System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电芯及终端装置制造方法及图纸_技高网

电芯及终端装置制造方法及图纸

技术编号:44040585 阅读:8 留言:0更新日期:2025-01-15 01:17
一种电芯及终端装置。电芯包括电极组件,电极组件包括卷绕设置的第一极片、隔膜和第二极片。电极组件包括依次连接的第一平直段、第一弯折段、第二平直段和第二弯折段,第一平直段与第二平直段沿第一方向相对设置,第一弯折段与第二弯折段沿第二方向相对设置。第一极片包括第一集流体和第一活性物质层,沿第一集流体的厚度方向,第一活性物质层设置于第一集流体的一侧。第一活性物质层背离第一集流体的表面设有多个第一凹槽。沿第二方向观察,第一参考线沿第三方向穿过第一弯折段,至少一层第一弯折段的多个第一凹槽与第一参考线具有第一交点,第一交点的数量为N<subgt;1</subgt;,60≤N<subgt;1</subgt;/W<subgt;1</subgt;≤1000。上述电芯有利于降低析锂的风险。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及储能,特别涉及一种电芯及终端装置


技术介绍

1、现有的卷绕式电芯中,电芯的拐角处对应的为电极组件的弯折段。在电芯的循环过程中,由于极片膨胀等原因,位于弯折段的极片会将电解液挤出电芯的拐角处,导致电芯的拐角处的电解液较少使电芯的拐角处出现析锂的现象。


技术实现思路

1、鉴于上述状况,本申请提供一种电芯,有利于降低析锂的风险。

2、本申请的实施例提供一种电芯,电芯包括电极组件。电极组件的厚度方向为第一方向。电极组件包括卷绕设置的第一极片、隔膜和第二极片。电极组件包括依次连接的第一平直段、第一弯折段、第二平直段和第二弯折段,第一平直段与第二平直段沿第一方向相对设置,第一弯折段与第二弯折段沿第二方向相对设置。第一极片包括第一集流体和第一活性物质层,沿第一集流体的厚度方向,第一活性物质层设置于第一集流体的一侧。第一活性物质层背离第一集流体的表面设有多个第一凹槽,第一凹槽自第一活性物质层在第三方向上的一侧延伸至第一活性物质层在第三方向上的另一侧,第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。第一活性物质层沿第三方向的长度为w1,w1的单位为mm。沿第二方向观察,第一参考线沿第三方向穿过第一弯折段,至少一层第一弯折段的多个第一凹槽与第一参考线具有第一交点,第一交点的数量为n1,60≤n1/w1≤1000。

3、上述电芯中,第一交点的数量即为对应的一层第一弯折段的第一凹槽的数量。n1/w1指的是对应的一层第一弯折段沿第三方向在单位距离上的第一交点的数量。当n1/w1较小时(小于60),会导致位于电芯的第一拐角处的第一凹槽的数量较少,无法满足电芯的第一拐角处的电解液的补给量,进而使电芯的第一拐角处出现析锂。当n1/w1较大时(大于1000),会导致位于电芯的第一拐角处的第一凹槽的数量过剩,第一凹槽的排列过于密集且形成无额外收益的冗余设计,会损失极片的能量密度。通过限定60≤n1/w1≤1000,能够降低电芯的第一拐角处出现析锂的风险,且有利于提高电芯的能量密度。

4、本申请的一些实施例中,100≤n1/w1≤800,进一步兼顾电解液的浸润效果和减少刻槽对于电芯能量密度的影响。

5、本申请的一些实施例中,300≤n1/w1≤500。

6、本申请的一些实施例中,沿第二方向观察,第二参考线沿第三方向穿过第二弯折段,至少一层第二弯折段的多个第一凹槽与第二参考线具有第二交点,第二交点的数量为n2,60≤n2/w1≤1000。第二交点的数量即为对应的一层第二弯折段的第一凹槽的数量。n2/w1指的是对应的一层第二弯折段沿第三方向y在单位距离上的第二交点的数量。当n2/w1较小时(小于60),会导致位于电芯的第二拐角处的第一凹槽的数量较少,无法满足电芯的第二拐角处的电解液的补给量,进而使电芯的第二拐角处出现析锂。当n2/w1较大时(大于1000),会导致位于电芯的第二拐角处的第一凹槽的数量过剩,第一凹槽的排列过于密集且形成无额外收益的冗余设计,会损失极片的能量密度。通过限定60≤n1/w1≤1000,能够降低电芯的第二拐角处出现析锂的风险,且有利于提高电芯的能量密度。

