CN112072013A - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种二次电池，涉及电池领域。二次电池包括电极组件、包装袋、电极引线和绝缘件。包装袋包括两层包装膜，电极组件位于两层包装膜之间，两层包装膜在边缘连接并形成密封部。密封部包括主体区、第一过渡区和第一台阶区。绝缘件将密封部与电极引线隔开；在主体区，两层包装膜的连接层熔接为一体。在第一台阶区，各包装膜的连接层熔接于绝缘件的第一部分。在第一过渡区，两层包装膜之间具有间隙，间隙用于容纳连接层在第一台阶区熔接产生的胶体，以使连接层在第一台阶区产生的多余的胶体能够向主体区方向流动至间隙内，避免连接层在第一台阶区产生的多余的胶体直接被挤入主体区的两层包装膜之间而使包装膜鼓起变形。

Description

二次电池
技术领域
本申请涉及电池领域，具体而言，涉及一种二次电池。
背景技术
随着便携式电子设备的快速发展，对电池能量密度的要求也越来越高。在二次电池中，可采用由铝塑膜或钢塑膜制成的包装袋来代替金属壳体，以降低电池的重量，提高能量密度。
二次电池的电极组件收容在包装袋内，而包装袋的边缘可通过热压密封连接并形成密封部。当然，为了实现电极组件的充放电，二次电池还包括电极引线和绝缘件，电极引线连接于电极组件并延伸到包装袋的外部，绝缘件环绕在电极引线的外侧并将电极引线与密封部隔开。
在对包装袋的热压密封的过程中，密封部容易产生褶皱，影响包装袋的密封性能。
发明内容
本申请实施例提供一种二次电池，以改善现有二次电池密封性能差的问题。
本申请实施例提供一种二次电池，包括电极组件、包装袋、电极引线和绝缘件。包装袋包括两层包装膜，电极组件位于两层包装膜之间，两层包装膜在边缘连接并形成密封部，电极引线连接于电极组件并穿过密封部。各包装膜包括保护层、金属层和连接层，连接层设置于金属层的朝向电极组件的表面，保护层设置于金属层的远离电极组件的表面。密封部包括主体区、第一过渡区和第一台阶区，主体区、第一过渡区和第一台阶区位于电极引线沿宽度方向的同一侧，且主体区、第一过渡区和第一台阶区沿靠近电极引线的方向依次布置，第一过渡区连接于主体区和第一台阶区之间。绝缘件环绕在电极引线的外侧，并将密封部与电极引线隔开；绝缘件具有第一部分，在厚度方向上，第一台阶区从两侧覆盖第一部分。在主体区，两层包装膜的连接层熔接为一体。在第一台阶区，各包装膜的连接层熔接于第一部分。在第一过渡区，两层包装膜之间具有间隙，所述间隙用于容纳连接层在第一台阶区熔接产生的胶体。
上述技术方案中，在包装袋的主体区和第一台阶区之间预留间隙，以使包装袋的连接层在第一台阶区产生的多余的胶体能够向主体区方向流动并流动至所述间隙内，避免包装袋的连接层在第一台阶区产生的多余的胶体直接被挤入主体区的直接连接的两层包装膜之间使包装膜鼓起变形，保证二次电池具有良好的密封性能。
另外，本申请实施例的二次电池还具有如下附加的技术特征：
在本申请的一些实施例中，胶体填充间隙并将两层包装膜粘接在一起。
上述技术方案中，从第一台阶区流至间隙中的胶体，能够将两层包装膜粘接在一起，进一步保证二次电池的密封性能。
在本申请的一些实施例中，第一过渡区连接主体区和第一台阶区，第一过渡区具有沿厚度方向相对设置的两个外表面，且两个外表面相对于主体区朝靠近第一台阶区的方向倾斜。
上述技术方案中，第一台阶区和主体区在厚度方向上存在高度差，第一过渡区在厚度方向上的两个外表面从主体区向第一台阶区倾斜，能够在第一台阶区和主体区之间起到过渡作用，从而减小应力集中，降低包装膜的金属层破损的风险，保证密封性能。
在本申请的一些实施例中，第一过渡区的两个外表面相对于垂直于厚度方向的平面非对称设置。
上述技术方案中，第一过渡区的两个外表面相对于垂直于厚度方向的平面非对称设置，非对称的方式可以使第一过渡区的两个外表面具有不同的斜度，从而使第一台阶区的两个外表面凸出主体区的程度不同。
在本申请的一些实施例中，沿宽度方向，第一台阶区的宽度为L1；第一过渡区的宽度为L2，L1和L2满足下述的关系式：L2≤0.4L1。
上述技术方案中，第一过渡区的宽度L2越大，第一过渡区的间隙也就越大，对应需要更多的胶体才能在间隙中将包装袋的两层包装膜粘接，实现密封，若是第一过渡区的宽度L2大于0.4L1，则第一台阶区对应的连接层热压产生的胶体不足，导致密封强度偏低。
