CN114430095A - 电化学装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种电化学装置及电子设备,电化学装置包括依次叠置的第一极片、第一隔膜、第二极片、第二隔膜和第三极片,及第一电极端子和第二电极端子。第二极片与第一极片的极性相反,第三极片与第一极片的极性相同。沿第一方向,第一电极端子连接第一极片和第三极片。第二电极端子连接于第二极片。上述的电化学装置采用内嵌式电极端子的设计,使第一电极端子和第二电极端子均内嵌于极片中,通过第一电极端子穿过第一隔膜、第二极片和第二隔膜并同时连接第一极片和第三极片,可提高电化学装置的空间利用率及能量密度。
Description
技术领域
本申请涉及超薄电芯技术领域,特别涉及一种电化学装置及电子设备。
背景技术
在某些对空间要求比较严苛的电子终端中,需要用到超薄的叠片电芯,超薄的叠片电芯虽然满足了空间要求,但其容量较小、能量密度较低。目前,超薄叠片电芯普遍采用转接焊工艺,转接焊工艺是在极片主体上设计电极端子,再将该电极端子焊接转接,导致电芯内空间利用率较低,能量密度较低。
发明内容
鉴于上述状况,有必要提供一种电化学装置,以提高空间利用率,提高能量密度。
本申请的实施例提供一种电化学装置,包括依次叠置的第一极片、第一隔膜、第二极片、第二隔膜和第三极片,及第一电极端子和第二电极端子。第一极片设有第一凹部。第一隔膜设有第一贯穿部,沿第一方向,第一贯穿部贯穿第一隔膜,第一贯穿部与第一凹部相对设置,第一方向为第一极片的厚度方向。第二极片与第一极片的极性相反,第二极片设有第二凹部和第二贯穿部,沿第一方向,第二贯穿部贯穿第二极片,第二贯穿部与第一贯穿部相对设置,第二凹部背离第一极片设置。第二隔膜设有第三贯穿部,沿第一方向,第三贯穿部贯穿第二隔膜,第三贯穿部与第二贯穿部相对设置。第三极片与第一极片的极性相同,第三极片设有第三凹部,沿第一方向,第三凹部与第三贯穿部相对设置。第一电极端子的部分设于第一凹部内并电连接于第一极片,第一电极端子的部分设于第三凹部内并电连接于第三极片,沿第一方向,第一电极端子穿过第一贯穿部、第二贯穿部和第三贯穿部。第二电极端子部分设于第二凹部内并电连接于第二极片。
上述的电化学装置采用内嵌式电极端子的设计,使第一电极端子和第二电极端子均内嵌于极片中,通过第一电极端子穿过第一隔膜、第二极片和第二隔膜并同时连接第一极片和第三极片,可提高电化学装置的空间利用率及能量密度。
在本申请的一些实施例中,沿垂直于第一方向的第二方向,第二凹部和第二贯穿部间隔设置,第二方向为第一极片的宽度方向;或,沿垂直于第一方向的第三方向,第二凹部和第二贯穿部分别设于第二极片的两端,第三方向为第一极片的长度方向。
在本申请的一些实施例中,沿第一方向,第一凹部和第三凹部的投影位于第一贯穿部的投影内,第一凹部和第三凹部的投影位于第二贯穿部的投影内,第一凹部和第三凹部的投影位于第三贯穿部的投影内。
在本申请的一些实施例中,第一极片包括第一集流体和第一活性层,第一活性层设于第一集流体表面,第一凹部的底部为第一集流体,第一凹部的周侧为第一活性层,第一电极端子连接于第一集流体。第二极片包括第二集流体和第二活性层,第二活性层设于第二集流体表面,第二凹部的底部为第二集流体,第二凹部的周侧为第二活性层,第二电极端子连接于第二集流体。第三极片包括第三集流体和第三活性层,第三活性层设于第三集流体表面,第三凹部的底部为第三集流体,第三凹部的周侧为第三活性层,第一电极端子连接于第三集流体。
在本申请的一些实施例中,沿垂直于第一方向的第二方向,第一凹部的宽度为W1,第三凹部的宽度为W3,其中,2mm≤W1≤200mm,2mm≤W3≤200mm。沿垂直于第一方向和第二方向的第三方向,第一凹部的长度为L1,第三凹部的长度为L3,其中,2mm≤L1≤100mm,2mm≤L3≤100mm。
