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一种电化学装置及用电设备的制作方法

2022-11-23 16:01:32 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及电化学装置技术领域,特别涉及一种电化学装置及用电设备。


背景技术:

2.由于具有可充电、可重复使用等优点,二次电池被广泛应用于各种用电设备中,例如被应用于便携式用电设备中。在二次电池制造过程中,由于工艺或设备等原因,可能会对二次电池的性能有一定影响。


技术实现要素:

3.发明人惊奇的发现,在电池生产过程中,由于卷绕工序中设备精度等原因,会导致负极极片及正极极片活性物质层的边缘间距会发生变化,越接近极片卷绕末端,导致正极活性物质层边缘与负极活性层的边缘间距越来越小,甚至正极活性物质层的边缘超过负极活性层的边缘。当正极活性物质层比较接近或者超出负极活性物质层边缘时,会影响电池的安全性能及体积能量密度。如在锂离子电池充放电过程中,若正极活性物质层边缘与负极活性层的边缘间距越来越小,发生直接接触的概率较大,由于电解液导电可能会发生短路,从而影响电池的安全性能;再者,离子从正极活性物质层脱嵌,没法嵌入负极活性物质层,因此会损失一部分能量密度,从而影响电池的体积能量密度。
4.为改善上述技术问题,本技术实施例的目的在于提供一种电化学装置及用电设备,以控制卷绕过程中负极极片活性物质层边缘及正极极片活性物质层边缘的间距,提高电化学装置的体积能量密度及产品的安全性能。
5.具体技术方案如下:
6.本技术第一方面的实施例提供了一种电化学装置,包括电极组件,所述电极组件由第一极片、第二极片及隔离膜沿第一方向卷绕而成,所述第一方向为卷绕方向,所述第二方向垂直于所述第一方向,所述第一极片包括第一活性物质层,所述第二极片包括第二活性物质层;沿所述第一方向,所述第一活性物质层与所述第二活性物质层在所述第二方向的宽度的差值增大。本技术中的“差值”是指两个数的差的绝对值,后文亦是如此。
7.一些实施例中,第一活性物质层包括第一部分及第二部分,第一部分靠近第一极片的卷绕起始端,第二部分远离第一极片的卷绕起始端;第一部分的宽度大于第二部分的宽度。
8.一些实施例中,第一活性物质层包括第一部分及第二部分,第一部分远离第一极片的卷绕起始端,第二部分靠近第一极片的卷绕起始端;第一部分的宽度大于第二部分的宽度。
9.一些实施例中,所述第一部分沿所述第一方向上的长度为所述第一活性物质层的长度的0.5倍至0.8倍,这是由于第一部分先开始卷绕,其超出第二活性物质层的概率很小,在尽可能保证卷绕后第二部分不超过第二活性物质层边缘的情况下,使第一部分尽可能长,第二部分占比尽量短,能够降低第二部分的长度对第一极片及电池组件的能量密度的
影响。
10.一些实施例中,所述第一部分的宽度与所述第二部分的宽度的差值为0.1mm至5mm。能够增加卷绕过程中第二部分沿第二方向z上的移动空间,能够进一步控制卷绕过程中外圈部分边缘与第二活性物质层边缘之间的间距,进一步降低第二部分的边缘超出第二活性物质层边缘的概率,且可以降低因第二部分的宽度过小而导致第一极片及电极组件的能量密度损失的概率。
11.一些实施例中,所述第一部分的宽度与所述第二活性物质层的宽度的差值为0.2mm至5mm,所述第二部分的宽度与所述第二活性物质层的宽度之间的差值为0.3mm至5.5mm。
12.一些实施例中,所述第一活性物质层还包括过渡部分,所述过渡部分的一侧与所述第一部分连接,另一侧与所述第二部分连接;沿由所述第一部分至所述第二部分的方向上,所述过渡部分沿垂直于所述第一方向的第二方向上的宽度逐渐减小。过渡部分用于在第一部分及第二部分之间实现宽度过渡,使得第一活性物质层的宽度更加平稳的由第一部分过渡至第二部分,提升第一极片及电极组件的产品的安全性能。
13.一些实施例中,所述过渡部分包括第一侧边和第二侧边,所述第一侧边和/或所述第二侧边呈弧形。使得过渡部分由靠近第一部分的一侧至靠近第二部分的一侧上的宽度变化更加平缓,从而使得第一活性物质层的宽度能够更加平稳的由第一部分过渡至第二部分。
14.一些实施例中,所述过渡部分沿所述第一方向上的长度为1mm至10mm。能够降低过渡部分对第一活性物质层的占用空间,降低过渡部分对第二部分卷绕后形成的外圈部分的圈数的影响。
