本技術(shù)涉及電芯,具體而言,涉及一種電芯及用電設(shè)備。
背景技術(shù):
1、近些年,隨著新能源技術(shù)的快速發(fā)展,電池已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、電動汽車、電動兩輪車、電動工具等用電設(shè)備。
2、隨著電芯的應(yīng)用場景的增加,為了滿足不同的設(shè)置環(huán)境,電芯的形狀也隨之改變。在同一個電芯中,會設(shè)置不同尺寸的多個極片組,極片組中的相鄰的兩個極片需要通過隔膜分隔;針對疊片式的極片組來說,尤其是尺寸較大的極片組,極片的面積較大,連續(xù)結(jié)構(gòu)的隔膜與極片的貼合效果較差,容易影響電芯的安全性能。因此,如何提高電芯的安全性能是亟需解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供一種電芯及用電設(shè)備,能夠提高電芯的安全性能。
2、本技術(shù)是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:
3、第一方面,本技術(shù)提供了一種電芯,其包括外殼和電極組件。電極組件容納于外殼內(nèi);電極組件包括第一極片組、第二極片組、第一隔膜及多個第二隔膜。第一極片組包括沿第一方向?qū)盈B設(shè)置的多個第一極片;第一極片組和第二極片組沿第一方向?qū)盈B設(shè)置,第二極片組包括沿第一方向?qū)盈B設(shè)置的多個第二極片,沿第二方向,第二極片組的長度大于第一極片組的長度,第二方向垂直于第一方向;第一隔膜包括多個折疊部和至少一個連接部,多個折疊部沿第一方向間隔設(shè)置,相鄰的兩個折疊部之間設(shè)置有一個第一極片,連接部連接相鄰的兩個折疊部;多個第二隔膜沿第一方向間隔設(shè)置且不相連,相鄰的兩個第二隔膜之間設(shè)置有一個第二極片。
4、根據(jù)本技術(shù)實施例的電芯,第二極片組和第一極片組在第二方向上的長度不同,以使電芯的形狀能夠適配用電設(shè)備的電池倉形狀。第一極片組在第二方向上的長度較小,第一極片的面積較小,連續(xù)結(jié)構(gòu)的第一隔膜與多個第一極片層疊復(fù)合時,第一隔膜不易打皺,第一隔膜與第一極片貼合效果較好;同時,連續(xù)結(jié)構(gòu)的第一隔膜與多個第一極片層疊復(fù)合時,第一隔膜能夠包裹第一極片的端部,在第一極片的端部與外殼之間形成絕緣隔離,從而可以將第一極片的端部與外殼之間的距離設(shè)計的較小,一方面,降低第一極片與外殼接觸短路的風(fēng)險,從而提高電芯的安全性能,另一方面,提高外殼內(nèi)的空間利用率,提高電芯的能量密度。第二極片組在第二方向上的長度較大,第二極片的面積較大,如果多個第二極片與連續(xù)結(jié)構(gòu)的隔膜復(fù)合,則容易導(dǎo)致隔膜打皺,影響隔膜與第二極片的貼合效果,因此,本技術(shù)中,第二隔膜的數(shù)量為多個,多個第二隔膜與多個第二極片層疊設(shè)置,以便于第二隔膜與第二極片貼合良好,提高第二隔膜與第二極片的連接可靠性,進(jìn)而提高電芯的安全性能。
5、在以上一個或多個可選的實施例中,第一極片的數(shù)量小于第二極片的數(shù)量。
6、在上述方案中,第一隔膜為連續(xù)結(jié)構(gòu),第一極片的數(shù)量小于第二極片的數(shù)量,多個第一極片與第一隔膜復(fù)合裝配時間較短,提高第一極片組與第一隔膜的裝配效率。
7、在以上一個或多個可選的實施例中,連接部位于第一極片組的沿第二方向的至少一側(cè)。