在本申请的一些实施例中,沿垂直于第一方向的第二方向,第二凹部的宽度为W2,其中,2mm≤W2≤200mm。沿垂直于第一方向和第二方向的第三方向,第二凹部的长度为L2,其中,2mm≤L2≤100mm。
在本申请的一些实施例中,第二隔膜还设有第四贯穿部,沿第一方向,第四贯穿部贯穿第二隔膜,第四贯穿部与第二凹部相对设置;第二电极端子的部分位于第四贯穿部内。第四贯穿部可用于容置第二电极端子的部分,减小第二电极端子厚度对电化学装置厚度的影响。
在本申请的一些实施例中,沿第一方向,第二凹部的投影位于第四贯穿部的投影内。
在本申请的一些实施例中,第三极片还设有第五贯穿部,沿第一方向,第五贯穿部贯穿第三极片,第五贯穿部与第四贯穿部相对设置;第二电极端子的部分位于第五贯穿部内。
在本申请的一些实施例中,沿第一方向,第二凹部的投影位于第五贯穿部的投影内。
在本申请的一些实施例中,第一隔膜还设有第六贯穿部,沿第一方向,第六贯穿部贯穿第一隔膜,第六贯穿部与第四贯穿部相对设置。
在本申请的一些实施例中,第一极片还设有第七贯穿部,沿第一方向,第七贯穿部贯穿第一极片,第七贯穿部与第六贯穿部相对设置。
本申请的实施例还提供一种电子设备,包括上述任一实施例的电化学装置。上述的电化学装置采用内嵌式电极端子的设计,使第一电极端子和第二电极端子均内嵌于极片中,通过第一电极端子穿过第一隔膜、第二极片和第二隔膜并同时连接第一极片和第三极片,可提高电化学装置的空间利用率及能量密度,减小电化学装置对电子设备空间的影响,提高电子设备的空间利用率,提高电子设备的集成度。
综上,本申请的电化学装置采用内嵌式电极端子的设计,使第一电极端子和第二电极端子均内嵌于极片中,通过第一电极端子穿过第一隔膜、第二极片和第二隔膜并同时连接第一极片和第三极片,可提高电化学装置的空间利用率及能量密度。
附图说明
图1是本申请的一个实施例中电化学装置的结构示意图。
图2是本申请的一个实施例中电极组件的第一视图。
图3是本申请的一个实施例中电极组件分解状态的第一视图。
图4是本申请的一个实施例中电极组件分解状态的第二视图。
图5是本申请的一个实施例中第一极片的结构示意图。
图6是本申请的一个实施例中第二极片的结构示意图。
图7是本申请的一个实施例中第三极片的结构示意图。
图8是本申请的一个实施例中电极组件的第二视图。
图9是图8中电极组件分解状态的示意图。
图10是图8中X-X截面视图。
图11是本申请的一个实施例中电极组件的第三视图。
图12是图11中电极组件分解状态的示意图。
图13是图11中XIII-XIII截面视图。
图14是本申请的一个实施例中电极组件分解状态的第三视图。
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
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件,它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。
除非另有定义,本文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。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
本申请的实施例提供一种电化学装置,包括依次叠置的第一极片、第一隔膜、第二极片、第二隔膜和第三极片,及第一电极端子和第二电极端子。第一极片设有第一凹部。第一隔膜设有第一贯穿部,沿第一方向,第一贯穿部贯穿第一隔膜,第一贯穿部与第一凹部相对设置,第一方向为第一极片的厚度方向。第二极片与第一极片的极性相反,第二极片设有第二凹部和第二贯穿部,沿第一方向,第二贯穿部贯穿第二极片,第二贯穿部与第一贯穿部相对设置,第二凹部背离第一极片设置。第二隔膜设有第三贯穿部,沿第一方向,第三贯穿部贯穿第二隔膜,第三贯穿部与第二贯穿部相对设置。第三极片与第一极片的极性相同,第三极片设有第三凹部,沿第一方向,第三凹部与第三贯穿部相对设置。第一电极端子的部分设于第一凹部内并电连接于第一极片,第一电极端子的部分设于第三凹部内并电连接于第三极片,沿第一方向,第一电极端子穿过第一贯穿部、第二贯穿部和第三贯穿部。第二电极端子部分设于第二凹部内并电连接于第二极片。
