同一侧,所述第一弯折部1142与所述第三弯折部1342位于所述电芯10的同一侧,所述第二平直部1143与所述第四平直部1343位于所述电芯10的同一侧,所述第二弯折部1144与所述第四弯折部1344位于所述电芯10的同一侧。
所述正极活性物质层112贴附于所述第二平直部1143的外侧面以及所述第二弯折部1144的外侧面,所述负极活性物质层132贴附于所述第四平直部1343的两侧以及所述第四弯折部1344的两侧。也即,第一平直部1141的两侧、第一弯折部1142的两侧、第二平直部1143的内侧面以及第二弯折部1144的内侧面均不贴附正极活性物质层。第三平直部1341的两侧和第三弯折部1342的两侧均不贴设负极活性物质层。
当然,在其他例子中,第一平直部1141的外侧面、第二平直部1143的外侧面、第一弯折部1142的外侧面以及第二弯折部1144的外侧面也可以根据实际需要贴附正极活性物质层112。第三平直部1341的内侧面以及第三弯折部1342的内侧面也可以根据实际需要相应地贴设负极活性物质层132。
可选地,所述第一平直部1141和所述第三平直部1341中的至少一者贴设有保护胶带。保护胶带可以防止铝箔集流体111未贴设正极活性物质层112的部分以及铜箔集流体131未贴设负极活性物质层132的部分刺穿隔膜12,防止电解液漏出。在本实施例中,第一平直部1141和第三平直部1341均贴设有保护胶带,可以起到更好的防漏保护作用。
参见图1、图2、图3、图4、图5和图6所示,在一些可选的实施方式中,所述第一中层集流体116为一层,所述第一中层集流体116包括与所述第一内层集流体114连接的第五平直部1161、与所述第五平直部1161连接的第五弯折部1162、与所述第五弯折部1162连接的第六平直部1163、以及与所述第六平直部1163连接的第六弯折部1164,所述第六弯折部1164与所述第一外层集流体115连接。可以理解的,第一中层集流体116的第五平直部1161与第一内层集流体114的第二弯折部1144连接。
相应地,第二中层集流体136为一层,第二中层集流体136与第二内层集流体134连接的第七平直部1361、与第七平直部1361连接的第七弯折部1362、与第七弯折部1362连接的第八平直部1363以及与第八平直部1363连接的第八弯折部1364,第八弯折部1364与第一外层集流体115连接。可以理解的,第二中层集流体136的第七平直部1361与第二内层集流体134的第四弯折部1344连接。
所述第五平直部1161与所述第七平直部1361位于所述电芯的同一侧,所述第五弯折部1162与所述第七弯折部1362位于所述电芯的同一侧,所述第六平直部1163与所述第八平直部1363位于所述电芯的同一侧,所述第六弯折部1164与所述第八弯折部1364位于所述电芯的同一侧。
正极活性物质层112贴附于所述第五平直部1161的外侧面、所述第五弯折部1162的外侧面、所述第六平直部1163的两侧以及所述第六弯折部1164的两侧。也即,第五平直部1161的内侧面和第五弯折部1162的内侧面不贴设正极活性物质层。需要说明的是,第一中层集流体116大于一层时,其他层的两侧均贴附正极活性物质层112。
负极活性物质层132贴附于第七平直部1361的两侧、第七弯折部1362的两侧、第八平直部1363的两侧以及第八弯折部1364的两侧。需要说明的是,第一中层集流体116大于一层时,第二中层集流体136与第一中层集流体116的数量对应,并且所有的第二中层集流体136的两侧均贴附负极活性物质层132。
参见图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示,在一些可选的实施方式中,所述第一外层集流体115包括与所述第一中层集流体116连接的第九平直部1151、与所述第九平直部1151连接的第九弯折部1152以及与所述第九弯折部1152连接的第十平直部1153。可以理解的,第一外层集流体115的第九平直部1151与第一中层集流体116的第六弯折部1164连接。
所述第二外层集流体135包括与所述第二中层集流体136连接的第十一平直部1351、与所述第十一平直部1351连接的第十一弯折部1352以及与所述第十一弯折部1352连接的第十二平直部1353。可以理解的,第二外层集流体135的第十一平直部1351与第二中层集流体136的第八弯折部1364连接。
所述第九平直部1151与所述第十一平直部1351位于所述电芯的同一侧,所述第九弯折部1152与所述第十一弯折部1352位于所述电芯的同一侧,所述第十平直部1153与所述第十二平直部1353位于所述电芯的同一侧。
