CN112968233A - 电化学装置及电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电化学装置，包括电极组件和连接部。所述电极组件包括第一电极、第二电极和设置于所述第一电极和所述第二电极之间的隔板，所述第一电极、所述隔板和所述第二电极卷绕形成所述电极组件，所述电极组件的最外层为所述第一电极，其中，所述第一电极包括最外圈，所述最外圈具有曝露所述隔板的开口。所述连接部设置在所述开口处并与所述隔板粘接。本申请还公开了一种包括电化学装置的电子装置。本申请具有较好的跌落安全性能和较高的能量密度。

Description

电化学装置及电子装置

技术领域

本申请涉及领域电学领域，具体涉及一种电化学装置及电子装置。

背景技术

随着技术进步和生活水平提高，电化学装置和电子装置得到了广泛应用。随着如电池等的电化学装置的容量增大，其在跌落过程中出现漏液、破损和起火的风险也大大增加。目前的电化学装置并不能有效防止电池因跌落漏液等所引发的安全隐患。

申请内容

为解决上述现有技术中，本申请提供一种跌落时具有较高安全性的电化学装置和电子设备。

本申请的一个方面提供一种电化学装置，包括电极组件和连接部。所述电极组件包括第一电极、第二电极和设置于所述第一电极和所述第二电极之间的隔板，所述第一电极、所述隔板和所述第二电极卷绕形成电极组件。所述电极组件的最外层为所述第一电极。所述第一电极包括最外圈，所述最外圈具有曝露所述隔板的开口。所述连接部设置在所述开口处并与所述隔板粘接。

某些实施例中，连接部收容在开口中并与所述隔板粘接。

采用如此设置，能够防止连接部受力拉扯时导致第一电极撕裂，而且能够减小因为设置连接部带来的厚度或高度增加的问题，使得电化学装置具有较好的跌落安全性能和较高的能量密度。

某些实施例中，所述最外圈包括卷绕收尾端，所述卷绕收尾端与所述开口间隔设置。

某些实施例中，所述第一电极还包括位于最外圈以内的内圈部，所述最外圈还包括第一外圈部和第二外圈部，所述第一外圈部连接所述内圈部，所述第二外圈部连接所述卷绕收尾端，所述第一外圈部和所述第二外圈部卷绕后分别位于所述电极组件两个相对的表面，所述开口位于所述第一外圈部和/或所述第二外圈部，所述开口的边缘与所述最外圈的边缘相连，或所述开口的边缘位于所述最外圈内。

采用如此设置，连接部能够通过开口直接连接隔板，且较好的固定隔板和第一电极、第二电极。

某些实施例中，所述电极组件还包括与所述第一电极连接的第一导电片、以及与所述第二电极连接的第二导电片。所述电极组件包括顶部和相对的底部，所述最外圈具有顶部边缘和底部边缘。所述顶部边缘邻近所述第一导电片和所述第二导电片。所述底部边缘远离所述第一导电片和所述第二导电片。所述第一导电片和所述第二导电片间隔设置。

某些实施例中，所述开口的边缘与所述最外圈的边缘相连。其中，电极组件满足以下特征中的至少一者：所述开口包括与所述顶部边缘相连的两个第一开口，所述两个第一开口分别位于所述第一外圈部和所述第二外圈部；所述开口包括与所述底部边缘相连的两个第二开口，所述两个第二开口分别位于所述第一外圈部和所述第二外圈部。

采用如此设置，电极组件中隔板之间具有较好的粘接固定效果。

某些实施例中，所述第一导电片和所述第二导电片在所述电极组件宽度方向的间距为第一长度，所述第一开口在所述电极组件宽度方向的长度为所述第一长度的50％至99％。

某些实施例中，所述电极组件的宽度为第二长度，所述第二开口在所述电极组件宽度方向的长度为所述第二长度的50％至90％。

采用如此设置，连接部可以使得电极组件具有较好的粘接固定效果，同时便于连接部的定位和安装。

某些实施例中，所述连接部包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部绕过所述顶部，且两端分别通过所述两个第一开口粘接所述隔板；所述第二连接部绕过所述顶部，且两端分别通过所述两个第二开口粘接所述隔板。

