CN112886106A - 电化学装置、电池包及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电化学装置、电池包及用电装置，可改善现有电化学装置机械性能较差的问题。本申请提供的电化学装置包括本体和第一保护体，第一保护体设置于本体设置有极耳的一端，极耳的一部分设置于第一保护体内，极耳的另一部分延伸出第一保护体。

Description

电化学装置、电池包及用电装置

技术领域

本申请涉及电池制造领域，具体涉及一种电化学装置、电池包及用电装置。

背景技术

软包锂离子电池具有能量密度高，适应性广泛等优点，在电动汽车等的应用日益增多。

软包锂离子电池的电芯采用铝塑膜封装，由于铝塑膜变形空间较大，不像钢壳铝壳电芯那样在热失控时会发生爆炸。软包锂离子电池还具有重量轻，相同尺寸规格容量更大的优点。但由于铝塑膜强度低，在后续组装和使用过程中，也存在一些风险。例如，电芯抗跌落性能差，铝塑膜容易受冲击而损坏，导致漏液等安全风险。

发明内容

本申请提供一种电化学装置、电池包及用电装置，以改善现有电化学装置机械性能较差的问题，提升电化学装置的机械可靠性。

本申请的实施例提供一种电化学装置，包括：本体(即电化学装置的本体)和第一保护体，所述第一保护体设置于所述本体的设置有极耳的一端。所述极耳的一部分设置于所述第一保护体内，所述极耳的另一部分延伸出所述第一保护体。

本体设置有极耳的一端设置有第一保护体，可以避免电化学装置由于机械作用导致的失效风险。例如，可以在受到冲击或晃动时，防止电解液冲击导致的电化学装置的顶封区被冲开以及头部角位失效。另外，利用第一保护体的热熔吸热的作用，还可以为电化学装置提供一定的降温作用。

可选地，所述电化学装置的本体还包括与设置有极耳的一端相连接的多个侧面，所述第一保护体还覆盖所述多个侧面的部分区域，所述部分区域连接于所述本体设置有极耳的一端。第一保护体延伸至与多个侧面的部分区域，可以使第一保护体与本体紧密结合。

可选地，至少在本体的角部区域，第一保护体延伸至与多个侧面的部分区域，以对易被冲开的角部加固。

可选地，所述第一保护体覆盖所述本体的顶封处设置有薄弱结构，如可以是缺口等。所述本体一般设计有用于热失控时泄压的区域，例如本体的顶封，第一保护体在顶封处设置薄弱结构，可以避免因引入第一保护体影响电化学装置的泄压设计。进一步可选地，所述薄弱结构可以对应本体的泄压阀所在的位置。在出现异常导致热失控时，本体内部产生的气体可以从薄弱结构处冲开本体的封装壳体，避免发生爆炸。

可选地，所述第一保护体至少包覆所述化电学装置本体的顶封。通过第一保护体包覆顶封，可以对易于被冲开的顶封进行加固，可以防止本体头部顶封冲开。

可选地，所述第一保护体的横截面包括L形结构，可以在不影响第一保护体功能的前提下节省材料，而且还可以为后续工艺提供操作空间。

可选地，所述第一保护体设置有第一通孔，所述本体的极耳自所述第一通孔延伸出所述第一保护体。

可选地，所述第一保护体与所述本体一体化，便于制造过程中对电化学装置进行操作并提供保护。

可选地，所述第一保护体形成有用于定位的第二通孔。

可选地，电化学装置还包括传感器和导线，所述传感器与所述本体接触并设置于所述第一保护体和所述本体之间，所述导线与所述传感器电连接并从所述第一保护体的第二通孔伸出。

可选地，还包括：第二保护体，设置于所述本体的第二端，所述第二端与所述本体设置有极耳的一端相对。第二保护体可以对所述本体的第二端加固，并提供防护。

可选地，所述电化学装置还包括：第三保护体，设置于所述本体的第一侧面，所述第一侧面分别与所述本体设置有极耳的一端和所述第二端相连接。第三保护体可以对电化学装置的侧面提供加固和保护作用。

