CN111341945A - 电芯及电池 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种电芯及电池，该电芯包括电芯本体和容纳电芯本体的封装袋，封装袋包括封装部，封装部包括密封区域，密封区域内设有空腔。根据本申请的电芯，通过在密封区域的内部设置空腔，能够消除温度梯度带来的热应力，消除封头直角对包装袋造成的机械应力，消除电芯本体造成的机械应力，由此可以改善封装部的溢胶区域的形貌，改善溢胶区域的结构缺陷，从而大幅度提高电芯的封装部的封装强度，改善电芯的可靠性和安全性问题。

Description

电芯及电池
技术领域
本申请涉及电化学装置技术领域，具体而言，尤其涉及一种电芯及电池。
背景技术
锂离子电池因其具有高能量密度、长循环寿命、高性能价格比等优点，已被广泛应用于各种数码产品、电动工具、无人机、储能系统以及汽车动力系统中。
由于作为包装材料的铝塑复合膜本身特性，软包锂离子电池的封装可靠性一直受到各研究者的重视。特别是运用于储能系统的软包锂离子电池，对封装的长期可靠性具有更加严苛的要求。目前广泛采用的封头(如平封头或斜封头)及其封装技术对锂离子电池进行封装，所得到的锂离子电池的封装部的封装强度较低，其寿命较低(一般小于三年)，无法满足锂离子电池对封装长期可靠性的要求，限制了锂离子电池在长期储能领域和对安全可靠性有较高要求的领域的应用。而封装工序是软包锂离子电池生产制造过程中的关键工序，尤其是侧封和真空封装工序，对电池的安全性和可靠性至关重要。因此需要开发一种能够满足封装长期可靠性要求的封装技术。
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，本申请的一个方面在于提出一种电芯，所述电芯具有安全性好、封装强度大的优点。
根据本申请实施例的电芯，包括电芯本体和容纳所述电芯本体的封装袋，所述封装袋包括封装部，其特征在于，所述封装部包括密封区域，所述密封区域内设有空腔。
根据本申请实施例的电芯，通过改善电芯的封装部在封装时结合层(如聚丙烯(PP))熔融态的流动状态，使得在封装部的密封区域的内部具有空腔，能够消除温度梯度带来的热应力，消除封头直角对包装袋造成的机械应力，消除电芯本体造成的机械应力，由此可以改善封装部的溢胶区域的形貌，可以改善该溢胶区域的结构缺陷，大幅度提高电芯的封装部的封装强度，进而提高电芯的封装可靠性和安全性问题。
在一些实施例中，所述电芯包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体包括第一结合层，所述第二壳体包括第二结合层，所述第一结合层与所述第二结合层相结合形成所述密封区域和容纳所述电芯本体的容纳空间，所述第一结合层的至少部分与所述第二结合层之间具有间隙以形成所述空腔。
在一些实施例中，所述密封区域包括第一密封段；第二密封段，与所述第一密封段连接，所述空腔设置在所述第二密封段内；及第三密封段，与所述容纳空间连接，且所述第三密封段设置在所述电芯本体与所述第二密封段之间。
在一些实施例中，在沿着靠近所述容纳空间的方向上，所述第一密封段的长度为L1，所述第二密封段的长度为L2，L1/L2大于等于1:10，且小于等于100:1；所述空腔的长度为L3，L2/L3大于2:1；及所述第三密封段的长度为L4，L2/L4大于2:1。
在一些实施例中，所述第一密封段的厚度为T1，所述第二密封段的最大厚度为T2，T1/T2小于1:1；所述空腔的最大厚度为T3，T2/T3大于1:1；以及所述第三密封段的最小厚度为T4，T1/T4小于10:1。
在一些实施例中，所述第一密封段的纵截面积为K，所述第二密封段和所述第三密封段的纵截面积总和为N，N/K大于等于0.05，且小于等于10；及所述空腔的纵截面积为M，M/N大于0，且小于等于0.6。
在一些实施例中，在沿着靠近所述容纳空间的方向上，所述第一密封段的厚度逐渐增大。
在一些实施例中，对所述第一密封段进行至少一次弯折以形成至少一个折边，所述至少一个折边在所述第二密封段上具有投影区域。
