本申请公开了一种电芯，包括电极组件，电极组件通过层叠设置的第一部分、隔离膜以及第二部分卷绕而成，隔离膜设置于第一部分与第二部分之间。第一部分包括第一正极极片和第一负极极片，第一负极极片包括第一负极集流体。第二部分包括第二正极极片和第二负极极片，第二负极极片包括第二负极集流体。其中，第一负极集流体的强度为F1N/m，第二负极集流体的强度为F2N/m，满足F2＞F1。通过将第二负极集流体的强度设置为大于第一负极集流体的强度，可使得整个卷绕电芯结构的强度提高，从而提高电芯的抗变形能力，降低电芯安全风险；并且，由于高强度第二负极集流体的存在，可减小电芯的循环膨胀率，以此提高电芯的使用寿命。以此提高电芯的使用寿命。以此提高电芯的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
电芯及电化学装置
[0001]本申请实施例涉及电化学
，尤其涉及一种电芯及电化学装置。
技术介绍
[0002]随着电子产品、汽车工业等领域轻量化和智能化的发展趋势，锂离子电池在人们生活中日益重要。锂离子电池具有能量高、安全性能好、制备简便、成本低、外型可定制等优点。
[0003]锂离子电池通常采用卷绕形电芯或叠片形电芯，无论是卷绕形电芯还是叠片形电芯，其在注液封装后都可能发生变形。例如，锂离子电池在使用过程中，极片膨胀、隔膜收缩又或者外力冲击，都易导致电芯受压，在电芯内部出现内力不均匀、应力集中，这就易导致极片扭曲，以致于电芯变形，而电芯变形易引发漏液甚至起火等安全风险。
技术实现思路
[0004]本申请实施例旨在提供一种电芯及电化学装置，以改善电芯易变形的技术问题。
[0005]本申请实施例为了解决其技术问题，采用以下技术方案：
[0006]本申请提出了一种电芯，包括电极组件，电极组件通过层叠设置的第一部分、隔离膜以及第二部分卷绕而成，隔离膜设置于第一部分与第二部分之间。第一部分包括第一正极极片和第一负极极片，第一负极极片包括第一负极集流体。第二部分包括第二正极极片和第二负极极片，第二负极极片包括第二负极集流体。其中，第一负极集流体的强度为F1，第二负极集流体的强度为F2，F1和F2的单位分别为N/m，且F1和F2的数值关系满足F2＞F1。
[0007]上述技术方案，电极组件是通过第一部分、隔离膜以及第二部分层叠并卷绕成型。通过将第二负极集流体的强度设置为大于第一负极集流体的强度，可使得整个卷绕电芯结构的强度提高，从而提高电芯的抗变形能力，降低电芯安全风险；并且，由于高强度第二负极集流体的存在，可减小电芯的循环膨胀率，以此提高电芯的使用寿命。
[0008]在一些优选的实施方式中，800N/m≤F1≤3200N/m，2000N/m≤F2≤4000N/m。在此范围内，可兼顾电芯的能量密度以及强度的平衡。
[0009]在一些优选的实施方式中，800N/m≤F1≤2400N/m，2400N/m≤F2≤4000N/m。该技术方案可进一步提高电芯能量密度以及电芯强度，其中电芯膨胀率较低且Impact通过率较高。
[0010]在一些优选的实施方式中，400N/m<F2
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F1<2400N/m，以保证电芯强度。进一步的，800N/m<F2
‑
F1<1600N/m，以兼顾能量密度及强度的平衡，保证较高能量密度的同时，提高电芯强度。
[0011]在一些优选的实施方式中，沿电极组件的厚度方向，第一负极集流体的厚度为T1，第二负极集流体的厚度为T2，4μm≤T1≤8μm，5μm≤T2≤10μm；保证电芯具有较高的能量密度。进一步的，4μm≤T1≤6μm，6μm≤T2≤8μm，可兼顾能量密度及强度的平衡，保证较高能量密度的同时，提高电芯强度。
[0012]在一些优选的实施方式中，第一负极集流体的材质和第二负极集流体的材质种类相同时，1μm≤T2
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T1≤6μm；材料相同时，通过厚度改变提高强度，此范围内，能量密度仍较高，且电芯强度得到提高。进一步的，2μm≤T2
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T1≤4μm，保证较高能量密度的同时，提高电芯强度。在另一些实施例中，第一负极集流体的材质和第二负极集流体的材质种类也可以不相同，通过控制两者的强度差异来达到提高电芯的抗变形能力。
[0013]在一些优选的实施方式中，沿电极组件的厚度方向，第一部分包括设置于第一正极极片与第一负极极片之间的第一隔膜，第二部分包括设置于第二正极极片与第二负极极片之间的第二隔膜；电极组件的最外层为第二部分。第二部分具有高强度的第二负极集流体，第二部分位于最外层，可提高电极组件强度，从而提高电芯的强度。
