本技術(shù)涉及電池，具體而言，涉及一種電芯及用電設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源技術(shù)的快速發(fā)展，電芯已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、電動汽車、電動兩輪車、電動工具等領(lǐng)域。隨著電芯的應(yīng)用越來越廣泛，對電芯的安全性提出了更高的要求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實施例提供一種電芯及用電設(shè)備，以提高電芯的安全性能。

2、第一方面，本技術(shù)實施例提供了一種電芯，包括電極組件和兩個分隔件。所述電極組件為卷繞結(jié)構(gòu)，所述電極組件包括正極極片、負極極片和隔離膜，隔離膜絕緣隔離所述正極極片和所述負極極片，所述正極極片具有正極收尾端，所述負極極片沿所述電極組件的卷繞方向超出所述正極收尾端。所述分隔件包括第一分隔部和與所述第一分隔部相連且超出所述正極收尾端的第二分隔部，沿所述正極極片的厚度方向，兩個所述分隔件的所述第一分隔部分別設(shè)置于所述正極極片相對的兩個表面，兩個所述分隔件的所述第二分隔部相對設(shè)置；其中，兩個所述分隔件的所述第一分隔部的厚度之和小于兩個所述分隔件的所述第二分隔部的厚度之和。

3、在以上一個或多個可選的實施例方式中，兩個分隔件的第一分隔部分別設(shè)置于正極極片在其厚度方向上相對的兩個表面，方便分隔件固定。第二分隔部與第一分隔部相連且超出正極收尾端，一方面，分隔件能夠分隔正極極片在正極收尾端形成的兩個棱邊和隔離膜，降低電芯在跌落機械測試過程中或電芯處于跌落工況中正極收尾端的兩個棱邊刺破隔離膜導致短路失效的風險，提高電芯跌落機械測試和處于跌落工況的安全性以及提升電芯跌落測試合格率。另一方面，分隔件還能分隔正極收尾端對應(yīng)的棱邊和最靠近正極收尾端的負極極片，電極組件膨脹至與外殼抵接后，分隔件能夠使得最靠近正極收尾端的負極極片在對應(yīng)正極收尾端的位置的應(yīng)力得到有效緩解或釋放，從而使得負極極片的負極集流體就不容易斷裂。再一方面，由于兩個分隔件的第二分隔部超出正極收尾端，則兩個第二分隔部填充于正極收尾端和負極極片的負極收尾端之間的空間，并填充在負極收尾段靠近正極收尾端的一側(cè)間隙內(nèi)，提升了電極組件膨脹時與外殼作用力的均勻性，降低電極組件受到外殼的作用力發(fā)生內(nèi)陷的風險或者緩解電極組件膨脹后受到外殼作用了發(fā)生內(nèi)陷的程度，從而降低在跌落機械測試或者電芯處于跌落工況中因電極組件內(nèi)陷而刺破隔離膜從而導致短路失效的風險，進一步提升了電芯的良率和電芯的安全性能。兩個分隔件的第一分隔部的厚度之和小于兩個分隔件的第二分隔部的厚度之和，進一步提升了電極組件膨脹時與外殼作用力的均勻性，進一步降低電極組件受到外殼的作用力發(fā)生內(nèi)陷的風險或者緩解電極組件膨脹后受到外殼作用了發(fā)生內(nèi)陷的程度，從而進一步降低在跌落機械測試或者電芯處于跌落工況中因電極組件內(nèi)陷而刺破隔離膜從而導致短路失效的風險，進一步提升了電芯的良率和電芯的安全性能。

4、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，所述第一分隔部的厚度小于所述第二分隔部的厚度。

5、在以上一個或多個可選的實施例方式中，第一分隔部的厚度小于第二分隔部的厚度，第一分隔部厚度較小，降低第一分隔部對電極組件的尺寸的影響，從而降低電芯容量損失和降低電極組件入殼不良率。

