CN114938691A - 电化学装置及用电设备 - Google Patents

电化学装置及用电设备 Download PDF

Info

Publication number
CN114938691A
CN114938691A CN202180008812.9A CN202180008812A CN114938691A CN 114938691 A CN114938691 A CN 114938691A CN 202180008812 A CN202180008812 A CN 202180008812A CN 114938691 A CN114938691 A CN 114938691A
Authority
CN
China
Prior art keywords
geometric center
electrode
electrochemical device
equal
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180008812.9A
Other languages
English (en)
Inventor
苏士伟
邓道林
杨兴富
陈文�
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningde Amperex Technology Ltd
Original Assignee
Ningde Amperex Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningde Amperex Technology Ltd filed Critical Ningde Amperex Technology Ltd
Publication of CN114938691A publication Critical patent/CN114938691A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/247Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for portable devices, e.g. mobile phones, computers, hand tools or pacemakers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

本申请涉及储能技术领域,特别公开一种电化学装置及包含该电化学装置的用电设备,电化学装置包括壳体、电极组件、第一极耳、第一连接件、第二极耳和第二连接件。壳体包括顶壁、侧壁和底壁,顶壁设有第一电极。电极组件包括第一极片和第二极片。第一极耳连接第一极片和第一电极,第一连接件连接第一电极。第二极耳连接第二极片和壳体,第二连接件连接壳体。当电化学装置处于充/放电状态时,第一极耳产生的磁场与第一连接件产生的磁场可至少部分抵消,第二极耳产生的磁场与第二连接件产生的磁场可至少部分抵消,使得电化学装置产生的磁场减弱,降低电化学装置对用电设备的电磁干扰。

Description

电化学装置及用电设备
技术领域
本申请涉及储能技术领域,特别涉及电化学装置及用电设备。
背景技术
纽扣电池广泛应用于蓝牙耳机中,而纽扣电池因自身磁场产生的底噪会对蓝牙耳机的音效产生影响,影响用户体验。
发明内容
鉴于上述状况,有必要提供一种电化学装置,以降低对用电设备的电磁干扰。
本申请的第一方面,提供一种电化学装置,电化学装置包括壳体和收容于壳体内的电极组件。壳体包括顶壁、侧壁和底壁,顶壁设有第一电极。电极组件包括第一极片和第二极片。该电化学装置满足以下条件(i)至(ii)中的至少一者:(i)电化学装置还包括第一极耳和设于壳体外的第一连接件。第一极耳连接第一极片和第一电极,第一极耳包括与第一极片连接的第一连接区。第一连接件连接第一电极。沿垂直于顶壁的方向观察,第一连接区的几何中心与第一电极的几何中心之间的连线为第一基准线,以第一电极的几何中心为圆心,以第一连接区的几何中心与第一电极的几何中心之间的线段长度L1为半径,第一基准线两侧±45°的扇形区域为第一区域,第一连接件的面积为S1,第一连接件与第一区域的重叠部分的面积为S2,满足:S2/S1≥50%。(ii)电化学装置还包括第二极耳和设于壳体外的第二连接件。第二极耳连接第二极片和壳体,第二极耳包括与第二极片连接的第二连接区和与壳体连接的第三连接区。第二连接件连接壳体。沿垂直于底壁的方向观察,第二连接区的几何中心与第三连接区的几何中心之间的连线为第二基准线,以第三连接区的几何中心为圆心,以第二连接区的几何中心与第三连接区的几何中心之间的线段长度L2为半径,第二基准线两侧±45°的扇形区域为第二区域,第二连接件的面积为S3,第二连接件与第二区域的重叠部分的面积为S4,满足:S4/S3≥50%。当电化学装置处于充/放电状态时,第一极耳产生的磁场与第一连接件产生的磁场可至少部分抵消,和/或第二极耳产生的磁场与第二连接件产生的磁场可至少部分抵消,使得电化学装置端面产生的磁场减弱。相较于S2/S1和/或S4/S3的其他值,当S2/S1≥50%和/或S4/S3≥50%时,电化学装置端面的磁场较弱,对用电设备的电磁干扰较小。
