CN218769955U - 电芯、二次电池及用电设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种电芯、二次电池及用电设备，涉及电池技术领域。电芯包括电极组件，电极组件包括第一隔离膜、第二隔离膜和层叠设置的多个极片；多个极片包括位于两端的两个外侧极片和位于两个外侧极片之间的多个内侧极片；第一隔离膜设置在外侧极片和与之相邻的内侧极片之间；第二隔离膜设置在相邻两个内侧极片之间；第一隔离膜的厚度大于第二隔离膜的厚度，相较于位于电极组件中部区域的隔离膜厚度，增大了电极组件位于端部的隔离膜的厚度，这使得第一隔离膜的强度较好，不容易被刺破，降低电芯短路的风险，从而提高电芯的安全性能。第一隔离膜的厚度较大，也能提高电芯耐高压测试和撞击测试的通过率，降低电芯不良率和提高电芯的可靠性。

Description

电芯、二次电池及用电设备
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电芯、二次电池及用电设备。
背景技术
随着新能源技术的发展，储能器件的应用越来越广泛，例如可应用在手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等上。
二次电池作为储能器件，其包括正极片、负极片和电解液等，锂离子通过电解液在正极片与负极片之间来回穿梭，以实现充放电。对于二次电池而言，既需要考虑其能量密度，还需要考虑其安全性。因此，如何提升二次电池的安全性是亟需解决的技术问题。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种电芯、二次电池及用电设备，以提升电芯和二次电池的安全性能。
第一方面，本申请实施例提供了一种电芯，电芯包括电极组件，电极组件包括第一隔离膜、第二隔离膜和层叠设置的多个极片。多个极片包括位于两端的两个外侧极片和位于两个外侧极片之间的多个内侧极片。第一隔离膜设置在外侧极片和与之相邻的内侧极片之间，第二隔离膜设置在相邻两个内侧极片之间，第一隔离膜的厚度大于第二隔离膜的厚度。
上述技术方案中，第一隔离膜设置于外侧极片和与之相邻的内侧极片之间，第二隔离膜设置于相邻的两个内侧极片之间，则两个第一隔离膜分别位于电极组件的沿极片的层叠方向的端部，第一隔离膜的厚度大于第二隔离膜的厚度，可以理解为相较于位于电极组件中部区域的隔离膜厚度，增大了电极组件位于端部的隔离膜的厚度，这使得第一隔离膜的强度较好，不容易被刺破，降低电芯短路的风险，从而提高电芯的安全性能。电极组件位于端部的隔离膜(第一隔离膜)的厚度较大，也能提高电芯耐高压测试和撞击测试的通过率，降低电芯不良率和提高电芯的可靠性。
在本申请第一方面的一些实施例中，第一隔离膜的厚度为h1，第二隔离膜的厚度为h2，2μm≤h1-h2≤5μm。
上述技术方案中，若h1-h2＜2μm，则第一隔离膜相对第二隔离膜增大的厚度较小，不能使得第一隔离膜的强度相较于第二隔离膜的强度有较大提升，第一隔离膜被刺破的风险较大；若h1-h2＞5μm，第一隔离膜相较于第二隔离膜厚度的增大程度较大，虽然第一隔离膜的强度较大，但是第一隔离膜的厚度较大会降低电芯的能量密度，因此，2μm≤h1-h2≤5μm，既能确保第一隔离膜具有较好的强度，不容易被刺破，还使得第一隔离膜厚度的增加不会过多降低电芯的能量密度，以使电芯的能量密度满足实际需求。
在本申请第一方面的一些实施例中，3μm≤h1-h2≤5μm。
上述技术方案中，相较于2μm≤h1-h2＜3mm的情况，3μm≤h1-h2≤5μm时，第一隔离膜的厚度更大，具有更好的强度，更不容易被刺破，因此，电芯短路的风险更低，电芯的安全性能更好。
在本申请第一方面的一些实施例中，第二隔离膜的厚度为h2，0μm＜h2≤7μm。
上述技术方案中，电极组件的隔离膜越小，越有利于电芯具有高能量密度，因此，第二隔离膜的厚度h2≤7μm，有利于提高电芯的能量密度。
在本申请第一方面的一些实施例中，3μm≤h2≤6μm。
上述技术方案中，若h2＜3μm，则第一隔离膜的厚度较小，对外侧极片和与之相邻的内侧极片的隔离效果较弱，若6μm＜h2≤7μm，则第一隔离膜的厚度较大，较大程度降低了电芯的能量密度，因此，3μm≤h2≤6μm，使得第一隔离膜的厚度能够满足外侧极片和与之相邻的内侧极片的隔离需求，还能尽可能减小对电芯能量密度的影响。
