CN109873092B - 电池单元及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本揭露是关于电池单元及电子设备。根据一实施例的电池单元包括：电极组件，其包括电极极片；及壳体，其收容电极组件且包括第一封边、第二封边和连接第一封边和第二封边的圆形封边，其中圆形封边界定半径为R且弧度角为
Figure DDA0001978805820000011
的虚拟圆弧区域，其中电极极片具有第一边缘、第二边缘及连接第一边缘和第二边缘的第三边缘，第一边缘和第二边缘的虚拟延长线相交形成虚拟交点A；第三边缘上的点相对于虚拟交点A具有最小距离L；且第一边缘和第二边缘的虚拟延长线在虚拟交点A处朝向第三边缘的一侧形成拐角，拐角的角度大于0度且小于180度。本揭露提供的电池单元和电子设备具备更高的安全性能、较高的空间利用率和能量密度。

Description

电池单元及电子设备
技术领域
本申请实施例涉及电池领域，特别是涉及电池单元及电子设备。
背景技术
电池已广泛应用于各种电子产品以及电动汽车等领域。然而，在电池的实际使用过程中，存在多种原因导致电池的外壳向内凹陷碰触到电池的电池极片，进而使电池的外壳受到电池极片的影响而产生严重的磨损甚至破裂，最终引起电池的外壳的电化学腐蚀，从而产生诸如电池破裂、电解液流出等多种类型的安全隐患。
因此，针对如何提高电池的安全性能，业内仍存在相当多的技术问题亟需解决。
发明内容
本申请的实施例的目的之一在于提供一种电池单元及电子设备，其在提高电池的安全性能的同时，可以保证电池较高的空间利用率和能量密度。
根据本申请的一实施例提供的一种电池单元，其包括：电极组件，所述电极组件包括电极极片及壳体。壳体收容所述电极组件且包括第一封边、第二封边和连接所述第一封边和所述第二封边的圆形封边，其中所述圆形封边界定半径为R且弧度角为
Figure GDA0002592466650000012
的虚拟圆弧区域；其中所述电极极片具有第一边缘、第二边缘及连接所述第一边缘和所述第二边缘的第三边缘，所述第一边缘的虚拟延长线和所述第二边缘的虚拟延长线相交形成虚拟交点A；所述第三边缘上的点相对于所述虚拟交点A具有最小距离L；且所述第一边缘的虚拟延长线和所述第二边缘的虚拟延长线在所述虚拟交点A处朝向所述第三边缘的一侧形成拐角，所述拐角的角度大于0度且小于180度。
在本申请的一些实施例中，所述虚拟交点A位于所述虚拟圆弧区域内，所述最小距离L为
Figure GDA0002592466650000011
其中D1为所述第一边缘至所述第一封边的垂直距离，D2为所述第二边缘至所述第二封边的垂直距离。
在本申请的一些实施例中，所述虚拟交点A位于所述虚拟圆弧区域外，所述第一边缘至所述第一封边的垂直距离为D1，所述第二边缘至所述第二封边的垂直距离为D2；所述虚拟交点A至所述第三边缘的最小距离为L2，L2等于D1和D2中的较小者。
在本申请的一些实施例中，所述第三边缘包括圆弧线、直线或不规则曲线。
在本申请的一些实施例中，所述第三边缘为半径大于R的圆弧线，所述第三边缘朝向所述圆形封边呈凸出状。
在本申请的一些实施例中，所述弧度角
Figure GDA0002592466650000021
的角度为大于等于0度且小于等于180度。
在本申请的一些实施例中，所述弧度角
Figure GDA0002592466650000022
的角度为大于等于0度且小于等于90度。
在本申请的一些实施例中，所述电极极片包括第一极片和第二极片；所述第一极片和所述第二极片之间设置有隔离膜。
在本申请的一些实施例中，所述隔离膜设置为适应所述电极极片的形状，所述隔离膜超出所述电极极片的边缘。
根据本申请的另一实施例提供的一种电子设备，其包括前述任一实施例所述的电池单元。
本申请实施例提供的电池单元和电子设备在具备更高的安全性能的同时，还能保证较高的空间利用率和能量密度。
附图说明
在下文中将简要地说明为了描述本申请实施例或现有技术所必要的附图以便于描述本申请实施例。显而易见地，下文描述中的附图仅只是本申请中的部分实施例。对本领域技术人员而言，在不需要创造性劳动的前提下，依然可以根据这些附图中所例示的结构来获得其他实施例的附图。
图1示出了根据本申请一实施例的电池单元的结构示意图；
图2示出了根据图1所示的电池单元的A-A部分的局部俯视示意图；
图3示出了根据本申请另一实施例的电池单元的局部俯视示意图，该局部俯视示意图所示的部分在图3所表示的电池单元中所处的位置与图1中的A-A部分所处的位置相同；
图4示出了根据本申请又一实施例的电池单元的局部俯视示意图，该局部俯视示意图所示的部分在图4所表示的电池单元中所处的位置与图1中的A-A部分所处的位置相同；
图5示出了根据本申请另一实施例的电池单元的局部俯视示意图，该局部俯视示意图所示的部分在图5所表示的电池单元中所处的位置与图1中的A-A部分所处的位置相同；
图6示出了根据本申请又一实施例的电池单元的局部俯视示意图，该局部俯视示意图所示的部分在图6所表示的电池单元中所处的位置与图1中的A-A部分所处的位置相同；
图7示出了根据本申请另一实施例的电池单元的局部俯视示意图，该局部俯视示意图所示的部分在图7所表示的电池单元中所处的位置与图1中的A-A部分所处的位置相同；
图8示出了根据本申请又一实施例的电池单元的局部俯视示意图，该局部俯视示意图所示的部分在图8所表示的电池单元中所处的位置与图1中的A-A部分所处的位置相同；
图9示出了根据本申请另一实施例的电池单元的局部俯视示意图，该局部俯视示意图所示的部分在图9所表示的电池单元中所处的位置与图1中的A-A部分所处的位置相同；
图10示出了根据本申请又一实施例的电池单元的局部俯视示意图。
具体实施方式
本申请的实施例将会被详细的描示在下文中。在本申请说明书全文中，将相同或相似的组件以及具有相同或相似的功能的组件通过类似附图标记来表示。在此所描述的有关附图的实施例为说明性质的、图解性质的且用于提供对本申请的基本理解。本申请的实施例不应所述被解释为对本申请的限制。
在本说明书中，除非经特别指定或限定之外，相对性的用词例如：“中央的”、“纵向的”、“侧向的”、“前方的”、“后方的”、“右方的”、“左方的”、“内部的”、“外部的”、“较低的”、“较高的”、“水平的”、“垂直的”、“高于”、“低于”、“上方的”、“下方的”、“顶部的”、“底部的”以及其衍生性的用词(例如“水平地”、“向下地”、“向上地”等等)应该解释成引用在讨论中所描述或在附图中所描示的方向。这些相对性的用词仅用于描述上的方便，且并不要求将本申请以特定的方向建构或操作。