正极活性物质层112贴附于所述第九平直部1151的两侧、所述第九弯折部1152的两侧以及所述第十平直部1153的两侧。负极活性物质层132贴附于所述第十一平直部1351的内侧面、所述第十一弯折部1352的内侧面以及所述第十二平直部1353的内侧面。也即,第十一平直部1351的外侧面、第十一弯折部1352的外侧面以及第十二平直部1353的外侧面均不贴附负极活性物质层132。
可选地,为了更便于连接部14将负极卷绕层13的最外层与次外层相互固定,将负极卷绕层13的最外层进行封口,形成呈卷绕结构的电芯。第二外层集流体135还可以进一步包括与第十二平直部1353连接的第十二弯折部1354和与第十二弯折部1354连接的第十三平直部1355。第十二弯折部1354和第十三平直部1355均不需要贴附负极活性物质层132,第十三平直部1355通过第十二弯折部1354的弯折过度后,与第十一平直部1351位于电芯的同一侧,连接部14的一端与第十三平直部1355的外侧端连接,连接部14的另一端与第十一平直部1351的外侧面连接,从而将负极卷绕层13的最外层与次外层相互固定,将负极卷绕层13的最外层进行封口,形成呈卷绕结构的电芯。
在一些可选的实施方式中,相邻的负极活性物质层132和正极活性物质层112中,负极活性物质层132沿卷绕方向的长度大于等于正极活性物质层112沿卷绕方向的长度,也即负极活性物质层132在内侧与外侧均长于正极活性物质层112,使得N/P大于等于1,其中N表示负极,P表示正极,从而使负极的面积大于等于正极的面积,保证电芯的性能。
可选地,第一外层集流体115可以贴设有保护胶带覆盖住这部分的正极活性物质层,例如,第一外层集流体115远离所述第一中层集流体116的一侧贴设有保护胶带,也即第一外层集流体115的第十平直部1153远离第九弯折部1152的一侧贴设保护胶带,以使得贴附于第二外层集流体135的负极活性物质层132沿卷绕方向的长度大于等于贴附于第一外层集流体115的正极活性物质层112沿卷绕方向的长度。
相应地,第一内层集流体114也可以贴设保护胶带覆盖住这部分的正极活性物质层,例如,所述第一弯折部1142与所述第二平直部1143的连接处可以贴设有保护胶带覆盖住这部分的正极活性物质层,以使得贴附于第二内层集流体134的负极活性物质层132沿卷绕方向的长度大于等于贴附于第一内层集流体114的正极活性物质层112沿卷绕方向的长度。
第一中层集流体116也可以贴设保护胶带覆盖住这部分的正极活性物质层,例如,所述第五弯折部1162与第六平直部1163的连接处可以贴设有保护胶带覆盖住这部分的正极活性物质层,以使得贴附于第二中层集流体136的负极活性物质层132沿卷绕方向的长度大于等于贴附于第一中层集流体116的正极活性物质层112沿卷绕方向的长度。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由本公开的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (11)
1.一种电池,其特征在于,包括:
电芯,包括呈卷绕状叠层设置的正极卷绕层、隔膜以及负极卷绕层,所述隔膜连接于所述正极卷绕层和所述负极卷绕层之间,沿所述电芯的径向方向,位于同一层的所述负极卷绕层位于所述正极卷绕层的外侧;所述正极卷绕层包括铝箔集流体,所述负极卷绕层包括铜箔集流体;
铜塑膜,封装于所述电芯的外侧,所述铜塑膜靠近所述电芯的一侧沉积有金属镀层;
参比电极,设置于所述铜塑膜,并与所述金属镀层连接。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述正极卷绕层还包括正极活性物质层,所述正极活性物质层贴附于所述铝箔集流体与所述负极卷绕层相邻的一侧;
所述负极卷绕层还包括负极活性物质层,所述负极活性物质层贴附于所述铜箔集流体与所述正极卷绕层相邻的一侧,所述负极活性物质层与所述正极活性物质层一一对应设置;
所述隔膜连接于相邻的所述正极活性物质层和所述负极活性物质层之间。
3.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述铝箔集流体包括位于最内层的第一内层集流体、位于最外层的第一外层集流体以及至少一层位于中间层的第一中层集流体,所述至少一层第一中层集流体连接于所述第一内层集流体和所述第一外层集流体之间;
所述铜箔集流体包括位于最内层的第二内层集流体、位于最外层的第二外层集流体以及至少一层位于中间层的第二中层集流体,所述至少一层第二中层集流体连接于所述第二内层集流体和所述第二外层集流体之间;
所述正极活性物质层贴附于至少部分所述第一内层集流体的外侧面、至少部分所述第一中层集流体的外侧面、另一部分所述第一中层集流体的两侧以及所述第一外层集流体的两侧;
所述负极活性物质层对应所述正极活性物质层贴附于至少部分所述第二内层集流体的两侧、所述第二中层集流体的两侧以及至少部分所述第二外层集流体的内侧面。
