CN113903881A - 电芯以及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及一种电芯以及用电设备，电芯包括壳体、电极组件和极耳，电极组件的外表面包括依次连接的第一表面、第一侧面、第二表面和第二侧面，第一表面与第二表面之间具有第一端面，极耳从第一端面穿出且穿出壳体，第一表面设有第一粘结件、第一无机涂层和第二粘结件，第一无机涂层延伸至第一表面在极耳一侧的边缘，极耳与电极组件的连接处在电极组件的厚度方向的投影落在第一无机涂层内；第一粘结件和第二粘结件分别设置在第一无机涂层的两侧，且部分第一粘结件粘贴在第一无机涂层以形成第一重叠部分，部分第二粘结件粘贴在第一无机涂层以形成第二重叠部分，第一粘结件背离第一表面的一侧粘贴在壳体的内表面，可减小电芯因外力受损。

Description

电芯以及用电设备

技术领域

本申请实施例涉及储能技术领域，特别是涉及一种电芯以及用电设备。

背景技术

电芯是一种将外界的能量转化为电能并储存于其内部，以在需要的时刻对外部用电设备(例如便携式电子设备等)进行供电的装置。电芯广泛地应用于日常生活中，为人们的日常生活提供了极大的便捷度和丰富度。然而，近年来，随着大功率软件的使用，电芯的电量消耗急剧增大。当用电设备中的电芯的能耗不足，用户可以重新对用电设备进行充电。电芯包括壳体和收容在壳体的电极组件。电极组件可为卷绕结构，电极组件和壳体之间设置第一粘结件，第一粘结件可用于缓冲电极组件侧面与壳体之间的受力。电极组件和壳体之间还设置第二粘结件，第二粘结件可用于电极组件与壳体的粘结，从而减少电极组件的窜动。

本申请的申请人在实现本申请的过程中，发现：目前，第一粘结件和第二粘结件是分别设置的，第一粘结件和第二粘结件任意一方受到外部应力，则都容易引起电极组件受损。

发明内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种电芯以及用电设备，克服了或者至少部分地解决了上述第一粘结件和第二粘结件任意一方受到外部应力容易引起电极组件受损的问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种电芯，电芯包括壳体、电极组件和电连接所述电极组件的极耳。所述电极组件收容于所述壳体内，所述电极组件的外表面包括依次连接的第一表面、第一侧面、第二表面和第二侧面，在所述电极组件的厚度方向，所述第一表面与所述第二表面之间具有第一端面，所述极耳从所述第一端面沿所述电极组件的长度方向穿出所述壳体设置，所述第一表面设有第一粘结件、第一无机涂层和第二粘结件，在所述电极组件的长度方向，所述第一无机涂层延伸至所述第一表面在所述极耳一侧的边缘，且在所述电极组件的宽度方向，所述极耳与所述电极组件的连接处在所述电极组件的厚度方向的投影落在所述第一无机涂层内；在所述电极组件的宽度方向，所述第一粘结件和所述第二粘结件分别设置在所述第一无机涂层的两侧，且部分所述第一粘结件粘贴在所述第一无机涂层以形成第一重叠部分，部分所述第二粘结件粘贴在所述第一无机涂层以形成第二重叠部分，所述第一粘结件背离所述第一表面的一侧粘贴在所述壳体的内表面。本领域技术人员可以理解，上述第一表面在极耳一侧的边缘指的是第一表面靠近极耳一侧的部分，其具有一定的面积。

由于在电极组件的宽度方向，极耳与电极组件的连接处在电极组件的厚度方向的投影落在第一无机涂层内，在外力作用在极耳与电极组件的连接处时，第一无机涂层承载该外力，尽管极耳与电极组件的连接处为电芯中的硬质部位，第一无机涂层可减少该硬质部位刺破电极组件的风险。另外，电芯出厂前需进行钝刺检测，钝刺检测时使用圆棒自第一表面在极耳一侧的边缘沿电极组件的厚度方向朝向第一表面挤压极耳与电极组件的连接处，由于本申请中第一无机涂层延伸至第一表面在极耳一侧的边缘，可提高电芯抵抗钝刺检测的通过率。由于部分第一粘结件粘贴在第一无机涂层形成第一重叠部分，部分第二粘结件粘贴在第一无机涂层形成第二重叠部分，则第一粘结件和第二粘结件任意一方受到外部应力，则该外部应力可被第一粘结件、第一无机涂层和第二粘结件分散，进而可减少电极组件的外圈集流体在跌落过程中被撕裂。

在一种可选的方式中，沿所述电极组件的宽度方向，所述第一重叠部分的宽度为0.5毫米至40毫米，和/或，所述第二重叠部分的宽度为0.5毫米至20毫米。

在一种可选的方式中，所述第二表面设有第二无机涂层，在所述电极组件的长度方向，所述第二无机涂层延伸至所述第二表面在所述极耳一侧的边缘，且在所述电极组件的宽度方向，所述极耳与所述电极组件的连接处在所述电极组件的厚度方向的投影落在所述第二无机涂层内。由于在电极组件的宽度方向，极耳与电极组件的连接处在电极组件的厚度方向的投影落在第一无机涂层内，极耳与电极组件的连接处在电极组件的厚度方向的投影落在第二无机涂层内，在外力作用在极耳与电极组件的连接处时，第一无机涂层和/或第二无机涂层承载该外力，尽管极耳与电极组件的连接处为电芯中的硬质部位，第一无机涂层可减少该硬质部位刺破电极组件的风险。另外，电芯出厂前需进行钝刺检测，钝刺检测时使用圆棒自第一表面或第二表面在极耳一侧的边缘沿电极组件的厚度方向朝向第一表面或第二表面挤压极耳与电极组件的连接处，由于本申请中第一无机涂层延伸至第一表面在极耳一侧的边缘，第二无机涂层延伸至第二表面在极耳一侧的边缘，可提高电芯抵抗钝刺检测的通过率。