在本申请第一方面的一些实施例中，第一隔离膜的厚度为h1，第二隔离膜的厚度为h2，h1-h2＞5μm。
上述技术方案中，h1-h2＞5μm，相较于h1-h2≤5μm的情况，第一隔离膜相较于第二隔离膜厚度增大程度更大，第一隔离膜具有更好的强度，更不容易被刺破，从而进一步降低电芯短路的风险，提高电芯的安全性能。
在本申请第一方面的一些实施例中，极片包括集流体，多个极片中一部分极片的集流体的厚度小于另一部分极片的集流体的厚度。
上述技术方案中，多个极片中一部分极片的集流体的厚度小于另一部分极片的集流体的厚度，可以理解为，多个极片中一部分极片的集流体的厚度相较于另一部分极片的集流体的厚度有所减小，可以缓解因第一隔离膜相较第二隔离膜的厚度增大而带来的能量密度损失的问题。
在本申请第一方面的一些实施例中，外侧极片的集流体的厚度小于内侧极片的集流体的厚度。
上述技术方案中，外侧极片的集流体的厚度小于内侧极片的集流体的厚度，有利于提高电芯耐高压测试的通过率。
在本申请第一方面的一些实施例中，外侧极片的集流体的厚度为m1，内侧极片的集流体的厚度为m2，2μm≤m2-m1≤5μm。
上述技术方案中，若m2-m1＜2μm，则外侧极片的集流体相较内侧极片的集流体的厚度减小量很小，缓解因第一隔离膜相较于第二隔离膜减小的厚度而带来的能量密度损失的能力较弱；若m2-m1＞5μm，则外侧极片的集流体相较内侧极片的集流体的厚度减小量很大，将会导致外侧极片的集流体的强度较弱，外侧极片容易断裂、难以通过耐高压测试和耐冲击测试，因此，2μm≤m2-m1≤5μm，既能确保外侧极片具有较好的强度，还使得外侧极片的集流体相对内侧极片的集流体的厚度减小量能够大程度的缓解因第一隔离膜相较于第二隔离膜增大厚度而带来的能量密度损失的问题。
在本申请第一方面的一些实施例中，第二隔离膜包括连接段和多个主体段，多个主体段沿极片的层叠方向排列，相邻两个内侧极片通过主体段隔开，连接段连接相邻两个主体段。
上述技术方案中，第二隔离膜包括连接段和多个主体段，相邻的两个主体段通过连接段连接，则第二隔离膜为连续的结构，便于电极组件组装成型，还使得第二隔离膜对任意相邻的两个内侧极片具有更好的隔离效果。
第二方面，本申请实施例提供了一种二次电池，包括第一方面任意实施例提供的电芯。
上述技术方案中，第一方面任一实施例提供的电芯短路的风险较低，具有较好的安全性和可靠性，具备该电芯的二次电池也具有较好的安全性和可靠性。
第三方面，本申请实施例提供了一种用电设备，包括第二方面实施例提供的二次电池。
上述技术方案中，第二方面实施例提供的二次电池具有较好的安全性和可靠性，能够提高通过该二次电池供电的用电设备的用电安全，该二次电池也能稳定、可靠的为用电设备提供电能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请一些实施例提供的电芯的剖视图；
图2为本申请另一些实施例提供的电芯的剖视图；
图3为本申请再一些实施例提供的电芯的剖视图。
图标：100-电芯；10-电极组件；11-第一隔离膜；12-第二隔离膜；121-连接段；122-主体段；13-极片；131-外侧极片；132-内侧极片；133-集流体；134-活性物质层；13a-正极片；13b-负极片；14-第三隔离膜；20-外壳；X-第一方向；Y-第二方向。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
目前，从市场形势的发展来看，二次电池的应用越加广泛。二次电池已被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及电动工具、无人机、储能设备等多个领域。随着二次电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。
按连接方式分，二次电池可以是单个电芯，也可以是包括由多个电芯串联、并联或者混联后形成的电池组。混联是指电芯之间既有串联，又有并联的电连接方式。按种类分，二次电池可以包括但不限于：锂金属二次电池、锂离子二次电池(锂离子电池)、钠离子二次电池、锂聚合物二次电池、锂离子聚合物二次电池等。
电芯包括电极组件，电极组件可以为卷绕式电极组件，也可以为叠片式电极组件。电极组件包括隔离膜和层叠设置的多个极片，相邻的极性相反的两个极片之间设置隔离膜，以分隔极性相反的极片。
