电芯、电池及用电装置制造方法及图纸

本申请提供了一种电芯、电池及用电装置，涉及电池技术领域。电芯包括电极组件和第一绝缘层，电极组件的第一极片包括第一集流体和设置于第一集流体的第一表面的第一活性物质层，第一表面包括第一空箔区；第一绝缘层包括第一部分和第二部分，第一部分覆盖第一空箔区，第二部分设置在第一活性物质层；电极组件的第二极片在与第二部分相对的位置设置有第一凹槽，以使第二部分能够嵌入第一凹槽，以减小电极组件在第二部分对应的区域沿第二部分的厚度方向的尺寸，降低第一绝缘层的设置对电芯的能量密度的影响和减小电极组件各部分尺寸差异，以缓解电极组件表面不平整的情况，从而缓解极片受力不均、接触界面变差和循环后界面出现黑斑甚至析锂的问题。甚至析锂的问题。甚至析锂的问题。

【技术实现步骤摘要】
电芯、电池及用电装置


[0001]本申请涉电池
，具体而言，涉及一种电芯、电池及用电装置。

技术介绍

[0002]二次电池被广泛应用于便携式电子设备、电动交通工具、电动工具、无人机、储能设备等领域。
[0003]随着二次电池商业化的发展，市场对电池的能量密度要求越来越高。电池的能量密度对电池的续航能力有重要的影响，能量密度小，电池的续航能力就弱，因此，如何提高电池的能量密度成为电池
亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种电芯、电池及用电装置，以提高电池的能量密度。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种电芯，包括电极组件，所述电极组件通过第一极片和第二极片堆叠后卷绕而成，所述第一极片包括第一集流体和设置于所述第一集流体的第一表面的第一活性物质层，所述第一表面为所述第一集流体在其厚度方向的一个表面，沿所述第一极片的长度方向，所述第一表面包括未设置所述第一活性物质层的第一空箔区；所述电芯还包括第一绝缘层，所述第一绝缘层包括彼此连接的第一部分和第二部分，所述第一部分覆盖所述第一空箔区，所述第二部分设置在所述第一活性物质层背离所述第一集流体的表面；其中，所述第二极片在与所述第二部分相对的位置设置有第一凹槽，以使至少部分所述第二部分能够嵌入所述第一凹槽。
[0006]上述技术方案中，第一绝缘层的第一部分覆盖第一空箔区，在第一极片和第二极片之间起到绝缘作用，能够在第一空箔区的毛刺刺破第一极片和第二极片之间的隔离膜之后防止第一极片和第二极片接触短路或者避免第一空箔区的毛刺刺破隔离膜，降低电芯短路的风险。第一绝缘层的第二部分设置于第一极片的第一活性物质层，方便第一绝缘层连接固定。第二极片在与第二部分相对的位置设置有第一凹槽，第二部分沿第二部分的厚度方向嵌入第一凹槽，能够减小电极组件在第二部分对应的区域沿第二部分的厚度方向的尺寸，降低第一绝缘层的设置对电芯的能量密度的影响和减小电极组件各部分尺寸差异，以缓解电极组件因第一绝缘层的设置导致的表面不平整的情况，从而缓解极片受力不均、接触界面变差和循环后界面出现黑斑甚至析锂的问题。
[0007]在本申请第一方面的一些实施例中，所述第二极片包括第二集流体和在所述第二集流体的表面设置的第二活性物质层，所述第一凹槽设置于所述第二活性物质层。
[0008]上述技术方案中，第一凹槽设置于第二极片的第二活性物质层，方便第一凹槽制造成型。
[0009]在本申请第一方面的一些实施例中，所述第一凹槽的深度小于或等于所述第二活性物质层的厚度。
[0010]上述技术方案中，第一凹槽的深度小于或者等于第二活性物质层的厚度，则沿第
二活性物质层的厚度方向，第一凹槽全部位于第二活性物质层，因此，第一凹槽的设置不会降低第二极片的第二集流体的结构强度，从而保证第二极片的结构强度。
[0011]在本申请第一方面的一些实施例中，所述第一凹槽的深度小于所述第二活性物质层的厚度，沿所述第二极片的长度方向，所述第一凹槽的一端延伸至所述第二活性物质层的靠近所述第一空箔区的边缘。
[0012]上述技术方案中，第一凹槽的一端延伸至第二活性物质层的靠近第一空箔区的边缘，沿第二极片的长度方向，第二部分能够完全嵌入第一凹槽，进一步减小电极组件在第二部分对应的区域沿第二部分的厚度方向的尺寸，降低第一绝缘层的设置对电芯的能量密度的影响。还能减小电极组件沿第二极片的长度方向的厚度差异，以缓解电极组件因第一绝缘层的设置导致的表面不平整的情况，从而缓解极片受力不均、接触界面变差和循环后界面出现黑斑甚至析锂的问题。
[0013]在本申请第一方面的一些实施例中，所述第一凹槽的底侧为所述第二集流体，且所述第二活性物质层形成所述第一凹槽的一个槽侧壁。
[0014]上述技术方案中，第一凹槽的底侧为第二集流体，即第一凹槽的深度等于第二活性物质层的深度，沿第二部分的厚度方向，第一凹槽为第二部分提供了更大的容纳空间，以使第二部分沿其厚度方向能够更多的部分嵌入第二凹槽，且第二活性物质层形成第一凹槽的一个槽侧壁，即第一凹槽的一端延伸至第二活性物质层的靠近第一空箔区的边缘，沿第二极片的长度方向，第二部分能够完全嵌入第一凹槽，进一步减小电极组件在第二部分对应的区域沿第二部分的厚度方向的尺寸，降低第一绝缘层的设置对电芯的能量密度的影响。还能减小电极组件沿第二极片的长度方向的厚度差异，以缓解电极组件因第一绝缘层的设置导致的表面不平整的情况，从而缓解极片受力不均、接触界面变差和循环后界面出现黑斑甚至析锂的问题。
[0015]在本申请第一方面的一些实施例中，所述第一凹槽沿所述第二极片的宽度方向延伸。
