本发明专利技术提供一种电芯及电化学装置，包括多个第一电极片和多个第二电极片，多个第二电极片中的一者为直型电极片，其余为弯折电极片；每个第一电极片均有两个第一直部和一个连接在该两个第一直部之间的第一弯折部，每个第一电极片通过第一弯折部弯折；每个弯折电极片均有两个第二直部和一个连接在该两个第二直部之间的第二弯折部，每个弯折电极片通过第二弯折部弯折；其中，多个第一电极片和弯折电极片交替套设在直型电极片的外部，第一弯折部和第二弯折部位于电芯的同一侧，或者，第一弯折部位于电芯的第一侧，第二弯折部位于电芯的第二侧，第一侧的轴向与第二侧的轴向垂直。本发明专利技术能够提高电芯的快充能力和安全性能。能够提高电芯的快充能力和安全性能。能够提高电芯的快充能力和安全性能。
【技术实现步骤摘要】
电芯及电化学装置
[0001]本专利技术涉及一种电芯及电化学装置，属于电化学储能装置领域。
技术介绍
[0002]目前，以锂离子电池为代表的电化学装置已广泛应用于消费电子产品、电动汽车以及其他储能电源系统方面，其中，锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、重量轻、体积小等优点，逐渐成为现阶段的研究热点。随着科技的发展，对锂离子电池等电化学储能装置的快速充电能力、安全性等性能提出越来越高的要求。锂离子电池等电化学装置一般包括电芯，电芯具有电极片(包括正极极片和负极极片)，一方面，电芯的抗跌落能力和抗针刺能力是其安全性的重要体现，采用电化学装置作为储能部件的设备(如手机、笔记本等可移动电子产品)在使用过程中通常会遇到跌落、碰撞、异物穿刺等情况，尤其是电芯的边缘通常更容易成为承受跌落、碰撞、异物穿刺等作用的位点，会对电芯造成一定的损害，降低电芯的安全性能，影响电芯的循环性和使用寿命等品质，因此，亟待提高电芯的抗跌落能力和抗针刺能力等安全性能；另一方面，通常情况下，电极片的厚度越小，其内阻越小，快充能力越好，而同时电极片的安全性越差，反之亦然，即电芯的快充能力与安全性往往不能兼顾，因此，优化电芯结构，兼顾提高电芯的安全性和快速充电能力，也是亟待解决的技术难题。
技术实现思路
[0003]本专利技术提供一种电芯及电化学装置，能够兼顾提高锂离子电池等电化学装置的快充能力和抗跌落能力、抗针刺能力等安全性能，有效克服现有技术存在的缺陷。
[0004]本专利技术的一方面，提供一种电芯，包括多个第一电极片和多个第二电极片，所述第一电极片和第二电极片中的一者为正极片，另一者为负极片；所述多个第二电极片中的一者为直型电极片，其余为弯折电极片；每个第一电极片均有两个第一直部和一个连接在该两个第一直部之间的第一弯折部，每个第一电极片通过第一弯折部弯折；每个弯折电极片均有两个第二直部和一个连接在该两个第二直部之间的第二弯折部，每个弯折电极片通过第二弯折部弯折；其中，所述多个第一电极片和弯折电极片交替套设在所述直型电极片的外部，且满足：最靠近所述直型电极片的弯折电极片与所述直型电极片被一个第一电极片隔开；每两个相邻的第一电极片中，靠近电芯内部的一者位于由远离电芯内部的一者经所述弯折围设成的区域内；每两个相邻的弯折电极片中，靠近电芯内部的一者位于由远离电芯内部的一者经所述弯折围设成的区域内；所述第一弯折部和第二弯折部位于电芯的同一侧，或者，所述第一弯折部位于电芯的第一侧，所述第二弯折部位于电芯的第二侧，所述第一侧的轴向与所述第二侧的轴向垂直。
[0005]根据本专利技术的一实施方式，所述第一电极片包括第一集流体和位于第一集流体表面的涂层，所述涂层包括位于第一直部的电极功能层和位于第一弯折部的绝缘层；所述电极功能层包括底涂层和第一活性物质层，所述底涂层位于第一集流体表面和第一活性物质层之间；所述底涂层包含无机填料、导电剂和粘结剂，所述无机填料包括钴酸锂、三元材料、
锰酸锂、磷酸锰铁锂、磷酸钒锂、磷酸钒氧锂、磷酸铁锂、钛酸锂和含锂锰基材料中的至少一种。
[0006]根据本专利技术的一实施方式，所述底涂层中，无机填料的质量含量为50％
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98％，导电剂的质量含量为0.5％
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10％，粘结剂的质量含量为1.5％
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50％。
[0007]根据本专利技术的一实施方式，所述第一活性物质层包含第一活性物质、导电剂和粘结剂，所述第一活性物质层中，第一活性物质的质量含量为94％
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99％，导电剂的质量含量为0.5％
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5％，粘结剂的质量含量为0.5％
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3.5％。
[0008]根据本专利技术的一实施方式，所述绝缘层包含无机绝缘材料和粘结剂，所述绝缘层中无机绝缘材料的质量含量为50％
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96％，所述绝缘层中粘结剂的质量含量为4％
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50％；所述无机绝缘材料包括氧化铝、勃姆石、二氧化锆、二氧化钛、二氧化硅、蒙脱土、氧化镁、氢氧化镁中的至少一种。
[0009]根据本专利技术的一实施方式，所述第一活性物质层包含粘结剂，所述底涂层中粘结剂的含量高于所述第一活性物质层中粘结剂的含量。
[0010]根据本专利技术的一实施方式，所述底涂层的厚度为所述第一活性物质层厚度的1％
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50％。