15.一些实施例中,沿所述第二方向所述第一部分包括第三侧边和第四侧边,第二部分包括第五侧边和第六侧边。所述第三侧边和所述第五侧边位于同一直线上,且所述第四侧边和所述第六侧边不位于同一直线上。进一步降低卷绕过程中第一活性物质层超出第二活性物质层边缘的概率,且能够增加第一活性物质层的整体面积,进而增加电化学装置的容量及能量密度。
16.一些实施例中,所述第三侧边和所述第五侧边不位于同一直线上,且所述第四侧边和所述第六侧边不位于同一直线上,能够增加第一部分与第二部分之间的宽度差,进一步降低第一活性物质层超出第二活性物质层的概率,进一步提高电化学装置的体积能量密度及产品的安全性能。
17.一些实施例中,沿所述第一方向,所述第一部分包括第一区段及第二区段,所述第一区段相较于所述第二区段更加靠近所述卷绕始端,所述第一区段沿所述第一方向上的长度为所述第一部分的长度的0.14倍至0.5倍,且所述第一区段的宽度小于所述第二区段的宽度。降低因卷绕结束后,卷针抽离时导致第一区段沿第二方向上产生位移而导致第一区段超出第二活性物质层的概率,从而进一步提高电化学装置的体积能量密度及产品的安全性能。
18.一些实施例中,沿所述第一方向,所述第二部分包括第三区段及第四区段,所述第四区段相较于所述第三区段更加远离所述卷绕起始端,所述第三区段沿所述第一方向上的长度为所述第二部分的长度的0.5倍至0.75倍,且所述第三区段的宽度大于所述第四区段
的宽度。能够更好的控制第三区域边缘与第四区段的边缘与第二活性物质层的边缘之间的距离,降低第三区段及第四区段超出第二活性物质层的概率,且增加第一活性物质层的整体面积,从而增加电化学装置的容量及能量密度。
19.一些实施例中,所述电极组件还包括导电部,所述导电部连接于所述第一极片中未涂覆有所述第一活性物质层的第二区域。
20.一些实施例中,所述电化学装置还包括壳体,所述电极组件置于所述壳体内。壳体用于容纳保护电极组件,降低外界环境对电极组件的影响。
21.本技术第二方面的实施例提供了一种用电设备,所述用电设备包括上述任一所述的电化学装置,所述电化学装置用于向所述用电设备提供电能。
22.本技术实施例的有益效果:
23.本技术实施例提供的电化学装置中,电化学装置的电极组件通过对第一极片、第二极片及隔膜层卷绕而成,第一方向为卷绕方向,第二方向垂直于第一方向,第一极片包括第一活性物质层,第二极片包括第二活性物质层;沿第一方向,第一活性物质层与第二活性物质层在第二方向的宽度的差值增大。因此在第一极片及第二极片的卷绕过程中,可以更好的控制第一活性物质层的边缘与第二活性物质层的边缘之间的间距,降低第一活性物质层的边缘超过第二活性物质层的边缘的概率,提高电化学装置的体积能量密度及产品的安全性能。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例和现有技术的技术方案,下面对实施例和现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
25.图1为本技术一些实施例中一种电极组件的一种结构示意图;
26.图2为本技术一些实施例中一种第一极片及第二极片的一种结构示意图;
27.图3为本技术一些实施例中一种第一极片的一种结构示意图;
28.图4为本技术一些实施例中一种第一极片的沿第二方向的一种视图;
29.图5为本技术一些实施例中一种第二极片的沿第二方向的一种视图
30.图6为本技术一些实施例中一种具有过渡部分的第一极片的一种结构示意图;
31.图7为本技术一些实施例中一种具有过渡部分的第一极片的另一种结构示意图;
32.图8为本技术一些实施例中一种具有过渡部分的第一极片的又一种结构示意图;
33.图9为本技术一些实施例中一种第一极片的另一种结构示意图;
34.图10为本技术一些实施例中一种第一极片的又一种结构示意图;
35.图11为本技术一些实施例中另一种具有过渡部分的第一极片的一种结构示意图;
36.图12为本技术一些实施例中另一种具有过渡部分的第一极片的另一种结构示意图;
37.图13为本技术一些实施例中另一种第一极片的一种结构示意图;
38.图14为本技术一些实施例中另一种第一极片的另一种结构示意图;
