CN110690408B - 电芯及其电池 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种电芯及其电池，所述电芯包括：电极组件，所述电极组件包括：第一极片，设有第一涂覆层和未涂覆的第一空箔区；和包装袋，所述包装袋包括：第一主体，所述电极组件设置在所述包装袋内；其中，所述第一空箔区与所述第一主体电连接。此外，所述电极组件还可包括：第二极片，设有第二涂覆层和未涂覆的第二空箔区，所述包装袋还可包括：第二主体，所述第二空箔区与所述第二主体电连接。由此，可以通过在包装袋设置的第一主体或第二主体处对电极组件充电或放电，节省极耳的设置，进而可以节省电芯占用的空间，以提高电芯的能量密度，且可以提高电芯的安全性能和便于电芯的布置。

Description

电芯及其电池
技术领域
本申请涉及电池结构领域，具体而言，涉及一种电池。
背景技术
二次电池已经被广泛应用于各类的电子产品，随着电子产品趋向小型化、智能化发展，对二次电池的能量密度及使用安全性能提出了更高的要求，这就需要在更小的体积中贡献出更可能多的能量并具有可靠的安全性能。
相关技术中，二次电池的整体体积占用空间较大，而且二次电池在循环充放电的使用过程中均会不可避免的发生负反应而产生气体，引起电池主体的膨胀。当产气量超出电池外包装壳承受极限时，继续使用将会存在引发爆炸起火的风险，从而导致二次电池在使用过程中存在安全隐患。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出了一种电芯，所述电芯充放电非常方便，具有较小的体积和较高的能量密度，且其安全性高。
根据本申请实施例的电芯，包括电极组件，所述电极组件包括：第一极片，设有第一涂覆层和未涂覆的第一空箔区；和包装袋，所述包装袋包括：第一主体，所述电极组件设置在所述包装袋内；其中，所述第一空箔区与所述第一主体电连接。
根据本发明实施例的电芯，通过将所述电极组件的所述第一空箔区与所述第一主体电连接，从而可以通过在所述包装袋上设置的所述第一主体对所述电极组件进行充电或放电，非常方便，而无需再在电芯外部设置正极和/或负极极耳，从而可以节省电芯占用的空间以进一步提高其能量密度，且便于电芯在各应用设备中的布置。
根据本发明的一些实施例，所述第一主体包括：第一导电区，所述第一导电区包括：第一金属层和第一融合层，第一融合层设置在所述第一金属层的一个表面上。
根据本发明的一些实施例，所述第一空箔区与所述第一金属层电连接。
根据本发明的一些实施例，所述第一融合层设有第一凹陷部，所述第一凹陷部设有第一导电胶粘剂，所述第一空箔区通过所述第一导电胶粘剂与所述第一金属层电连接。
根据本发明的一些实施例，所述第一导电胶粘剂与所述第一金属层之间的粘结力小于所述第一导电胶粘剂与所述第一空箔区之间的粘结力。通过第一导电胶粘剂与第一金属层与第一空箔区之间的粘结力差异，可以实现当电芯的包装袋内产生气体而膨胀时，通过该膨胀力可以将第一金属层与第一空箔区之间相分离以切断电芯的充电和放电，进而可避免电芯的继续使用可能导致爆炸起火的风险，从而可提高电芯的安全性。
根据本发明的一些实施例，所述第一主体还包括第一保护层，所述第一保护层设置在所述第一金属层的另一个表面上。
根据本发明的一些实施例，所述第一保护层设有第三凹陷部，所述第三凹陷部设有第一导电单元，所述第一导电单元与所述第一金属层电连接。
再者，根据本发明的又一些实施例，所述电极组件还包括第二极片，所述第二极片设有第二涂覆层和未涂覆的第二空箔区；所述包装袋还包括第二主体，所述第一主体与所述第二主体连接或间隔设置，所述第二空箔区与所述第二主体电连接。
根据本发明实施例的电芯，通过将所述电极组件的所述第二空箔区与所述第二主体电连接，从而可以通过在所述包装袋上设置的所述第二主体对所述电极组件进行充电和放电，非常方便，而无需再在电芯外部设置正极和/或负极极耳，从而可以节省电芯占用的空间以进一步提高其能量密度，且便于电芯在各应用设备中的布置。
根据本发明的一些实施例，所述第二主体包括第二导电区，所述第二导电区包括：第二金属层和第二融合层，所述第二融合层设置在所述第二金属层的一个表面上。
根据本发明的一些实施例，所述第二空箔区与所述第二金属层电连接。
根据本发明的一些实施例，所述第二融合层设有第二凹陷部，所述第二凹陷部设有第二导电胶粘剂，所述第二空箔区通过所述第二导电胶粘剂与所述第二金属层电连接。
