二次电池以及用电设备的制作方法

本申请涉及电池领域，特别是涉及一种二次电池以及用电设备。

背景技术：

1、二次电池广泛用于电子设备，例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动工具和储能设备等等。

2、如何改善二次电池因内阻造成的热量聚集，是电池技术中的一个研究方向。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请提供一种二次电池以及用电设备，能够降低二次电池的整体内阻，同时改善内部阻抗的一致性，使温升更低且分布更均匀。

2、第一方面，本申请提供了一种二次电池，包括电极组件，电极组件为卷绕结构且包括第一极片，第一极片包括第一集流体、设于第一集流体表面的第一活性物质层以及多个第一极耳。第一集流体包括多个第一集流部和多个第二集流部，多个第一集流部和多个第二集流部沿电极组件卷绕方向间隔交替布置，第一极耳连接于第一集流部，每个第一集流部连接有至少一个第一极耳，第二集流部的厚度大于第一集流部的厚度。

3、本申请实施例的技术方案，通过在卷绕结构的电极组件中设置厚度交替的第一集流部与第二集流部，并将第一极耳连接于较薄的第一集流部，实现了电极组件内部电阻的精准调控与热管理优化。较厚的第二集流部降低了集流体自身的体电阻，有效提升了局部区域的电流承载能力，避免了因电流密度过高导致的局部过热与温升异常。而较薄的第一集流部配合极耳引出结构，则在保证电流收集效率的同时，避免了整体集流体过度增厚带来的重量与成本增加。这种厚薄交替的集流体布局，使得电极组件在卷绕方向上的电阻分布更加均匀，从根本上平衡了整体电阻，弱化了电流传输路径上的瓶颈效应导致的热量聚集，从而在提升电池倍率性能与过流能力的同时，有效抑制了充放电过程中的温升，保障了二次电池在高功率工况下的安全性与循环稳定性。

4、在一些实施例中，电极组件包括平直区和弯折区，多个第一集流部包括位于平直区的第一平直部，多个第二集流部包括位于平直区的第二平直部，每个第一集流部包括一个第一平直部，每个第二集流部包括一个第二平直部。上述的结构，将厚薄交替的集流部限定于平直区，既利用平整区域发挥厚集流部的低阻高载流优势，又降低了其在弯折区引发应力集中与断裂风险。

5、在一些实施例中，第一活性物质层包括第一部分和第二部分，第一部分涂覆于多个第一集流部的表面，第二部分涂覆于多个第二集流部的表面；其中，第一部分的厚度为c1，第二部分的厚度为c2，满足1/2c1≤c2≤c1。上述的结构，c2=c1，厚度一致的活性层配合厚集流体，直接降低整体内阻；c2=1/2c1，较薄活性层配合厚集流体，在维持低阻的同时缩短离子扩散路径。

6、在一些实施例中，第一集流部的厚度为w1，第二集流部的厚度为w2，满足：1μm≤∣w2-w1∣≤4μm。上述的结构，1μm的下限确保了厚集流部对薄集流部电阻差异的有效补偿，避免电流分布不均；4μm的上限则防止厚度突变引发卷绕应力集中或极片断裂。

7、在一些实施例中，c1与c2、w1与w2满足：0≤∣（c1+w1）-（c2+w2）∣≤0.1×（c1+w1）。

8、在一些实施例中，第二部分的厚度减去第一部分的厚度所得的差值为c2-c1，差值的绝对值δc=∣c2-c1∣，δc与第一部分的厚度c1满足：1%≤δc/c1≤15%。上述的结构，通过限定极片总厚度偏差≤10%，既允许集流体与活性层厚度在合理范围内协同调整以优化电阻分布，又避免了总厚度差异过大导致的卷绕错位、界面剥离或局部应力集中，从而在保障电流传输均匀性的同时，维持了电极组件的结构稳定性与循环可靠性。

9、在一些实施例中，第一集流体包括多个第三集流部，多个第三集流部位于弯折区，每个第三集流部连接第一集流部和第二集流部；其中，第三集流部的厚度大于第一集流部的厚度。上述的结构，通过在弯折区设置厚度大于第一集流部的第三集流部，增强了弯折区的结构支撑力，降低极片在弯折处发生褶皱、断裂的风险。

10、在一些实施例中，第三集流部的厚度小于或等于第二集流部的厚度。第三集流部未设置活性物质层；或者，第三集流部设置的活性物质层的厚度小于第一部分的厚度。上述的结构，将第三集流部厚度限定为不超过第二集流部，并采用无涂层或薄涂层设计，降低了弯折区的局部刚度，弱化了弯折区过厚导致的极片堆叠高度突变程度，确保了电极组件的结构平整度与卷绕紧密性。