上述的电化学装置采用内嵌式电极端子的设计,使第一电极端子和第二电极端子均内嵌于极片中,通过第一电极端子穿过第一隔膜、第二极片和第二隔膜并同时连接第一极片和第三极片,可提高电化学装置的空间利用率及能量密度。
下面结合附图,对本申请的实施例作进一步的说明。
实施例一:
如图1、图2、图3和图4所示,本申请的实施例一提供一种电化学装置100,电化学装置100包括依次叠置的第一极片10、第一隔膜20、第二极片30、第二隔膜40和第三极片50,及第一电极端子60和第二电极端子70。
第一极片10设有第一凹部11,沿第一方向X,第一凹部11具有开口,第一凹部11的开口朝向第三极片50,其中,第一方向X为第一极片10的厚度方向。
在一实施例中,第一凹部11通过激光清洗、机械清洗和发泡胶清洗中的任一种加工而成。
第一隔膜20设有第一贯穿部21,沿第一方向X,第一贯穿部21贯穿第一隔膜20,第一贯穿部21与第一凹部11相对设置。
在一实施例中,第一贯穿部21通过激光模切和五金刀模切中的任一种加工而成。
第二极片30与第一极片10的极性相反,第二极片30设有第二凹部31和第二贯穿部32,沿第一方向X,第二贯穿部32贯穿第二极片30,第二贯穿部32与第一凹部11相对设置。沿第一方向X,第二凹部31具有开口,第二凹部31的开口朝向第三极片50。在一实施例中,沿垂直于第一方向X的第二方向Y,第二凹部31和第二贯穿部32间隔设置,其中,第二方向Y为第一极片10的宽度方向。在其他实施例中,沿垂直于第一方向X的第三方向Z,第二凹部31和第二贯穿部32分别设于第二极片30的两端(图未示)。
作为示例性的,下面以第二凹部31和第二贯穿部32沿第二方向Y间隔设置为例作进一步的说明。
在一实施例中,第二凹部31通过激光清洗、机械清洗和发泡胶清洗中的任一种加工而成。
在一实施例中,第二贯穿部32通过激光模切和五金刀模切中的任一种加工而成。
第二隔膜40设有第三贯穿部41,沿第一方向X,第三贯穿部41贯穿第二隔膜40,第三贯穿部41与第一凹部11相对设置。
在一实施例中,第三贯穿部41通过激光模切和五金刀模切中的任一种加工而成。
第三极片50与第一极片10的极性相同,第三极片50设有第三凹部51,沿第一方向X,第三凹部51与第一凹部11相对设置。沿第一方向X,第三凹部51具有开口,第三凹部51的开口朝向第一极片10。
在一实施例中,第三凹部51通过激光清洗、机械清洗和发泡胶清洗中的任一种加工而成。
沿第一方向X,第一电极端子60的一端设于第一凹部11内并电连接于第一极片10,第一电极端子60相对的另一端穿过第一贯穿部21、第二贯穿部32和第三贯穿部41,并设于第三凹部51内并电连接于第三极片50。在一实施例中,沿第一方向X,第一电极端子60一端连接第一极片10,第一电极端子60的另一端连接第三极片50。在一实施例中,沿第一方向X,第一电极端子60的一端连接第一凹部11的底部,第一电极端子60的另一端连接第三凹部51的底部,其中,第一凹部11的底部和第三凹部51的底部沿第一方向X相对设置。第一电极端子60通过电连接第一极片10和第三极片50,将相同极性的第一极片10和第三极片50电连接。
第二电极端子70部分设于第二凹部31内并电连接于第二极片30。在一实施例中,第二电极端子70连接于第二凹部31的底部,其中,第二凹部31的底部沿第一方向X朝向第三极片50。
电化学装置100采用内嵌式电极端子的设计,使第一电极端子60和第二电极端子70均内嵌于极片中,通过第一电极端子60穿过第一隔膜20、第二极片30和第二隔膜40并同时连接第一极片10和第三极片50,可减小第一电极端子60和第二电极端子70厚度对电化学装置100能量密度的影响,提高电化学装置100的空间利用率及能量密度。