在一些实施例中，所述密封区域包括：第一密封段和溢胶区域。溢胶区域设置在所述电芯本体与所述第一密封段之间，所述空腔设置在所述溢胶区域内。
在一些实施例中，所述溢胶区域包括第二密封段、第三密封段、第四密封段和第五密封段。第二密封段与所述第一密封段连接，第三密封段与所述第二密封段连接，且所述第二密封段设置在所述第一密封段与所述第三密封段之间。第四密封段与所述第三密封段连接。第五密封段与所述容纳空间连接，且所述第四密封段设置在所述第三密封段与所述第五密封段之间。所述第二密封段和所述第四密封段内设置有所述空腔。
在一些实施例中，在一些实施例中，在沿着所述容纳空间的延伸方向上，所述第一密封段的长度为L1，所述第二密封段的长度为L2，L1/L2大于等于1:1，且小于等于10:1；所述第三密封段的长度为L3，L1/L3大于0；所述第四密封段的长度为L4，L3/L4大于等于1:1，且小于等于5:1；所述第二密封段内的所述空腔的长度为L5，L2/L5大于2:1；所述第四密封段内的所述空腔的长度为L6，L4/L6大于2:1；以及所述第五密封段的长度为L7，L3/L7大于0。
在一些实施例中，所述第一密封段的厚度为T1，所述第三密封段的厚度为T3，所述第五密封段的厚度为T5，当第一密封段、第三密封段和第五密封段的厚度均匀时，T3/T1大于等于1.1，且小于等于1.5，T5/T3大于等于1.0，且小于等于1.5。
在一些实施例中，在沿着靠近所述容纳空间的方向上，所述第一密封段和所述第三密封段中的至少一个的厚度逐渐增大。
在一些实施例中，所述空腔是连续的或不连续的。
在一些实施例中，所述密封区域的拉力曲线具有至少两个波峰。
本申请的另外一方面在于提出了一种电池，包括电芯，所述电芯包括电芯本体和容纳所述电芯本体的封装袋，所述封装袋包括封装部，其中，所述封装部包括密封区域，所述密封区域内设有空腔。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从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示出了根据本申请一实施例的电芯的结构示意图，其中在E的位置处的空腔是不连续的；
图2示出了图1中A处的局部放大示意图；
图3示出了图1中沿B-B剖面线的剖面图；
图4示出了图1中沿C-C或C′-C′剖面线剖面图；
图5示出了图4中F处的局部放大示意图；
图6示出了根据本申请另一实施例的电芯的封装部的局部剖面图；
图7示出了根据本申请另一实施例的电芯的封装部的局部剖面图；
图8示出了根据本申请另一实施例的电芯的结构示意图；
图9示出了图8中沿G-G剖面线的剖面图；
图10示出了是根据本申请另一实施例的电芯的封装部的局部剖面图；
图11示出了对本申请一实施例的电芯的封装部进行一次折边后的局部剖面图；
图12示出了对本申请另一实施例的电芯的封装部进行二次折边后的局部剖面图；
图13示出了对本申请另一实施例的电芯的封装部进行二次折边后的局部剖面图；
图14示出了本申请实施例一的封装部的拉力曲线；
图15示出了本申请实施例二的封装部的拉力曲线；
图16示出了本申请实施例三的封装部的拉力曲线；
图17示出了本申请实施例四的封装部的拉力曲线。
附图标记：
电芯100，
电芯本体110，极耳111，
封装袋120，封装部121，
第一密封段1212，折边1213，
第二密封段1215，第三密封段1216，第四密封段1217，第五密封段1218，
空腔1219，
第一壳体122，第一结合层1221，第一金属层1222，第一保护层1223，
第二壳体123，第二结合层1231，第二金属层1232，第二保护层1233，
容纳空间124。
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。
下面参考图1-图17具体描述根据本申请实施例的电芯100。
如图1所示，根据本申请实施例的电芯100，包括电芯本体110和容纳电芯本体110的封装袋120。电芯本体110包括极耳111，极耳111从该封装袋120穿出。
