CN114725627A - 一种电化学装置、电子设备以及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及新能源技术领域，公开了一种电化学装置、电子设备以及电化学装置制备方法，所述电化学装置包括：包装袋、电极组件、极耳、电路板、多个电子器件和保护体，所述电极组件收容于所述包装袋，所述极耳的一端与所述电极组件连接，所述多个电子器件间隔设置于所述电路板上，所述电路板电连接于所述极耳的另一端，所述保护体分段设置于所述电路板上，并且所述保护体覆盖所述多个电子器件。通过上述方式，本申请能够实现改善电化学装置的安全性能。

Description

一种电化学装置、电子设备以及用电设备

技术领域

本申请实施例涉及新能源技术领域，特别是涉及一种电化学装置、电子设备以及电化学装置制备方法。

背景技术

软包装的电化学装置中，包装袋将电极组件封装在内部，电极组件的极耳从包装袋内伸出并连接电路板，而裸露设置的电路板容易发生晃动，对电化学装置的安全性造成影响。

本申请的发明人在实现本发明的过程中发现，在现有的软包电池中，与电极组件极耳连接的电路板通常是用胶纸与电极组件的外膜进行隔绝，并且利用双面胶将电路板固定在电化学装置的凹槽内，当电化学装置跌落时，电路板容易发生位移从而造成电路板冲击电化学装置的凹槽产生损伤，从造成电化学装置存在安全隐患。

发明内容

本申请实施例主要解决的技术问题是提供一种电化学装置、电子设备以及电化学装置制备方法，能够提高所述电化学装置的安全性能。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种电化学装置，包括包装袋、电极组件和极耳，所述电极组件收容于所述包装袋，所述极耳的一端与所述电极组件连接，所述电化学装置包括：电路板、多个电子器件和保护体，所述多个电子器件间隔设置于所述电路板上，所述电路板电连接于所述极耳的另一端，所述保护体分段设置于所述电路板上，并且所述保护体覆盖所述多个电子器件。

可选的，所述电路板上间隔设置有至少两个导电片，并且所述至少两个导电片均设置于所述电路板的同一表面，所述导电片的一端电连接所述电路板，所述导电片的另一端电连接所述极耳。

可选的，所述电化学装置还包括包装袋，所述包装袋包括本体和自所述本体延伸的顶封部，所述电极组件收容于所述本体内，所述本体和所述顶封部共同形成收容槽，所述收容槽包括深坑槽和浅坑槽，所述深坑槽和浅坑槽分别位于所述顶封的两侧，沿所述电化学装置的厚度方向观察，所述深坑槽的槽深大于所述浅坑槽的槽深，所述电路板收容于所述深坑槽，所述极耳从所述顶封部伸出并且朝所述深坑槽的方向弯折。

可选的，所述导电片、所述电子器件和所述保护体均位于所述电路板的同一表面。

可选的，所述电化学装置还包括保护膜，所述保护膜包裹所述电路板和顶封部，并且所述保护膜与所述本体固定。

本申请还提供一种电子设备实施例，所述电子设备包括如上述任意一实施例所述的电化学装置。

本申请还提供一种电化学装置制备方法，所述电化学装置包括包装袋、电极组件以及极耳，所述电极组件收容于所述包装袋，所述极耳的一端电连接于所述电极组件，包括以下步骤：

(1)提供拼版后的电路板整板，对所述电路板整板贴片；

(2)将所述电路板整板放入模腔中进行注塑，使所述电路板整板上覆盖至少两个间隔设置的保护体；

(3)对注塑好的所述电路板整板进行分板处理，得到多个电路板；

(4)将一所述电路板与所述极耳的另一端连接。

可选的，所述步骤(2)还包括：

提供模具，所述模具具有至少两个注塑腔，所述至少两个注塑腔相互间隔；

将所述电路板整板放置于所述模具内，并向所述注塑腔内注塑形成至少两个保护体。

可选的，所述步骤(3)包括：

沿第一方向在所述电路板整板上形成切割线；

沿所述切割线对所述电路板整板进行裁切得到多个所述电路板。

可选的，所述包装袋包括本体和自所述本体延伸得到的顶封部，所述极耳的另一端从所述顶封部伸出，其中，所述顶封部的两侧分别形成深坑槽和浅坑槽；

在所述步骤(4)后，所述方法包括：

对所述极耳进行弯折后使所述电路板收容于所述深坑槽内；

提供保护膜，将所述保护膜贴附于所述包装袋延伸有顶封部的一端，使所述保护膜包裹所述深坑槽和浅坑槽。

在本申请实施例中，通过分段设置能够覆盖电子器件的保护体在电路板上，从而改善电化学装置电因为震动、冲击或者跌落等情况导致电路板上的电子器件损伤的现象，提高了电化学装置的安全性能以及延长了电化学装置的使用寿命。