在一实施例中,电化学装置100还包括第一壳体80,第一极片10、第一隔膜20、第二极片30、第二隔膜40和第三极片50设于第一壳体80内,第一电极端子60和第二电极端子70伸出于第一壳体80。在一实施例中,第一极片10、第一隔膜20、第二极片30、第二隔膜40、第三极片50、第一电极端子60和第二电极端子70构成电极组件110。
在一实施例中,第一极片10和第二极片30中的之一为正极片,另一个负极片。在一实施例中,第一电极端子60和第二电极端子70中的之一为正极耳,另一个为负极耳。可选的,第一极片10和第三极片50为正极片,第二极片30为负极片,第一电极端子60为正极耳,第二电极端子70为负极耳。可选的,第一极片10和第三极片50为负极片,第二极片30为正极片,第一电极端子60为负极耳,第二电极端子70为正极耳。
在一实施例中,电化学装置100包括电芯和电池中的至少一种。可选的,电化学装置100为电池。
在一实施例中,电化学装置100为超薄电池,可应用于对空间要求较高的设备中,例如,应用于手机、平板电脑和无人机等精密3C产品中。
相较于传统的电化学装置内采用转接焊工艺,本申请的电化学装置100可有效提高内部空间利用率,经过实测对比,相较于传统的电化学装置,本申请的电化学装置100可将容量提升至120%-130%,极大的提高经济效益。
请结合图2、图3和图5,在一实施例中,第一极片10包括第一集流体12和第一活性层13,第一活性层13设于第一集流体12的表面。
在一实施例中,沿第一方向X,第一凹部11具有第一底壁111,第一底壁111为第一集流体12的一部分,第一电极端子60通过连接第一底壁111电连接于第一集流体12。沿第一方向X,第一电极端子60背离第一底壁111的一侧伸出于第一凹部11,第一电极端子60背离第一底壁111的一侧伸出于第一活性层13。
沿第二方向Y,第一凹部11具有第一侧壁112和第二侧壁113,第一侧壁112和第二侧壁113均为第一活性层13的一部分。在一实施例中,第一侧壁112和第二侧壁113之间的距离为W1,2mm≤W1≤200mm,其中,第一侧壁112和第二侧壁113之间的距离为第一凹部11的宽度。可选的,W1的值为2mm、3mm、5mm、10mm、20mm、30mm、50mm、100mm、150mm、180mm和200mm中的之一。
沿第三方向Z,第一凹部11具有第三侧壁114,第三侧壁114为第一活性层13的一部分,第一凹部11背离第三侧壁114的一侧连通第一极片10的端部,使第一凹部11沿第三方向Z连通第一极片10外的空间。沿第三方向Z,第一电极端子60部分位于第一凹部11内,并从第一凹部11伸出于第一极片10。在一实施例中,沿第三方向Z,第一凹部11的长度为L1,2mm≤L1≤100mm,其中,第一凹部11沿第三方向Z上的长度是指,在第一凹部11的内部区域,沿第三方向Z,以第三侧壁114为起点,以第一集流体12的端部为终点的距离。可选的,L1的值为2mm、3mm、5mm、10mm、20mm、50mm、70mm、80mm、90mm和100mm中的之一。
请结合图2、图3和图6,在一实施例中,第二极片30包括第二集流体33和第二活性层34,第二活性层34设于第二集流体33的表面。沿第一方向X,第二凹部31具有第二底壁311,第二底壁311为第二集流体33的一部分,第二电极端子70通过连接第二底壁311电连接于第二集流体33。
沿第二方向Y,第二凹部31具有第四侧壁312和第五侧壁313,第四侧壁312和第五侧壁313均为第二活性层34的一部分。在一实施例中,第四侧壁312和第五侧壁313之间的距离为W2,2mm≤W2≤200mm,其中,第四侧壁312和第五侧壁313之间的距离为第二凹部31的宽度。可选的,W2的值为2mm、3mm、5mm、10mm、20mm、30mm、50mm、100mm、150mm、180mm和200mm中的之一。