在本申请的一些实施例中，沿厚度方向，主体区的厚度为H1，第一部分和第一台阶区的厚度之和为H2，沿宽度方向，第一台阶区的宽度为L1；
H1、H2及L1满足下述的关系式：
H1<H2；
Figure BDA0002657893600000031
上述技术方案中，L1的值越大，第一部分和位于第一台阶区的连接层熔化的体积也就越大，也就会产生更多的胶体，填充到第一过渡区的间隙内的胶体的量也就越大；反之，L1的值越小，填充到第一过渡区的间隙内的胶体的量也就越小。H2为第一部分和位于第一台阶区的连接层热压成型后的最终厚度，H2的值越小，填充到第一过渡区的间隙内的胶体的量也就越大；反之，H2的值越大，填充到第一过渡区的间隙内的胶体的量也就越小。当H2及L1满足下述的关系式：
Figure BDA0002657893600000041
时，可以使填充到第一过渡区的间隙内的胶体的量在合适的范围内，保证包装袋的密封性能。
在申请的一些实施例中，H2和L1满足下述的关系式：
Figure BDA0002657893600000042
上述技术方案中，当H2和L1的满足一定的关系式并取值范围在0.08mm～1.2mm之间，既能保证间隙处具有足够的胶体保证密封性能，又能避免间隙处的胶体过剩而再次向主体区流动造成主体区的直接连接的两个包装膜出现鼓起变形。
在本申请的一些实施例中，沿厚度方向，主体区的厚度为H1，第一部分和第一台阶区的厚度之和为H2，H1和H2满足下述的关系式：
0.1mm<H2-H1<0.6mm。
上述技术方案中，当H1和H2满足下述的关系式0.1mm<H2-H1<0.6mm时，可以使填充到第一过渡区的间隙内的胶体的量在合适的范围内。如果H2-H1<0.1mm，那么第一过渡区的间隙过小，导致胶体向主体区流动，造成位于主体区的金属层褶皱。而如果H2-H1>0.6mm，那么第一过渡区的间隙过大，填充到第一过渡区的间隙内的胶体不足，导致密封强度偏低。
在本申请的一些实施例中，密封部还包括第二台阶区，第二台阶区连接于第一台阶区且位于电极引线沿厚度方向的两侧；绝缘件还具有第二部分，第二部分设置于第二台阶区和电极引线之间；沿厚度方向，第二台阶区、第二部分及电极引线的厚度之和为H3，第一部分和第一台阶区的厚度之和为H2，且H3大于H2。
上述技术方案中，如果H3等于H2，那么第一台阶区与主体区之间会存在较大的高度差；热压时，较大的高度差会造成应力集中，导致金属层破损，影响密封性能。H3大于H2，第一台阶区可以起到过渡作用，第一台阶区与主体区之间的高度差和第一台阶区与第二台阶区的高度差均较小，从而减小应力集中，降低金属层破损的风险，保证密封性能。
在本申请的一些实施例中，密封部还包括第二过渡区，第二过渡区连接于第一台阶区和第二台阶区之间；绝缘件还具有第三部分，第三部分连接第一部分和第二部分；在厚度方向上，第二过渡区从两侧覆盖第三部分；沿主体区指向第二台阶区的方向，第二过渡区和第三部分的厚度之和逐渐增大。
上述技术方案中，第二过渡区在第一台阶区和第二台阶区之间起到过渡作用，减小应力集中，降低包装膜的金属层破损的风险。
在本申请的一些实施例中，沿主体区指向第二台阶区的方向，第三部分的厚度逐渐增大。
上述技术方案中，由于第二过渡区倾斜设置，为了保证第三部分能够与第二过渡区贴合，防止第三部分在热压过程中阻挡第二过渡区的变形，因此沿主体区指向第二台阶区的方向，第三部分的厚度逐渐增大，以使第三部分在厚度方向上形成与第二过渡区贴合的倾斜的表面。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为根据本发明的二次电池的一示意图；
图2为根据本发明的二次电池的一剖视图；
图3为图2的方框部分的放大图；
图4为根据本发明的二次电池的另一剖视图；
图5为图4的方框部分的放大图；
图6为根据本发明的二次电池的包装袋的包装膜的示意图；
图7为图6的包装膜的断面图；
图8为根据本发明的二次电池在成型前的示意图；
图9为图8的方框部分的放大图；
图10为根据本发明的二次电池在成型过程中的一示意图；
图11为根据本发明的二次电池在成型过程中的另一示意图。