发明人发现，为了使得电芯具有较高的能量密度，可以通过减小隔离膜的厚度实现，这导致隔离膜越来越薄，隔离膜的强度越来越小，隔离膜容易被刺破而使电芯短路，尤其是在极片的层叠方向上，电芯的安全性能较低。隔离膜越来越薄，这也导致电芯的硬件问题越来越严重，其中包括耐高压测试和耐冲击测试的通过率较低，不仅增大了电芯生产的不良率，还使得电芯在使用过程中的可靠性变差，比如电芯难以承受高电压、电芯抵抗外部冲击的能力较弱等。
基于上述考虑，为了缓解因隔离膜的厚度较小容易被刺穿而导致的电芯短路和电芯不良率增加的问题，本申请实施例提供了一种电芯，电芯的电极组件包括第一隔离膜、第二隔离膜和层叠设置的多个极片。多个极片包括位于两端的两个外侧极片和位于两个外侧极片之间的多个内侧极片，第一隔离膜设置在外侧极片和与之相邻的内侧极片之间，第二隔离膜设置在相邻两个内侧极片之间，第一隔离膜的厚度大于第二隔离膜的厚度。
第一隔离膜设置于外侧极片和与之相邻的内侧极片之间，第二隔离膜设置于相邻的两个内侧极片之间，则两个第一隔离膜分别位于电极组件的沿极片的层叠方向的端部，第一隔离膜的厚度大于第二隔离膜的厚度，可以理解为相较于位于电极组件中部区域的隔离膜厚度，增大了电极组件位于端部的隔离膜的厚度，这使得第一隔离膜的强度较好，不容易被刺破，降低电芯短路的风险，从而提高电芯的安全性能。
此外，电极组件位于端部的隔离膜(第一隔离膜)的厚度较大，也能提高电芯耐高压测试和撞击测试的通过率，降低电芯不良率和提高电芯的可靠性。
本申请实施例公开的电芯可以但不限用于电动两轮车、电动工具、无人机、储能设备等用电设备中。可以使用具备本申请工况的电池作为用电设备的电源系统，这样，有利于提高电芯的安全性能、用电设备的用电安全和用电可靠性。
本申请实施例提供了一种使用二次电池作为电源的用电设备，用电设备可以为但不限于电子设备、电动工具、电动交通工具、无人机、储能设备。其中，电子设备可以包括手机、平板、笔记本电脑等，电动工具可以包括电钻、电锯等，电动交通工具可以包括电动汽车、电动摩托车、电动自行车等。
如图1-图3所示，本申请实施例提供了一种电芯100，电芯100包括电极组件10，电极组件10包括第一隔离膜11、第二隔离膜12和层叠设置的多个极片13。多个极片13包括位于两端的两个外侧极片131和位于两个外侧极片131之间的多个内侧极片132，第一隔离膜11设置在外侧极片131和与之相邻的内侧极片132之间，第二隔离膜12设置在相邻两个内侧极片132之间，第一隔离膜11的厚度大于第二隔离膜12的厚度。
电极组件10为叠片式电极组件10。极片13包括集流体133和活性物质层134，活性物质层134涂覆于集流体133沿极片13的厚度方向的表面。所述的多个极片13中部分为正极片13a，另一部分为负极片13b，正极片13a和负极片13b沿第一方向X交替层叠布置，第一方向X与极片13的厚度方向平行。
电芯100主要依靠金属离子在正极片13a和负极片13b之间来回移动来工作。正极片13a包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面。在一些实施例中，正极集流体还可以具有未涂覆正极活性物质层的部分，未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极耳。在另一些实施例中，正极耳也可以是与正极集流体分体设置，再电连接的结构。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料或锰酸锂等。负极片13b包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面。在一些实施例中，负极集流体还具有未涂覆负极活性物质层的部分，未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体，未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极耳。在另一些实施例中，负极耳也可以是与负极集流体分体设置，再电连接的结构。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极耳的数量为多个且层叠在一起，负极耳的数量为多个且层叠在一起。