沿第三方向Z,第二凹部31具有第六侧壁314,第六侧壁314为第二活性层34的一部分,第二凹部31背离第六侧壁314的一侧连通第二极片30的端部,使第二凹部31沿第三方向Z连通第二极片30外的空间。沿第三方向Z,第二电极端子70部分位于第二凹部31内,并从第二凹部31伸出于第二极片30。在一实施例中,沿第三方向Z,第二凹部31的长度为L2,2mm≤L2≤100mm,其中,第二凹部31沿第三方向Z上的长度是指,在第二凹部31的内部区域,沿第三方向Z,以第六侧壁314为起点,以第二集流体33的端部为终点的距离。可选的,L2的值为2mm、3mm、5mm、10mm、20mm、50mm、70mm、80mm、90mm和100mm中的之一。
请结合图2、图4和图7,在一实施例中,第三极片50包括第三集流体52和第三活性层53,第三活性层53设于第三集流体52的表面。在一实施例中,第三集流体52和第一集流体12可互换。在一实施例中,第三活性层53和第一活性层13可互换,可减少电化学装置100的配件种类数量,提高配件通用率,提高经济效益。
沿第一方向X,第三凹部51具有第三底壁511,第三底壁511为第三集流体52的一部分,第一电极端子60通过连接第三底壁511电连接于第三集流体52。沿第一方向X,第一电极端子60背离第三底壁511的一侧伸出于第三凹部51,第一电极端子60背离第三底壁511的一侧伸出于第三活性层53。
沿第二方向Y,第三凹部51具有第七侧壁512和第八侧壁513,第七侧壁512和第八侧壁513均为第三活性层53的一部分。在一实施例中,第七侧壁512和第八侧壁513之间的距离为W3,2mm≤W3≤200mm,其中,第七侧壁512和第八侧壁513之间的距离为第三凹部51的宽度。可选的,W3的值为2mm、3mm、5mm、10mm、20mm、30mm、50mm、100mm、150mm、180mm和200mm中的之一。
沿第三方向Z,第三凹部51具有第九侧壁514,第九侧壁514为第三活性层53的一部分,第三凹部51背离第九侧壁514的一侧连通第三极片50的端部,使第三凹部51沿第三方向Z连通第三极片50外的空间。沿第三方向Z,第一电极端子60部分位于第三凹部51内,并从第三凹部51伸出于第三极片50。在一实施例中,沿第三方向Z,第三凹部51的长度为L3,2mm≤L3≤100mm,其中,第三凹部51沿第三方向Z上的长度是指,在第三凹部51的内部区域,沿第三方向Z,以第九侧壁514为起点,以第三集流体52的端部为终点的距离。可选的,L3的值为2mm、3mm、5mm、10mm、20mm、50mm、70mm、80mm、90mm和100mm中的之一。
在一实施例中,沿第三方向Z,第二贯穿部32位于第二极片30的一端,第二贯穿部32连通第二极片30的一侧端部。
在一实施例中,沿第一方向X,第一凹部11的投影位于第二贯穿部32的投影内,第三凹部51的投影位于第二贯穿部32的投影内,第一电极端子60的投影位于第二贯穿部32的投影内,第一电极端子60的投影与第二极片30的投影相离,使得第一电极端子60在穿过第二贯穿部32时不会接触到第二极片30,减少电化学装置100出现短路的风险。可选的,沿第二方向Y,第一凹部11的宽度小于第二贯穿部32的宽度,第三凹部51的宽度小于第二贯穿部32的宽度。可选的,沿第三方向Z,第一凹部11的长度小于第二贯穿部32的长度,第三凹部51的长度小于第二贯穿部32的长度。
在一实施例中,沿第三方向Z,第一贯穿部21位于第一隔膜20的一端,第一贯穿部21连通第一隔膜20的一侧端部。
在一实施例中,沿第一方向X,第一凹部11的投影位于第一贯穿部21的投影内,第三凹部51的投影位于第一贯穿部21的投影内,第一电极端子60的投影位于第一贯穿部21的投影内,第一电极端子60的投影与第一隔膜20的投影相离,使得第一电极端子60在穿过第一贯穿部21时不会接触到第一隔膜20,减少第一隔膜20变形的风险,减小对电化学装置100能量密度的影响。可选的,沿第二方向Y,第一凹部11的宽度小于第一贯穿部21的宽度,第三凹部51的宽度小于第一贯穿部21的宽度。可选的,沿第三方向Z,第一凹部11的长度小于第一贯穿部21的长度,第三凹部51的长度小于第一贯穿部21的长度。
