电芯、电池及用电设备制造技术

本申请公开了一种电芯和具有该电芯的电池和用电设备。电芯包括电极组件和绝缘框体。电极组件包括第一极片和第二极片。第一极片包括第一集流体和第一活性物质层。第一集流体包括第一区域和围绕第一区域的第二区域。第一活性物质层设于第一区域。第二极片与第一极片相对且极性相反。第二极片包括第二集流体和第二活性物质层。第二集流体包括第三区域和围绕第三区域的第四区域。第二活性物质层设于第三区域且与第一活性物质层相对。绝缘框体设于第二区域和第四区域，且绝缘框体分别围绕第一活性物质层和第二活性物质层，可减少外部线路串联的使用和占据的空间，提升电压和电池的能量密度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电芯、电池及用电设备


[0001]本申请涉及储能
，尤其涉及一种电芯、电池及用电设备。

技术介绍

[0002]电池在日常生活中已被广泛使用，目前通过串联的方式提升电池的电压。而现有提升电压的方式，一般是通过外部电路将单个电芯之间进行串联，不仅操作复杂，并且占据空间，影响电池的能量密度。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，有必要提供一种电芯，可以简化电芯的制备工艺，也可直接实现电池电压的提升和提升电池的能量密度。
[0004]本申请的实施例提供了一种电芯，包括电极组件和绝缘框体。电极组件包括第一极片和第二极片。第一极片包括第一集流体和第一活性物质层。第一集流体包括第一区域和围绕第一区域的第二区域。第一活性物质层设于第一区域。第二极片与第一极片相对且极性相反。第二极片包括第二集流体和第二活性物质层。第二集流体包括第三区域和围绕第三区域的第四区域。第二活性物质层设于第三区域且与第一活性物质层相对。绝缘框体设于第二区域和第四区域，且绝缘框体分别围绕第一活性物质层和第二活性物质层。
[0005]本申请实施例通过将绝缘框体设于第二区域和第四区域，且绝缘框体分别围绕第一活性物质层和第二活性物质层得到特定结构的电极组件，将该特定结构的电极组件固定在壳体中，可以得到一特定结构的电芯，可以简化该电芯的制备工艺，提高其生产效率。另外，通过将该特定结构的多个电极组件进行串联时，可减少外部线路串联的使用和占据的空间，能够提升电池的电压和电池的能量密度。
[0006]可选地，在本申请的一些实施例中，在电芯的厚度方向，绝缘框体和第一活性物质层在第一集流体上的投影之间没有重叠部分，能够进一步提高电芯的能量密度。
[0007]可选地，在本申请的一些实施例中，在电芯的厚度方向，绝缘框体的厚度等于第一极片和第二极片的厚度之和，可对第一极片和第二极片进行绝缘。
[0008]可选地，在本申请的一些实施例中，在电芯的厚度方向，绝缘框体的厚度大于第一极片和第二极片的厚度之和，可进一步对第一极片和第二极片进行绝缘。
[0009]可选地，在本申请的一些实施例中，绝缘框体包括第一框体和第二框体，第一框体设于第二区域且围绕第一活性物质层，第二框体设于第四区域且围绕第二活性物质层，第二框体连接第一框体，通过将绝缘框体设置为第一框体和第二框体，便于组装，提升工艺效率。
[0010]可选地，在本申请的一些实施例中，在电芯的厚度方向，第一框体和第一活性物质层在第一集流体上的投影之间没有重叠部分，可提高电芯的能量密度。
[0011]可选地，在本申请的一些实施例中，在电芯的厚度方向，第二框体和第二活性物质层在第二集流体上的投影之间没有重叠部分，可进一步提高电芯的能量密度。
[0012]可选地，在本申请的一些实施例中，电极组件还包括电解质层，电解质层设于第一极片和第二极片之间，并连接第一活性物质层和第二活性物质层。
[0013]可选地，在本申请的一些实施例中，还包括第一导电层、第二导电层、第一电连接件和第二电连接件，第一电连接件通过第一导电层连接第一集流体，第二电连接件通过第二导电层连接第二集流体。
[0014]可选地，在本申请的一些实施例中，电极组件的数量至少为两个，相邻的电极组件之间设有第三导电层，第三导电层的两个表面分别连接一电极组件的第一集流体和相邻的另一电极组件的第二集流体，通过第三导电层将多个电极组件进行串联，可减少外部线路串联的使用和占据的空间，能够提升电池的电压和电池的能量密度。
[0015]可选地，在本申请的一些实施例中，还包括第一导电层、第二导电层、第一电连接件和第二电连接件，第一电连接件通过第一导电层连接在最外侧的其中一电极组件的第一集流体，第二电连接件通过第二导电层连接在最外侧的另一电极组件的第二集流体。
[0016]可选地，在本申请的一些实施例中，第一极片和第二极片沿第一方向设置，第一方向为第一极片和第二极片的厚度方向，沿厚度方向，第一框体的厚度等于或大于第一极片的厚度，和/或，第二框体的厚度等于或大于第二极片的厚度，可使第一集流体和第一活性物质层位于第一框体内，以及第二集流体和第二活性物质层位于第二框体内，可对第一极片和第二极片绝缘。
