CN114156607A - 一种电化学装置及电子装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种电化学装置及电子装置，其中电化学装置包含至少两个电极组件和包装壳，电极组件分别设置于包装壳内各自独立的腔体中；每个电极组件包含极性相反的两个极耳，其中一个电极组件的至少一个极耳与另一电极组件的两个极耳之一连接，并且连接的两个极耳沿封印厚度方向Z的正投影具有极耳重叠区域；沿封印厚度方向Z观察，在包装壳封印外边缘处，沿封印长度方向X，连接的两个极耳的重叠宽度占任一极耳宽度的比例为40％＜α≤100％；连接的两个极耳上各自设置有极耳胶，沿封印长度方向X，极耳胶肩宽D2与极耳宽度W1的比值为D2/W1≥1/60。本申请提供的电化学装置不仅实现了高电压输出，而且提高了高电压输出时极耳区的封装可靠性。

Description

一种电化学装置及电子装置
本发明是申请号为202010937408.7，申请日为2020年9月8日，发明名称为“一种电化学装置及电子装置”的分案申请。
技术领域
本申请涉及电化学领域，特别是涉及一种电化学装置及使用所述电化学装置的电子装置。
背景技术
锂离子电池具有体积和质量能量密度大、循环寿命长、自放电率低、体积小、重量轻等许多优点，在消费电子领域具有广泛的应用。随着近年来电动汽车和可移动电子设备的高速发展，人们对电池的能量密度、安全性、循环性能等相关需求越来越高，期待着综合性能全面提升的新型锂离子电池的出现。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种电化学装置及电子装置，实现了高电压输出并提高了串并联两极耳的焊接可靠性和极耳区的封装可靠性。
本申请第一方面提供了一种电化学装置，其包含至少两个电极组件和包装壳，所述电极组件分别设置于包装壳内各自独立的腔体中；
每个电极组件包含极性相反的两个极耳，其中一个电极组件的至少一个极耳与另一电极组件的所述两个极耳之一连接，并且所述连接的两个极耳沿封印厚度方向Z的正投影具有极耳重叠区域；
所述连接的两个极耳的重叠宽度O1占任一极耳宽度W1的比例为40％＜α≤100％；
其中，所述重叠宽度O1为沿封印厚度方向Z观察，在所述包装壳封印外边缘处，沿封印长度方向X，所述连接的两个极耳的重叠宽度；
所述极耳宽度W1为沿封印厚度方向Z观察，在所述包装壳封印外边缘处，沿封印长度方向X，所述连接的两个极耳中任一极耳的宽度。
在本申请第一方面的一些实施方式中，所述连接的两个极耳上各自设置有极耳胶，在所述包装壳封印外边缘处，沿封印长度方向X，所述极耳上设置的极耳胶宽度超出该极耳的两侧，所述极耳胶肩宽D2与所述极耳宽度W1的比值为D2/W1≥1/60；
其中，所述极耳胶肩宽D2为在所述包装壳封印外边缘处，极耳胶的一侧沿X方向超出同一侧极耳边缘的距离。
在本申请第一方面的一些实施方式中，所述连接的两个极耳上的极耳胶沿封印厚度方向Z的正投影具有极耳胶重叠区域，所述极耳胶的重叠宽度O2占任一极耳胶宽度W2的比例为40％＜β≤100％；
其中，所述极耳胶的重叠宽度O2为沿封印厚度方向Z观察，在所述包装壳封印外边缘处，沿封印长度方向X，所述极耳胶的重叠宽度；
所述极耳胶宽度W2为沿封印厚度方向Z观察，在所述包装壳封印外边缘处，沿封印长度方向X，所述极耳胶中任一极耳胶的宽度。
在本申请第一方面的一些实施方式中，在包装壳封印外边缘处，所述连接的两个极耳之间的距离为D5；所述连接的两个极耳具有连接区域，所述连接区域与包装壳封印外边缘处之间的极耳长度为D6；D5与D6的关系满足：0<D5/D6≤1.7。
在本申请第一方面的一些实施方式中，3mm≤D6≤30mm。
在本申请第一方面的一些实施方式中，0.1mm＜D5≤(H1+H2)/2+5mm，其中，H1和H2分别为两个相邻电极组件的厚度，H1和H2可以相同或不同。
在本申请第一方面的一些实施方式中，所述连接区域的面积S1为1mm2至200mm2。
在本申请第一方面的一些实施方式中，沿远离电极组件方向，所述极耳胶沿封印宽度方向Y超出所述包装壳上边缘的距离为0.2mm≤D1≤5mm，所述极耳胶的厚度为0.1mm≤D3≤3mm，所述极耳厚度为0.2mm≤D4≤5mm。
在本申请第一方面的一些实施方式中，50％≤α≤100％。
在本申请第一方面的一些实施方式中，所述连接的两个极耳为极性相反的两个极耳。
在本申请第一方面的一些实施方式中，所述电极组件具有从不同方向伸出包装壳的极耳。
在本申请第一方面的一些实施方式中，电化学装置还包含位于所述电极组件之间的隔板，所述隔板的厚度为2μm至100μm。
在本申请第一方面的一些实施方式中，所述电极组件的结构包括卷绕结构、叠片结构中的至少一种。
在本申请第一方面的一些实施方式中，所述包装壳包括铝塑膜、铝壳、钢壳、塑料壳中的至少一种。
本申请第二方面提供了一种电子装置，其包含本申请第一方面提供的电化学装置。
本申请提供的电化学装置，通过多个电极组件内部串联方式，实现了高电压输出，同时具有减小电化学装置总产热、降低温升的作用。将不同电极组件分别设置在独立的腔体内，保证电极组件在液体电解质环境中，避免内部短路问题，以及高压下电解质分解的问题，从而提高电化学装置的安全性能。通过相邻电极组件极耳之间的有效连接，提高连接的可靠性，保证高电压电化学装置的有效电能输出及过流能力，减少极耳产热而消耗电能，也避免极耳发热导致极耳胶软化或融化，提高了电化学装置的封装可靠性。通过将极耳引出包装壳以及对极耳相对位置的设计和调控、极耳一致性的设计，进一步提高了高输出电压的电化学装置的封装可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。
图1为本申请一种实施方式中的电化学装置结构示意图；
图2为本申请另一种实施方式中的电化学装置结构示意图；
图3为本申请再一种实施方式中的电化学装置结构示意图；
图4为图2左视图的局部结构示意图；
图5为图2左视图的另一局部结构示意图；
图6为图2左视图的再一局部结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
本申请的电化学装置可以是使用本领域技术人员所熟知的任何电化学装置，例如锂离子电池、钠离子电池、镁离子电池、超级电容器等，以下以锂离子电池为例进行说明。本领域技术人员应当理解，以下说明仅为举例说明，并不限定本申请的保护范围。
本申请提供了一种电化学装置，其包含至少两个电极组件和包装壳，所述电极组件分别设置于包装壳内各自独立的腔体中；