在一种可选的方式中，所述第二粘结件远离所述第一无机涂层的一侧延伸至所述第一侧面，并从所述第一侧面延伸至所述第二表面。

在一种可选的方式中，在所述电极组件的宽度方向，部分所述第二粘结件粘贴在所述第二无机涂层以形成第三重叠部分，所述第三重叠部分的宽度为0.5毫米至20毫米。由于部分第一粘结件粘贴在第一无机涂层形成第一重叠部分，部分第二粘结件粘贴在第一无机涂层形成第二重叠部分，部分第二粘结件粘贴在第二无机涂层形成第三重叠部分，则第一粘结件和第二粘结件任意一方受到外部应力，则该外部应力可被第二无机涂层、第二粘结件、第一无机涂层和第一粘结件分散，进而可减少电极组件的外圈集流体在跌落过程中被撕裂。

在一种可选的方式中，所述第一无机涂层的宽度与所述极耳的宽度之差为1毫米至55毫米；和/或，所述第二无机涂层的宽度与所述极耳的宽度之差为1毫米至55毫米。

在一种可选的方式中，沿所述电极组件的长度方向，所述第一无机涂层、所述第一粘结件和所述第二无机涂层中至少一者的长度为7毫米至100毫米；和/或，沿所述电极组件的宽度方向，所述第一无机涂层、所述第一粘结件和所述第二无机涂层中至少一者的宽度为7毫米至100毫米；和/或，沿所述电极组件的厚度方向，所述第一无机涂层、所述第一粘结件和所述第二无机涂层中至少一者的厚度为1微米至100微米。

在一种可选的方式中，所述第一无机涂层与所述第一粘结件的粘结力不小于0.05N/mm；和/或，所述第一无机涂层与所述第二粘结件的粘结力不小于0.05N/mm；和/或，所述第二无机涂层与所述第二粘结件的粘结力不小于0.05N/mm，从而可降低第一无机涂层与第一粘结件和/或第二粘结件脱离的风险，在电芯受到外力时，增加该外力被第一粘结件、第一无机涂层和第二粘结件分散的可实施性。从而还可降低第二无机涂层与第二粘结件脱离的风险，在电芯受到外力时，增加该外力被第二无机涂层、第二粘结件、第一无机涂层和第一粘结件分散的可实施性。

在一种可选的方式中，所述第一无机涂层和/或所述第二无机涂层分别包括若干子涂层，所述若干子涂层沿所述电极组件的长度方向间隔设置，至少一个所述第一无机涂层的子涂层与所述第一粘结件粘结固定，至少一个所述第一无机涂层的子涂层与所述第二粘结件粘结固定，至少一个所述第二无机涂层的子涂层与所述第二粘结件粘结固定。第一无机涂层和/或第二无机涂层的设置不仅可使得电芯受到的外力被分散，又可减少第一无机涂层和/或第二无机涂层的使用量，减轻电芯整体的重量，减少电芯整体的制造成本。

在一种可选的方式中，所述第一无机涂层包括二氧化硅颗粒。

在一种可选的方式中，所述第一无机涂层还包括金属氧化物，所述金属氧化物包括三氧化二铝、二氧化钛、氧化锌和氧化镁中至少一个，所述第一无机涂层中所述二氧化硅颗粒的质量百分比大于或等于50％，以保障第一无机涂层抵抗外部应力的能力。

在一种可选的方式中，所述第二无机涂层包括二氧化硅颗粒。

在一种可选的方式中，所述第二无机涂层还包括金属氧化物，所述金属氧化物包括三氧化二铝、二氧化钛、氧化锌和氧化镁中至少一个，所述第一无机涂层中所述二氧化硅颗粒的质量百分比大于或等于50％，以保障第二无机涂层抵抗外部应力的能力。

在一种可选的方式中，在所述电极组件的长度方向，所述电极组件包括与所述第一端面相对的第二端面，所述电芯还包括第三粘结件；所述第三粘结件的一端粘贴在所述第一无机涂层和/或所述第二粘结件，且所述第三粘结件的另一端围绕所述第二端面且延伸到所述第二表面。从而设置第三粘结件，电极组件的厚度方向上的尺寸被限制，从而可在电极组件的厚度方向节省电极组件的占用空间。

在一种可选的方式中，所述第三粘结件的另一端粘贴在所述第二无机涂层。第二无机涂层受到外力时，外力还可通过第三粘结件传递至第一无机涂层和/或所述第二粘结件，减少电极组件因外力受损。

在一种可选的方式中，在所述电极组件的宽度方向，所述第一粘结件与所述极耳分离设置，即两者之间不重叠。

在一种可选的方式中，在所述电极组件的宽度方向，所述第二粘结件与所述极耳分离设置。即第二粘结件无论是与第一无机涂层粘贴的一端还是与第二无机涂层粘贴的一端均与极耳不重叠，第一粘结件与极耳不重叠，从而不因为第一无机涂层和/或第二无机涂层的设置从而在形成第一重叠部分、第二重叠部分和第三重叠部分时额外的增加电极组件的厚度。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种用电设备，包括上述的电芯。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本申请实施例提供的电芯的示意图；