[0011]根据本专利技术的一实施方式，所述第一活性物质层包含第一活性物质，所述无机填料的粒径D502小于所述第一活性物质的粒径D501，D501是第一活性物质从小粒径侧起累计粒度分布百分数达到50％时对应的粒径，D502是无机填料从小粒径侧起累计粒度分布百分数达到50％时对应的粒径。
[0012]根据本专利技术的一实施方式，所述绝缘层的厚度为1μm
‑
50μm。
[0013]根据本专利技术的一实施方式，所述绝缘层沿所述第一弯折部的弯折方向的宽度为3mm
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8mm。
[0014]根据本专利技术的一实施方式，所述底涂层的厚度为1μm
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20μm。
[0015]根据本专利技术的一实施方式，所述第一电极片为正极片，所述第二电极片为负极片。
[0016]根据本专利技术的一实施方式，相邻的第一直部和第二直部中，第二直部的正投影覆盖第一直部的正投影，所述直型电极片的正投影覆盖所述位于电芯最内部的第一电极片的第一直部的正投影，所述第一直部的正投影是所述第一直部平行于所述第一直部的表面的投影，所述第二直部的正投影是所述第二直部平行于所述第一直部的表面的投影，所述直型电极片的正投影是平行于所述第一直部的集流体表面的投影。
[0017]根据本专利技术的一实施方式，所述第一直部的正投影的边缘至第二直部的正投影的边缘的最小距离为1μm
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3μm，所述位于电芯最内部的第一电极片的第一直部的正投影的边缘至所述直型电极片的正投影的边缘的最小距离为1μm
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3μm。
[0018]根据本专利技术的一实施方式，每个第一电极片的第一直部上均设有第一极耳，直型电极片上、以及每个弯折电极片的第二直部上均设有第二电极极耳，所述第一极耳和第二电极极耳位于电芯的同一侧。
[0019]本专利技术的另一方面，提供一种电化学装置，包括上述电芯。
[0020]本专利技术中，电芯为叠绕式结构，即使第一电极片的第一直部和第二电极片的第二直部交替层叠设置(每两个第一直部均被一个第二直部隔开，每两个第二直部均被一个第一直部隔开)，形成叠片结构，能够保证电芯的快充能力，同时第一电极片的第一弯折部和
第二电极片的第二弯折部位于电芯的一侧(即位于电芯的边缘)，卡住第一电极片和第二电极片，避免其松动，提高电芯的结构稳定性，并提高电芯的抗跌落和抗针刺能力，从而保证电芯的安全性能。由此，本专利技术的电芯兼具良好的快充能力和安全性等性能，对于实际产业化应用具有重要意义。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例1中电芯垂直于其第一侧的轴向(平行于其第二侧的轴向)的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电芯，其特征在于，包括多个第一电极片和多个第二电极片，所述第一电极片和第二电极片中的一者为正极片，另一者为负极片；所述多个第二电极片中的一者为直型电极片，其余为弯折电极片；每个第一电极片均有两个第一直部和一个连接在该两个第一直部之间的第一弯折部，每个第一电极片通过第一弯折部弯折；每个弯折电极片均有两个第二直部和一个连接在该两个第二直部之间的第二弯折部，每个弯折电极片通过第二弯折部弯折；其中，所述多个第一电极片和弯折电极片交替套设在所述直型电极片的外部，且满足：最靠近所述直型电极片的弯折电极片与所述直型电极片被一个第一电极片隔开；每两个相邻的第一电极片中，靠近电芯内部的一者位于由远离电芯内部的一者经所述弯折围设成的区域内；每两个相邻的弯折电极片中，靠近电芯内部的一者位于由远离电芯内部的一者经所述弯折围设成的区域内；所述第一弯折部和第二弯折部位于电芯的同一侧，或者，所述第一弯折部位于电芯的第一侧，所述第二弯折部位于电芯的第二侧，所述第一侧的轴向与所述第二侧的轴向垂直。2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一电极片包括第一集流体和位于第一集流体表面的涂层，所述涂层包括位于第一直部的电极功能层和位于第一弯折部的绝缘层；所述电极功能层包括底涂层和第一活性物质层，所述底涂层位于第一集流体表面和第一活性物质层之间；所述底涂层包含无机填料、导电剂和粘结剂，所述无机填料包括钴酸锂、三元材料、锰酸锂、磷酸锰铁锂、磷酸钒锂、磷酸钒氧锂、磷酸铁锂、钛酸锂和含锂锰基材料中的至少一种。3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述底涂层中，无机填料的质量含量为50％
‑
98％，导电剂的质量含量为0.5％
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10％，粘结剂的质量含量为1.5％
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50％；和/或，所述第一活性物质层包含第一活性物质、导电剂和粘结剂，所述第一活性物质层中，第一活性物质的质量含量为94％
‑
99％，导电剂的质量含量为0.5％
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5％，粘结剂的质量含量为0.5％
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3.5％；和/或，所述绝缘层包含无机绝缘材料和粘结剂，所述绝缘层中无机绝缘材料的质量含量为50％
‑
96％，所述绝缘层中粘结剂的质量含量为4％<...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘芬，彭冲，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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