两个外侧极片131可以均是正极片13a，也可以均是负极片13b，或者两个外侧极片131中的一者为正极片13a，另一者为负极片13b。外侧极片131的集流体133可以沿极片13的厚度方向的两个表面均可以涂覆活性物质层134，也可以仅面向内侧极片132的表面涂覆有活性物质层134。图1中示出了两个外侧极片131均为正极片13a且两个外侧极片131的集流体133仅面向内侧极片132的表面涂覆有活性物质层134，这样能够避免活性物质层134的浪费。
所述的多个内侧极片132包括正极片13a和负极片13b，内侧极片132的集流体133沿极片13的厚度方向的相对的两个表面均涂覆有活性物质层134。
第一隔离膜11和第二隔离膜12的材质可以相同，比如第一隔离膜11和第二隔离膜12的材质均为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)。需要说明的是，第一隔离膜11和第二隔离膜12材质相同并不意味着第一隔离膜11的材质和第二隔离膜12的材质的各个组分的比例完全相同。
第一隔离膜11和第二隔离膜12的材质也可以不相同，比如第一隔离膜11为PP，第二隔离膜12的材质为PE，或者第一隔离膜11的材质为PE，第二隔离膜12的材质为PP。第一隔离膜11的厚度是指第一隔离膜11沿第一方向X的尺寸，第二隔离膜12的厚度是指第二隔离膜12位于相邻的两个内侧极片132之间的部分沿第一方向X的尺寸。如图1所示，第一隔离膜11的厚度为h1，第二隔离膜12的厚度为h2，h1＜h2。
第一隔离膜11设置于外侧极片131和与之相邻的内侧极片132之间，第二隔离膜12设置于相邻的两个内侧极片132之间，则两个第一隔离膜11分别位于电极组件10的沿极片13的层叠方向的端部，第一隔离膜11的厚度大于第二隔离膜12的厚度，可以理解为相较于位于电极组件10中部区域的隔离膜厚度，增大了电极组件10位于端部的隔离膜的厚度，这使得第一隔离膜11的强度较好，不容易被刺破，降低电芯100短路的风险，从而提高电芯100的安全性能。电极组件10位于端部的隔离膜(第一隔离膜11)的厚度较大，也能提高电芯100耐高压测试和撞击测试的通过率，降低电芯100不良率和提高电芯100的可靠性。
需要说明的是，相关技术中导致第二隔离膜12被刺破的原因可以是与外侧极片131相邻的内侧极片132的集流体133的上的毛刺、外侧极片131相邻的内侧极片132的活性物质层134涂覆不平整、由于静电吸附在与外侧极片131相邻的内侧极片132上的其他颗粒物质等，这些因素可以直接刺破第二隔离膜12、或者在电芯100受到撞击后刺破第二隔离膜12。
电芯100还包括外壳20，外壳20形成有容纳电极组件10的容纳空间。外壳20内还可以容纳电解液或者固态电解质。外壳20的材质包括但不限于铝、钢等。
如图1所示，在一些实施例中，第一隔离膜11的厚度为h1，第二隔离膜12的厚度为h2，2μm≤h1-h2≤5μm。在一些实施例中，3μm≤h1-h2≤5μm。
具体的，h1-h2可以为2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm等，当然，h1-h2也可以为2μm～5μm中其他的未列出的数值。
若h1-h2＜2μm，则第一隔离膜11相对第二隔离膜12增大的厚度较小，不能使得第一隔离膜11的强度相较于第二隔离膜12的强度有较大提升，第一隔离膜11被刺破的风险较大；若h1-h2＞5μm，第一隔离膜11相较于第二隔离膜12厚度的增大程度较大，第一隔离膜11的强度较大，第一隔离膜11的厚度较大还会降低电芯100的能量密度，因此，2μm≤h1-h2≤5μm，既能确保第一隔离膜11具有较好的强度，不容易被刺破，还使得第一隔离膜11厚度的增加不会过多降低电芯100的能量密度，以使电芯100的能量密度满足实际需求。
当然，在另一些实施例中，第一隔离膜11的厚度为h1，第二隔离膜12的厚度为h2，h1-h2＞5μm。
具体的，h1-h2可以为5.5μm、6μm、6.5μm、7μm、7.5μm、8μm等。h1-h2也可以为大于5μm的范围内的其他的未列出的数值。
h1-h2＞5μm，相较于h1-h2≤5μm的情况，第一隔离膜11相较于第二隔离膜12厚度增大程度更大，第一隔离膜11具有更好的强度，更不容易被刺破，从而进一步降低电芯100短路的风险，提高电芯100的安全性能。