7、本申请的一些实施例中,100≤n2/w1≤800,进一步兼顾电解液的浸润效果和减少刻槽对于电芯能量密度的影响。

8、本申请的一些实施例中,300≤n2/w1≤500。

9、本申请的一些实施例中,沿第一极片展开后的长度方向,相邻的两个第一凹槽的间距为w2,0.01mm≤w2≤0.16mm,以降低第一凹槽在刻蚀过程中产生干涉的风险,且降低电芯出现析锂的风险。第一凹槽的延伸方向相对第一极片展开后的长度方向的倾斜角度为θ,0<θ<180°且θ≠90°,以满足生产公差的需求。

10、本申请的一些实施例中,沿第二方向观察,相邻的两个第一交点的间距为d1,0mm<d1≤2mm,以降低电芯的第一拐角处位于两个第一交点之间的局部区域出现电解液的补给量不足的风险,进而降低电芯的第一拐角处出现析锂的风险。

11、本申请的一些实施例中,沿第三方向,第一交点与第一活性物质层的两个边缘的间距中较小的一者为d3,d3/sinθ<k×w1/2,1<k<2,d3的单位为mm。通过限定d3/sinθ<k×w1/2,使电解液自第一凹槽的一端传输至第一交点的需求距离小于最长传输距离,以降低电解液的补给量不足的风险,进而降低电芯的第一拐角处出现析锂的风险。

12、本申请的一些实施例中,沿第二方向观察,相邻的两个第二交点的间距为d2,0mm<d2≤2mm,以降低电芯的第二拐角处位于两个第二交点之间的局部区域出现电解液的补给量不足的风险,进而降低电芯的第二拐角处出现析锂的风险。

13、本申请的一些实施例中,沿第三方向,第二交点与第一活性物质层的两个边缘的间距中较小的一者为d4,d4/sinθ<k×w1/2,1<k<2,d4的单位为mm。通过限定d3/sinθ<k×w1/2,使电解液自第一凹槽的一端传输至第一交点的需求距离小于最长传输距离,以降低电解液的补给量不足的风险,进而降低电芯的第二拐角处出现析锂的风险。

14、本申请的一些实施例中,沿第一极片的厚度方向,第一活性物质层的厚度为h 1,第一凹槽的深度为h2,1/6≤h2/h1≤3/4。当h2/h1较小时(小于1/6),会导致第一活性物质层22被电解液浸润的面积较小,且不利于形成电解液的传输通道。当h2/h1较大时(大于3/4),会损失极片的能量密度。通过限定1/6≤h2/h1≤3/4,能够增大第一活性物质层被电解液浸润的面积,且有利于形成电解液的传输通道以及减少极片的能量密度的损失。

15、本申请的一些实施例中,沿第一凹槽的延伸方向观察,第一凹槽包括底壁和连接于底壁两侧的两个侧壁,每个侧壁相对底壁倾斜设置,两个侧壁远离底壁的一端形成开口,底壁的长度小于开口的长度,有利于增大第一活性物质层被电解液浸润的面积,使第一活性物质层与电解液的充分接触。

16、本申请的一些实施例中,第一极片还包括第二活性物质层,沿第一集流体的厚度方向,第二活性物质层设置于第一集流体背离第一活性物质层的一侧;第二活性物质层背离第一集流体的表面设有多个第二凹槽,第二凹槽自第二活性物质层在第三方向上的一侧延伸至第二活性物质层在第三方向上的另一侧。第二凹槽能够进一步增加第二活性物质层被电解液浸润的面积,使第二活性物质层与电解液充分接触。

17、本申请的实施例还提供一种终端装置,终端装置包括上述实施例中的电芯。

18、上述电芯和终端装置中,第一交点的数量即为对应的一层第一弯折段的第一凹槽的数量。n1/w1指的是对应的一层第一弯折段沿第三方向在单位距离上的第一交点的数量。当n1/w1较小时(小于60),会导致位于电芯的第一拐角处的第一凹槽的数量较少,无法满足电芯的第一拐角处的电解液的补给量,进而使电芯的第一拐角处出现析锂。当n1/w1较大时(本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电芯,其特征在于,所述电芯包括电极组件,所述电极组件的厚度方向为第一方向,所述电极组件包括卷绕设置的第一极片、隔膜和第二极片,所述电极组件包括依次连接的第一平直段、第一弯折段、第二平直段和第二弯折段,所述第一平直段与所述第二平直段沿所述第一方向相对设置,所述第一弯折段与所述第二弯折段沿第二方向相对设置;