可选地，所述第一保护体和所述第二保护体一体成型。或者可选地，所述第一保护体、所述第二保护体和所述第三保护体一体成型。例如可以在封装后，通过低压注塑或灌胶方式一次成型地在电化学装置的封装壳体上形成上述保护体中的至少一个。或者可选地，第一保护体和第二保护体与本体结合为整体；或者可选地，第一保护体、第二保护体和第三保护体与本体结合为整体。

可选地，所述第一保护体、所述第二保护体和所述第三保护体中的至少一个为灌封胶或者塑料制成的弹性件，进一步可选地，所述弹性件的弹性模量大于5MPa。

本申请还提供一种电池包，包括如上述任一项所述的至少两个电化学装置，所述至少两个电化学装置叠置。

本申请实施例还提供一种电化学装置的制造方法，包括：制备本体的工序；在所述本体设置有极耳的一端设置第一保护体，且用所述第一保护体覆盖部分所述极耳。

可选地，在本体设置有极耳的一端设置第一保护体，还在所述本体的第二端设置第二保护体，所述第二端与所述本体设置有极耳的一端相对。

本申请的电化学装置的制造方法，可以在本体上形成设置在本体上的保护体，提高电化学装置的机械性能，降低后续电化学装置的失效风险。该方法简单方便成本低。

可选地，所述在所述本体设置有极耳的一端设置第一保护体，包括:将环绕配件套设在所述本体设置有极耳的一端，再将套设有所述环绕配件的本体放置在注塑或者灌胶设备中进行注塑或者灌胶；注塑或者灌胶后，所述环绕配件与注塑或灌胶材料形成所述第一保护体。

本申请实施例还提供一种用电装置，包括负载和上述任意一项所述的电化学装置，所述电化学装置为所述负载供电。可选地，所述用电装置为电动车辆。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1和图2为本申请第一实施例的电化学装置的结构示意图；

图3和图4为本申请第二实施例的电化学装置的结构示意图；

图5和图6为本申请第三实施例的电化学装置的结构示意图；

图7是本申请第四实施例的电化学装置的部分结构示意图；

图8为本申请第五实施例的电化学装置的结构示意图；

图9为本申请第六实施例的电化学装置的结构示意图；

图10和图11为本申请第七实施例的电化学装置的结构示意图；

图12和图13为本申请第八实施例的电化学装置的结构示意图；

图14和图15为本申请第九实施例的电化学装置的结构示意图；

图16为本申请一实施例的电化学装置的制造方法的流程示意图；

图17为本申请实施例的使用环绕配件注塑的示意图；

图18为本申请第十实施例的电化学装置的结构示意图；

图19为本申请第十一实施例的电化学装置的结构示意图；

图20为本申请一实施例的电池包的结构分解示意图；

图21为本申请实施例中多个叠置的电化学装置的结构示意图；

图22为本申请另一实施例的电池包的结构分解示意图；

图23为本申请实施例提供的电池包的外观示意图；

图24为本申请实施例中的第三保护体的结构示意图；

图25为应用于图22所示电池包中的电化学装置的结构示意图；

图26为本申请一实施例的电池包的制造方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

本申请电化学装置包括所有其中发生电化学反应的装置。示例性的，电化学装置包括但不限于所有种类的原电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池和电容器(例如超级电容器)电化学装置。电化学装置特别优选为锂二次电池，包括但不限于锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池和锂离子聚合物二次电池。

软包电芯由于安全性好，重量轻，电池容量大，循环性能好，内阻小，设计灵活等优点得到广泛使用。该软包电芯包括铝塑膜、内设置于铝塑膜中的连续卷绕的电极组件(又称卷芯)和电解液，电极组件在电芯头部通过极耳引出。

本申请实施例中的电化学装置可以为电芯，特别地可以为软包电芯。本申请中虽然以软包电芯为例对本申请技术方案进行说明，但本申请技术方案的应用并不限于软包电芯。

如图1和图2所示，本申请的实施例提供一种电化学装置，包括：本体10和第一保护体11。本体10采用单侧出极耳的方式，即本体10的头部设置有两个极耳101。第一保护体11设置于本体10设置有极耳101的一端，即图1中本体10的头部。极耳101的一部分设置于第一保护体11内，极耳101的另一部分延伸出第一保护体11。

