一种电芯、电池单体、电池和用电装置的制作方法

本发明涉及二次电池，尤其涉及一种电芯、电池单体、电池和用电装置。

背景技术：

1、本部分提供的仅仅是与本申请相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

2、二次电池以超长寿命、使用安全、大容量等优势受到广泛关注，其电化学特性的稳定性和可靠性是重要的。基础组件，例如隔膜和极片，其性能直接影响二次电池的电化学特性，有必要在二次电池的形成过程以及制成之后，保证基础组件的工艺水平。

技术实现思路

1、本申请主要解决的技术问题是在隔膜相对于极片的过量部容易被撕裂和刺穿的问题。

2、为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：一种电芯，包括极片和隔膜；极片包括集流体和活性物质层，集流体包括极耳部；极片包括阴极极片和阳极极片；隔膜包括相对于阳极极片突出的第一过量部；第一过量部包括沿td方向间隔设置的第一子过量部和第二子过量部；第一子过量部与极耳部部分层叠；第一子过量部的至少一个表面设置有第一涂层，第一涂层的厚度小于极片的厚度；

3、隔膜包括第一隔膜和第二隔膜；第一隔膜和第二隔膜分别设于极片的相对两个表面；其中，

4、集流体仅一个表面设置有活性物质层；第一隔膜设置于活性物质层远离集流体的表面，第二隔膜设置于集流体远离活性物质层的表面；第一隔膜的第一子过量部靠近活性物质层的表面设有连续的第一涂层，第二隔膜的第一子过量部靠近集流体的表面设有在极耳部位置不连续的第一涂层，或不设置第一涂层，使得第二隔膜与集流体之间的间距不受影响，且简化制程和工艺；或，集流体的相对两个表面均设置有活性物质层；第一隔膜和第二隔膜靠近极片的表面均设有连续的第一涂层，使得第一隔膜和第二隔膜靠近极片的表面均设置有连续的第一涂层，也不会干涉对集流体的极耳部产生干涉。

5、本申请通过在第一子过量部的至少一个表面设置有第一涂层，增加了隔膜的强度和韧性，提高了隔膜的抗撕裂和抗刺穿的能力，有效降低了隔膜与外力接触位置发生撕裂的可能性，进而提高了电芯的性能可靠性。通过对第一涂层的厚度限制，避免了对电芯的电化学性能的影响。

6、在一些实施例中，第一涂层的厚度小于极片的厚度的二分之一，一方面避免因第一涂层的设置，对电芯的主体厚度产生影响；另一方面，两层第一涂层可填补相邻的两层第一子过量部之间的间隙，使得电芯在热压时，各部分受压情况均匀；

7、可选地，第一涂层的厚度小于活性物质层的厚度，使得第一涂层的设置不对极耳部产生干涉；

8、可选地，第一涂层的厚度为0.5μm～10μm。

9、在一些实施例中，第一涂层为高分子涂层。

10、本申请通过在第一过量部的表面设置高分子涂层，提高第一过量部的表面的致密性以及机械强度，使得第一过量部表面抗刺穿、抗撞击的能力显著增加，而且提高了第一过量部的表面的弹性和拉伸性能，使得第一过量部受到外力挤压或拉扯时，耐挤压、耐撕裂的性能显著增加。

11、在一些实施例中，高分子涂层的材料包括丁苯橡胶、聚乙烯、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯中的一种或多种。

12、在一些实施例中，第一子过量部的两个相对表面均设置有第一涂层，使得第一子过量部的两个相对表面的强度和韧性均增强，相对于仅一个表面设置第一涂层，或两个表面均不设置第一涂层，隔膜的抗撕裂和抗刺穿的能力更高。

13、在一些实施例中，第二子过量部的表面设置有第一涂层；本申请在第一子过量部的表面设置有第一涂层的基础上，第二子过量部的表面设置有第一涂层，进一步增加了隔膜的强度和韧性；