在一些实施例中，第二隔离膜12的厚度为h2，0μm＜h2≤7μm。在一些实施例中，3μm≤h2≤6μm。
具体的，h2可以为1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm等。h2也可以为小于7μm的范围内的其他的未列出的数值。
电极组件10的隔离膜越小，越有利于电芯100具有高能量密度，因此，第二隔离膜12的厚度h2≤7μm，有利于提高电芯100的能量密度。
在本实施例中，第二隔离膜12的厚度h2≤7μm的情况下，每个第一隔离膜11的厚度相较于第二隔离膜12的厚度可以增加2μm～5μm。
本申请实施例的电芯100可以通过如下的方法进行制备：
正极片13a的制备：将LiCoO2(钴酸锂)、Super-P(导电碳黑)、PVDF(Polyvinylidene Difluoride，聚偏二氟乙烯，粘结剂)按照质量比例97.6％：1％：1.4％混合均匀，加入NMP(N-Methylpyrrolidone，N-甲基吡咯烷酮)混合搅拌均匀得到具有一定流动性的浆料，分别涂布在10μm厚的金属铝箔双面和20μm厚铝箔单面，涂布重量为283.9mg/1540.25mm2，烘干成具有一定柔韧度的正极片，然后分别经过冷压、分条得到单面正极片(集流体沿其厚度方向仅一侧设置有活性物质层的正极片)、双面正极片(集流体沿其厚度方向两侧均设置有活性物质层的正极片)。
负极片13b的制备：将石墨、Super-P(导电碳黑)、CMC(Carboxymethylcellulosecodium，羧甲基纤维素钠)、SBR(Polymerized Styrene Butadiene Rubber，丁苯橡胶)乳液按照质量比例98％：0.5％：1.1％：0.4％加入去离子水，混合搅拌均匀得到具有一定流动性的浆料，再将上述浆料涂布在10μm厚的金属铜箔的两面，涂布重量为151.3mg/1540.25mm2，烘干成具有一定柔韧度的负极片13b，然后经过冷压、分条得到负极片13b。
电芯100的制备：用成型模具将负极片13b、双面正极片、单面正极片冲切成一定尺寸的片料，再与第一隔离膜(厚度为9μm)、第二隔离膜(厚度为7μm)通过堆叠热压制成31*39*94(厚为31mm、宽为39mm、长为94mm)的电极组件10，然后通过焊接极耳、顶封、侧封、真空干燥、注入电解液、真空封装、化成、容量、成型等工艺，制得成品电芯。
通过对上述方法制备得到的电芯100进行耐高压测试，具体测试方法如下：在电极组件10的所有正极耳焊接为一体后并完成与转接件转接焊，以及电极组件10的所有负极耳焊接为一体后并完成与另一个转接件转接焊之后，将耐高压测试仪的两个探针分别接触在电芯100的正、负极端子上，施加30V-50V电压，测量电芯100的内阻，如果电阻大于1M欧姆，即判定耐高压测试通过，否则判定该电芯100耐高压测试未通过。在其它不同的实施例中，经过测试，第一隔离膜11的厚度相较于第二隔离膜12的厚度(h2＝7μm)可以增加2μm～5μm。经过测试后，上述不同实施例制备得到的电芯100的耐高压测试通过率相对第一隔离膜11的厚度h1和第二隔离膜12的厚度h2均为7μm的电芯100的耐高压测试通过率至少提升了2％。
示例性地，在第一隔离膜11的厚度h1和第二隔离膜12的厚度h2均为7μm情况下，电芯100耐高压测试的优率损失为5％。在第二隔离膜12的厚度h2为7μm，第一隔离膜11的厚度h2为9μm(相较于第一隔离膜11，第二隔离膜12的厚度增加了2μm)，电芯100耐高压测试的优率损失从5％降到了3％。
通过对上述方法制备得到的电芯100进行耐撞击测试，具体测试方法如下：在电芯100充满电的情况下，在20±5℃测试环境，将样品放置于测试台面，使用15.8mm直径的圆棒放置于样品宽面的中心位置。圆柱形、袋装、柱形样品纵轴平行平板表面且与圆棒纵轴垂直。使用9.1±0.1kg的重锤，从610±25mm高度垂直自由状态落下，跌落于圆棒与试样交叉处；电芯100不起火、不爆炸即为通过耐撞击测试。在其它不同的实施例中，第一隔离膜11的厚度相较于第二隔离膜12的厚度(h2为7μm)可以增加2μm～5μm。经过测试，上述不同实施例制备得到的电芯100的耐撞击测试通过率相对第一隔离膜11的厚度h1和第二隔离膜12的厚度h2均为7μm的电芯100的耐撞击测试通过率至少提升了5％。