根据本发明的一些实施例，所述第二导电胶粘剂与所述第二金属层之间的粘结力小于所述第二导电胶粘剂与所述第二空箔区之间的粘结力。通过第二导电胶粘剂与第二金属层与第二空箔区之间的粘结力差异，同样可以实现当电芯的包装袋内产生气体而膨胀时，通过该膨胀力可以将第二金属层与第二空箔区之间相分离以切断电芯的充电和放电，进而可避免电芯的继续使用可能导致爆炸起火的风险，从而可提高电芯的安全性。
根据本发明的一些实施例，所述第二主体还包括第二保护层，所述第二保护层设置在所述第二金属层的另一个表面上。
根据本发明的一些实施例，所述第二保护层设有第四凹陷部，所述第四凹陷部设有第二导电单元，所述第二导电单元与所述第二金属层电连接。
此外，根据本发明的又一些实施例，所述电极组件还包括第二极片，所述第二极片设有第二涂覆层和未涂覆的第二空箔区；所述包装袋还包括第二主体，所述第一主体和所述第二主体结合形成容纳空间，所述电极组件容纳在所述容纳空间内，所述第二空箔区与所述第二主体电连接。
根据本发明的一些实施例，所述第一主体包括第一金属层和第一融合层，所述第一融合层设置在所述第一金属层的一个表面上；所述第二主体包括第二金属层和第二融合层，所述第二融合层设置在所述第二金属层的一个表面上；其中，所述第一融合层与所述第二融合层朝向彼此相对设置。
根据本发明的一些实施例，所述第一空箔区与所述第一金属层电连接，所述第二空箔区与所述第二金属层电连接。
根据本发明的一些实施例，所述第一融合层设有第一凹陷部，所述第一凹陷部设有第一导电胶粘剂，所述第一空箔区通过所述第一导电胶粘剂与所述第一金属层电连接。
根据本发明的一些实施例，所述第一导电胶粘剂与所述第一金属层之间的粘结力小于所述第一导电胶粘剂与所述第一空箔区之间的粘结力，且小于所述第一融合层与所述第二融合层之间的粘结力。
根据本发明的一些实施例，所述第二融合层设有第二凹陷部，所述第二凹陷部设有第二导电胶粘剂，所述第二空箔区通过所述第二导电胶粘剂与所述第二金属层电连接。
根据本发明的一些实施例，所述第二导电胶粘剂与所述第二金属层之间的粘结力小于所述第二导电胶粘剂与所述第二空箔区之间的粘结力，且小于所述第一融合层与所述第二融合层之间的粘结力。
根据本发明的一些实施例，所述第一主体还包括第一保护层，所述第一保护层设置在所述第一金属层的另一个表面上。
根据本发明的一些实施例，所述第一保护层设有第三凹陷部，所述第三凹陷部设有第一导电单元，所述第一导电单元与所述第一金属层电连接。
根据本发明的一些实施例，所述第二主体还包括第二保护层，所述第二保护层设置在所述第二金属层的另一个表面上。
根据本发明的一些实施例，所述第二保护层设有第四凹陷部，所述第四凹陷部设有第二导电单元，所述第二导电单元与所述第二金属层电连接。
根据本发明的一些实施例，所述第一主体和所述第二主体结合还形成密封部，所述密封部与所述容纳空间连接，所述密封部的边缘部分设有绝缘层。
根据本发明的一些实施例，所述电极组件通过复数个所述第一极片、复数个隔离膜和复数个所述第二极片堆叠而成；所述复数个所述第一极片的所述第一空箔区之间彼此电连接以形成第三导电单元，所述第三导电单元与所述第一金属层电连接；所述复数个所述第二极片的所述第二空箔区之间彼此电连接以形成第四导电单元，所述第四导电单元与所述第二金属层电连接。
此外，本发明还提出了一种电池，所述电池包括上述的电芯。
根据本发明实施例的电池，所述电池包括壳体和上述的电芯，所述电芯设置在所述壳体内。
本发明实施例的电池可以通过所述电芯的电极组件实现充放电，而且上述结构可以使得该电池无需在该电芯的外部再设置极耳可以节省电池的占用空间，提高电池的空间利用率，进而可以提高电池的能量密度。同时，当电池在使用过程中异常产气而发生膨胀时，电芯的包装袋可以通过气体的膨胀而使得电极组件的空箔区与包装袋相分离，从而切断电池的充电和放电通路，可防止电池的继续使用而产生爆炸着火的风险，进而可提高电池的使用安全性。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点，可在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一实施例的电芯的示意图；
图2是图1中沿A-A方向的剖视示意图；
图3是图1中沿B-B方向的剖视示意图；
