CN113078392A - 电化学装置及应用其的电子装置 - Google Patents

Abstract

一种电化学装置及应用其的电子装置。电化学装置包括电极组件及壳体，壳体内设置有电解液。电极组件包括本体以及与本体连接的第一金属部，本体收容于壳体内，第一金属部从壳体内伸出壳体外。其中，壳体包括封印区，封印区封装第一金属部。封印区包括位于第一金属部一侧的第一缓冲部，第一缓冲部包括第一腔体。第一缓冲部的第一腔体可以减缓电化学装置跌落时壳体内的电解液对封印区的冲击，降低封印区被电解液冲开的风险，进而提升电化学装置的可靠性。

Description

电化学装置及应用其的电子装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电化学装置及应用其的电子装置。

背景技术

软包装电池具有重量轻、形状灵活、能量密度高等优点，随着软包电池工艺成熟化，其在消费电子、电动汽车和电动工具等领域被广泛的应用。软包装电池一般采用壳体包裹电极组件及电解液，并将壳体进行封边形成封印区以完成密封。但在电池使用、测试或运输等过程中，电池有跌落失效的风险。电池跌落时，壳体内部的电解液可能在跌落方向上对壳体产生冲击，壳体的封边处受到冲击会破坏电池的密封性，有发生开裂而漏液的风险。

发明内容

为了解决现有技术中存在的至少一个问题，本申请提供一种可靠性高的电化学装置。

本申请实施例提供一种电化学装置，包括电极组件及壳体，壳体内设置有电解液。电极组件包括本体以及与本体连接的第一金属部，本体收容于壳体内，第一金属部从壳体内伸出壳体外。其中，壳体包括封印区，封印区封装第一金属部，封印区包括位于第一金属部一侧的第一缓冲部，第一缓冲部包括第一腔体。进一步的，封印区封装第一金属部，且第一金属部一侧设有第一缓冲部。当电化学装置跌落时，电解液会对封印区产生较大冲击，第一缓冲部的封印部分以及第一腔体可吸收该冲击的能量，以减缓电解液对封印区的冲击，降低封印区被电解液冲破的风险，进而提升电化学装置的可靠性。

在一种可能的实施方式中，第一缓冲部向远离本体的方向凸出设置。进一步的，第一缓冲部相较于本体凸出，当电化学装置发生跌落使电解液冲击封印区时，第一缓冲部靠近本体的一侧可抵挡电解液的冲击。若该一侧被电解液冲破，则第一腔体可进一步提供缓冲空间以减小电解液的冲击力，且，第一缓冲部远离本体的一侧仍可继续抵抗电解液的冲击，以提升电化学装置的可靠性。

在一种可能的实施方式中，电极组件还包括与本体连接的第二金属部。第二金属部从壳体内伸出壳体外，封印区封装第二金属部，第一缓冲部位于第一金属部和第二金属部之间。进一步的，在电化学装置跌落时，相邻设置的第一金属部与第二金属部之间的电解液无法向两侧及时流动，使得位于该部分的电解液在冲击封印区时呈刚性，对封印区产生较大冲击。在第一金属部与第二金属部之间设置第一缓冲部，可有效缓解位于该部分的电解液对封印区的冲击，提高电化学装置的安全可靠性。

在一种可能的实施方式中，第一缓冲部还包括第二腔体，第一腔体和第二腔体沿封印区的长度方向并排设置。进一步的，第一缓冲部中不限于仅设置一个第一腔体，还可包括第二腔体，若第一腔体或第二腔体中的一个在电解液的一次冲击中被冲开，则第一腔体或第二腔体中未被电解液冲开的另一个仍可使第一缓冲部具备缓冲作用。

在一种可能的实施方式中，沿封印区的厚度方向观察，在第一金属部的延伸方向上，第一腔体与封印区的远离本体的边缘的距离为d1，第一腔体与封印区的靠近本体的边缘的距离为d2，d2≤d1。进一步的，使第一腔体与封印区的靠近本体的边缘的距离(该距离与封印区的封印强度呈正相关)小于或等于第一腔体与封印区的远离本体的边缘的距离(该距离与封印区的封印强度呈正相关)，即，封印区远离本体的封印强度大于封印区靠近本体的封印强度。可以在电解液冲击封印区时，让电解液尽快进入第一腔体，发挥第一腔体的缓冲作用。并在缓冲电解液后在第一缓冲部处保持较大的封装强度，降低封印区被电解液冲开造成漏液的风险。