在一实施例中,沿第三方向Z,第三贯穿部41位于第二隔膜40的一端,第三贯穿部41连通第二隔膜40的一侧端部。
在一实施例中,沿第一方向X,第一凹部11的投影位于第三贯穿部41的投影内,第三凹部51的投影位于第三贯穿部41的投影内,第一电极端子60的投影位于第三贯穿部41的投影内,第一电极端子60的投影与第二隔膜40的投影相离,使得第一电极端子60在穿过第三贯穿部41时不会接触到第二隔膜40,减少第二隔膜40变形的风险,减小对电化学装置100能量密度的影响。可选的,沿第二方向Y,第一凹部11的宽度小于第三贯穿部41的宽度,第三凹部51的宽度小于第三贯穿部41的宽度。可选的,沿第三方向Z,第一凹部11的长度小于第三贯穿部41的长度,第三凹部51的长度小于第三贯穿部41的长度。
在一实施例中,第二隔膜40和第一隔膜20可相互替换,可减少电化学装置100的配件种类数量,提高配件通用率,提高经济效益。
如图8、图9和图10所示,在一实施例中,沿第一方向X,第二电极端子70背离第二底壁311的一侧伸出于第二凹部31,第二电极端子70背离第二底壁311的一侧伸出于第二活性层34。第二隔膜40还设有第四贯穿部42,第四贯穿部42沿第一方向X贯穿第二隔膜40。第四贯穿部42和第二凹部31沿第一方向X相对设置,沿第一方向X,第二电极端子70伸出于第二凹部31的部分容置于第四贯穿部42内,可减小第二电极端子70的厚度对电化学装置100能量密度的影响。在一实施例中,第四贯穿部42和第三贯穿部41沿第二方向Y间隔设置。
在一实施例中,第四贯穿部42通过激光模切和五金刀模切中的任一种加工而成。
在一实施例中,沿第三方向Z,第四贯穿部42和第三贯穿部41位于第二隔膜40的同一侧端,第一贯穿部21连通第二隔膜40的该侧端部。
在一实施例中,沿第一方向X,第二凹部31的投影位于第四贯穿部42的投影内,第二电极端子70的投影位于第四贯穿部42的投影内,第二电极端子70的投影与第二隔膜40相离,可使得第二电极端子70在穿过第四贯穿部42时不会接触到第二隔膜40,减少第二隔膜40变形的风险,减小第二电极端子70的厚度对电化学装置100能量密度的影响。可选的,沿第二方向Y,第二凹部31的宽度小于第四贯穿部42的宽度。可选的,沿第三方向Z,第二凹部31的长度小于第四贯穿部42的长度。
如图11、图12和图13所示,在一实施例中,第三极片50还设有第五贯穿部54,第五贯穿部54沿第一方向X贯穿第三极片50,第五贯穿部54和第二凹部31沿第一方向X相对设置。沿第一方向X,第二电极端子70伸出于第二凹部31的部分穿过第四贯穿部42后容置于第五贯穿部54内。第三极片50设置第五贯穿部54以容置部分第二电极端子70,可减少第二电极端子70的厚度对电化学装置100能量密度的影响。可选的,沿第一方向X,第二电极端子70未伸出第三极片50。在一实施例中,第五贯穿部54和第三凹部51沿第二方向Y间隔设置。
在一实施例中,第五贯穿部54通过激光模切和五金刀模切中的任一种加工而成。
在一实施例中,沿第三方向Z,第五贯穿部54和第三凹部51位于第三极片50的同一侧端,第五贯穿部54连通第三极片50的该侧端部。
在一实施例中,沿第一方向X,第二凹部31的投影位于第五贯穿部54的投影内,第二电极端子70的投影位于第五贯穿部54的投影内,第二电极端子70的投影与第三极片50相离,可使得第二电极端子70在穿过第四贯穿部42后不会接触到第三极片50,减少电化学装置100短路的风险。可选的,沿第二方向Y,第二凹部31的宽度小于第五贯穿部54的宽度。可选的,沿第三方向Z,第二凹部31的长度小于第五贯穿部54的长度。
