二次电池、用电装置及二次电池的制造方法与流程

本技术涉及储能，特别涉及一种二次电池、用电装置及二次电池的制造方法。

背景技术：

1、随着电芯的卷绕圈数的增加，以及在电芯激活的过程中需要经过热压，使得内圈的极片与极片之间的间隙减小，从而影响电解液对极片的浸润，影响锂离子的传输。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种二次电池、用电装置及二次电池的制造方法，能够改善电解液对极片的浸润效果。

2、本技术实施例的第一方面提供一种二次电池，包括电极组件，电极组件包括第一极片、第二极片和第一隔膜，第一极片、第一隔膜与第二极片沿第一极片的厚度方向依次层叠设置并形成卷绕结构。第一隔膜包括第一部分与第二部分，第一部分与第二部分沿卷绕结构的卷绕方向依次设置；第一部分相较于第二部分更靠近卷绕结构的卷绕中心；第一部分的厚度为第一厚度h1，第二部分的厚度为第二厚度h2，1.2≤h1/h2≤2.8。

3、上述实施例中，相较于第二部分，第一部分为电极组件靠近卷绕中心的部分。通过将第一部分的第一厚度h1设置为大于第二部分的第二厚度h2，增大了与第一部分层叠的第一极片与第二极片之间间距，从而有利于电极组件靠近卷绕中心的部分储存更多的电解液，改善电解液对极片的浸润效果。通过使第一厚度h1与第二厚度h2的比值大于等于1.2，以使得第一部分具有一定厚度，改善卷绕结构靠近卷绕中心位置的电解液浸润。通过使第一厚度h1与第二厚度h2的比值小于等于2.8，减少第一部分厚度过厚对于二次电池能量密度的影响以及第一部分和第二部分厚度差过大对于电极组件平整度的影响。

4、在以上一个或多个实施例中，1.4≤h1/h2≤2.5。

5、在以上一个或多个实施例中，1.6≤h1/h2≤2。

6、在以上一个或多个实施例中，第一隔膜卷绕形成的总层数为n，第一部分卷绕形成的层数为n1，满足n/2≤n1≤4n/5。

7、上述实施例中，第一部分占卷绕结构的层数为总层数的1/2以及1/2以上，以使得第一部分有足够的长度改善卷绕结构内圈的电解液浸润；第一部分占卷绕结构的层数为总层数的4/5以及4/5以下，减少厚度加厚的第一部分占卷绕结构层数过多，从而减小对于二次电池能量密度的影响。

8、在以上一个或多个实施例中，第一隔膜包括基膜，位于第一部分的基膜厚度大于位于第二部分的基膜厚度。

9、上述实施例中，通过将第一部分的基膜设置为大于第二部分的基膜，从而增大层叠于第一部分两侧的第一极片与第二极片之间的间距，从而有利于在靠近卷绕中心的第一极片与第二极片之间存储更多的电解液，提高电解液浸润效果，减少析锂的情况。

10、在以上一个或多个实施例中，第一部分包括沿第一隔膜厚度方向层叠设置的第一基膜与第一陶瓷层，第二部分包括第二基膜，第一基膜与第一陶瓷层的厚度之和大于第二基膜的厚度。

11、上述实施例中，第一陶瓷层具有较大的孔隙，有利于存储电解液。通过设置第一陶瓷层，使得相较于第二部分，第一部分具有更好的储液能力，从而提高靠近卷绕中心位置的电解液浸润效果。

12、在以上一个或多个实施例中，第二部分还包括第二陶瓷层，第二陶瓷层沿第一隔膜厚度方向层叠设置于第二基膜，第一陶瓷层的厚度大于第二陶瓷层的厚度。

13、上述实施例中，第一陶瓷层与第二陶瓷层能够提高电极组件整体的储液能力。相较于第二陶瓷层，第一陶瓷层的厚度更大，第一陶瓷层的储液能力更好，从而使得电解液更易于浸润至第一部分，改善第一部分位置的第一极片与第二极片的析锂问题。

14、在以上一个或多个实施例中，第一部分包括沿第一隔膜厚度方向层叠设置的第一基膜、第一陶瓷层与第一粘结层，第二部分包括沿第一隔膜厚度方向层叠设置的第二基膜、第二陶瓷层与第二粘结层，第一陶瓷层的厚度大于第二陶瓷层的厚度，第一粘结层的厚度小于第二粘结层的厚度。

15、上述实施例中，陶瓷层的孔隙较大，有利于提高第一隔膜的储液能力；粘结层具有粘性，能够提高与极片之间的粘接性，减小第一隔膜的错位移动，降低第一极片与第二极片接触短路的风险，并且粘结层通过增加与极片之间的粘性，会对电解液增加阻力。因此，相较于第二陶瓷层与第二粘结层，增加第一陶瓷层，减小第一粘结层，能够减小粘结层对第一部分的电解液存储能力的影响，更有利于提高第一部分的电解液存储能力。

16、在以上一个或多个实施例中，第一极片包括第一本体与第一极耳，沿所述第一极片的卷绕方向，所述第一本体包括第一段与第二段，所述第一段设置有第一空箔区，第一部分与第一段沿电极组件的厚度方向层叠设置，第二部分与第二段沿电极组件的厚度方向层叠设置，第一极耳连接于第一空箔区。