图4是根据本发明另一实施例的电芯的示意图；
图5是图4中沿C-C方向的剖视示意图；
图6是图4中沿D-D方向的剖视示意图；
图7是根据本发明另一实施例的电芯的示意图；
图8是图7中沿E-E方向的剖视示意图；
图9是图8中M处圆圈的局部放大图；
图10是图8中N处圆圈的局部放大图；
图11是图7中沿F-F方向的剖视示意图；
图12是根据本发明另一实施例的电芯的示意图；
图13是图12中沿G-G方向的剖视示意图，其中，电极组件采用叠片结构设置；
图14是图12中沿G'-G'方向的剖视示意图，其中，电极组件采用卷绕结构设置；
图15是图12中沿H-H方向的剖视示意图；
图16是根据本发明另一实施例的电芯的示意图；
图17是图16中沿I-I方向的剖视示意图；
图18是图16中沿J-J方向的剖视示意图。
附图标记：
电芯100；
电极组件10；
第一极片110、第一涂覆层111、第一空箔区112、第一集流体113；
第二极片120、第二涂覆层121、第二空箔区122、第二集流体123；
隔离膜130；
包装袋20；
第一主体210、第一导电区211、第一金属层211a、第一融合层211b、第一导电胶粘剂211c、第一凹陷部211d、第一保护层212、第一导电单元212a、第三凹陷部212b；
第二主体220、第二导电区221、第二金属层221a、第二融合层221b、第二导电胶粘剂221c、第二凹陷部221d、第二保护层222、第二导电单元222a、第四凹陷部222b；
密封部230、绝缘层240、第三导电单元250、第四导电单元260。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
一般来说，锂离子二次电池包括锂基氧化物作为阴极活性材料构成的正极极片和碳材料作为负极活性材料构成的负极极片。正极极片和负极极片通过隔离膜(如微孔聚合物隔膜等)相互隔离，该隔离膜允许锂离子在两个电极之间相互穿梭。根据用于锂离子二次电池的电解质不同，电池被进一步分类为液体电解质电池和高分子电解质电池。例如，使用液体电解质的二次电池被称为“锂离子二次电池”，使用高分子电解质的二次电池被称为“锂聚合物二次电池”。锂离子二次电池可以形成为各种形状，例如圆柱型锂离子二次电池和袋型锂离子二次电池等。
由于正极材料(例如，LiCoO2，LiFePO4等)和负极材料(例如天然石墨、人造石墨等)在大气中稳定，且在工业实践中很容易被处理，因此电池单元通常以放电状态组装。在充电过程中，两个电极从外部连接到电源，使得电子从正极释放到负极。同时，锂离子通过电解质从正极向内部移动。这样，外部能量以化学能的形式电化学储存在具有不同化学势(即正极高电位和负极低电位)的负极和正极材料中。在放电过程中，电子通过外部负载(例如，移动电话内的电路或电动车辆中的发动机)从负极向外部移动以进行工作，而锂离子在电解质内部从负极移动到正极。结果，两个电极处的电化学反应释放储存的化学能。这也被称为“摇椅”机制，锂离子在充电和放电循环期间在负极和正极之间来回穿梭。
其中，袋型锂离子二次电池包括袋型外壳和电极组件，该袋型外壳包括顶部外壳和底部外壳，电极组件容纳在外壳中。顶部和底部外壳和在一侧彼此接合，并且另一侧敞开以容纳电极组件。在下外壳中形成电极组件的容纳空间。通过诸如热结合外壳和的顶部和底部外围形成顶部和底部密封部分。
进一步地，外壳是一个多层结构，外壳包括用作密封的具有热粘合特性的热粘合层，金属材料形成的用于保持机械强度并用作阻挡水气的金属层，以及绝缘层。
电极组件可以包括正极片、负极片以及设置在正极片和负极片之间的隔离膜，正极耳电连接到正极片，负极耳电连接到负极片。电极组件可以由正极片、隔离膜和负极片卷绕而成。
正极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体表面上的含有锂基氧化物的正极活性材料层，正极集流体可以采用铝箔。正极极耳可以通过焊接固定在正极集流体上，也可通过正极集流体直接切割形成。正极极耳的材料可以是铝。
负极片包括负极集流体和设置在负极集流体上的负极活性物质，负极集流体可以采用铜箔，负极活性物质包括碳材料。负极极耳可以通过焊接固定在负极集流体上，也可以通过负极集流体直接切割形成，负极极耳的材料可以是镍或镍合金等。