可选地，第一保护体11可以设置有第一通孔110，本体10的极耳101自第一通孔110延伸出第一保护体11。

电化学装置的本体10可以包括单体电池，例如电芯等。本体10设置有极耳101的一端指本体10出极耳101的一端，一般指电芯的头部。有的本体10也可以是双侧出极耳，即本体10的第一端和第二端各延伸出一个极耳，此时，第一保护体11相应地位于本体10第一端和第二端，如图3和图4所示。

可选地，第一保护体11也可以形成为单独的配件，设置于本体10的设置有极耳101的一端。上述第一保护体11也可以采用例如低压注塑等方式直接形成在本体10的出极耳101的一端(如电芯的头部)，并与本体10的壳体一体化。

电化学装置的头部即出极耳101的一端设置有第一保护体11，可以避免电化学装置由于机械作用导致的失效风险。例如，可以在受到冲击或晃动时，防止电解液冲击导致的电化学装置的顶封区被冲开以及头部角位失效。另外，利用第一保护体11的热熔吸热的作用，还可以为电化学装置提供一定的降温作用。

可选地，如图1和图6所示，电化学装置的本体10还包括与设置有极耳101的一端相连接的多个侧面，第一保护体11还覆盖多个侧面的部分区域，所述部分区域连接于本体10设置有极耳101的一端。第一保护体11还可以向下覆盖多个侧面的部分区域，可以使第一保护体11与本体10紧密结合。

可选地，第一保护体11延伸至第一侧面103的部分区域，以至少包覆本体10的角部区域，对易被冲开的角部加固。第一侧面指本体10的形成侧封104的侧面。如图7所示，第一保护体11包括延伸至第一侧面103的部分区域的角部加固部分114。角部加固部分114对易被冲开的角部进行加固，解决角部易失效的问题。

可选地，第一保护体11的顶面与本体顶封102端面持平或者高出0.5～3mm。第一保护体11的底面可以与本体大面顶线齐平，或者第一保护体11向下延伸上本体面，超出顶线0.5～3mm。

可选地，如图5和图6所示，第一保护体11覆盖本体10的顶封102或与其邻接处可以设置有薄弱结构，如可以是缺口113。缺口113处不覆盖第一保护体11。薄弱结构指与其他地方相比，薄弱结构处第一保护体11的机械性能较弱，在出现异常导致热失控时，电化学装置可以从该薄弱结构泄压。薄弱结构处例如可以覆盖较薄的第一保护体11，或者薄弱结构处第一保护体11的膜层结构松散，或者薄弱结构处的第一保护体11经过能获得上述薄弱化效果的工艺处理。

本体10一般设计有防爆用的泄压区域，可以将泄压区域覆盖的第一保护体11的厚度小于第一厚度从而形成薄弱结构。或者，第一保护体11在与设计的泄压区域对应的区域设置缺口113。泄压区域不覆盖第一保护体11或者所覆盖的第一保护体11的厚度小于第一厚度，可以避免因第一保护体11太厚影响电化学装置的泄压设计。本体10一般选择顶封102的位于两个极耳101之间的中间区域作为泄压区域。在本体10覆盖保护体时，需要设计在此设计缺口113或薄弱结构以满足防爆需求。进一步可选地，泄压区域可以对应本体10的泄压阀所在的位置。

在出现异常导致热失控时，本体10内部产生的气体可以从缺口113或薄弱结构处冲开封装壳体，避免发生爆炸，从而第一保护体11不会影响热失控时的泄压。

可选地，如图6所示，本体10上形成有顶封102，第一保护体11至少包覆顶封102。通过第一保护体11包覆顶封102，可以对易于被冲开的顶封102进行加固，可以防止本体10头部顶封102冲开。

可选地，如图5、图6和图7所示，所述第一保护体的横截面包括L形结构。

如图6所示，第一保护体11包括靠近本体10的第一端和远离本体10的第二端，第一保护体11的第二端的厚度D2小于第一端D1的厚度。此处第一保护体11第一端的厚度D1、第二端的厚度D2均指与本体10的厚度垂直的方向。

在极耳101的长度方向，第一保护体11远离本体10一端的厚度减薄，可以在不影响第一保护体11功能的前提下节省材料，而且还可以为后续极耳101焊接工序提供操作空间。可选地，如图5所示，在第一保护体11的一侧减薄，即第一保护体11的横截面为L形。还可以如图7和图8所示，第一保护体11可以在两侧减薄，第一保护体11的顶部形成包覆部分极耳101的凸台112。