6、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，兩個所述分隔件的所述第一分隔部的厚度相等；和/或，兩個所述分隔件的所述第二分隔部的厚度相等。

7、在以上一個或多個可選的實施例方式中，兩個分隔件的第一分隔部的厚度相等；和/或，兩個分隔件的第二分隔部的厚度相等，有利于電極組件在膨脹時受力均勻，以及方便分隔件和電芯制造成型。

8、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，所述第一分隔部的厚度小于所述第二分隔部沿所述電極組件的卷繞方向的尺寸。

9、在以上一個或多個可選的實施例方式中，第一分隔部的厚度小于第二分隔部沿電極組件的卷繞方向的尺寸，即第二分隔部沿電極組件的卷繞方向的尺寸較大，降低卷繞過程中第二分隔部翹起的風險，在兩個第二分隔部連接的情況下，第二分隔部沿電極組件的卷繞方向的尺寸較大，還能降低電芯跌落過程中連接的兩個第二分隔部局部離起而導致正極收尾端的棱邊刺穿隔膜發(fā)生短路失效的風險，提高電芯的安全性能。第一分隔部的厚度小于第二分隔部沿電極組件的卷繞方向的尺寸，即第一分隔部的厚度較小，降低第一分隔部對電極組件的尺寸的影響，從而降低電芯容量損失和降低電極組件入殼不良率。

10、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，兩個所述分隔件的所述第二分隔部相連。

11、在以上一個或多個可選的實施例方式中，兩個分隔件的第二分隔部相連，降低分隔件脫離正極極片的風險，還使兩個分隔件能夠在正極收尾端形成閉合空間，從而使得分隔件能夠更為穩(wěn)定的分隔正極收尾端的棱邊和隔離膜，從而降低電芯在跌落測試或者處于跌落工況時正極收尾端的棱邊刺破隔離膜的風險，提高電芯的安全性和跌落測試的合格率。

12、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，所述第二分隔部具有面向所述正極收尾端的第一表面，所述第一表面與所述正極收尾端連接。

13、在以上一個或多個可選的實施例方式中，第二分隔部面向正極收尾端的第一表面與正極收尾端連接，使得分隔件能夠更好的分隔正極收尾端的棱邊和隔離膜，還能提高分隔件和正極極片連接的穩(wěn)定性，從而進一步提高電芯的安全性能。

14、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，在所述正極極片的厚度方向上，每個所述分隔件的所述第二分隔部遠離所述正極極片的表面和所述第一分隔部背離所述正極極片的表面平齊。

15、在以上一個或多個可選的實施例方式中，每個分隔件的第二分隔部遠離正極極片的表面和第一分隔部背離正極極片的表面平齊，有利于在電極組件膨脹時與正極收尾端相鄰的負極極片受力均勻。

16、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，沿所述電極組件的卷繞方向，所述第一分隔部的尺寸大于或等于1mm，且小于或等于5mm。

17、在以上一個或多個可選的實施例方式中，第一分隔部的尺寸大于或等于1mm，降低制造過程中第一分隔部翹起以及第一分隔部與正極極片發(fā)生離起脫落的風險，以使分隔件能夠穩(wěn)定地分隔正極收尾端的棱邊和隔離膜，降低電芯跌落過程中連接的兩個分隔件的第一分隔部局部離起而導致正極收尾端的棱邊刺穿隔膜發(fā)生短路失效的風險，有效改善電芯的安全性能和有效改善電芯跌落測試的合格率。沿電極組件的卷繞方向，第一分隔部的尺寸小于或等于5mm，減少第一分隔部對電極組件的尺寸的影響，從而減少正極容量損失和入殼不良率，從而降低能量密度損失和產(chǎn)品不良率，確保生產(chǎn)優(yōu)率。

18、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，沿所述電極組件的卷繞方向，所述第一分隔部的尺寸大于或等于2mm，且小于或等于3.5mm。