在一种可能的实施方式中，壳体包括第一包装膜和第二包装膜，第一包装膜和第二包装膜接合形成封印区。

在一种可能的实施方式中，电化学装置还包括密封件。密封件设置于第一金属部的两侧表面并从封印区内伸出封印区外。进一步的，使用密封件可用于固定第一金属部，以提升第一金属部的稳定性。

在一种可能的实施方式中，第一缓冲部与密封件相接。进一步的，第一缓冲部与密封件连接以提升第一缓冲部的固定强度，当电解液冲击第一缓冲部时，以提升封印区的可靠性。

在一种可能的实施方式中，在第一金属部的延伸方向上，密封件伸出封印区的距离为h1，第一缓冲部远离本体的边缘到密封件远离本体的边缘的距离为h2，0≤h2≤0.5h1。进一步的，第一缓冲部凸伸出本体的距离若过小则缓冲能力可能欠佳，第一缓冲部凸伸出本体的距离若过大则占用电化学装置的空间较大，使电化学装置的能量密度损失过大。

在一种可能的实施方式中，封印区还包括第二缓冲部，第二缓冲部包括第三腔体，第一缓冲部和第二缓冲部位于第一金属部的两侧。进一步的，第一金属部两侧均可分别设置有第一缓冲部及第二缓冲部，当电化学装置发生跌落时，位于第一金属部两侧的电解液均可能以刚性形式对封印区产生冲击，第一缓冲部与第二缓冲部可分散抵挡电解液的冲击，提升电化学装置的可靠性。

本申请还提供一种包括前述的电化学装置的电子装置。

相比于现有技术，本申请的电化学装置，壳体包括封印区，封印区封装第一金属部。封印区包括位于第一金属部一侧的第一缓冲部，第一缓冲部包括第一腔体。进一步的，封印区封装第一金属部，且第一金属部一侧设有第一缓冲部。当电化学装置跌落时，电解液会对封印区产生较大冲击，第一缓冲部的第一腔体可通过腔体吸收该冲击的能量，以减缓电解液对封印区的冲击，降低封印区被电解液冲破的风险，进而提升电化学装置的可靠性。

附图说明

图1为本申请一实施例的电化学装置的示意图。

图2为图1沿II-II方向的局部剖视示意图。

图3为本申请一实施例的壳体的示意图。

图4为图3沿IV-IV方向的局部剖视示意图。

图5为本申请一实施例的电化学装置的壳体的结构示意图。

图6为本申请一实施例的用于对壳体施加封印的封印装置的结构示意图。

图7为本申请一实施例的电化学装置的局部放大示意图。

图8为本申请一实施例的电化学装置的局部放大示意图。

图9为本申请一实施例的电化学装置的局部放大示意图。

图10为本申请另一实施例的电化学装置的局部放大示意图。

图11为本申请又一实施例的电化学装置的局部放大示意图。

图12为本申请再一实施例的电化学装置的示意图。

图13为本申请一实施例的电子装置的示意图。

主要元件符号说明

电化学装置 10

电极组件 11

本体 110

第一金属部 111

第二金属部 112

第一极片 113

第二极片 114

隔离膜 115

第一表面 116

第二表面 117

壳体 12

封印区 120

第一缓冲部 121

第一腔体 1211

第二腔体 1212

第二缓冲部 122

第一边 1201

第二边 1202

第三边 1203

第四边 1204

尼龙层 1251

金属层 1252

封装层 1253

容置槽 126

第三腔体 1221

第一包装膜 127

第一凸起部 1271

第二包装膜 128

第二凸起部 1281

空腔 129

电解液 13

密封件 14

封印装置 15

封印部 151

镂空部 152

负载 101

第一方向 X

第二方向 Y

第三方向 Z

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

以下描述将参考附图以更全面地描述本申请内容。附图中所示为本申请的示例性实施例。然而，本申请可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例。提供这些示例性实施例是为了使本申请透彻和完整，并且将本申请的范围充分地传达给本领域技术人员。类似的附图标记表示相同或类似的组件。

本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的，而不意图限制本申请。如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”，“一个”和“该”旨在也包括复数形式。此外，当在本文中使用时，“包括”和/或“包含”和/或“具有”，整数，步骤，操作，组件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征，区域，整数，步骤，操作，组件，组件和/或其群组。

除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本申请所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。此外，除非文中明确定义，诸如在通用字典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关技术和本申请内容中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化或过于正式的含义。