如图14所示,在一实施例中,第一隔膜20还设有第六贯穿部22,第六贯穿部22沿第一方向X贯穿第一隔膜20。沿第一方向X,第六贯穿部22与第四贯穿部42相对设置。在一实施例中,第一隔膜20设第一贯穿部21和第六贯穿部22,第二隔膜40设第三贯穿部41和第四贯穿部42,沿第一方向X,第一贯穿部21与第三贯穿部41相对设置,第六贯穿部22与第四贯穿部42相对设置,可使得第一隔膜20和第二隔膜40可互换,可减少电化学装置100的配件种类数量,提高配件通用率,提高经济效益。在一实施例中,第六贯穿部22和第一贯穿部21沿第二方向Y间隔设置。
在一实施例中,沿第三方向Z,第六贯穿部22和第一贯穿部21位于第一隔膜20的同一侧端,第六贯穿部22连通第一隔膜20的该侧端部。
在一实施例中,第六贯穿部22通过激光模切和五金刀模切中的任一种加工而成。
在一实施例中,第一极片10还设有第七贯穿部14,第七贯穿部14沿第一方向X贯穿第一极片10。沿第一方向X,第七贯穿部14与第六贯穿部22相对设置。在一实施例中,第七贯穿部14和第一凹部11沿第二方向Y间隔设置。
在一实施例中,沿第三方向Z,第七贯穿部14和第一凹部11位于第一极片10的同一侧端,第七贯穿部14连通第一极片10的该侧端部。
在一实施例中,第七贯穿部14通过激光模切和五金刀模切中的任一种加工而成。
在一实施例中,第一极片10设第一凹部11和第七贯穿部14,第三极片50设第三凹部51和第五贯穿部54,沿第一方向X,第一凹部11与第三凹部51相对设置,第七贯穿部14与第五贯穿部54相对设置,并且第一极片10和第三极片50的极性相同,使得第一集流体12和第三集流体52可互换,可减少电化学装置100的配件种类数量,提高配件通用率,提高经济效益。
在一实施例中,沿第一方向X,第六贯穿部22的投影位于第七贯穿部14的投影内,第六贯穿部22的投影与第一极片10的投影相离,可减少第二极片30透过第六贯穿部22与第一极片10发生短路的风险。
综上所述,本申请的实施例一提供的电化学装置100采用内嵌式电极端子的设计,使第一电极端子60和第二电极端子70均内嵌于极片中,通过第一电极端子60穿过第一隔膜20、第二极片30和第二隔膜40并同时连接第一极片10和第三极片50,可提高电化学装置100的空间利用率及能量密度。
实施例二:
本申请的实施例二提供一种电子设备,电子设备包括实施例一中任一实施例所述的电化学装置100,电化学装置100可为电子设备提供电能,电化学装置100的体积较小,可减小对电子设备空间的影响,提高电子设备的空间利用率,提高电子设备的集成度。
在一实施例中,电子设备包括但不限于手机、平板电脑、手提电脑和无人机中的任一种。
Claims (13)
1.一种电化学装置,其特征在于,包括依次叠置的第一极片、第一隔膜、第二极片、第二隔膜和第三极片;
所述第一极片设有第一凹部;
所述第一隔膜设有第一贯穿部,沿第一方向,所述第一贯穿部贯穿所述第一隔膜,所述第一贯穿部与所述第一凹部相对设置,所述第一方向为所述第一极片的厚度方向;
所述第二极片与所述第一极片的极性相反,所述第二极片设有第二凹部和第二贯穿部,沿所述第一方向,所述第二贯穿部贯穿所述第二极片,所述第二贯穿部与所述第一贯穿部相对设置,所述第二凹部背离所述第一极片设置;
所述第二隔膜设有第三贯穿部,沿所述第一方向,所述第三贯穿部贯穿所述第二隔膜,所述第三贯穿部与所述第二贯穿部相对设置;
所述第三极片与所述第一极片的极性相同,所述第三极片设有第三凹部,沿所述第一方向,所述第三凹部与所述第三贯穿部相对设置;
所述电化学装置还包括第一电极端子和第二电极端子;
所述第一电极端子的部分设于所述第一凹部内并电连接于所述第一极片,所述第一电极端子的部分设于所述第三凹部内并电连接于所述第三极片,沿所述第一方向,所述第一电极端子穿过所述第一贯穿部、所述第二贯穿部和所述第三贯穿部;
所述第二电极端子部分设于所述第二凹部内并电连接于所述第二极片。
2.如权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,