19、在以上一個或多個可選的實施例方式中，第一分隔部的尺寸大于或等于2mm，進一步降低制造過程中第一分隔部翹起以及第一分隔部與正極極片發(fā)生離起脫落的風險，以使分隔件能夠穩(wěn)定地分隔正極收尾端的棱邊和隔離膜，降低電芯跌落過程中連接的兩個分隔件的第一分隔部局部離起而導致正極收尾端的棱邊刺穿隔膜發(fā)生短路失效的風險，有效改善電芯的安全性能和有效改善電芯跌落測試的合格率。沿電極組件的卷繞方向，第一分隔部的尺寸小于或等于3.5mm，進一步減少第一分隔部對電極組件的尺寸的影響，從而減少正極容量損失和入殼不良率，從而降低能量密度損失和產(chǎn)品不良率，確保生產(chǎn)優(yōu)率。

20、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，沿所述電極組件的卷繞方向，所述第二分隔部的尺寸大于或等于1mm，且小于或等于5mm。

21、在以上一個或多個可選的實施例方式中，沿電極組件的卷繞方向，第二分隔部的尺寸大于或等于1mm，降低卷繞過程中第二分隔部翹起的風險，在兩個第二分隔部連接的情況下，第二分隔部沿電極組件的卷繞方向的尺寸較大，還能降低電芯跌落過程中連接的兩個第二分隔部局部離起而導致正極收尾端的棱邊刺穿隔膜發(fā)生短路失效的風險，有效改善電芯的安全性能和有效改善電芯跌落測試的合格率。沿電極組件的卷繞方向，第二分隔部的尺寸小于或等于5mm，將第二分隔部的尺寸控制在合理的范圍內(nèi)，減少第二分隔部對電極組件的尺寸的影響，從而減少正極容量損失和入殼不良率，從而降低能量密度損失和產(chǎn)品不良率，確保生產(chǎn)優(yōu)率。

22、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，沿所述電極組件的卷繞方向，所述第二分隔部的尺寸大于或等于2mm，且小于或等于3.5mm。

23、在以上一個或多個可選的實施例方式中，沿電極組件的卷繞方向，第二分隔部的尺寸大于或等于2mm，進一步降低卷繞過程中第二分隔部翹起的風險，在兩個第二分隔部連接的情況下，第二分隔部沿電極組件的卷繞方向的尺寸較大，還能進一步降低電芯跌落過程中連接的兩個第二分隔部局部離起而導致正極收尾端的棱邊刺穿隔膜發(fā)生短路失效的風險，進一步有效改善電芯的安全性能和有效改善電芯跌落測試的合格率。沿電極組件的卷繞方向，第二分隔部的尺寸小于或等于3.5mm，將第二分隔部的尺寸控制在合理的范圍內(nèi)，進一步減少第二分隔部對電極組件的尺寸的影響，從而減少正極容量損失和入殼不良率，從而進一步降低能量密度損失和產(chǎn)品不良率，確保生產(chǎn)優(yōu)率。

24、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，每個所述分隔件的所述第一分隔部的厚度與所述第二分隔部的厚度的比值大于或等于0.2，且小于或等于1。

25、在以上一個或多個可選的實施例方式中，每個分隔件的第一分隔部的厚度與第二分隔部的厚度的比值大于或等于0.2，減小實際生產(chǎn)加工過程中，分隔件各部分的厚度差異，降低卷繞中因應(yīng)力集中導致正極極片和分隔件斷裂的風險。每個分隔件的第一分隔部的厚度與第二分隔部的厚度的比值小于或等于1，降低第二分隔部在電極組件卷繞完成后翹起的風險，在兩個分隔件的第二分隔部相連的情況下，還能降低兩個第二分隔部離起而不能形成閉合空間的風險，從而使得分隔件能夠有效分隔正極收尾端的棱邊和隔離膜，從而降低極收尾端的棱邊刺破隔離膜的風險，提高電芯的安全性能。