在本申请的一些实施例中,该电化学装置还满足以下条件(iii)至(iv)中的至少一者:(iii)S2/S1≥70%;(iv)S4/S3≥70%。当S2/S1≥70%和/或S4/S3≥70%时,电化学装置端面产生的磁场更小,且端面各处的磁场强度差别较小。
在本申请的一些实施例中,该电化学装置还满足以下条件(v)至(vi)中的至少一者:(v)第一连接件远离第一电极的端部设有第四连接区;沿垂直于顶壁的方向观察,第四连接区的几何中心与第一电极的几何中心之间的连线与第一连接区的几何中心与第一电极的几何中心之间的连线的夹角为θ,满足:0°≤θ≤45°。(vi)第二连接件远离第三连接区的端部设有第五连接区;沿垂直于底壁的方向观察,第五连接区的几何中心与第三连接区的几何中心之间的连线与第二连接区的几何中心与第三连接区的几何中心之间的连线的夹角为β,满足:0°≤β≤45°。
相较于θ>45°,当θ≤45°时,第一极耳产生的磁场与第一连接件产生的磁场相互抵消的效果较好,电化学装置的电磁特性较好。相较于β>45°,当β≤45°时,第二极耳产生的磁场与第二连接件产生的磁场相互抵消的效果较好,电化学装置的电磁特性较好。
在本申请的一些实施例中,第一连接件远离第一电极的端部设有第四连接区。沿垂直于顶壁的方向观察,第四连接区的几何中心与第一电极的几何中心之间的连线为第三基准线,以第一电极的几何中心为圆心,以第四连接区的几何中心与第一电极的几何中心之间的线段长度L3为半径,第三基准线两侧±45°的扇形区域为第三区域,第二连接件与第三区域的重叠部分的面积为S5,满足:S5/S3≥50%。电化学装置处于充/放电状态时,第一连接件产生的磁场与第二连接件产生的磁场可至少部分抵消,使得电化学装置整体产生的磁场减弱。相较于S5/S3<50%,当S5/S3≥50%时,第一连接件产生的磁场与第二连接件产生的磁场相互抵消的效果较好,电化学装置的电磁特性比较好。
在本申请的一些实施例中,面积S5与面积S3的比值满足:S5/S3≥85%。当S5/S3≥85%时,第一连接件产生的磁场与第二连接件产生的磁场相互抵消的效果更好,并且,端面各处的磁场强度差别较小。
在本申请的一些实施例中,沿垂直于顶壁的方向观察,第一基准线与第二基准线之间的夹角为α,满足:0°≤α≤60°。相较于α>60°,当0°≤α≤60°时,第一极耳产生的磁场与第二极耳产生的磁场相互抵消的效果较好,电化学装置整体产生的磁场较小。
在本申请的一些实施例中,电极组件为卷绕结构。第一极片包括第一活性材料层,第一活性材料层包括第一端部,第一端部设于卷绕结构的卷绕起始端。第二极片包括第二活性材料层,第二活性材料层包括第二端部,第二端部设于卷绕结构的卷绕起始端。沿第一极片的长度方向,第一连接区的几何中心和第一端部之间的距离为D1;沿第二极片的长度方向,第二连接区的几何中心和第二端部之间的距离为D2,满足:0.5≤D1/D2≤2。相较于D1/D2的其他值,当0.5≤D1/D2≤2时,第一极片产生的磁场与第二极片产生的磁场相互抵消的效果较好,电化学装置产生的磁场对用电设备的影响较小。进一步地,0.9≤D1/D2≤1.1,此时,第一极片产生的磁场与第二极片产生的磁场相互抵消的效果更好,且电化学装置端面各处的磁场强度差别较小。
在本申请的一些实施例中,该电化学装置还满足以下条件(a)至(b)中的至少一者:(a)第一连接件远离第一电极的端部设有第四连接区;沿垂直于顶壁的方向观察,第四连接区的几何中心与第一电极的几何中心之间的线段长度为L3,满足:0.5≤L1/L3≤2。(b)第二连接件远离第三连接区的端部设有第五连接区;沿垂直于底壁的方向观察,第五连接区的几何中心与第三连接区的几何中心之间的线段长度为L4,满足:0.5≤L2/L4≤2。
相较于L1/L3的其他值,当0.5≤L1/L3≤2时,第一极耳产生的磁场与第一连接件产生的磁场相互抵消的效果较好,电化学装置顶壁侧各处的磁场强度差别较小。相较于L2/L4的其他值,当0.5≤L2/L4≤2时,第二极耳产生的磁场与第二连接件产生的磁场相互抵消的效果较好,电化学装置底壁侧各处的磁场强度差别较小。
在本申请的一些实施例中,该电化学装置还满足以下条件(1)至(4)中的至少一者:(1)第一极耳和第二极耳位于电极组件的相对侧;(2)顶壁具有相对的第一表面和第二表面,顶壁设有贯穿第一表面和第二表面的通孔,第一电极设于通孔;(3)顶壁与第一电极之间设有绝缘件;(4)壳体包括金属材料。
本申请的第二方面,还提供一种用电设备,用电设备包括上述任一实施例中的电化学装置。上述电化学装置可减弱自身产生的磁场,拥有较好的电磁特性,降低自身磁场对用电设备的影响。
附图说明
图1是本申请的一个实施例中电化学装置的第一视图。
图2是本申请的一个实施例中电化学装置的第二视图。
图3是本申请的一个实施例中电化学装置的局部剖视图。