每个电极组件包含极性相反的两个极耳，其中一个电极组件的至少一个极耳与另一电极组件的所述两个极耳之一连接，并且所述连接的两个极耳沿封印厚度方向Z的正投影具有极耳重叠区域；
所述连接的两个极耳的重叠宽度O1占任一极耳宽度W1的比例为40％＜α≤100％；
其中，所述重叠宽度O1为沿封印厚度方向Z观察，在所述包装壳封印外边缘处，沿封印长度方向X，所述连接的两个极耳的重叠宽度；
所述极耳宽度W1为沿封印厚度方向Z观察，在所述包装壳封印外边缘处，沿封印长度方向X，所述连接的两个极耳中任一极耳的宽度。
图1示出了本申请的一种实施方式，以封印长度方向、封印宽度方向和封印厚度方向建立三维坐标系，X方向表示封印长度方向，Y方向表示封印宽度方向，Z方向表示封印厚度方向，所述电化学装置包含电极组件和包装壳1，所述电极组件设置于包装壳1内各自独立的腔体中，例如，第一电极组件和第二电极组件设置于包装壳1内各自独立的腔体中，并被隔板8分隔，每个电极组件包含极性相反的两个极耳2，其中一个电极组件的至少一个极耳2与另一电极组件的所述两个极耳之一连接，并且所述连接的两个极耳2沿封印厚度方向Z的正投影具有极耳重叠区域。
参考图2，包装壳1上具有封印区域5，封印区域5中平行于X方向的虚线示出了本申请的封印外边缘，可知该封印外边缘是封印区域5的上边界；每个电极组件具有极性相反的两个极耳，其中一个极耳2与另一电极组件的两个极耳之一连接，并且沿封印厚度方向Z的正投影具有极耳重叠区域4。沿封印厚度方向Z观察，在包装壳1封印外边缘处，沿封印长度方向X，连接的两个极耳的重叠宽度为O1；沿封印厚度方向Z观察，在包装壳1封印外边缘处，沿封印长度方向X，连接的两个极耳中任一极耳的宽度为W1；O1占W1的比例为40％＜α≤100％。
本申请的电化学装置中，每个电极组件均可以包括一个正极极耳和一个负极极耳，并且，相邻的电极组件之间可以通过正极极耳和负极极耳的连接，实现了相邻电极组件之间的串联连接。极耳重叠区域会影响相邻电极组件之间电能的传输，不限于任何理论，当重叠宽度较小时，则会导致连接的两个极耳的封装可靠性降低，进而影响相邻两个电极组件的封装可靠性。本申请的电化学装置中，连接的两个极耳的极耳重叠区域的宽度O1占任一极耳宽度W1的比例α为：40％＜α≤100％，优选为50％≤α≤100％，不仅能够保证高电压电化学装置的有效电能输出及过流能力，而且能够保障相邻电极组件之间的封装可靠性。
在本申请的一些实施方式中，连接的两个极耳上各自设置有极耳胶，在所述包装壳封印外边缘处，沿封印长度方向X，所述极耳上设置的极耳胶的宽度超出该极耳的两侧，所述极耳胶肩宽D2与极耳宽度W1的比值为D2/W1≥1/60。如图2所示，本申请中，极耳胶肩宽D2为在所述包装壳封印外边缘处，极耳胶的一侧沿X方向超出同一侧极耳边缘的距离，两边的极耳胶肩宽可以相等或者不相等。D2/W1的比值在上述范围内能够保障电化学装置的封装可靠性。
在本申请的一些实施方式中，极耳的宽度W1为：2mm≤W1≤60mm。极耳的宽度W1直接影响极耳重叠区域面积的大小，极耳的宽度W1在上述范围内，可以有效提高相邻电极组件之间的连接可靠性。
在本申请的一些实施方式中，所述连接的两个极耳上的极耳胶沿封印厚度方向Z的正投影具有极耳胶重叠区域，所述极耳胶的重叠宽度O2占任一极耳胶宽度W2的比例β为：40％＜β≤100％；
其中，所述极耳胶的重叠宽度O2为沿封印厚度方向Z观察，在所述包装壳封印外边缘处，沿封印长度方向X，所述极耳胶的重叠宽度；
所述极耳胶宽度W2为沿封印厚度方向Z观察，在所述包装壳封印外边缘处，沿封印长度方向X，所述极耳胶中任一极耳胶的宽度。
图3示出了本申请的一种实施方式，连接的两个极耳上的极耳胶3具有极耳胶重叠区域6，沿封印长度方向X，在所述包装壳1封印外边缘处，所述极耳胶重叠区域6的宽度O2占任一极耳胶在所述包装壳1封印外边缘处宽度W2的比例β为：40％＜β≤100％。极耳胶重叠区域6同样会影响连接的两个极耳的封装可靠性，当极耳胶重叠区域6宽度较小时，在电化学装置受到外力产生弯曲，在连接的两个极耳交界处容易产生极耳向垂直极耳平面的应变，在交界处产生应力，从而容易产生裂纹，导致连接的两个极耳的封装可靠性降低。极耳胶重叠区域6的宽度占任一极耳胶宽度的比例在上述比值范围内，可以进一步提高相邻电极组件之间的封装可靠性。
在本申请的一些实施方式中，参考图3和图5，在所述包装壳1封印外边缘处，所述连接的两个极耳之间的距离为D5；连接的两个极耳具有连接区域7，连接区域7与包装壳1封印外边缘处之间的极耳长度D6；D5与D6的关系满足：0＜D5/D6≤1.7，优选为3×10-3＜D5/D6≤1.5。
在本申请的一些实施方式中，0.1mm＜D5≤(H1+H2)/2+5mm。其中，所述连接的两个极耳之间的距离D5是指在包装壳封印外边缘处，所述连接的两个极耳之间的距离，H1和H2分别为两个相邻电极组件的厚度，H1和H2可以相同或不同。当两个极耳之间的距离过大时，不仅会增加两个极耳的连接难度，而且会降低连接的两个极耳之间的连接可靠性。因此，通过对连接的两个极耳相对位置的设计和调控，可以提高相邻电极组件之间的连接可靠性。在本申请中连接的两个极耳之间的距离是指在极耳与包装壳封印外边缘处，两个极耳沿封印厚度方向Z上的距离。
图3示出了本申请的一种实施方式，连接的两个极耳具有连接区域7，D6是指连接区域7的下边缘与包装壳1封印外边缘之间的极耳长度。当D5/D6的比值较小时，D6较大，也即连接区域7远离电极组件，且与电极组件之间的距离较大，当电化学装置受到外界的作用力时，具有足够长度的极耳2来缓解应力，降低对端部封印处和连接处的应力，使得相邻两个电极组件之间的封印可靠性和连接可靠性提高。当D5/D6的比值较大时，D5较大，也即连接的两个极耳之间的距离过大，当电化学装置受到外界的作用力时，通过极耳2的撕扯会对封印区域带来一定的破坏，从而影响电化学装置的封装可靠性和连接区域7的稳定性。而在本申请提供的电化学装置中D5/D6的比值满足上述范围，不仅能够提高相邻两个电极组件之间的连接可靠性，而且也可以提高电化学装置的封装可靠性。
在本申请的一些实施方式中，3mm≤D6≤30mm。当D6较小时，在连接两个极耳时容易损伤极耳上的极耳胶，影响电化学装置的封装可靠性，且连接操作难度大；其次，由于连接区域与包装壳距离近，在外力作用下，容易产生裂纹，导致相邻两个电极组件的连接可靠性降低；再次，连接区域与包装壳距离近，由于电极组件具有一定厚度，会影响连接区域的连接强度，使得相邻两个电极组件的连接可靠性降低；并且，由于连接区域连接强度低导致连接不够紧密时，在电极组件使用过程中会使得连接区域的电阻增大，从而使得充电时极耳温升增加，导致极耳胶软化或融化，降低电化学装置的封装可靠性。当D6较大，电化学装置在受到外界的作用力时，连接区域更容易被破坏，使得相邻两个电极组件之间的连接可靠性降低，并且，当D6较大，连接区会增大电化学装置的体积，由于连接区为非活性物质区，不提供能量，会导致电化学装置体积能量密度的降低。因此，当D6在上述范围内，得到的电化学装置具有优异的封装可靠性和使用可靠性。