图2是本申请实施例一提供的电芯的局部示意图的一种实现方式；

图3是本申请实施例一提供的沿图1中A-A线的剖视图；

图4是本申请实施例一提供的沿图1中B-B线的剖视图；

图5是本申请实施例提供的图3中R1部的放大图；

图6是本申请实施例一提供的电芯的局部示意图的另一种实现方式；

图7是本申请实施例二提供的沿图1中A-A线的剖视图；

图8是本申请实施例三提供的沿图1中A-A线的剖视图的一种实现方式；

图9是本申请实施例提供的图8中R2部的放大图；

图10是本申请实施例三提供的电芯的局部示意图的一种实现方式；

图11是本申请实施例三提供的电芯的局部示意图的另一种实现方式；

图12是本申请实施例三提供的沿图1中A-A线的剖视图的另一种实现方式。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

请参阅图1和图2，电芯100包括：壳体1、电极组件2、极耳3、第一粘结件4、第一无机涂层5、第二粘结件6和第三粘结件7。电极组件2收容于壳体1。极耳3与电极组件2连接，极耳3穿出壳体1，以实现对外部用电设备供电，以及在电极组件2的能量不足时，为电极组件2充电。第一粘结件4、第一无机涂层5、第二粘结件6和第三粘结件7均设置于电极组件2与壳体1之间，第一粘结件4、第一无机涂层5、第二粘结件6和第三粘结件7均用于对电极组件2进行防护。所述第一粘结件4和所述第二粘结件6分别设置在所述第一无机涂层5的两侧。

对于上述壳体1，在一些实施例中，壳体1的质地坚硬，其抗压力、耐变形，从而可对壳体1内收容的电极组件2起防护作用。壳体1可为金属材质，例如，钢合金、铝合金、铁合金和铜合金等，金属的材质可根据实际需要进行适应性调整。壳体1的形状可以是长方体或者其他圆柱体等结构。

在另一些实施例中，壳体1的质地相对柔软，其具有优异的变形能力，在将电极组件2收容在壳体1后，在对壳体1上形成的封边进行折叠，从而减小电芯100整体的尺寸。壳体1的材质可以是铝塑膜。

对于上述电极组件2，电极组件2包括沿电极组件2的厚度方向TF叠置的第一极片201、隔膜202和第二极片203。即本申请定义第一极片201、隔膜202和第二极片203叠置的方向为电极组件2的厚度方向TF。对电极组件2的厚度方向TF的定义仅仅是为了表述方便的目的。

在一些实施方式中，请参阅图3，第一极片201、隔膜202和第二极片203依次叠置且卷绕时，电极组件2形成卷绕结构，如图3所示，图3是本申请实施例一提供的沿图1中A-A线的剖视图，此时，图1中的电芯100中的电极组件2为卷绕结构。

请参阅图3，沿卷绕方向C1，电极组件2具有依次连接的第一段211、第一弯曲段212、第二段213和第二弯曲段214。第一极片201、隔膜202和第二极片203环绕卷绕中心轴C2并且顺着卷绕方向C1卷绕形成卷绕结构。

其中，在一些实施例中，第一段211和第二段213可为平行设置的平直段，在另一些实施例中，第一段211和/或第二段213还可为弯曲段，本申请实施例不做具体限定。

电极组件2为卷绕结构时，第一段211和第二段213沿电极组件2的厚度方向TF相对设置。第一弯曲段212和第二弯曲段214沿电极组件2的宽度方向WF相对设置。电极组件2的长度方向LF与电极组件2的宽度方向WF垂直，电极组件2的长度方向LF与电极组件2的厚度方向TF垂直，电极组件2的长度方向LF为极耳3与电极组件2电连接后穿出电极组件2以及壳体1的方向。

值得说明的是，本申请实施例中对各个方向的定义仅仅是为了表述方便，不构成对本申请的任何限定。

对于卷绕结构的电极组件2，请参阅图3，电极组件2具有卷绕起始端2a和卷绕收尾端2b。

其中，本申请中的“卷绕起始端2a”指电极组件2中的第一极片201、第二极片203或者隔膜202开始卷绕的一端。

其中，本申请中的“卷绕收尾端2b”指电极组件2中的第一极片201、第二极片203或者隔膜202卷绕结束的一端。

请参阅图2、图3和图4，电极组件2的外表面包括依次连接的第一表面21、第一侧面23、第二表面22和第二侧面24，沿电极组件2的厚度方向TF，第一表面21和第二表面22之间还具有第一端面25和第二端面26。

第一表面21和第二表面22沿电极组件2的厚度方向TF相对设置，第一侧面23和第二侧面24沿电极组件2的宽度方向WF相对设置，第一端面25和第二端面26均为电极组件2的外表面的一部分，且第一端面25和第二端面26沿电极组件2的长度方向LF相对设置。其中，第一端面25用于极耳3穿出电极组件2。

对于上述卷绕结构的电极组件2，在一种实施方式中，请参阅图3，第一表面21为沿电极组件2的厚度方向TF第一段211背向卷绕中心轴C2的一表面，第二表面22为烟电极组件2的的厚度方向TF第二段213背向卷绕中心轴C2的一表面，第一侧面23为沿电极组件2的宽度方向WF第一弯曲段212背向卷绕中心轴C2的一表面，第二侧面24为烟电极组件2的的宽度方向WF第二弯曲段214背向卷绕中心轴C2的一表面。

对于上述极耳3，请参阅图2或者图3，极耳3的数量至少为两个，至少一个极耳3为正极耳，至少一个极耳3为负极耳。在一种实施方式中，正极耳与第一极片201连接，负极耳与第二极片203连接。

对于上述第一粘结件4，请参阅图3或者图4，第一粘结件4位于第一表面21，第一粘结件4粘贴在第一表面21。第一粘结件4背离第一表面21的一侧粘贴在壳体1的内表面，从而可减少电极组件2相对于壳体1晃动。