示例性地，在第一隔离膜11的厚度h1和第二隔离膜12的厚度均为7μm情况下，电芯100耐高压测试的优率损失为5％。在第二隔离膜12的厚度h2为7μm，第一隔离膜11的厚度h2为9μm(相较于第一隔离膜11，第二隔离膜12的厚度增加了2μm)，电芯100耐撞击测试的通过率提高了5％。
由于第一隔离膜11相对第二隔离膜12增大了厚度，第一隔离膜11占用较大空间，这会导致电芯100能量密度降低。为了缓解第一隔离膜11厚度较大导致电芯100能量密度降低的问题，在一些实施例中，可以通过减小部分或者全部极片13的集流体133的厚度实现。
比如，在一些实施例中，极片13包括集流体133，多个极片13中一部分极片13的集流体133的厚度小于另一部分极片13的集流体133的厚度。
多个极片13中一部分极片13的集流体133的厚度小于另一部分极片13的集流体133的厚度，可以理解为，多个极片13中一部分极片13的集流体133的厚度相较于另一部分极片13的集流体133的厚度有所减小，可以缓解因第一隔离膜11相较第二隔离膜12的厚度增大而带来的能量密度损失的问题。如图1所示，定义内侧极片132的集流体133的厚度为h3，外侧极片131的集流体133的厚度为h4。
两个外侧极片131的集流体133的厚度可以相同，也可以不同。所有内侧极片132的集流体133的厚度可以相同也可以不同。
集流体133厚度减小的极片13数量可以是一个，也可以是多个。极片13的集流体133减小的厚度的总量，可以与两个第一隔离膜11相对第二隔离膜12增大的厚度总量相同，也可以不同。
在集流体133厚度减小的极片13数量为多个的实施例中，为方便叙述，定义集流体133厚度最大的极片13的第一极片，集流体133厚度小于第一极片的集流体133的为第二极片。可以是每个第二极片的集流体133相对第一极片的集流体133减小的厚度等于一个第一隔离膜11相对第二隔离膜12减小的厚度，也可以是多个第二极片的集流体133的厚度相对第一极片的集流体133的厚度减小的总量与两个第一隔离膜11相较于第二隔离膜12增大的厚度总量相同。
在一些实施例中，可以是内侧极片132的集流体133的厚度小于外侧极片131的集流体133的厚度。可以理解为，内侧极片132的集流体133的厚度相较外侧极片131的集流体133的厚度减小，h3＜h4，能够使得更加轻薄的极片13位于电极组件10的中部区域，被两个外侧极片131夹持，降低内侧极片132在两个外侧极片131之间移动的风险。
在另一些实施例中，外侧极片131的集流体133的厚度小于内侧极片132的集流体133的厚度。可以理解为，外侧极片131的集流体133的厚度相较内侧极片132的集流体133的厚度减小，h4＜h3。
外侧极片131的集流体133厚度对电芯100耐高压测试通过率有重要影响，外侧极片131的集流体133的厚度小于内侧极片132的集流体133的厚度，有利于提高电芯100耐高压测试的通过率。
进一步地，外侧极片131的集流体133的厚度为m1，内侧极片132的集流体133的厚度为m2，2μm≤m2-m1≤5μm。
具体的，m2-m1可以为2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm等。
若m2-m1＜2μm，则外侧极片131的集流体133相较内侧极片132的集流体133的厚度减小量很小，缓解因第一隔离膜11相较于第二隔离膜12减小的厚度而带来的能量密度损失的能力较弱；若m2-m1＞5μm，则外侧极片131的集流体133相较于内侧极片132的集流体133的厚度减小量很大，可能导致外侧极片131的集流体133的强度较弱，外侧极片131容易断裂、难以通过耐高压测试和耐冲击测试，因此，2μm≤m2-m1≤5μm，既能确保外侧极片131具有较好的强度，还使得外侧极片131的集流体133相对内侧极片132的集流体133的厚度减小量能够大程度的缓解因第一隔离膜11相较于第二隔离膜12增大厚度而带来的能量密度损失的问题。
当然，在另一些实施例中，所有极片13的集流体133的厚度也可以相同。
如图1所示，电芯100可以包括多个第二隔离膜12，所有第二隔离膜12彼此独立，所有第二隔离膜12沿第一方向X层叠设置。第一隔离膜11和第二隔离膜12彼此独立。
如图2所示，在一些实施例中，第二隔离膜12也可以为一个，第二隔离膜12包括连接段121和多个主体段122，多个主体段122沿极片13的层叠方向排列，相邻两个内侧极片132通过主体段122隔开，连接段121连接相邻两个主体段122。