可选地，如图5和图6所示，第一保护体11形成有用于定位的第二通孔111。在通过例如注塑等方法形成第一保护体11，定位装置或者夹具定位本体10的地方，在注塑后形成的第二通孔111。第二通孔111也可以是其他形状，并不限于孔，例如第二通孔111也可以是狭缝状。

可选地，第一保护体11与本体10一体化，便于制造过程中对电化学装置进行操作并提供保护。

在一些实施例中，如图9所示，电化学装置还包括：第二保护体12，设置于本体10的第二端，第二端与本体10设置有极耳101的一端相对。第二保护体12可以对本体10的第二端提供加固和保护作用。通过本体10的第一端(例如头部)和第二端(例如尾部)覆盖或附着保护体进行加固，可以在不增加本体10厚度的情况下，对本体10的头部和尾部进行防护，增加电化学装置的机械性能。

可选地，电化学装置还包括：第三保护体13，设置于本体的第一侧面103。如果电极组件是卷绕式组件，第一侧面103与卷绕式组件的折边对应；如果电极组件是层叠式组件，第一侧面103与极片的侧面相对。侧封104一般位于第一侧面103上。第三保护体13可以对电化学装置的侧边提供加固和保护作用。可选地，第三保护体13的包覆厚度可以越为0.3～2mm。

可选地，第三保护体的内侧至少包覆本体10的侧封104，可以对易于被冲开的侧封104进行加固，防止电化学装置侧封104被冲开。可选地，第三保护体的外侧面可以为平面、弧形面或者其它形状。

可选地，第一保护体11和第二保护体12一体成型。或者可选地，第一保护体11、第二保护体12和第三保护体13一体成型。例如可以在封装后，通过低压注塑或灌胶方式一次成型地在电化学装置的封装壳体上形成上述保护体中的至少一个。可选地，上述保护体还可以是其他易于与本体10的封装壳体一体化成型的材料。

可选地，上述保护体中的至少一个为弹性模量大于5MPa的弹性件。弹性模量大于5MPa的材料制成保护体，该些保护体包覆在本体10并连同本体10装入壳体后，可以通过外壳对层叠的本体10施加适当的力进行压紧，对本体10进行约束。如果弹性模量过小，可能不能抵消外力冲击，导致隔膜局部变形以及化学降解。

本申请实施例提供的电化学装置，在头部，或者头部及尾部，或者在包括头部的四周包覆保护体作为保护装置，可以对电化学装置例如电芯提供保护，提升电化学装置机械可靠性，可以防止电化学装置头部顶封冲开以及头部的角位失效，并对电化学装置的极耳提供一定的降温作用。另外，此保护结构可以在保护头部顶封冲开的同时不妨碍其防暴功能。另外，更为重要的是，此保护结构可在封装工序后形成，可避免后续制作过程中由于机械作用导致的失效。采用此保护结构的电化学装置在后续打包工序(即PACK工序)，不需要整体灌胶，也不需要增加泡棉或其他构件等保护装置，可以通过粘结等方式固定在壳体内。也可以通过例如上文已提过的通过电化学装置与壳体，以及各电化学装置之间的过盈配合产生的相互挤压力固定在壳体中。

在本申请实施例中，在一实现中，电化学装置还可以包括传感器105和导线106，请一并参阅图10至图15所示，传感器105与本体10接触并设置于第一保护体11和本体10之间，传感器105用于采集本体10的预定参数，导线106与传感器105电连接并从第一保护体的第二通孔111伸出，导线106可以与外接设备电连接，使得传感器105将采集到的预定参数传输给外接设备，以执行对应功能。在一些实现中，传感器105包括但不限于为温度传感器，该传感器105可以设置于两个极耳101之间，或者邻近极耳101设置，用于检测极耳101或本体10的温度，外接设备包括但不限于为BMS(Battery Management System,电池管理系统)电路板，用于根据传感器105采集到的温度控制本体10的充电、放电等操作，以确保安全。