具体而言，如图1至图3所示，封装袋120可以包括封装部121，封装部121包括密封区域，密封区域内设有空腔1219。可以理解的是，封装袋120可以通过封装工艺构造出该封装部121，封装部121可以通过热封工艺加工而成。本申请通过改善电芯100的封装部121在封装时结合层(如聚丙烯(PP))熔融态的流动状态，使得在封装部121的密封区域的内部具有空腔1219，能够消除温度梯度带来的热应力，消除封头直角对包装袋120造成的机械应力，消除电芯本体110造成的机械应力，由此可以改善封装部121的溢胶区域的形貌，可以改善溢胶区域的结构缺陷，大幅度提高电芯100的封装部121的封装强度，进而提高电芯100的封装可靠性和安全性问题。与现有封头及其封装技术制备得到的封装部的封装强度相比，采用本申请的技术方案制备得到的封装部的封装强度提高了至少35％以上，可很好的提高电芯100的封装长期可靠性，进而能够很好的改善电芯100的封装可靠性和安全性。
另外，在对具有空腔1219结构的封装部121进行拉力测试时，其所得到的拉力曲线具有多个峰值，而对现有封头及其封装技术制备得到的封装部进行拉力测试时，所得到的拉力曲线仅呈现一个较尖锐的峰值，由此亦可说明，通过在密封区域的内部设置空腔1219确实可以大幅度提升电芯100的封装部121的封装强度，进而改善电芯100的封装可靠性和安全性。
根据本申请的一些实施例，如图3所示，电芯100可以包括第一壳体122和第二壳体123，第一壳体122包括第一结合层1221，第二壳体123包括第二结合层1231，第一结合层1221与第二结合层1231相结合形成密封区域和容纳电芯本体110的容纳空间124，第一结合层1221的至少部分与第二结合层1231之间具有间隙以形成空腔1219。通过此设置方式，可以提升封装部121的结构稳定性，便于电芯100的封装，同时也有利于通过第一结合层1221和第二结合层1231之间相结合以构造出具有空腔1219的密封区域。
在一些实施例中，如图4和图5所示，第一壳体122还可以包括第一金属层1222和第一保护层1223，第一金属层1222设置在第一保护层1223和第一结合层1221之间。同样的，第二壳体123也可以包括第二金属层1232和第二保护层1233，第二金属层1232设置在第二保护层1233和第二结合层1231之间。其中，第一保护层1223和/或第二保护层1233的材质可以是聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其组合等，第一金属层1222和/或第二金属层1232的材质可以是铝，第一结合层1221和/或第二结合层1231的材质可以是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或其组合等。
根据本申请的一些实施例，如图4和图6所示，密封区域可以包括第一密封段1212、第二密封段1215和第三密封段1216。其中，第二密封段1215设置在第一密封段1212与第三密封段1216之间，第三密封段1216设置在电芯本体110与第二密封段1215之间，且第三密封段1216与容纳空间124连接，空腔1219设置在第二密封段1215内。可以理解的是，密封区域可以通过本申请的封头对第一结合层1221和第二结合层1231进行热压而形成，第一结合层1221和第二结合层1231在受热熔化后，受压时可向压力较小的范围流动以形成溢胶区域，该溢胶区域包括第二密封段1215。
在一些实施例中，如图4和图6所示，在沿着靠近容纳空间124的第一方向上，第一密封段1212的长度为L1，即从电芯100的封装部121的最外侧端面到该封装部121凸起出现的位置之间的长度，第二密封段1215的长度为L2，即从该凸起出现的位置到该凸起消失的位置之间的长度，L1/L2大于等于1:10，且小于等于100:1。在一些实施例中，L1/L2大于等于1:2，且小于等于50:1。在一些实施例中，L1/L2大于等于2:1，且小于等于4:1。空腔1219的长度为L3，L2/L3大于2:1，即L2/L3＞2。在一些实施例中，L2/L3大于等于4:1，且小于等于15:1。第三密封段1216的长度为L4，即从该凸起消失的位置到容纳空间124靠近第三密封段1216的边界之间的长度，L2/L4大于2:1，即L2/L4＞2。在一些实施例中，L2/L4大于等于4:1，且小于等于7:1。需要说明的是，第三密封段1216的两条边界线(即该凸起消失的位置和容纳空间124靠近第三密封段1216的边界)可以从电芯100的封装部121的表面外观上清晰的看到，或者说该边界线可以通过本申请的封头在靠近容纳空间124的一侧在该封装部121上留下的。
