[发明专利]电芯及用电装置

说明书

本申请提供一种电芯及用电装置，所述电芯由第一极片、隔膜和第二极片卷绕而成，所述第一极片包括第一集流体、设置于所述第一集流体表面上的第一活性物质层、第一极耳；所述第一活性物质层设置有第一凹槽，所述第一极耳设置于所述第一凹槽内，且与所述第一集流体电连接；所述第二极片包括第二集流体、设置于第二集流体表面上的第二活性物质层、第二极耳；所述第二极耳与所述第二集流体一体成型。本申请提供的电芯满足大倍率温升的需求，有利于能量密度的提升。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯及用电装置。

背景技术

集流体上涂覆了活性物质层后，在活性物质层上挖槽露出空白集流体，将极耳焊接在空白集流体上，这种极耳通常被称为内嵌式极耳。内嵌式极耳可以避免在极片上预留焊接极耳的空箔区，提升了电芯的能量密度。通常在阳极极片上设置内嵌式单极耳结构，但内嵌式单极耳结构造成电流通道拥挤，电芯内阻过大，充电温升高，无法满足5C及5C以上的倍率充电温升需求。

集流体上涂覆活性物质层后，将极片边缘的空白集流体模切出极耳(即极耳与集流体一体成型)，这种极耳通常被称为外置极耳，外置极耳结构可以显著降低内阻，满足大倍率温升需求。现有技术中，通常在阴极极片的边缘空白集流体上设置绝缘涂层来防止模切极耳时产生毛刺，同时在阴极极耳的尾部也会设置绝缘涂层，防止阴极极耳与阳极极片接触而产生短路，但绝缘层的存在导致了在对阴极极耳进行折弯时，需要在电芯头部留更大空间，造成电芯的能量密度损失。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种电芯及用电装置以解决现有技术的电芯及用电装置不能同时满足大倍率升温需求以及保证高能量密度的问题。

本申请一实施方式的技术方案是：一种电芯，包括第一极片、第二极片和隔膜，所述隔膜设置在所述第一极片和所述第二极片之间，所述电芯由所述第一极片、所述隔膜和所述第二极片卷绕而成，所述第一极片包括第一集流体、设置于所述第一集流体表面上的第一活性物质层、第一极耳；所述第一活性物质层设置有第一凹槽，所述第一极耳设置于所述第一凹槽内，且与所述第一集流体电连接；所述第二极片包括第二集流体、设置于第二集流体表面上的第二活性物质层、第二极耳；所述第二极耳与所述第二集流体一体成型。

第一极片采用内嵌式极耳结构，第二极片采用外置极耳结构。内嵌式极耳可以避免在极片上预留焊接极耳的空箔区，外置极耳不占用极片上活性物质层的空间，内嵌式极耳和外置极耳均可提升电芯的能量密度。

一些实施方式中，所述第一极耳的数量为1至10个。在一些实施方式中，所述第一极耳选择为1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个。多个第一极耳可以增加第一极片的电流通道，电芯内阻降低，充电温升低，满足大倍率温升的需求。一些实施方式中，当所述第一极耳的数量大于1时，沿所述电芯的厚度方向，所述第一极耳的投影重叠。如此，将重叠的第一极耳弯折并与转接片焊接，转接片伸出包装袋。

在一些实施方式中，当所述第一极耳的数量大于1时，沿所述电芯的厚度方向，部分的所述第一极耳的投影相互重叠，其他的所述第一极耳的投影互不重叠。因为内嵌式极耳是通过在极片上挖槽实现，内嵌式极耳所在的极片区域的厚度通常小于极片的正常厚度，沿着电芯的厚度方向，如果重叠的内嵌式极耳超过一定的数量，则该重叠区域的电芯厚度将过薄，电芯界面不良，有析锂风险。

在一些实施方式中，所述第一极耳设置在电芯卷绕面的同一侧。如此，在用铝塑膜封装电芯时，所述第一极耳不用过度弯折便可伸出包装袋。

一种实施方式中，所述第一极耳的数量为1个，沿所述第一极片的长度方向，所述第一极耳到所述第一极片的一端的距离为所述第一极片的长度的三分之一至三分之二。

一种实施方式中，所述第一极耳的数量为1个，沿所述第一极片的长度方向，所述第一极耳到所述第一极片的一端的距离为所述第一极片的长度的二分之一。