CN114583408A - 电化学装置和用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电化学装置和用电装置。该电化学装置包括电极组件和极耳,极耳从电极组件伸出,极耳包括叠设的第一导电层和第二导电层,第一导电层与电极组件电连接,第一导电层和第二导电层电导通;其中,第二导电层的拉伸强度大于第一导电层的拉伸强度。本申请提供的电化学装置的极耳具有良好的导电性和拉伸强度,提高了产品使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及电能存储技术领域,尤其涉及一种电化学装置和用电装置。
背景技术
电化学装置是一种将外界的能量转化为电能并储存于其内部,以在需要时对外部用电设备(例如便携式电子设备等)进行供电的装置。在电化学装置技术发展中,除了提高能量密度外,使用寿命也是一个不可忽视的问题,特别是电化学装置在受到碰撞后,极耳能否正常工作极大的影响了电化学装置使用寿命。
综上,需要设计出一种电化学装置和用电装置,以解决上述的技术问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种电化学装置和用电装置,其中,电化学装置的极耳具有良好导电性和拉伸强度,提高了产品使用寿命。
第一方面,本申请实施例提供一种电化学装置,包括:
电极组件;
极耳,极耳从电极组件伸出,极耳包括叠设的第一导电层和第二导电层,第一导电层与电极组件电连接,第一导电层和第二导电层电导通;
其中,第二导电层的拉伸强度大于第一导电层的拉伸强度。
在一些实施例中,电极组件包括第一端部和第二端部,第一端部和第二端部沿第一方向相对设置,极耳自第一端部向靠近电极组件的中轴线方向弯折延伸,第二导电层至少设置于第一导电层靠近电极组件的一侧,中轴线的延伸方向与第一方向垂直。
在一些实施例中,第二导电层包覆于第一导电层外侧,或第一导电层包覆于第二导电层外侧。
在一些实施例中,第一导电层的数量为两层,沿第一导电层的厚度方向,两层第一导电层分设于第二导电层的相对两侧。
在一些实施例中,极耳还包括设置于第一导电层和第二导电层之间的导电复合层,第一导电层和第二导电层热轧形成导电复合层。
在一些实施例中,极耳还包括设置于第一导电层和第二导电层之间的导电粘接层,导电粘接层黏合并电导通第一导电层和第二导电层。
在一些实施例中,导电粘接层包括基材和混合在基材中的导电粒子。
在一些实施例中,基材的材料为氰基丙烯酸乙酯、环氧树脂、丙烯酸酯树脂和聚氨酯中的一种或多种。
在一些实施例中,导电粘接层的融化温度大于或等于200℃。
在一些实施例中,第二导电层的表面至少部分为钝化表面。
在一些实施例中,第一导电层的厚度为10~100μm,第二导电层的厚度为5~30μm。
在一些实施例中,第一导电层为铝层,第二导电层为钢层。
在一些实施例中,电化学装置还包括与极耳连接的绝缘件,极耳与绝缘件的剥离强度大于1.5N/mm。
第二方面,本申请实施例还提供一种电池,包括:
具有收容空间的壳体;
根据第一方面提供的电化学装置,电化学装置收容于收容空间内。
第三方面,本申请实施例还提供一种用电装置,包括根据第一方面提供的电化学装置,电化学装置用于提供电能。
与现有技术相比,本申请实施例提供的电化学装置和用电装置中,由于第二导电层具有较大的拉伸强度,使得第二导电层可以增强极耳的整体强度,极耳具有更佳的抗拉伸、抗弯折性能;通过设置第二导电层的拉伸强度大于第一导电层的拉伸强度,使得在极耳中的第一导电层在有折断、裂缝等破损情况时,第二导电层仍然能导通电极组件和外部零件,使得极耳仍然具有导电功能,电化学装置仍然能参与充放电工作,提高电化学装置的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的电化学装置的立体结构示意图;
图2是本申请一实施例提供的极耳的剖面结构示意图;
图3是本申请另一实施例提供的电化学装置的结构示意图;
图4是本申请一实施例提供的极耳的剖面结构示意图;
图5是本申请一实施例提供的极耳的剖面结构示意图;
图6是本申请一实施例提供的极耳的剖面结构示意图;
图7是本申请一实施例提供的极耳的剖面结构示意图;
图8是本申请一实施例提供的极耳的剖面结构示意图;
图9是本申请一实施例提供的极耳的剖面结构示意图;
图10是本申请一实施例提供的电池的立体结构示意图。
附图中:
电池100;电化学装置10;壳体20;收容空间201;