在一些实施例中，当封装工序控制出现问题时，会导致部分的空腔1219被第一结合层1221和第二结合层1231受热后形成的熔融态填充，此时空腔1219会呈现不连续的状态，可如图1的E处所示。
在一些实施例中，如图4和图6所示，在沿着与第一方向大致垂直的第二方向上，第一密封段1212的厚度为T1，第二密封段1215的厚度变化不均匀，其最大厚度为T2，T1/T2小于1:1，即T1/T2＜1。在一些实施例中，T1/T2大于等于1:2，且小于等于1:4。空腔1219的最大厚度为T3，T2/T3大于1:1，即T2/T3＞1，当空腔的厚度很小时，T2/T3可趋向于无穷大。在一些实施例中，T2/T3大于等于8:1，且小于等于30:1。第三密封段1216的最小厚度为T4，T1/T4小于10:1，即T1/T4＜10。在一些实施例中，T1/T4大于等于1:3，且小于等于2:1。
在一些实施例中，如图4和图6所示，在沿着第二方向上，第一密封段1212的截面积(即纵截面积)为K，第二密封段1215和第三密封段1216的截面积总和为N(不包含空腔1219的截面积)，N/K大于等于0.05，且小于等于10。在一些实施例中，N/K大于等于0.05，且小于等于6。在一些实施例中，N/K大于等于0.05，且小于等于3。空腔1219的截面积为M，M/N大于0，且小于等于0.6。在一些实施例中，M/N大于等于0.01，且小于等于0.4。在一些实施例中，M/N大于等于0.01，且小于等于0.25。需要说明的是，各截面积采用如下方法进行测量：将图1沿着剖面线C-C或C′-C′剖开，得到封装部的剖面形貌，再采用基恩仕5000(VHX-5000)显微镜的面积测量功能对N、M和K进行测量。
如图7所示，在一些实施例中，在沿着靠近容纳空间124的方向上，第一密封段1212的厚度逐渐增大。第一密封段1212可以包括厚度均匀的第一部分和厚度变化的第二部分，在沿着靠近容纳空间124的方向上，第一部分的厚度逐渐增大。第一部分的长度为L1a，第二部分的长度为L1b，L1a/L1b大于等于0，当L1a的长度为0时(即第一密封段1212的厚度整体上呈渐增式变化)，此时L1a/L1b＝0；当L1b的长度为0时(即第一密封段1212的厚度整体上没有变化)，此时L1a/L1b为无穷大。当第二部分的长度越长时(即L1b越大)，该第一密封段1212抵抗工序波动的能力越强；当第一部分的长度越长时(即L1a越大)，该第一密封段1212抗磨损的能力越强。在一些实施例中L1a/L1b大于等于0.5，且小于等于2。
根据本申请的一些实施例，如图8和图9所示，密封区域可以包括第一密封段1212和溢胶区域。其中，溢胶区域设置在所述电芯本体110与第一密封段1212之间，多个空腔1219设置在溢胶区域内以进一步提高电芯100的封装部121的封装可靠性和安全性。可以理解的是，密封区域可以通过封头对第一结合层1221和第二结合层1231进行热压而形成，第一结合层1221和第二结合层1231在受热熔化后，受压时可向压力较小的范围流动以形成溢胶区域，该溢胶区域可以包括多个上述第二密封段1215与第三密封段1216之间的组合，可以为两个、三个或三个以上，本申请不以此为限。