沿垂直于所述第一方向的第二方向,所述第二凹部和所述第二贯穿部间隔设置,所述第二方向为所述第一极片的宽度方向;或,
沿垂直于所述第一方向的第三方向,所述第二凹部和所述第二贯穿部分别设于所述第二极片的两端,所述第三方向为所述第一极片的长度方向。
3.如权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,沿所述第一方向,所述第一凹部和所述第三凹部的投影位于所述第一贯穿部的投影内,所述第一凹部和所述第三凹部的投影位于所述第二贯穿部的投影内,所述第一凹部和所述第三凹部的投影位于所述第三贯穿部的投影内。
4.如权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,
所述第一极片包括第一集流体和第一活性层,所述第一活性层设于所述第一集流体表面,所述第一凹部的底部为所述第一集流体,所述第一凹部的周侧为所述第一活性层,所述第一电极端子连接于所述第一集流体;
所述第二极片包括第二集流体和第二活性层,所述第二活性层设于所述第二集流体表面,所述第二凹部的底部为所述第二集流体,所述第二凹部的周侧为所述第二活性层,所述第二电极端子连接于所述第二集流体;
所述第三极片包括第三集流体和第三活性层,所述第三活性层设于所述第三集流体表面,所述第三凹部的底部为所述第三集流体,所述第三凹部的周侧为所述第三活性层,所述第一电极端子连接于所述第三集流体。
5.如权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,
沿垂直于所述第一方向的第二方向,所述第一凹部的宽度为W1,所述第三凹部的宽度为W3,其中,2mm≤W1≤200mm,2mm≤W3≤200mm;
沿垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向,所述第一凹部的长度为L1,所述第三凹部的长度为L3,其中,2mm≤L1≤100mm,2mm≤L3≤100mm。
6.如权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,
沿垂直于所述第一方向的第二方向,所述第二凹部的宽度为W2,其中,2mm≤W2≤200mm;
沿垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向,所述第二凹部的长度为L2,其中,2mm≤L2≤100mm。
7.如权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,
所述第二隔膜还设有第四贯穿部,沿所述第一方向,所述第四贯穿部贯穿所述第二隔膜,所述第四贯穿部与所述第二凹部相对设置;
所述第二电极端子的部分位于所述第四贯穿部内。
8.如权利要求7所述的电化学装置,其特征在于,沿所述第一方向,所述第二凹部的投影位于所述第四贯穿部的投影内。
9.如权利要求8所述的电化学装置,其特征在于,
所述第三极片还设有第五贯穿部,沿所述第一方向,所述第五贯穿部贯穿所述第三极片,所述第五贯穿部与所述第四贯穿部相对设置;
所述第二电极端子的部分位于所述第五贯穿部内。
10.如权利要求9所述的电化学装置,其特征在于,沿所述第一方向,所述第二凹部的投影位于所述第五贯穿部的投影内。
11.如权利要求7所述的电化学装置,其特征在于,
所述第一隔膜还设有第六贯穿部,
沿所述第一方向,所述第六贯穿部贯穿所述第一隔膜,所述第六贯穿部与所述第四贯穿部相对设置。
12.如权利要求9所述的电化学装置,其特征在于,
所述第一极片还设有第七贯穿部,沿所述第一方向,所述第七贯穿部贯穿所述第一极片,所述第七贯穿部与所述第五贯穿部相对设置。
13.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1至12任一项所述的电化学装置。
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