电极组件1;第一端部11;第二端部12;极耳2;第一导电层21;第二导电层22;导电复合层23;导电粘接层24;绝缘件3。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本申请的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。
一方面,本申请提供了一种电化学装置。为了更好地理解本申请的技术方案和技术效果,以下将结合附图对具体的实施例进行详细的描述。
请参阅图1和图2,一种电化学装置10,包括电极组件1和极耳2,极耳2从电极组件1伸出,极耳2包括叠设的第一导电层21和第二导电层22,第一导电层21与电极组件1电连接,第一导电层21和第二导电层22电导通;其中,第二导电层22的拉伸强度大于第一导电层21的拉伸强度。
本申请提供的电化学装置10可以应用于锂离子电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。当电化学装置10应用于电池时,电化学装置10浸泡在电解液中,至少两个电化学装置10可以分别作为正极极片和负极极片,正极极片和负极极片具有活性物质的部分构成电化学装置10的电极组件1,正极极片和负极极片不具有活性物质的部分各自构成极耳2。在电池的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应。极耳2用于连接电极端子以形成电流回路。
第一导电层21可以通过焊接与电极组件1实现电连接,与第一导电层21电导通的第二导电层22与电极组件1可以没有直接连接关系,第二导电层22通过第一导电层21与电极组件1实现电连接。第一导电层21和第二导电层22也可以均与电极组件1有直接连接关系,使得第二导电层22可以不通过第一导电层21实现与电极组件1电连接。本领域技术人员可以理解的是,第一导电层21的材质和第二导电层22的材质可以是单一单质、也可以是混合物。当第一导电层21和第二导电层22均为混合物时,第一导电层21和第二导电层22的组分可以不相同,也可以相同。在第一导电层21和第二导电层22组分相同的情况下,本领域技术人员可以通过调配各组分的比例,使得第二导电层22表现出比第一导电层21更好的拉伸强度。
在电化学装置10结构完整、无破损的情况下,电极组件1可以通过极耳2中的第一导电层21和第二导电层22同时与外部零件形成电流回路,具体可以通过第一导电层21和第二导电层22同时与电极端子形成电流回路。在电化学装置10受到外力碰撞、弯折的情况下,由于第一导电层21的拉伸强度小于第二导电层22的拉伸强度,使得相较于第一导电层21,第二导电层22具有更好的抗拉伸、抗弯折性,在第二导电层22的支撑作用下,提高第一导电层21抗拉伸、抗弯折性;当极耳2中的第一导电层21具有折断、裂缝等破损情况,第二导电层22仍然能导通电极组件1和外部零件,使得极耳2仍然具有导电功能,电化学装置10仍然能参与充放电工作。
在本申请提供的电化学装置10中,由于第二导电层22具有较大的拉伸强度,使得第二导电层22可以增强极耳2的整体强度,极耳2具有更佳的抗拉伸、抗弯折性;通过设置第二导电层22的拉伸强度大于第一导电层21的拉伸强度,使得在极耳2中的第一导电层21具有折断、裂缝等破损情况,第二导电层22仍然能导通电极组件1和外部零件,使得极耳2仍然具有导电功能,电化学装置10仍然能参与充放电工作,提高电化学装置10的使用寿命。
请参阅图3,电极组件1包括第一端部11和第二端部12,第一端部11和第二端部12沿第一方向X相对设置,极耳2自第一端部11向靠近电极组件1的中轴线L方向弯折延伸,第二导电层22至少设置于第一导电层21靠近电极组件1的一侧,中轴线L的延伸方向与第一方向X垂直。
电极组件1可以通过正极极片和负极极片沿中轴线L卷绕形成,极耳2与电极组件1的第一端部11连接并向外延伸,以方便极耳2连接其他零部件。与正极极片连接的极耳2和与负极极片连接的极耳2均向靠近中轴线L的方向弯折延伸,以方便与正极极片连接的极耳2和与负极极片连接的极耳2连接至同一绝缘结构。将第二导电层22至少设置于第一导电层21靠近电极组件1的一侧,从而使得第二导电层22可以支撑第一导电层21,同时分散第一导电层21遭受冲击或挤压时的应力,有利于防止第一导电层21发生断裂,延长极耳2的使用寿命。
在一些实施例中,电化学装置10还包括与极耳2连接的绝缘件3,极耳2与绝缘件3的剥离强度在85℃和4h条件下大于1.5N/mm。本领域技术人员可以理解的是,第一导电层21与绝缘件3的剥离强度、以及第二导电层22与绝缘件3的剥离强度可以不相同。绝缘件3用于对极耳2进行绝缘,与正极极片连接的极耳2和与负极极片连接的极耳2可以连接至同一绝缘件3,绝缘件3用于将两者绝缘。可以通过对极耳2的外表面做粗糙处理,以增加极耳2和绝缘件3的剥离强度。