在一些实施例中，具体的，溢胶区域可以包括第二密封段1215、第三密封段1216、第四密封段1217和第五密封段1218。其中，第二密封段1215设置在第一密封段1212与第三密封段1216之间，且第二密封段1215分别与第一密封段1212和第三密封段1216连接。第四密封段1217设置在第三密封段1216与第五密封段1218之间，且第四密封段1217分别与第三密封段1216和第五密封段1218连接，第五密封段1218与容纳空间124连接，第二密封段1215和第四密封段1217内设置有空腔1219。
如图9所示，在一些实施例中，在沿着靠近容纳空间124的方向上，第一密封段1212的长度为L1，即从电芯100的封装部121的最外侧端面到该封装部121首次凸起出现的位置之间的长度，第二密封段1215的长度为L2，即该首次凸起从出现到消失之间的长度，L1/L2大于等于1:1，且小于等于10:1，即1≤L1/L2≤10。在一些实施例中，L1/L2大于等于2:1，且小于等于6:1。在一些实施例中，L1/L2大于等于2:1，且小于等于4:1。第三密封段1216的长度为L3，即从该首次凸起消失的位置到第二次凸起出现的位置之间的长度，L1/L3大于0，即L1/L3＞0。在一些实施例中，L1/L3大于等于2:1，且小于等于10:1。在一些实施例中，L1/L3大于等于2:1，且小于等于4:1。
第四密封段1217的长度为L4，即从第二次凸起出现的位置到该第二次凸起消失的位置之间的长度，L3/L4大于等于1:1，且小于等于5:1，即1≤L3/L4≤5。在一些实施例中，L3/L4大于等于1:1，且小于等于3:1。第二密封段1215内的空腔1219的长度为L5，L2/L5大于2:1，即L2/L5＞2。在一些实施例中，L2/L5大于等于4:1，且小于等于10:1。第四密封段1217内的所述空腔1219的长度为L6，L4/L6大于2:1，即L4/L6＞2。在一些实施例中，L4/L6大于等于4:1，且小于等于10:1。第五密封段1218的长度为L7，即从该第二次凸起消失的位置到容纳空间124靠近第五密封段1218的边界之间的长度，L3/L7大于0，即L3/L7＞0。在一些实施例中，L3/L7大于等于2:1，且小于等于20:1。在一些实施例中，L3/L7大于等于5:1，且小于等于10:1。需要说明的是，第三密封段的两条边界线(即该凸起消失的位置和容纳空间124靠近第三密封段的边界)可以从电芯100的封装部121的表面外观上清晰的看到，或者说该边界线可以通过本申请的封头在靠近容纳空间124一侧的两端在该封装部121上留下的。
如图9所示，在一些实施例中，在沿着第二方向上，第一密封段1212的厚度为T1，第三密封段1216的厚度为T3，第五密封段1218的厚度为T5，当第一密封段1212和第三密封段1216的厚度均匀(即不变化)时，T3/T1大于1。在一些实施例中，T3/T1大于等于1.1，且小于等于1.5。另外，当第三密封段1216和第五密封段1218的厚度均匀(即不变化)时，T5/T3大于等于1.0。在一些实施例中，T5/T3大于等于1.0，且小于等于1.5。
在一些实施例中，在沿着第二方向上，第一密封段1212和第三密封段1216中的至少一个的厚度逐渐增大。可以理解的是，在沿着靠近容纳空间124的延伸方向上，第一密封段1212的至少部分的厚度是变化的，第三密封段1216的至少部分的厚度是变化的。例如，第一密封段1212可以包括上述的第一部分和第二部分(可如图7所示)，第一部分的厚度不变化，第二部分的厚度呈渐增式变化，即在沿着靠近第二密封段1215的方向上，第二部分的厚度逐渐增大。同样的，第三密封段1216也可以包括上述的第一部分和第二部分(可如图7所示)，第一部分的厚度不变化，第二部分的厚度呈渐增式变化，即在沿着靠近第四密封段1217的方向上，第二部分的厚度逐渐增大。
当第一密封段1212的厚度和第三密封段1216的厚度变化时，在沿着靠近容纳空间124的方向上，设第一密封段1212的第二部分倾斜角为α，第一密封段1212的长度为L1，第一密封段1212的最大厚度为max(T1)，第一密封段1212的最小厚度为min(T1)，则max(T1)＝min(T1)+L1·tanα，0°≤α≤2°。同理，设第三密封段1216的第二部分倾斜角为β，第三密封段1216的长度为L3，第三密封段1216的最大厚度为max(T3)，第三密封段1216的最小厚度为min(T3)，则max(T3)＝min(T3)+L3·tanβ，0°≤β≤2°。在一些实施例中，第一密封段1212的最大厚度与第三密封段1216的最小厚度可以相等，即max(T1)＝min(T3)。