隔离膜设置在正极片和负极片之间来起到绝缘作用。隔离膜可以由聚乙烯，聚丙烯或聚乙烯和聚丙烯的组合物形成。而且隔离膜的宽度大于正极片和负极片的宽度，这样可以有效阻止正极片和负极片之间的短路。
下面参考图1至图18来具体描述根据本申请实施例的电芯。
如图1至图6所示，根据本发明实施例的电芯100包括电极组件10和包装袋20，电极组件10包括第一极片110，第一极片110设有第一涂覆层111和未涂覆的第一空箔区112。补充说明的是，第一极片110可包括第一集流体113，在第一集流体113设有涂覆第一活性物质的第一涂覆层和未涂覆的第一空箔区112。包装袋20包括第一主体210，电极组件10设置在包装袋20内，其中，第一空箔区112与第一主体210电连接。
根据本发明电芯的一个实施例，电极组件10还包括第二极片120，第二极片120设有第二涂覆层121和未涂覆的第二空箔区122。补充说明的是，第二极片120可包括第二集流体123，在第二集流体123设有涂覆第二活性物质的第二涂覆层121和未涂覆的第二空箔区122。包装袋20还包括第二主体220，其中，第二空箔区122与第二主体220电连接。
通过第一空箔区112和第一主体210之间、第二空箔区122与第二主体220之间的电连接，使得电极组件10的第一极片110和第二极片120与包装袋20电连接在一起，从而可以通过包装袋20的第一主体210和第二主体220实现对电极组件10进行充电和放电，非常方便，且这样的设置可使得电芯100无需再在其外部设置正极和负极极耳，可以有效地节省电芯100的占用空间，提升电芯100的空间利用率以进一步提高其能量密度，还可便于电芯100在各应用设备中的设置。需要补充说明的是，也可以仅在包装袋20上设置第一主体210或第二主体220作为电芯内部的正极极耳或负极极耳，再在电芯的外部设置负极极耳或正极极耳，本发明不以此为限。
如图2所示，根据本发明电芯的一个实施例，第一主体210和第二主体220可通过内嵌、嵌入、耦接或粘贴等方式设在包装袋20中，且第一主体210和第二主体220之间可以间隔连接或耦接在一起。而包装袋20除了第一主体210和第二主体220之外的其余部分，则可采用本领域常用的包装袋，如该包装袋的其余部分从外向内可依次包括绝缘层、金属层和融合层。
根据本发明电芯的一个实施例，第一主体210和第二主体220可分别设置在包装袋20的不同表面上，如一个设置在包装袋20的上表面，另一个设置在包装袋20的下表面，具体可结合图1、图2或图3所示。第一主体210和第二主体220可一起设置在包装袋20的同一个表面上，如同时设置在包装袋20的上表面或其下表面，具体可如图4、图5或图6所示。
根据本发明电芯的一个实施例，第一主体210与第一空箔区112之间通过第一导电胶粘剂211c进行电连接，第一导电胶粘剂211c与第一主体210之间的粘结力小于第一导电胶粘剂211c与第一空箔区112之间的粘结力。第二主体220与第二空箔区122之间也可通过第二导电胶粘剂221c进行电连接，第二导电胶粘剂221c与第二主体120之间的粘结力小于第一导电胶粘剂211c与第二空箔区122之间的粘结力。通过第一主体210和第一空箔区112与第一导电胶粘剂211c之间、及第二主体220和第二空箔区122与第二导电胶粘剂221c之间的粘结力差异，可以实现当电芯的包装袋20内产生气体而膨胀时，通过该膨胀力可以将第一主体210与第一空箔区112之间及第二主体220与第二空箔区122之间相分离以切断电芯的充电和放电，进而可避免电芯的继续使用可能导致爆炸起火的风险，从而可提高电芯的安全性。
根据本发明电芯的一个实施例，第一主体210可包括融合层和金属层，该融合层包括第一融合层，该金属层包括第一金属层，该融合层可与其余部分的包装袋20的融合层成一体设置或一体成型，而后在第一主体210的融合层设有凹陷部，该凹陷部包括第一凹陷部211d，将第一导电胶粘剂211c设置在该凹陷部内，第一空箔区112通过该第一导电胶粘剂211c与第一主体210的金属层电连接。同理，第二主体220也可采用与第一主体210相似的结构，即第二主体220也可包括融合层和金属层，该融合层包括第二融合层221b，该金属层包括第二金属层，第二主体220的该融合层还可包括凹陷部，该凹陷部包括第二凹陷部221d。