采用如此设置，所述电化学装置具有较好的粘接固定效果。

某些实施例中，所述开口的边缘位于所述最外圈内，所述开口包括不与所述顶部边缘和所述底部边缘相交的第三开口，所述第三开口位于所述第一外圈部或所述第二外圈部。

某些实施例中，所述电化学装置还包括壳体，所述壳体用于容纳至少部分的所述电极组件，所述连接部的一面通过所述第三开口粘接所述隔板，所述连接部的另一面粘接所述壳体。

采用如此设置，所述电化学装置具有较好的粘接固定效果和较好的安全性能。

某些实施例中，所述连接部和所述开口的边缘之间的间距为1毫米至5毫米。

某些实施例中，所述连接部包括单面胶带、双面胶带或热熔胶中的至少一种。

某些实施例中，所述开口具有圆角。

本申请的一个方面提供一种电子装置，包括上述的电化学装置。

相较于现有技术，本申请的电化学装置和电子装置包括电极组件，其包括第一电极。所述第一电极的最外圈具有曝露隔板的开口，连接部能够通过上述开口直接粘接所述隔板。从而，所述电化学装置能够在受到碰撞(例如发生跌落)时，有效避免连接部受力拉扯第一电极，不会导致第一电极和/或第二电极撕裂。另外，本申请的电化学装置采用第一开口和/或第二开口的结构设计时，能够有效防止隔板发生收缩，从而有效避免第一电极和第二电极短路连接。本申请的电化学装置采用第三开口的结构设计时，能够将裸电芯和壳体直接连接固定，并且有效避免了电极撕裂的问题。因此，本申请的电化学装置及电子装置具有较好的跌落安全性能。此外，由于本申请的电化学装置和电子装置具有曝露隔板的开口，连接部通过开口连接隔板，从而能够减小或消除因为设置连接部给所述电化学装置所带来的整体厚度或高度增加的问题，使得电化学装置能保持较高的能量密度。

附图说明

图1是本申请电化学装置的一个实施例的示意图，所述电化学装置包括电芯；

图2是图1中电芯的一个实施例的立体示意图，所述电芯包括电极组件；

图3是图2中电极组件的立体示意图；

图4是图2中电极组件的俯视示意图，所述电极组件包括第一电极；

图5是图4中第一电极的平面展开示意图；

图6是图2中电芯的一个实施例的立体示意图；

图7是图6中电芯的第一电极的平面展开示意图；

图8是图2中电芯的一个实施例的立体示意图；

图9是图8中电芯的第一电极的平面展开示意图；

图10是图9中第一电极的一个变更实施例的平面展开示意图。

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用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，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，或一体化连接；可以是机械连接，也可以是电连接或相互通信；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或两个元件之间的相互作用关系。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。本申请的公开提供了许多不同的实施方式或示例用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文仅对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复使用参考数字和/或参考字母，这种重复使用是为了简化和清楚地表述本发明，其本身不指示所讨论的各种实施方式和/或设定之间的特定关系。

请参见图1，是根据本申请的一个实施例的电化学装置1的立体示意图。所述电化学装置1包括电极组件10、壳体20和盖体30。所述电极组件10可以位于所述壳体20和所述盖体30形成的收容空间内。所述壳体20大致为筒体结构，所述电极组件10可以放置在所述壳体20 的筒体内。

请一并参阅图2至图5，图2是图1中电极组件10的一个可能的实施例的立体示意图，图3是图2中电极组件10的立体示意图，图4是所述电极组件10的沿图2中Z轴向下的俯视示意图，图5是图4中第一电极111的平面展开示意图。所述电化学装置1还包括连接部12。所述电极组件10包括第一电极111、第二电极112和设置在所述第一电极 111和所述第二电极112之间的隔板113。所述第一电极111、所述隔板 113、所述第二电极112卷绕形成卷绕结构。可选地，在一些实施例中，所述电极组件11的最外层为所述第一电极111。

所述隔板113用于隔离所述第一电极111和所述第二电极112，防止所述第一电极111和所述第二电极112连接短路。可选地，在一些实施例中，所述隔板113的数量为两个，使得所述第一电极111和所述第二电极112在卷绕时能够保证不互相接触。

所述第一电极111可以包括最外圈101，所述最外圈101可以看作为位于所述电极组件10的最外层的所述第一电极111。所述最外圈101 具有曝露所述隔板113的开口，所述连接部12设置在所述开口处并与所述隔板113连接。例如但不限于，所述开口处为开口中，所述连接部 12收容在所述开口中与所述隔板113粘接。