图标：1-电极组件；2-包装袋；21-密封部；211-主体区；212-第一台阶区；213-第二台阶区；214-第一过渡区；215-第二过渡区；22-包装膜；221-保护层；222-金属层；223-连接层；3-电极引线；4-绝缘件；41-第一部分；42-第二部分；43-第三部分；5-封装设备；51-第一封装面；52-第二封装面；53-第三封装面；6-胶体；X-长度方向；Y-宽度方向；Z-厚度方向。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个以上(包括两个)；除非另有规定或说明，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
参照图1至图3，本申请的二次电池包括电极组件1、包装袋2、电极引线3和绝缘件4。
电极组件1是二次电池实现充放电功能的核心构件。电极组件1包括正极极片、负极极片和隔膜，隔膜将正极极片和负极极片隔开。正极极片包括正极集流体和涂覆于正极集流体表面的正极活性物质层，正极集流体可为铝箔，正极活性物质层包括三元材料、锰酸锂或磷酸铁锂。负极极片包括负极集流体和涂覆于负极集流体表面的负极活性物质层，负极集流体可为铜箔，负极活性物质层包括石墨或硅。
电极组件1可为卷绕式结构。具体地，正极极片和负极极片均为一个，且正极极片和负极极片为带状结构。将正极极片、隔膜和负极极片依次层叠并卷绕两圈以上以形成电极组件1。在制备电极组件1时，电极组件1可先卷绕成中空的柱形结构，卷绕后再压平为扁平状。
可替代地，电极组件1也可为叠片式结构。具体地，正极极片设置为多个，负极极片设置为多个，所述多个正极极片和负极极片沿厚度方向Z交替层叠，隔膜将正极极片和负极极片隔开。
包装袋2包括两层包装膜22，所述两层包装膜22沿厚度方向Z上下设置。参照图6，至少一层包装膜22通过冲压形成凹腔，而电极组件1位于两层包装膜22之间且收容于凹腔内。
参照图7，各包装膜22包括保护层221、金属层222和连接层223，保护层221和连接层223分别设置于金属层222的两侧。具体地，保护层221可通过粘接剂固定于金属层222的远离电极组件1的表面，连接层223可通过粘接剂固定于金属层222的靠近电极组件1的表面。
保护层221的材质可为尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯，金属层222的材质可为铝箔或钢箔，连接层223的材质可为聚丙烯。
两层包装膜22在边缘连接并形成密封部21。具体地，通过热压，两层包装膜22的连接层223直接或间接地连接在一起，从而形成密封的包装袋2。
电极引线3连接于电极组件1、穿过密封部21并延伸到包装袋2外部。具体地，电极引线3可为两个，一个电极引线3连接于正极极片的正极集流体，另一个电极引线3连接于负极极片的负极集流体。两个电极引线3将电极组件1与包装袋2外部的其它构件连接，进而实现电极组件1的充放电。电极引线3的材质可为铝、镍或铜镀镍。
两个电极引线3可分别从包装袋2沿长度方向X的两端伸出，也可从包装袋2沿长度方向X的同一端伸出。
绝缘件4可为两个。两个绝缘件4分别将两个电极引线3与密封部21隔开。各绝缘件4环绕在对应一个电极引线3的外侧。绝缘件4的一部分夹持在两层包装膜22之间，从而将电极引线3与包装膜22隔开，降低电极引线3与金属层222接触的风险。绝缘件4的材质可为聚丙烯。
由于绝缘件4的一部分夹持在两层包装膜22之间，因此，当对两层包装膜22进行热压时，两层包装膜22的连接层223会熔接于绝缘件4。
具体地，参照图4和图5，密封部21包括主体区211、第一台阶区212和第一过渡区214，主体区211、第一过渡区214和第一台阶区212位于电极引线3沿宽度方向Y的同一侧，且主体区211、第一过渡区214和第一台阶区212沿靠近电极引线3的方向依次布置。第一过渡区214连接于主体区211和第一台阶区212之间。
在主体区211，两层包装膜22的连接层223直接熔接为一体。在厚度方向Z上，主体区211的厚度为H1。H1大体为定值，当然，由于热压工艺原因，主体区211的厚度H1可能会在一定范围内波动，例如正负0.01mm。H1的值可为0.2mm-0.4mm。
绝缘件4具有第一部分41，第一部分41位于电极引线3沿宽度方向Y靠近主体区211的一侧；在厚度方向Z上，第一台阶区212从两侧覆盖第一部分41。第一台阶区212分为上下两层，而第一部分41则位于两层第一台阶区212之间。