4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述第一内层集流体包括第一平直部、与所述第一平直部连接的第一弯折部、与所述第一弯折部连接的第二平直部、以及与所述第二平直部连接的第二弯折部,所述第二弯折部与所述第一中层集流体连接;
所述第二内层集流体包括第三平直部、与所述第三平直部连接的第三弯折部、与所述第三弯折部连接的第四平直部、以及与所述第四平直部连接的第四弯折部,所述第四弯折部与所述第二中层集流体连接;
所述第一平直部与所述第三平直部位于所述电芯的同一侧,所述第一弯折部与所述第三弯折部位于所述电芯的同一侧,所述第二平直部与所述第四平直部位于所述电芯的同一侧,所述第二弯折部与所述第四弯折部位于所述电芯的同一侧;
所述正极活性物质层贴附于所述第二平直部的外侧面以及所述第二弯折部的外侧面,所述负极活性物质层贴附于所述第四平直部的两侧以及所述第四弯折部的两侧。
5.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述正极卷绕层还包括正极极耳,所述负极卷绕层还包括负极极耳,所述正极极耳连接于所述第一平直部,所述负极极耳连接于所述第三平直部;和/或
所述第一平直部和所述第三平直部中的至少一者贴设有保护胶带;和/或
所述第一弯折部与所述第二平直部的连接处贴设有覆盖至少部分所述正极活性物质层的保护胶带。
6.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述第一中层集流体为一层,所述第一中层集流体包括与所述第一内层集流体连接的第五平直部、与所述第五平直部连接的第五弯折部、与所述第五弯折部连接的第六平直部以及与所述第六平直部连接的第六弯折部,所述第六弯折部与所述第一外层集流体连接;
所述第二中层集流体为一层,所述第二中层集流体包括与所述第二内层集流体连接的第七平直部、与所述第七平直部连接的第七弯折部、与所述第七弯折部连接的第八平直部以及与所述第八平直部连接的第八弯折部,所述第八弯折部与所述第一外层集流体连接;
所述第五平直部与所述第七平直部位于所述电芯的同一侧,所述第五弯折部与所述第七弯折部位于所述电芯的同一侧,所述第六平直部与所述第八平直部位于所述电芯的同一侧,所述第六弯折部与所述第八弯折部位于所述电芯的同一侧;
所述正极活性物质层贴附于所述第五平直部的外侧面、所述第五弯折部的外侧面、所述第六平直部的两侧以及所述第六弯折部的两侧;所述负极活性物质层贴附于所述第七平直部的两侧、所述第七弯折部的两侧、所述第八平直部的两侧以及所述第八弯折部的两侧。
7.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,所述第五弯折部与所述第六平直部的连接处贴设有覆盖至少部分所述正极活性物质层的保护胶带。
8.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述第一外层集流体包括与所述第一中层集流体连接的第九平直部、与所述第九平直部连接的第九弯折部以及与所述第九弯折部连接的第十平直部;
所述第二外层集流体包括与所述第二中层集流体连接的第十一平直部、与所述第十一平直部连接的第十一弯折部以及与所述第十一弯折部连接的第十二平直部;
所述第九平直部与所述第十一平直部位于所述电芯的同一侧,所述第九弯折部与所述第十一弯折部位于所述电芯的同一侧,所述第十平直部与所述第十二平直部位于所述电芯的同一侧;
所述正极活性物质层贴附于所述第九平直部的两侧、所述第九弯折部的两侧以及所述第十平直部的两侧;所述负极活性物质层贴附于所述第十一平直部的内侧面、所述第十一弯折部的内侧面以及所述第十二平直部的内侧面。
9.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,第一外层集流体远离所述第一中层集流体的一侧贴设有覆盖至少部分所述正极活性物质层的保护胶带;和/或
相邻的所述负极活性物质层和所述正极活性物质层中,负极活性物质层沿卷绕方向的长度大于等于正极活性物质层沿卷绕方向的长度。
10.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述铜塑膜包括叠层设置的保护层、接着剂、铜箔层以及隔膜层,所述隔膜层相比于所述保护层位于靠近所述电芯的一侧。
11.一种终端设备,其特征在于,包括如权利要求1至10中任一项所述的电池。
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2022
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