如本文中所使用，术语“约”、“大致”、“大体上”、“实质”及“相近”用以描述及说明小的变化。当与事件或情形结合使用时，所述术语可指代其中事件或情形精确发生的例子以及其中事件或情形极近似地发生的例子。举例来说，当结合数值使用时，术语可指代小于或等于所述数值的±10％的变化范围，例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％、或小于或等于±0.05％。举例来说，如果两个数值之间的差值小于或等于所述值的平均值的±10％(例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％、或小于或等于±0.05％)，那么可认为所述两个数值“大体上”相同。
再者，为便于描述，“第一”、“第二”、“第三”等等可在本文中用于区分一个图或一系列图的不同组件。“第一”、“第二”、“第三”等等不意欲描述对应组件。
在本申请中，除非经特别指定或限定之外，“设置”、“连接”、“耦合”、“固定”以及与其类似的用词在使用上是广泛地，而且本领域技术人员可根据具体的情况以理解上述的用词可以是，比如，固定连接、可拆式连接或集成连接；其也可以是机械式连接或电连接；其也可以是直接连接或通过中介结构的间接连接；也可以是两个组件的内部通讯。
在具体实施方式及权利要求书中，由术语“中的一者”、“中的一个”、“中的一种”或其他相似术语所连接的项目的列表可意味着所列项目中的任一者。例如，如果列出项目A及B，那么短语“A及B中的一者”意味着仅A或仅B。在另一实例中，如果列出项目A、B及C，那么短语“A、B及C中的一者”意味着仅A；仅B；或仅C。项目A可包含单个元件或多个元件。项目B可包含单个元件或多个元件。项目C可包含单个元件或多个元件。
在具体实施方式及权利要求书中，由术语“中的至少一者”、“中的至少一个”、“中的至少一种”或其他相似术语所连接的项目的列表可意味着所列项目的任何组合。例如，如果列出项目A及B，那么短语“A及B中的至少一者”意味着仅A；仅B；或A及B。在另一实例中，如果列出项目A、B及C，那么短语“A、B及C中的至少一者”意味着仅A；或仅B；仅C；A及B(排除C)；A及C(排除B)；B及C(排除A)；或A、B及C的全部。项目A可包含单个元件或多个元件。项目B可包含单个元件或多个元件。项目C可包含单个元件或多个元件。
为了防止电池在使用过程中遭受来自电池极片的影响而产生严重的磨损和破裂，可以采用增大电池极片与外壳之间的距离或间隙的方式来避免外壳受到电池极片的影响。然而，电池的能量密度和空间利用率是衡量电池性能的重要指标之一，采用增大电池极片与外壳之间的距离或间隙的设计将会损失电池的能量密度，且降低电池的空间利用率。因此，这样的设计方案并不是最理想的。
鉴于以上情况，本申请实施例提供了一种电池单元，其通过对电池极片的形状及电池极片与外壳之间的位置关系进行的特殊设计而避免外壳在使用过程中遭受来自电池极片的严重影响，从而减少甚至消除由于电池极片与外壳之间出现电导通而使外壳发生电化学腐蚀所带来的安全隐患，同时保证电池较高的空间利用率和能量密度。
图1示出了根据本申请一实施例的电池单元10的结构示意图。图2示出了根据图1所示的电池单元10的A-A部分的局部俯视示意图。如图1和2所示，根据本申请一实施例的电池单元10包括：壳体100及电极组件120，该壳体100收容电极组件120。
该壳体100包括第一表面100a，及与第一表面100a相对的第二表面100b；位于第一表面100a上的第一封边101、第二封边102、第三封边103和第四封边104；位于第一表面100a上的连接第一封边101和第二封边102的第五封边105、连接第二封边102和第三封边103的第六封边106、连接第三封边103和第四封边104的第七封边107，及连接第四封边104和第一封边101的第八封边108。第五封边105是半径为R的圆弧线，且界定半径为R、弧度角
Figure GDA0002592466650000061
度的虚拟圆弧区域S。第六封边106、第七封边107和第八封边108具有与第五封边105相同的尺寸和形状。在本申请的其它实施例中，第五封边105、第六封边106、第七封边107和第八封边108中的一者或多者可以具有不同的尺寸和形状。
该壳体100还包括位于第二表面100b上的封边109、封边110、封边111和封边112，其中封边109、封边111和封边112经过热粘合而密封。在本申请的其它实施例中，封边109、封边111和封边112通过胶体或任意合适的连接方式而密封。
该壳体100为铝塑膜。在本申请的另一实施例中，该壳体100为任意合适的电池壳体材料。在本申请的又一实施例中，该壳体100为任意合适的软包电池壳体材料。
在密封壳体100的封边109、封边111和封边112之前，壳体100先经过冲坑处理，以使得壳体100具有内部空间来收容电极组件120。同时，通过冲坑处理形成了半径为R的第五封边105。本领域技术人员可以根据壳体100和/或电极组件120的具体尺寸和/或形状来分别设定第五封边105、第六封边106、第七封边107和第八封边108的半径R和弧度角
Figure GDA0002592466650000062
的具体数值。例如，弧度角
Figure GDA0002592466650000063
的角度为大于等于0度且小于等于180度，或大于等于0度且小于等于90度。
该电极组件120包括第一电极极片121、第二电极极片122和第三电极极片123。在本申请的其它实施例中，该电极组件120包括任意数量的电极极片。第一电极极片121、第二电极极片122和第三电极极片123的材料是本领域中常用的电极极片材料。该第一电极极片121、第二电极极片122和第三电极极片123之间设置有隔离膜(图中未示出)。隔离膜设置为适应第一电极极片121、第二电极极片122和第三电极极片123的形状，且超出第一电极极片121、第二电极极片122和第三电极极片123的边缘。隔离膜的材料是本领域中常用的隔离膜材料，例如，但不限于，聚对苯二甲酸和聚丙烯。
第一电极极片121、第二电极极片122和第三电极极片123具有相同的形状和尺寸。在本申请的另一实施例中，第一电极极片121、第二电极极片122和第三电极极片123具有不同的形状和尺寸。在本申请的又一实施例中，第一电极极片121在第一表面100a上的面积大于第二电极极片122和第三电极极片123的面积。在本申请的其它实施例中，第一电极极片121在第一表面100a上的面积小于或等于第二电极极片122和第三电极极片123的面积。