在第一台阶区212，各包装膜22的连接层223熔接于第一部分41。沿厚度方向Z，第一部分41和第一台阶区212的厚度之和为H2。H2大体为定值，当然，由于热压工艺原因，H2可能会在一定范围内波动，例如正负0.01mm。H2的值可为0.3mm-0.9mm。沿宽度方向Y，第一台阶区212的宽度为L1。
在主体区211，两层包装膜22直接熔接在一起；而在第一台阶区212，两层包装膜22与绝缘件4的第一部分41熔接在一起。因此，H1的值会小于H2的值，主体区211与第一台阶区212之间会存在高度差。连接于主体区211与第一台阶区212之间的第一过渡区214可以起到过渡的作用。
为了实现主体区211的熔接和第一台阶区212的熔接，通常会采用具有台阶式封装面的封装设备5。具体地，参照图8和图9，封装设备5包括第一封装面51和第二封装面52，第二封装面52相对于第一封装面51凹陷。热压时，第一封装面51作用于主体区211，而第二封装面52作用于第一台阶区212。
参照图9和图10，在热压时，由于工艺误差，主体区211与第一部分41之间可能会存在一定的距离，导致第一过渡区214无法与第一部分41贴合。此时，在第一过渡区214，两层包装膜22之间会留有间隙。另外，在热压时，第一过渡区214为倾斜状态，不会受到第二封装面52的压力。因此，在第一过渡区214，两层包装膜22的连接层223无法直接熔接在一起。
参照图11，在热压的过程中，第一部分41和位于第一台阶区212的连接层223受热熔化并产生具有粘性的胶体6，部分胶体6在压力的作用下流动到第一过渡区214的间隙，胶体6填充所述间隙并将位于第一过渡区214的连接层223粘接在一起，进而实现密封。
然而，如果填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6的量不足，那么位于第一过渡区214的连接层223的连接强度偏低，容易导致密封失效，并且会有电解液泄露的风险。而如果向第一过渡区214的间隙流动的胶体6的量超出了所述间隙的容纳空间，那么胶体6会在压力的作用下向主体区211流动。而由于主体区211受到第一封装面51的压力，所以流动到主体区211的胶体6会导致主体区211受压不均，造成位于主体区211的金属层222出现褶皱，影响主体区211的平整性，降低密封性能。
因此，为了保证密封性能，需要控制填充到第一过渡区214的间隙内胶体6的量。
流入第一过渡区214的间隙内胶体6主要来源于第一部分41和位于第一台阶区212的连接层223，因此，L1和H2的值对胶体6的量有直接的影响。
L1的值越大，第一部分41和位于第一台阶区212的连接层223熔化的体积也就越大，也就会产生更多的胶体6，填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6的量也就越大；反之，L1的值越小，填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6的量也就越小。
H2为第一部分41和位于第一台阶区212的连接层223热压成型后的最终厚度，H2的值越小，第一部分41和位于第一台阶区212的连接层223在热压过程中损失越多的胶体6，即填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6的量也就越大；反之，H2的值越大，填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6的量也就越小。
发明人发现，当H2及L1满足下述的关系式：
Figure BDA0002657893600000111
时，可以使填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6的量在合适的范围内，保证包装袋2的密封性能。
优选地，H2和L1满足下述的关系式：
Figure BDA0002657893600000112
进一步优选地，H2和L1满足下述的关系式：
Figure BDA0002657893600000113
第一台阶区212的宽度L1为0.4mm-2.5mm。如果L1的值小于0.4mm，会造成填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6的量不足，导致密封性能差；同时，热压时会存在工艺误差，如果L1的值过小，那么第一台阶区212容易因误差而不受第二封装面52的热压。如果L1的值大于2.5mm，会造成填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6的量过多，导致主体区211的金属层222褶皱。