所述电极组件10可以包括与所述第一电极111连接的第一导电片 118、以及与所述第二电极112连接的第二导电片119。所述电极组件10 包括顶部和相对的底部，所述最外圈101具有顶部边缘1011和底部边缘1012。所述顶部边缘1011邻近所述第一导电片118和所述第二导电片119，所述底部边缘1012远离所述第一导电片118和所述第二导电片 119。所述第一导电片118和所述第二导电片119间隔设置。进一步地，所述最外圈101可以包括卷绕收尾端102，所述卷绕收尾端102与所述开口间隔设置。所述最外圈101可以通过裁切，使得所述卷绕收尾端102 位于所述电极组件10的沿图3中X轴方向一侧。

可选地，所述第一电极111可以还包括位于最外圈101以内的内圈部103。所述最外圈101还包括第一外圈部101a和第二外圈部101b，所述第一外圈部101a连接所述内圈部103，所述第二外圈部101b连接所述卷绕收尾端102。所述第一外圈部101a和所述第二外圈部101b卷绕后分别位于所述电极组件两个相对的表面。所述开口位于所述第一外圈部101a和/或所述第二外圈部101b，所述开口的边缘与所述最外圈101 的边缘(例如：顶部边缘1011或底部边缘1012)相连，或所述开口的边缘位于所述最外圈101内。

可选地，所述第一电极111可以为阴极电极，所述第二电极112可以为阳极电极。所述第一导电片118用于电连接外部设备的阴极，所述第二导电片119用电连接外部设备的阳极。当然，本申请实施例对此不作限定，所述第一电极111也可以为阳极，所述第二电极112也可以为阴极。进一步地，本申请的第一导电片118和第二导电片119的数量可以为一个或多个。

所述最外圈101具有两个第一开口K1，所述两个第一开口K1分别位于所述第一外圈部101a和所述第二外圈部101b。所述两个第一开口 K1连接所述顶部边缘1011。所述第一电极111卷绕后，所述两个第一开口K1分别位于所述电极组件两个相对的表面。进一步地，所述第一外圈部101a和所述第二外圈部101b可以仅在朝向隔板113的一侧的面设置胶粘剂(例如热熔胶等)，而在朝向壳体20的一侧的表面可以不用设置胶粘剂。另外，所述内圈部103的两侧的表面可以都设置胶粘剂。所述卷绕收尾端102的两侧的表面可以都不设置胶粘剂。

可选地，所述电极组件10包括互相垂直的长度方向Z和宽度方向X，定义所述第一导电片118和所述第二导电片119在所述电极组件10的宽度方向X的间距为第一长度，所述第一开口K1在所述电极组件10的宽度方向X的长度为所述第一长度的50％至99％。因为所述连接部12需要通过所述两个第一开口K1连接所述隔板113，所述连接部12不需要和所述第一导电片118和第二导电片119接触，所以第一开口K1在所述电极组件10的宽度方向X的长度为所述第一长度的50％至99％时能够使得连接部12具有较好的固定和粘接效果，同时便于定位和安装。

请同时参阅图6和图7，图6是图2中所示电极组件10的一个可能的变更实施例的立体示意图，图7是图6中电极组件10的第一电极111 的平面展开示意图。图7所示实施例和图5中实施例基本相同，主要区别在于，所述第一电极111的最外圈101具有两个第一开口K1和两个第二开口K2，所述两个第一开口K1分别位于所述第一外圈部101a和所述第二外圈部101b。所述两个第二开口K2分别位于所述第一外圈部 101a和所述第二外圈部101b。所述两个第一开口K1连接所述顶部边缘 1011。所述两个第二开口K2连接所述底部边缘1012。所述第一电极111 卷绕后，所述两个第一开口K1分别位于所述电极组件10两个相对的表面，两个所述第二开口K2分别位于所述电极组件10两个相对的表面。所述连接部12包括至少部分位于在所述第一开口K1处的第一连接部 12a、以及至少部分位于所述第二开口K2处的第二连接部12b。

所述第一连接部12a绕过所述顶部，且两端分别通过所述两个第一开口K1粘接所述隔板113。所述第二连接部12b绕过所述底部，且两端分别通过所述两个第二开口K2粘接所述隔板113。可选地，在一些可能的实施例中，所述最外圈101也可以仅包括两个第二开口K2而不包括第一开口K1。