[0016]上述技术方案中，第一凹槽沿第二极片的宽度方向延伸，方便第一凹槽制造成型，且第一凹槽的延伸方向与第二部分的宽度方向一致，以使第二部分能够更加顺利地嵌入第一凹槽。
[0017]在本申请第一方面的一些实施例中，沿所述第二极片的宽度方向，所述第一凹槽贯穿所述第二活性物质层。
[0018]上述技术方案中，第一凹槽贯穿第二活性物质层沿第二极片的宽度方向的至少一端，降低第二部分沿其宽度方向的两端与第二活性物质层干涉的可能。
[0019]在本申请第一方面的一些实施例中，沿所述第一极片的厚度方向，所述第二部分在所述第二极片上的投影位于所述第一凹槽内。
[0020]上述技术方案中，第二部分在第二极片上的投影位于第一凹槽内，则第二部分能够完全嵌入第一凹槽，避免第二部分的一部分位于第一凹槽内，另一部分位于第一凹槽外而导致电极组件表面不平整的情况，从而缓解极片受力不均、接触界面变差和循环后界面出现黑斑甚至析锂的问题。
[0021]在本申请第一方面的一些实施例中，所述第一凹槽在所述第二极片的长度方向上的尺寸大于或等于所述第二部分在所述第一极片的长度方向上的尺寸。
[0022]上述技术方案中，第一凹槽在第二极片的长度方向上的尺寸大于或等于第二部分在第一极片的长度方向上的尺寸，则沿第二极片的长度方向，第二部分能够完全嵌入第一凹槽，避免在第二极片的长度方向，第二部分的一部分位于第一凹槽内，另一部分位于第一凹槽外而导致电极组件表面不平整的情况，从而缓解极片受力不均、接触界面变差和循环后界面出现黑斑甚至析锂的问题。
[0023]在本申请第一方面的一些实施例中，所述第一凹槽在所述第二极片的宽度方向上的尺寸大于或等于所述第二部分在所述第二极片的宽度方向上的尺寸。
[0024]上述技术方案中，第一凹槽在第二极片的宽度方向上的尺寸大于或等于第二部分的宽度，则沿第二极片的宽度方向，第二部分能够完全嵌入第一凹槽，避免在第二极片的宽度方向，第二部分的一部分位于第一凹槽内，另一部分位于第一凹槽外而导致电极组件表面不平整的情况，从而缓解极片受力不均、接触界面变差和循环后界面出现黑斑甚至析锂的问题。
[0025]在本申请第一方面的一些实施例中，所述第一表面还包括第二空箔区，沿所述第一极片的长度方向，所述第一活性物质层位于所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电芯，包括电极组件，其特征在于，所述电极组件通过第一极片和第二极片堆叠后卷绕而成，所述第一极片包括第一集流体和设置于所述第一集流体的第一表面的第一活性物质层，所述第一表面为所述第一集流体在其厚度方向的一个表面，沿所述第一极片的长度方向，所述第一表面包括未设置所述第一活性物质层的第一空箔区；所述电芯还包括第一绝缘层，所述第一绝缘层包括彼此连接的第一部分和第二部分，所述第一部分覆盖所述第一空箔区，所述第二部分设置在所述第一活性物质层背离所述第一集流体的表面；其中，所述第二极片在与所述第二部分相对的位置设置有第一凹槽，以使至少部分所述第二部分能够嵌入所述第一凹槽。2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第二极片包括第二集流体和在所述第二集流体的表面设置的第二活性物质层，所述第一凹槽设置于所述第二活性物质层。3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述第一凹槽的深度小于或等于所述第二活性物质层的厚度。4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述第一凹槽的深度小于所述第二活性物质层的厚度，沿所述第二极片的长度方向，所述第一凹槽的一端延伸至所述第二活性物质层的靠近所述第一空箔区的边缘。5.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述第一凹槽的底侧为所述第二集流体，且所述第二活性物质层形成所述第一凹槽的一个槽侧壁。6.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述第一凹槽沿所述第二极片的宽度方向延伸。7.根据权利要求6所述的电芯，其特征在于，沿所述第二极片的宽度方向，所述第一凹槽贯穿所述第二活性物质层。8.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，沿所述第一极片的厚度方向，所述第二部分在所述第二极片上的投影位于所述第一凹槽内。9.根据权利要求8所述的电芯，其特征在于，所述第一凹槽在所述第二极片的长度方向上的尺寸大于或等于所述第二部分在所述第一极片的长度方向上的尺寸。10.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，所述第一凹槽在所述第二极片的宽度方向上的尺寸大于或等于所述第二部分在所述第二极片的宽度方向上的尺寸。11.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一表面还包括第二空箔区，沿所述第一极片的长度方向，所述第一活性物质层位于所述第一空箔区和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽霖，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：