请参阅图4,在一些实施例中,第二导电层22包覆于第一导电层21外侧。请参阅图5,在另一些实施例中,第一导电层21包覆于第二导电层22外侧。即第一导电层21和第二导电层22两者中,一个包覆在另一个四周,使得其中一个被完全保护起来,在一定程度上与外部气体、液体等隔绝,从而减小或避免位于中心的导电层被腐蚀、氧化等情况。
在第二导电层22包覆于第一导电层21外侧的情况下,第二导电层22可以从第一导电层21的四周支撑第一导电层21,使得第一导电层21不易发生折断、裂缝等破损现象。在第一导电层21包覆于第二导电层22外侧的情况下,电极中第一导电层21具有更多外露的外表面,方便极耳2通过第一导电层21连接电极组件1和外部零部件。
请参阅图6,在另一些实施例中,第一导电层21的数量为两层,沿第一导电层21的厚度方向,两层第一导电层21分设于第二导电层22的相对两侧。
本领域技术人员可以理解的是,为了在电极组件1上涂覆更多活性物质以发生化学反应,提高制备的电池的整体能量密度,电极组件1通常为片状结构,所以极耳2通常也为片状结构。相应地,第一导电层21和第二导电层22的厚度方向即为极耳2的厚度方向。两层第一导电层21分设于第二导电层22的相对两侧,即形成第一导电层21-第二导电层22-第一导电层21的三层叠设结构。第一导电层21和第二导电层22可以通过压制、贴合等叠设在一起。同样地,极耳2中第一导电层21具有更多外露的外表面,方便极耳2通过第一导电层21连接电极组件1和外部零部件。
本领域技术人员,还可以根据需要将两层第一导电层21设置不同的厚度。例如,极耳2以朝向某个方向弯折的状态装配至电池中时,可以设置位于外侧的第一导电层21厚度大于位于内侧的第一导电层21,使得位于外侧的第一导电层21能承受更大的弯折应力。
请参阅图7,极耳2还包括设置于第一导电层21和第二导电层22之间的导电复合层23,第一导电层21和第二导电层22热轧形成导电复合层23。
热轧(hot rolling)是在材料的再结晶温度以上进行的轧制。可以先分别将第一导电层21的第一材料和第二导电层22的第二材料制备为片状轧材,再将两个轧材叠合在一起通过热轧机,热轧机向两者施加的压力,使两者发生压缩变形成为一个整体。在压力的作用下,第一材料和第二材料相对的表面抵压形成材料混合区域,该区域内第一材料和第二材料混合存在,该区域即为导电复合层23。本领域技术人员可以理解的是,导电复合层23分别与第一导电层21和第二导电层22没有明显的分界线。通过热轧形成的导电复合层23,有利于确保第一导电层21和第二导电层22密切连接,在一定程度上避免由于外力、温度等作用下,导致第一导电层21和第二导电层22之间具有缝隙,影响第二导电层22对第一导电层21的支撑作用,并影响第一导电层21和第二导电层22之间的电通路效果。
请参阅图8和图9,极耳2还包括设置于第一导电层21和第二导电层22之间的导电粘接层24,导电粘接层24黏合并电导通第一导电层21和第二导电层22。
导电粘接层24为同时具有粘性和导电性的材料制成,具体可以是导电胶水。导电粘接层24在粘接第一导电层21和第二导电层22时,可以具有一定的流动性,以随着极耳2的结构状态一并变化。通过导电粘接层24黏合第一导电层21和第二导电层22,可以提高第一导电层21和第二导电层22连接的稳定性。
导电粘接层24包括基材和混合在基材中的导电粒子。基材为具有粘性的材料制成,第一导电层21和第二导电层22通过基材中的一个或多个导电粒子导电。可选地,基材的材料为氰基丙烯酸乙酯、环氧树脂、丙烯酸酯树脂和聚氨酯中的一种或多种。可选地,导电粒子的材料可以是铝粉、银粉、铜粉、铁粉、镍粉、锌粉等。本领域技术人员可以选择合适的基材和导电粒子,以及调节基材和导电粒子的混合比例,使得制备得到导电粘接层24具有较佳的导电性和粘结力。可选地,导电粘接层24的粘结力>15N/8mm,第一导电层21和第二导电层22的剥离强度>6N/15mm,以保证第一导电层21和第二导电层22能相互支撑并能电导通。可选地,导电粘接层24与第一导电层21的剥离强度大于第一导电层21与第二导电层22的剥离强度。
本领域技术人员可以理解的是,由于极耳2还需要与其他外部零件电连接、还需要参与制备电池过程中的其他加工步骤,例如,通过超声焊在极耳2处设置密封件的过程中、通过超声焊将极耳2连接在集流体的过程中,在这些加工步骤中,极耳2的温度将远远超过室温,所以导电粘接层24还需要具有较佳的耐热性。在一些实施例中,导电粘接层24的融化温度大于或等于200℃,以保证在电化学装置10后续参与的加工过程中导电粘接层24不会变性,在一定程度上避免极耳2中出现分层现象。