如图16所示，本申请实施例还提供一种电化学装置的制造方法，包括：

S101、制备本体10的工序；

S102、在所述本体10设置有极耳101的一端设置第一保护体11，且用第一保护体11覆盖部分极耳101。

可选地，步骤S102在本体10设置有极耳101的一端设置第一保护体11，还可以在本体10的第二端设置第二保护体12，所述第二端与本体10设置有极耳101的一端相对。

可选地，步骤S102在本体10设置有极耳101的一端设置第一保护体11，还可以在本体10的第二端设置第二保护体12，在本体10的第一侧面设置第三保护体13。

本申请实施例提供的电化学装置制造方法，至少在本体10设置有极耳的一端形成保护体，可以提高电化学装置的机械性能，后续制作过程中便于操作而且不易因碰撞、掉落等机械作用而导致失效。

可选地，本申请实施例还提供另一种电化学装置的制造方法，与上述制造方法的不同之处在于：结合图17所示，提供一环绕配件20，将环绕配件20套设在本体10设置有极耳101的一端，再将套设有环绕配件20的本体10放置在注塑或者灌胶设备中注塑或者灌胶；注塑或者灌胶后环绕配件20与注塑或者灌胶材料形成上述的第一保护体11。

环绕配件20通过注塑材料或者灌胶材料连接到本体10，与注塑或灌胶材料一起形成本体头部的第一保护体11。

软包电芯的采用铝塑膜封装，铝塑膜变形空间较大，注塑或者灌胶时不方便定位。将环绕配件20套设在本体10设置有极耳101的一端，注塑时可以通过环绕配件20定位本体10。另外环绕配件20还可以提高注塑或者灌胶设备的适配性。

本申请实施例还提供另一种电化学装置的制造方法，包括：

制备本体10的工序；

制备保护体，所述保护体至少包括上面描述的第一保护体11；将第一保护体11设置在本体10设置有极耳101的一端。

或者，制备上面描述的第一保护体11和第二保护体12，并将第一保护体11和第二保护体12分别设置在本体10设置有极耳的一端及相对的第二端。

或者，制备的所述保护体包括上面描述的第一保护体11、第二保护体12和第三保护体13，并将第一至第三保护体设置在本体10设置有极耳的一端、相对的第二端以及第一侧面。

相关具体结构可以参见上面的实施例，在此不再详述。

本申请实施例提供一种电池包，包括：至少两个叠置的电化学装置。参照图18所示，所述电化学装置100包括本体10和极耳101。该本体10包括封装膜，内置于封装膜中的电极组件，与电极组件电连接的极耳101。电化学装置100还包括第一保护体11，第一保护体11附着于本体10设置有极耳101的一端，极耳101的一部分设置于第一保护体11内，极耳101的另一部分延伸出第一保护体11。

可选地，第一保护体11形成有第一通孔110，极耳101的一端与电极组件电连接，另一端自第一通孔110中延伸出第一保护体11。

本体10可以包括单体电池，例如电芯等。本体10设置有极耳101的一端指电化学装置10本体引出极耳101的一端，一般指电芯的头部。优选地，上述第一保护体11可以附着于设置有极耳101的一端(如电芯的头部)，并与本体10的该端封装膜一体化。另外，第一保护体11也可以形成为单独的配件，安装于本体10设置有极耳101的一端。

带有第一保护体11的电化学装置100相互叠置，通过一定的连接方式固定在壳体内部，并安装保护电路板等形成电池包。一定连接方式例如可以是通过背胶粘接固定。保护电路板上设置有保护电路，主要用于保护电化学装置不过放、不过充、不过流，还有就是输出短路保护，当然还可以具有其它功能，本实施例对此不做限定。

本体10的头部即出极耳101的一端设置有第一保护体11，可以避免电池包及其组成的产品由于机械作用导致的失效风险。例如，可以在受到冲击或晃动时，防止电解液冲击导致的电化学装置的顶封区被冲开，或者电化学装置的头部角位失效。另外，利用第一保护体的热熔吸热的作用，还可以对电化学装置提供一定的降温作用。

如图19所示，本实施例的电池包与图18所描述实施例的不同之处在于，本实施例的电化学装置100除第一保护体11之外，还包括：设置于本体10第二端的第二保护体12，所述第二端与本体10设置有极耳101的一端相对。