图4是本申请的一个实施例中第一电极的结构示意图。
图5是本申请的一个实施例中电极组件、第一极耳和第二极耳的第一视图。
图6是本申请的一个实施例中电极组件、第一极耳和第二极耳的第二视图。
图7是本申请的一个实施例中电化学装置的第三视图。
图8是本申请的一个实施例中电极组件、第一极耳和第二极耳的第三视图。
图9是本申请的另一个实施例中电化学装置的第四视图。
图10是本申请的一个实施例中电化学装置的第五视图。
图11是本申请的一个实施例中电化学装置的第六视图。
图12是本申请的一个实施例中用电设备的结构示意图。
主要元件符号说明
电化学装置 100
壳体 1
顶壁 11
第一电极 111
第一部分 1111
第三表面 1111a
第二部分 1112
第一表面 112
第二表面 113
通孔 114
侧壁 12
底壁 13
导电部 131
容腔空间 14
电极组件 2
第一极片 21
第一活性材料层 211
第一端部 2111
第二极片 22
第二活性材料层 221
第二端部 2211
隔离膜 23
第一极耳 3
第一连接区 31
第二极耳 4
第二连接区 41
第三连接区 42
第一连接件 5
第四连接区 51
第二连接件 6
第五连接区 61
绝缘件 7
第四连接区的几何中心与第一电极的几何 W1中心之间的连线
第一连接区的几何中心与第一电极的几何 W2中心之间的连线
第五连接区的几何中心与第三连接区的几 W3
何中心之间的连线
第二连接区的几何中心与第三连接区的几 W4
何中心之间的连线
第一连接区的几何中心与第一电极的几何 L1
中心之间的线段长度
第二连接区的几何中心与第三连接区的几 L2
何中心之间的线段长度
第四连接区的几何中心与第一电极的几何 L3
中心之间的线段长度
第五连接区的几何中心与第三连接区的几 L4
何中心之间的线段长度
第一区域 A1
第二区域 A2
第三区域 A3
用电设备 200
设备本体 210
第一方向 X
第二方向 Y
第三方向 Z
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“设于”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。
本申请的第一方面,提供一种电化学装置,包括壳体和收容于壳体内的电极组件。壳体包括顶壁、侧壁和底壁,顶壁设有第一电极。电极组件包括第一极片和第二极片。该电化学装置满足以下条件(i)至(ii)中的至少一者:(i)电化学装置还包括第一极耳和设于壳体外的第一连接件。第一极耳连接第一极片和第一电极,第一极耳包括与第一极片连接的第一连接区。第一连接件连接第一电极。沿垂直于顶壁的方向观察,第一连接区的几何中心与第一电极的几何中心之间的连线为第一基准线,以第一电极的几何中心为圆心,以第一连接区的几何中心与第一电极的几何中心之间的线段长度L1为半径,第一基准线两侧±45°的扇形区域为第一区域,第一连接件的面积为S1,第一连接件与第一区域的重叠部分的面积为S2,满足:S2/S1≥50%。(ii)电化学装置还包括第二极耳和设于壳体外的第二连接件。第二极耳连接第二极片和壳体,第二极耳包括与第二极片连接的第二连接区和与壳体连接的第三连接区。第二连接件连接壳体。沿垂直于底壁的方向观察,第二连接区的几何中心与第三连接区的几何中心之间的连线为第二基准线,以第三连接区的几何中心为圆心,以第二连接区的几何中心与第三连接区的几何中心之间的线段长度L2为半径,第二基准线两侧±45°的扇形区域为第二区域,第二连接件的面积为S3,第二连接件与第二区域的重叠部分的面积为S4,满足:S4/S3≥50%。当电化学装置处于充/放电状态时,第一极耳产生的磁场与第一连接件产生的磁场可至少部分抵消,和/或第二极耳产生的磁场与第二连接件产生的磁场可至少部分抵消,使得电化学装置端面产生的磁场减弱。相较于S2/S1和/或S4/S3的其他值,当S2/S1≥50%和/或S4/S3≥50%时,电化学装置端面的磁场较弱,对用电设备的电磁干扰较小。
作为示例性的,以电化学装置放置于水平面、底壁在下、顶壁在上为例作进一步的说明。
下面结合附图,对本申请的实施例作进一步的说明。
如图1、图2和图3所示,本申请的实施方式提供一种电化学装置100,电化学装置100包括壳体1、电极组件2、第一极耳3、第二极耳4、第一连接件5和第二连接件6。电极组件2、第一极耳3和第二极耳4设于壳体1内部,电极组件2连接第一极耳3和第二极耳4。第一连接件5和第二连接件6设于壳体1外,第一连接件5与第一极耳3电连接,第二连接件6与第二极耳4电连接。第一连接件5和第二连接件6可用于外接用电设备,以使得电化学装置100能够为用电设备供电。
壳体1包括顶壁11、侧壁12和底壁13,顶壁11、侧壁12和底壁13围设形成容腔空间14,电极组件2、第一极耳3和第二极耳4设于容腔空间14内。
顶壁11设有第一电极111,第一电极111连接第一极耳3和第一连接件5。