在本申请的一些实施方式中，连接区域的面积S1为1mm2至200mm2。连接区域的面积S1小于或等于极耳重叠区域的面积，也即，可以将极耳重叠区域进行全部连接，也可以将极耳重叠区域进行部分连接，只要能够保障两个极耳的连接可靠性，实现本申请的目的即可。当连接区域的面积过小时，连接的两个极耳之间的连接可靠性降低，同时连接区域的载流能力变小。在本申请提供的连接区域面积范围内可以有效保障相邻电极组件之间的连接可靠性和电化学装置的正常工作，随着连接区域的面积S1增大，载流能力随之提高，保证了高电压电化学装置的有效电能输出及过流能力。此外，连接区域的面积S1增大也能够减少极耳产热而消耗电能，从而避免极耳发热导致极耳胶软化或融化，提高了电化学装置的封装可靠性。
此外，当连接区域的面积S1不变，极耳重叠区域的宽度减小，连接区域沿封印长度方向X的宽度变小，连接区域的连接强度降低，相邻电极组件的连接可靠性也随之降低。
在本申请的一些实施方式中，沿远离电极组件方向，所述极耳胶3沿封印宽度方向Y超出所述包装壳上边缘的距离为0.2mm≤D1≤5mm，所述极耳胶3的肩宽为1mm≤D2≤8mm，如图4所示，所述极耳胶3的厚度为0.1mm≤D3≤3mm，所述极耳2的厚度为0.2mm≤D4≤5mm。当D1至D4在上述范围内，得到的电化学装置具有良好封装可靠性和使用可靠性，以及相邻电极组件具有良好的连接可靠性。
在本申请中，极耳上设置的极耳胶可以与包装壳结合，所说的结合，可以是极耳与包装壳之间通过极耳胶密封连接。
在本申请的一些实施方式中，每个电极组件的两个极耳可以从相同方向或不同方向伸出包装壳。两个极耳的伸出方向可以是在包装壳的一个边上，也可以在包装壳任意两个边上各伸出一个。
如图5所示，在本申请的一些实施方式中，电化学装置还可以包含位于所述电极组件之间的隔板8，所述腔体位于隔板8的两侧，每个电极组件可以设置于各自独立的腔体中。其中，隔板的厚度为2μm至100μm，优选5μm至50μm，更优选10μm至30μm。在电化学装置中隔板不仅具有离子绝缘的特性，同时也应具有一定的机械强度。因此，所述隔板太薄则机械强度较差，容易造成破损影响电化学装置的性能甚至安全性。隔板太厚则会增加电化学装置的重量，使得电化学装置的性能发挥受到限制。如图6所示，在本申请的另一些实施方式中，为了实现极耳胶3和隔板8之间的有效结合，隔板8上还包括结合材料9。
在本申请的一些实施方式中，所述电极组件的结构包括卷绕结构、叠片结构中的至少一种。
在本申请的一些实施方式中，所述腔体为密封腔体。所述密封腔体是隔板与包装壳密封连接，在隔板的两侧形成各自独立的腔体，隔板两侧电极组件和电解质被完全分离，不仅可以保障两侧电极组件的正常工作，而且良好的密封性也有利于提高了电化学装置的安全性和环境稳定性。
在本申请中，连接的两个极耳的连接方式没有特别限定，只要能实现本申请的目的即可。例如，焊接连接。上述焊接连接的方式没有特别限定，只要能实现本申请的目的即可。例如，激光焊、超声焊或电阻焊等。
在本申请中，连接的两个极耳的连接方式为焊接连接时，连接区域的面积为最外围焊点包围的面积，焊点分布在连接区域中。
本申请中所说的电极组件可以是包含正极极片、负极极片和隔膜的电极组件，并以上述电极组件为例进行说明。本领域技术人员应当理解，以下说明仅为举例说明，并不限定本申请的保护范围。
在本申请中，电极组件的厚度没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，电极组件的厚度为3mm。
在本申请的一些实施方式中，正极极片没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，所述正极极片通常包含正极集流体和正极活性材料。在本申请中，所述正极集流体没有特别限制，可以为本领域公知的任何正极集流体，例如铜箔、铝箔、铝合金箔以及复合集电体等。所述正极活性材料没有特别限制，可以为现有技术的任何正极活性材料，例如，所述正极活性物质包括镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂或磷酸锰铁锂中的至少一种。在本申请中，正极集流体和正极活性材料的厚度没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，正极集流体的厚度为8μm至12μm，正极活性材料的厚度为30μm至120μm。
在本申请的一些优选实施方式中，所述正极极片还可以包含导电层，所述导电层位于正极集流体和正极活性材料层之间。所述导电层的组成没有特别限制，可以是本领域常用的导电层。所述导电层包括导电剂和粘接剂。
在本申请的一些实施方式中，负极极片没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，所述负极极片通常包含负极集流体和负极活性材料。在本申请中，所述负极集流体没有特别限制，可以使用本领域公知的任何负极集流体，例如铜箔、铝箔、铝合金箔以及复合集流体等。所述负极活性材料没有特别限制，可以使用本领域公知的任何负极活性材料。例如，可以包括人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、硅、硅碳、硅氧化合物、软碳、硬碳、钛酸锂或钛酸铌中的至少一种。在本申请中，负极集流体和负极活性材料的厚度没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，负极集流体的厚度为6μm至10μm，负极活性材料的厚度为30μm至120μm。
在本申请的一些优选实施方式中，所述负极极片还可以包含导电层，所述导电层位于负极集流体和负极活性材料层之间。所述导电层的组成没有特别限制，可以是本领域常用的导电层。所述导电层包括导电剂和粘接剂。
上述所述导电剂没有特别限制，可以使用本领域公知的任何导电剂，只要能实现本申请目的即可。例如，导电剂可以包括导电炭黑(Super P)、碳纳米管(CNTs)、碳纤维或石墨烯等中的至少一种。上述所述粘接剂没有特别限制，可以使用本领域公知的任何粘接剂，只要能实现本申请目的即可。例如，粘接剂可以包括丁苯橡胶(SBR)、聚乙烯醇(PVA)、聚四氟乙烯(PTFE)或羧甲基纤维素钠(CMC-Na)等中的至少一种。