由于极耳2不可避免的会接触到电解液,所以第一导电层21的材料、第二导电层22的材料和导电粘接层24的材料还需要耐电解液腐蚀。在一些实施例中,通过对第一导电层21和第二导电层22的外表面做钝化处理,以提高极耳2在电解液中的耐腐蚀性。在另一些实施例中,仅在极耳2的外表面做钝化处理。例如,在一实施例中,极耳2仅包括一层第一导电层21和一层第二导电层22,仅对第一导电层21和第二导电层22相背离的表面做钝化处理。又例如,在另一实施例中,极耳2包括两层第一导电层21和一层第二导电层22,第一导电层21分设于第二导电层22的两侧,则仅在第一导电层21远离第二导电层22的一侧做钝化处理。仅对第一导电层21和第二导电层22中部分表面做钝化处理,从而降低制备成本。
在另一实施例中,第二导电层22的表面至少部分为钝化表面。本领域技术人员可以理解的是,还可以对第二导电层22均做钝化处理,以提高第二导电层22在电解液中耐腐蚀性。
在一些实施例中,第一导电层21为铝层,第二导电层22为钢层。50μm厚度的钢层的拉伸强度≥300N/m,高于同等厚度铝层的拉伸强度。与仅采用铝制备的极耳2相比,同等厚度的、加入钢层的极耳2具有更好的拉伸强度。在具有同等拉伸强度的极耳2中,相较于仅采用铝制备的极耳2,加入钢层的极耳2更薄,在超声焊接密封胶时,一定程度上可以避免产生漏液通道,提高产品品质。
可选地,可以对钢层表面做铬溶液钝化处理,以使提高钢层耐电化学腐蚀的能力。
在一些实施例中,第一导电层21的厚度为10~100μm,第二导电层22的厚度为5~30μm。第二导电层22的厚度小于第一导电层21的厚度的至少一半。本领域技术人员可以理解的是,当具有多个第一导电层21时,每个第一导电层21的厚度可以相应减小,以使整个极耳2的厚度在预设范围内。可选地,第一导电层21的数量为两层,第一导电层21的厚度为10~50μm。过厚的第一导电层21和第二导电层22会提高极耳2的整体厚度,在一定程度上增加超声焊接密封胶时产生漏液通道的几率,降低产品品质;过薄的第一导电层21和第二导电层22会导致极耳2的整体抗拉伸能力不足,受外力作用下容易破损。
为验证上述极耳2各实施例具有的有益效果,请结合参阅以下实施例。
实施例1
取厚度为80um的铝箔和厚度为20um钢箔通过热轧固定在一起,制备成极耳。
实施例2
取厚度为75um的铝箔和厚度为15um钢箔,通过厚度为10um的导电胶水将铝箔和钢箔粘接固定在一起,制备成金属带。导电胶水选用环氧树脂和铝粉。
实施例3
取厚度为40um的铝箔和厚度为20um钢箔,通过热轧将钢箔固定在两层铝箔之间,制备成金属带。
实施例4
取厚度为30um的铝箔和厚度为20um钢箔,通过厚度为10um的导电胶水将钢箔粘接固定在两层铝箔之间,制备成金属带。导电胶水选用环氧树脂和铝粉。
实施例5
取厚度为90um的铝箔和厚度为10um钢箔通过热轧固定在一起,制备成极耳。
实施例6
取厚度为80um的铝箔和厚度为10um钢箔,通过厚度为10um的导电胶水将铝箔和钢箔粘接固定在一起,制备成金属带。导电胶水选用环氧树脂和铝粉。
对比例1
取厚度为100um的铝箔,制备成金属带。
对实施例1至6、以及对比例1中制备的金属带裁取宽15mm,长150mm样条进行拉伸测试和过流能力测试。拉伸测试中,拉力机中拉伸样条的夹具间距100mm,拉伸速度30mm/min。过流能力测试中,极耳过流能力=Tab宽度*Tab厚度*Tab载流系数;金属带过流能力=不同金属层过流能力之和。其中Tab表示极耳,Al材质载流系数为5A/mm2,Cu材质载流系数为8A/mm2,Ni材质载流系数为2A/mm2,钢载流系数为3.2A/mm2,导电胶水载流系数为0.08-0.1 A/mm2。具体测试结果请参阅表1。
表1金属带的拉伸测试结果
将实施例1~6分别与对比例1对比可知,与仅由铝箔制备的金属带相比,加入钢箔的金属带具有更好的拉伸强度,且对过流能力的影响较小。由实施例1和实施例2比较可知,铝箔和钢箔无论是采用热轧固定还是导电粘接层固定,制备得到的金属带均具有良好的过流能力和拉伸强度。对比实施例1和实施例3,以及对比实施例2和实施例4可知,具有单层铝箔结构的金属带和具有双层铝箔结构的金属带均具有良好的过流能力和拉伸强度。对比实施例1和实施例5,以及对比实施例2和实施例6可知,钢箔较厚时,金属带的拉伸强度提升较大,对过流能力的影响不大。