以下以第一电极极片121为例描述图1所示的实施例中的电极组件120的电极极片的形状。第一电极极片121具有第一边缘121a、第二边缘121b、第三边缘121c、第四边缘121d、连接第一边缘121a和第二边缘121b的第五边缘121e、连接第二边缘121b和第三边缘121c的第六边缘121f、连接第三边缘121c和第四边缘121d的第七边缘121g，及连接第四边缘121d和第一边缘121a的第八边缘121h。第六边缘121f、第七边缘121g和第八边缘121h具有与第五边缘121e相同的形状和尺寸。第五边缘121e、第六边缘121f、第七边缘121g和第八边缘121h均为圆弧线形状。在本申请的其它实施例中，第六边缘121f、第七边缘121g和第八边缘121h中的一者或多者可以具有与第五边缘121e相同的设置。
由于位于第一表面100a上的壳体100的第五封边105、第六封边106、第七封边107和第八封边108在电池单元10的实际使用过程中最容易向内凹陷碰触到第一电极极片121，因此本申请实施例通过对第一电极极片121的形状及第一电极极片121与第五封边105、第六封边106、第七封边107和第八封边108之间的位置关系进行的特殊设计而避免壳体100的第五封边105、第六封边106、第七封边107和第八封边108与第一电极极片121在电池单元10的使用过程中发生碰触而导致壳体100受到第一电极极片121的严重影响。
此处以第一电极极片121的第五边缘121e所处的部分为例，即，图1中线A-A所圈出的部分，描述图1所示的电池单元10的第一电极极片121的第五边缘121e的形状以及第一电极极片121的第五边缘121e与第五封边105之间的位置关系。
参见图2，第五封边105界定半径为R的且弧度角
Figure GDA0002592466650000081
度的虚拟圆弧区域S。第一电极极片121的第一边缘121a具有虚拟延长线121a'，第一电极极片121的第二边缘121b具有虚拟延长线121b'，虚拟延长线121a'和虚拟延长线121b'相交形成虚拟交点A，虚拟交点A位于虚拟圆弧区域S内。第一边缘121a的虚拟延长线121a'和第二边缘121b的虚拟延长线121b'在虚拟交点A处朝向第五边缘121e的一侧形成拐角
Figure GDA0002592466650000086
该拐角
Figure GDA0002592466650000082
度。在本申请的其它实施例中，该拐角
Figure GDA0002592466650000087
的角度大于0度且小于180度。第五边缘121e为圆弧线，且第五边缘121e上的点相对于虚拟交点A具有最小距离L，该最小距离L为
Figure GDA0002592466650000083
其中D1为电极组件120的第一电极极片121的第一边缘121a至壳体100的第一封边101的垂直距离，D2为电极组件120的第一电极极片121的第二边缘121b至壳体100的第二封边102的垂直距离。
此处如果不对第一电极极片121的形状做出特殊设计，则第五封边105向内凹陷时极易碰触到位于虚拟圆弧区域S内的第一电极极片121的交点A，以致使第五封边105被最为尖锐的交点A刺破。为了避免第五封边105向内凹陷时碰触第一电极极片121的最尖锐位置，可以采用增大第一电极极片121的交点A与第五封边105之间的距离或间隙的方式来避免第一电极极片121的交点A与第五封边105之间发生碰触，但是这无疑降低了电池单元10的空间利用率和能量密度。本申请图1所示的实施例通过去除在第一电极极片121的交点A处的最尖锐部分以形成向内凹陷的第五边缘121e，从而消除第五封边105向内凹陷时被第一电极极片121刺破的风险。并且，第五边缘121e上的点相对于虚拟交点A具有最小距离
Figure GDA0002592466650000084
以使得即使壳体100的第五封边105最大程度地向内凹陷半径R的距离，第五封边105也仅仅刚好与第五边缘121e碰触，从而消除壳体100的第五封边105因第五边缘121e而发生较大程度的磨损而导致电化学腐蚀的风险。此外，即使最小距离L的范围在大于0小于
Figure GDA0002592466650000085
之间，由于第一电极极片121的第五边缘121e为向内凹陷的圆弧线形状，因此即使第五封边105向内凹陷时碰触到第五边缘121e，也不会被第一电极极片121刺破，且由于第五边缘121e的圆弧线形状，壳体100的第五封边105与第五边缘121e磨损程度也显著减小，因而降低了壳体100的第五封边105发生电化学腐蚀的风险。
图3示出了根据本申请另一实施例的电池单元30的局部俯视示意图，该局部俯视示意图所示的部分在图3所表示的电池单元30中所处的位置与图1中的A-A部分所处的位置相同。请注意，此处为简化起见，未展示出图3的电池单元30的完整结构示意图。然而，本领域技术人员可理解未展示出图3的电池单元30可具有与图1的电池单元10相同的组成。
壳体300的第五封边305是半径为R的圆弧线，且界定半径为R、弧度角
Figure GDA0002592466650000091
度的虚拟圆弧区域S。第一电极极片321的第一边缘321a具有虚拟延长线321a'，第一电极极片321的第二边缘321b具有虚拟延长线321b'，虚拟延长线321a'和虚拟延长线321b'相交形成虚拟交点A，虚拟交点A位于虚拟圆弧区域S内。第一边缘321a的虚拟延长线321a'和第二边缘321b的虚拟延长线321b'在虚拟交点A处朝向第一电极极片321的第五边缘321e的一侧形成拐角
Figure GDA0002592466650000092
该拐角
Figure GDA0002592466650000093
度。在本申请的其它实施例中，该拐角
Figure GDA0002592466650000095
的角度大于0度且小于180度。第五边缘321e为圆弧线，且第五边缘321e上的点相对于虚拟交点A具有最小距离L，该最小距离L为
Figure GDA0002592466650000094
其中D1为电极组件320的第一电极极片321的第一边缘321a至壳体300的第一封边301的垂直距离，D2为电极组件320的第一电极极片321的第二边缘321b至壳体300的第二封边302的垂直距离。
此处如果不对第一电极极片321的形状做出特殊设计，则第五封边305向内凹陷时极易碰触到位于虚拟圆弧区域S内的第一电极极片321的交点A，以致使第五封边305被最为尖锐的交点A刺破。为了避免第五封边305向内凹陷时碰触第一电极极片321的最尖锐位置，可以采用增大第一电极极片321的交点A与第五封边305之间的距离或间隙的手段来避免第一电极极片321的交点A与第五封边305之间发生碰触，但是这无疑降低了电池单元30的空间利用率和能量密度。本申请图3所示的实施例通过去除在第一电极极片321的交点A处的最尖锐部分以形成向内凹陷的第五边缘321e，从而消除第五封边305向内凹陷时被第一电极极片321刺破的风险。并且，第五边缘321e上的点相对于虚拟交点A具有最小距离
Figure GDA0002592466650000101
以使得即使壳体300的第五封边305最大程度地向内凹陷半径R的距离，第五封边305也仅仅刚好与第五边缘321e碰触，从而消除壳体300的第五封边305因第五边缘321e而发生较大程度的磨损而导致电化学腐蚀的风险。此外，即使最小距离L的范围在大于0小于
Figure GDA0002592466650000102
之间，由于第一电极极片321的第五边缘321e为向内凹陷的圆弧线形状，因此即使第五封边305向内凹陷时碰触到第五边缘321e，也不会被第一电极极片321刺破，且由于第五边缘321e的圆弧线形状，壳体300的第五封边305与第五边缘321e磨损程度也显著减小，因而降低了壳体300的第五封边305发生电化学腐蚀的风险。
图4示出了根据本申请又一实施例的电池单元40的局部俯视示意图，该局部俯视示意图所示的部分在图4所表示的电池单元40中所处的位置与图1中的A-A部分所处的位置相同。请注意，此处为简化起见，未展示出图4的电池单元40的完整结构示意图。然而，本领域技术人员可理解未展示出图4的电池单元40可具有与图1的电池单元10相同的组成。
壳体400的第五封边405是半径为R的圆弧线，且界定半径为R、弧度角
Figure GDA0002592466650000103
度的虚拟圆弧区域S。第一电极极片421的第一边缘421a具有虚拟延长线421a'，第一电极极片421的第二边缘421b具有虚拟延长线421b'，虚拟延长线421a'和虚拟延长线421b'相交形成虚拟交点A，虚拟交点A位于虚拟圆弧区域S内。第一边缘421a的虚拟延长线421a'和第二边缘421b的虚拟延长线421b'在虚拟交点A处朝向第一电极极片421的第五边缘421e的一侧形成拐角
Figure GDA0002592466650000104
该拐角
Figure GDA0002592466650000105
度。在本申请的其它实施例中，该拐角
Figure GDA0002592466650000107
的角度大于0度且小于180度。第五边缘421e为圆弧线，且第五边缘421e上的点相对于虚拟交点A具有最小距离L，该最小距离L为
Figure GDA0002592466650000106
其中D1为电极组件420的第一电极极片421的第一边缘421a至壳体400的第一封边401的垂直距离，D2为电极组件420的第一电极极片421的第二边缘421b至壳体400的第二封边402的垂直距离。
此处如果不对第一电极极片421的形状做出特殊设计，则第五封边405向内凹陷时极易碰触到位于虚拟圆弧区域S内的第一电极极片421的交点A，以致使第五封边405被最为尖锐的交点A刺破。为了避免第五封边405向内凹陷时碰触第一电极极片421的最尖锐位置，可以采用增大第一电极极片421的交点A与第五封边405之间的距离或间隙的手段来避免两者之间发生碰触，但是这无疑降低了电池单元40的空间利用率和能量密度。本申请图4所示的实施例通过去除在第一电极极片421的交点A处的最尖锐部分以形成向内凹陷的第五边缘421e，从而消除第五封边405向内凹陷时被第一电极极片421刺破的风险。并且，第五边缘421e上的点相对于虚拟交点A具有最小距离
Figure GDA0002592466650000111
以使得即使壳体400的第五封边405最大程度地向内凹陷半径R的距离，第五封边405也仅仅刚好与第五边缘421e碰触，从而消除壳体400的第五封边405因第五边缘421e而发生较大程度的磨损而导致电化学腐蚀的风险。此外，即使最小距离L的范围在大于0小于
Figure GDA0002592466650000112
之间，由于第一电极极片421的第五边缘421e为向内凹陷的圆弧线形状，因此即使第五封边405向内凹陷时碰触到第五边缘421e，也不会被第一电极极片421刺破，且由于第五边缘421e的圆弧线形状，壳体400的第五封边405与第五边缘421e磨损程度也显著减小，因而降低了壳体400的第五封边405发生电化学腐蚀的风险。
图5示出了根据本申请另一实施例的电池单元50的局部俯视示意图，该局部俯视示意图所示的部分在图5所表示的电池单元50中所处的位置与图1中的A-A部分所处的位置相同。请注意，此处为简化起见，未展示出图5的电池单元50的完整结构示意图。然而，本领域技术人员可理解未展示出图5的电池单元50可具有与图1的电池单元10相同的组成。
壳体500的第五封边505是半径为R的圆弧线，且界定半径为R、弧度角
Figure GDA0002592466650000113
度的虚拟圆弧区域S。第一电极极片521的第一边缘521a具有虚拟延长线521a'，第一电极极片521的第二边缘521b具有虚拟延长线521b'，虚拟延长线521a'和虚拟延长线521b'相交形成虚拟交点A，虚拟交点A位于虚拟圆弧区域S外。第一边缘521a的虚拟延长线521a'和第二边缘521b的虚拟延长线521b'在虚拟交点A处朝向第一电极极片521的第五边缘521e的一侧形成拐角
Figure GDA0002592466650000121
该拐角
Figure GDA0002592466650000122
度。在本申请的其它实施例中，该拐角
Figure GDA0002592466650000125
的角度大于0度且小于180度。第五边缘521e为圆弧线，且第五边缘521e上的点相对于虚拟交点A具有最小距离L，该最小距离L为D1，其中D1为第一电极极片521的第一边缘521a至壳体500的第一封边501的垂直距离，D2为第一电极极片521的第二边缘521b至壳体500的第二封边502的垂直距离，且D1小于D2。在本申请的其他实施例中，最小距离L为L2，L2等于D1和D2中的较小者。
由于第一电极极片521的第一边缘521a的虚拟延长线521a'和第一电极极片521的第二边缘521b的虚拟延长线521b'的交点A在电池单元50的虚拟圆弧区域S外，因此在电池实际使用过程中，第一电极极片521与电池单元50的第五封边505的发生严重磨损的可能性较小。针对这样的情况，只需要满足电池单元50在使用过程中避免因第一电极极片521膨胀而被刺穿的基本要求。因而，本申请图5所示的实施例通过设计虚拟交点A距离第一电极极片521的第五边缘521e上的点的最小距离为D1和D2中的较小者，即可满足电池单元50在使用过程中避免因第一电极极片521膨胀而被刺穿的基本要求，从而提高电池单元50的安全性能，且同时保证较高的空间利用率和能量密度。
图6示出了根据本申请又一实施例的电池单元60的局部俯视示意图，该局部俯视示意图所示的部分在图6所表示的电池单元中所处的位置与图1中的A-A部分所处的位置相同。请注意，此处为简化起见，未展示出图6的电池单元60的完整结构示意图。然而，本领域技术人员可理解未展示出图6的电池单元60可具有与图1的电池单元10相同的组成。
壳体600的第五封边605是半径为R的圆弧线，且界定半径为R、弧度角
Figure GDA0002592466650000123
度的虚拟圆弧区域S。第一电极极片621的第一边缘621a具有虚拟延长线621a'，第一电极极片621的第二边缘621b具有虚拟延长线621b'，虚拟延长线621a'和虚拟延长线621b'相交形成虚拟交点A，虚拟交点A位于虚拟圆弧区域S内。第一边缘621a的虚拟延长线621a'和第二边缘621b的虚拟延长线621b'在虚拟交点A处朝向第五边缘621e的一侧形成拐角
Figure GDA0002592466650000124
该拐角
Figure GDA0002592466650000131
度。在本申请的其它实施例中，该拐角
Figure GDA0002592466650000135
的角度大于0度且小于180度。第五边缘621e为不规则曲线，且第五边缘621e上的点相对于虚拟交点A具有最小距离L，该最小距离L为
Figure GDA0002592466650000132
其中D1为电极组件620的第一电极极片621的第一边缘621a至壳体600的第一封边601的垂直距离，D2为电极组件620的第一电极极片621的第二边缘621b至壳体600的第二封边602的垂直距离。
此处如果不对第一电极极片621的形状做出特殊设计，则第五封边605向内凹陷时极易碰触到位于虚拟圆弧区域S内的第一电极极片621的交点A，以致使第五封边605被最为尖锐的交点A刺破。为了避免第五封边605向内凹陷时碰触第一电极极片621的最尖锐位置，可以采用增大第一电极极片621的交点A与第五封边605之间的距离或间隙的手段来避免两者之间发生碰触，但是这无疑降低了电池单元60的空间利用率和能量密度。本申请图6所示的实施例通过去除在第一电极极片621的交点A处的最尖锐部分以形成向内凹陷的第五边缘621e，从而消除第五封边605向内凹陷时被第一电极极片621刺破的风险。并且，第五边缘621e上的点相对于虚拟交点A具有最小距离
Figure GDA0002592466650000133
以使得即使壳体600的第五封边605最大程度地向内凹陷半径R的距离，第五封边605也仅仅刚好与第五边缘621e碰触，从而消除壳体600的第五封边605因第五边缘621e而发生较大程度的磨损而导致电化学腐蚀的风险。此外，即使最小距离L的范围在大于0小于
Figure GDA0002592466650000134
之间，由于第一电极极片621的第五边缘621e为向内凹陷的不规则曲线，因此即使第五封边605向内凹陷时碰触到第五边缘621e，也不会被第一电极极片621刺破，且由于第五边缘621e为向内凹陷的不规则曲线，壳体600的第五封边605与第五边缘621e磨损程度也显著减小，因而降低了壳体600的第五封边605发生电化学腐蚀的风险。
图7示出了根据本申请另一实施例的电池单元70的局部俯视示意图，该局部俯视示意图所示的部分在图7所表示的电池单元70中所处的位置与图1中的A-A部分所处的位置相同。请注意，此处为简化起见，未展示出图7的电池单元70的完整结构示意图。然而，本领域技术人员可理解未展示出图7的电池单元70可具有与图1的电池单元10相同的组成。
壳体700的第五封边705是半径为R的圆弧线，且界定半径为R、弧度角
Figure GDA0002592466650000141
度的虚拟圆弧区域S。第一电极极片721的第一边缘721a具有虚拟延长线721a'，第一电极极片721的第二边缘721b具有虚拟延长线721b'，虚拟延长线721a'和虚拟延长线721b'相交形成虚拟交点A，虚拟交点A位于虚拟圆弧区域S内。第一边缘721a的虚拟延长线721a'和第二边缘721b的虚拟延长线721b'在虚拟交点A处朝向第五边缘721e的一侧形成拐角
Figure GDA0002592466650000142
该拐角
Figure GDA0002592466650000143
度。在本申请的其它实施例中，该拐角
Figure GDA0002592466650000146
的角度大于0度且小于180度。第五边缘721e是为半径大于R的圆弧线，且朝向第五封边705呈凸出状。第五边缘721e上的点相对于虚拟交点A具有最小距离L，L大于0。在本申请的另一实施例中，L等于
Figure GDA0002592466650000144
其中D1为电极组件720的第一电极极片721的第一边缘721a至壳体700的第一封边701的垂直距离，D2为电极组件720的第一电极极片721的第二边缘721b至壳体700的第二封边702的垂直距离。在本申请的又一实施例中，最小距离L大于0且小于
Figure GDA0002592466650000145
此处如果不对第一电极极片721的形状做出特殊设计，则第五封边705向内凹陷时极易碰触到位于虚拟圆弧区域S内的第一电极极片721的交点A，以致使第五封边705被最为尖锐的交点A刺破。为了避免第五封边705向内凹陷时碰触第一电极极片721的最尖锐位置，可以采用增大第一电极极片721的交点A与第五封边705之间的距离或间隙的手段来避免两者之间发生碰触，但是这无疑降低了电池单元70的空间利用率和能量密度。本申请图7所示的实施例通过去除在第一电极极片721的交点A处的最尖锐的部分以形成第五边缘721e，从而消除第五封边705向内凹陷时被第一电极极片721刺破的风险。并且，由于第五边缘721e是半径大于R的圆弧线，且朝向第五封边705呈凸出状，因此即使当第五封边705向内凹陷时碰触到第五边缘721e，第五封边705也不会被第五边缘721e刺破，且两者之间也不会发生较大程度的磨损，因而降低了壳体700的第五封边705发生电化学腐蚀的风险。此外，由于第五边缘721e为半径大于R的圆弧线且朝向第五封边705呈凸出状，可以设定最小距离L为大于0且小于等于
Figure GDA0002592466650000151
的值，因而在降低第五封边705发生电化学腐蚀的风险的同时，可以保证或提高电池单元70的空间利用率和能量密度。
图8示出了根据本申请又一实施例的电池单元80的局部俯视示意图，该局部俯视示意图所示的部分在图8所表示的电池单元80中所处的位置与图1中的A-A部分所处的位置相同。请注意，此处为简化起见，未展示出图8的电池单元80的完整结构示意图。然而，本领域技术人员可理解未展示出图8的电池单元80可具有与图1的电池单元10相同的组成。
壳体800的第五封边805是半径为R的圆弧线，且界定半径为R、弧度角
Figure GDA0002592466650000152
度的虚拟圆弧区域S。第一电极极片821的第一边缘821a具有虚拟延长线821a'，第一电极极片821的第二边缘821b具有虚拟延长线821b'，虚拟延长线821a'和虚拟延长线821b'相交形成虚拟交点A，虚拟交点A位于虚拟圆弧区域S内。第一边缘821a的虚拟延长线821a'和第二边缘821b的虚拟延长线821b'在虚拟交点A处朝向第五边缘821e的一侧形成拐角
Figure GDA0002592466650000153
该拐角
Figure GDA0002592466650000154
度。在本申请的其它实施例中，该拐角
Figure GDA0002592466650000157
的角度大于0度且小于180度。第五边缘821e是直线，第五边缘821e上的点相对于虚拟交点A具有最小距离L，L大于0。在本申请的另一实施例中，最小距离L等于
Figure GDA0002592466650000155
其中D1为电极组件820的第一电极极片821的第一边缘821a至壳体800的第一封边801的垂直距离，D2为电极组件820的第一电极极片821的第二边缘821b至壳体800的第二封边802的垂直距离。在本申请的又一实施例中，最小距离L大于0且小于
Figure GDA0002592466650000156
此处如果不对第一电极极片821的形状做出特殊设计，则第五封边805向内凹陷时极易碰触到位于虚拟圆弧区域S内的第一电极极片821的交点A，以致使第五封边805被最为尖锐的交点A刺破。为了避免第五封边805向内凹陷时碰触第一电极极片821的最尖锐位置，可以采用增大第一电极极片821的交点A与第五封边805之间的距离或间隙的手段来避免两者之间发生碰触，但是这无疑降低了电池单元80的空间利用率和能量密度。本申请图8所示的实施例通过去除在第一电极极片821的交点A处的最尖锐的部分以形成第五边缘821e，从而消除第五封边805向内凹陷时被第一电极极片821刺破的风险。并且，由于第五边缘821e是直线，因此即使当第五封边805向内凹陷时碰触到第五边缘821e，第五封边805也不会被第五边缘821e刺破，且两者之间也不会发生较大程度的磨损，因而降低了壳体800的第五封边805发生电化学腐蚀的风险。此外，由于可以设定最小距离L为大于0且小于等于
Figure GDA0002592466650000161
的值，因而在降低第五封边805发生电化学腐蚀的风险的同时，可以保证或提高电池单元80的空间利用率和能量密度。
图9示出了根据本申请另一实施例的电池单元90的局部俯视示意图，该局部俯视示意图所示的部分在图9所表示的电池单元90中所处的位置与图1中的A-A部分所处的位置相同。请注意，此处为简化起见，未展示出图9的电池单元90的完整结构示意图。然而，本领域技术人员可理解未展示出图9的电池单元90可具有与图1的电池单元10相同的组成。
壳体900的第五封边905是半径为R的圆弧线，且界定半径为R、弧度角
Figure GDA0002592466650000162
度的虚拟圆弧区域S。第一电极极片921的第一边缘921a具有虚拟延长线921a'，第一电极极片921的第二边缘921b具有虚拟延长线921b'，虚拟延长线921a'和虚拟延长线921b'相交形成虚拟交点A，虚拟交点A位于虚拟圆弧区域S内。第一边缘921a的虚拟延长线921a'和第二边缘921b的虚拟延长线921b'在虚拟交点A处朝向第一电极极片921的第五边缘921e的一侧形成拐角
Figure GDA0002592466650000163
该拐角
Figure GDA0002592466650000164
度。在本申请的其它实施例中，该拐角
Figure GDA0002592466650000167
的角度大于0度且小于180度。第五边缘921e由多条直线构成，第五边缘921e上的点相对于虚拟交点A具有最小距离L，L大于0。在本申请的另一实施例中，最小距离L等于
Figure GDA0002592466650000165
其中D1为电极组件920的第一电极极片921的第一边缘921a至壳体900的第一封边901的垂直距离，D2为电极组件920的第一电极极片921的第二边缘921b至壳体900的第二封边902的垂直距离。在本申请的又一实施例中，最小距离L大于0且小于
Figure GDA0002592466650000166
此处如果不对第一电极极片921的形状做出特殊设计，则第五封边905向内凹陷时极易碰触到位于虚拟圆弧区域S内的第一电极极片921的交点A，以致使第五封边905被最为尖锐的交点A刺破。为了避免第五封边905向内凹陷时碰触第一电极极片921的最尖锐位置，可以采用增大第一电极极片921的交点A与第五封边905之间的距离或间隙的手段来避免两者之间发生碰触，但是这无疑降低了电池单元90的空间利用率和能量密度。本申请图9所示的实施例通过去除在第一电极极片921的交点A处的最尖锐的部分以形成第五边缘921e，从而消除第五封边905向内凹陷时被第一电极极片921刺破的风险。并且，由于第五边缘921e是直线，因此即使当第五封边905向内凹陷时碰触到第五边缘921e，第五封边905也不会被第五边缘921e刺破，且两者之间也不会发生较大程度的磨损，因而降低了壳体900的第五封边905发生电化学腐蚀的风险。此外，由于可以设定最小距离L为大于0且小于等于
Figure GDA0002592466650000171
的值，因而在降低第五封边905发生电化学腐蚀的风险的同时，可以保证或提高电池单元90的空间利用率和能量密度。
图10示出了根据本申请又一实施例的电池单元10'的局部俯视示意图，如图10所示，根据本申请一实施例的电池单元10'包括：壳体100'及电极极片120'，该壳体100'收容电极极片120'。
该壳体100'包括第一封边101'、第二封边102'、第三封边103'、第四封边104'、第五封边105'和第六封边106'；以及连接第一封边101'和第二封边102'的第七封边107'、连接第二封边102'和第三封边103'的第八封边108'、连接第三封边103'和第四封边104'的第九封边109'、连接第四封边104'和第五封边105'的第十封边110'、连接第五封边105'和第六封边106'的第十一封边111'，以及连接第六封边106'和第一封边101'的第十二封边112'。
第七封边107'、第八封边108'、第九封边109'、第十封边110'、第十一封边111'和第十二封边112'分别是半径为R1、R2、R3、R4、R5和R6的圆弧线，且分别界定半径为R1、R2、R3、R4、R5和R6且弧度角分别为
Figure GDA0002592466650000172
度、
Figure GDA0002592466650000173
度、
Figure GDA0002592466650000174
度、
Figure GDA0002592466650000175
度、
Figure GDA0002592466650000176
度、
Figure GDA0002592466650000177
Figure GDA0002592466650000178
度的虚拟圆弧区域S1、S2、S3、S4、S5和S6。在本申请的另一实施例中，第七封边107'、第八封边108'、第九封边109'、第十封边110'、第十一封边111'和第十二封边112'中的一者或多者具有不同的尺寸和形状。在本申请的又一实施例中，第七封边107'、第八封边108'、第九封边109'、第十封边110'、第十一封边111'和第十二封边112'中的一者或多者具有相同的尺寸和形状。
该壳体100'为铝塑膜。在本申请的另一实施例中，该壳体100'为任意合适的电池壳体材料。在本申请的又一实施例中，该壳体100'为任意合适的软包电池壳体材料。
壳体100'经过冲坑处理，以使得壳体100'具有内部空间来收容电极极片120'。同时，通过冲坑处理形成了半径为R1、R2、R3、R4、R5和R6的第七封边107'、第八封边108'、第九封边109'、第十封边110'、第十一封边111'和第十二封边112'。本领域技术人员可以根据壳体100'和/或电极极片120'的具体尺寸和/或形状来设定第七封边107'、第八封边108'、第九封边109'、第十封边110'、第十一封边111'和第十二封边112'的半径和弧度角的具体数值。
在本申请的其它实施例中，电池单元10'包括任意数量的电极极片，且多个电极极片之间设置有隔离膜。隔离膜设置为适应多个电极极片的形状，且超出电极极片的边缘。隔离膜的材料是本领域中常用的隔离膜材料，例如，但不限于，聚对苯二甲酸和聚丙烯
电极极片120'的材料是本领域中常用的电极极片材料。电极极片120'具有第一边缘120a'、第二边缘120b'、第三边缘120c'、第四边缘120d'、第五边缘120e'和第六边缘120f'。
电极极片120'还具有连接第一边缘120a'和第二边缘120b'的第七边缘120g'、连接第二边缘120b'和第三边缘120c'的第八边缘120h'、连接第三边缘120c'和第四边缘120d'的第九边缘120i'、连接第五边缘120e'和第六边缘120f'的第十边缘120j'，以及连接第六边缘120f'和第一边缘120a'的第十一边缘120k'。
第七封边107'界定半径为R1的且弧度角为
Figure GDA0002592466650000181
度的虚拟圆弧区域S1。电极极片120'的第一边缘120a'具有虚拟延长线120a″，电极极片120'的第二边缘120b'具有虚拟延长线121b″，虚拟延长线121a″和虚拟延长线121b″相交形成虚拟交点A1，虚拟交点A1位于虚拟圆弧区域S1外。第一边缘121a'的虚拟延长线121a″和第二边缘120b'的虚拟延长线121b″在虚拟交点A1处朝向第七边缘120g'的一侧形成拐角
Figure GDA0002592466650000191
该拐角
Figure GDA0002592466650000192
度。第七边缘120g'为圆弧线，且第七边缘120g'上的点相对于虚拟交点A1具有最小距离为L1'，L1'＝D1'，其中D1'为第一边缘120a'至第一封边101'的垂直距离，D2'为第二边缘120b'至第二封边102'的垂直距离，且D1'小于D2'。在本申请的其他实施例中，最小距离L1'等于D1'和D2'中的较小者。
第七封边108'界定半径为R2的且弧度角为
Figure GDA0002592466650000193
度的虚拟圆弧区域S2。电极极片120'的第二边缘120b'具有虚拟延长线121b″′，电极极片120'的第三边缘120c'具有虚拟延长线121c″，虚拟延长线121b″′和虚拟延长线121c″相交形成虚拟交点A2，虚拟交点A2位于虚拟圆弧区域S2外。第二边缘120b'的虚拟延长线121b″′和第三边缘120c'的虚拟延长线121c″在虚拟交点A2处朝向第八边缘120h'的一侧形成拐角
Figure GDA0002592466650000194
该拐角
Figure GDA0002592466650000195
度。第八边缘120h'为圆弧线，且第八边缘120h'上的点相对于虚拟交点A2具有最小距离为L2'，L2'＝D3'，其中D3'为第三边缘120c'至第三封边103'的垂直距离，D2'为第二边缘120b'至第二封边102'的垂直距离，且D3'小于D2'。在本申请的其他实施例中，最小距离L2'等于D3'和D2'中的较小者。
第九封边109'界定半径为R3的且弧度角为
Figure GDA0002592466650000196
度的虚拟圆弧区域S3。电极极片120'的第三边缘120c'具有虚拟延长线121c″′，电极极片120'的第四边缘120d'具有虚拟延长线120d″，虚拟延长线121c″′和虚拟延长线120d″相交形成虚拟交点A3，虚拟交点A3位于虚拟圆弧区域S3内。第三边缘120c'的虚拟延长线121c″′和第四边缘120d'的虚拟延长线120d″在虚拟交点A3处朝向第九边缘120i'的一侧形成拐角
Figure GDA0002592466650000197
该拐角
Figure GDA0002592466650000198
度。第九边缘120i'上的点相对于虚拟交点A3具有最小距离
Figure GDA0002592466650000199
其中D3′为电极极片120'的第三边缘120c'至壳体100'的第三封边103'的垂直距离，D4′为电极极片120'的第四边缘120d'至壳体100'的第四封边104'的垂直距离。
电极极片120'的第四边缘120d'和电极极片120'的第五边缘120e'在第十封边110'附近处相交于交点B，且在交点B处形成拐角
Figure GDA00025924666500001910
该拐角
Figure GDA00025924666500001911
度。此时交点B与第十封边110'不存在磨损关系，因此不需要对电极极片120'的第五边缘120e'和第四边缘120d'做特殊处理。
第十一封边111'界定半径为R5的且弧度角为
Figure GDA0002592466650000201
度的虚拟圆弧区域S5。电极极片120'的第五边缘120e'具有虚拟延长线120e″′，电极极片120'的第六边缘120f'具有虚拟延长线120f″，虚拟延长线120e″′和虚拟延长线120f'相交形成虚拟交点A5，虚拟交点A5位于虚拟圆弧区域S5内。第五边缘120e'的虚拟延长线120e″′和第六边缘120f'的虚拟延长线120f″在虚拟交点A5形成拐角
Figure GDA0002592466650000202
该拐角
Figure GDA0002592466650000203
度。第十边缘120j'上的点相对于虚拟交点A5具有最小距离
Figure GDA0002592466650000204
其中D6′为电极极片120'的第六边缘120f'至壳体100'的第六封边106'的垂直距离，D5′为电极极片120'的第五边缘120e'至壳体100'的第五封边105'的垂直距离。
第十二封边112'界定半径为R6的且弧度角为
Figure GDA0002592466650000205
度的虚拟圆弧区域S6。电极极片120'的第六边缘120f'具有虚拟延长线120f″′，电极极片120'的第一边缘120a'具有虚拟延长线120a″′，虚拟延长线120f″′和虚拟延长线120a″′相交形成虚拟交点A6，虚拟交点A6位于虚拟圆弧区域S6内。第六边缘120f'的虚拟延长线120f″′和第一边缘120a'的虚拟延长线120a″′在虚拟交点A6形成拐角
Figure GDA0002592466650000206
该拐角
Figure GDA0002592466650000207
度。第十一边缘120k'上的点相对于虚拟交点A6具有最小距离
Figure GDA0002592466650000208
其中D6′为电极极片120'的第六边缘120f'至壳体100'的第六封边106'的垂直距离，D1′为电极极片120'的第一边缘120a'至壳体100'的第一封边102a'的垂直距离。
本申请实施例还提供一种电子设备，其可包括根据本申请实施例的一或多个电池单元。
本申请的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本申请的教示及揭示而作种种不背离本申请精神的替换及修饰。因此，本申请的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本申请的替换及修饰，并为本申请的权利要求书所涵盖。

Claims (8)

1.一种电池单元，包括：
电极组件，包括电极极片；及
壳体，收容所述电极组件且包括第一封边、第二封边和连接所述第一封边和所述第二封边的圆形封边，其中所述圆形封边界定半径为R且弧度角为
Figure FDA0002592466640000011
的虚拟圆弧区域；其特征在于，
所述电极极片具有第一边缘、第二边缘及连接所述第一边缘和所述第二边缘的第三边缘，所述第一边缘的虚拟延长线和所述第二边缘的虚拟延长线相交形成虚拟交点A；
所述第三边缘上的点相对于所述虚拟交点A具有最小距离L；且
所述第一边缘的虚拟延长线和所述第二边缘的虚拟延长线在所述虚拟交点A处朝向所述第三边缘的一侧形成拐角，所述拐角的角度大于0度且小于180度，
其中，所述虚拟交点A位于所述虚拟圆弧区域内，所述最小距离L为
Figure FDA0002592466640000014
其中D1为所述第一边缘至所述第一封边的垂直距离，D2为所述第二边缘至所述第二封边的垂直距离，或
所述虚拟交点A位于所述虚拟圆弧区域外，所述第一边缘至所述第一封边的垂直距离为D1，所述第二边缘至所述第二封边的垂直距离为D2；所述虚拟交点A至所述第三边缘的最小距离为L2，L2等于D1和D2中的较小者。
2.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述第三边缘包括圆弧线、直线或不规则曲线。
3.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述第三边缘为半径大于R的圆弧线，所述第三边缘朝向所述圆形封边呈凸出状。
4.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述弧度角
Figure FDA0002592466640000012
的角度为大于等于0度且小于等于180度。
5.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述弧度角
Figure FDA0002592466640000013
的角度为大于等于0度且小于等于90度。
6.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述电极极片包括第一极片和第二极片；所述第一极片和所述第二极片之间设置有隔离膜。
7.根据权利要求6所述的电池单元，其特征在于，所述隔离膜设置为适应所述电极极片的形状，所述隔离膜超出所述电极极片的边缘。
8.一种电子设备，其包括权利要求1-7中任一项所述的电池单元。
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