在本申请的一些实施方式中，隔膜没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，隔膜的厚度可以为5μm至15μm，隔膜可以包括对本申请的电解质稳定的材料形成的聚合物或无机物等。在本申请中，隔膜也可以称为隔离膜。
例如，隔膜可以包括基材层和表面处理层。基材层可以为具有多孔结构的无纺布、膜或复合膜，基材层的材料可以包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺中的至少一种。任选地，可以使用聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚丙烯无纺布、聚乙烯无纺布或聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯多孔复合膜。任选地，基材层的至少一个表面上设置有表面处理层，表面处理层可以是聚合物层或无机物层，也可以是混合聚合物与无机物所形成的层。
例如，无机物层包括无机颗粒和粘结剂，所述无机颗粒没有特别限制，例如可以选自氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钛、二氧化铪、氧化锡、二氧化铈、氧化镍、氧化锌、氧化钙、氧化锆、氧化钇、碳化硅、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙和硫酸钡中的至少一种。所述粘结剂没有特别限制，例如可以选自聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯和聚六氟丙烯中的一种或几种的组合。聚合物层中包含聚合物，聚合物的材料包括聚酰胺、聚丙烯腈、丙烯酸酯聚合物、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚偏氟乙烯或聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)中的至少一种。
本申请中所说的极耳是指从正极极片或者负极极片上引出来的金属导体，用于串联连接或并联连接电化学装置的其它部分。正极极耳是从正极极片上引出，负极极耳是从负极极片上引出。
在本申请对极耳胶的材料没有特别限制，可以使用本领域公知的任何极耳胶，只要能实现本申请的目的即可。例如，极耳胶的材料可以包括聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等中的至少一种，还可以包括含有上述聚合物的复合材料，例如，PP/PET/PP复合材料、PP/PEN/PP复合材料、PP/无纺布/PP复合材料或PP/高温阻隔层/PP复合材料等。所述极耳胶的宽度没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可。例如，极耳胶的宽度为4mm至76mm。所述无纺布没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，例如聚丙烯无纺布、聚乙烯无纺布等。所述高温阻隔层没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，例如芳纶层等。
在本申请对隔板没有特别限制，可以使用本领域公知的任何隔板，只要能实现本申请的目的即可。通常，隔板需要具有离子绝缘性，可以避免发生电解质高压分解以及电极组件内短路。例如，隔板的材料包括高分子材料、金属材料、碳材料或其复合材料中的至少一种。
所述高分子材料没有特别限制，只要能够实现本申请的即可，可以使用本领域技术人员公知的任何材料，例如所述高分子材料可以包括聚对苯二甲酸亚乙酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乙二醇、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、环状聚烯烃、聚苯硫醚、聚乙酸乙烯酯、聚四氟乙烯，聚亚甲基萘、聚偏二氟乙烯，聚萘二甲酸亚乙酯、聚碳酸亚丙酯、聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)、聚(偏二氟乙烯-共-三氟氯乙烯)、有机硅、维尼纶、聚丙烯、酸酐改性聚丙烯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚醚腈、聚氨酯、聚苯醚、聚酯、聚砜、非晶态α-烯烃共聚物及其衍生物中的至少一种。
所述金属材料没有特别限制，可以使用本领域技术人员公知的任何材料，只要能够实现本申请的目的即可，例如可以包括Ni、Ti、Cu、Ag、Au、Pt、Fe、Co、Cr、W、Mo、Al、Mg、K、Na、Ca、Sr、Ba、Si、Ge、Sb、Pb、In、Zn、不锈钢及其组合物或合金中的至少一种。优选地，可以选择在锂离子电池环境下抗氧化还原性较好的金属材料。
所述碳材料包括碳毡、碳膜、炭黑、乙炔黑、富勒烯、导电石墨膜或石墨烯膜中的至少一种。在本申请的一些实施方案中，离子绝缘层优选采用高分子材料，由于高分子材料的密度小，因此可以降低非活性物质的重量，从而提高电极组件的质量能量密度。此外，离子绝缘层采用高分子材料，在机械滥用情况(穿钉、撞击、挤压等)下，产生碎屑的概率更小，且对机械破损表面包裹效果更好，因此可以改善上述机械滥用情况下的安全边界，提高安全测试通过率。
在本申请的一些实施方案中，所述隔板还包括封装层，所述封装层可以设置于离子绝缘层的两侧，所述封装层设置在离子绝缘层表面的四周边缘处或其整个表面上，所述封装层用于将离子绝缘层与包装壳密封连接。
在本申请中，所述封装层的材料没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，可以使用本领域技术人员公知的材料，例如，所述封装层材料包括聚丙烯、酸酐改性聚丙烯、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚醚腈、聚氨酯、聚酰胺、聚酯、非晶态α-烯烃共聚物及其衍生物中的至少一种。
当然，本申请的封装层在覆盖离子绝缘层整个表面时，也具有离子绝缘的功能。在本申请中，为了方便起见，将隔板分为离子绝缘层和封装层，并不意味着封装层没有离子绝缘性。例如，在离子绝缘层两侧全部覆盖封装层时，离子绝缘层与封装层一起起到离子绝缘作用。
在本申请中，隔板与极耳胶之间的结合材料没有特别限制，只要能够实现本申请的目的即可，可以使用本领域技术人员公知的材料，例如，结合材料包括聚丙烯、聚酯、对羟基苯甲醛、聚酰胺、聚苯醚、聚氨酯等中的至少一种。