对实施例1至6、以及对比例1中制备的金属带裁取宽15mm,长150mm样条进行弯折测试。在室温环境下,将金属带弯折180°,记录金属带中铝箔或钢箔断裂的弯折次数。具体结果请参阅表2。
表2金属带的弯折测试结果
将实施例1~6分别与对比例1对比可知,与仅由铝箔制备的金属带相比,加入钢箔的金属带断裂弯折次数大幅增加,具有更好的抗弯折能力,能减小或避免由于外力碰撞导致的极耳2断裂失效的问题。由实施例1和实施例2比较可知,铝箔和钢箔采用热轧固定或导电粘接层固定,制备得到的金属带的断裂弯折次数相比对比例1均能大幅提高。对比实施例1和实施例3,以及对比实施例2和实施例4可知,具有单层铝箔结构的金属带和具有双层铝箔结构的金属带均具有良好的抗弯折能力。对比实施例1和实施例5,以及对比实施例2和实施例6可知,钢箔较厚时,对断裂弯折次数的提升较大。在一些情况下,金属带的铝箔断裂而钢箔不断裂,不影响电通路状态。
将实施例2中制备的金属带裁取宽15mm,长150mm样条进行耐高温测试。采用不同焊接温度,对不同金属带进行密封件焊接加工,测试密封件和金属带之间是否产生漏液通道,其中,密封件的材料为聚乙烯。将经过焊接加工的金属带弯折90°后放置于电解液中,测试金属带中铝箔和钢箔是否脱离和产生分层。具体结果请参阅表3。
表3金属带的耐热、耐腐蚀测试结果
通过上述实验可知,在200℃焊接密封件,密封件和极耳之间不会产生漏液通道,同时极耳中未出现分层现象,证明本申请提供的极耳在200℃的焊接温度下加工以及电解液腐蚀下,导电粘接层仍然能有效粘合第一导电层和第二导电层。当焊接温度在220℃以上时,开始出现密封件轻微烫伤的现象,但极耳中仍然未出现分层现象,证明导电粘结层仍然能够有效粘合第一导电层和第二导电层。
第二方面,本申请还提供了一种电池。请参阅图10,电池100包括具有收容空间201的壳体20、以及第一方面提供的电化学装置10,电化学装置10收容于收容空间201内。
至少两个电化学装置10分别作为正极极片和负极极片,正极极片和负极极片可以采用卷绕式或叠片式设置于壳体20内。多个电池100之间可串联或并联或混联形成一个整体,通过该整体向外充放电,其中,混联是指多个电池100中既有串联又有并联。
上述电池100中的电化学装置10的相关结构,可参见上述各实施例提供的电化学装置10,在此不再赘述。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
为验证上述极耳2各实施例、以及包括上述极耳2的电池100具有的有益效果,请结合参阅以下实施例。
实施例7
1)通过导电胶水将厚度为60um的铝箔和厚度为20um钢箔粘结在一起,制备成极耳,其中导电胶水厚度为10um,铝箔作为第一导电层,钢箔作为第二导电层;
2)将制备的极耳焊接到长91mm、宽66mm、厚6.0mm的电极组件上,制备得到电化学装置。
对比例2
1)取厚度为90um的铝箔,制备成极耳;
2)将制备的极耳焊接到长91mm、宽66mm、厚6.0mm的电极组件上,制备得到电化学装置。
对比例2与实施例7的不同之处在于,对比例2中的极耳仅采用铝箔制成,实施例7中的极耳通过导电粘结层粘结铝箔和钢箔制成。
实施例8
1)通过导电胶水将厚度为60um的铝箔和厚度为20um钢箔粘结在一起,制备成极耳,其中导电胶水厚度为10um,铝箔作为第一导电层,钢箔作为第二导电层;
2)将制备的极耳焊接到长87mm、宽64mm、厚4.8mm的电极组件上,制备得到电化学装置。
实施例7与实施例8的不同之处在于,两者电极组件尺寸不同。
对比例3
1)取厚度为90um的铝箔,制备成极耳;
2)将制备的极耳焊接到长87mm、宽64mm、厚4.8mm的电极组件上,制备得到电化学装置。
对比例3与实施例8的不同之处在于,对比例3中的极耳仅采用铝箔制成,实施例8中的极耳通过导电粘结层粘结铝箔和钢箔制成。
对实施例7、实施例8、对比例2和对比例3中制备的电化学装置装配制成电池,每个实例设置10个重复。将电极组件靠近极耳的一侧朝向钢板,从10cm高度放置电池跌落,重复5000次。每跌落1000次,对电池测量电压和内阻。测试过程中,检查电芯外观,若电池出现漏液、着火等异常情况,则停止继续跌落。对完成跌落测试的电池进行拆解电芯,统计极耳中铝箔断裂的比例。
请参阅表4,为经过跌落试验的电池中,铝箔断裂的比例。
表4铝箔断裂比例
从表4可以看出,设置有钢箔的极耳具有更好的抗碰撞能力,能大幅降低铝箔断裂的比例。
第三方面,本申请还提供了一种用电装置,包括第一方面提供的电化学装置,电化学装置用于提供电能。