8、在上述方案中,連接部可以位于第一極片組的沿第二方向的一側(cè),連接部也可以位于第一極片組的沿第二方向的兩側(cè),以便于降低第一極片與外殼接觸短路的風(fēng)險,提高電芯的安全性能。
9、在以上一個或多個可選的實施例中,多個第一極片中距離第二極片組最近的一者為第一端部極片,多個第二極片中距離第一極片組最近的一者為第二端部極片,第二端部極片與第一端部極片的極性相反,第二端部極片與第一端部極片之間設(shè)置有折疊部。
10、在上述方案中,相對于第二端部極片的極性與第一端部極片的極性相同的方案,第二端部極片的極性與第一端部極片的極性相反,并且第二端部極片與第一端部極片通過折疊部分隔,能夠減少多余的集流體及膠層等結(jié)構(gòu)件,減少空間浪費,合理利用外殼內(nèi)的空間,便于外殼內(nèi)設(shè)置較多的活性物質(zhì),便于提高電芯的能量密度。
11、在以上一個或多個可選的實施例中,多個第二極片中距離第一極片組最近的一者為第二端部極片,第二端部極片為正極極片,第二端部極片包括與第一極片組的正極極片重疊的第一區(qū)域和與第一極片組的正極極片不重疊的第二區(qū)域;沿第一方向,第一區(qū)域的兩側(cè)均設(shè)置有正極活性物質(zhì)層,第二區(qū)域僅在背離第一極片組的一側(cè)設(shè)置有正極活性物質(zhì)層。
12、在上述方案中,第二端部極片為正極極片,第二端部極片在與第一極片組的正極極片重疊的第一區(qū)域的兩側(cè)均設(shè)置正極活性物質(zhì)層,以便于金屬離子在第二極片與第一極片之間活動,利于電芯具有較高的能量密度;第二區(qū)域僅在背離第一極片組的一側(cè)設(shè)置有正極活性物質(zhì)層,減少了不發(fā)揮容量的活性物質(zhì)和避免不發(fā)揮容量的活性物質(zhì)占用空間,進(jìn)一步減少了電芯在第一方向的能量密度損失,同時減少了活性物質(zhì)的使用量,降低了第二端部極片的生產(chǎn)成本,進(jìn)而降低了電芯的生產(chǎn)成本。
13、在以上一個或多個可選的實施例中,多個第二極片中距離第一極片組最近的一者為第二端部極片,第二端部極片為正極極片,第二端部極片包括與第一極片組的正極極片重疊的第一區(qū)域和與第一極片組的正極極片不重疊的第二區(qū)域;沿第一方向,第一區(qū)域的兩側(cè)均設(shè)置有正極活性物質(zhì)層,第二區(qū)域的兩側(cè)均設(shè)置有正極活性物質(zhì)層。
14、在上述方案中,第二端部極片為正極極片,第二端部極片在其厚度方向的兩側(cè)均設(shè)置有正極活性物質(zhì)層,以便于金屬離子在第二極片與第一極片之間活動,利于電芯具有較高的能量密度;同時,在對第二端部極片面向第一極片組的一側(cè)進(jìn)行活性物質(zhì)涂布時,可以將正極活性物質(zhì)層同時涂布在第一區(qū)域和第二區(qū)域,相對于只涂布第一區(qū)域的情況,在涂布時無需規(guī)避第二區(qū)域,便于第二端部極片的涂布加工。
15、在以上一個或多個可選的實施例中,多個第二極片中距離第一極片組最近的一者為第二端部極片,第二端部極片為負(fù)極極片,第二端部極片包括與第一極片組重疊的第一區(qū)域和與第一極片組不重疊的第二區(qū)域;沿第一方向,第一區(qū)域的兩側(cè)均設(shè)置有負(fù)極活性物質(zhì)層,第二區(qū)域僅在背離第一極片組的一側(cè)設(shè)置有負(fù)極活性物質(zhì)層。