在一实施例中,顶壁11设有通孔114并包括相背离的第一表面112和第二表面113,通孔114贯穿第一表面112和第二表面113,第一表面112位于顶壁11面向容腔空间14的一侧,第二表面113位于顶壁11背离容腔空间14的一侧。
第一电极111的至少部分设于通孔114内。在一实施例中,电化学装置100还包括绝缘件7,绝缘件7设于顶壁11和第一电极111之间,绝缘件7连接顶壁11和第一电极111,使顶壁11与第一电极111绝缘,减少电化学装置100发生短路的风险。
在一实施例中,第一电极111的材质包括但不限于铝或铜金属。
在一实施例中,底壁13包括导电部131,导电部131连接第二极耳4和第二连接件6,使第二极耳4和第二连接件6电连接。在一实施例中,导电部131包括金属材料。
在一实施例中,第一连接件5包括金属材料。在一实施例中,第二连接件6包括金属材料。
在其他实施例中,第一电极111也可以设于通孔114内(图未示),绝缘件7设于第一电极111与通孔114的内壁之间。
如图3和图4所示,第一电极111包括第一部分1111和第二部分1112。
第一部分1111具有第三表面1111a,第二部分1112伸出于第三表面1111a。
第一部分1111设于容腔空间14内,第二部分1112位于通孔114内。
为了便于理解及描述,下面以垂直于顶壁11的方向为第三方向Z,沿第三方向Z观察,第一连接件5的长度方向为第一方向X、第二连接件6的长度方向为第二方向Y为例作进一步的说明。
在一实施例中,绝缘件7为环形结构,第一电极111的第二部分1112穿过环形结构。
在一实施例中,绝缘件7包括但不限于密封胶。
如图5和图6所示,电极组件2包括第一极片21、第二极片22和隔离膜23,隔离膜23设于第一极片21和第二极片22之间。在一实施例中,第一极片21、隔离膜23和第二极片22卷绕设置。
第一极片21和第二极片22中的一个为正极片,另一个为负极片。
第一极耳3和第二极耳4中的一个为正极耳,另一个为负极耳。
第一极片21包括第一活性材料层211,第一极耳3具有第一连接区31,第一极耳3于第一连接区31连接于第一极片21。
第二极片22包括第二活性材料层221,第二极耳4具有第二连接区41,第二极耳4于第二连接区41连接于第二极片22。
在一实施例中,第一极耳3位于电极组件2的一侧,第二极耳4位于电极组件2相对的另一侧。在其他实施例中,第一极耳3和第二极耳4也可以位于电极组件2的同侧(图未示)。
电极组件2为卷绕结构。在一实施例中,第一活性材料层211包括第一端部2111,第一端部2111设于卷绕结构的卷绕起始端,第二活性材料层221包括第二端部2211,第二端部2211设于卷绕结构的卷绕起始端。
沿第一极片21的长度方向,第一连接区31的几何中心至第一端部2111之间的距离为D1。沿第二极片22的长度方向,第二连接区41的几何中心至第二端部2211之间的距离为D2。可选的,0.5≤D1/D2≤2。
当电化学装置100处于充/放电状态时,第一端部2111至第一连接区31之间的电流方向与第二端部2211至第二连接区41之间的电流方向相反,第一极片21与第二极片22中相反电流产生的磁场可至少部分抵消,继而降低电化学装置100产生的磁场对用电设备的影响。
进一步可选的,0.9≤D1/D2≤1.1。当0.9≤D1/D2≤1.1时,第一极片21产生的磁场与第二极片22产生的磁场相互抵消的效果更好,且电化学装置100端面各处的磁场强度差别较小。
请参阅图1、图2和图3,第二极耳4还具有第三连接区42,第二极耳4于第三连接区42连接于底壁13的导电部131。
第一连接件5远离第一电极111的端部设有第四连接区51,第二连接件6远离第三连接区42的端部设有第五连接区61,第四连接区51和第五连接区61可用于外接用电设备,使电化学装置100能够与用电设备电连接在一起。
请结合图5、图6和图7,沿第三方向Z观察,第四连接区51的几何中心与第一电极111的几何中心之间的连线为W1,第一连接区31的几何中心与第一电极111的几何中心之间的连线为W2,连线W1与连线W2的夹角为θ。
本申请中,θ为沿第三方向Z观察,以第一电极111的几何中心为端点,经过第四连接区51几何中心的射线与经过第一连接区31几何中心的射线之间的夹角。
在一实施例中,0°≤θ≤45°。当电化学装置100处于充/放电状态时,沿第三方向Z观察,电流在第一极耳3和第一连接件5上的流向趋于相反,第一极耳3产生的磁场与第一连接件5产生的磁场可至少部分抵消,使得电化学装置100顶壁11侧产生的磁场减弱,继而降低电化学装置100产生的磁场对用电设备的影响。相较于θ>45°,当θ≤45°时,第一极耳3产生的磁场与第一连接件5产生的磁场相互抵消的效果较好,电化学装置100的电磁特性较好。
沿第三方向Z观察,第五连接区61的几何中心与第三连接区42的几何中心之间的连线为W3,第二连接区41的几何中心与第三连接区42的几何中心之间的连线为W4,连线W3与连线W4的夹角为β。
本申请中,β为沿第三方向Z观察,以第三连接区42的几何中心为端点,经过第五连接区61几何中心的射线与经过第二连接区41几何中心的射线之间的夹角。