参照图5，第一过渡区214具有沿厚度方向Z相对设置的两个外表面，且两个外表面相对于主体区211朝靠近第一台阶区212的方向倾斜。第一过渡区214的外表面连接主体区211的外表面和第一台阶区212的外表面。第一过渡区214的外表面可从主体区211的外表面的端部延伸，并相对于主体区211的外表面朝靠近第一台阶区212的外表面的方向倾斜。
在厚度方向Z上，第一过渡区214的两个外表面的间距为D。沿主体区211指向第一台阶区212且平行于宽度方向Y的方向，D的值逐渐增大。换句话说，沿主体区211指向第一台阶区212的方向，第一过渡区214和填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6的厚度之和逐渐增大。
如果填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6的量过多，那么胶体6会挤压第一过渡区214，导致第一过渡区214的外表面鼓起变形；此时，沿主体区211指向第一台阶区212的方向，D的值是上下波动的，而不是逐渐增大的。换句话说，通过检测D是否为逐渐增大，可以判断填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6是否过多。
优选地，第一过渡区214的两个外表面相对于垂直于厚度方向Z的平面非对称设置。非对称的方式可以使第一过渡区214的两个外表面具有不同的斜度，从而使第一台阶区212的两个外表面凸出主体区211的程度不同。
参照图10和图11，在热压时，第一过渡区214的间隙大体为三角形，而第一过渡区214的间隙的体积取决于所述间隙沿宽度方向Y的尺寸和所述间隙沿厚度方向Z的尺寸。
热压成型后，H2与H1的差值决定了第一过渡区214的间隙沿厚度方向Z的尺寸。换言之，H2-H1的值越小，第一过渡区214的间隙的体积也就越小，需要的胶体6也就越少；反之，H2-H1的值越大，第一过渡区214的间隙的体积也就越大，需要的胶体6也就越多。
发明人发现，当H1和H2满足下述的关系式0.1mm<H2-H1<0.6mm时，可以使填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6的量在合适的范围内。如果H2-H1<0.1mm，那么第一过渡区214的间隙过小，导致胶体6向主体区211流动，造成位于主体区211的金属层222褶皱。而如果H2-H1>0.6mm，那么第一过渡区214的间隙过大，填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6不足，导致密封强度偏低。
沿宽度方向Y，第一过渡区214的宽度L2为0.1mm-0.5mm。如果L2<0.1mm，那么第一过渡区214的间隙过小，导致胶体6向主体区211流动，造成位于主体区211的金属层222褶皱。而如果L2>0.5mm，那么第一过渡区214的间隙过大，填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6不足，导致密封强度偏低。
优选地，L1和L2满足下述的关系式：L2≤0.4L1。L2越大，那么第一过渡区214的间隙也就越大；对应地，也需要增大L1的值，以向第一过渡区214的间隙提供足够的胶体6。如果当L2大于0.4L1，那么填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6不足，导致密封强度偏低。
参照图5，密封部21还包括第二台阶区213，第二台阶区213连接于第一台阶区212且位于电极引线3沿厚度方向Z的两侧。绝缘件4还具有第二部分42，第二部分42设置于第二台阶区213和电极引线3之间。在第二台阶区213，各包装膜22的连接层223熔接于第二部分42。
沿厚度方向Z，第二台阶区213、第二部分42及电极引线3的厚度之和为H3。H3大体为定值，当然，由于热压工艺原因，H3可能会在一定范围内波动，例如正负0.01mm。
