[实用新型]卷绕式电芯及电化学装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及储能器件领域，尤其涉及一种卷绕式电芯及电化学装置。

背景技术

锂离子电池作为一种绿色的环保电池，具有高能量密度，高工作电压和长使用寿命的优点，在很多电子产品，如移动电话，手提电脑、摄像机、移动通讯等领域应用广泛。但锂离子电池行业存在机遇的同时也面临巨大挑战，要求兼顾能量密度又保证安全性能。

对于高容量的电芯，特别需要通过一些规定的安全性能检测指标，例如现在消费电子类电芯都要求高能量密度、高电压设计，而这类电芯在客户端是要经过150℃或者更高温度的长时间烘烤（baking）测试。为了顺利通过这类苛刻的安全测试。传统的做法是需要选择更安全的阴极极片、阳极极片、电解液、隔离膜以及更可靠的外界保护电路。然而对于活性材料的选择和体系的优化受到材料发展的制约，往往是比较有限的。对于选择外界保护电路，这种做法不仅使得电芯的成本增加，而且占用了外部空间，影响了电池的设计和能量密度；此外，额外增加外界保护电路还可能存在因外界保护电路失效带来的风险。

通过对电芯内热冲击实验测试的过程分析，可以看到高电压满充状态下的电芯进行150℃高温烘烤1小时，通常包括外部烘箱的热量传递、阳极化学反应的放热、阴极化学反应的放热、隔离膜在高温下收缩或融化导致阴极极片和阳极极片短路而释放出热等几个过程，其中造成热失控的主要是集中在140℃以后隔离膜开始闭孔，内部满嵌锂的阳极极片和阴极极片接触会出现激烈的放热反应导致电芯失效。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种卷绕式电芯及电化学装置，在所述卷绕式电芯应用于电化学装置时能避免热失控。

本实用新型的另一目的在于一种卷绕式电芯及电化学装置，其结构简单、可靠性强且成本低。

为了实现上述目的，在第一方面，本实用新型提供了一种卷绕式电芯，其包括：阴极极片，包括阴极集流体，阴极集流体的至少一个表面设置有含阴极活性材料的阴极膜片且阴极集流体在卷绕式电芯的卷绕收尾处未设置有含阴极活性材料的阴极膜片；阳极极片，包括阳极集流体，阳极集流体的至少一个表面设置有含阳极活性材料的阳极膜片且阳极集流体在卷绕式电芯的卷绕收尾处未设置有含阳极活性材料的阳极膜片；以及隔离膜，位于阴极极片和阳极极片之间；其中，自未设置有含阴极活性材料的阴极膜片的阴极集流体的末端起在未设置有含阴极活性材料的阴极膜片的阴极集流体的表面和/或自未设置有含阳极活性材料的阳极膜片的阳极集流体的末端起在未设置有含阳极活性材料的阳极膜片的阳极集流体的表面涂覆有NTC金属材料层，隔离膜向卷绕式电芯的卷绕收尾处的尾端延伸至NTC金属材料层的位置，以与NTC金属材料层一起使得阴极极片与阳极极片电绝缘隔离开。

为了实现上述目的，在第二方面，本实用新型提供了一种电化学装置，其包括根据本实用新型第一方面所述的卷绕式电芯。

本实用新型的有益效果如下：

通过设置NTC金属材料层，在所述卷绕式电芯应用于电化学装置时能避免热失控；

结构简单、可靠性强且成本低。

附图说明

图1为根据本实用新型的卷绕式电芯的结构示意图，其中为了清楚起见，NTC金属材料层以透明方式示出。

其中，附图标记说明如下：

1阴极极片             211末端

11阴极集流体          22阳极膜片

111末端               3隔离膜

12阴极膜片             4 NTC金属材料层

2阳极极片              5卷绕收尾处

21阳极集流体

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本实用新型的卷绕式电芯及电化学装置。

首先说明根据本实用新型第一方面的卷绕式电芯。