在一种实施方式中，沿所述电极组件2的长度方向LF，请参阅图2，第一粘结件4的长度L1为7毫米至100毫米。

在一种实施方式中，沿所述电极组件2的宽度方向WF，请参阅图2，第一粘结件4的宽度W1为7毫米至100毫米。

在一种实施方式中，沿所述电极组件2的厚度方向TF，请参阅图5，第一粘结件4的厚度T1为1微米至100微米。

对于上述第一无机涂层5，第一无机涂层5位于第一表面21。第一无机涂层5延伸至第一表面21在所述极耳3一侧的边缘，即第一无机涂层5延伸至第一表面21与第一端面25的相交处。

在一种实施方式中，沿所述电极组件2的长度方向LF，请参阅图2，第一无机涂层5的长度L2为7毫米至100毫米。

在一种实施方式中，沿所述电极组件2的宽度方向WF，请参阅图2，第一无机涂层5的宽度W2为7毫米至100毫米。

在一种实施方式中，沿所述电极组件2的厚度方向TF，请参阅图5，第一无机涂层5的厚度T2为1微米至100微米。

在一种实施方式中，请参阅图6，第一无机涂层5包括若干子涂层，若干子涂层沿电极组件2的长度方向LF间隔设置，从而减少第一无机涂层5的用量，减轻电芯100整体的重量。

在一种实施方式中，相邻的两个子涂层之间的间距D小于6毫米。在钝刺检测时，使用圆棒棒压电芯100，圆棒的直径为6毫米，从而限定相邻的两个子涂层之间的间距D小于6毫米，则既可以减少第一无机涂层5的用量，又可提高电芯100抵抗钝刺检测的通过率，可提高电芯100抵抗钝刺检测的极限力。

在一种实施方式中，第一无机涂层5包括二氧化硅颗粒。

在一种实施方式中，第一无机涂层5包括二氧化硅颗粒和金属氧化物，

金属氧化物包括三氧化二铝、二氧化钛、氧化锌和氧化镁中至少一个，第一无机涂层5中二氧化硅颗粒的质量百分比大于或等于50％，以保障第一无机涂层5抵抗外部应力的能力。

对于上述第二粘结件6，请参阅图3，第二粘结件6位于第一表面21，第一粘结件4粘贴在第一表面21。

对于上述极耳3、第一粘结件4、第一无机涂层5和第二粘结件6，请参阅图2或者图3，在所述电极组件2的宽度方向WF，所述极耳3与所述电极组件2的连接处在所述电极组件2的厚度方向TF的投影落在所述第一无机涂层5内，在外力作用在极耳3与电极组件2的连接处时，第一无机涂层5承载该外力，尽管极耳3与电极组件2的连接处为电芯100中的硬质部位，第一无机涂层5可减少该硬质部位刺破电极组件2的风险。

在所述电极组件2的长度方向LF，所述第一无机涂层5延伸至所述第一表面21在所述极耳3一侧的边缘，由于电芯100出厂前需进行钝刺检测，钝刺检测时使用圆棒自第一表面21在极耳3一侧的边缘沿电极组件2的厚度方向TF朝向第一表面21挤压极耳3与电极组件2的连接处，由于本申请中第一无机涂层5延伸至第一表面21在极耳3一侧的边缘，可提高电芯100抵抗钝刺检测的通过率，可提高电芯100抵抗钝刺检测的极限力。

在一种实施方式中，第一无机涂层5的宽度与所述极耳3的宽度之差为1毫米至55毫米。

在电极组件2的宽度方向WF，第一粘结件4和第二粘结件6分别设置在第一无机涂层5的两侧，且部分所述第一粘结件4粘贴在所述第一无机涂层5以形成第一重叠部分41，部分所述第二粘结件6粘贴在所述第一无机涂层5以形成第二重叠部分61。在第一粘结件4和第二粘结件6任意一方受到外部应力，则该外部应力可被第一粘结件4、第一无机涂层5和第二粘结件6分散，进而可减少电极组件2的外圈集流体在跌落过程中被撕裂。

对于上述第一重叠部分41，请参阅图2或者图5，沿电极组件2的宽度方向WF，所述第一重叠部分41的宽度w1为0.5毫米至40毫米。

对于上述第二重叠部分61，请参阅图2或者图5，沿电极组件2的宽度方向WF，所述第二重叠部分61的宽度w2为0.5毫米至20毫米。

在一种实施方式中，请参阅图3，在所述电极组件2的宽度方向WF，所述第二粘结件6与所述极耳3分离设置，第一粘结件4与极耳3分离设置，即第二粘结件6与极耳3不重叠，第一粘结件4与极耳3不重叠，从而不因为第一无机涂层5的设置从而在形成第一重叠部分41和第二重叠部分61时额外的增加电极组件2的厚度。