11、在一些实施例中，第一集流部的电导率为s1，第二集流部的电导率为s2，第一集流部的厚度为w1，第二集流部的厚度为w2，满足：s1×w1≤s2×w2。上述的结构，通过限定集流体面电导率（s×w）的相对关系，确保第二集流部的载流能力不低于第一集流部。同时，通过电导率与厚度的协同匹配，降低了因局部载流能力不足导致的电流瓶颈与温升异常，保障了电极组件在卷绕方向上的电流传输均匀性与热稳定性。

12、在一些实施例中，第一集流部的等效阻抗为r1，第二集流部的等效阻抗为r2；在额定电流下，r1与r2满足关系：0≤|r2–r1|≤0.1×r1。上述的结构，通过将第一集流部与第二集流部的等效阻抗偏差控制在10%以内，提高了极片长度方向上电流分布的均匀性，降低了局部电流密度过大导致的极化不均与温升异常，降低了因阻抗失配引发的容量损失或析锂风险，从而提升了电池的充放电效率、倍率性能及循环寿命。

13、在一些实施例中，电极组件还包括第二极片，第二极片包括第二集流体、设于第二集流体表面的第二活性物质层以及多个第二极耳，第二集流体包括多个第四集流部和多个第五集流部，每个第二极耳至少连接一个第四集流部，且第五集流部的厚度大于第四集流部的厚度。第一极片和第二极片为极性相反的极片，第一极片与第二极片层叠并卷绕设置，第一集流部与第四集流部沿第一方向交替层叠设置，第一极耳与第二极耳沿第二方向相互错开设置，第一方向为极片的厚度方向，第二方向垂直于第一方向。上述的结构，通过异极性集流部沿厚度方向交替层叠及极耳错位设置，构建了低阻抗的三维导电网络，缩短了电子传输路径并降低内阻。这种交错排布优化了卷绕结构的空间利用率，减少了局部电流聚集，提升了电极组件的电化学性能与结构稳定性。

14、在一些实施例中，二次电池包括两个电极组件；两个电极组件的第一平直部沿第一方向相邻设置，且两个电极组件对应的第一极耳层叠设置。上述的结构，通过将两个电极组件的第一平直部相邻设置且极耳层叠，实现了极耳的共面连接，缩短了电流传输路径并降低了接触内阻。这种层叠布局优化了极耳焊接工艺，增强了连接的机械强度与可靠性，同时提升了电池内部空间的利用率。

15、第二方面，本申请提供了一种用电设备，其包括上述实施例中的二次电池。

16、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

1.一种二次电池，其特征在于，包括电极组件，所述电极组件为卷绕结构且包括第一极片，所述第一极片包括第一集流体、设于所述第一集流体表面的第一活性物质层以及多个第一极耳；

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述电极组件包括平直区和弯折区，所述多个第一集流部包括位于所述平直区的第一平直部，所述多个第二集流部包括位于所述平直区的第二平直部，每个所述第一集流部包括一个所述第一平直部，每个所述第二集流部包括一个所述第二平直部。

3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其特征在于，所述第一活性物质层包括第一部分和第二部分，所述第一部分涂覆于所述多个第一集流部的表面，所述第二部分涂覆于所述多个第二集流部的表面；其中，所述第一部分的厚度为c1，所述第二部分的厚度为c2，满足1/2c1≤c2≤c1。

4.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，所述第一集流部的厚度为w1，所述第二集流部的厚度为w2，满足：1μm ≤∣w2-w1∣≤ 4μm。

5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于， c1与c2、w1与w2满足：

6.根据权利要求3-5任一项所述的二次电池，其特征在于，所述第二部分的厚度减去所述第一部分的厚度所得的差值为c2-c1，所述差值的绝对值δc=∣c2-c1∣，δc与所述第一部分的厚度c1满足：1%≤δc / c1 ≤ 15%。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述第一集流体包括多个第三集流部，多个所述第三集流部位于所述弯折区，每个所述第三集流部连接所述第一集流部和所述第二集流部；其中，所述第三集流部的厚度大于所述第一集流部的厚度。

8.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，所述第三集流部的厚度小于或等于所述第二集流部的厚度，

9.根据权利要求1-8中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述第一集流部的电导率为s1，所述第二集流部的电导率为s2，所述第一集流部的厚度为w1，所述第二集流部的厚度为w2，满足：s1×w1≤s2×w2。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述第一集流部的等效阻抗为r1，所述第二集流部的等效阻抗为r2；在额定电流下，r1与r2满足关系：0≤|r2–r1|≤ 0.1 × r1。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述电极组件还包括第二极片，所述第二极片包括第二集流体、设于所述第二集流体表面的第二活性物质层以及多个第二极耳，所述第二集流体包括多个第四集流部和多个第五集流部，每个所述第二极耳至少连接一个所述第四集流部，且所述第五集流部的厚度大于所述第四集流部的厚度；

12.根据权利要求11所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池包括两个所述电极组件；两个所述电极组件的第一平直部沿所述第一方向相邻设置，且两个电极组件对应的所述第一极耳层叠设置。

13.一种用电设备，其特征在于，包括根据权利要求1-12中任一项所述的二次电池。