在一实施例中,0°≤β≤45°。当电化学装置100处于充/放电状态时,沿第三方向Z观察,电流在第二极耳4和第二连接件6上的流向趋于相反,第二极耳4产生的磁场与第二连接件6产生的磁场可至少部分抵消,使得电化学装置100底壁13侧产生的磁场减弱,继而降低电化学装置100产生的磁场对用电设备的影响。相较于β>45°,当β≤45°时,第二极耳4产生的磁场及电感与第二连接件6产生的磁场及电感相互抵消的效果较好,电化学装置100的电磁特性较好。
沿第三方向Z观察,第一连接区31的几何中心与第一电极111的几何中心之间的线段长度为L1,第四连接区51的几何中心与第一电极111的几何中心之间的线段长度为L3。
可选的,0.5≤L1/L3≤2。相较于L1/L3的其他值,当0.5≤L1/L3≤2时,第一极耳3产生的磁场与第一连接件5产生的磁场相互抵消的效果较好,电化学装置100产生的磁场对用电设备的影响较小。可选的,0.9≤L1/L3≤1.1。
沿第三方向Z观察,第二连接区41的几何中心与第三连接区42的几何中心之间的线段长度为L2,第五连接区61的几何中心与第三连接区42的几何中心之间的线段长度为L4。
在一实施例中,0.5≤L2/L4≤2。相较于L2/L4的其他值,当0.5≤L2/L4≤2时,第二极耳4产生的磁场与第二连接件6产生的磁场相互抵消的效果较好,电化学装置100产生的磁场对用电设备的影响较小。可选的,0.9≤L2/L4≤1.1。
在一实施例中,连线W2与连线W4之间的夹角为α,可选的,0°≤α≤60°。当电化学装置100处于充/放电状态时,第一极耳3产生的磁场与第二极耳4产生的磁场可至少部分抵消,使得电化学装置100整体产生的磁场减弱,继而降低电化学装置100产生的磁场对用电设备的影响。在本申请中,夹角α为连线W2与连线W4或两者延长线之间的交点至第一连接区31几何中心的射线与该交点至第二连接区41几何中心的射线之间的夹角。
如图8和图9所示,沿第三方向Z观察,以连线W2为第一基准线,以第一电极111的几何中心为圆心,以线段长度L1为半径,第一基准线两侧±45°的扇形区域为第一区域A1,第一连接件5的面积为S1,第一连接件5与第一区域A1的重叠部分的面积为S2。
可选的,S2/S1≥50%。相较于S2/S1<50%,当S2/S1≥50%时,第一极耳3产生的磁场与第一连接件5产生的磁场相互抵消的效果较好,电化学装置100顶壁11侧产生的磁场对用电设备的影响较小。
可选的,S2/S1≥70%。当S2/S1≥70%时,第一极耳3产生的磁场与第一连接件5产生的磁场相互抵消的效果更好,并且,顶壁11侧各处的磁场差别较小。
在一实施例中,沿第三方向Z观察,以连线W4为第二基准线,以第三连接区42的几何中心为圆心,以线段长度L2为半径,第二基准线两侧±45°的扇形区域为第二区域A2,第二连接件6的面积为S3,第二连接件6与第二区域A2的重叠部分的面积为S4。
可选的,S4/S3≥50%。相较于S4/S3<50%,当S4/S3≥50%时,此时,第二极耳4产生的磁场与第二连接件6产生的磁场相互抵消的效果较好,电化学装置100底壁13侧产生的磁场对用电设备的影响较小。
进一步的,S4/S3≥70%。当S4/S3≥70%时,第二极耳4产生的磁场与第二连接件6产生的磁场相互抵消的效果更好,并且,底壁13侧各处的磁场差别较小。
如图10和图11所示,在一实施例中,沿第三方向Z观察,以连线W1为第三基准线,以第一电极111的几何中心为圆心,以线段长度L3为半径,第三基准线两侧±45°的扇形区域为第三区域A3,第二连接件6与第三区域A3的重叠部分的面积为S5。
在一实施例中,S5/S3≥50%。当电化学装置100处于充/放电状态时,第一连接件5产生的磁场与第二连接件6产生的磁场可至少部分抵消,使得电化学装置100整体产生的磁场减弱,继而降低电化学装置100产生的磁场对用电设备的影响。
可选的,S5/S3≥85%。当S5/S3≥85%时,第一连接件5产生的磁场与第二连接件6产生的磁场相互抵消的效果更好,并且,电化学装置100顶壁11侧和底壁13侧各处的磁场差别较小。
为了验证本申请对电化学装置100产生的磁场的减弱效果,做了以下多个对比试验:
试验一:
使第一极耳为正极耳、第二极耳为负极耳、夹角β为0°、S4/S3的值为100%、夹角α为0°、D1/D2的值为0.9418,改变S2/S1及夹角θ的大小,记录顶壁11侧的磁通密度B。
本申请中,磁通密度也被称为磁感应强度,可用来表示磁场的强弱。磁通密度的数值越大,表示磁场越强,对电化学装置100产生的磁场的减弱效果越小;磁通密度的数值越小,表示磁场越弱,对电化学装置100产生的磁场的减弱效果越大。
表1不同S2/S1的记录对比
Figure BDA0003739641730000101
Figure BDA0003739641730000111