以下内容将结合附图对示例性实施例进行描述。须注意的是，参考附图中所描绘的组件不一定按比例显示；而相同或类似的组件将被赋予相同或相似的附图标记表示或类似的技术用语。

下面参照附图，对本申请的具体实施方式作进一步的详细描述。

如图1所示，本申请实施例提供一种电化学装置10，包括电极组件11及壳体12，壳体12内设置有电解液13。电极组件11包括本体110以及与本体110连接的第一金属部111，本体110收容于壳体12内，第一金属部111从壳体12内伸出壳体12外。其中，壳体12包括封印区120，封印区120封装第一金属部111，封印区120包括位于第一金属部111一侧的第一缓冲部121，第一缓冲部121包括第一腔体1211。

于一实施例中，第一金属部111可沿第二方向Y伸出壳体12，第二方向Y可以为壳体12的长度方向。

当电化学装置10跌落时，电解液13对封印区120产生较大冲击，第一缓冲部121的封印部分及第一腔体1211可吸收该冲击的能量，以减缓电解液13对封印区120的冲击，降低封印区120被电解液13冲破的风险，进而提升电化学装置10的可靠性。

于一实施例中，结合图2所示，本体110包括第一极片113、第二极片114和设置于第一极片113和第二极片114之间的隔离膜115。于一实施例中，第一极片113、第二极片114和隔离膜115层叠卷绕形成卷绕结构。于一实施例中，第一极片113、第二极片114和隔离膜115层叠形成叠片结构。于一实施例中，第一金属部111与第一极片113或第二极片114连接。

于一实施例中，进一步结合图3、4所示，壳体12可包括第一包装膜127和第二包装膜128，第一包装膜127和第二包装膜128的边缘的至少部分重叠并接合形成封印区120。第一包装膜127及第二包装膜128分别由电化学装置10相背的两侧(可对应本体110的第一表面116及第二表面117)包覆本体110，第一包装膜127包括第一凸起部1271，第二包装膜128包括第二凸起部1281，当第一包装膜127与第二包装膜128贴合密封后，第一凸起部1271与第二凸起部1281连接并密封以形成一缓冲部，例如第一缓冲部121。

于一实施例中，第一凸起部1271与第二凸起部1281中的至少一个形成有空腔129，空腔129可由第一凸起部1271或第二凸起部1281的至少部分凹陷形成(进一步可通过对壳体12冲压形成)，且第一包装膜127与第二包装膜128配合使空腔129形成一腔体，例如第一腔体1211。在其他实施例中，第一凸起部1271与第二凸起部1281上均可设置有空腔129，使第一凸起部1271与第二凸起部1281连接并使两个空腔129连通以形成第一腔体1211，两个空腔129可朝不同的方向(进一步可为相反的方向)凸伸以使第一腔体1211的体积大于两个空腔129的体积。

于一实施例中，第一包装膜127及第二包装膜128的至少一个上设有容置槽126，容置槽126可由第一包装膜127或第二包装膜128的至少部分凹陷形成(进一步可通过对壳体12冲压形成)，可将本体110设于一个容置槽126后使第一包装膜127与第二包装膜128叠合密封以包覆本体110。在本实施例中，第一包装膜127与第二包装膜128上均可设置有容置槽126，使两个容置槽126连通以包覆本体110。

于一实施例中，第一包装膜127和/或第二包装膜128为多层膜的软包结构。于一实施例中，如图5所示，第一包装膜127包括尼龙层1251、金属层1252和封装层1253，金属层1252可设于尼龙层1251与封装层1253之间。尼龙层1251可以包括但不限于以下材质：尼龙、玻璃纤维、硅烷偶联剂、抗氧剂、阻燃剂、纳米二氧化硅、对苯二酚。封装层1253可以包括但不限于以下材质：聚丙烯、聚乙烯等。其中，尼龙层1251可用于保护金属层1252倍外部水汽等腐蚀性物质腐蚀，金属层1252可用于隔绝明火、水汽等对电化学装置10内部的侵蚀，封装层1253可用于热封融合粘结。

如图6所示，为本申请实施例中用于对壳体12施加封印的封印装置15的结构示意图。封印装置15至少包括封印部151，封印部151上开设有与第一腔体1211对应的镂空部152，镂空部152贯穿封印部151。使用封印装置15封压壳体12时，封印部151热压壳体12形成封印区120使壳体12密封，第一腔体1211对应设于镂空部152以避免空腔129被压平，可以理解的，封印部151的形状可与封印区120的形状大致相同。