另外，根据本发明电芯的一个实施例，第一主体210可包括导电区和非导电区，第一空箔区112通过第一导电胶粘剂211c与第一主体210的导电区电连接在一起。第二主体220也可包括导电区和非导电区，第二空箔区122通过第二导电胶粘剂221c与第二主体220的导电区电连接在一起。
在本发明电芯的一个实施例中，电极组件10可通过复数个第一极片110、复数个隔离膜130和复数个第二极片120堆叠而成。该复数个第一极片110的第一空箔区112之间彼此电连接以形成第三导电单元250，该第三导电单元250再与第一主体210或第一主体210的金属层电连接。该复数个第二极片120的第二空箔区122之间彼此电连接以形成第四导电单元260，该第四导电单元260再与第二主体220或第二主体220的金属层电连接。需要补充说明的是，当电极组件10采用上述堆叠或叠片结构时，可在该堆叠或叠片结构的上表面上再设置一层空白的第一集流体113或空白的第二集流体123，同时在该堆叠或叠片结构的下表面上相应的再设置一层空白的第二集流体123或空白的第一集流体113，之后再将其它第一空箔区112所形成的第三导电单元250与该第一集流体113进行电连接，同时将其它第二空箔区122所形成的第四导电单元260与该第二集流体123进行电连接，可如图2和图3所示，在本发明电芯的其它一些实施例当中，也可以采用这种结构。此外，该电极组件10也可按照复数个第一极片110、复数个隔离膜130和复数个第二极片120这一顺序卷绕而成，再将第一极片110的第一空箔区112与第一主体210进行电连接，和将第二极片120的第二空箔区122与第二主体220进行电连接。
此外，还提供了本发明电芯的另一个实施例，如图7至15所示，电芯100包括电极组件10和包装袋20，电极组件10包括第一极片110和第二极片120，第一极片110设有第一涂覆层111和未涂覆的第一空箔区112，第二极片120设有第二涂覆层121和未涂覆的第二空箔区122。补充说明的是，第一极片110可包括第一集流体113，在第一集流体113设有涂覆第一活性物质的第一涂覆层和未涂覆的第一空箔区112；第二极片120可包括第二集流体123，在第二集流体123设有涂覆第二活性物质的第二涂覆层121和未涂覆的第二空箔区122。包装袋20包括第一主体210和第二主体220，第一主体210和第二主体220结合形成容纳空间，电极组件10容纳在该容纳空间内，其中，第一空箔区112与第一主体210电连接，第二空箔区122与第二主体220电连接。
同上所述，通过包装袋20的第一主体210和第二主体220即可实现对电极组件10进行充电和放电，非常方便，且这样的设置可使得电芯100无需再在其外部设置正极和负极极耳，可以有效地节省电芯100的占用空间，提升电芯100的空间利用率以进一步提高其能量密度，还可便于电芯100在各应用设备中的设置。
在本发明电芯的另一个实施例中，如图8、图9和图10所示，第一主体210包括第一金属层211a和第一融合层211b，第一融合层211b设置在第一金属层211a的一个表面上。第二主体220包括第二金属层221a和第二融合层221b，第二融合层221b设置在第二金属层221a的一个表面上，且第一融合层211b与第二融合层221b之间朝向彼此相对设置。
具体地，第一金属层211a和第二金属层221a具有良好的导电性能，第一融合层211b和第二融合层221b不导电，通过将第一融合层211b和第二融合层221b朝向彼此相互设置，可以构造出容纳电极组件10的容纳空间，且可以该容纳空间密封起来，还可防止第一金属层211a和第二金属层221a之间相互导电，且可进一步阻挡电芯外部的水分、气体等对电解液的影响。其中，第一金属层211a和第二金属层221a可以选用不锈钢或是铝材等具有良好导电性能的材料，第一融合层211b和第二融合层221b可以选用聚丙烯材料制作而成。
在本发明电芯的另一个实施例中，第一空箔区112与第一金属层211a电连接，第二空箔区122与第二金属层221a电连接。这样的连接方式可以将电极组件10与包装袋20电连接起来，从而无需再在电芯的外部设置正极极耳和负极极耳。
在本发明电芯的另一个实施例中，如图9所示，第一融合层211b设有第一凹陷部211d，第一凹陷部211d设有第一导电胶粘剂211c，第一空箔区112通过第一导电胶粘剂211c与第一金属层211a电连接。具体地，第一凹陷部211d的设置对第一导电胶粘剂211c的位置具有良好的定位效果，便于第一导电胶粘剂211c的设置，而且这样的设置不会增大电芯100的厚度，进而减少电芯100的能量密度。