在一些实施例中，如图10所示，第四密封段1217的空腔1219可以与容纳空间124直接连通，即该溢胶区域可以不包括第五密封段1218，或者说第五密封段1218的长度很小。此时，上述的各比例关系也同样可以适用于此。
在一些实施例中，空腔1219可以是连续的或不连续的，可如图1中的A处所示，此时空腔1219是连续的；也可如图1中的E处所示，此时空腔1219可以是不连续的。
如图11-图13所示，在一些实施例中，对第一密封段1212进行至少一次弯折以形成至少一个折边1213，至少一个折边1213在第二密封段1215上具有投影区域。可以理解的是，该投影区域为该至少一个折边1213在第二密封段1215所在平面上的正投影，该投影区域的至少部分与第二密封段1215重叠。具体的，如图11所示，对第一密封段1212向着电芯本体110的方向进行一次弯折以形成一次折边。如图12和图13所示，对第一密封段1212进行两次弯折以形成两次折边。
在一些实施例中，如图14至图17所示，密封区域的拉力曲线具有至少两个波峰。需要说明的是，拉力曲线可通过如下的方法测得：以图1为例，将图1中的密封区域沿着剖面线C-C或者C′-C′剪开并裁切(可通过剪刀、刀片、刀模等)成具有8mm宽度的样条(宽度是指样条在与剖面线C-C或者C′-C′垂直的方向上两端的距离)，将样条夹在万能材料试验机(深圳三思纵横科技股份有限公司，型号UTM6101)的夹具上，以30mm/min的速度进行拉伸，得到拉伸应力-应变曲线，即拉力曲线。
此外，本申请还公开了一种电池，该电池包括上述任一种情况的电芯100。
下面参照一些具体实施例详细描述根据本申请实施例的电芯100。应该理解的是，下述的描述仅是示例性说明，而不是对本申请的具体限制。
实施例1
在该实施例中，封装袋120为铝塑膜，该封装袋120用于收容电芯100，将该封装袋120中的一侧封装部121按如图1所示的剖面线C-C或C-C剖开后，得到如图6所示的剖面图。其中，第一密封段1212的长度L1为5mm，第二密封段1215长度L2为3mm，空腔1219的最大长度L3为0.35mm，第三密封段1216的长度L4为2mm。第一密封段1212的厚度T1为0.25mm，第二密封段1215的最大厚度T2为0.50mm，空腔1219的最大厚度T3为0.25mm，第三密封段1216的最小厚度T4为0.30mm。
空腔1219的纵截面积M为0.028mm2，第二密封段1215和第三密封段1216的纵截面积总和N为0.334mm2，第一密封段1212的纵截面积K为0.54mm2，其中M/N＝0.08，N/K＝0.62。
将实施例1所得到的封装袋120的一侧封装部121剪开并裁切成具有8mm宽度的样条，在万能材料试验机进行拉力测试，得到如图14所示的拉力曲线。从图14可以看出，在该拉力曲线中存在两个峰值，第一峰值的拉力为41N，第二峰值的拉力为68N，该样条在拉伸时，铝塑膜出现破裂，但第一结合层1221与第二结合层1231所形成的密封区域未被拉开。
实施例2
封装袋120为铝塑膜，该封装袋120用于收容电芯100，将该封装袋120中的一侧封装部121按如图1所示的剖面线C-C或C-C剖开后，得到如图4所示的剖面图。在该实施例中，第一密封段1212的长度L1为3mm，第二密封段1215的长度L2为1mm，空腔1219的最大长度L3为0.018mm，第三密封段1216的长度L4为0.3mm。第一密封段1212的厚度T1为0.18mm，第二密封段1215的最大厚度T2为0.33mm，空腔1219的厚度很小，第三密封段1216的最小厚度T4为0.22mm。
空腔1219的纵截面积M为0.007mm2，第二密封段1215和第三密封段1216的纵截面积总和N为0.289mm2，第一密封段1212的纵截面积K为0.24mm2，M:N＝0.024，N:K＝1.2。
将实施例2所得到的封装袋120的一侧封装部121剪开并裁切成具有8mm宽度的样条，在万能材料试验机进行拉力测试，得到如图15所示的拉力曲线。从图15可以看出，在该拉力曲线中也存在两个峰值，第一峰值的拉力为37N，第二峰值的拉力为52N，该样条在拉伸时，铝塑膜出现小幅度破裂，但第一结合层1221与第二结合层1231所形成的密封区域未被拉开。
实施例3
与实施例2不同的是，在该实施例中，第一密封段1212的长度L1为4.5mm，第二密封段1215的长度L2为3.3mm，空腔1219的最大长度L3为1.4mm，第三密封段1216的长度L4为0.22mm。第一密封段1212的厚度T1为0.15mm，第二密封段1215的最大厚度T2为0.39mm，空腔1219的最大厚度T3为0.29mm，第三密封段1216的最小厚度T4为0.31mm。
空腔1219的纵截面积M为0.119mm2，第二密封段1215和第三密封段1216的纵截面积总和N为0.431mm2，第一密封段1212的纵截面积K为0.045mm2，M:N＝0.28，N:K＝9.6。
将实施例3所得到的封装袋120的一侧封装部121剪开并裁切成具有8mm宽度的样条，在万能材料试验机进行拉力测试，得到如图16所示的拉力曲线。从图16可以看出，第一峰值的拉力为24N，第二峰值的拉力为68N，该样条在拉伸时，铝塑膜出现破裂，但第一结合层1221与第二结合层1231所形成的密封区域未被拉开。
实施例4
封装袋120为铝塑膜，该封装袋120用于收容电芯100，将该封装袋120中的一侧封装部121按如图1所示的剖面线C-C或C-C剖开后，得到如图7所示的剖面图。在该实施例中，第一密封段1212包括厚度不变的第一部分和厚度变化的第二部分，第一部分的长度L1a为3mm，第一部分的厚度T1a为0.23mm。第二部分的长度L1b为3mm，第二部分的最小厚度min(T1b)为0.23mm。在沿着靠近容纳空间124的方向上，第二部分的倾斜角α为1°，则第二部分的最大厚度max(T1b)＝min(T1b)+L1b·tanα＝0.28mm。
第二密封段1215的长度L2为3.5mm，第二密封段1215的最大厚度T2为0.42mm。空腔1219的长度L3为1.2mm，空腔1219的最大厚度T3为0.05mm。第三密封段1216的长度L4为2mm，第三密封段1216的最小厚度T4为0.30mm。
将实施例4所得到的封装袋120的一侧封装部121剪开并裁切成具有8mm宽度的样条，在万能材料试验机进行拉力测试，得到如图17所示的拉力曲线。从图17可以看出，该拉力曲线存在两个特征峰，第一个峰值的拉力强度为50.9N，对应的是第三密封段1216的强度；第二个峰值的拉力强度为75.8N，对应第二密封段1215的强度，该样条在拉伸时第二密封段1215首先被拉开，随后第一结合层1221与第二结合层1231所形成的密封区域破裂但未被拉开。
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”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
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 (15)

1.一种电芯，包括电芯本体和容纳所述电芯本体的封装袋，所述封装袋包括封装部，其特征在于，所述封装部包括密封区域，所述密封区域内设有空腔。
2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述电芯包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体包括第一结合层，所述第二壳体包括第二结合层，所述第一结合层与所述第二结合层相结合形成所述密封区域和容纳所述电芯本体的容纳空间，所述第一结合层的至少部分与所述第二结合层之间具有间隙以形成所述空腔。