16、在上述方案中,第二端部極片為負(fù)極極片,第二端部極片在與第一極片組重疊的第一區(qū)域的兩側(cè)均設(shè)置負(fù)極活性物質(zhì)層,以便于金屬離子在第二極片與第一極片之間活動,利于電芯具有較高的能量密度;第二區(qū)域僅在背離第一極片組的一側(cè)設(shè)置有負(fù)極活性物質(zhì)層,減少了不發(fā)揮容量的活性物質(zhì)和避免不發(fā)揮容量的活性物質(zhì)占用空間,進(jìn)一步減少了電芯在第一方向的能量密度損失,同時減少了活性物質(zhì)的使用量,降低了第二端部極片的生產(chǎn)成本,進(jìn)而降低了電芯的生產(chǎn)成本。
17、在以上一個或多個可選的實施例中,多個第二極片中距離第一極片組最近的一者為第二端部極片,第二端部極片為負(fù)極極片,第二端部極片包括與第一極片組重疊的第一區(qū)域和與第一極片組不重疊的第二區(qū)域;沿第一方向,第一區(qū)域的兩側(cè)均設(shè)置有負(fù)極活性物質(zhì)層,第二區(qū)域的兩側(cè)均設(shè)置有負(fù)極活性物質(zhì)層。
18、在上述方案中,第二端部極片為負(fù)極極片,負(fù)極極片在其厚度方向的兩側(cè)均設(shè)置有負(fù)極活性物質(zhì)層,以便于金屬離子在第二極片與第一極片之間活動,利于電芯具有較高的能量密度;同時,在對第二端部極片面向第一極片組的一側(cè)進(jìn)行活性物質(zhì)涂布時,可以將負(fù)極活性物質(zhì)層同時涂布在第一區(qū)域和第二區(qū)域,相對于只涂布第一區(qū)域的情況,在涂布時無需規(guī)避第二區(qū)域,便于第二端部極片的涂布加工。
19、在以上一個或多個可選的實施例中,多個第一極片中距離第二極片組最遠(yuǎn)的一者為第三端部極片,第三端部極片為正極極片,第三端部極片僅在面向第二極片組的一側(cè)設(shè)置有正極活性物質(zhì)層;多個第二極片中距離第一極片組最遠(yuǎn)的一者為第四端部極片,第四端部極片為正極極片,第四端部極片僅在面向第一極片組的一側(cè)設(shè)置有正極活性物質(zhì)層。
20、在上述方案中,第三端部極片為正極極片,第三端部極片僅在面向第二極片組的一側(cè)設(shè)置有正極活性物質(zhì)層,能夠合理利用外殼內(nèi)部空間,便于提高電芯的能量密度;同時,第三端部極片的背離第二極片組的一側(cè)未設(shè)置正極活性物質(zhì)層,以便于與其他部件(如絕緣件、外殼等)的粘接。第四端部極片為正極極片,第四端部極片僅在面向第一極片組的一側(cè)設(shè)置有正極活性物質(zhì)層,能夠合理利用外殼內(nèi)部空間,便于提高電芯的能量密度;同時,第四端部極片的背離第一極片組的一側(cè)未設(shè)置正極活性物質(zhì)層,以便于與其他部件(如絕緣件、外殼等)的粘接。
21、在以上一個或多個可選的實施例中,外殼包括沿第一方向相對設(shè)置的第一壁和第二壁,第一壁包括第一子壁、第二子壁及第一連接壁,沿遠(yuǎn)離第二壁的方向,第二子壁凸出于第一子壁,第一連接壁連接第一子壁和第二子壁;第二極片組設(shè)置于第一子壁與第二壁之間,第一極片組設(shè)置于第二子壁與第二極片組之間。
22、在上述方案中,第二子壁凸出于第一子壁,第一連接壁連接第一子壁和第二子壁,外殼呈階梯狀,以便于電芯適用于有限的裝配空間,增加電芯的適應(yīng)范圍。
23、第二方面,本技術(shù)還提供了一種用電設(shè)備,其包括根據(jù)上述任一實施例提供的電芯。
24、本技術(shù)的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本技術(shù)的實踐了解到。