17、上述实施例中，相较于未设置极耳的位置，第一极片上设置有第一极耳位置处的电流密度大，更容易析锂；第一极耳所连接的第一空箔区位于第一段，第一段通过与第一部分层叠，使得卷绕后的电极组件中，第一段卷绕于第一部分，第一部分厚度较大，有利于电解液浸润，从而改善第一极耳位置处的第一极片易于析锂的问题。

18、在以上一个或多个实施例中，二次电池还包括第二隔膜，第二隔膜包括第三部分与第四部分，第三部分与第四部分沿卷绕结构的卷绕方向依次设置；第三部分的至少部分卷绕于第一部分，第四部分的至少部分卷绕于第二部分；第三部分的厚度为第三厚度，第四部分的厚度为第四厚度，第三厚度大于第四厚度；第三部分与第一空箔区沿电极组件的厚度方向层叠设置。

19、上述实施例中，相对于第二部分与第四部分，第一部分与第三部分更靠近卷绕结构的中心，上述设置使得第一部分与第三部分层叠之后的厚度大于第二部分与第四部分层叠之后的厚度，从而进一步提高靠近卷绕中心位置处的第一极片与第二极片之间的间隔，有利于电极组件靠近卷绕中心的部分储存更多的电解液。

20、在以上一个或多个实施例中，电极组件包括主体区域与拐角区域，拐角区域包括弯折段，沿电极组件的宽度方向，主体区域与拐角区域相邻设置，第一部分与第二部分的分界线位于拐角区域。

21、上述实施例中，若第一部分与第二部分的分界线位于主体区域，分界线两侧的厚度就容易因第一部分与第二部分的厚度不同而存在差异，相较于第一部分与第二部分的分界线位于主体区域的情况，分界线位于拐角区域的设置方式，使得主体区域厚度尽量保持一致，减少因主体区域的不同位置存在厚度差而出现受压不均匀的情况。

22、在以上一个或多个实施例中，n1＝(2n/3)±1。

23、上述实施例中，第一部分卷绕形成的层数为n1满足上述条件时，能够在减小电极组件厚度的前提下，进一步提高靠近电极组件卷绕中心的部分的第一极片与第二极片之间的间隔，提高电极组件的储存电解液的能力。

24、本技术实施例的第二方面提供一种用电装置，包括上述任一实施例中的二次电池。

25、本技术实施例的第三方面提供一种二次电池的制造方法，二次电池包括隔膜，隔膜包括第一部分与第二部分，第一部分与第二部分沿隔膜的长度方向依次设置；第一部分的厚度为第一厚度h1，第二部分的厚度为第二厚度h2，1.2≤h1/h2≤2.8；隔膜的制造方法包括如下步骤：

26、涂布陶瓷层：提供基膜片，沿隔膜的长度方向，在基膜片上涂布第一陶瓷层；沿隔膜的长度方向，从第一陶瓷层的末端起始，在基膜片上涂布第二陶瓷层；其中，第一陶瓷层的涂布厚度大于第二陶瓷层的涂布厚度；

27、涂布粘结层：沿隔膜的长度方向，依次在第一陶瓷层上涂布第一粘结层，在第二陶瓷层上涂布第二粘结层；涂布第一陶瓷层与第一粘结层的区域形成隔膜的第一部分，涂布第二陶瓷层与第二粘结层的部分形成隔膜的第二部分。

28、上述实施例中，通过形成不同厚度的第一部分与第二部分，使得隔膜与极片卷绕形成电极组件时，能够将第一部分卷绕在靠近卷绕中心的位置，将第二部分卷绕至第一部分的外部，这样使得电极组件靠近卷绕中心的部分被第一部分分隔，增大极片之间的间隙，从而有利于电极组件靠近卷绕中心的部分的存储更多的电解液，减少析锂。

29、在以上一个或多个实施例中，涂布粘结层的步骤还包括:

30、沿隔膜的长度方向，在基膜片背离第一陶瓷层的一侧涂布第一粘结层，在基膜片背离第二陶瓷层的一侧涂布第二粘结层。

31、上述实施例中，在基膜片背离第一陶瓷层与陶瓷层的一侧涂布第一粘结层与第二粘结层后，第一粘结层与第二粘结层位于基膜片相对的两侧，从而在卷绕成电极组件时，第一粘结层与第二粘结层能够粘结隔膜两侧的极片，从而降低隔膜产生褶皱的风险。

32、在以上一个或多个实施例中，涂布陶瓷层步骤还包括：

33、在涂布第二陶瓷层后，沿隔膜的长度方向，在基膜片上留出涂布间隙；在涂布间隙内距离涂布区域3mm位置处进行标记定位，涂布区域为基膜片上涂布有陶瓷层的区域。

34、上述实施例中，采用间隙涂布方式，以在基膜片上涂布形成多个隔膜，并且通过设置涂布间隙，便于在涂布间隙进行裁切，从而将基膜片分割形成多个隔膜。通过标记定位，便于在标记定位处进行裁切，使得不易裁切至涂布区域，提高裁切精确度。

35、在以上一个或多个实施例中，标记定位的方式为贴胶纸标记或者元素标记。

36、上述实施例中，贴胶纸标记或者元素标记的方式，便于裁切时机器识别标记定位的位置，从而对基膜片进行裁切。