26、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，每個所述分隔件的所述第一分隔部的厚度與所述第二分隔部的厚度的比值大于或等于0.5，且小于或等于0.8。

27、在以上一個或多個可選的實施例方式中，每個分隔件的第一分隔部的厚度與第二分隔部的厚度的比值大于或等于0.5，進一步減小實際生產(chǎn)加工過程中，分隔件各部分的厚度差異，從而進一步降低卷繞中因應(yīng)力集中導致正極極片和分隔件斷裂的風險。每個分隔件的第一分隔部的厚度與第二分隔部的厚度的比值小于或等于0.8，進一步降低第二分隔部在電極組件卷繞完成后翹起的風險，在兩個分隔件的第二分隔部相連的情況下，還能降低兩個第二分隔部離起而不能形成閉合空間的風險，從而使得分隔件能夠有效分隔正極收尾端的棱邊和隔離膜，從而降低極收尾端的棱邊刺破隔離膜的風險，提高電芯的安全性能。

28、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，所述正極極片包括正極集流體和正極活性物質(zhì)層，沿所述正極極片的厚度方向，所述正極集流體的兩側(cè)表面均設(shè)置有所述正極活性物質(zhì)層；所述第二分隔部的厚度與所述正極活性物質(zhì)層的厚度的比值大于或等于1.05，且小于或等于1.8。

29、在以上一個或多個可選的實施例方式中，第二分隔部的厚度與正極活性物質(zhì)層的厚度的比值大于或等于1.05，降低第二分隔部在電極組件卷繞完成后翹起的風險，在兩個分隔件的第二分隔部相連的情況下，還能降低兩個第二分隔部離起而不能形成閉合空間的風險，從而使得分隔件能夠有效分隔正極收尾端的棱邊和隔離膜，從而降低極收尾端的棱邊刺破隔離膜的風險，提高電芯的安全性能。第二分隔部的厚度與正極活性物質(zhì)層的厚度的比值小于或等于1.8，減小實際生產(chǎn)加工過程中，第二分隔部凸出正極活性物質(zhì)層背離正極集流體的表面的尺寸，避免因設(shè)置分隔件導致電極組件尺寸過大而導致嚴重的容量損失和造成入殼困難，以使電芯具有較高的能量密度和入殼優(yōu)率。

30、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，所述第二分隔部的厚度與所述正極活性物質(zhì)層的厚度的比值大于或等于1.1，且小于或等于1.5。

31、在以上一個或多個可選的實施例方式中，第二分隔部的厚度與正極活性物質(zhì)層的厚度的比值大于或等于1.1，進一步降低第二分隔部在電極組件卷繞完成后翹起的風險，在兩個分隔件的第二分隔部相連的情況下，還能降低兩個第二分隔部離起而不能形成閉合空間的風險，從而使得分隔件能夠有效分隔正極收尾端的棱邊和隔離膜，從而降低極收尾端的棱邊刺破隔離膜的風險，提高電芯的安全性能。第二分隔部的厚度與正極活性物質(zhì)層的厚度的比值小于或等于1.5，進一步減小實際生產(chǎn)加工過程中，第二分隔部凸出正極活性物質(zhì)層背離正極集流體的表面的尺寸，避免因設(shè)置分隔件導致電極組件尺寸過大而導致嚴重的容量損失和造成入殼困難，以使電芯具有較高的能量密度和入殼優(yōu)率。

32、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，所述第一分隔部的厚度大于或等于5μm，且小于或等于60μm。

33、在以上一個或多個可選的實施例方式中，第一分隔部的厚度大于或等于5μm，使得第一分隔部的厚度較大，降低跌落過程中正極收尾端的棱邊同時刺穿第一分隔部和隔離膜后發(fā)生短路失效的風險，提高電芯的安全性能。第一分隔部的厚度小于或等于60μm，避免因設(shè)置分隔件導致電極組件尺寸過大而導致嚴重的容量損失和造成入殼困難，以使電芯具有較高的能量密度和入殼優(yōu)率。

34、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，所述第一分隔部的厚度大于或等于10μm，且小于或等于30μm。

35、在以上一個或多個可選的實施例方式中，第一分隔部的厚度大于或等于10μm，使得第一分隔部的厚度更大，進一步降低跌落過程中正極收尾端的棱邊同時刺穿第一分隔部和隔離膜后發(fā)生短路失效的風險，進一步提高電芯的安全性能。第一分隔部的厚度小于或等于30μm，避免因設(shè)置分隔件導致電極組件尺寸過大而導致嚴重的容量損失和造成入殼困難，以使電芯具有較高的能量密度和入殼優(yōu)率。

36、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，所述正極極片包括正極主體和正極極耳，沿所述電極組件的卷繞軸線的延伸方向，所述正極主體具有相對的第一端和第二端，所述正極極耳連接于所述第一端；所述分隔件還包括第三分隔部，沿所述延伸方向，所述第三分隔部與所述第一分隔部相連并超出所述第二端，所述第三分隔部的厚度大于所述第一分隔部的厚度。

37、在以上一個或多個可選的實施例方式中，第三分隔部與第一分隔部相連且超出第二端，一方面，分隔件能夠分隔正極極片在第二端形成的兩個棱邊和隔離膜，降低電芯在跌落機械測試過程中或電芯處于跌落工況中第二端的兩個棱邊刺破隔離膜導致短路失效的風險，提高電芯跌落機械測試和處于跌落工況的安全性以及提升電芯跌落測試合格率。另一方面，分隔件還能分隔第二端對應(yīng)的棱邊和最靠近正極收尾端的負極極片，電極組件膨脹至與外殼抵接后，分隔件能夠使得最靠近第二端的負極極片在對應(yīng)第二端的位置的應(yīng)力得到有效緩解或釋放，從而使得負極極片的負極集流體就不容易斷裂。再一方面，由于兩個分隔件的第三分隔部超出第二端，則兩個第三分隔部填充于第二端和負極極片的負極收尾端之間的空間，并填充在負極收尾段靠近第二端的一側(cè)間隙內(nèi)，提升了電極組件膨脹時與外殼作用力的均勻性，降低電極組件受到外殼的作用力發(fā)生內(nèi)陷的風險或者緩解電極組件膨脹后受到外殼作用了發(fā)生內(nèi)陷的程度，從而降低在跌落機械測試或者電芯處于跌落工況中因電極組件內(nèi)陷而刺破隔離膜從而導致短路失效的風險，進一步提升了電芯的良率和電芯的安全性能。

38、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，沿所述電極組件的卷繞軸線的延伸方向，所述第三分隔部的尺寸大于或等于1mm，且小于或等于4mm。

39、在以上一個或多個可選的實施例方式中，沿電極組件的卷繞軸線的延伸方向，第三分隔部的尺寸大于或等于1mm，第三分隔部沿電極組件的卷繞軸線的延伸方向的尺寸較大，能夠有效降低電芯在跌落機械測試過程中或電芯處于跌落工況中第二端的兩個棱邊刺破隔離膜導致短路失效的風險，提高電芯跌落機械測試和處于跌落工況的安全性以及提升電芯跌落測試合格率。沿電極組件的卷繞軸線的延伸方向，第三分隔部的尺寸小于或等于4mm，將第三分隔部在電極組件的卷繞軸線的延伸方向的尺寸控制在合理的范圍內(nèi)，避免因設(shè)置分隔件導致電極組件在電極組件的卷繞軸線的延伸方向尺寸過大而導致嚴重的容量損失和造成入殼困難，以使電芯具有較高的能量密度和入殼優(yōu)率。

40、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，沿所述電極組件的卷繞軸線的延伸方向，所述第三分隔部的尺寸大于或等于1.5mm，且小于或等于3.5mm。

