电芯及电子装置的制作方法

本申请涉及储能，特别涉及一种电芯及电子装置。

背景技术：

1、现有的电芯中，负极片的集流体通常采用铜箔制成，由于铜箔需要保持一定机械强度，其厚度较大，不利于提高电芯的能量密度。此外，正极片和负极片通常采用传统的集流体(即铝箔和铜箔)，此时，较易发生极片断裂的现象，尤其是在极片膨胀程度比较大的情况下。

技术实现思路

1、鉴于上述状况，本申请提供一种电芯，有利于提高能量密度。

2、本申请的实施例提供一种电芯，电芯包括负极片、正极片及隔离膜。负极片包括第一集流体和第一活性物质层。第一集流体包括高分子基体层和两层导电层，沿高分子基体层的厚度方向，两层导电层分别设置于高分子基体层两侧的表面。第一活性物质层设置于导电层背离高分子基体层的表面。其中，沿电芯的厚度方向，负极片呈z形连续折叠，负极片包括多个第一平直段和多个第一弯折段，多个第一平直段沿电芯的厚度方向依次层叠设置，各个第一弯折段分别连接于相邻的两个第一平直段之间。每相邻两个第一平直段之间设有一个正极片。隔离膜位于负极片和正极片之间。

3、上述电芯中，通过高分子基体层和两层导电层使第一集流体形成复合集流体，与传统的金属集流体相比，有利于在保证机械强度的前提下减薄第一集流体的厚度，进而有利于提高电芯的能量密度。上述电芯采用卷绕结构的负极片和叠片结构的正极片相结合的方式，负极片采用复合集流体来替代传统的金属集流体，由于复合集流体的延展性能比较好，可以改善负极片发生断裂的风险。相对于正极片和负极片都采用叠片结构的电芯来说，会存在负极片采用的复合集流体与极耳连接不稳定的问题，将负极片设置成连续的卷绕结构，有利于在与负极片连接的极耳断裂后减少电芯的容量损失。相对于正极片和负极片都采用卷绕结构的电芯来说，会存在负极片易膨胀对相邻的正极片产生应力而使其断裂的问题，将正极片设置成叠片结构，由于复合集流体的延展性能比较好，且两个第一平直段远离第一弯折段的开口结构能够为负极片膨胀而产生的应力提供释放空间，有利于在负极片膨胀时减少正极片受到的应力，进而降低正极片断裂的风险。

4、本申请的一些实施例中，第一集流体的延伸率为5％至20％，以降低第一集流体断裂的风险，且降低电芯变形的风险。

5、本申请的一些实施例中，第一活性物质层的材料包括硅基材料，硅基材料在第一活性物质层中的重量百分比大于或等于5％，以提升电芯的比容量。

6、本申请的一些实施例中，高分子基体层的厚度为h1，5μm≤h 1≤10μm，有利于在保证机械强度的前提下减薄第一集流体的厚度，进而有利于提高电芯的能量密度。

7、本申请的一些实施例中，5μm≤h 1≤8μm，以进一步减薄第一集流体的厚度，进而进一步有利于提高电芯的能量密度。

8、本申请的一些实施例中，导电层包括金属材料，金属材料包括铜。

9、本申请的一些实施例中，沿高分子基体层的厚度方向，导电层的厚度为h2，0.5μm≤h2≤3μm，有利于在保证过流能力的前提下减薄第一集流体的厚度，进而有利于提高电芯的能量密度。

10、本申请的一些实施例中，0.5μm≤h2≤1μm，以进一步减薄第一集流体的厚度，进而有利于提高电芯100的能量密度。

11、本申请的一些实施例中，电芯包括两个第一绝缘件，沿负极片展开后的长度方向，两个第一绝缘件分别包覆负极片的两端，以在负极片膨胀时降低负极片的端部与相邻的正极片接触而产生短路的风险。

12、本申请的一些实施例中，正极片与对应的第一弯折段之间的间距为w，2mm≤w≤7mm，以在负极片膨胀时降低正极片与对应的第一弯折段接触而产生短路的风险，且减少容量的损失，提高电芯的能量密度。

13、本申请的一些实施例中，电芯包括第二绝缘件，第二绝缘件包覆正极片朝向对应的第一弯折段的端部；或设置在第一弯折段朝向对应的正极片的一侧表面，以在负极片膨胀时降低正极片与对应的第一弯折段接触而产生短路的风险。

14、本申请的一些实施例中，沿负极片的厚度方向，负极片两侧的表面分别粘接隔离膜，沿正极片的厚度方向，正极片两侧的表面分别粘接隔离膜，以提高电芯的结构稳定性。

15、本申请的一些实施例中，电芯包括第一极耳和多个第二极耳，第一极耳连接负极片，各个正极片连接至少一个第二极耳。

16、本申请的实施例还提供一种电子装置，电子装置包括上述实施例中的任意一种电芯。

17、上述电芯及电子装置中，通过高分子基体层和两层导电层使第一集流体形成复合集流体，与传统的金属集流体相比，有利于在保证机械强度的前提下减薄第一集流体的厚度，进而有利于提高电芯的能量密度。上述电芯采用卷绕结构的负极片和叠片结构的正极片相结合的方式，负极片采用复合集流体来替代传统的金属集流体，由于复合集流体的延展性能比较好，可以改善负极片发生断裂的风险。相对于正极片和负极片都采用叠片结构的电芯来说，会存在负极片采用的复合集流体与极耳连接不稳定的问题，将负极片设置成连续的卷绕结构，有利于在与负极片连接的极耳断裂后减少电芯的容量损失。相对于正极片和负极片都采用卷绕结构的电芯来说，会存在负极片易膨胀对相邻的正极片产生应力而使其断裂的问题，将正极片设置成叠片结构，由于复合集流体的延展性能比较好，且两个第一平直段远离第一弯折段的开口结构能够为负极片膨胀而产生的应力提供释放空间，有利于在负极片膨胀时减少正极片受到的应力，进而降低正极片断裂的风险。

技术特征：

1.一种电芯，其特征在于，所述电芯包括：

2.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一集流体的延伸率为5％至20％。

3.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一活性物质层的材料包括硅基材料，所述硅基材料在所述第一活性物质层中的重量百分比大于或等于5％。

4.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述高分子基体层的厚度为h1，5μm≤h 1≤10μm。

5.如权利要求4所述的电芯，其特征在于，5μm≤h 1≤8μm。

6.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述导电层包括金属材料，所述金属材料包括铜。

7.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，沿所述高分子基体层的厚度方向，所述导电层的厚度为h2，0.5μm≤h2≤3μm。

8.如权利要求7所述的电芯，其特征在于，0.5μm≤h2≤1μm。

9.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述电芯包括两个第一绝缘件，沿所述负极片展开后的长度方向，所述两个第一绝缘件分别包覆所述负极片的两端。

10.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述正极片与对应的所述第一弯折段之间的间距为w，2mm≤w≤7mm。

11.如权利要求10所述的电芯，其特征在于，所述电芯包括第二绝缘件，所述第二绝缘件包覆所述正极片朝向对应的所述第一弯折段的端部；或设置在所述第一弯折段朝向对应的所述正极片的一侧表面。

12.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述隔离膜具有粘性，沿所述负极片的厚度方向，所述负极片两侧的表面分别粘接所述隔离膜，沿所述正极片的厚度方向，所述正极片两侧的表面分别粘接所述隔离膜。

13.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述电芯包括第一极耳和多个第二极耳，所述第一极耳连接所述负极片，各个所述正极片连接至少一个所述第二极耳。

14.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括如权利要求1至13中任意一项所述的电芯。

技术总结一种电芯及电子装置，电芯包括负极片、正极片及隔离膜。负极片包括第一集流体和第一活性物质层。第一集流体包括高分子基体层和两层导电层，沿高分子基体层的厚度方向，两层导电层分别设置于高分子基体层两侧的表面。第一活性物质层设置于导电层背离高分子基体层的表面。其中，沿电芯的厚度方向，负极片呈Z形连续折叠，负极片包括多个第一平直段和多个第一弯折段，多个第一平直段沿电芯的厚度方向依次层叠设置，各个第一弯折段分别连接于相邻的两个第一平直段之间。每相邻两个第一平直段之间设有一个正极片。隔离膜位于负极片和正极片之间。上述电芯有利于提高能量密度。技术研发人员：金娟受保护的技术使用者：厦门新能安科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14