根据表1可知,当S2/S1为100%、θ为0°时,磁通密度B约为4.56×10-6T;当S2/S1为50%、θ为47°时,磁通密度B约为6.73×10-6T(约为S2/S1为100%、θ为0°时的1.48倍);当S2/S1为0%、θ为70°时,磁通密度B约为7.47×10-6T(约为S2/S1为100%、θ为0°时的1.64倍);当S2/S1为0%、θ为180°时,磁通密度B约为9.83×10-6T(约为S2/S1为100%、θ为0°时的2.16倍)。
当S2/S1为100%时,沿第三方向Z观察,第一连接件5的投影与第一区域A1的投影重叠,电化学装置100的电磁特性较好。并且,随着夹角θ值的变小,电化学装置100的电磁特性逐渐优化。
试验二:
使第一极耳为正极耳、第二极耳为负极耳、夹角θ为0°、S2/S1的值为100%、夹角β为0°,改变S5/S3、夹角α、D1/D2的大小,记录顶壁11侧的磁通密度B1、底壁13侧的磁通密度B2。
表2不同S5/S3的记录对比
Figure BDA0003739641730000121
根据表2可知,当S5/S3为100%、α为0°时,磁通密度B1约为4.560×10-6T,磁通密度B2约为3.390×10-6T。当S5/S3为55%、α为45°时,磁通密度B1约为5.265×10-6T(约为S5/S3为100%、α为0°时的1.15倍),磁通密度B2约为4.115×10-6T(约为S5/S3为100%、α为0°时的1.21倍)。当S5/S3为0%、α为90°时,磁通密度B1约为5.940×10-6T(约为S5/S3为100%、α为0°时的1.30倍),磁通密度B2约为4.850×10-6T(约为S5/S3为100%、α为0°时的1.43倍)。
当S5/S3为100%时,沿第三方向Z观察,第二连接件6的投影与第三区域A3的投影重叠,电化学装置100的电磁特性较好。并且,随着α值的变小,电化学装置100的电磁特性逐渐优化,电化学装置100顶壁11侧和底壁13侧的磁通密度进一步显著降低。
如图12所示,本申请的实施方式还提供一种用电设备200,用电设备200包括设备本体210和上述任一实施例的电化学装置100,电化学装置100设置在设备本体210上。电化学装置100可减弱自身产生的磁场,拥有较好的电磁特性,减弱自身磁场对用电设备200的影响。
另外,本领域技术人员还可在本申请精神内做其它变化,当然,这些依据本申请精神所做的变化,都应包含在本申请所公开的范围。

Claims (10)

1.一种电化学装置,包括:
壳体,所述壳体包括顶壁、侧壁和底壁,所述顶壁设有第一电极;
收容于所述壳体内的电极组件,所述电极组件包括第一极片和第二极片;
其特征在于,满足以下条件(i)至(ii)中的至少一者:
(i)所述电化学装置还包括:
第一极耳,连接所述第一极片和所述第一电极,所述第一极耳包括与所述第一极片连接的第一连接区;
设于所述壳体外的第一连接件,所述第一连接件连接所述第一电极;
沿垂直于所述顶壁的方向观察,所述第一连接区的几何中心与所述第一电极的几何中心之间的连线为第一基准线,以所述第一电极的几何中心为圆心,以所述第一连接区的几何中心与所述第一电极的几何中心之间的线段长度L1为半径,所述第一基准线两侧±45°的扇形区域为第一区域,所述第一连接件的面积为S1,所述第一连接件与所述第一区域的重叠部分的面积为S2,满足:S2/S 1≥50%;
(ii)所述电化学装置还包括:
第二极耳,连接所述第二极片和所述壳体,所述第二极耳包括与所述第二极片连接的第二连接区和与所述壳体连接的第三连接区;
设于所述壳体外的第二连接件,所述第二连接件连接所述壳体;
沿垂直于所述底壁的方向观察,所述第二连接区的几何中心与所述第三连接区的几何中心之间的连线为第二基准线,以所述第三连接区的几何中心为圆心,以所述第二连接区的几何中心与所述第三连接区的几何中心之间的线段长度L2为半径,所述第二基准线两侧±45°的扇形区域为第二区域,所述第二连接件的面积为S3,所述第二连接件与所述第二区域的重叠部分的面积为S4,满足:S4/S3≥50%。
2.如权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,满足以下条件(iii)至(iv)中的至少一者:
(iii)S2/S 1≥70%;
(iv)S4/S3≥70%。
3.如权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,满足以下条件(v)至(vi)中的至少一者:
(v)所述第一连接件远离所述第一电极的端部设有第四连接区;
沿垂直于所述顶壁的方向观察,所述第四连接区的几何中心与所述第一电极的几何中心之间的连线与所述第一连接区的几何中心与所述第一电极的几何中心之间的连线的夹角为θ,满足:0°≤θ≤45°;
(vi)所述第二连接件远离所述第三连接区的端部设有第五连接区;
沿垂直于所述底壁的方向观察,所述第五连接区的几何中心与所述第三连接区的几何中心之间的连线与所述第二连接区的几何中心与所述第三连接区的几何中心之间的连线的夹角为β,满足:0°≤β≤45°。
4.如权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,