用电装置的具体产品类型包括但不限于移动终端、智能穿戴、电动工具、电动汽车、移动电源等。
由于电池具有前述有益效果,因此,用电装置的使用安全可靠性较高,使用寿命较长。
另外,本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应理解,在本申请实施例中,“与A相应的B”表示B与A相关联,根据A可以确定B。但还应理解,根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B,还可以根据A和/或其它信息确定B。
以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种电化学装置,其特征在于,包括:
电极组件;
极耳,所述极耳从所述电极组件伸出,所述极耳包括叠设的第一导电层和第二导电层,所述第一导电层与所述电极组件电连接,所述第一导电层和所述第二导电层电导通;
其中,所述第二导电层的拉伸强度大于所述第一导电层的拉伸强度。
2.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,所述电极组件包括第一端部和第二端部,所述第一端部和所述第二端部沿第一方向相对设置,所述极耳自所述第一端部向靠近所述电极组件的中轴线方向弯折延伸,所述第二导电层至少设置于所述第一导电层靠近所述电极组件的一侧,所述中轴线的延伸方向与所述第一方向垂直。
3.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,所述第二导电层包覆于所述第一导电层外侧,或所述第一导电层包覆于所述第二导电层外侧。
4.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,所述第一导电层的数量为两层,沿所述第一导电层的厚度方向,两层所述第一导电层分设于所述第二导电层的相对两侧。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电化学装置,其特征在于,所述极耳还包括设置于所述第一导电层和所述第二导电层之间的导电复合层,所述第一导电层和所述第二导电层热轧形成所述导电复合层。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的电化学装置,其特征在于,所述极耳还包括设置于所述第一导电层和所述第二导电层之间的导电粘接层,所述导电粘接层黏合并电导通所述第一导电层和所述第二导电层。
7.根据权利要求6所述的电化学装置,其特征在于,所述导电粘接层包括基材和混合在所述基材中的导电粒子。
8.根据权利要求7所述的电化学装置,其特征在于,所述基材的材料为氰基丙烯酸乙酯、环氧树脂、丙烯酸酯树脂和聚氨酯中的一种或多种。
9.根据权利要求6所述的电化学装置,其特征在于,所述导电粘接层的融化温度大于或等于200℃。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的电化学装置,其特征在于,所述第二导电层的表面至少部分为钝化表面。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的电化学装置,其特征在于,所述第一导电层的厚度为10~100μm,所述第二导电层的厚度为5~30μm。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的电化学装置,其特征在于,所述第一导电层为铝层,所述第二导电层为钢层。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的电化学装置,其特征在于,所述电化学装置还包括与所述极耳连接的绝缘件,所述极耳与所述绝缘件的剥离强度大于1.5N/mm。
14.一种用电装置,其特征在于,包括根据权利要求1至13任一项所述的电化学装置,所述电化学装置用于提供电能。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101383407A (zh) * | 2008-10-21 | 2009-03-11 | 谢志美 | 一种锂离子电池正极极耳材料及其制备方法 |
CN102544420A (zh) * | 2012-03-12 | 2012-07-04 | 谢振华 | 一种新型锂电池的正极耳及其制造工艺方法 |
CN203150646U (zh) * | 2013-02-05 | 2013-08-21 | 广东精进能源有限公司 | 一种锂离子电池的正极极耳 |