结合图1、2、7所示，于一实施例中，封印区120可位于壳体12的边缘，壳体12位于封印区120处的部分相互连接并以实现对电化学装置10的密封。第一缓冲部121沿第二方向Y向远离本体110的方向凸出，在沿第二方向Y上，第一缓冲部121至少包括间隔的第一边1201及第二边1202，第一边1201设于第一腔体1211远离本体110一侧，第二边1202可设于第一腔体1211靠近本体110一侧。当电化学装置10发生跌落使电解液13冲击封印区120时，第一缓冲部121靠近本体110的一侧(第二边1202)可抵挡电解液13的冲击，若该一侧(第二边1202)被电解液13冲破，则第一腔体1211可进一步提供缓冲空间以减小电解液13的冲击力，且，第一缓冲部121远离本体110的一侧(第一边1201)仍可继续抵抗电解液13的冲击，以提升电化学装置10的可靠性。

于一实施例中，沿第三方向Z(第三方向Z可为本体110的厚度方向)观察第一边1201及第二边1202，在第二方向Y，第一腔体1211与封印区120的远离本体110的边缘的距离(第一边1201的宽度)为d1，第一腔体1211与封印区120的靠近本体110的边缘的距离(第二边1202的宽度)为d2，d2≤d1。进一步的，使第一腔体1211与封印区120的靠近本体110的边缘的距离(该距离与封印区120的封印强度呈正相关)小于或等于第一腔体1211与封印区120的远离本体110的边缘的距离(该距离与封印区120的封印强度呈正相关)，即，封印区120远离本体110的封印强度大于封印区120靠近本体110的封印强度，提升封印区120的封装效果。

如图1所示，于一实施例中，电化学装置10还包括密封件14，密封件14设置于第一金属部111的两侧表面并从封印区120内伸出封印区120外。进一步的，使用密封件14可用于固定第一金属部111，以提升第一金属部111的稳定性。在本实施例中，密封件14可以为极耳胶，在其他实施例中，密封件14还可以为其他用于提升电化学装置10稳定性或密封性的组件。

于一实施例中，密封件14包括高分子聚合物。于一实施例中，高分子聚合物包括聚丙烯、聚乙烯或聚酰亚胺中的至少一种。

如图8所示，于一实施例中，第一缓冲部121与密封件14相接。进一步的，第一缓冲部121与密封件14连接以提升第一缓冲部121的固定强度，当电解液13冲击第一缓冲部121时，以提升封印区120的可靠性。在本实施例中，第一缓冲部121与密封件14相接，或，封印区120中环绕第一腔体1211的封印部分与密封件14固定连接，即，用于阻挡电解液13冲击的封印区120的至少部分被密封件14固定。

如图7及图9所示，于一实施例中，在第一金属部111的延伸方向上，密封件14伸出封印区120的距离为h1，第一缓冲部121远离本体110的边缘到密封件14远离本体110的边缘的距离为h2，0≤h2≤0.5h1，其中图9对应为h2等于0时的示意。h1和h2满足上述关系时，电化学装置10一方面具有平衡的封装可靠性和能量密度。

如图1所示，于一实施例中，电极组件11还包括与本体110连接的第二金属部112，第二金属部112从壳体12内伸出壳体12外，封印区120封装第二金属部112，第一缓冲部121位于第一金属部111和第二金属部112之间。在本实施例中，电化学装置10包括间隔设置的第一金属部111及第二金属部112，第一金属部111与第二金属部112可设于电化学装置10的同一侧。在电化学装置10跌落时，相邻设置的第一金属部111与第二金属部112之间的电解液13无法向两侧及时流动，使得位于该部分的电解液13在冲击封印区120时呈刚性，对封印区120产生较大冲击，在第一金属部111与第二金属部112之间设置第一缓冲部121，可有效缓解位于该部分的电解液13对封印区120的冲击，极大提高电化学装置的安全性。

如图10及图11所示，第一缓冲部121还包括第二腔体1212。

如图10所示，于一实施例中，第一腔体1211和第二腔体1212沿第一方向X(第一方向X可为本体110的宽度方向)并排设置。进一步的，第一缓冲部121中不限于仅设置一个第一腔体1211，还可包括第二腔体1212，第一腔体1211与第二腔体1212可被一第三边1203分隔，若第一腔体1211或第二腔体1212中的一个在电解液13的一次冲击中被冲开，则第一腔体1211或第二腔体1212中未被电解液13冲开的另一个仍可使第一缓冲部121具备缓冲功效。在本实施例中，并排设置的第一腔体1211与第二腔体1212间隔设置且由封印区120的封边隔开；在其他实施例中，第一腔体1211可设于第一凸起部1271和/或第二凸起部1281上。在其他实施例中，第二腔体1212可设于第一凸起部1271和/或第二凸起部1281上。

如图11所示，于一实施例中，第一腔体1211和第二腔体1212沿第二方向Y并排设置。在本实施例中，并排设置的第一腔体1211与第二腔体1212间隔，第二腔体1212设于第一腔体1211远离本体110一侧，若第一腔体1211在电解液13的一次冲击中被冲开，第二腔体1212仍可使第一缓冲部121具备缓冲作用。第一腔体1211与第二腔体1212之间以第四边1204分隔。

如图12所示，于一实施例中，第一金属部111与第二金属部112分别位于本体110相对的两端，封印区120还包括第二缓冲部122，第二缓冲部122包括第三腔体1221，第一缓冲部121和第二缓冲部122可分别位于第一金属部111或第二金属部112的两侧，即，第一金属部111或第二金属部112两侧均可分别设置有第一缓冲部121及第二缓冲部122。当电化学装置10发生跌落时，位于第一金属部111两侧的电解液13均可能以刚性形式对封印区120产生冲击，第一缓冲部121与第二缓冲部122可分散抵挡电解液13的冲击，提升电化学装置10的可靠性。

如图13所示，为本申请实施例还提供一种电子装置100，该电子装置100包括电化学装置10及负载101，电化学装置10用于为负载101供电。本申请的电子装置100没有特别限定，其可以是用于现有技术中已知的任何电子装置。

在一些实施例中，电子装置100可以包括，但不限于，笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式通信设备、便携式复印机、便携式打印机、备用电源、电机、汽车、摩托车、电动自行车、照明器具、玩具、电动工具、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。

上文中，参照附图描述了本申请的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本申请的范围的情况下，还可以对本申请的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本申请所限定的范围内。

Claims (11)

1.一种电化学装置，包括电极组件及壳体，所述壳体内设置有电解液，所述电极组件包括本体以及与所述本体连接的第一金属部，所述本体收容于所述壳体内，所述第一金属部从所述壳体内伸出所述壳体外，

其中，所述壳体包括封印区，所述封印区封装所述第一金属部，所述封印区包括位于所述第一金属部一侧的第一缓冲部，所述第一缓冲部包括第一腔体。

2.如权利要求1所述的电化学装置，其中，所述第一缓冲部向远离所述本体的方向凸出设置。

3.如权利要求1所述的电化学装置，其中，所述电极组件还包括与所述本体连接的第二金属部，所述第二金属部从所述壳体内伸出所述壳体外，所述封印区封装所述第二金属部，所述第一缓冲部位于所述第一金属部和所述第二金属部之间。

4.如权利要求1所述的电化学装置，其中，所述第一缓冲部还包括第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体沿所述封印区的长度方向并排设置。

5.如权利要求1所述的电化学装置，其中，沿所述封印区的厚度方向观察，在所述第一金属部的延伸方向上，所述第一腔体与所述封印区的远离所述本体的边缘的距离为d1，所述第一腔体与所述封印区的靠近所述本体的边缘的距离为d2，d2≤d1。

6.如权利要求1所述的电化学装置，其中，所述壳体包括第一包装膜和第二包装膜，所述第一包装膜和所述第二包装膜接合形成所述封印区。

7.如权利要求1所述的电化学装置，其中，所述电化学装置还包括密封件，所述密封件设置于所述第一金属部的两侧表面并从所述封印区内伸出所述封印区外。

8.如权利要求7所述的电化学装置，其中，所述第一缓冲部与所述密封件相接。

9.如权利要求7所述的电化学装置，其中，在所述第一金属部的延伸方向上，所述密封件伸出所述封印区的距离为h1，所述第一缓冲部远离所述本体的边缘到所述密封件远离所述本体的边缘的距离为h2，0≤h2≤0.5h1。

10.如权利要求1所述的电化学装置，其中，所述封印区还包括第二缓冲部，所述第二缓冲部包括第三腔体，所述第一缓冲部和所述第二缓冲部位于所述第一金属部的两侧。

11.一种电子装置，包括权利要求1至10任意一项所述的电化学装置。

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