可选地，定义所述电极组件10的宽度为第二长度，所述第二开口 K2在所述电极组件10的宽度方向X的长度为所述第二长度的50％至 90％。这样的话，位于所述第二开口K2处的第二连接部12b可以使得电极组件10具有较好的粘接固定效果，同时便于第二连接部12b定位和安装。

请同时参阅图8和图9，图8是图2中所示电极组件10的一个可能的变更实施例的立体示意图，图9是图8中电极组件10的第一电极111 的平面展开示意图。所述第一电极111的最外圈101具有第一外圈部 101a和第二外圈部101b。所述第二外圈部101b具有曝露隔板113的第三开口K3。所述第三开口K3位于所述第二外圈部101b的中部区域，且不与最外圈101的边缘(例如顶部边缘1101和底部边缘1102)相连。

连接部12设置在所述第三开口K3处并与所述隔板113粘接。可选地。所述连接部的一面可以通过所述第三开口K3粘接所述隔板113，所述连接部的另一面可以粘接壳体20，从而用于固定所述电极组件10和所述壳体20。

请参阅图10，是图9中第一电极111的一个变更实施例的平面展开示意图。图9所示实施例与图8中所示实施例基本相同，主要区别在于，最外圈101包括两个第三开口K3，分别位于第一外圈部101a和第二外圈部101b的中部区域，且所述两个第三开口K3不与所述最外圈101的边缘相连。所述两个第三开口K3处曝露隔板113。连接部12可以包括分别设置在所述两个第三开口K3处的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和第二连接部可以分别和隔板113以及壳体20的内侧壁粘接连接。

可选地，所述最外圈101可以仅包括第一开口K1、第二开口K2和第三开口K3中的一种，或所述最外圈101可以同时具有第一开口K1 和第二开口K2，或所述最外圈101可以同时具有第一开口K1和第三开口K3，或所述最外圈101可以同时具有第二开口K2和第三开口K3，或所述最外圈101可以同时具有第一开口K1、第二开口K2和第三开口 K3。

可选地，所述最外圈101可以具有上述实施例中的第一开口K1、第二开口K2和第三开口K3中的至少一种，本申请实施例中对此不作限定。可以理解，当连接部12通过多个或多种不同开口连接隔板113时，电化学装置1可以获得较好的粘接固定效果。

可选地，当所述最外圈101具有第一开口K1时，所述第一开口K1 的数量可以为两个。当所述最外圈101具有第二开口K2时，所述第二开口K2的数量可以为两个。当所述最外圈101具有第三开口K3时，所述第三开口K3的数量可以为一个或两个。

可选地，本申请实施例中，所述第一开口K1、所述第二开口K2以及所述第三开口K3可以具有圆角。这样的话，可以满足极组件10不同需要。例如，通过设置具有圆角形状的第一开口K1、第二开口K2或第三开口K3，可以防止第一电极111翘曲，以及角位应力过大导致撕裂。

可选地，本申请实施例中，所述连接部12可以包括单面胶带、双面胶带、热熔胶或其他任意合适的胶粘剂。进一步地，所述连接部12 可以具有一层或多层结构。

可选地，所述连接部12、第一连接部12a、第二连接部12b和所述开口(包括但不限于第一开口K1、第二开口K2、第三开口K3)的边缘之间的间距可以为1毫米至5毫米。

本申请实施例中，所述电化学装置1可以为一次电池或二次电池，或任意具有电能储蓄功能的电池组件。

本申请还提供一种电子装置，所述电子装置包括所述电化学装置1。所述电子装置可以包括但不限于消费类电子(移动通信装置、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴设备等)、无人机、电动工具、储能设备、电动自行车、电动汽车、智能门锁等。

相较于现有技术，本申请的电化学装置1包括电极组件10，其包括第一电极111。所述第一电极111的最外圈101具有曝露隔板113的开口(包括但不限于第一开口K1、第二开口K2、第三开口K3)，连接部 12能够通过上述开口直接粘接所述隔板113。从而，所述电化学装置1 能够在受到碰撞(例如电化学装置1发生跌落)时，有效避免连接部12 受力拉扯第一电极111，不会导致第一电极111和/或第二电极112发生撕裂。另外，本申请的电化学装置1采用第一开口K1和/或第二开口 K2的结构设计时，能够有效防止隔板113发生收缩(例如相对所述第一电极111或第二电极112的位移)，从而有效避免第一电极111和第二电极112短路连接。本申请的电化学装置1采用第三开口K3的结构设计时，能够将电极组件10和壳体20(例如但不限于，所述壳体20可以是电池包装袋)直接连接固定，并且有效避免了第一电极111撕裂的问题。因此，本申请的电化学装置1具有较好的跌落安全性能。