在第二台阶区213，电极引线3从两层包装膜22之间穿过，因此，H3具有较大的值。如果H3等于H2，那么第一台阶区212与主体区211之间会存在较大的高度差；热压时，较大的高度差会造成应力集中，导致金属层222破损，影响密封性能。
因此，优选地，H3大于H2。此时，第一台阶区212可以起到过渡作用，第一台阶区212与主体区211之间的高度差和第一台阶区212与第二台阶区213的高度差均较小，从而减小应力集中，降低金属层222破损的风险，保证密封性能。
参照图9，封装设备5还具有相对于第二封装面52凹陷的第三封装面53；热压时，第三封装面53作用在第二台阶区213。
密封部21还包括第二过渡区215，第二过渡区215连接于第一台阶区212和第二台阶区213之间。绝缘件4还具有第三部分43，第三部分43连接第一部分41和第二部分42；在厚度方向Z上，第二过渡区215从两侧覆盖第三部分43。
第三部分43连接于第二过渡区215的连接层223。具体地，热压时，第二部分42和位于第二台阶区213的连接层223受热熔化并产生具有粘性的胶体，部分胶体6在压力的作用下流动到第二过渡区215和第三部分43之间并连接第二过渡区215和第三部分43。
参照图5，沿主体区211指向第二台阶区213且平行于宽度方向Y的方向，第二过渡区215和第三部分43的厚度之和逐渐增大。此时，第二过渡区215的外表面相对于宽度方向Y和厚度方向Z均倾斜。在包装膜22中，金属层222的厚度均匀，当第二过渡区215的外表面倾斜时，位于第二过渡区215的金属层222也会倾斜。
在热压时，第一台阶区212和第一部分41在第二封装面52的作用下熔化并被压缩，第二台阶区213和第二部分42在第三封装面53的作用下熔化并被压缩。然而，第二部分42与由金属制成的电极引线3相连，所以第二部分42的散热速率较高；因此，与第一部分41相比，第二部分42的熔化速率较低。对应地，与第一部分41相比，第二部分42被压缩的速率较低。因此，在热压时，第二过渡区215会被拉伸。
本申请将位于第二过渡区215的金属层222倾斜设置，可以增大位于第二过渡区215的金属层222延伸的长度，减小位于第二过渡区215的金属层222在热压过程中的延伸率，降低金属层222破裂的风险，提高密封性能。
由于第二过渡区215倾斜设置，所以为了保证第三部分43能够与第二过渡区215贴合，防止第三部分43在热压过程中阻挡第二过渡区215的变形，第三部分43需要具有倾斜的表面。换句话说，沿主体区211指向第二台阶区213且平行于宽度方向Y的方向，第三部分43的厚度逐渐增大。
下面结合实施例，对本申请作更具体的描述。
实施例1可按照下述步骤制备：
(i)将正极极片、隔膜及负极极片层叠在一起并卷绕为多圈，卷绕后再压平为扁平状，以制备出电极组件1。
(ii)将绝缘件4环绕在电极引线3的外侧并粘接于电极引线3。记录绝缘件4的第一部分41在热压前的厚度为T1。
(iii)将一个电极引线3焊接于正极极片，将另一个电极引线3焊接于负极极片。
(iv)在包装膜22上冲压出凹腔。记录一层包装膜22的厚度为T2。
(v)将电极组件1放置到一层包装膜22的凹腔内，另一层包装膜22从上方盖合到所述一层包装膜22。绝缘件4位于两层包装膜22之间。
(vi)利用封装设备5热压两层包装膜22的边缘区域，以形成密封部21。热压完成后，沿厚度方向Z，测得主体区211的厚度为H1，第一部分41和第一台阶区212的厚度之和为H2。沿宽度方向Y，第一台阶区212的宽度为L1，第一过渡区214的宽度L2。
(vii)将电解液注入包装袋2内，然后经过静置、化成、整形等工序，获得电池。电池的长度为231mm，宽度为163mm，厚度为8mm。
实施例2-35和对比例1-4采用同实施例1采用相同的制备方法，所不同的密封部21的不同区域的尺寸，具体参数如表一所示。
下面针对实施例1-35和对比例1-4进行密封性测试。
具体地，先将电池放入真空箱中，并对真空箱进行抽真空；然后对电池进行循环充放电，5个小时后，利用有机气体测试仪(VOC tester，型号ppbRAE-3000)检测真空箱中有机气体的含量。当有机气体的含量低于0.5mg/m3时，电池满足密封要求。
表1：实施例1-35和对比例1-4的参数及测试结果
Figure BDA0002657893600000161
Figure BDA0002657893600000171
参照对比例1-2，当
Figure BDA0002657893600000172