在本申请所说的电解质可以包含锂盐和非水溶剂。在本申请中，所述锂盐没有特别限制，可以使用本领域公知的任何锂盐，只要能实现本申请的目的即可。例如，锂盐可以包括LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiClO4、LiB(C6H5)4、LiCH3SO3、LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、LiC(SO2CF3)3或LiPO2F2中的至少一种。例如，锂盐可选用LiPF6。在本申请中，所述非水溶剂没有特别限定，只要能实现本申请的目的即可。例如，非水溶剂可以包括碳酸酯化合物、羧酸酯化合物、醚化合物、腈化合物、其它有机溶剂中的至少一种。
例如，碳酸酯化合物可以包括碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸甲乙酯(MEC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)、碳酸氟代亚乙酯(FEC)、碳酸1,2-二氟亚乙酯、碳酸1,1-二氟亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟亚乙酯、碳酸1,1,2,2-四氟亚乙酯、碳酸1-氟-2-甲基亚乙酯、碳酸1-氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,2-二氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟-2-甲基亚乙酯、碳酸三氟甲基亚乙酯中的至少一种。
本申请对包装壳没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可。所述包装壳包括铝塑膜、铝壳、钢壳、塑料壳中的至少一种。例如，包装壳可以包含内层和外层，内层与隔板密封连接，因此内层的材料可以包括高分子材料，从而实现良好的密封效果；同时内层和外层的结合能够有效得保护电化学装置的内部结构。在本申请中，所述内层材料没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如，内层的材料包括聚丙烯、聚酯、对羟基苯甲醛、聚酰胺、聚苯醚、聚氨酯等中的至少一种。在本申请中，所述外层材料没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如，外层的材料包括铝箔、氧化铝层、氮化硅层等中的至少一种。
在本申请对包装壳的厚度没有特殊限制，只要能实现本申请的目的即可。例如，包装壳的厚度为60μm至500μm，优选为60μm至300μm，更优选60μm至200μm，上述厚度的包装壳可以有效保护电化学装置的内部结构。
在本申请对隔板与所述包装壳封印区域的封印厚度T(单位：mm)与封印宽度W(单位：mm)满足0.01≤T/W≤0.05。T/W的比值在上述范围内，可以保证电池的密封良好，提高电池的使用寿命。在本申请中，封印厚度和封印宽度没有特别限定，只要能够实现本申请目的即可，例如封印宽度优选为1mm至7mm。
本申请对隔板与包装壳的密封连接方式没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可。例如，密封方式包括热压、胶水胶封、焊接中的一种。在本申请中，所述热压条件没有特别限定，只要能实现本申请的目的即可，例如针对聚丙烯内层材料，热压温度为150℃至220℃，热压压力为0.1Mpa至0.6MPa。
在本申请的一些实施方式中，所述电极组件的结构为卷绕结构，电极组件包含单极耳或多极耳。所述电极组件包含单极耳，是从正极极片和负极极片上分别引出一个正极极耳和一个负极极耳。所述电极组件包含多极耳，可以是从每一圈正极极片和负极极片上分别引出一个正极极耳和一个负极极耳，也可以是从两圈或多圈正极极片和负极极片上分别引出一个正极极耳和一个负极极耳，最终一个卷绕结构的电极组件包含多组正极极耳和负极极耳，然后经转接焊转极耳引线。
在本申请的一些实施方式中，所述电极组件的结构为叠片结构，电极组件包含多极耳，可以是从每一层正极极片和负极极片上分别引出一个正极极耳和一个负极极耳，最终一个叠片结构的电极组件包含多组正极极耳和负极极耳，然后经转接焊转极耳引线。
在本申请中，上述D1-D6、W1、W1、O1、O2等距离均采用千分尺沿图1所示X方向、Y方向或Z方向测量，测量10次取平均值为最终结果。
本申请还提供了一种电子装置，其包含本申请提供的电化学装置。本申请的电子装置没有特别限定，其可以是现有技术中已知的任何电子装置。例如，显示装置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、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携CD机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。
制备本申请的电化学装置的方法没有特别限制，可以采用本领域公知的任何方法，例如，在一实施方式中，本申请可以采用如下制备方法制备：
(1)负极极片的制备：将负极活性材料和溶剂调配成浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在负极极片上并烘干，得到单面涂覆的负极极片。在负极极片的另一个表面上重复以上步骤，得到双面涂覆的负极极片。然后，将负极极片裁切待用。负极活性材料在一个表面上的涂层厚度为70μm。
(2)正极极片的制备：将正极活性材料和溶剂调配成浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在正极片上并烘干，得到单面涂覆的正极极片。在正极极片的另一个表面上重复以上步骤，得到双面涂覆的正极极片。然后，将正极极片裁切待用。正极活性材料在一个表面上的涂层厚度为65μm。
(3)电解液的制备：将锂盐和非水溶剂混合并搅拌均匀，得到含有锂盐浓度为30％的电解液。
(4)电极组件的制备：负极极片、隔膜、正极极片叠好并将各层固定在一起以备用，每个电极组件包含一个正极极耳和一个负极极耳；重复上述步骤则可得到多个电极组件；电极组件的结构可以是卷绕结构或叠片结构。
(5)隔板：可以采用本领域公知的任何隔板。
(6)电极组件组装：将包装壳置于组装夹具内，然后将电极组件与隔板间隔设置，且包装壳与电极组件相邻，最后进行密封得到组装电极组件。
(7)注液封装：分别给组装电极组件的两个腔体单独注入电解液，并将电极组件的所有极耳引出铝塑膜外，以备后续加工。