进一步地，由于本申请的电化学装置1具有开口，连接部12通过开口连接隔板113，从而能够减小或消除因为设置连接部12给所述电化学装置1所带来的整体厚度或高度增加的问题。本领域技术人员可以理解，相比现有技术，本申请的电化学装置1能够保持较高的能量密度。

尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本说明书的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或多个其他特征组合。进一步地，应当理解的是，在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。对于本文中提及的步骤，其通过数字后缀仅仅是为了清晰表述实施例，便于理解，并不完全代表步骤执行的先后顺序，应当以逻辑关系的先后设定为思考。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种电化学装置，包括电极组件及连接部；所述电极组件包括第一电极、第二电极和设置于所述第一电极和所述第二电极之间的隔板，所述第一电极、所述隔板和所述第二电极卷绕形成所述电极组件，所述电极组件的最外层为所述第一电极，其中，所述第一电极包括最外圈，所述最外圈具有曝露所述隔板的开口；

所述连接部设置在所述开口处并与所述隔板粘接。

2.根据权利要求1所述的电化学装置，所述最外圈包括卷绕收尾端，所述卷绕收尾端与所述开口间隔设置。

3.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述第一电极还包括位于所述最外圈以内的内圈部，所述最外圈还包括第一外圈部和第二外圈部，所述第一外圈部连接所述内圈部，所述第二外圈部连接所述卷绕收尾端，所述第一外圈部和所述第二外圈部分别位于所述电极组件两个相对的表面，所述开口位于所述第一外圈部和/或所述第二外圈部，所述开口的边缘与所述最外圈的边缘相连，或所述开口的边缘位于所述最外圈内。

4.根据权利要求3所述的电化学装置，其中，所述电极组件还包括与所述第一电极连接的第一导电片、以及与所述第二电极连接的第二导电片，所述电极组件包括顶部和相对的底部，所述最外圈具有顶部边缘和底部边缘，所述顶部边缘邻近所述第一导电片和所述第二导电片，所述底部边缘远离所述第一导电片和所述第二导电片，所述第一导电片和所述第二导电片间隔设置。

5.根据权利要求4所述的电化学装置，所述开口的边缘与所述最外圈的边缘相连，其中，所述电化学装置满足以下特征中的至少一者：

所述开口包括与所述顶部边缘相连的两个第一开口，所述两个第一开口分别位于所述第一外圈部和所述第二外圈部；

所述开口包括与所述底部边缘相连的两个第二开口，所述两个第二开口分别位于所述第一外圈部和所述第二外圈部。

6.根据权利要求5所述的电化学装置，其中，所述第一导电片和所述第二导电片在所述电极组件宽度方向的间距为第一长度，所述第一开口在所述电极组件宽度方向的长度为所述第一长度的50％至99％。

7.根据权利要求5所述的电化学装置，其中，所述电极组件的宽度为第二长度，所述第二开口在所述电极组件宽度方向的长度为所述第二长度的50％至90％。

8.根据权利要求5所述的电化学装置，其中，所述连接部包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部绕过所述顶部，且两端分别通过所述两个第一开口粘接所述隔板；所述第二连接部绕过所述底部，且两端分别通过所述两个第二开口粘接所述隔板。

9.根据权利要求3所述的电化学装置，其中，所述开口的边缘位于所述最外圈内，所述开口包括不与所述顶部边缘和所述底部边缘相交的第三开口，所述第三开口位于所述第一外圈部或所述第二外圈部。

10.根据权利要求9所述的电化学装置，其中，所述电化学装置还包括壳体，所述壳体用于容纳至少部分的所述电极组件，所述连接部的一面通过所述第三开口粘接所述隔板，所述连接部的另一面粘接所述壳体。

11.根据权利要求3所述的电化学装置，其中，所述连接部和所述开口的边缘之间的间距为1毫米至5毫米。

12.一种电子装置，包括权利要求1至11中任意一项所述的电化学装置。

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