其中优选地，第二保护体12可以附着本体10的尾部，并与尾部封装膜一体化，本体10的尾部即本体10的与设置有极耳101的一端相对的第二端。第二保护体12也可以形成独立的配件，安装于本体10的尾部。

其中，第一保护体11和第二保护体12可以均包覆部分的本体10。第一保护体11和第二保护体12可以对本体10尤其是软包电芯提供加固以及防护作用，使本体10特别是软包电芯易于后续的成组操作。

第一保护体11和第二保护体12可以形成便于堆叠的规则结构，便于多个电化学装置100相互堆叠组成电池包。规则结构指第一保护体11和第二保护体12包裹本体10的头部和尾部，使带有第一保护体11和第二保护体12的电化学装置100整体形成便于相互堆叠结构，该种结构具有便于电化学装置100相互堆叠的接触面，从而使多个电化学装置100可以相互堆叠而延伸，从而达到扩容的目的。规则结构例如可以是正方体、立方体等。

第一保护体11和第二保护体12可以一体成型，例如可以采用通过低压注塑一次成型方式在本体10的设置有极耳101的一端、与该端相对的第二端一次性地形成第一保护体11和第二保护体12。第一保护体11和第二保护体12可以采用灌封胶或者塑料制成。灌封胶或者塑料制成的弹性保护体便于与软包电芯的封装膜一体化。

可选地，参照图20所示，所述电池包还可包括：用于容纳电化学装置100的壳体20，壳体20与容纳于壳体20内的至少两个的电化学装置100过盈配合。

第一、第二保护体附着于本体10上并连同本体10装入壳体20后，可以通过壳体20对叠置的电化学装置100施加适当的力进行压紧，对壳体10内的电化学装置100进行约束，从而达到固定壳体20内电化学装置100的作用。

本实施例的电池包由于其中的本体10的头部尾部均设置有保护体，可以防止由于机械作用导致本体10的头部和尾部的角位失效。另外，利用第一保护体11和第二保护体12的热熔吸热的作用，还可以对电化学装置100的提供一定的降温作用。

与通过设置支架盒通过背胶粘接固定相比，本实施例的电池包具有可靠、成组工序少，简单方便、易于操作、成本低的优势。与整体灌胶方案相比，本实施例的电池包具有重量轻，组装方便，更节省灌胶材料的优势。

图20为本申请实施例提供的电池包的结构示意图；图21为本申请实施例中多个叠置的电化学装置的立体结构示意图。

如图20和图21所示，本实施例的电池包与图18和图19所描述实施例的不同之处在于，除设置于本体10设置有极耳101的一端的第一保护体11，设置于本体10第二端的第二保护体12之外，本实施例中的电化学装置100还包括：第三保护体13，设置于本体10的第一侧面103，所述第一侧面103与本体10设置有极耳101的一端相连接。

本体10包括与设置有极耳101的一端相连接的多个侧面。所述多个侧面包括本体10的大面102和第一侧面103。例如，对软包电芯来说，第一侧面103可以是具有铝塑膜的折边的侧面。铝塑膜的折边包括密封的粘合处以及经裁切的边缘，这些区域是铝塑膜密封封装的薄弱处。可选地，第三保护体13至少包覆该些薄弱处，为本体10提供加固以及防护。

在其他实施例中，第三保护体13也可以形成独立的配件，安装于电化学装置10的第一侧面103。

可选地，第三保护体13附着本体10的侧边，并与密封膜或密封壳体的侧边一体化。

图20中的壳体20由相互对合的两部分组成。电池包还包括：保护电路板30。保护电路板30设置于壳体20与第一保护体11之间，并与电化学装置100电连接。保护电路板30隔着第一保护体11设置于电化学装置100上，可以避免电化学装置100与保护电路板30相互摩擦、撞击等机械作用，既保护了电化学装置100也保护了保护电路板30。40为贴在右边的一个标签，50为电池包与外部连接的通讯线束。

第一保护体11、第二保护体12和第三保护体13一起形成便于叠置的规则结构，便于多个电化学装置100相互堆叠组成电池包。规则结构指第一保护体11、第二保护体12和第三保护体13整体形成便于相互叠置的结构，该结构至少具有便于多个电化学装置100相互叠置的接触面。多个电化学装置100相互叠置延伸，从而达到扩容的目的。规则结构例如可以是正方体、立方体等。