附图说明

图1是本申请电化学装置实施例整体结构示意图；

图2是本申请电化学装置实施例爆炸示意图；

图3是图2在A处的剖面示意图；

图4是本申请电化学装置实施例的电路板示意图；

图5是本申请电化学装置实施例的电极组件以及包装袋示意图；

图6是本申请电化学装置实施例的保护膜结构示意图；

图7是本申请电化学装置制备方法实施例的整体步骤示意图；

图8是图7中步骤(2)的详细步骤示意图；

图9是图7中步骤(3)的详细步骤示意图；

图10是本申请电化学装置制备方法实施例的电路板整板结构示意图；

图11是图7中步骤(4)的详细步骤示意图。

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”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。本说明书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。

近年来，随着新能源汽车的普及，用户对新能源汽车续航需求不断提高，电化学装置作为新能源最重要的核心部件需要满足更高能量密度、更轻和更安全的需求，但是电化学装置的能量密度已经接近材料的极限，而当前的电化学装置存在一定的安全隐患，具体表现为控制电化学装置的电路板和电极组件的极耳连接，没有支撑并且裸露的电路板容易发生晃动，导致电路板与电极组件或者外部设备发生碰撞，造成电路板或者电极组件损伤，增加了电化学装置的安全风险。为了提高电化学装置的安全性能，本申请通过在电路板上分段设置保护体来覆盖电路板上的电子器件，从而提高电化学装置的安全性能。

请参阅图1至图4，电化学装置1包括电极组件10、极耳20、电路板30、多个电子器件40和保护体50，极耳20的一端与电极组件10连接，极耳20的另一端与电路板30连接，多个电子器件40间隔设置于电路板30上，保护体50分段设置于电路板30上，并且保护体50覆盖多个电子器件40。分段设置的保护体50通过覆盖电路板30上的多个电子器件40来保护电路板30的安全，同时相较于在电路板30上全部覆盖保护体50的方案，分段设置的保护体50能够减少设置保护体50的材料，减轻电化学装置1的整体重量。

在本申请实施例中，电化学装置1还包括包装袋60，电极组件10收容于包装袋60内，极耳20的一端连接电极组件10，极耳20的另一端伸出包装袋60。其中，伸出包装袋60的极耳20与电路板30连接。具体的，包装袋60为铝塑膜，在电化学装置1制备时，电极组件10由正极片、隔膜和负极片依次叠置，正极片上连接一极耳20作为正极极耳，负极片上连一极耳20作为负极极耳，然后正极片、隔膜、负极片进行卷绕成型，最终形成电极组件10，然后将一层铝塑膜设置于电极组件10的一侧，另一层铝塑膜设置于电极组件10的另一侧，位于电极组件10两侧的铝塑膜包裹电极组件10，接着对电极组件10两侧的铝塑膜进行热封装处理并且在热封装的过程中形成本体601和顶封部602，正极极耳和负极极耳均从顶封部602伸出。其中，正极极耳通常由铝制备而成，负极极耳通常由镍制备而成，值得说明的是，负极极耳也可以是由铜镀镍制备而成。

进一步的，请参阅图2和图5，本体601和顶封部602共同形成收容槽603，收容槽603包括深坑槽6031和浅坑槽6032，并且深坑槽6031和浅坑槽6032分别位于顶封部602的两侧，沿电化学装置1的厚度方向观察，深坑槽6031的槽深大于浅坑槽6032的槽深，电路板30收容于深坑槽6031，极耳20从顶封部602伸出并且朝深坑槽6031的方向弯折，其中，电化学装置1具有长度、宽度和厚度。

值得说明的是，包装袋60指的是收容电极组件10的外壳，在一些别的实施例中，包装袋60也可以是塑料、钢壳或铝壳等硬质材料，其主要作用是收容以及保护电极组件10。

从顶封部602伸出的极耳20与电路板30焊接，在电路板30上设置两个导电片301，正极极耳焊接于一导电片301的一端，负极极耳焊接于另一导电片301的一端。其中，两个导电片301均设置于电路板30的同一表面，导电片301的另一端连接电路板30，导电片301由金属镍制备而成。

由于保护体50覆盖在电路板30的电子器件40上，为了让覆盖有保护体50的电路板30高度尽可能的降低，相较于电子器件40分布于电路板30两侧，保护体50需要设置于电路板30两侧并且覆盖电子器件40的方案，本申请实施例将导电片301和保护体50均设置于电路板30的同一表面，因此，覆盖电子器件40的保护体50只需设置在电路板30的同一表面即可，如此设置能够降低电路板30的总厚度，进而能够减小电化学装置1的厚度。

在本申请实施例中，请参阅图2和图6，电化学装置1还包括保护膜70，保护膜70包裹电路板30和顶封部602，并且保护膜70与本体601固定。其中，保护膜70呈U型设置，保护膜70的两端分别延伸有连接件701，保护膜70通过连接件701固定于本体601。值得说明的是，保护膜70由聚酰亚胺薄膜制备而成，因此保护膜70具备绝缘、耐高温和耐电解液腐蚀等特性，改善了电化学装置1的安全以及延长了电化学装置1的使用寿命。

本申请实施例中，通过在电路板30上分段设置保护体50，使保护体50能够全部覆盖设置于电路板上的电子器件40，从而改善电化学装置1电因为震动、冲击或者跌落等情况导致电路板30上的电子器件40损伤的现象，提高了电化学装置1的安全性能以及延长了电化学装置1的使用寿命。

本申请还提供一种电子设备实施例，包括如上述任一实施例的电化学装置1。

本申请还提供一种电化学装置制备方法，电化学装置1包括包装袋60、电极组件10以及极耳20，电极组件10收容于包装袋60内，极耳20的一端电连接于电极组件10，请参阅图7，电化学装置制备方法包括以下步骤：

步骤(1)：提供拼板后的电路板整板，对电路板整板贴片；

优选的，为了保证贴片完成后的电路板整板高度尽可能低，因此，本申请将电子器件均贴片设置于电路板整板的同一面上。高度较低的电路板整板能够有利于电化学装置做的更薄。

可以理解的是，如果电化学装置不追求厚度上的更薄，也可以根据电化学装置的实际结构，在电路板整板上划分不同的至少两块功能区域，两块功能区域分别位于电路板整板不同的两侧，然后在两块功能区域上进行贴片。

步骤(2)：将电路板整板放入模腔中进行注塑，使电路板整板上覆盖至少两个间隔设置的保护体；

在一些实施例中，请参阅图8，步骤(2)具体包括以下步骤：

步骤(201)：提供模具，模具具有至少两个注塑腔，至少两个注塑腔相互间隔；

步骤(202)：将电路板整板放置于模具内，并向注塑腔内注塑形成至少两个保护体；

其中，电路板整板由多个电路板拼合而成，由于电路板上通常会设置间隔的两片镍片用来分别连接正极极耳以及负极极耳，因此，电路板上的电子器件会被两片镍片分隔开，相较于在模具上设置一个注塑腔，在一个注塑腔内注塑形成一个保护体覆盖电路板上的所有电子器件，本申请通过设置有至少两个注塑腔的模具，在对至少两个注塑腔进行注塑时能够在电路板上形成至少两个保护体，至少两个保护体完全覆盖电路板上的电子器件。

在一些实施例中，模具上的注塑腔根据电路板上的电子器件排布方式进行设置，例如，电路板上的电子器件分布成间隔设置的三部分，则采用对应的模具，该模具具有三个注塑腔，将电路板放置于模具上，然后往三个注塑腔中进行注塑，从而在电路板上形成三个相互间隔的保护体，三个保护体能够完全覆盖电路板上的电子器件。分段设置于电路板上的保护体相较于一整段全覆盖与电路板上的保护体，能够在有效覆盖电路板上的电子器件的同时，减少保护体注塑成型的原料，降低了成本，并且还能够减轻电路板的整体重量，从而降低电化学装置的整体重量。

值得说明的是，为了让保护体具备良好的抗冲击性能和减震性能，并且考虑到电化学装置在使用过程中有可能会产生较大的热量，因此保护体还需要具备一定的高温耐受性，本申请实施例中的保护体采用环氧树脂制备而成。在一些其他的实施例中，保护体也可以是紫外光固化胶、硅胶、热熔树脂以及纳米材料中的一种或者多种制备而成。可以理解的是，本申请中保护体的材料包括但不仅限于上述提及的材料。

步骤(3)：对注塑好的电路板整板进行分板处理，得到多个电路板；

在一些实施例中，请参阅图9和图，步骤(3)具体包括以下步骤：

步骤(301)：沿第一方向在电路板整板上形成切割线；

步骤(302)：沿切割线对电路板整板进行裁切得到多个电路板；

电路板整板作为一个整体结构，当需要将电路板整版裁切成多个电路板时，裁切设备能够沿着切割线将单个电路板从电路板整板上裁切下来，切割线能够对裁切设备的刀具起到定位和导向的作用，使裁切设备能够更顺畅的将单个电路板裁切下来，减少裁切设备的刀具与电路板整板之间的撞刀现象，以及改善电路板整板在裁切单个电路板过程中因为卡刀导致的电路板损伤情况。

步骤(4)：将一电路板与极耳的另一端连接；

在一些实施例中，请参阅图10，在步骤(4)后还包括以下步骤：

步骤(401)：对极耳进行弯折后使电路板收容于深坑槽内；

其中，当电路板收容于深坑槽内时，覆盖电子器件的保护体抵接顶封部。

步骤(402)：提供保护膜，将保护膜贴附于包装袋延伸有顶封部的一端，使保护膜包裹深坑槽和浅坑槽。

在一些实施例中，在将电极组件收容于包装袋之前，会对包装袋进行冲坑处理。冲坑是利用成型模具在加热的情况下，在包装袋上冲出一个能够容纳裸电芯的坑。

在一些别的实施例中，包装袋也可以是钢塑膜等材料制备而成。可以理解的是，包装袋也可以是作为包裹电极组件的壳体，由塑料、钢壳或者铝壳等硬质材料制备而成，起到将电极组件与外部环境隔离的作用。

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 (10)

1.一种电化学装置，包括包装袋、电极组件和极耳，所述电极组件收容于所述包装袋，所述极耳的一端与所述电极组件连接，其特征在于，所述电化学装置包括：电路板、多个电子器件和保护体，所述多个电子器件间隔设置于所述电路板上，所述电路板电连接于所述极耳的另一端，所述保护体分段设置于所述电路板上，并且所述保护体覆盖所述多个电子器件。

2.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，

所述电路板上间隔设置有至少两个导电片，并且所述至少两个导电片均设置于所述电路板的同一表面，所述导电片的一端电连接所述电路板，所述导电片的另一端电连接所述极耳。

3.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，还包括包装袋，所述包装袋包括本体和自所述本体延伸的顶封部，所述电极组件收容于所述本体内，所述本体和所述顶封部共同形成收容槽，所述收容槽包括深坑槽和浅坑槽，所述深坑槽和浅坑槽分别位于所述顶封部的两侧，沿所述电化学装置的厚度方向观察，所述深坑槽的槽深大于所述浅坑槽的槽深，所述电路板收容于所述深坑槽，所述极耳从所述顶封部伸出并且朝所述深坑槽的方向弯折。

4.根据权利要求3所述的电化学装置，其特征在于，所述导电片、所述电子器件和所述保护体均位于所述电路板的同一表面。

5.根据权利要求3所述的电化学装置，其特征在于，所述电化学装置还包括保护膜，所述保护膜包裹所述电路板和顶封部，并且所述保护膜与所述本体固定。

6.一种电子设备，其特征在于，包括如上述权利要求1-5任意一项所述的电化学装置。

7.一种电化学装置制备方法，所述电化学装置包括包装袋、电极组件以及极耳，所述电极组件收容于所述包装袋，所述极耳的一端电连接于所述电极组件，其特征在于，包括以下步骤：

(1)提供拼板后的电路板整板，对所述电路板整板贴片；

(2)将所述电路板整板放入模腔中进行注塑，使所述电路板整板上覆盖至少两个间隔设置的保护体；

(3)对注塑好的所述电路板整板进行分板处理，得到多个电路板；

(4)将一所述电路板与所述极耳的另一端连接。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)还包括：

提供模具，所述模具具有至少两个注塑腔，所述至少两个注塑腔相互间隔；

将所述电路板整板放置于所述模具内，并向所述注塑腔内注塑形成至少两个保护体。

9.根据权利要求所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)包括：

沿第一方向在所述电路板整板上形成切割线；

沿所述切割线对所述电路板整板进行裁切得到多个所述电路板。

10.根据权利要求7所述的电化学装置制备方法，其特征在于，所述包装袋包括本体和自所述本体延伸得到的顶封部，所述极耳的另一端从所述顶封部伸出，其中，所述顶封部的两侧分别形成深坑槽和浅坑槽；

在所述步骤(4)后，所述方法包括：

对所述极耳进行弯折后使所述电路板收容于所述深坑槽内；

提供保护膜，将所述保护膜贴附于所述包装袋延伸有顶封部的一端，使所述保护膜包裹所述深坑槽和浅坑槽。

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