在这种实施例中，第二隔离膜12的厚度h2是指主体段122的厚度。主体部的厚度和连接段121的厚度可以相同也可以不同。
相邻的两个主体段122通过一个连接段121连接，一个主体段122的一端仅连接一个连接段121。连接段121连接于主体部沿第二方向Y的端部，第一方向X和第二方向Y垂直设置。
主体段122和连接段121可以是分体设置，再通过粘接连接等方式连接为整体结构，形成不间断的第二隔离膜12。主体段122和连接段121也可以是一体成型结构。
第二隔离膜12包括连接段121和多个主体段122，相邻的两个主体段122通过连接段121连接，则第二隔离膜12为连续的结构，便于电极组件10组装成型，还使得第二隔离膜12对任意相邻的两个内侧极片132具有更好的隔离效果。
如图3所示，在一些实施例中，电极组件10还包括两个第三隔离膜14，两个第三隔离膜14分别设置于两个外侧极片131沿第一方向X背离内侧极片132的一侧，第三隔离膜14用于沿第一方向X分隔外侧极片131和外壳20，以降低外侧极片131和外壳20接触出现漏电的安全风险。
本申请实施例还提供了一种二次电池，二次电池包括上述任意实施例提供的电芯100。
二次电池可以包括多个电芯100，多个电芯100之间通过汇流部件(图中未示出)串联、并联或者混联。
上述任意实施例提供的电芯100短路的风险较低，具有较好的安全性和可靠性，具备该电芯100的电池也具有较好的安全性和可靠性。
本申请实施例还提供了一种用电设备，用电设备包括上述实施例提供的二次电池。二次电池作为用电设备的供能部件，以使用电设备执行自身的功能。
用电设备可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电钻、电锯、电动汽车、电动摩托车、电动自行车等。
上述实施例提供的二次电池具有较好的安全性和可靠性，能够提高通过该二次电池供电的用电设备的用电安全，该二次电池也能稳定、可靠的为用电设备提供电能。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯，包括电极组件，其特征在于，所述电极组件包括：
层叠设置的多个极片，所述多个极片包括位于两端的两个外侧极片和位于两个所述外侧极片之间的多个内侧极片；
第一隔离膜，设置在所述外侧极片和与之相邻的所述内侧极片之间；
第二隔离膜，设置在相邻两个所述内侧极片之间；
其中，所述第一隔离膜的厚度大于所述第二隔离膜的厚度。
2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一隔离膜的厚度为h1，所述第二隔离膜的厚度为h2，2μm≤h1-h2≤5μm。
3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第二隔离膜的厚度为h2，0μm＜h2≤7μm。
4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一隔离膜的厚度为h1，所述第二隔离膜的厚度为h2，h1-h2＞5μm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电芯，其特征在于，所述极片包括集流体，所述多个极片中一部分所述极片的所述集流体的厚度小于另一部分所述极片的所述集流体的厚度。
6.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述外侧极片的集流体的厚度小于所述内侧极片的集流体的厚度。
7.根据权利要求6所述的电芯，其特征在于，所述外侧极片的集流体的厚度为m1，所述内侧极片的集流体的厚度为m2，2μm≤m2-m1≤5μm。
8.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第二隔离膜包括连接段和多个主体段，所述多个主体段沿所述极片的层叠方向排列，相邻两个所述内侧极片通过所述主体段隔开，所述连接段连接相邻两个所述主体段。
9.一种二次电池，其特征在于，包括根据权利要求1-8任一项所述的电芯。
10.一种用电设备，其特征在于，包括根据权利要求9所述的二次电池。
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