(8)串联连接：将一个电极组件的正极极耳和另一个电极组件的负极极耳通过激光焊的方式焊接连接在一起，实现串联连接，电池组装完成。
本申请提供的电化学装置中可以包含两个电极组件，也可以包含三个及以上电极组件。含有两个电极组件或三个及以上电极组件的电化学装置的制备方法均可参照上述电化学装置的制备方法。包含三个或多个电极组件的电化学装置同样在本申请权利要求所定义的保护范围内。
本申请中所用的术语一般为本领域技术人员常用的术语，如果与常用术语不一致，以本申请中的术语为准。在本申请中，如果没有特别说明，“％”、“份”均以重量为基准。
测试方法：
串联极耳区封装强度测试：
从电极组件中取下极耳封印区域部分，作为样品1；
将样品1裁剪为宽度L为8mm的试条，保证此试条完整保存了整个封印区域，同时封印区两侧的包装壳也完好无损，得到样品2；
使用高铁拉力机，以180°角将两侧的包装壳撕开，使得封印区域内两层包装壳相互分离；
记录上述两层包装壳分离时的稳定拉力F，计算得到封装强度σ＝F/L。
50次充放电循环后的放电容量/首次放电容量测试：
在测试对比例1时，测试温度为25±3℃，将锂离子电池以0.5C恒定电流充电至4.2V，然后以4.2V恒定电压充电至电流0.05C，静置10min，然后0.5C电流放电至3.0V，记录首次放电容量为Q1D，如此重复循环50次，记录此时放电容量为Q50D，则50次充放电循环后的放电容量/首次放电容量保持率：η(％)＝Q50D/Q1D×100％；
在测试对比例2-4和实施例1-22时，测试温度为25±3℃，将锂离子电池以0.5C恒定电流充电至8.4V，然后以8.4V恒定电压充电至电流0.05C，静置10min，然后0.5C电流放电至6.0V，记录首次放电容量为Q1D，如此重复循环50次，记录此时放电容量为Q50D，则50个充放电循环后的放电容量/首次放电容量保持率：η(％)＝Q50D/Q1D×100％。
弯折稳定性测试：
将连接的两个极耳进行360°弯折测试，即极耳以隔板与包装壳的顶封封印区为轴，向电化学装置的X-Y面(X-Y面如图1所示)进行弯折，直至连接极耳与X-Y面贴合，记为一次弯折。然后反向弯折360°，与电化学装置另一侧X-Y面贴合，记为二次弯折。如此反复，直至极耳胶与包装壳封装外边缘处出现裂痕，记录此时对应的极耳弯折次数。
电池的输出电压测试：
在测试温度为25±3℃下，将锂离子电池以0.5C恒定电流充电至N×4.2V(N为串联电极组件数量)，然后以N×4.2V恒定电压充电至电流0.05C，静置1小时，测量开路电压即为电池的输出电压。
串联极耳的焊接拉力测试：
从电极组件中取下包含极耳连接区域的极耳部分，作为测试样品。保证该样品完整保存了整个连接区域，同时两侧的极耳也完好无损。使用小型拉力机，以180°角将两侧的极耳撕开，使得焊接区域的两个极耳相互分离；记录上述两个极耳分离时的稳定拉力即为焊接拉力。
2C充电极耳的温升测试：
在测试温度为25℃下，以0.5C恒流充电到4.45V，再以4.45V恒压充电到0.025C，静置5min。然后以0.5C放电到3.0V，静置5min。使用多路测温仪测试此时极耳温度为T1。以2C恒流充电到4.45V，使用多路测温仪测试此时极耳温度为T2。则2C充电极耳温升ΔT＝T2-T1。
实施例1
(1)负极极片的制备：将负极活性材料人造石墨、导电炭黑(Super P)、丁苯橡胶(SBR)按照重量比96:1.5:2.5进行混合，加入去离子水作为溶剂，调配成固含量为70wt％的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在厚度为10μm的负极集流体铜箔的一个表面上，110℃条件下烘干，得到涂层厚度为150μm的单面涂覆有负极活性材料层的负极极片。在该负极极片的另一个表面上重复以上步骤，得到双面涂覆有负极活性材料层的负极极片。然后，将负极极片裁切成41mm×61mm的规格待用。
(2)正极极片的制备：将正极活性材料钴酸锂(LiCoO2)、导电炭黑(Super P)、聚偏二氟乙烯(PVDF)按照重量比97.5:1.0:1.5进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂，调配成固含量为75wt％的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在厚度为12μm的正极集流体铝箔的一个表面上，90℃条件下烘干，得到正极活性材料层厚度为100μm的正极极片。在正极集流体铝箔的另一个表面上，重复以上步骤，得到双面涂覆有正极活性材料层的正极极片。然后，将正极极片裁切成38mm×58mm的规格待用。
(3)电解液的制备：在干燥氩气气氛中，首先将有机溶剂碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)以质量比EC:EMC:DEC＝30:50:20混合，然后向有机溶剂中加入锂盐六氟磷酸锂(LiPF6)溶解并混合均匀，得到锂盐的浓度为1.15mol/L的电解液。
(4)电极组件A和电极组件B的制备：将隔膜、双面涂覆负极极片、隔膜、双面涂覆正极极片依次层叠设置组成叠片，然后将整个叠片结构的四个角固定好以备用。每个电极组件包含一个正极极耳和一个负极极耳，正极极耳为铝(Al)和负极极耳为镍(Ni)，两个极耳并排设置，极耳的厚度D4为0.3mm，极耳的宽度W1为5mm；隔膜选用厚度为15μm的聚乙烯(PE)膜。
(5)隔板的制备：将封装层材料聚丙烯(PP，熔点为140℃)均匀分散到分散剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，制备得到PP悬浊液；利用涂胶机，在厚度为15μm聚酰亚胺(PI)薄膜两侧分别涂覆PP悬浊液；然后在130℃进行烘干处理去除悬浊液中的分散剂NMP，即完成了隔板的制备。其中，隔板厚度为15μm。
(6)电极组件A的组装：将冲坑成型的铝塑膜(厚度为150μm)置于组装夹具内，坑面朝上，将电极组件A置于坑内，且隔膜面朝上，并在铝塑膜的边缘处电极组件A的极耳对应的区域设置宽度为11mm的极耳胶，然后将隔板放置于电极组件A上，使得边沿对齐，施加外力压紧得到组装半成品。其中，极耳胶上边缘与所述包装壳上边缘的距离D1为1mm，极耳胶肩宽D2为3mm，极耳胶厚度D3为0.2mm。
(7)电极组件B的组装：将组装半成品置于组装夹具内，隔板一面朝上，将电极组件B隔膜面朝下，放置于隔板上，使得边沿对齐，施加外力压紧，然后将另一个冲坑成型的铝塑膜坑面朝下覆盖于电极组件B上，并在铝塑膜的边缘处电极组件B的极耳对应的区域设置宽度为11mm的极耳胶，采用热压的方式热封四周，得到组装电极组件。其中，极耳胶上边缘与所述包装壳上边缘的距离D1为1mm，极耳胶肩宽D2为3mm，极耳胶厚度D3为0.2mm。