39.图15为本技术一些实施例中一种第一极片及第二极片的另一种结构示意图;
40.图16为本技术一些实施例中一种电化学装置的一种结构示意图。
具体实施方式
41.为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白,以下参照附图并举实施例,对本发明进一步详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
42.为使本技术的目的、技术方案、及优点更加清楚明白,以下参照附图并举实施例,对本技术进一步详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
43.下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术。
44.下文,将详细地描述本技术的实施方式。但是,本技术可体现为许多不同的形式,并且不应解释为限于本文阐释的示例性实施方式。而是,提供这些示例性实施方式,从而使本技术透彻的和详细的向本领域技术人员传达。
45.另外,为了简洁和清楚,在附图中,各种组件、层的尺寸或厚度可被放大。遍及全文,相同的数值指相同的要素。如本文所使用,术语“及/或”、“以及/或者”包括一个或多个相关列举项目的任何和所有组合。另外,应当理解,当要素a被称为“连接”要素b时,要素a可直接连接至要素b,或可能存在中间要素c并且要素a和要素b可彼此间接连接。
46.进一步,当描述本技术的实施方式时使用“可”指“本技术的一个或多个实施方式”。
47.本文使用的专业术语是为了描述具体实施方式的目的并且不旨在限制本技术。如本文所使用,单数形式旨在也包括复数形式,除非上下文另外明确指出。应进一步理解,术语“包括”,当在本说明书中使用时,指存在叙述的特征、数值、步骤、操作、要素和/或组分,但是不排除存在或增加一个或多个其他特征、数值、步骤、操作、要素、组分和/或其组合。
48.空间相关术语,比如“上”等可在本文用于方便描述,以描述如图中阐释的一个要素或特征与另一要素(多个要素)或特征(多个特征)的关系。应理解,除了图中描述的方向之外,空间相关术语旨在包括设备或装置在使用或操作中的不同方向。例如,如果将图中的设备翻转,则描述为在其他要素或特征“上方”或“上”的要素将定向在其他要素或特征的“下方”或“下面”。因此,示例性术语“上”可包括上面和下面的方向。应理解,尽管术语第一、第二、第三等可在本文用于描述各种要素、组分、区域、层和/或部分,但是这些要素、组分、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语用于区分一个要素、组分、区域、层或部分与另一要素、组分、区域、层或部分。因此,下面讨论的第一要素、组分、区域、层或部分可称为第二要素、组分、区域、层或部分,而不背离示例性实施方式的教导。
49.下面对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
50.下面结合附图对本技术实施例提供的电化学装置及用电设备作详细说明。其中,电化学装置可以为锂离子电池、钠离子电池、聚合物电池等二次电池。
51.本技术实施例中,第一方向为第一极片11的卷绕方向,且第一方向为卷绕起始端113和卷绕收尾端114相对设置的方向,如图2所示,第一极片11大致呈矩形。第二方向垂直于第一方向,第二方向为第一极片11的宽边方向。第三方向垂直于第一方向及第二方向,且第三方向为第一极片11的厚度方向。本技术实施例中,定义第一方向为x方向,第二方向为z方向,第三方向为y方向。本技术实施例中的宽度,指待测区在第二方向z方向的长度。
52.如图1至图5所示,本技术第一方面的实施例提供了一种电化学装置,电化学装置包括电极组件1,电极组件1由第一极片11、第二极片12及隔离膜13沿第一方向卷绕而成。其中,第一极片11包括第一活性物质层1150,第一活性物质层1150包括第一部分111及第二部分112,第一部分111靠近第一极片11的卷绕起始端113,第二部分112远离第一极片11的卷绕收尾端114,第一部分111的宽度w1大于第二部分的宽度w2。其中第一部分宽度w1的宽度指,沿第一方向,第一部分111中点处在第二方向的长度,第二部分宽度亦是如此。
53.本技术实施例中,第一极片11可以为负极极片或正极极片,第二极片12也可以为负极极片或正极极片,且第一极片11和第二极片12的极性相反。
54.当第一极片11是负极极片时,第二极片12是正极极片,此时第一极片11上的第一活性物质层1150比第二极片12上的第二活性物质1210层宽,即在第三方向y方向,只要第一活性物质层1150覆盖住第二活性物质层1210即可,沿着卷绕方向,第一活性物质层1150与第二活性物质层1210的宽度的差值增大。(图未示出)
55.当第一极片11是负极极片时,第一活性物质层包括第一部分及第二部分,第一部分远离第一极片的卷绕起始端,第二部分靠近第一极片的卷绕起始端;第一部分的宽度大于第二部分的宽度。(图未示出)
56.如图4所示,第一极片11可以包括第一集流体115,第一集流体115包括涂覆有第一活性物质层1150的第一区域1151和未涂覆有活性物质层的第二区域1152。进一步的,如图5所示,第二极片12可以包括第二集流体121,第二集流体121可以包括涂覆有第二活性物质层1210的第三区域1211,和未涂覆有第二活性物质层1210的第四区域1212。
57.以第一极片11为正极极片,第二极片12为负极极片为例,第一集流体115的材料可以为铝,第一活性物质层1150的材料包括可以脱出离子的化合物,如锂过渡金属氧化物或钠过渡金属氧化物等。第二集流体121的材料可以为铜,第二活性物质层1210的材料包括可以嵌入离子的物质,如碳材料、硅材料等。
58.一些实施例中,如图4所示,第一集流体115沿第三方向y包括第一面1154和第二面1155。第一活性物质层1150位于第一面1154及第二面1155。可选的,可以通过连续涂覆的方式在第一面1154涂覆第一活性物质层1150。可选的,在第一面1154涂覆第一活性物质层1150后,可以通过间隙涂覆的方式在第二面1155涂覆第一活性物质层1150。
59.一些实施例中,如图5所示,第二集流体121沿第三方向y包括第三面1214和第四面1215。第二活性物质层1210位于第三面1214及第四面1215。可选的,可以通过连续涂覆的方式在第三面1214涂覆第二活性物质层1210。可选的,在第三面1214涂覆第二活性物质层1210后,可以通过间隙涂覆的方式在第四面1215涂覆第二活性物质层1210。可选的,第一活性物质层1150及第二活性物质层1210的涂覆方式包括但不限于挤压涂布,转移涂布或凹版
印刷涂布等。
60.本技术实施例中,隔离膜13可以为一种多孔的塑料薄膜,隔离膜13用于隔离第一极片11及第二极片12,以防止第一极片11和第二极片12内部短路,隔离膜13还用于使电解离子自由通过以形成导电通路。隔离膜12的材料包括聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)以及丙烯与乙烯的共聚物、聚乙烯均聚物等。
61.在本技术实施例提供的电化学装置中,由于第一部分111靠近第一极片11的卷绕起始端113,第二部分112远离第一极片11的卷绕起始端113,即第二部分112靠近第一极片11的卷绕收尾端114,第一极片11沿第一方向x卷绕后,第一部分111位于第二部分112的内侧。第一部分111的宽度w1大于第二部分112的宽度w2,因此第一部分111与第二极片12中第二活性物质层1210的宽度差,小于第二部分112与第二极片12中第二活性物质层1210的宽度差。在第一极片11及第二极片12的卷绕过程中,相较于第一部分111,第二部分112与第二活性物质层1210之间具有较大的宽度差,且第二部分112远离第一极片11的卷绕起始端113,因此在第一极片11及第二极片12的卷绕过程中,可以更好的控制第二部分112的边缘与第二活性物质层1210的边缘间距,更好的控制第一活性物质层1150的边缘与第二活性物质层1210的边缘间的间距,降低第一活性物质层1150的边缘超过第二活性物质层1210的边缘的概率,提高电化学装置的体积能量密度及产品的安全性能。
62.一些实施例中,如图3所示,第一部分111沿第一方向x上的长度l1为第一活性物质层1150的长度l2的0.5倍至0.8倍。这是由于第一部111分先开始卷绕,其超出第二活性物质层1210的概率很小,在尽可能保证卷绕后第二部分112不超过第二活性物质层1210边缘的情况下,使第一部分111尽可能长,第二部分112占比尽量短,能够降低第二部分112的长度对第一极片11及电池组件的能量密度的影响。
63.本技术实施例中,第一部分111的长度l1为第一活性物质层1150的长度l2的0.5倍至0.8倍,使得第一极片11卷绕后,第一部分11所形成的内圈部分的圈数为第一活性物质层1150整体卷绕圈数的0.5倍至0.8倍。例如,以第一活性物质层1150整体的卷绕圈数为20圈为例,第一部分11卷绕后形成的圈数可以为10圈至16圈。
64.一些实施例中,第一部分111的宽度w1与第二部分112的宽度w2的差值为0.1mm至5mm。在第一极片11的卷绕过程中,相较于第一部分111,第二部分112沿第二方向z上的移动范围多了0.1mm至5mm。第一部分111的宽度w1与第二部分112的宽度w2的差值大于等于0.1mm,能够增加卷绕过程中第二部分112沿第二方向z上的移动空间,能够进一步控制卷绕过程中外圈部分边缘与第二活性物质层1210边缘之间的间距,进一步降低第二部分112的边缘超出第二活性物质层1210边缘的概率。第一部分的w1与第二部分112的宽度w2的差值小于等于5mm,降低因第二部分112的宽度过小而导致第一极片11及电极组件1的能量密度损失的概率。可选的,第一部分111的宽度w1与第二部分112的宽度w2的差值为0.3mm。
65.具体的,下面结合实施例及对比例来对上述实施方式进行进一步说明。如表1所示,表1为电池满充后电池的能量密度值。
66.表1
[0067][0068][0069]
如表1所示,表1中第一极片可以为负极极片,第二极片可以为正极极片。对比例中,第一极片中第一活性物质层的第一部分与第二部分宽度相等。实施例中,第一极片中第一活性物质层的第一部分的宽度大于第二部分的宽度,且第一部分与第二部分的宽度差为0.5mm。通过对比例与实施例相比较可知,电池的尺寸大致相等,对比例与实施例中的第一极片及第二极片的中活性物质层材料及集流体类型均相同,第一部分的宽度大于第二部分的宽度时,电池的电芯容量增加且能量密度提升。因此使第一极片中第一部分的宽度大于第二部分的宽度,能够提高电化学装置的体积能量密度及产品的安全性能。
[0070]
一些实施例中,如图6、图7及图8所示,第一活性物质层1150还包括过渡部分116,过渡部分116的一侧与第一部分111连接,另一侧与第二部分112连接。沿由第一部分111至第二部分112的方向上,过渡部分116沿第二方向z上的宽度逐渐减小。
[0071]
本技术实施例中,如图7所示,过渡部分116沿第一方向x位于第一部分111和第二部分112之间。过渡部分116与第一部分111连接的一侧的宽度最大,且可以与第一部分111的宽度相等,过渡部分116与第二部分112连接的一侧的宽度最小,且可以与第二部分112的宽度相等。第一部分111的宽度大于第二部分112的宽度,过渡部分116用于在第一部分111及第二部分112之间实现宽度过渡,使得第一活性物质层1150的宽度更加平稳的由第一部分111过渡至第二部分,提升第一极片11及电极组件1的产品的安全性能。
[0072]
一些实施例中,沿第二方向z上,过渡部分116包括第一侧边1161和第二侧边1162。第一侧边1161或第二侧边1162呈弧形,如图7所示,或者第一侧边1161及第二侧边1162均呈弧形,如图8所示。
[0073]
本技术实施例中,如图7及图8所示,过渡部分116的第一侧边1161或第二侧边1162可以呈弧形,使得过渡部分116由靠近第一部分111的一侧至靠近第二部分112的一侧上的宽度变化更加平缓,从而使得第一活性物质层1151的宽度能够更加平稳的由第一部分111过渡至第二部分112。其中,第一侧边1161的形状与第二侧边1162的形状可以相同也可以不同。可选的,第一侧边1161呈弧形,第二侧边1162呈倾斜的直线形;可选的,第一侧边1161呈倾斜的直线形,第二侧边1162呈弧形;可选的,第一侧边1161及第二侧边1162均呈弧形。
[0074]
可选的,如图6所示,第一侧边1161及第二侧边1162均呈倾斜的直线形。其中,第一侧边1161和第二侧边1162的倾斜角度可以相等也可以不等,本技术对此不作限定。
[0075]
一些实施例中,过渡部分116沿第一方向x上的长度为1mm至10mm。过渡部分116沿第一方向x上的长度也就是第一部分111与第二部分112沿第一方向x上的距离,过渡部分116沿第一方向x上的长度大于等于1mm,能够保证第一部分111至第二部分112的宽度过渡的平稳性。过渡部分116沿第一方向x上的长度小于等于10mm,能够降低过渡部分116对第一活性物质层1150的占用空间,降低过渡部分116对第二部分112卷绕后形成的外圈部分的圈数的影响。其中,过渡部分116的长度可以根据第一部分111与第二部分112的宽度差设定,本技术对此不作限定。
[0076]
一些实施例中,如图9和图10所示,沿第二方向z,第一部分111包括第三侧边1113和第四侧边1114。沿第二方向z,第二部分112包括第五侧边1123和第六侧边1124。第三侧边1113可以和第五侧边1123位于同一直线上,且第四侧边1114可以和第六侧边1124不位于同一直线上。或者如图9所示,,第三侧边1113可以和第五侧边1123不位于同一直线上,且第四侧边1114可以和第六侧边1124位于同一直线上,能够使第一部分111的宽度w1大于第二部分112的宽度w2,进一步降低卷绕过程中第一活性集流体1150超出第二活性物质层1210边缘的概率,且能够增加第二部分111的面积,从而增加第一活性物质层1150的整体面积,进而增加电化学装置的容量及能量密度。
[0077]
可选的,如图11所示,第一极片11包括过渡部分116,过渡部分116的第一侧边1161与第三侧边1113及第五侧边1123不位于同一直线上,且第二侧边1162与第四侧边1114及第六侧边1124位于同一直线上。可选的,如图12所示,过渡部分116的第一侧边1161与第三侧边1113及第五侧边1123位于同一直线上,且第二侧边1162与第四侧边1114及第六侧边1124不位于同一直线上。
[0078]
一些实施例中,第三侧边1113可以和第五侧边1123不位于同一直线上,且第四侧边1114可以和第六侧边1124不位于同一直线上,能够增加第一部分111与第二部分112之间的宽度差,进一步降低第一活性物质层1150超出第二活性物质层1210的边缘的概率,进一步提高电化学装置的体积能量密度及产品的安全性能。
[0079]
一些实施例中,如图13所示,沿第一方向x,第一部分111包括第一区段1111及第二区段1112,第一区段1111相较于第二区段1112更加靠近卷绕起始端113,第一区段1111沿第一方向x上的长度l3为第一部分11的长度l1的0.14倍至0.5倍,且第一区段1111的宽度w5小于第二区段1112的宽度w6。
[0080]
本技术实施例中,第一区段1111更加靠近卷绕起始端113,第一极片11卷绕后,第二区段1112位于第一区段1111的外侧,且在第一极片11的卷绕过程中,卷针位于第一区段1111处。第一区段1111的宽度w5小于第二区段1112的宽度w6,使得第一区段1111与第二活性物质层1210之间的宽度差大于第二区段1112与第二活性物质层1210之间的宽度差,使得相较于第二区段1112,第一区段1111在卷绕过程中沿第二方向z具有更大的位移空间,能够降低因卷绕结束后,卷针抽离时导致第一区段1111沿第二方向z上产生位移而导致第一区段1111超出第二活性物质层1210边缘的概率,从而进一步提高电化学装置的体积能量密度及产品的安全性能。
[0081]
一些实施例中,如图13所示,沿第一方向x,第二部分112包括第三区段1121及第四
区段1122,第四区段1122相较于第三区段1121更加远离卷绕起始端113,第三区段1121沿第一方向x上的长度l4为第二部分112的长度l5的0.5倍至0.75倍,且第三区段1121的宽度w7大于第四区段1122的宽度w8。
[0082]
本技术实施例中,第四区段1122更加远离卷绕起始端113,卷绕收尾端114更加靠近第四区段1122,第三区段1121相较于第四区段1122更加靠近第一部分11。第三区段1121的宽度w7大于第四区段1122的宽度w8,第三区段1121能够在第一部分11与第四区段1122之间实现宽度过渡。此外,在第一极片11的卷绕后,第四区段1122位于第三区段1121外侧,在卷绕过程中,第四区段1122沿第二方向z上的位移可能大于第三区段1121沿z方向上的位移,使第三区段1121的宽度w7大于第四区段1122的宽度w8,从而能够更好的控制第三区域1211边缘与第四区段1122的边缘与第二活性物质层1210的边缘之间的距离,降低第三区段1121及第四区段1122超出第二活性物质层1210的边缘的概率,且增加第二部分112的面积,从而增加第一活性物质层1150的整体面积,进而增加电化学装置的容量及能量密度。
[0083]
一些实施例中,电极组件1还包括导电部4,导电部4连接于第一极片11中未涂覆有第一活性物质层1150的第二区域1152。
[0084]
本技术实施例中,如图1、图4及图5所示,导电部4的一端连接于第二区域1152,另一端沿第二方向z延伸出第二区域1152。导电部4为连接至第一极片11及第二极片12,以将第一极片11及第二极片12的电流引出的导电组件。导电部4可以包括与第一极片11连接的第一极耳41,以及与第二极片12连接的第二极耳42。第一极耳41可以为负极极耳也可以为正极极耳,第二极耳可以为负极极耳也可以为正极极耳,且第一极耳41与第二极耳42的极性相反。
[0085]
以第一极耳41为正极极耳,第二极耳42为负极极耳为例,第一极耳41的材料可以包括铝(al)或铝合金中的至少一种,第二极耳42的材料可以包括镍(ni)、铜(cu)或铜镀镍(ni-cu)中的至少一种。第一极耳41与第一极片11中的第二区域1152可以通过焊接等方式连接。
[0086]
一些实施例中,如图14所示,第一区域1151中包括至少一个未涂覆有第一活性物质层1150的第一子区域1153,第一极耳41连接于第一子区域1153。第二极片12的第三区域1211中包括至少一个未涂覆有第二活性物质层1210的第三子区域1213,第二极耳42连接于第三子区域1213。
[0087]
可选的,如图14所示,第一区域1151包括多个第一子区域1153,导电部4包括多个第一极耳41,每一第一极耳41连接于一个第一子区域1153,第一极片11卷绕后,沿第三方向x,多个第一极耳41的位置相对,且多个第一极耳41可相互连接。
[0088]
可选的,如图15所示,第三区域1211包括多个第三子区域1213,导电部4包括多个第二极耳42,每一第二极耳42连接于一个第三子区域1213,第二极片12卷绕后,沿第三方向x,多个第二极耳42的位置相对,且多个第二极耳42可相互连接。
[0089]
一些实施例中,如图16所示,电化学装置还包括壳体10,电极组件1置于壳体10内。壳体10用于容纳保护电极组件1,降低外界环境对电极组件1的影响。
[0090]
本技术第二方面的实施例还提供了一种用电设备,用电设备包括上述任一实施例中的电化学装置,电化学装置用于向用电设备提供电能。
[0091]
本技术实施例提供的用电设备包括但不限于无人机、电动车辆、手机、笔记本电
脑、电动玩具、电动工具、电瓶车等等。本技术实施例提供的用电设备包括的电化学装置中,第一活性物质层1150的第一部分111靠近第一极片11的卷绕起始端113,第一活性物质层1150的第二部分112远离第一极片11的卷绕起始端113,即第二部分112靠近第一极片11的卷绕收尾端114,第一极片11沿第一方向x卷绕后,第一部分111位于第二部分112的内侧。第一部分111的宽度w1大于第二部分112的宽度w2,因此第一部分111与第二极片12中第二活性物质层1210的宽度差,小于第二部分112与第二极片12中第二活性物质层1210的宽度差。在第一极片11及第二极片12的卷绕过程中,相较于第一部分111,第二部分112与第二活性物质层1210之间具有较大的宽度差,且第二部分112远离第一极片11的卷绕起始端113,因此在第一极片11及第二极片12的卷绕过程中,可以更好的控制第二部分112的边缘与第二活性物质层1210的边缘间距,更好的控制第一活性物质层1150的边缘与第二活性物质层1210的边缘间的间距,降低第一活性物质层1150的边缘超过第二活性物质层1210的边缘的概率,提高电化学装置的体积能量密度及产品的安全性能。
[0092]
以上所述仅为本技术的较佳实施例,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术保护的范围之内。
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