41、在以上一個或多個可選的實施例方式中，沿電極組件的卷繞軸線的延伸方向，第三分隔部的尺寸大于或等于1.5mm，第二分隔部沿電極組件的卷繞軸線的延伸方向的尺寸更大，能夠進一步有效降低電芯在跌落機械測試過程中或電芯處于跌落工況中第二端的兩個棱邊刺破隔離膜導致短路失效的風險，提高電芯跌落機械測試和處于跌落工況的安全性以及提升電芯跌落測試合格率。沿電極組件的卷繞軸線的延伸方向，第三分隔部的尺寸小于或等于3.5mm，將第三分隔部在電極組件的卷繞軸線的延伸方向的尺寸控制在合理的范圍內(nèi)，避免因設(shè)置分隔件導致電極組件在電極組件的卷繞軸線的延伸方向尺寸過大而導致嚴重的容量損失和造成入殼困難，以使電芯具有較高的能量密度和入殼優(yōu)率。

42、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，所述正極極片包括正極主體和正極極耳，沿所述電極組件的卷繞軸線的延伸方向，所述正極主體具有相對的第一端和第二端，所述正極極耳連接于所述第一端；所述分隔件還包括第四分隔部，沿所述延伸方向，所述第四分隔部與所述第一分隔部相連并超出所述第一端或所述第四分隔部與所述第一分隔部相連并超出所述正極極耳背離所述第一端的一端，所述第四分隔部的厚度大于所述第一分隔部的厚度。

43、在以上一個或多個可選的實施例方式中，第四分隔部與第一分隔部相連且超出第一端或超出正極極耳背離第一端的一端，一方面，分隔件能夠分隔正極極片在第一端形成的兩個棱邊和隔離膜或者分隔正極極耳背離第一端形成的兩個棱邊和隔離膜，降低電芯在跌落機械測試過程中或電芯處于跌落工況中第一端的兩個棱邊或者正極極耳背離第一端的兩個棱邊刺破隔離膜導致短路失效的風險，提高電芯跌落機械測試和處于跌落工況的安全性以及提升電芯跌落測試合格率。另一方面，分隔件還能分隔第一端對應(yīng)的棱邊和最靠近正極收尾端的負極極片，電極組件膨脹至與外殼抵接后，分隔件能夠使得最靠近第一端的負極極片在對應(yīng)第一端的位置的應(yīng)力得到有效緩解或釋放，從而使得負極極片的負極集流體就不容易斷裂。再一方面，由于兩個分隔件的第四分隔部超出第一端，則兩個第四分隔部填充于第一端和負極極片的負極收尾端之間的空間，并填充在負極收尾段靠近第一端的一側(cè)間隙內(nèi)，提升了電極組件膨脹時與外殼作用力的均勻性，降低電極組件受到外殼的作用力發(fā)生內(nèi)陷的風險或者緩解電極組件膨脹后受到外殼作用了發(fā)生內(nèi)陷的程度，從而降低在跌落機械測試或者電芯處于跌落工況中因電極組件內(nèi)陷而刺破隔離膜從而導致短路失效的風險，進一步提升了電芯的良率和電芯的安全性能。

44、在本技術(shù)第一方面的一些實施例中，所述負極極片具有超出所述正極收尾端的負極收尾段，沿所述正極極片的厚度方向，所述負極收尾段位于所述正極收尾端的外側(cè)。

45、在以上一個或多個可選的實施例方式中，正極極片的厚度方向，負極收尾段位于正極收尾端的外側(cè)，有利于提高電芯的能量密度。

46、第二方面，本技術(shù)實施例提供了一種用電設(shè)備，包括上述任意實施例提供的電芯。

47、在以上一個或多個可選的實施例方式中，上述實施例提供的電芯的安全性較好，通過該電芯供電的用電設(shè)備具備較好的用電安全。