在本发明电芯的另一个实施例中，第一导电胶粘剂211c与第一金属层211a之间的粘结力小于第一导电胶粘剂211c与第一空箔区112之间的粘结力，而且小于第一融合层211b与第二融合层221b之间的粘结力。
可以理解的是，当电芯100在使用过程中异常产气而使得包装袋20产生膨胀时，由于第一导电胶粘剂211c、第一金属层211a、第一空箔区112、第一融合层211b与第二融合层221b之间的粘结力差异，通过气体所产生的膨胀力可使第一金属层211a和第一空箔区112断开连接，而第一融合层211b与第二融合层221b之间仍保持密封的连接状态，从而可切断电芯100的充电和放电，进而可避免电芯的继续使用可能导致爆炸起火的风险，从而可提高电芯的安全性。
在本发明电芯的另一个实施例中，如图10所示，第二融合层221b设有第二凹陷部221d，第二凹陷部221d设有第二导电胶粘剂221c，第二空箔区122通过第二导电胶粘剂221c与第二金属层221a电连接。具体地，第二凹陷部221d的设置对第二导电胶粘剂221c的位置具有良好的定位效果，便于第二导电胶粘剂221c的设置，而且这样的设置不会增大电芯100的厚度，进而减少电芯100的能量密度。
在本发明电芯的另一个实施例中，第二导电胶粘剂221c与第二金属层221a之间的粘结力小于第二导电胶粘剂221c与第二空箔区122之间的粘结力，而且小于第一融合层211b与第二融合层221b之间的粘结力。
同样可以理解的是，当电芯100在使用过程中异常产气而使得包装袋20产生膨胀时，由于第二导电胶粘剂221c、第二金属层221a、第二空箔区122、第一融合层211b与第二融合层221b之间的粘结力差异，通过气体所产生的膨胀力可使第二金属层221a和第二空箔区122断开连接，而第一融合层211b与第二融合层221b之间仍保持密封的连接状态，从而可切断电芯100的充电和放电，进而可避免电芯的继续使用可能导致爆炸起火的风险，从而可提高电芯的安全性。
在本发明电芯的另一个实施例中，第一主体210还包括第一保护层212，第一保护层212设置在第一金属层211a的另一个表面上，可如图8和9所示。具体地，第一保护层212可以选用尼龙材料制成，第一保护层212和第一融合层211b分别设置在第一金属层211a的两个表面，而且第一保护层212和第一融合层211b均不导电。第一保护层212设置在电芯100的最外侧，从而对电极组件10、第一金属层211a和第一融合层211b起到良好的绝缘保护作用。需要说明的是，这里的“外”指的是包装袋20相对于电极组件10的一侧，“内”指的是与“外”相反的一侧。
在本发明电芯的另一个实施例中，第一保护层212设有第三凹陷部212b，第三凹陷部212b设有第一导电单元212a，第一导电单元212a与第一金属层211a电连接，可如图8和9所示。第三凹陷部212b对第一导电单元212a具有定位作用，便于第一导电单元212a的设置，而且可以在第一导电单元212a处实现对电极组件10的充电或放电，不会增加电芯100的厚度，从而可节省电芯100占用的空间，且可以提高电芯100在各应用设备中的空间利用率。
在本发明电芯的另一个实施例中，第二主体220还包括第二保护层222，第二保护层222设置在第二金属层221a的另二个表面上，可如图8和图10所示。具体地，第二保护层222可以选用尼龙材料制成，第二保护层222和第二融合层221b分别设置在第二金属层221a的两个表面，而且第二保护层222和第二融合层221b均不导电。第二保护层222设置在电芯100的最外侧，从而对电极组件10、第二金属层221a和第二融合层221b起到良好的绝缘保护作用。同上所述，这里的“外”指的是包装袋20相对于电极组件10的一侧，“内”指的是与“外”相反的一侧。
在本发明电芯的另一个实施例中，第二保护层222设有第四凹陷部222b，第四凹陷部222b设有第二导电单元222a，第二导电单元222a与第二金属层221a电连接，可如图8和图10所示。第四凹陷部222b对第二导电单元222a具有定位作用，便于第二导电单元222a的设置，而且可以在第二导电单元222a处实现对电极组件10的充电或放电，不会增加电芯100的厚度，从而节省电芯100占用的空间，且可以提高电芯100在各应用设备中的空间利用率。