所述第一连接件远离所述第一电极的端部设有第四连接区;
沿垂直于所述顶壁的方向观察,所述第四连接区的几何中心与所述第一电极的几何中心之间的连线为第三基准线,以所述第一电极的几何中心为圆心,以所述第四连接区的几何中心与所述第一电极的几何中心之间的线段长度L3为半径,所述第三基准线两侧±45°的扇形区域为第三区域,所述第二连接件与所述第三区域的重叠部分的面积为S5,满足:S5/S3≥50%。
5.如权利要求4所述的电化学装置,其特征在于,所述面积S5与所述面积S3的比值满足:S5/S3≥85%。
6.如权利要求4所述的电化学装置,其特征在于,沿垂直于所述顶壁的方向观察,所述第一基准线与所述第二基准线之间的夹角为α,满足:0°≤α≤60°。
7.如权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,
所述电极组件为卷绕结构;
所述第一极片包括第一活性材料层,所述第一活性材料层包括第一端部,所述第一端部设于所述卷绕结构的卷绕起始端;
所述第二极片包括第二活性材料层,所述第二活性材料层包括第二端部,所述第二端部设于所述卷绕结构的卷绕起始端;
沿所述第一极片的长度方向,所述第一连接区的几何中心和所述第一端部之间的距离为D1;沿所述第二极片的长度方向,所述第二连接区的几何中心和所述第二端部之间的距离为D2,满足:0.5≤D1/D2≤2。
8.如权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,满足以下条件(a)至(b)中的至少一者:
(a)所述第一连接件远离所述第一电极的端部设有第四连接区;沿垂直于所述顶壁的方向观察,所述第四连接区的几何中心与所述第一电极的几何中心之间的线段长度为L3,满足:0.5≤L1/L3≤2;
(b)所述第二连接件远离所述第三连接区的端部设有第五连接区;沿垂直于所述底壁的方向观察,所述第五连接区的几何中心与所述第三连接区的几何中心之间的线段长度为L4,满足:0.5≤L2/L4≤2。
9.如权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,满足以下条件(1)至(4)中的至少一者:
(1)所述第一极耳和所述第二极耳位于所述电极组件的相对侧;
(2)所述顶壁具有相对的第一表面和第二表面,所述顶壁设有贯穿所述第一表面和所述第二表面的通孔,所述第一电极设于所述通孔;
(3)所述顶壁与所述第一电极之间设有绝缘件;
(4)所述壳体包括金属材料。
10.一种用电设备,其特征在于,包括权利要求1至9任一项所述的电化学装置。
CN202180008812.9A 2021-10-29 2021-10-29 电化学装置及用电设备 Pending CN114938691A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2021/127691 WO2023070590A1 (zh) 2021-10-29 2021-10-29 电化学装置及用电设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114938691A true CN114938691A (zh) 2022-08-23

Family

ID=82862359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180008812.9A Pending CN114938691A (zh) 2021-10-29 2021-10-29 电化学装置及用电设备

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN114938691A (zh)
WO (1) WO2023070590A1 (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006210167A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Hitachi Maxell Ltd コイン形電池
JP2008123875A (ja) * 2006-11-14 2008-05-29 Nec Tokin Corp コイン型電気化学素子
KR20090022283A (ko) * 2007-08-30 2009-03-04 손진형 코인형 전지소자용 단자 및 그 제조방법
CN102569866A (zh) * 2010-12-31 2012-07-11 比亚迪股份有限公司 一种电池
WO2018090175A1 (zh) * 2016-11-15 2018-05-24 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池及电池模组
CN110870129A (zh) * 2017-07-31 2020-03-06 日东电工株式会社 电池组、无线电力传送系统以及助听器