(8)注液封装：分别给组装电极组件的每个腔体单独注入电解液，并将电极组件A和B的所有极耳引出铝塑膜外。其中，电极组件A的负极极耳与电极组件B的正极极耳的重叠区域的宽度为4.75mm，电极组件A的负极极耳与电极组件B的正极极耳的极耳胶重叠区域的宽度为10.67mm。
(9)串联连接：将电极组件A的负极极耳和电极组件B的正极极耳通过激光焊的方式焊接连接在一起，实现串联连接，电池组装完成。其中，连接区域的面积S1为20mm2，连接的两个极耳之间的距离D5为3mm，连接区域与铝塑膜之间的距离D6为5mm。
实施例2
电极组件A的负极极耳与电极组件B的正极极耳的重叠区域的宽度为2.5mm，电极组件A的负极极耳与电极组件B的正极极耳的极耳胶重叠区域的宽度为5.61mm，其余与实施例1相同。
实施例3
除了极耳胶上边缘与所述包装壳上边缘的距离D1为5mm，其余与实施例1相同。
实施例4
极耳胶宽度为8mm，极耳胶肩宽D2为1.5mm，其余与实施例1相同。
实施例5
除了极耳胶的厚度D3为3mm，其余与实施例1相同。
实施例6
除了极耳的厚度D4为2mm，其余与实施例1相同。
实施例7
除了极耳的宽度W1为10mm，其余与实施例1相同。
实施例8
除了连接的两个极耳之间的距离D5为6mm，其余与实施例1相同。
实施例9
除了连接区域与铝塑膜之间的距离D6为30mm，其余与实施例1相同。
实施例10
除了隔板厚度为200μm，其余与实施例1相同。
实施例11
电极组件A的负极极耳与电极组件B的正极极耳的重叠区域的宽度为3mm，电极组件A的负极极耳与电极组件B的正极极耳的极耳胶重叠区域的宽度为6.6mm，其余与实施例1相同。
实施例12
除了连接的两个极耳之间的距离D5为1mm，其余与实施例1相同。
实施例13
除了极耳胶肩宽D2为1.5mm，连接区域与铝塑膜之间的距离D6为3mm，其余与实施例1相同。
实施例14
除了连接的两个极耳之间的距离D5为6mm，连接区域与铝塑膜之间的距离D6为4mm，其余与实施例1相同。
实施例15
除了连接区域的面积S1为4mm2，电极组件0.2C额定容量为10A，最大放电倍率为2C，其余与实施例3相同。其中，连接区域的单位面积载流能力为5A/mm2。
实施例16
除了连接区域的面积S1为3mm2，最大放电倍率为3C，其余与实施例15相同。
实施例17
除了连接区域的面积S1为10mm2，电极组件0.2C额定容量为50A，其余与实施例15相同。
实施例18
根据实施例1的步骤(4)制备电极组件C；电极组件封装时，将电极组件B隔膜面朝下，放置于隔板上，使得边沿对齐，施加外力压紧后在电极组件B上设置隔板，再将电极组件C隔膜面朝下，放置于隔板上，使得边沿对齐，施加外力压紧；再将另一个冲坑成型的铝塑膜坑面朝下覆盖于电极组件C上，并在铝塑膜的边缘处电极组件C的极耳对应的区域设置宽度为11mm的极耳胶，采用热压的方式热封四周，得到组装电极组件。
将电极组件C的所有极耳引出铝塑膜外，再将电极组件B的负极极耳与电极组件C的正极极耳通过激光焊的方式焊接连接在一起，实现串联连接，电池组装完成。
其余与实施例15相同。
实施例19
除了电极组件A和B的正极极耳和负极极耳分别沿相反方向伸出包装壳，其余与实施例15相同。
实施例20
(1)负极极片的制备：将负极极片裁切41mm×550mm的规格待用，其余与实施例1相同。
(2)正极极片的制备：将正极极片裁切成35mm×547mm的规格待用，其余与实施例1相同。
(3)电解液的制备：在干燥氩气气氛中，首先将有机溶剂碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)以质量比EC:EMC:DEC＝30:50:20混合，然后向有机溶剂中加入锂盐六氟磷酸锂(LiPF6)溶解并混合均匀，得到锂盐的浓度为1.15mol/L的电解液。
(4)电极组件A和电极组件B的制备：将隔膜、双面涂覆负极极片、隔膜、双面涂覆正极极片叠好，然后自一端开始卷绕形成卷绕电极组件。每个电极组件包含一个正极极耳和一个负极极耳，两个极耳并排设置，极耳的厚度D4为0.3mm，极耳的宽度W1为5mm；隔膜选用厚度15μm的聚乙烯(PE)膜。
(5)隔板的制备：将封装层材料聚丙烯(PP，熔点为140℃)均匀分散到分散剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，制备得到PP悬浊液；利用涂胶机，在厚度为15μm聚酰亚胺(PI)薄膜两侧分别涂覆PP悬浊液；然后在130℃进行烘干处理去除悬浊液中的分散剂NMP，即完成了隔板的制备。其中，隔板厚度为15μm。
(6)电极组件A的组装：将冲坑成型的铝塑膜(厚度为150μm)置于组装夹具内，坑面朝上，将电极组件A置于坑内，然后将隔板放置于电极组件A上，并在铝塑膜的边缘处电极组件B的极耳对应的区域设置宽度为11mm的极耳胶，使得边沿对齐，施加外力压紧得到组装半成品。其中，极耳胶上边缘与所述包装壳上边缘的距离D1为5mm，极耳胶肩宽D2为3mm，极耳胶厚度D3为0.2mm。
(7)电极组件B的组装：将组装半成品置于组装夹具内，隔板朝上，将电极组件B放置于隔板上，使得边沿对齐，施加外力压紧，然后将另一个冲坑成型的铝塑膜坑面朝下覆盖于电极组件B上，并在铝塑膜的边缘处电极组件B的极耳对应的区域设置宽度为11mm的极耳胶，采用热压的方式热封四周，得到组装电极组件。其中，极耳胶上边缘与包装壳上边缘的距离D1为5mm，极耳胶肩宽D2为3mm，极耳胶厚度D3为0.2mm。
(8)注液封装：分别给组装电极组件的每个腔体单独注入电解液，并将电极组件A和B的所有极耳引出铝塑膜外。其中，电极组件A的负极极耳与电极组件B的正极极耳的重叠区域的宽度为4.75mm，电极组件A的负极极耳与电极组件B的正极极耳的极耳胶重叠区域的宽度为10.67mm。
(9)电极组件串联连接：将电极组件A的负极极耳和电极组件B的正极极耳通过激光焊的方式焊接连接在一起，实现串联连接，电池组装完成。其中，连接区域的面积S1为30mm2，焊接连接的两个极耳之间的距离D5为3mm，连接区域与铝塑膜之间的距离D6为5mm。
对比例1
将冲坑成型的铝塑膜置于组装夹具内，坑面朝上，将电极组件A置于坑内，且隔膜面朝上，然后将电极组件B置于电极组件A上，使得边沿对齐，施加外力压紧，然后将另一个冲坑成型的铝塑膜坑面朝下覆盖于电极组件B上，采用热压的方式热封四周，得到组装电极组件。其中，极耳胶肩宽D2为3mm，极耳胶厚度D3为0.2mm，极耳胶上边缘与包装壳上边缘的距离D1为1mm，连接的两个极耳之间的距离为3mm，极耳的厚度D4为0.3mm，其余与实施例1相同。