如图8、图11、图13至图15所示，在本发明电芯的一些实施例中，第一主体210和第二主体220结合还形成密封部230，密封部230与该容纳空间连接，密封部230的边缘部分设有绝缘层240。绝缘层240可以对电芯100中第一主体210和第二主体220所形成的密封部230的外缘起到良好的绝缘保护作用，以使第一金属层211a和第二金属层221a之间不会有相互导电的风险，而且能保证使用者在使用该电芯100过程中的安全性，从而可进一步提高电芯100的安全性能。
在本发明电芯的一些实施例中，如图16至图18所示，可以仅把第一主体210或第二主体220设置成可导电的部件，即仅将第一空箔区112与第一主体210电连接以作为一极耳(如为正极极耳或负极极耳)，或仅将第二空箔区122与第二主体220电连接以作为一极耳(如为正极极耳或负极极耳)，而将电芯100的另一极耳(如相应的为负极极耳或正极极耳)设置在电芯100的外部。可以理解的是，可以仅将电芯100的正极连接处设置在包装袋20的其中一面上，而将电芯100的负极连接处设置在包装袋20的外部；或仅将电芯100的负极连接处设置在包装袋20的其中一面上，而将电芯100的正极连接处设置在包装袋20的外部。且同上所述，此种结构可提高电芯100的空间利用率和使用安全性。
此外，在本发明电芯的一些实施例中，电极组件10通过复数个第一极片110、复数个隔离膜130和复数个第二极片120堆叠而成，复数个第一极片110的第一空箔区112之间彼此电连接以形成第三导电单元250，第三导电单元250与第一金属层211a电连接，复数个第二极片120的第二空箔区122之间彼此电连接以形成第四导电单元260，第四导电单元260与第二金属层221a电连接，可如图8和图11所示。此外，当电极组件10采用堆叠或叠片结构来制作时，还可以采用上面所述的堆叠或叠片结构，即在该堆叠或叠片结构的上表面和下表面分别设置一层第一集流体113和第二集流体123这一结构，可如图8、图11、图13和图15所示，在此不再进行赘述。可以理解的是，电极组件10也可以通过复数个第一极片110、复数个隔离膜130和复数个第二极片120卷绕而成，可如图14所示。需要说明的是本发明中所述的第一极片110可以是正极极片或负极极片，而第二极片120则可相应的为负极极片或正极极片。
可以理解的是，附图中示出负极与正极，但实际生产中负极与正极可以互换，这里的标注是便于阅读者理解本方案。
此外，本发明还提供了一种电池的实施例，其包括壳体和上述的电芯100，所述电芯100设置在所述壳体内。电池可以通过该电芯100实现充电和放电，而采用上述电芯100的结构可以使得该电池无需在该电芯100的外部再设置极耳，可以节省电池的占用空间，提高电池的空间利用率，进而可以提高电池的能量密度。同时，当电池在使用过程中异常产气而发生膨胀时，电芯100的包装袋20可以通过气体的膨胀而使得电极组件10的空箔区与包装袋20相分离，从而切断电池的充电和放电通路，可防止电池的继续使用而产生爆炸着火的风险，进而可提高电池的使用安全性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (28)

1.一种电芯，包括：
电极组件，包括：
第一极片，设有第一涂覆层和未涂覆的第一空箔区；和
包装袋，包括：
第一主体，所述电极组件设置在所述包装袋内；
其中，所述第一空箔区与所述第一主体通过第一导电胶粘剂电连接，所述第一主体与所述第一导电胶粘剂之间的粘结 力小于所述第一导电胶粘剂与所述第一空箔区之间的粘结 力。
2.根据权利要求1所述的电芯，其中，所述第一主体包括：
第一导电区，包括：
第一金属层；和
第一融合层，设置在所述第一金属层的一个表面上。
3.根据权利要求2所述的电芯，其中，所述第一空箔区与所述第一金属层电连接。
4.根据权利要求3所述的电芯，其中，所述第一融合层设有第一凹陷部，所述第一凹陷部设有第一导电胶粘剂，所述第一空箔区通过所述第一导电胶粘剂与所述第一金属层电连接。
5.根据权利要求4所述的电芯，其中，所述第一导电胶粘剂与所述第一金属层之间的粘结力小于所述第一导电胶粘剂与所述第一空箔区之间的粘结力。
6.根据权利要求2所述的电芯，其中，所述第一主体还包括第一保护层，所述第一保护层设置在所述第一金属层的另一个表面上。