3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述密封区域包括：
第一密封段；
第二密封段，与所述第一密封段连接，所述空腔设置在所述第二密封段内；及
第三密封段，与所述容纳空间连接，且所述第三密封段设置在所述电芯本体与所述第二密封段之间。
4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，在沿着靠近所述容纳空间的方向上，所述第一密封段的长度为L1，所述第二密封段的长度为L2，L1/L2大于等于1:10，且小于等于100:1；
所述空腔的长度为L3，L2/L3大于2:1；及
所述第三密封段的长度为L4，L2/L4大于2:1。
5.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述第一密封段的厚度为T1，所述第二密封段的最大厚度为T2，T1/T2小于1:1；
所述空腔的最大厚度为T3，T2/T3大于1:1；及
所述第三密封段的最小厚度为T4，T1/T4小于10:1。
6.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述第一密封段的纵截面积为K，所述第二密封段和所述第三密封段的纵截面积总和为N，N/K大于等于0.05，且小于等于10；及
所述空腔的纵截面积为M，M/N大于0，且小于等于0.6。
7.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，在沿着靠近所述容纳空间的方向上，所述第一密封段的厚度逐渐增大。
8.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，对所述第一密封段进行至少一次弯折以形成至少一个折边，所述至少一个折边在所述第二密封段上具有投影区域。
9.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述密封区域包括：
第一密封段；和
溢胶区域，设置在所述电芯本体与所述第一密封段之间，所述空腔设置在所述溢胶区域内。
10.根据权利要求9所述的电芯，其特征在于，所述溢胶区域包括：
第二密封段，与所述第一密封段连接；
第三密封段，与所述第二密封段连接，且所述第二密封段设置在所述第一密封段与所述第三密封段之间；
第四密封段，与所述第三密封段连接；及
第五密封段，与所述容纳空间连接，且所述第四密封段设置在所述第三密封段与所述第五密封段之间；
其中，所述第二密封段和所述第四密封段内设置有所述空腔。
11.根据权利要求10所述的电芯，其特征在于，在沿着靠近所述容纳空间的方向上，所述第一密封段的长度为L1，所述第二密封段的长度为L2，L1/L2大于等于1:1，且小于等于10:1；
所述第三密封段的长度为L3，L1/L3大于0；
所述第四密封段的长度为L4，L3/L4大于等于1:1，且小于等于5:1；
所述第二密封段内的所述空腔的长度为L5，L2/L5大于2:1；
所述第四密封段内的所述空腔的长度为L6，L4/L6大于2:1；及
所述第五密封段的长度为L7，L3/L7大于0。
12.根据权利要求10所述的电芯，其特征在于，所述第一密封段的厚度为T1，所述第三密封段的厚度为T3，所述第五密封段的厚度为T5，当第一密封段、第三密封段和第五密封段的厚度均匀时，T3/T1大于等于1.1，且小于等于1.5，T5/T3大于等于1.0，且小于等于1.5。
13.根据权利要求10所述的电芯，其特征在于，在沿着靠近所述容纳空间的方向上，所述第一密封段和所述第三密封段中的至少一个的厚度逐渐增大。
14.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述空腔是连续的或不连续的。
15.一种电池，包括电芯，所述电芯包括电芯本体和容纳所述电芯本体的封装袋，所述封装袋包括封装部，其中，所述封装部包括密封区域，所述密封区域内设有空腔。
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