14、或，第二子过量部的表面不设置第一涂层，在保证电芯的抗挤压、抗撞击的性能满足电芯的使用需求的前提下，简化制程和工艺。

15、在一些实施例中，隔膜还包括相对于阴极极片突出且与阳极极片层叠的第二过量部；第二过量部包括沿td方向间隔设置的第三子过量部和第四子过量部；

16、其中，第三子过量部靠近阴极极片的表面设置有第二涂层，第二涂层的厚度小于极片的厚度。

17、本实施例通过在第三子过量部的至少一个表面设置有第二涂层，进一步增加了隔膜的强度和韧性，提高了隔膜的抗撕裂和抗刺穿的能力，进而进一步提高了电芯的性能可靠性。

18、在一些实施例中，第一涂层仅设置在第一子过量部的表面，第二涂层仅设置在第三子过量部的表面，以提高隔膜在靠近极耳部的一侧的强度和韧性，同时简化工序。

19、在一些实施例中，第一涂层设置在第一子过量部和第二过量部的表面，第二涂层设置在第三子过量部和第四子过量部的表面，以进一步增强隔膜相对于阴极极片的防刺穿性能。

20、在一些实施例中，隔膜的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺中的一种或多种。

21、在一些实施例中，隔膜的材料为聚丙烯。

22、为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：一种电池单体，包括外壳和上述电芯；外壳包括相互扣合的壳体和盖板；盖板靠近电芯的一侧设置有绝缘隔离件；绝缘隔离件与隔膜的第一子过量部压接。

23、为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：一种电池，包括箱体和多个位于箱体内的如上述的电池单体。

24、为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：一种用电装置，包括上述电池。

技术特征：

1.一种电芯，其特征在于，包括极片和隔膜；所述极片包括集流体和活性物质层，所述集流体包括极耳部；所述极片包括阴极极片和阳极极片；所述隔膜包括相对于所述阳极极片突出的第一过量部；所述第一过量部包括沿td方向间隔设置的第一子过量部和第二子过量部；所述第一子过量部与所述极耳部部分层叠；所述第一子过量部的至少一个表面设置有第一涂层，所述第一涂层的厚度小于所述极片的厚度；

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一涂层的厚度小于所述极片的厚度的二分之一；

3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一涂层为高分子涂层。

4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述高分子涂层的材料包括丁苯橡胶、聚乙烯、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一子过量部的两个相对表面均设置有所述第一涂层。

6.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第二子过量部的表面设置有所述第一涂层；或，所述第二子过量部的表面不设置所述第一涂层。

7.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述隔膜还包括相对于所述阴极极片突出且与所述阳极极片层叠的第二过量部；所述第二过量部包括沿td方向间隔设置的第三子过量部和第四子过量部；

8.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，所述第一涂层仅设置在所述第一子过量部的表面，所述第二涂层仅设置在所述第三子过量部的表面。

9.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，所述第一涂层设置在所述第一子过量部和所述第二过量部的表面，所述第二涂层设置在所述第三子过量部和所述第四子过量部的表面。

10.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述隔膜的材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺中的一种或多种。

11.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述隔膜的材料为聚丙烯。

12.一种电池单体，其特征在于，包括外壳和根据权利要求1～11中任一项所述的电芯；所述外壳包括相互扣合的壳体和盖板；所述盖板靠近所述电芯的一侧设置有绝缘隔离件；所述绝缘隔离件与所述隔膜的所述第一子过量部压接。

13.一种电池，其特征在于，包括箱体和多个位于所述箱体内的如权利要求12所述的电池单体。

14.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求13所述的电池。

技术总结本申请提供一种电芯、电池单体、电池和用电装置。电芯包括隔膜，隔膜包括第一子过量部；第一子过量部的至少一个表面设置有第一涂层，第一涂层的厚度小于极片的厚度；隔膜包括第一隔膜和第二隔膜；第一隔膜的第一子过量部设有连续的第一涂层，第二隔膜的第一子过量部设有在极耳部位置不连续的第一涂层或不设置第一涂层；或，集流体的相对两个表面均设置有活性物质层；第一隔膜和第二隔膜靠近极片的表面均设有连续的第一涂层。本申请增加了隔膜的强度和韧性，提高了隔膜的抗撕裂和抗刺穿的能力，提高了电芯的性能可靠性。技术研发人员：李世达,吴译晨,黄建松,刘怀文,张蓉受保护的技术使用者：宁德时代新能源科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29