[實(shí)用新型]卷繞式電芯及電化學(xué)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420112749.0
• 申請(qǐng)日: 2014-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203800131U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李愷;王敦強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0587
• 分類號(hào): H01M10/0587;H01M4/66;H01G11/18;H01G11/06
• 代理公司: 北京五洲洋和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨;劉春成

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及儲(chǔ)能器件領(lǐng)域，尤其涉及一種卷繞式電芯及電化學(xué)裝置。

背景技術(shù)

鋰離子電池作為一種綠色的環(huán)保電池，具有高能量密度，高工作電壓和長(zhǎng)使用壽命的優(yōu)點(diǎn)，在很多電子產(chǎn)品，如移動(dòng)電話，手提電腦、攝像機(jī)、移動(dòng)通訊等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但鋰離子電池行業(yè)存在機(jī)遇的同時(shí)也面臨巨大挑戰(zhàn)，要求兼顧能量密度又保證安全性能。

對(duì)于高容量的電芯，特別需要通過(guò)一些規(guī)定的安全性能檢測(cè)指標(biāo)，例如現(xiàn)在消費(fèi)電子類電芯都要求高能量密度、高電壓設(shè)計(jì)，而這類電芯在客戶端是要經(jīng)過(guò)150℃或者更高溫度的長(zhǎng)時(shí)間烘烤（baking）測(cè)試。為了順利通過(guò)這類苛刻的安全測(cè)試。傳統(tǒng)的做法是需要選擇更安全的陰極極片、陽(yáng)極極片、電解液、隔離膜以及更可靠的外界保護(hù)電路。然而對(duì)于活性材料的選擇和體系的優(yōu)化受到材料發(fā)展的制約，往往是比較有限的。對(duì)于選擇外界保護(hù)電路，這種做法不僅使得電芯的成本增加，而且占用了外部空間，影響了電池的設(shè)計(jì)和能量密度；此外，額外增加外界保護(hù)電路還可能存在因外界保護(hù)電路失效帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

通過(guò)對(duì)電芯內(nèi)熱沖擊實(shí)驗(yàn)測(cè)試的過(guò)程分析，可以看到高電壓滿充狀態(tài)下的電芯進(jìn)行150℃高溫烘烤1小時(shí)，通常包括外部烘箱的熱量傳遞、陽(yáng)極化學(xué)反應(yīng)的放熱、陰極化學(xué)反應(yīng)的放熱、隔離膜在高溫下收縮或融化導(dǎo)致陰極極片和陽(yáng)極極片短路而釋放出熱等幾個(gè)過(guò)程，其中造成熱失控的主要是集中在140℃以后隔離膜開(kāi)始閉孔，內(nèi)部滿嵌鋰的陽(yáng)極極片和陰極極片接觸會(huì)出現(xiàn)激烈的放熱反應(yīng)導(dǎo)致電芯失效。

實(shí)用新型內(nèi)容

鑒于背景技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種卷繞式電芯及電化學(xué)裝置，在所述卷繞式電芯應(yīng)用于電化學(xué)裝置時(shí)能避免熱失控。

本實(shí)用新型的另一目的在于一種卷繞式電芯及電化學(xué)裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)且成本低。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在第一方面，本實(shí)用新型提供了一種卷繞式電芯，其包括：陰極極片，包括陰極集流體，陰極集流體的至少一個(gè)表面設(shè)置有含陰極活性材料的陰極膜片且陰極集流體在卷繞式電芯的卷繞收尾處未設(shè)置有含陰極活性材料的陰極膜片；陽(yáng)極極片，包括陽(yáng)極集流體，陽(yáng)極集流體的至少一個(gè)表面設(shè)置有含陽(yáng)極活性材料的陽(yáng)極膜片且陽(yáng)極集流體在卷繞式電芯的卷繞收尾處未設(shè)置有含陽(yáng)極活性材料的陽(yáng)極膜片；以及隔離膜，位于陰極極片和陽(yáng)極極片之間；其中，自未設(shè)置有含陰極活性材料的陰極膜片的陰極集流體的末端起在未設(shè)置有含陰極活性材料的陰極膜片的陰極集流體的表面和/或自未設(shè)置有含陽(yáng)極活性材料的陽(yáng)極膜片的陽(yáng)極集流體的末端起在未設(shè)置有含陽(yáng)極活性材料的陽(yáng)極膜片的陽(yáng)極集流體的表面涂覆有NTC金屬材料層，隔離膜向卷繞式電芯的卷繞收尾處的尾端延伸至NTC金屬材料層的位置，以與NTC金屬材料層一起使得陰極極片與陽(yáng)極極片電絕緣隔離開(kāi)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在第二方面，本實(shí)用新型提供了一種電化學(xué)裝置，其包括根據(jù)本實(shí)用新型第一方面所述的卷繞式電芯。

本實(shí)用新型的有益效果如下：

通過(guò)設(shè)置NTC金屬材料層，在所述卷繞式電芯應(yīng)用于電化學(xué)裝置時(shí)能避免熱失控；

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)且成本低。

附圖說(shuō)明

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的卷繞式電芯的結(jié)構(gòu)示意圖，其中為了清楚起見(jiàn)，NTC金屬材料層以透明方式示出。

其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：

1陰極極片?????????????211末端

11陰極集流體??????????22陽(yáng)極膜片

111末端???????????????3隔離膜

12陰極膜片?????????????4?NTC金屬材料層

2陽(yáng)極極片??????????????5卷繞收尾處

21陽(yáng)極集流體

具體實(shí)施方式

下面參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本實(shí)用新型的卷繞式電芯及電化學(xué)裝置。

首先說(shuō)明根據(jù)本實(shí)用新型第一方面的卷繞式電芯。