在一种实施方式中，请参阅图3，所述第二粘结件6远离所述第一无机涂层5的一侧延伸至所述第一侧面23，并从所述第一侧面23延伸至所述第二表面22。

当卷绕结构的电极组件2的卷绕收尾端2b位于第一段211靠近第一弯曲段212的一端，或当卷绕结构的电极组件2的卷绕收尾端2b位于第一弯曲段212，或当卷绕结构的电极组件2的卷绕收尾端2b位于第二段213靠近第一弯曲段212的一端时，第二粘结件6远离第一无机涂层5的一侧延伸至所述第一侧面23，并从所述第一侧面23延伸至所述第二表面22时，第二粘结件6可作为收尾胶使用，第二粘结件6粘贴电极组件2的卷绕收尾端2b。当电芯100在电极组件2的卷绕收尾端2b处受到外力时，外力通过第二粘结件6和第二重叠部分61扩散至第一无机涂层5，并通过第一重叠部分41扩散至第一粘结件4，该外力被第二粘结件6、第一无机涂层5和第一粘结件4分散，从而可减小外力对电极组件2的损坏。同理，当电芯100在第一粘结件4处受到外力时，外力通过第一粘结件4和第一重叠部分41扩散至第一无机涂层5，并通过第二重叠部分61扩散至第二粘结件6，该外力被第一粘结件4、第一无机涂层5和第二粘结件6分散，从而可减小外力对电极组件2的损坏。

值得说明的是，所述第一无机涂层5与所述第一粘结件4的粘结力不小于0.05N/mm；和/或，所述第一无机涂层5与所述第二粘结件6的粘结力不小于0.05N/mm，从而第一无机涂层5和第一粘结件4脱离的风险低，第一无机涂层5和第二粘结件6脱离的风险低，则在电芯100受到外力时，提高外力被第一粘结件4、第一无机涂层5和第二粘结件6分散的可实施性。

对于上述第一粘结件4、第一无机涂层5和第二粘结件6，第一无机涂层5包括若干子涂层51时，请参阅图6，至少一个所述第一无机涂层5的子涂层51与所述第一粘结件4粘结固定，至少一个所述第一无机涂层5的子涂层51与所述第二粘结件6粘结固定，从而即可实现电芯100受到外力时，外力被第一粘结件4、第一无机涂层5和第二粘结件6分散，又可减少第一无机涂层5的使用量，减轻电芯100整体的重量，减少电芯100整体的制造成本。

对于上述第三粘结件7，请参阅图2，所述第三粘结件7的一端粘贴在所述第一无机涂层5和/或所述第二粘结件6，且所述第三粘结件7的另一端围绕所述第二端面26且延伸到所述第二表面22，从而设置第三粘结件7，电极组件2的厚度方向TF上的尺寸被限制，从而可在电极组件2的厚度方向TF节省电极组件2的占用空间。

为了方便读者理解本申请的发明构思，以下列举出8个本申请提供的具体的电芯作为实验例，实验例1、实验例2、实验例3、实验例4、实验例5、实验例6、实验例7和实验例8。

其中，实验例1至实验例8具有的相同的结构，采用本申请实施例一中的电芯。

以现有技术中的8个电芯为对比例，对比例1、对比例2、对比例3、对比例4、对比例5、对比例6、对比例7和对比例8。对比例1至对比例8具有的相同的结构为包括电极组件和壳体，电极组件收容于壳体。电极组件的外表面的第一表面设置第一粘结件和第二粘结件，第一粘结件背离第一表面的一侧粘贴壳体。即相较于实验例1至实验例8，对比例1至对比例8不包括第一无机涂层。

对比例1至对比例8分别作为实验例1至实验例8的对比例，对比例1与实验例1的尺寸相同，对比例1与实验例1的不同为对比例1不包括第一无机涂层。

对实验例1至实验例8，以及对对比例1至对比例8进行性能测试，实验例和对比例的性能测试的结果显示在下表1和下表2中。

其中，性能测试包括钝刺检测，表1记录了实验例1至实验例5中第一表面和第二表面对应的电芯可承受的极限力，表1还记录了对比例1至对比例5中第一表面和第二表面对应的电芯可承受的极限力。

其中，钝刺检测为在电芯满充状态，使用直径为6毫米的圆棒，分别对电芯中电极组件的第一表面和第二表面对应区域棒压。棒压的速度为300N/mi n。在棒压时，使用圆棒自第一表面在极耳一侧的边缘沿电极组件的厚度方向朝向第一表面挤压极耳与电极组件的连接处，或者，使用圆棒自第二表面在极耳一侧的边缘沿电极组件的厚度方向朝向第二表面挤压极耳与电极组件的连接处。获取棒压时，对电芯施压的极限力。上述极限力为使用圆棒对电芯施加该极限力时，电芯开始起火或者漏液等。

需要说明的是，在实际生产中，电芯与电极组件的第二表面对应的面为电芯的喷码面，电芯与电极组件的第一表面对应的面为电芯的非喷码面。

其中，性能测试包括跌落实验。表2记录了实验例1至实验例8在跌落前后的内阻和电压。表2记录了实验例1至实验例8在跌落后静置24小时后的内阻、电压和压降。表2记录了实验例1至实验例8在跌落后静置2小时后的压降。表2记录了实验例1至实验例8在跌落后是否漏液的情况。

其中，跌落实验为选取充电30％至68％,0.2C-0.02C电量损失的电芯，使用压贴设备和压贴夹具，将电芯贴附在夹具中，使用5.0±1kgf/cm²的力压贴5s，静置24小时，然后将电芯跌落。电芯跌落时的温度为23±2摄氏度。将电芯从高度为1.8米的位置自由跌落到铁板表面，跌落3轮，每1轮跌6次，包括沿电极组件的厚度方向，电芯的两个面分别朝向铁板跌落以及电芯的4个角位分别朝向铁板跌落。

表1

由表1，无论是电芯与电极组件的第一表面对应的面还是与电极组件的第二表面对应的面进行钝刺检测，实验例的电芯的在进行钝刺检测时，电芯可承受的极限力均大于对比例的电芯。

表2

由表2，电芯跌落后，实验例无论是静置2小时后的压降还是静置24小时后的压降均不大于0.002，且实验例的电芯在跌落后无漏液。在对比例中，无论是静置2小时后的压降还是静置24小时后的压降均有超过0.002甚至达到0.105的情况，且对比例的电芯在跌落后部分发生漏液，说明在电芯中使用第一无机涂层后，电芯的跌落性能得到改善，即本申请实施例提供的电芯可减少其因外力等原因而失效。

在本申请实施例中，电芯100包括壳体1、电极组件2、极耳3、第一粘结件4、第一无机涂层5和第二粘结件6，所述电极组件2收容于所述壳体1内，所述电极组件2的外表面包括依次连接的第一表面21、第一侧面23、第二表面22和第二侧面24，在所述电极组件2的厚度方向TF，所述第一表面21与所述第二表面22之间具有第一端面25，所述极耳3从所述第一端面25沿所述电极组件2的长度方向LF穿出且穿出所述壳体1，所述第一表面21设有第一粘结件4、第一无机涂层5和第二粘结件6，在所述电极组件2的长度方向LF，所述第一无机涂层5延伸至所述第一表面21在所述极耳3一侧的边缘，且在所述电极组件2的宽度方向WF，所述极耳3与所述电极组件2的连接处在所述电极组件2的厚度方向TF的投影落在所述第一无机涂层5内；在所述电极组件2的宽度方向WF，所述第一粘结件4和所述第二粘结件6分别设置在所述第一无机涂层5的两侧，且部分所述第一粘结件4粘贴在所述第一无机涂层5以形成第一重叠部分41，部分所述第二粘结件6粘贴在所述第一无机涂层5以形成第二重叠部分61，所述第一粘结件4背离所述第一表面21的一侧粘贴在所述壳体1的内表面。由于在电极组件2的宽度方向WF，极耳3与电极组件2的连接处在电极组件2的厚度方向TF的投影落在第一无机涂层5内，在外力作用在极耳3与电极组件2的连接处时，第一无机涂层5承载该外力，尽管极耳3与电极组件2的连接处为电芯100中的硬质部位，第一无机涂层5可减少该硬质部位刺破电极组件2的风险。另外，电芯100出厂前需进行钝刺检测，钝刺检测时使用圆棒自第一表面21在极耳3一侧的边缘沿电极组件2的方向朝向第一表面21挤压极耳3与电极组件2的连接处，由于本申请中第一无机涂层5延伸至第一表面21在极耳3一侧的边缘，可提高电芯100抵抗钝刺检测的通过率，可提高电芯100抵抗钝刺检测的极限力。由于部分第一粘结件4粘贴在第一无机涂层5形成第一重叠部分41，部分第二粘结件6粘贴在第一无机涂层5形成第二重叠部分61，则第一粘结件4和第二粘结件6任意一方受到外部应力，则该外部应力可被第一粘结件4、第一无机涂层5和第二粘结件6分散，进而可减少电极组件2的外圈集流体在跌落过程中被撕裂。

实施例二

本实施例与实施例一不同的是，请参阅图7，电极组件2的第一极片201、隔膜202和第二极片203沿电极组件2的厚度方向TF叠置。第一极片201、隔膜202和第二极片203的数量为多个，第一极片201、隔膜202和第二极片203仅仅依次叠置但不卷绕，电极组件2为叠片结构，如图7所示，此时图1中的电芯100中的电极组件2为叠片结构。

电极组件2为叠片结构时，电极组件2的长度方向LF为极耳3伸出电极组件2和壳体1的方向，电极组件2的宽度方向WF与电极组件2的长度方向LF垂直，电极组件2的宽度方向WF与电极组件2的厚度方向TF垂直。

值得说明的是，本申请实施例中对各个方向的定义仅仅是为了表述方便，不构成对本申请的任何限定。

对于叠片结构的电极组件2，电极组件2的外表面中的第一表面21和第二表面22沿电极组件2的厚度方向TF相对设置，第一侧面23和第二侧面24沿电极组件2的宽度方向WF相对设置，第一端面25和第二端面26均为电极组件2的外表面的一部分，且第一端面25和第二端面26沿电极组件2的长度方向LF相对设置。其中，第一端面25用于极耳3穿出电极组件2。

实施例一中极耳3、第一粘结件4、第一无机涂层5、第二粘结件6和第三粘结件7的结构和功能对于叠片结构的电极组件2同样适用，具体的，可参见实施例一，此处不再赘述。

实施例三

本实施例与实施例一不同的是，请参阅图8和图9，电芯100还包括第二无机涂层8，第二无机涂层8位于第二表面22。在所述电极组件2的宽度方向WF，所述极耳3与所述电极组件2的连接处在所述电极组件2的厚度方向TF的投影落在所述第二无机涂层8内，在外力作用在极耳3与电极组件2的连接处时，第一无机涂层5和/或第二无机涂层8承载该外力，尽管极耳3与电极组件2的连接处为电芯100中的硬质部位，第一无机涂层5和/或第二无机涂层8可减少该硬质部位刺破电极组件2的风险。

请参阅图10，在所述电极组件2的长度方向LF，所述第二无机涂层8延伸至所述第二表面22在所述极耳3一侧的边缘，由于电芯100出厂前需进行钝刺检测，钝刺检测时使用圆棒自第一表面21在极耳3一侧的边缘沿电极组件2的方向朝向第一表面21或第二表面22挤压极耳3与电极组件2的连接处，由于本申请中第一无机涂层5延伸至第一表面21在极耳3一侧的边缘，本申请中第二无机涂层8延伸至第二表面22在极耳3一侧的边缘，可提高电芯100抵抗钝刺检测的通过率可提高电芯100抵抗钝刺检测的通过率，可提高电芯100抵抗钝刺检测的极限力。

在一种实施方式中，第二无机涂层8的宽度与所述极耳3的宽度之差为1毫米至55毫米。

请参阅图9或者图10，当第二粘结件6延伸至第二表面22，在电极组件2的宽度方向WF，部分所述第二粘结件6粘贴在所述第二无机涂层8以形成第三重叠部分。在第一粘结件4和第二粘结件6任意一方受到外部应力，则该外部应力可被第一粘结件4、第一无机涂层5、第二粘结件6和第二无机涂层8分散，进而可减少电极组件2的外圈集流体在跌落过程中被撕裂。

例如，当电芯100在第二无机涂层8处受到外力时，外力通过第二无机涂层8、第二无机涂层8和第二粘结件6之间的第三重叠部分扩散至第二粘接件，并通过第二粘接件和第一无机涂层5之间的第二重叠部分61扩散至第一无机涂层5，然后通过第一无机涂层5和第一粘接件之间第一重叠部分41扩散至第一粘结件4，该外力被第二无机涂层8、第二粘结件6、第一无机涂层5和第一粘结件4分散，从而可减小外力对电极组件2的损坏。

值得说明的是，所述第二无机涂层8与所述第二粘结件6的粘结力不小于0.05N/mm，从而第二无机涂层8和第二粘结件6脱离的风险低，则在电芯100受到外力时，提高外力被第二无机涂层8、第二粘结件6、第一无机涂层5和第一粘结件4分散的可实施性。

对于上述第三重叠部分，沿电极组件2的宽度方向WF，所述第三重叠部分的宽度w3为0.5毫米至20毫米。

在一种实施方式中，在所述电极组件2的宽度方向WF，所述第二粘结件6与所述极耳3分离设置，第一粘结件4与极耳3分离设置，即第二粘结件6无论是与第一无机涂层5粘贴的一端还是与第二无机涂层8粘贴的一端均与极耳3不重叠，第一粘结件4与极耳3不重叠，从而不因为第一无机涂层5和/或第二无机涂层8的设置从而在形成第一重叠部分41、第二重叠部分61和第三重叠部分时额外的增加电极组件2的厚度。

在一种实施方式中，请参阅图11，第二无机涂层8包括若干子涂层82，至少一个所述第二无机涂层8的子涂层82与所述第二粘结件6粘结固定，从而即可实现电芯100受到外力时，外力被第二无机涂层8、第二粘结件6、第一无机涂层5和第一粘结件4分散，又可减少第二无机涂层8的使用量，减轻电芯100整体的重量，减少电芯100整体的制造成本。

当电芯100包括第三粘结件7时，第三粘结件7的一端粘贴在所述第一无机涂层5和/或所述第二粘结件6，且所述第三粘结件7的另一端围绕所述第二端面26且延伸到所述第二表面22并粘贴在所述第二无机涂层8，从而设置第三粘结件7，电极组件2的厚度方向TF上的尺寸被限制，从而可在电极组件2的厚度方向TF节省电极组件2的占用空间。另外，第二无机涂层8受到外力时，外力还可通过第三粘结件7传递至第一无机涂层5和/或所述第二粘结件6，减少电极组件2因外力受损。

在一种实施方式中，沿所述电极组件2的长度方向LF，请参阅图10，第二无机涂层8的长度L3为7毫米至100毫米。

在一种实施方式中，沿所述电极组件2的宽度方向WF，请参阅图10，第二无机涂层8的宽度W3为7毫米至100毫米。

在一种实施方式中，沿所述电极组件2的厚度方向TF，请参阅图9，第二无机涂层8的厚度T3为1微米至100微米。

值得说明的是，第二无机涂层8的材质可与第一无机涂层5的材质相同，具体的，可参阅实施例一，此处不再赘述。

值得说明的是，实施例三还可与上述实施例二结合，其构成的技术方案也在本申请的保护范围内，请参阅图12，对于叠片结构的电极组件2，电极组件2的第二表面22也可设置第二无机涂层8。

在本申请实施例中，电芯100不仅包括壳体1、电极组件2、极耳3、第一粘结件4、第一无机涂层5和第二粘结件6，电芯100还包括第二无机涂层8，第二无机涂层8位于电极组件2的外表面中的第二表面22。在所述电极组件2的长度方向LF，所述第二无机涂层8延伸至所述第二表面22在所述极耳3一侧的边缘，且在所述电极组件2的宽度方向WF，所述极耳3与所述电极组件2的连接处在所述电极组件2的厚度方向TF的投影落在所述第二无机涂层8内；在所述电极组件2的宽度方向WF，部分所述第二粘结件6粘贴在所述第二无机涂层8以形成第三重叠部分。由于在电极组件2的宽度方向WF，极耳3与电极组件2的连接处在电极组件2的厚度方向TF的投影落在第一无机涂层5内，极耳3与电极组件2的连接处在电极组件2的厚度方向TF的投影落在第二无机涂层8内，在外力作用在极耳3与电极组件2的连接处时，第一无机涂层5和/或第二无机涂层8承载该外力，尽管极耳3与电极组件2的连接处为电芯100中的硬质部位，第一无机涂层5和/或第二无机涂层8可减少该硬质部位刺破电极组件2的风险。另外，电芯100出厂前需进行钝刺检测，钝刺检测时使用圆棒自第一表面21或第二表面22在极耳3一侧的边缘沿电极组件2的方向朝向第一表面21或第二表面22挤压极耳3与电极组件2的连接处，由于本申请中第一无机涂层5延伸至第一表面21在极耳3一侧的边缘，第二无机涂层8延伸至第二表面22在极耳3一侧的边缘，可提高电芯100抵抗钝刺检测的通过率，可提高电芯100抵抗钝刺检测的通过率可提高电芯100抵抗钝刺检测的极限力。由于部分第一粘结件4粘贴在第一无机涂层5形成第一重叠部分41，部分第二粘结件6粘贴在第一无机涂层5形成第二重叠部分61，部分第二粘结件6粘贴在第二无机涂层8形成第三重叠部分，则第一粘结件4和第二粘结件6任意一方受到外部应力，则该外部应力可被第一粘结件4、第一无机涂层5、第二粘结件6和第二无机涂层8分散，进而可减少电极组件2的外圈集流体在跌落过程中被撕裂。

实施例四

本申请实施例四提供了一种用电设备的实施例，用电设备包括负载和上述电芯100。电芯100和负载连接，电芯用于对负载供电。

用电设备可以是储能产品、手机、平板、无人机、独轮或两轮以上的电动车辆，或电动清洁工具等。

例如，对于上述无人机，电池包搭载在无人机上，电池包用于对无人机上包括飞行系统、控制系统和摄像系统等在内的负载进行供电。

需要说明的是，本申请的说明书及其附图中给出了本申请的较佳的实施例，但是，本申请可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本申请内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本申请说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种电芯，包括壳体、电极组件和电连接所述电极组件的极耳，所述电极组件收容于所述壳体内，所述电极组件的外表面包括依次连接的第一表面、第一侧面、第二表面和第二侧面，在所述电极组件的厚度方向，所述第一表面与所述第二表面之间具有第一端面，所述极耳从所述第一端面沿所述电极组件的长度方向穿出所述壳体设置，其特征在于，

所述第一表面设有第一粘结件、第一无机涂层和第二粘结件，在所述电极组件的长度方向，所述第一无机涂层延伸至所述第一表面在所述极耳一侧的边缘；且在所述电极组件的宽度方向，所述极耳与所述电极组件的连接处在所述电极组件的厚度方向的投影落在所述第一无机涂层内；

在所述电极组件的宽度方向，所述第一粘结件和所述第二粘结件分别设置在所述第一无机涂层的两侧，且部分所述第一粘结件粘贴在所述第一无机涂层以形成第一重叠部分，部分所述第二粘结件粘贴在所述第一无机涂层以形成第二重叠部分，所述第一粘结件背离所述第一表面的一侧粘贴在所述壳体的内表面。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，

沿所述电极组件的宽度方向，所述第一重叠部分的宽度为0.5毫米至40毫米，和/或，所述第二重叠部分的宽度为0.5毫米至20毫米。

3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第二表面设有第二无机涂层，在所述电极组件的长度方向，所述第二无机涂层延伸至所述第二表面在所述极耳一侧的边缘，且在所述电极组件的宽度方向，所述极耳与所述电极组件的连接处在所述电极组件的厚度方向的投影落在所述第二无机涂层内。

4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述第二粘结件远离所述第一无机涂层的一侧延伸至所述第一侧面，并从所述第一侧面延伸至所述第二表面。

5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，在所述电极组件的宽度方向，部分所述第二粘结件粘贴在所述第二无机涂层以形成第三重叠部分，所述第三重叠部分的宽度为0.5毫米至20毫米。

6.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述第一无机涂层的宽度与所述极耳的宽度之差为1毫米至55毫米；和/或，所述第二无机涂层的宽度与所述极耳的宽度之差为1毫米至55毫米。

7.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，

沿所述电极组件的长度方向，所述第一无机涂层、所述第一粘结件和所述第二无机涂层中至少一者的长度为7毫米至100毫米；和/或，

沿所述电极组件的宽度方向，所述第一无机涂层、所述第一粘结件和所述第二无机涂层中至少一者的宽度为7毫米至100毫米；和/或，

沿所述电极组件的厚度方向，所述第一无机涂层、所述第一粘结件和所述第二无机涂层中至少一者的厚度为1微米至100微米。

8.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述第一无机涂层与所述第一粘结件的粘结力不小于0.05N/mm；和/或，所述第一无机涂层与所述第二粘结件的粘结力不小于0.05N/mm；和/或，所述第二无机涂层与所述第二粘结件的粘结力不小于0.05N/mm。

9.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述第一无机涂层和/或所述第二无机涂层分别包括若干子涂层，所述若干子涂层沿所述电极组件的长度方向间隔设置，至少一个所述第一无机涂层的子涂层与所述第一粘结件粘结固定，至少一个所述第一无机涂层的子涂层与所述第二粘结件粘结固定，和/或至少一个所述第二无机涂层的子涂层与所述第二粘结件粘结固定。

10.根据权利要求1或3所述的电芯，其特征在于，所述第一无机涂层包括二氧化硅颗粒。

11.根据权利要求10所述的电芯，其特征在于，所述第一无机涂层还包括金属氧化物，所述金属氧化物包括三氧化二铝、二氧化钛、氧化锌和氧化镁中至少一个，所述第一无机涂层中所述二氧化硅颗粒的质量百分比大于或等于50％。

12.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，在所述电极组件的长度方向，所述电极组件包括与所述第一端面相对的第二端面，所述电芯还包括第三粘结件；

所述第三粘结件的一端粘贴在所述第一无机涂层和/或所述第二粘结件，且所述第三粘结件的另一端围绕所述第二端面且延伸到所述第二表面。

13.根据权利要求12所述的电芯，其特征在于，所述第三粘结件的另一端粘贴在所述第二无机涂层。

14.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，在所述电极组件的宽度方向，所述第二粘结件与所述极耳分离设置。

15.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求1-14中任意一项所述的电芯。

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