较小时，L1的值过小而H2的值过大。L1的值过小，导致在热压过程中产生的胶体6过少，从而使填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6的量过小。同样地，H2的值过大，导致第一部分41和位于第一台阶区212的连接层223在热压过程中损失的胶体6过少，从而使填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6的量不足。因此，在对比例1-2中，胶体6无法填满第一过渡区214的间隙，从而泄露出更多的气体和电解液，严重影响电池的密封性能。
参照对比例3-4，当
Figure BDA0002657893600000173
较大时，L1的值过大而H2的值过小。L1的值过大，导致在热压过程中产生的胶体6过多，从而使填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6的量过大。同样地，H2的值过小，导致第一部分41和位于第一台阶区212的连接层223在热压过程中损失的胶体6过多，从而使填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6的量过大。因此，在对比例3-4中，过多的胶体6流动到主体区211，导致主体区211受压不均并产生褶皱，从而泄露出更多的气体和电解液，严重影响电池的密封性能。
参照实施例1-35，当H2及L1满足下述的关系式：
Figure BDA0002657893600000181
时，可以使填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6的量在合适的范围内，降低气体和电解液泄露的概率，保证包装袋2的密封性能。
参照实施例1-6，当其它参数确定时，通过改变H2的值可以调整电池的密封性能。参照实施例7-16，当其它参数确定时，通过改变L1的值调整电池的密封性能。由实施例1-16可知，当
Figure BDA0002657893600000182
的值在0.44附近时，电池的密封性能最好。
参照实施例16、23-27，L2的值对电池的密封性能也具有一定的影响。L2的值过大时，第一过渡区214的间隙过大，填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6不足，导致密封强度偏低。L2的值过小时，那么第一过渡区214的间隙过小，导致胶体6向主体区211流动，造成位于主体区211的金属层222褶皱，密封强度降低。
参照实施例6、28-30，H1的值对电池的密封性能也具有一定的影响。热压成型后，H2与H1的差值决定了第一过渡区214的间隙沿厚度方向Z的尺寸。换言之，H2-H1的值越小，第一过渡区214的间隙的体积也就越小，需要的胶体6也就越少；反之，H2-H1的值越小，第一过渡区214的间隙的体积也就越大，需要的胶体6也就越多。
参照实施例16、31-35，T1和T2的值对电池的密封性能也具有一定的影响。当H1和H2一定时，T1和T2的值越大，经过热压后，包装膜22和第一部分41的压缩率也就越大，产生的胶体6也就越多。如果胶体6过多，会导致胶体6向主体区211流动，造成位于主体区211的金属层222褶皱、密封强度降低。当H1和H2一定时，T1和T2的值越小，经过热压后，包装膜22和第一部分41的压缩率也就越小，产生的胶体6也就越少。如果胶体6过少，填充到第一过渡区214的间隙内的胶体6不足，导致密封强度偏低。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种二次电池，其特征在于，包括电极组件(1)、包装袋(2)、电极引线(3)和绝缘件(4)；
包装袋(2)包括两层包装膜(22)，电极组件(1)位于两层包装膜(22)之间，两层包装膜(22)在边缘连接并形成密封部(21)，电极引线(3)连接于电极组件(1)并穿过密封部(21)；
各包装膜(22)包括保护层(221)、金属层(222)和连接层(223)，连接层(223)设置于金属层(222)的朝向电极组件(1)的表面，保护层(221)设置于金属层(222)的远离电极组件(1)的表面；