7.根据权利要求6所述的电芯，其中，所述第一保护层设有第三凹陷部，所述第三凹陷部设有第一导电单元，所述第一导电单元与所述第一金属层电连接。
8.根据权利要求1所述的电芯，其中，所述电极组件还包括第二极片，设有第二涂覆层和未涂覆的第二空箔区；和
所述包装袋还包括第二主体，所述第一主体与所述第二主体连接或间隔设置，所述第二空箔区与所述第二主体电连接。
9.根据权利要求8所述的电芯，其中，所述第二主体包括：
第二导电区，包括：
第二金属层；和
第二融合层，设置在所述第二金属层的一个表面上。
10.根据权利要求9所述的电芯，其中，所述第二空箔区与所述第二金属层电连接。
11.根据权利要求10所述的电芯，其中，所述第二融合层设有第二凹陷部，所述第二凹陷部设有第二导电胶粘剂，所述第二空箔区通过所述第二导电胶粘剂与所述第二金属层电连接。
12.根据权利要求11所述的电芯，其中，所述第二导电胶粘剂与所述第二金属层之间的粘结力小于所述第二导电胶粘剂与所述第二空箔区之间的粘结力。
13.根据权利要求9所述的电芯，其中，所述第二主体还包括第二保护层，所述第二保护层设置在所述第二金属层的另一个表面上。
14.根据权利要求13所述的电芯，其中，所述第二保护层设有第四凹陷部，所述第四凹陷部设有第二导电单元，所述第二导电单元与所述第二金属层电连接。
15.根据权利要求1所述的电芯，其中，所述电极组件还包括第二极片，设有第二涂覆层和未涂覆的第二空箔区；和
所述包装袋还包括第二主体，所述第一主体和所述第二主体结合形成容纳空间，所述电极组件容纳在所述容纳空间内，所述第二空箔区与所述第二主体电连接。
16.根据权利要求15所述的电芯，其中，
所述第一主体包括：
第一金属层；和
第一融合层，设置在所述第一金属层的一个表面上；
所述第二主体包括：
第二金属层；和
第二融合层，设置在所述第二金属层的一个表面上；
其中，所述第一融合层与所述第二融合层朝向彼此相对设置。
17.根据权利要求16所述的电芯，其中，所述第一空箔区与所述第一金属层电连接，所述第二空箔区与所述第二金属层电连接。
18.根据权利要求17所述的电芯，其中，所述第一融合层设有第一凹陷部，所述第一凹陷部设有第一导电胶粘剂，所述第一空箔区通过所述第一导电胶粘剂与所述第一金属层电连接。
19.根据权利要求18所述的电芯，其中，所述第一导电胶粘剂与所述第一金属层之间的粘结力小于所述第一导电胶粘剂与所述第一空箔区之间的粘结力，且小于所述第一融合层与所述第二融合层之间的粘结力。
20.根据权利要求17所述的电芯，其中，所述第二融合层设有第二凹陷部，所述第二凹陷部设有第二导电胶粘剂，所述第二空箔区通过所述第二导电胶粘剂与所述第二金属层电连接。
21.根据权利要求20所述的电芯，其中，所述第二导电胶粘剂与所述第二金属层之间的粘结力小于所述第二导电胶粘剂与所述第二空箔区之间的粘结力，且小于所述第一融合层与所述第二融合层之间的粘结力。
22.根据权利要求16所述的电芯，其中，所述第一主体还包括第一保护层，所述第一保护层设置在所述第一金属层的另一个表面上。
23.根据权利要求22所述的电芯，其中，所述第一保护层设有第三凹陷部，所述第三凹陷部设有第一导电单元，所述第一导电单元与所述第一金属层电连接。
24.根据权利要求16所述的电芯，其中，所述第二主体还包括第二保护层，所述第二保护层设置在所述第二金属层的另一个表面上。
25.根据权利要求24所述的电芯，其中，所述第二保护层设有第四凹陷部，所述第四凹陷部设有第二导电单元，所述第二导电单元与所述第二金属层电连接。
26.根据权利要求16所述的电芯，其中，所述第一主体和所述第二主体结合还形成密封部，所述密封部与所述容纳空间连接，所述密封部的边缘部分设有绝缘层。
27.根据权利要求16所述的电芯，其中，所述电极组件通过复数个所述第一极片、复数个隔离膜和复数个所述第二极片堆叠而成；
所述复数个所述第一极片的所述第一空箔区之间彼此电连接以形成第三导电单元，所述第三导电单元与所述第一金属层电连接；
所述复数个所述第二极片的所述第二空箔区之间彼此电连接以形成第四导电单元，所述第四导电单元与所述第二金属层电连接。
28.一种电池，包括壳体和如权利要求1至27中任一项所述的电芯，所述电芯设置在所述壳体内。
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