对比例2
电极组件A的负极极耳与电极组件B的正极极耳的重叠区域的宽度为1mm，电极组件A的负极极耳与电极组件B的正极极耳的极耳胶重叠区域的宽度为2.31mm，其余与实施例1相同。
对比例3
除了连接的两个极耳之间的距离D5为1mm，连接区域与铝塑膜之间的距离D6为1mm，其余与实施例1相同。
对比例4
除了连接的两个极耳之间的距离D5为6mm，连接区域与铝塑膜之间的距离D6为3.5mm，其余与实施例1相同。
各实施例和对比例的数据和测试结果见表1和表2。
Figure BDA0003197605990000201
Figure BDA0003197605990000211
从表1中实施例1-14和对比例2-3可以看出，随着连接的两个极耳的重叠宽度占任一极耳宽度的比例和极耳胶重叠区域的宽度占任一极耳胶宽度的比例增大，本申请电化学装置的抗弯折稳定性明显提高。
从表1中实施例1-14和对比例2可以看出，本申请电化学装置的连接区域封装强度明显提高，50cycle后的放电容量/首次放电容量得到改善。
从表1中实施例1-14和对比例3和对比例4可以看出，只要使D6的数值、以及D5/D6的数值在本申请范围内，本申请的电化学装置的弯折稳定性大幅度提升。
从表1中实施例1-14和对比例4可以看出，只要使D5/D6的比值在本申请范围内，使得电化学装置的弯折稳定性提高，从而提高电化学装置的使用可靠性。
从表2中实施例15-20和对比例2和3可以看出，本申请电化学装置的连接区域的焊接拉力明显提高，输出电压基本不改变，2C充电极耳的温升下降，表明本申请的电化学装置具有良好的连接可靠性和使用可靠性。
从表2中实施例15-20和对比例3和4可以看出，只要使D5/D6的比值在本申请范围内，使得电化学装置中焊接连接区域的焊接拉力明显增大，2C充电极耳的温升降低，从而提高电化学装置的使用可靠性。
连接的两个极耳的重叠宽度占任一极耳宽度的比例α和极耳胶重叠区域的宽度占任一极耳胶宽度的比例β通常影响电化学装置的封装强度和弯折稳定性；接区域的面积S1通常影响连接区域的连接强度和极耳的温升；连接的两个极耳相对位置的设计和调控通常影响相邻电极组件之间的连接可靠性和电化学装置的封装可靠性，也即通过调整D1-D6的距离大小来实现。从实施例1-20可以看出，只要上述参数在本申请的范围内，得到的电化学装置，不仅实现了提高输出电压，而且提高了连接可靠性和封装可靠性，具有非常好的工业实用性。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种电化学装置，其包含至少两个电极组件和包装壳，所述电极组件分别设置于包装壳内各自独立的腔体中；
每个电极组件包含极性相反的两个极耳，其中一个电极组件的至少一个极耳与另一电极组件的所述两个极耳之一连接，并且所述连接的两个极耳沿封印厚度方向Z的正投影具有极耳重叠区域；
所述连接的两个极耳的重叠宽度O1占任一极耳宽度W1的比例为40％＜α≤100％；
其中，所述重叠宽度O1为沿封印厚度方向Z观察，在所述包装壳封印外边缘处，沿封印长度方向X，所述连接的两个极耳的重叠宽度；所述极耳宽度W1为沿封印厚度方向Z观察，在所述包装壳封印外边缘处，沿封印长度方向X，所述连接的两个极耳中任一极耳的宽度；
所述连接的两个极耳上各自设置有极耳胶，在所述包装壳封印外边缘处，沿封印长度方向X，所述极耳上设置的极耳胶宽度超出该极耳的两侧，所述极耳胶肩宽D2与所述极耳宽度W1的比值为D2/W1≥1/60；
其中，所述极耳胶肩宽D2为在所述包装壳封印外边缘处，极耳胶的一侧沿X方向超出同一侧极耳边缘的距离。
2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述连接的两个极耳上的极耳胶沿封印厚度方向Z的正投影具有极耳胶重叠区域，所述极耳胶的重叠宽度O2占任一极耳胶宽度W2的比例为40％＜β≤100％；
其中，所述极耳胶的重叠宽度O2为沿封印厚度方向Z观察，在所述包装壳封印外边缘处，沿封印长度方向X，所述极耳胶的重叠宽度；
所述极耳胶宽度W2为沿封印厚度方向Z观察，在所述包装壳封印外边缘处，沿封印长度方向X，所述极耳胶中任一极耳胶的宽度。
3.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，在包装壳封印外边缘处，所述连接的两个极耳之间的距离为D5；所述连接的两个极耳具有连接区域，所述连接区域与所述包装壳封印外边缘处之间的极耳长度为D6；D5与D6的关系满足：0<D5/D6≤1.7。
4.根据权利要求3所述的电化学装置，其中，3mm≤D6≤30mm。
5.根据权利要求3所述的电化学装置，其中，0.1mm＜D5≤(H1+H2)/2+5mm，其中，H1和H2分别为所述两个连接电极组件的厚度。
6.根据权利要求3所述的电化学装置，其中，所述连接区域的面积S1为1mm2至200mm2。
7.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，沿远离电极组件方向，所述极耳胶沿封印宽度方向Y超出所述包装壳上边缘的距离为0.2mm≤D1≤5mm，所述极耳胶的厚度为0.1mm≤D3≤3mm，所述极耳厚度为0.2mm≤D4≤5mm。
8.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，50％≤α≤100％。
9.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述连接的两个极耳为极性相反的两个极耳。
10.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述电极组件具有从不同方向伸出包装壳的极耳。
11.根据权利要求1所述的电化学装置，还包含位于所述电极组件之间的隔板，其中，所述隔板的厚度为2μm至100μm。
12.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述电极组件的结构包括卷绕结构、叠片结构中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述包装壳包括铝塑膜、铝壳、钢壳、塑料壳中的至少一种。
14.一种电子装置，包含权利要求1至13中任意一项所述电化学装置。
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