密封部(21)包括主体区(211)、第一过渡区(214)和第一台阶区(212)，主体区(211)、第一过渡区(214)和第一台阶区(212)位于电极引线(3)沿宽度方向(Y)的同一侧，且主体区(211)、第一过渡区(214)和第一台阶区(212)沿靠近电极引线(3)的方向依次布置，第一过渡区(214)连接于主体区(211)和第一台阶区(212)之间；
绝缘件(4)环绕在电极引线(3)的外侧，并将密封部(21)与电极引线(3)隔开；绝缘件(4)具有第一部分(41)，在厚度方向(Z)上，第一台阶区(212)从两侧覆盖第一部分(41)；
在主体区(211)，两层包装膜(22)的连接层(223)熔接为一体；
在第一台阶区(212)，各包装膜(22)的连接层(223)熔接于第一部分(41)；
在第一过渡区(214)，两层包装膜(22)之间具有间隙，所述间隙用于容纳连接层(223)在第一台阶区(212)熔接产生的胶体(6)。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，胶体(6)填充间隙并将两层包装膜(22)粘接在一起。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，第一过渡区(214)连接主体区(211)和第一台阶区(212)，第一过渡区(214)具有沿厚度方向(Z)相对设置的两个外表面，且两个外表面相对于主体区(211)朝靠近第一台阶区(212)的方向倾斜。
4.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，第一过渡区(214)的两个外表面相对于垂直于厚度方向(Z)的平面非对称设置。
5.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，沿宽度方向(Y)，第一台阶区(212)的宽度为L1；第一过渡区(214)的宽度为L2，L1和L2满足下述的关系式：L2≤0.4L1。
6.根据权利要求1任一项所述的二次电池，其特征在于，沿厚度方向(Z)，主体区(211)的厚度为H1，第一部分(41)和第一台阶区(212)的厚度之和为H2，沿宽度方向(Y)，第一台阶区(212)的宽度为L1；
H1、H2及L1满足下述的关系式：
H1<H2；
Figure FDA0002657893590000021
7.根据权利要求6所述的二次电池，其特征在于，H2和L1满足下述的关系式：
Figure FDA0002657893590000022
8.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，H2和L1满足下述的关系式：
Figure FDA0002657893590000031
9.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，沿厚度方向(Z)，主体区(211)的厚度为H1，第一部分(41)和第一台阶区(212)的厚度之和为H2，H1和H2满足下述的关系式：
0.1mm<H2-H1<0.6mm。
10.根据权利要求1-9任一项所述的二次电池，其特征在于，密封部(21)还包括第二台阶区(213)，第二台阶区(213)连接于第一台阶区(212)且位于电极引线(3)沿厚度方向(Z)的两侧；
绝缘件(4)还具有第二部分(42)，第二部分(42)设置于第二台阶区(213)和电极引线(3)之间；
沿厚度方向(Z)，第二台阶区(213)、第二部分(42)及电极引线(3)的厚度之和为H3，第一部分(41)和第一台阶区(212)的厚度之和为H2，且H3大于H2。
11.根据权利要求10所述的二次电池，其特征在于，密封部(21)还包括第二过渡区(215)，第二过渡区(215)连接于第一台阶区(212)和第二台阶区(213)之间；
绝缘件(4)还具有第三部分(43)，第三部分(43)连接第一部分(41)和第二部分(42)；在厚度方向(Z)上，第二过渡区(215)从两侧覆盖第三部分(43)；
沿主体区(211)指向第二台阶区(213)的方向，第二过渡区(215)和第三部分(43)的厚度之和逐渐增大。
12.根据权利要求11所述的二次电池，其特征在于，沿主体区(211)指向第二台阶区(213)的方向，第三部分(43)的厚度逐渐增大。
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