US20190148705A1 (en) * | 2017-11-14 | 2019-05-16 | Lg Chem, Ltd. | Electrode assembly, rechargeable battery comprising the same and method for manufacturing rechargeable battery |
CN110854350A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-02-28 | 宜兴市惠华复合材料有限公司 | 一种无需转焊的锂电池极耳条的制造方法 |
CN215119173U (zh) * | 2021-03-05 | 2021-12-10 | 东莞新能德科技有限公司 | 复合极耳及具有该复合极耳的电池 |
CN114447530A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-05-06 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置与电子设备 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8535824B1 (en) * | 2006-01-25 | 2013-09-17 | Quallion Llc | Electrochemical device having electrode in communication with clad tab |
KR101793412B1 (ko) * | 2017-08-30 | 2017-11-02 | 양기제 | 이차전지용 양극탭의 제조방법 |
CN110660998B (zh) * | 2018-09-17 | 2020-12-04 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 集流体、电极极片及电化学装置 |
CN211088397U (zh) * | 2020-01-03 | 2020-07-24 | 深圳市海鸿新能源技术有限公司 | 一种二次电池及其极片 |
WO2022051915A1 (zh) * | 2020-09-08 | 2022-03-17 | 东莞新能安科技有限公司 | 电极组件、电化学装置及电子装置 |
CN114361732A (zh) * | 2021-12-15 | 2022-04-15 | 东莞新能源科技有限公司 | 电化学装置及电子设备 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101383407A (zh) * | 2008-10-21 | 2009-03-11 | 谢志美 | 一种锂离子电池正极极耳材料及其制备方法 |
CN102544420A (zh) * | 2012-03-12 | 2012-07-04 | 谢振华 | 一种新型锂电池的正极耳及其制造工艺方法 |
CN203150646U (zh) * | 2013-02-05 | 2013-08-21 | 广东精进能源有限公司 | 一种锂离子电池的正极极耳 |
US20190148705A1 (en) * | 2017-11-14 | 2019-05-16 | Lg Chem, Ltd. | Electrode assembly, rechargeable battery comprising the same and method for manufacturing rechargeable battery |
CN110854350A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-02-28 | 宜兴市惠华复合材料有限公司 | 一种无需转焊的锂电池极耳条的制造方法 |
CN215119173U (zh) * | 2021-03-05 | 2021-12-10 | 东莞新能德科技有限公司 | 复合极耳及具有该复合极耳的电池 |
CN114447530A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-05-06 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置与电子设备 |
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