CN214124061U (zh) * 2020-12-24 2021-09-03 比亚迪股份有限公司 电池及采用该电池的电子设备
CN113557630A (zh) * 2020-02-07 2021-10-26 宁德新能源科技有限公司 电池和具有所述电池的用电装置
CN216288852U (zh) * 2021-10-29 2022-04-12 宁德新能源科技有限公司 电化学装置及用电设备

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006210167A (ja) * 2005-01-28 2006-08-10 Hitachi Maxell Ltd コイン形電池
JP2008123875A (ja) * 2006-11-14 2008-05-29 Nec Tokin Corp コイン型電気化学素子
KR20090022283A (ko) * 2007-08-30 2009-03-04 손진형 코인형 전지소자용 단자 및 그 제조방법
CN102569866A (zh) * 2010-12-31 2012-07-11 比亚迪股份有限公司 一种电池
WO2018090175A1 (zh) * 2016-11-15 2018-05-24 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池及电池模组
CN110870129A (zh) * 2017-07-31 2020-03-06 日东电工株式会社 电池组、无线电力传送系统以及助听器
CN113557630A (zh) * 2020-02-07 2021-10-26 宁德新能源科技有限公司 电池和具有所述电池的用电装置
CN214124061U (zh) * 2020-12-24 2021-09-03 比亚迪股份有限公司 电池及采用该电池的电子设备
CN216288852U (zh) * 2021-10-29 2022-04-12 宁德新能源科技有限公司 电化学装置及用电设备

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023070590A1 (zh) 2023-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3852165B1 (en) Secondary battery and manufacturing method for secondary battery
CN102255066B (zh) 可再充电电池
WO2022051915A1 (zh) 电极组件、电化学装置及电子装置
US9698405B2 (en) Electric connector and battery comprising the same
EP3633766B1 (en) Electrode member, electrode assembly, and secondary battery
KR100515830B1 (ko) 전극조립체와 이를 이용한 이차전지
WO2012057931A1 (en) Electrochemical cell with reduced magnetic field emission and corresponding devices
EP2445033B1 (en) Rechargeable battery
CN216288852U (zh) 电化学装置及用电设备
WO2023025127A1 (zh) 电池及电子设备
WO2023185285A1 (zh) 电池
CN115117462A (zh) 电芯、电池包以及电子设备
CN215644894U (zh) 电池和蓝牙耳机
CN114006021B (zh) 电化学装置及用电设备
US20110262787A1 (en) Electrochemical Cell with Reduced Magnetic Field Emission and Corresponding Devices
WO2024087957A1 (zh) 卷绕式电芯、电池、电池组件及用电装置
WO2023165349A1 (zh) 电化学装置以及用电设备
CN114938691A (zh) 电化学装置及用电设备
US10727468B2 (en) Battery with lead weld region bump
JP2013214409A (ja) 巻回型電池
US20210287838A1 (en) Inductor component
WO2021027535A1 (zh) 二次电池
CN213546361U (zh) 一种集流体组件及电池、物体
WO2023070591A1 (zh) 电化学装置及用电设备
JP2013225462A (ja) 巻回型電池

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination