CN114843442B - 电化学装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种电化学装置及电子设备，包括层叠设置的第一极片、隔膜和第二极片，第一极片连接有第一极耳，第二极片连接有第二极耳；第一极片上开设有第一空箔区，第一极耳设置于第一空箔区。沿电化学装置的厚度方向，第一极耳与第二极耳的投影不重叠，第二极耳在第一极片上的投影位于第一空箔区，第一极片还包括第一绝缘件，第一绝缘件覆盖于第一空箔区。本申请的实施例中，采用的是设置第一绝缘件的结构，简化了制作工艺；并且，在第一极片上面对第二极耳的位置无活性层，可提高电化学装置整体厚度的一致性，改善第二极耳位循环后期的析锂现象，并且可有效缓解极端情况下电化学装置内部的短路。

Description

电化学装置及电子设备
技术领域
本申请实施例涉及电化学装置技术领域，特别是涉及一种电化学装置及电子设备。
背景技术
锂离子电池（电化学装置）具有高能量密度、长循环寿命、对环境友好等特点，一直以来被广泛应用于消费类电子产品中，但随着产品类型的丰富及消费者对电子产品依耐性的增强，使得提升锂离子电池能量密度成为行业内研究的重点之一。特别是近年来大火的电子烟、运动相机等新兴产品，对锂离子电池的能量密度及安全性能都提出了更高的要求。
然而，对于极耳中心距较小的锂离子电池，其在装配过程中，阴极界面的极耳胶与膜片胶的部分重叠导致界面出现厚度梯度，不仅会造成能量密度损失，也易造成循环后期因界面厚度梯度引起的局部析锂现象，从而影响锂离子电池的安全性能。
发明内容
本申请旨在提供一种电化学装置及电子设备，以至少能够缓解因界面厚度梯度造成的能量密度损失，并提高电化学装置的安全性能。
本申请的第一方面，提供了一种电化学装置，包括层叠设置的第一极片、隔膜和第二极片，所述第一极片连接有第一极耳，所述第二极片连接有第二极耳。所述第一极片上开设有第一空箔区，所述第一极耳设置于所述第一空箔区。沿所述电化学装置的厚度方向，所述第一极耳与所述第二极耳的投影不重叠，所述第二极耳在所述第一极片上的投影位于所述第一空箔区。所述第一极片还包括第一绝缘件，所述第一绝缘件覆盖于所述第一空箔区。
本申请的技术方案中，第一空箔区延伸于第二极耳对应的位置上，第一绝缘件覆盖于第一空箔区。采用一道绝缘件的贴胶结构，简化了制作工艺，并可有效缓解因绝缘件重叠造成的能量密度损失；并且，在第一极片上对应第二极耳的位置无活性层，使得第二极片具有足够的余量以供嵌入第一极片脱嵌的锂离子，可提高电化学装置整体厚度的一致性，改善第二极耳位循环的析锂现象，并可有效缓解极端情况下电化学装置内部的短路，以提高电化学装置的安全性能。
作为上述方案的进一步改进方案，所述第二极片上开设有第二空箔区，所述第二极耳设置于所述第二空箔区。所述第二极片还包括第二绝缘件，所述第二绝缘件覆盖于所述第二空箔区。所述第二极片设置有第一区域，沿所述电化学装置的厚度方向，所述第一极耳在所述第二极片上的投影位于所述第一区域，所述第二绝缘件延伸并覆盖于所述第一区域，使得第一区域与第一极片分隔。本实施例中，通过设置第一绝缘件和第二绝缘件，可有效缓解第一极片对应第二极耳位置的脱锂以及第二极片的析锂。
作为上述方案的进一步改进方案，所述第一极片包括第一集流体、第一活性层和第二活性层，所述第一活性层设置于所述第一集流体的面向所述第二极片的表面，所述第二活性层设置于所述第一集流体的背离所述第二极片的表面。所述第一空箔区包括第一子空箔区和第二子空箔区，所述第一子空箔区开设于所述第一活性层，所述第二子空箔区开设于所述第二活性层。所述第一绝缘件覆盖于所述第一子空箔区，所述第一极片还包括第三绝缘件，所述第三绝缘件覆盖于所述第二子空箔区，以使得第二子空箔区与其他异极性极片分隔。
作为上述方案的进一步改进方案，所述第二极片包括第二集流体、第三活性层和第四活性层，所述第三活性层设置于所述第二集流体的面向所述第一极片的表面，所述第四活性层设置于所述第二集流体的背离所述第一极片的表面。所述第二空箔区包括第三子空箔区和第四子空箔区，所述第三子空箔区开设于所述第三活性层，所述第四子空箔区开设于所述第四活性层。所述第二绝缘件覆盖于所述第三子空箔区，所述第二极片还包括第四绝缘件，所述第四绝缘件覆盖于所述第四子空箔区，以使的第四子空箔区与其他异极性极片分隔。
作为上述方案的进一步改进方案，所述第一子空箔区包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分沿所述第一极片的长度方向依次设置。所述第一极耳设置于所述第一部分并连接于所述第一集流体。所述第二子空箔区包括第三部分，沿所述电化学装置的厚度方向，所述第三部分与所述第一部分相对设置。在本实施例中，第一部分与第三部分对应设置，第一子空箔区的长度大于第二子空箔区的长度，可节省部分活性层。
作为上述方案的进一步改进方案，沿所述电化学装置的厚度方向，所述第二极耳在所述第一极片上的投影位于所述第二部分。所述第二子空箔区还包括第四部分，沿所述电化学装置的厚度方向，所述第四部分与所述第二部分相对设置。在本实施例中，第二部分与第四部分对应设置，第一子空箔区的长度与第二子空箔区的长度近似相等。
作为上述方案的进一步改进方案，其中，S1为沿所述第一极片的长度方向所述第一子空箔区的长度；S2为沿所述第一极片的长度方向所述第一绝缘件的长度；S3为沿所述第一极片的长度方向所述第二子空箔区的长度；S4为沿所述第一极片的长度方向所述第三绝缘件的长度；W1为沿所述第一极片的宽度方向所述第一集流体的宽度；W2为沿所述第一极片的宽度方向所述第一子空箔区的宽度；W3为沿所述第一极片的宽度方向所述第一绝缘件的宽度；W4为沿所述第一极片的宽度方向所述第二子空箔区的宽度；W5为沿所述第一极片的宽度方向所述第三绝缘件的宽度；
所述电化学装置满足以下条件中（1）至（9）的至少一个：（1）、S1满足10mm≤S1≤38mm；（2）、S2满足12mm≤S2≤42mm，S2＞S1；（3）、S3满足5mm≤S3≤11mm，S3＜S1；（4）、S4满足7mm≤S4≤15mm，S4＞S3；（5）、W1满足14 mm≤W1≤40 mm；（6）、W2满足14 mm≤W2≤W1；（7）、W3满足14mm≤W3≤W2+2mm，W3＞W2；（8）、W4满足14 mm≤W4≤W1；（9）、W5满足14mm≤W5≤W2+2mm，W5＞W4。
作为上述方案的进一步改进方案，其中，S1为沿所述第一极片的长度方向所述第一子空箔区的长度；S2为沿所述第一极片的长度方向所述第一绝缘件的长度；S3为沿所述第一极片的长度方向所述第二子空箔区的长度；S4为沿所述第一极片的长度方向所述第三绝缘件的长度；W1为沿所述第一极片的宽度方向所述第一集流体的宽度；W2为沿所述第一极片的宽度方向所述第一子空箔区的宽度；W3为沿所述第一极片的宽度方向所述第一绝缘件的宽度；W4为沿所述第一极片的宽度方向所述第二子空箔区的宽度；W5为沿所述第一极片的宽度方向所述第三绝缘件的宽度；
所述电化学装置满足以下条件（10）至（18）中的至少一个：（10）、S1满足10mm≤S1≤38mm；（11）、S2满足12mm≤S2≤42mm，S2＞S1；（12）、S3满足10mm≤S3≤38mm；（13）、S4满足12mm≤S4≤42mm，S4＞S3；（14）、W1满足14mm≤W1≤40mm；（15）、W2满足14mm≤W2≤W1；（16）、W3满足14mm≤W3≤W2+2mm，W3＞W2；（17）、W4满足14mm≤W4≤W1；（18）、W5满足14mm≤W5≤W2+2mm，W5＞W4。
作为上述方案的进一步改进方案，沿所述第一极片的宽度方向，所述第一子空箔区贯穿所述第一活性层，所述第二子空箔区贯穿所述第二活性层。所述第一绝缘件的宽度W3满足14mm≤W3≤42mm，W3＞W2。所述第三绝缘件的宽度W5满足14mm≤W5≤42mm，W5＞W4。各绝缘件可完全覆盖对应的子空箔区，以缓解电化学装置的脱锂与析锂。
作为上述方案的进一步改进方案，沿所述第一极片的长度方向，L为电化学装置的的极耳中心距，L满足4mm≤L≤20mm，本申请的结构尤其适用于各类极耳中心距较小的电化学装置。
第二方面，本申请还提供了一种电子设备，包括如上述第一方面任一实施例所述的电化学装置。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
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，还可以根据附图获得其他的附图。
图1为现有技术的极片层叠示意图；
图2为图1B处的局部放大图；
图3为本申请一些实施例的极片层叠示意图；
图4为本申请一些实施例的极片层叠示意图
图5为本申请一些实施例的第一绝缘件的装配示意图；
图6为本申请一些实施例的第三绝缘件的装配示意图；
图7为本申请一些实施例的第一绝缘件的装配示意图；
图8为本申请一些实施例的第三绝缘件的装配示意图；
图9为本申请一些实施例的极片层叠示意图；
图10为本申请一些实施例的极片层叠示意图；
图11为本申请一些实施例的第一绝缘件的装配示意图；
图12为本申请一些实施例的第三绝缘件的装配示意图；
图13为本申请一些实施例的第一绝缘件的装配示意图；
图14为本申请一些实施例的第三绝缘件的装配示意图。
100、阴极极片；101、阴极极耳；102、极耳胶；103、膜片胶；
200、阳极极片；201、阳极极耳；
10、第一极片；11、第一极耳；12、第一空箔区；121、第一子空箔区；1211、第一部分；1212、第二部分；122、第二子空箔区；1221、第三部分；1222、第四部分；13、第一集流体；14、第一活性层；15、第二活性层；16、第一绝缘件；17、第三绝缘件；
20、第二极片；21、第二极耳；22、第二空箔区；221、第三子空箔区；222、第四子空箔区；23、第二集流体；24、第三活性层；25、第四活性层；26、第二绝缘件；27、第一区域；28、第四绝缘件；
30、隔膜；
40、第三极片；41、第三区域；42、第五绝缘件；
50、第四极片；51、第二区域；52、第六绝缘件。
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。
此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
在本说明书中，所述“安装”包括焊接、螺接、卡接、粘合等方式将某一元件或装置固定或限制于特定位置或地方，所述元件或装置可在特定位置或地方保持不动也可在限定范围内活动，所述元件或装置固定或限制于特定位置或地方后可进行拆卸也可不能进行拆卸，在本申请实施例中不作限制。
图1和图2为现有技术的结构示意图，下面结合附图对现有技术进行说明。请参照图1和图2，在阴极极片100的阴极极耳101位置贴合有极耳胶102，阴极极片100上对应阳极极耳201的位置贴合有膜片胶103。对于极耳中心距（如图1所示，极片长度方向上，极耳中心距为阴极极耳101左侧与阳极极耳201左侧之间的距离，即图1中的长度L）较小的锂离子电池，极耳胶102与膜片胶103易重叠而影响锂离子电池的能量密度。其中，A1区的最大厚度为Base+4*胶纸（上述极耳胶102和膜片胶103统称胶纸）的厚度，A2区的最大厚度为Base+阳极极耳201厚度+4*胶纸厚度-2*活性层厚度，A3区的最大厚度为Base+2 *胶纸厚度，Base为锂离子电池的主体区（即非极耳槽位非胶纸区）。可以看到，局部位置最大累计增加4层胶纸的厚度，使得阴极极片100界面出现厚度梯度，造成锂离子电池整体能量密度损失，同时也会造成循环后其界面因厚度梯度引起的局部析锂现象，而阳极界面析锂形成的锂枝晶会持续长大并消耗活性锂离子，加剧了容量的衰减，长大的锂枝晶甚至会刺穿阴极极片100与阳极极片200之间的隔膜，易导致锂离子电池出现短路等安全问题。
为缓解上述问题，本申请的实施例提出了一种电化学装置，请参照图3，该电化学装置包括第一极片10、第二极片20和隔膜30，沿第一极片10以及第二极片20的厚度方向（第三方向Z），第一极片10、隔膜30和第二极片20依次层叠设置，隔膜30位于第一极片10和第二极片20之间，用于分隔上述两个极片。第一极片10连接有第一极耳11，第二极片20连接有第二极耳21，两个极耳（11、21）用于将电化学装置的正负极引出，以形成电化学装置充放电时的接触点。需要说明的是，本申请的实施例中，电化学装置是组成电池或电池模组的最小单元，是具体实现电能和化学能转换的场所。
对于上述第一极片10，请参照图3，第一极片10上开设有第一空箔区12，第一极耳11设置于第一空箔区12。第一极片10包括第一集流体13、第一活性层14和第二活性层15，第一活性层14设置于第一集流体13的面向第二极片20的表面，第二活性层15设置于第一集流体13的背离第二极片20的表面。上述第一空箔区12则开设在第一活性层14和第二活性层15上，具体的，第一空箔区12包括第一子空箔区121和第二子空箔区122，第一子空箔区121开设于第一活性层14，第二子空箔区122开设于第二活性层15。第一集流体13为第一极片10的导电基材，其整体呈扁平的条状结构，第一极耳11则设置于第一子空箔区121或第二子空箔区122，以使得第一极耳11与第一集流体13连接。需要说明的是，本实施例中的各空箔区即为各集流体上未设置活性层的区域。
对于上述第二极片20，请参照图3，第二极片20的极性与第一极片10的极性相反，本实施中，以第一极片10为阴极极片，第二极片20为阳极极片进行描述；在其他实施例中，第一极片10还可为阳极极片，第二极片20还可为阴极极片。第二极片20上开设有第二空箔区22，第二极耳21设置于第二空箔区22。第二极片20包括第二集流体23、第三活性层24和第四活性层25，第三活性层24设置于第二集流体23的面向第一极片10的表面，第四活性层25设置于第二集流体23的背离第一极片10的表面。上述第二空箔区22则开设在第三活性层24和第四活性层25上，具体的，第二空箔区22包括第三子空箔区221和第四子空箔区222，第三子空箔区221开设于第三活性层24，第四子空箔区222开设于第四活性层25。第二集流体23为第二极片20的导电基材，同第一集流体13一样，其整体呈扁平的条状结构，第二极耳21则设置于第三子空箔区221或第四子空箔区222，以使的第二极耳21与第二集流体23连接。
对于上述隔膜30，请参照图3，隔膜30设置于第一极片10和第二极片20之间，用于分隔第一极片10和第二极片20，隔膜30上会设置离子通道，以供锂离子的传输。
上述第一极片10、隔膜30以及第二极片20需要层叠或卷绕成型，请参照图3，图3示出了第一极片10、隔膜30以及第二极片20沿第三方向Z层叠后的状态。第一极耳11和第二极耳21在第三方向Z上的投影不重叠，第一空箔区12沿第一极片10的长度方向（第一方向X）延伸，沿第三方向Z，第二极耳21在第一极片10上的投影位于第一空箔区12内。
为缓解第一极片10的脱锂以及第二极片20的析锂，在一些实施例中，请参照图3，第一极片10还包括第一绝缘件16，第二极片20还包括第二绝缘件26。第一绝缘件16覆盖于第一极片10的第一空箔区12，使得第一极耳11及第一空箔区12与第二极片20相分隔；第二绝缘件26覆盖于第二空箔区22，使得第二极耳21及第二空箔区22与第一极片10分隔。具体的，第一极耳11设置于第一子空箔区121，第一绝缘件16覆盖于第一子空箔区121，第二极耳21设置于第四子空箔区222，第二绝缘件26覆盖于第三子空箔区221。第二极片20设置有第一区域27，沿第二极片20的长度方向（第一方向X），第一区域27与第二空箔区22依次设置；沿第三方向Z，第一极耳11在第二极片20上的投影位于第一区域27内，第二绝缘件26朝着第一区域27的方向延伸并且第二绝缘件26覆盖于第一区域27，使得第一区域27与第一极片10分隔。本实施例中，通过设置第一绝缘件16和第二绝缘件26，可有效缓解第一极片10对应第二极耳21位置的脱锂以及第二极片20的析锂。
在其他实施例中，电化学装置包括多个极片，各极片均通过隔膜30分隔，请参照图3，包括四个极片，分别为第一极片10、第二极片20、第三极片40和第四极片50，其中，沿第三方向Z，第四极片50位于第一极片10下方，第三极片40位于第二极片20上方。第一极片10的第二子空箔区122面向第四极片50设置，第四极片50设置有第二区域51，沿第三方向Z，第二子空箔区122在第四极片50上的投影位于第二区域51内。以第一极片10和第三极片40均为阴极极片、第二极片20和第四极片50均为阳极极片为例，为分隔第二子空箔区122及第四极片50，第一极片10还包括第三绝缘件17，第四极片50包括第五绝缘件52，第三绝缘件17覆盖于第二子空箔区122，第五绝缘件52覆盖于第四极片50的第二区域51，以使得第二子空箔区122与第二区域51分隔。
第二极片20的第四子空箔区222面向第三极片40设置，第三极片40设置有第三区域41，沿第三方向Z，第四子空箔区222在第三极片40上的投影位于第三区域41内。为分隔第四子空箔区222和第三区域41，第二极片20还包括第四绝缘件28，第三极片40包括第六绝缘件42，第四绝缘件28覆盖于第四子空箔区222，第六绝缘件42覆盖于第三区域41，以使得第四子空箔区222与第三区域41分隔。
根据本申请的一些实施例，请参照图3，沿第一极片10的长度方向（第一方向X），电化学装置的极耳中心距L满足4mm≤L≤20mm。以图3为例，第一极耳11左侧与第二极耳21左侧之间的距离为极耳中心距，第一绝缘件16覆盖第一空箔区12的结构，第一绝缘件16可同时起到极耳胶102与膜片胶103的作用，采用一道第一绝缘件16取代原本的两道贴胶结构，适用于极耳中心距为4mm至20mm的电化学装置。
对于上述各部件的尺寸，本申请提供了如下实施例：
实施例1
请参照图3和图4，第一子空箔区121包括第一部分1211和第二部分1212，第一部分1211和第二部分1212沿第一极片10的长度方向（第一方向X）依次设置。第一极耳11设置于第一部分1211并连接于第一集流体13，第二子空箔区122包括第三部分1221，沿第三方向Z，第三部分1221与第一部分1211相对设置。在本实施例中，第一部分1211与第三部分1221在第三方向Z上对应设置，沿第一方向X，第一子空箔区121的长度大于第二子空箔区122的长度。其中，A1区的最大厚度（极耳中心距为4毫米至8毫米）为Base+4*绝缘件厚度-1*活性层厚度，A1区的最小厚度（极耳中心距大于8毫米，第三绝缘件17和第六绝缘件42不在A1区内时）为Base+2*绝缘件厚度-1*活性层厚度，A2区的最大厚度为Base+4*胶纸厚度-3*活性层厚度，A3区的最大厚度为Base+2 *绝缘件厚度。
进一步的，请参照图5和图6，沿第一方向X，第一子空箔区121的长度S1满足10mm≤S1≤38 mm，第一绝缘件16的长度S2满足12mm≤S2≤42mm，其中S2＞S1，即第一绝缘件16的长度大于第一子空箔区121的长度，使得第一绝缘件16在第一方向X上可完全覆盖第一子空箔区121。沿第一方向X，第二子空箔区122的长度S3满足5mm≤S3≤11mm，S3＜S1，第三绝缘件17的长度S4满足7mm≤S4≤15mm，S4＞S3，即第三绝缘件17的长度大于第二子空箔区122的长度，以使第三绝缘件17在第一方向X上可完全覆盖第二子空箔区122。
沿第一极片10的宽度方向（第二方向Y），第一集流体13的宽度W1满足14 mm≤W1≤40 mm，第一子空箔区121的宽度W2满足14 mm≤W2≤W1，第一子空箔区121未在第二方向Y上贯穿第一活性层14，第一绝缘件16的宽度W3满足14mm≤W3≤W2+2mm，W3＞W2；以使得第一绝缘件16在第二方向Y上可完全覆盖第一子空箔区121。沿第二方向Y，第二集流体23的宽度可设置为与第一集流体13的宽度一样,第二子空箔区122的宽度W4满足14 mm≤W4≤W1，第三绝缘件17的宽度W5满足14mm≤W5≤W2+2mm，W5＞W4，以使得第三绝缘件17可在第二方向Y上完全覆盖第二子空箔区122。
实施例2
请参照图7和图8，同实施例1，实施例2与实施例1的区别在于：沿第一极片10的宽度方向（第二方向Y），第一子空箔区121贯穿第一活性层14，第二子空箔区122贯穿第二活性层15。
第一绝缘件16的宽度W3满足14mm≤W3≤42mm，W3＞W2，第一绝缘件16的宽度大于第一子空箔区121的长度，使得第一绝缘件16可完全覆盖整个第一子空箔区121。第三绝缘件17的宽度W5满足14mm≤W5≤42mm，W5＞W4。第三绝缘件17的宽度大于第二子空箔区122的宽度，使得第三绝缘件17可完全覆盖整个第二子空箔区122。
实施例3
请参照图9和图10，沿第一极片10、隔膜30和第二极片20的厚度方向（第三方向Z），第二极耳21在第一极片10上的投影位于第二部分1212。第二子空箔区122还包括第四部分1222，沿三方向Z，第四部分1222与第二部分1212相对设置。在本实施例中，第二部分1212与第四部分1222在第三方向Z上对应设置，沿第一方向X，第一子空箔区121的长度与第二子空箔区122的长度近似相等，长度差可设为小于1mm。其中，A1区的最大厚度为 Base+4*绝缘件厚度-2*活性层厚度，A2区的最大厚度为Base+极耳厚度+5*绝缘件厚度-4*活性层厚度，A3区的最大厚度为Base+2 *绝缘件厚度。
进一步的，请参照图11和图12，沿第一方向X，第一子空箔区121的长度S1满足10mm≤S1≤38mm，第一绝缘件16的长度S2满足12mm≤S2≤42mm，S2＞S1；使得第一绝缘件16可在第一方向X上完全覆盖第一子空箔区121。沿第一方向X，第二子空箔区122的长度S3满足10mm≤S3≤38mm；第三绝缘件17的长度S4满足12mm≤S4≤42mm，S4＞S3；使得第三绝缘件17可在第一方向X上完全覆盖第二子空箔区122。沿第二方向Y，第一集流体13的宽度W1满足14mm≤W1≤40mm，第一子空箔区121的宽度W2满足14mm≤W2≤W1，第一绝缘件16的宽度W3满足14mm≤W3≤W2+2mm，W3＞W2；使得第一绝缘件16在第二方向Y上可完全覆盖第一子空箔区121。
沿第二方向Y，第二子空箔区122的宽度W4满足14mm≤W4≤W1，第三绝缘件17的宽度W5满足14mm≤W5≤W2+2mm，W5＞W4。使得第三绝缘件17可在第二方向Y上完全覆盖第二子空箔区122。
实施例4
同实施例3，实施例4与实施例3的区别在于：沿第一极片10的宽度方向（第二方向Y），第一子空箔区121贯穿第一活性层14，第二子空箔区122贯穿第二活性层15。
请参照图13和图14，第一绝缘件16的宽度W3满足14mm≤W3≤42mm，W3＞W2，第一绝缘件16的宽度大于第一子空箔区121的长度，使得第一绝缘件16可完全覆盖整个第一子空箔区121。第三绝缘件17的宽度W5满足14mm≤W5≤42mm，W5＞W4。第三绝缘件17的宽度大于第二子空箔区122的宽度，使得第三绝缘件17可完全覆盖整个第二子空箔区122。
以实施例1为例，假定第一活性层14的厚度为38μm，电化学装置主体区的厚度为20mm，第一极耳11和第二极耳21的厚度均为80μm；绝缘件与胶纸一样，均具有绝缘效果，绝缘件的厚度通常与胶纸厚度一致，其厚度均通常为20μm，除去胶纸多余的重叠部分，实施例1或2的能量密度相较于现有技术可提高0.22%左右，而实施例3或4的能量密度可提高0.19%左右。又以实施例1为例，假定第一活性层14的厚度为31μm，各绝缘件厚度为16μm，电化学装置主体区的厚度为22mm，第一极耳11和第二极耳21的厚度均为60μm。相较于现有技术，实施例1或2的能量密度可提高0.15%左右，实施例3或4的能量密度大致可提高0.14%至0.15%（取决于极耳中心距），即当4mm≤极耳中心距≤8mm时，能量密度可提高0.14%左右，当8mm≤极耳中心距时，能量密度可提高0.15%左右。因此，实际能量密度的提升取决于实际所用的不同各绝缘件的厚度、各涂层厚度、各极耳厚度和以及电化学装置主体区Base的厚度。
在本申请的实施例中，第一空箔区12延伸于第二极耳21对应的位置上，第一绝缘件16覆盖于第一空箔区12，第一绝缘件16可同时起到极耳胶102与膜片胶103的作用，采用一道第一绝缘件16取代原本的两道贴胶结构，简化了制作工艺，并可有效缓解因绝缘件重叠造成的能量密度损失；并且，在第一极片10上面对第二极耳21的位置无活性层，使得第二极片20具有足够的余量以供嵌入第一极片10脱嵌的锂离子，可提高电化学装置整体厚度的一致性，改善第二极耳21位循环的析锂现象，并且可有效缓解极端情况下电化学装置内部的短路，以提高电化学装置的安全性能。
本申请的实施例还提出了一种电子设备，包括上述任一实施例所述的电化学装置。本申请实施例的电子设备没有特别限定，其可以是现有技术中已知的任何电子设备。例如，电子设备包括但不限于蓝牙耳极、手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
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 (11)

1.一种电化学装置，包括层叠设置的第一极片、隔膜和第二极片，所述第一极片连接有第一极耳，所述第二极片连接有第二极耳，其特征在于，
所述第一极片上开设有第一空箔区，所述第一极耳设置于所述第一空箔区；
沿所述电化学装置的厚度方向，所述第一极耳与所述第二极耳的投影不重叠，所述第二极耳在所述第一极片上的投影位于所述第一空箔区；
所述第一极片还包括第一绝缘件，在所述第一极片面向所述第二极耳的端面，所述第一绝缘件完全覆盖于所述第一空箔区。
2.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述第二极片上开设有第二空箔区，所述第二极耳设置于所述第二空箔区；
所述第二极片还包括第二绝缘件，在所述第二极片面向所述第一极耳的端面，所述第二绝缘件完全覆盖于所述第二空箔区；
所述第二极片设置有第一区域，沿所述电化学装置的厚度方向，所述第一极耳在所述第二极片上的投影位于所述第一区域，所述第二绝缘件延伸并完全覆盖于所述第一区域。
3.根据权利要求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、第一活性层和第二活性层，所述第一活性层设置于所述第一集流体的面向所述第二极片的表面，所述第二活性层设置于所述第一集流体的背离所述第二极片的表面；
所述第一空箔区包括第一子空箔区和第二子空箔区，所述第一子空箔区开设于所述第一活性层，所述第二子空箔区开设于所述第二活性层；
所述第一绝缘件完全覆盖于所述第一子空箔区，所述第一极片还包括第三绝缘件，所述第三绝缘件完全覆盖于所述第二子空箔区。
4.根据权利要求2所述的电化学装置，其特征在于，所述第二极片包括第二集流体、第三活性层和第四活性层，所述第三活性层设置于所述第二集流体的面向所述第一极片的表面，所述第四活性层设置于所述第二集流体的背离所述第一极片的表面；
所述第二空箔区包括第三子空箔区和第四子空箔区，所述第三子空箔区开设于所述第三活性层，所述第四子空箔区开设于所述第四活性层；
所述第二绝缘件完全覆盖于所述第三子空箔区，所述第二极片还包括第四绝缘件，所述第四绝缘件完全覆盖于所述第四子空箔区。
5.根据权利要求3所述的电化学装置，其特征在于，所述第一子空箔区包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分沿所述第一极片的长度方向依次设置；
所述第一极耳设置于所述第一部分并连接于所述第一集流体；
所述第二子空箔区包括第三部分，沿所述电化学装置的厚度方向，所述第三部分与所述第一部分相对设置。
6.根据权利要求5所述的电化学装置，其特征在于，沿所述电化学装置的厚度方向，所述第二极耳在所述第一极片上的投影位于所述第二部分；
所述第二子空箔区还包括第四部分，沿所述电化学装置的厚度方向，所述第四部分与所述第二部分相对设置。
7.根据权利要求5所述的电化学装置，其特征在于，
S1为沿所述第一极片的长度方向所述第一子空箔区的长度；
S2为沿所述第一极片的长度方向所述第一绝缘件的长度；
S3为沿所述第一极片的长度方向所述第二子空箔区的长度；
S4为沿所述第一极片的长度方向所述第三绝缘件的长度；
W1为沿所述第一极片的宽度方向所述第一集流体的宽度；
W2为沿所述第一极片的宽度方向所述第一子空箔区的宽度；
W3为沿所述第一极片的宽度方向所述第一绝缘件的宽度；
W4为沿所述第一极片的宽度方向所述第二子空箔区的宽度；
W5为沿所述第一极片的宽度方向所述第三绝缘件的宽度；
所述电化学装置满足以下条件中（1）至（9）的至少一个：
（1）、S1满足10mm≤S1≤38 mm；
（2）、S2满足12mm≤S2≤42mm，S2＞S1；
（3）、S3满足5mm≤S3≤11mm，S3＜S1；
（4）、S4满足7mm≤S4≤15mm，S4＞S3；
（5）、W1满足14 mm≤W1≤40 mm；
（6）、W2满足14 mm≤W2≤W1；
（7）、W3满足14mm≤W3≤W2+2mm，W3＞W2；
（8）、W4满足14 mm≤W4≤W1；
（9）、W5满足14mm≤W5≤W2+2mm，W5＞W4。
8.根据权利要求6所述的电化学装置，其特征在于，
S1为沿所述第一极片的长度方向所述第一子空箔区的长度；
S2为沿所述第一极片的长度方向所述第一绝缘件的长度；
S3为沿所述第一极片的长度方向所述第二子空箔区的长度；
S4为沿所述第一极片的长度方向所述第三绝缘件的长度；
W1为沿所述第一极片的宽度方向所述第一集流体的宽度；
W2为沿所述第一极片的宽度方向所述第一子空箔区的宽度；
W3为沿所述第一极片的宽度方向所述第一绝缘件的宽度；
W4为沿所述第一极片的宽度方向所述第二子空箔区的宽度；
W5为沿所述第一极片的宽度方向所述第三绝缘件的宽度；
所述电化学装置满足以下条件（10）至（18）中的至少一个：
（10）、S1满足10mm≤S1≤38mm；
（11）、S2满足12mm≤S2≤42mm，S2＞S1；
（12）、S3满足10mm≤S3≤38mm；
（13）、S4满足12mm≤S4≤42mm，S4＞S3；
（14）、W1满足14mm≤W1≤40mm；
（15）、W2满足14mm≤W2≤W1；
（16）、W3满足14mm≤W3≤W2+2mm，W3＞W2；
（17）、W4满足14mm≤W4≤W1；
（18）、W5满足14mm≤W5≤W2+2mm，W5＞W4。
9.根据权利要求7或8所述的电化学装置，其特征在于，沿所述第一极片的宽度方向，所述第一子空箔区贯穿所述第一活性层，所述第二子空箔区贯穿所述第二活性层，
所述第一绝缘件的宽度W3满足14mm≤W3≤42mm，W3＞W2；
所述第三绝缘件的宽度W5满足14mm≤W5≤42mm，W5＞W4。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的电化学装置，其特征在于，沿所述第一极片的长度方向，L为电化学装置的极耳中心距，L满足4mm≤L≤20mm。
11.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至10中任一项所述的电化学装置。
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