2.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,100≤N1/W1≤800。

3.如权利要求2所述的电芯,其特征在于,300≤N1/W1≤500。

4.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,沿所述第二方向观察,第二参考线沿所述第三方向穿过所述第二弯折段,至少一层所述第二弯折段的多个所述第一凹槽与所述第二参考线具有第二交点,所述第二交点的数量为N2,60≤N2/W1≤1000。

5.如权利要求4所述的电芯,其特征在于,100≤N2/W1≤800。

6.如权利要求5所述的电芯,其特征在于,300≤N2/W1≤500。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的电芯,其特征在于,沿所述第一极片展开后的长度方向,相邻的两个所述第一凹槽的间距为W2,0.01mm≤W2≤0.16mm;

8.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,沿所述第二方向观察,相邻的两个所述第一交点的间距为D1,0mm<D1≤2mm。

9.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,沿所述第三方向,所述第一交点与所述第一活性物质层的两个边缘的间距中较小的一者为D3,D3/sinθ<K×W1/2,1<K<2,D3的单位为mm。

10.如权利要求4所述的电芯,其特征在于,沿所述第二方向观察,相邻的两个所述第二交点的间距为D2,0mm<D2≤2mm。

11.如权利要求4所述的电芯,其特征在于,沿所述第三方向,所述第二交点与所述第一活性物质层的两个边缘的间距中较小的一者为D4,D4/sinθ<K×W1/2,1<K<2,D4的单位为mm。

12.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,沿所述第一极片的厚度方向,所述第一活性物质层的厚度为H2,所述第一凹槽的深度为H1,1/6≤H2/H1≤3/4。

13.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,沿所述第一凹槽的延伸方向观察,所述第一凹槽包括底壁和连接于所述底壁两侧的两个侧壁,每个所述侧壁相对所述底壁倾斜设置,两个所述侧壁远离所述底壁的一端形成开口,所述底壁的长度小于所述开口的长度。

14.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述第一极片还包括第二活性物质层,沿所述第一集流体的厚度方向,所述第二活性物质层设置于所述第一集流体背离所述第一活性物质层的一侧;所述第二活性物质层背离所述第一集流体的表面设有多个第二凹槽,所述第二凹槽自所述第二活性物质层在所述第三方向上的一侧延伸至所述第二活性物质层在所述第三方向上的另一侧。

15.一种终端装置,其特征在于,所述终端装置包括如权利要求1至14中任意一项所述的电芯。

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【技术特征摘要】

1.一种电芯,其特征在于,所述电芯包括电极组件,所述电极组件的厚度方向为第一方向,所述电极组件包括卷绕设置的第一极片、隔膜和第二极片,所述电极组件包括依次连接的第一平直段、第一弯折段、第二平直段和第二弯折段,所述第一平直段与所述第二平直段沿所述第一方向相对设置,所述第一弯折段与所述第二弯折段沿第二方向相对设置;

2.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,100≤n1/w1≤800。

3.如权利要求2所述的电芯,其特征在于,300≤n1/w1≤500。

4.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,沿所述第二方向观察,第二参考线沿所述第三方向穿过所述第二弯折段,至少一层所述第二弯折段的多个所述第一凹槽与所述第二参考线具有第二交点,所述第二交点的数量为n2,60≤n2/w1≤1000。

5.如权利要求4所述的电芯,其特征在于,100≤n2/w1≤800。

6.如权利要求5所述的电芯,其特征在于,300≤n2/w1≤500。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的电芯,其特征在于,沿所述第一极片展开后的长度方向,相邻的两个所述第一凹槽的间距为w2,0.01mm≤w2≤0.16mm;

8.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,沿所述第二方向观察,相邻的两个所述第一交点的间距为d1,0mm<d1≤2mm。

9.如权利要求1所述的电芯,其特征在于,沿所述第三方向,所述第一交点与所述第一活性物质层的两个边缘的间距中较小的...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕婉婉方国清
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:

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