可选地，如图21所示，第一保护体11、第二保护体12和第三保护体13整体形成电化学装置10的保护套，并且具有便于相互叠置的外部结构。

优选地，第一保护体11、第二保护体12和第三保护体13一体成型，可以采用通过低压注塑一次成型方式在本体10的设置有极耳101的一端、与设置有极耳101的一端相对的第二端、第一侧面103一次性地形成第一保护体11、第二保护体12和第三保护体13。第一至第三保护体可以采用灌封胶或者塑料制成。第一至第三保护体也可以是其它便于与本体的封装膜一体化的材料。

另外，壳体30与容纳于壳体20内的至少两个的电化学装置过盈配合。本实施例通过过盈配合，壳体20对叠置的电化学装置施加的适当的压力，对壳体内的电化学装置进行约束，从而达到固定壳体内电化学装置的作用。模组制作时更为简单，物料更少，工序更简单。

第一保护体11、第二保护体12和第三保护体13可以采用弹性模量大于5MPa的弹性材料制成。弹性模量大于5MPa的材料制成保护体，该些保护体附着于电化学装置上并连同电化学装置装入壳体20后，通过壳体20与壳体20内的电化学装置过盈配合，可以使壳体20对叠置的电化学装置100施加适当的力进行压紧，对壳体内的电化学装置100进行约束，从而达到固定壳体内电化学装置100的作用。如果保护体弹性模量过小，可能无法抵消外力冲击，导致隔膜局部变形以及化学降解。如果保护体弹性模量过大，可能无法对壳体内的电化学装置100进行固定。

图22为本申请实施例提供又一种的电池包的结构示意图；图23为本申请实施例提供的电池包的外观示意图。

如图22和图23所示，本实施例的电池包与图20所描述实施例的不同之处在于，本申请的电化学装置100采用两侧出极耳的方案。电化学装置100的头部和尾部分别具有向外延伸的极耳101。

图24为本实施例中设置于电化学装置100侧边的第三保护体13的结构示意图。第三保护体13包括：相对且平行的第一表面201和第二表面202，连接第一表面201和第二表面202的两个侧面。侧面203为平面，与侧面203相对的另一侧面设置有与本体10的侧边适配的凹槽200。第三保护体13也可以分段设计，即第三保护体13包括三部分，分别包覆侧边的上部、中部和下部。

第一保护体11、第二保护体12和第三保护体13可以通过低压注塑等方式直接形成于本体10的密封膜或密封壳体上，并与所述密封膜或密封壳体一体化。

图25为可以应用于图22所描述实施例的电池包中的电化学装置100的结构示意图。电化学装置100采用双侧出极耳的方案，同时在电化学装置100出极耳的头部和尾部分别设置包覆本体10的第一保护体11和第二保护体12。第三保护体13可以省去。

本实施例进一步提供了一种电池模组，该电池模组由一个或多个经过包覆预处理的电芯组成。经过包覆预处理的电芯在设置有极耳的一端形成有包裹物，电芯极耳伸出包裹区域。电芯与包裹物一体化成型。所述电芯可以单侧出极耳，也可以双侧出极耳。如果是单侧出极耳，包覆物可以同时包覆在极耳侧和底部非极耳侧，包覆物与电芯一体化成型。所述电芯可以与壳体结构或其他支撑结构粘接，也可以不发生粘接，通过相互挤压产生的约束力固定。此模组结构可以防止电芯头部顶封区冲开；此模组结构可以防止电芯头部和尾部角位失效；此模组结构对电芯极耳提供一定的降温作用；此模组结构具有成本低，可靠性高的特点。下面从组装工序的角度进一步对本方案进行叙述。

如图26所示，本申请实施例还提供一种电池包的制造方法，包括：

S1、结合图18所示，在本体10设置有极耳的一端设置第一保护体11，部分极耳101露出第一保护体11；

本步骤对本体10进行预处理，在本体10的极耳侧形成第一保护体11。可选地，第一保护体11形成有第一通孔110，极耳101的一端与电极组件电连接，另一端自第一保护体11的第一通孔110中伸出。本步骤可以在电芯封装工序之后进行，也可以在电芯的整个工序完成之后进行。