[0014]在一些优选的实施方式中，沿电极组件的卷绕方向，第二部分比第一部分多卷绕至少1圈以上。通过单独调整高强度第二部分的卷绕圈数，让外层具有更多的高强度第二负极集流体，可更大限度的保护电芯。
[0015]在一些优选的实施方式中，第二部分比第一部分多卷绕1至3圈，以使得第二部分包裹住第一部分，从而进一步提高电极组件强度；并且在此范围，其对电芯能量密度的影响较小，可在兼顾电芯能量密度的同时，提高其强度。
[0016]在一些优选的实施方式中，电极组件的最外层极片为第二负极极片。由于最外层极片为高强度的第二负极极片，其保护其内部的其他极片及隔膜，可进一步提高电极组件的强度，以提高电芯的抗变形能力；同时，由于第二负极极片本身强度足够，在此基础上，可进一步减薄第一负极极片、第一正极极片或者第二正极极片等，以提高电芯能量密度；本实施例中，更容易达到能量密度与强度的平衡，可在提高电芯能量密度的基础上，提高电芯强度。
[0017]第二方面，本申请还提出了一种电化学装置，包括如上述任一实施例所述的电芯。
[0018]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
【附图说明】
[0019]一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0020]图1为本申请一些实施例的电极组件的卷绕结构示意图(最内层极片为第一负极极片)；
[0021]图2为本申请一些实施例的电极组件各部件的层叠示意图；
[0022]图3为本申请一些实施例的电极组件各部件的层叠示意图；
[0023]图4为本申请一些实施例的第一正极极片的结构示意图；
[0024]图5为本申请一些实施例的第一负极极片的结构示意图；
[0025]图6为本申请一些实施例的第一负极极片以及第二负极极片的结构示意图；
[0026]图7为本申请一些实施例的电极组件的卷绕结构示意图(最内层极片为第一负极极片)；
[0027]图8为本申请一些实施例的电极组件的卷绕结构示意图(最内层极片为第一正极极片)；
[0028]图9为本申请一些实施例的电极组件的卷绕结构示意图(最内层极片为第二正极极片)；
[0029]图10为本申请一些实施例的电极组件的卷绕结构示意图(最内层极片为第二负极极片)；
[0030]图11为本申请一些实施例的电极组件的卷绕结构示意图(最内层极片为第二负极极片)；
[0031]图12为本申请一些实施例的电极组件的卷绕结构示意图(最内层极片为第一正极极片)。
[0032]附图标记说明：
[0033]100、电极组件；
[0034]10、第一部分；11、第一正极极片；111、第一正极集流体；112、第一正极活性层；12、第本文档来自技高网...
【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，所述电极组件通过层叠设置的第一部分、隔离膜以及第二部分卷绕而成，所述隔离膜设置于所述第一部分与所述第二部分之间；所述第一部分包括第一正极极片和第一负极极片，所述第一负极极片包括第一负极集流体；所述第二部分包括第二正极极片和第二负极极片，所述第二负极极片包括第二负极集流体；其中，所述第一负极集流体的强度为F1，所述第二负极集流体的强度为F2，F1和F2的单位分别为N/m，且F1和F2的数值关系满足F2＞F1。2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，800N/m≤F1≤3200N/m，2000N/m≤F2≤4000N/m。3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，800N/m≤F1≤2400N/m，2400N/m≤F2≤4000N/m。4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，400N/m<F2
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F1<2400N/m。5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，800N/m<F2
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F1<1600N/m。6.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，沿所述电极组件的厚度方向，所述第一负极集流体的厚度为T1，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：史骁，
申请(专利权)人：厦门新能安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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