[0017]可选地，在本申请的一些实施例中，还包括外壳和绝缘件，电极组件设于外壳内，绝缘件设于外壳与电极组件之间并覆盖电极组件外表面的至少部分，以将电极组件固定在外壳内，且第一电连接件和第二电连接件伸出绝缘件。通过此设置，能够降低生产成本和提升工艺效率。
[0018]可选地，在本申请的一些实施例中，绝缘件通过树脂固化而成，该树脂可以是环氧树脂、酚醛树脂或硅树脂等，也可以是其它可固化的树脂。
[0019]可选地，在本申请的一些实施例中，第一导电层、第二导电层、第三导电层中的至少一者为导电胶，导电胶包括导电材料和粘接剂。其中，导电材料的质量在整个导电胶中的比例为10％
‑
40％，导电材料包括导电炭黑、碳粉、碳纳米管和石墨烯中的一种或者多种，粘接剂包括聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、丁苯橡胶聚乙烯醇和聚丙烯酸的一种或者多种。
[0020]可选地，在本申请的一些实施例中，导电胶的电阻率为0～5Ω/mm2。
[0021]本申请的实施例还提供了一种电池，包括上述任一实施例中的电芯。
[0022]本申请的实施例还提供了一种用电设备，包括上述实施例中的电池。
[0023]本申请实施例的电池和用电设备，通过采用上述的电芯，可减少外部线路串联的使用和占据的空间，将多个电极组件进行串联，提升电池的电压和电池的能量密度。
附图说明
[0024]图1示出了一些实施例中电芯的剖面示意图。
[0025]图2示出了一些实施例中第一极片的结构示意图。
[0026]图3示出了一些实施例中第二极片的结构示意图。
[0027]图4示出了另一些实施例中电芯的剖面示意图。
[0028]图5示出了一些实施例中第一电连接件的结构示意图。
[0029]图6示出了一些实施例中两个电极组件的结构示意图。
[0030]图7示出了一些实施例中两个电极组件、第一电连接件和第二电连接件的结构示意图。
[0031]图8示出了一些实施例中外壳的结构示意图。
[0032]图9示出了一些实施例中电极组件、外壳和绝缘件的结构示意图。
[0033]图10示出了另一些实施例中电极组件、外壳和绝缘件的结构示意图。
[0034]图11示出了一些实施例中电池的结构示意图。
[0035]图12示出了一些实施例中用电设备的结构示意图。
[0036]主要元件符号说明：
[0037]电芯
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100
[0038]电极组件
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10
[0039]第一极片
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电芯，其特征在于，包括：电极组件，包括：第一极片，所述第一极片包括第一集流体和第一活性物质层，所述第一集流体包括第一区域和围绕所述第一区域的第二区域，所述第一活性物质层设于所述第一区域；第二极片，与所述第一极片相对设置且极性相反，所述第二极片包括第二集流体和第二活性物质层，所述第二集流体包括第三区域和围绕所述第三区域的第四区域，所述第二活性物质层设于所述第三区域且与所述第一活性物质层相对；绝缘框体，设于所述第二区域和所述第四区域，且所述绝缘框体分别围绕所述第一活性物质层和所述第二活性物质层。2.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述绝缘框体包括第一框体和第二框体，所述第一框体设于所述第二区域且围绕所述第一活性物质层，所述第二框体设于所述第四区域且围绕所述第二活性物质层，所述第二框体连接所述第一框体。3.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述电极组件还包括电解质层，所述电解质层设于所述第一极片和第二极片之间，并连接所述第一活性物质层和第二活性物质层。4.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，还包括第一导电层、第二导电层、第一电连接件和第二电连接件，所述第一电连接件通过所述第一导电层连接所述第一集流体，所述第二电连接件通过所述第二导电层连接所述第二集流体。5.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述电极组件的数量至少为两个，相邻的所述电极组件之间设有第三导电层，所述第三导电层的两个表面分别连接一所述电极组件的所述第一集流体和相邻的另一所述电极组件的所述第二集流体。6.如权利要求5所述的电芯，其特征在于，还包括第一导电层、第二导电层、第一电连接件和第二电连接件，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宗传，
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：