S2、将至少两个电化学装置100叠置在一起形成电池包；

S3、将保护电路板和电池包设置于电池包的壳体内。

可选地，步骤S1还在本体10的第二端形成第二保护体12，所述第二端与本体10设置有极耳101的一端相对。步骤S3中，可以使电池包与壳体过盈配合，使壳体20对叠置的电化学装置100产生压力，使用该压力将电化学装置100固定在壳体20内。第一、第二保护体12分别对本体10的头部和尾部进行加固以及防护，使电化学装置100便于操作。

进一步地，步骤S1还在本体10的侧边形成第三保护体13。第一、第二以及第三保护体构成本体10的完整加固以及防护装置，使本体10便于操作。

其中，步骤S1形成保护体时，可以使第一、第二以及第三保护体或者其中一个或几个与本体10的密封膜或密封壳体一体化，形成一个整体。

例如，步骤S1可以通过低压注塑一次成型方式在本体10的设置有极耳的一端、与设置有极耳的一端相对的第二端以及连接极耳端和第二端的侧边形成第一保护体11、第二保护和第三保护体13。形成的保护体附着在本体10上。该方式加工简单，成本低。

本申请的实施例还提供一种用电装置，包括负载和上述任意一项的电化学装置，电化学装置未所述负载供电。

本申请的电化学装置的用途没有特别限定，其可用于现有技术中已知的任何使用电驱动的电子装置。在一些实施例中，本申请的电化学装置可用于，但不限于，备用电源、无人机、独轮、两轮或两轮以上电动车、摩托车、自行车、照明器具、玩具、、电动工具、工商储能或家庭储能系统等。

以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本说明书及附图内容所作的等效结构变换，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中间位置”、“轴向”、“两端”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“内侧”、“外侧”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。

尽管本文采用术语“第一、第二、第三”等描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

Claims (15)

1.一种电化学装置，其特征在于，包括：

本体，所述本体设置有极耳；

第一保护体，设置于所述本体设置有极耳的一端，所述极耳的一部分设置于所述第一保护体内，所述极耳的另一部分延伸出所述第一保护体。

2.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述本体还包括与设置有极耳的一端相连接的多个侧面，所述第一保护体还覆盖所述多个侧面的部分区域，所述部分区域连接于所述本体设置有极耳的一端。

3.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述第一保护体覆盖所述本体的顶封处设置有薄弱结构。

4.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述第一保护体至少包覆所述本体的顶封。

5.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述第一保护体的横截面包括L形结构。

6.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述第一保护体设置有第一通孔，所述本体的极耳自所述第一通孔延伸出所述第一保护体。

7.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述第一保护体形成有用于定位的第二通孔。

8.根据权利要求7所述的电化学装置，其特征在于，所述电化学装置还包括传感器和导线，所述传感器与所述本体接触并设置于所述第一保护体和所述本体之间，所述导线与所述传感器电连接并从所述第一保护体的第二通孔伸出。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电化学装置，其特征在于，所述电化学装置还包括：第二保护体，设置于所述本体的第二端，所述第二端与所述本体设置有极耳的一端相对。

10.根据权利要求9所述的电化学装置，其特征在于，所述电化学装置还包括：第三保护体，设置于所述本体的第一侧面，所述第一侧面分别与所述本体设置有极耳的一端和所述第二端相连接。

11.根据权利要求10所述的电化学装置，其特征在于，第一保护体和所述第二保护体一体成型；或者，第一保护体、所述第二保护体和所述第三保护体一体成型；或者，所述第一保护体和所述第二保护体与所述本体结合为整体；或者，所述第一保护体、所述第二保护体和所述第三保护体与所述本体结合为整体。

12.根据权利要求10所述的电化学装置，其特征在于，所述第一保护体、所述第二保护体和所述第三保护体中的至少一个为灌封胶或者塑料制成的弹性件，进一步可选地，所述弹性件的弹性模量大于5MPa。

13.一种电池包，包括如权利要求1至12任一项所述的至少两个电化学装置，所述至少两个电化学装置叠置。

14.一种用电装置，包括负载和权利要求13所述的电池包，所述电化学装置为所述负载供电。

15.根据权利要求14所述的用电装置，其特征在于，所述用电装置为电动车辆。

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