CN115004458A - 电池及电子设备 - Google Patents

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CN115004458A
CN115004458A CN202180006151.6A CN202180006151A CN115004458A CN 115004458 A CN115004458 A CN 115004458A CN 202180006151 A CN202180006151 A CN 202180006151A CN 115004458 A CN115004458 A CN 115004458A
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electrode assembly
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刘道林
邱慎照
丁宇
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Ningde Amperex Technology Ltd
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Abstract

一种电池(100)及具有电池(100)的电子设备；电池(100)包括：电极组件(10)和呈弧形的壳体组件(20)，壳体组件(20)用以收容电极组件(10)，壳体组件(20)设有第一极柱(221)；电极组件(10)包括第一极片(11)，第一极片(11)包括第一集流体(111)和第一活性物质层(112)，第一集流体(111)包括相对的第一表面和第二表面，第一集流体(111)包括第一表面和第二表面中的至少一者设有第一活性物质层(112)的第一涂覆区(11a)，第一集流体(111)的第一端部(1111)包括第一表面和第二表面均未设有第一活性物质层(112)的第一空箔区(11b)，第一极柱(221)连接于第一空箔区(11b)。

Description

电池及电子设备
技术领域
本申请涉及储能技术领域，尤其涉及一种电池及电子设备。
背景技术
近年来，智能穿戴设备如智能头盔、VR眼镜等应用在市场逐渐升温，随着智能穿戴产品的多样化，对电池结构的适配性要求也日益增加，弧形电池有利于弧形屏幕或可弯曲设备使用。然而当前的弧形电池在便携式可穿戴电子设备上仍存在如下问题：1.软包封装顶封占据空间大，导致焊接的极片短，电流传导面积小且传导距离长；2.软包电池塑形能力差，存在弧度反弹的风险。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种电池及电子设备，其能够有效抑制弧度反弹并且提升电池的传导效率。
本申请的实施例提供一种电池，包括：电极组件和呈弧形的壳体组件，所述壳体组件用以收容所述电极组件，所述壳体组件设有第一极柱；所述电极组件包括第一极片，所述第一极片包括第一集流体和第一活性物质层，所述第一集流体包括相对的第一表面和第二表面，所述第一集流体包括所述第一表面和所述第二表面中的至少一者设有所述第一活性物质层的第一涂覆区，所述第一集流体的第一端部包括所述第一表面和所述第二表面均未设有所述第一活性物质层的第一空箔区，所述第一极柱连接于所述第一空箔区。
进一步地，在一些实施例中，所述电极组件还包括：第二极片和隔膜，所述隔膜设于所述第一极片和第二极片之间；所述第二极片包括第二集流体和第二活性物质层，所述第二集流体包括相对的第三表面和第四表面，所述第二集流体包括所述第三表面和所述第四表面中的至少一者设有所述第二活性物质层的第二涂覆区，所述第二集流体的第二端部包括所述第三表面和所述第四表面均未设有所述第二活性物质层的第二空箔区；所述壳体组件还设有导接部，所述导接部连接于所述第二空箔区。
进一步地，在一些实施例中，所述电极组件具有卷绕结构，所述第一极片包括多个所述第一空箔区，多个所述第一空箔区连接以形成第一极耳；所述第二极片包括多个所述第二空箔区，多个所述第二空箔区连接以形成第二极耳。
进一步地，在一些实施例中，所述电极组件具有叠片结构，所述电极组件包括多个所述第一极片以及多个所述第二极片，多个所述第一空箔区连接以形成第一极耳，多个所述第二空箔区连接以形成第二极耳。
进一步地，在一些实施例中，所述壳体组件包括壳体和壳盖，所述壳盖连接所述壳体，沿所述壳体组件的弯曲长度方向，所述第一极柱设于所述壳盖的一端，所述导接部与所述壳体组件绝缘连接。
进一步地，在一些实施例中，所述第二极耳周侧设有绝缘带，以与所述壳体组件绝缘。
进一步地，在一些实施例中，沿所述壳体组件的弯曲长度方向，所述电极组件包括相对的第三端部和第四端部，所述第一极耳位于所述第三端部，所述第二极耳位于所述第四端部。
进一步地，在一些实施例中，所述第一空箔区由所述第一涂覆区一体延伸形成。在一些实施例中，所述第二空箔区由所述第二涂覆区一体延伸形成。在一些实施例中，多个所述第一空箔区之间直接焊接连接。在一些实施例中，多个所述第二空箔区之间直接焊接连接。在一些实施例中，沿所述电极组件的厚度方向，所述电极组件的最外层均为所述第一极片。
进一步地，在一些实施例中，所述导接部为第二极柱或片状的导接片。
进一步地，在一些实施例中，沿所述壳体组件的弯曲长度方向，所述导接部设于所述壳盖上与所述第一极柱相对的一端。
进一步地，在一些实施例中，所述壳体包括底壁和侧壁，所述底壁与所述壳盖位于所述侧壁相对的两侧，所述侧壁设有凹陷区，以与所述壳盖形成供所述第二极片伸出的开口。
进一步地，在一些实施例中，所述壳体组件还包括绝缘片，所述绝缘片设于所述壳盖，并连接所述导接部。在一些实施例中，所述绝缘片铆接或粘接于所述壳盖。
进一步地，在一些实施例中，所述壳体内设有垫片，所述第三端部和/或所述第四端部与所述垫片相接，以固定所述电极组件在所述壳体内的位置。
进一步地，在一些实施例中，所述壳体组件还包括密封盖，所述壳盖设有通孔，用于向所述壳体内注入电解液，所述密封盖设于所述通孔内，以密封所述壳体。
进一步地，在一些实施例中，所述第二极片的周侧设有绝缘密封圈，所述绝缘密封圈与所述开口之间设有密封胶。
进一步地，在一些实施例中，沿所述壳体组件的弯曲长度方向，所述通孔设于所述壳盖或壳体的端部。
本申请还提供一种电子设备，包括上述的电池。
本申请的电池及电子设备将壳体组件设置为弧形结构，有效抑制设于弧形壳体组件内的电极组件的弧度反弹，并且通过在第一极片上设置第一空箔区，使壳体组件的第一极柱直接连接第一空箔区，相较于在极片上焊接极耳的传导方式，无需额外焊接极耳，有效增大电流传导面积，电流在电极组件和壳体组件之间进行传导，无需经过额外焊接的极耳，明显缩短电流传导距离，有效提升电池的传导效率。
附图说明
图1示出了本申请一些实施方式中电池的结构示意图。
图2示出了图1中电池的分解结构示意图。
图3示出了本申请一些实施方式中电极组件的结构示意图。
图4示出了本申请一些实施方式中第一极片的结构示意图。
图5示出了本申请一些实施方式中第二极片的结构示意图。
图6示出了本申请另一些实施方式中第一极片的结构示意图。
图7示出了本申请又一些实施方式中电池的结构示意图。
主要元件符号说明
电池 100
电极组件 10
第三端部 10a
第四端部 10b
绝缘带 10c
第一极片 11
第一涂覆区 11a
第一空箔区 11b
第一极耳 111b
第一集流体 111
第一端部 1111
第二极片 12
第二涂覆区 12a
第二空箔区 12b
第二极耳 121b
第二集流体 121
第二端部 1211
隔膜 13
壳体组件 20
通孔 20a
密封盖 20b
壳体 21
底壁 211
侧壁 212
凹陷区 2121
壳盖 22
连接孔 22a
绝缘片 22b
第一极柱 221
导接部 222
绝缘密封圈 2221
密封胶 2222
弯曲长度方向 T
如下具体实施例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，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
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。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
请参阅图1和图2，本申请一些实施方式提供一种电池100，电池100包括电极组件10、壳体组件20和电解液(图未示)。壳体组件20呈弧形设置，电极组件10和电解液设于壳体组件20内。将壳体组件20设置为弧形结构，有效抑制设于弧形的壳体组件20内的电极组件10的弧度反弹。在一些实施方式中，壳体组件20包括钢壳。
请参阅图3，电极组件10包括第一极片11、第二极片12和设于第一极片11和第二极片12之间的隔膜13，隔膜13用于防止第一极片11和第二极片12直接接触，从而防止电极组件10短路。
请参阅图4，第一极片11包括第一集流体111，第一集流体111包括第一表面和第二表面，第一表面和\或第二表面设有第一活性物质层112，以形成第一涂覆区11a。第一集流体111还包括第一端部1111，第一端部1111所在位置的第一表面和第二表面均未设置第一活性物质层112，以形成第一空箔区11b，第一空箔区11b连接壳体组件20。
在一些实施方式中，第一空箔区11b由第一涂覆区11a一体延伸形成。
请参阅图5，第二极片12包括第二集流体121，第二集流体121包括第三表面和第四表面，第三表面和\或第四表面设有第二活性物质层122，以形成第二涂覆区12a。第二集流体121还包括第二端部1211，第二端部1211所在位置的第三表面和第四表面均未设置第二活性物质层122，以形成第二空箔区12b，第二空箔区12b连接壳体组件20。
在一些实施方式中，第二空箔区12b由第二涂覆区12a一体延伸形成。
可以理解的是，电极组件10的结构不同，第一集流体111的第一端部1111和第二集流体121的第二端部1211的位置也会对应变化，如第一端部1111设于第一集流体111的上端，第二端部1211设于第二集流体121的上端。
请参阅图6，在一些实施方式中，电极组件10为卷绕结构，以展开的第一极片11为例，第一极片11设有多个第一空箔区11b，多个第一空箔区11b间隔设于第一集流体111的上端，此时第一集流体111的第一端部1111即位于第一集流体111的上端。在第一极片11和第二极片12层叠卷绕后，多个第一空箔区11b沿电极组件10卷绕的厚度方向位于同一直线上，连接多个第一空箔区11b以形成第一极耳，第一极耳连接壳体组件20。同理，第二极片12的多个第二空箔区12b连接形成第二极耳，第二极耳连接壳体组件20。
请参阅图3，在另一些实施方式中，电极组件10为叠片结构，沿壳体组件20的弯曲长度方向，电极组件10包括相对设置的第三端部10a和第四端部10b。电极组件10包括多个层叠设置的第一极片11和第二极片12以及设于第一极片11和第二极片12之间的隔膜13。每一第一极片11包括第一涂覆区11a和第一空箔区11b，第一空箔区11b设于第一极片11的侧边端部。每一第二极片12包括第二涂覆区12a和第二空箔区12b，第二空箔区12b设于第二极片12的侧边端部。第一涂覆区11a相对第二涂覆区12a设置，第一空箔区11b和第二空箔区12b相对设于电极组件10的两端，多个第一空箔区11b直接焊接连接形成第一极耳111b，第一极耳111b位于电极组件10的第三端部10a，多个第二空箔区12b直接焊接连接形成第二极耳121b，第二极耳121b位于电极组件10的第四端部10b，第一极耳111b和第二极耳121b用于分别连接壳体组件20。该实施例中，每一第一极片11对应的第一集流体111的第一端部1111位于第一极片11的侧端，每一第二极片12对应的第二集流体121的第二端部1211位于第二极片12的侧端。因此，当电极组件10为卷绕或叠片结构时，第一空箔区11b和第二空箔区12b的位置随电极组件10的结构改变。
请参阅图2，沿电极组件10的厚度方向，电极组件10的最外层均为第一极片11，第二极片12与壳体组件20绝缘设置，并且第二极耳周侧包裹有绝缘带10c，以与壳体组件20绝缘。
可以理解的是，当第一极片11和第二极片12的对应的空箔区为异性结构时，第一极耳和第二极耳可以位于电极组件10的同一端，也可以分别位于电极组件10的两端，只要第一空箔区11b和第二空箔区12b的位置不相互干涉即可。
请参阅图2，壳体组件20包括呈弧形设置的壳体21和壳盖22，壳体21用于放置电极组件10，壳盖22连接壳体21。
壳体21内设有垫片(图未示)，电极组件10的第三端部10a和\或第四端部10b抵接于垫片，进而抑制电极组件10在壳体21内移动，稳固电极组件10在壳体21内的位置，降低电极组件10位置不固定造成第一极耳和对应的第一极柱以及第二极耳与对应的导接部222之间焊接位不良，从而影响极耳的导流能力。在一实施例中，导接部222可以为第二极柱或片状的导接片。本实施例以第二极柱进行说明。
沿壳体组件20的弯曲长度方向T，壳盖22或壳体21的端部还设有通孔20a，通孔20a上盖设有密封盖20b，通孔20a用于向壳体21内注入电解液，密封盖20b用于盖设通孔20a，密封壳体21。通过将通孔20a设于壳盖22或壳体21的端部，便于电解液的注入和吸收。
壳体组件20设有用于与第一极耳连接的第一极柱221和与第二极耳连接的第二极柱222。可以理解的是，第一极柱221和第二极柱222可以连接于壳盖22，也可以连接于壳体21，还可以伸出壳体21设置。
在一些实施方式中，沿壳体21的弯曲长度方向，壳盖22设有第一极柱221和第二极柱222，第一极柱221和第二极柱222相对设于壳盖22的端部，用于与电极组件10连接，即第一极柱221连接于多个第一空箔区11b形成的第一极耳111b，第二极柱222连接于多个第二空箔区12b形成的第二极耳121b。其中第二极柱222需与壳体组件20绝缘设置，因此壳盖22的连接孔22a内设有绝缘片22b，第二极柱222穿过绝缘片22b并与壳盖22连接。在一些实施方式中，壳盖22的连接孔22a内铆接或粘接有绝缘片22b。
请参阅图7，在又一些实施方式中，壳体组件20包括呈弧形设置的壳体21和壳盖22，壳盖22连接壳体21。壳体21包括底壁211和侧壁212，底壁211和壳盖22位于侧壁212的两侧，侧壁212设有凹陷区2121，凹陷区2121与壳盖22形成开口。壳体组件20设有第一极柱221和第二极片222，第一极柱221连接于壳盖22的端部并与第一极耳111b连接，第二极片222连接第二极耳121b并从开口内伸出壳体21。其中第二极片222需与壳体组件20绝缘设置，因此，第二极片222的周侧包覆有绝缘密封圈2221，绝缘密封圈2221与开口之间还设有密封胶2222。因此保证第二极片222与壳体组件20绝缘设置。
本申请的电池100将壳体组件20设置为弧形结构，有效抑制设于弧形的壳体组件20内的电极组件10的弧度反弹，并且通过将多个第一空箔区11b直接焊接连接形成第一极耳111b，多个第二空箔区12b直接焊接连接形成第二极耳121b，使第一极片11和第二极片12的端部直接与壳体组件20连接，有效增大电流传导面积，电流在电极组件10和壳体组件20之间进行传导，相较于在极片上焊接极耳的传导方式，明显缩短电流传导距离，从而降低电池内阻，提升电池传导效率，解决了高能量密度的散热问题以及提升电池快充性能。
本申请一些实施方式还提供一种应用上述电池100的电子设备(图未示)。其中，电子装置可为但不仅限于消费性电子产品(例如智能头盔、VR眼镜)、电动工具、储能装置、动力装置等。电子装置内设有一容置腔(图未示)，电池100收容于容置腔中。电池100将壳体组件20设置为弧形结构，有效抑制电极组件10的弧度反弹，有利于提高电子装置的使用寿命，以极片的空箔区作为极耳并与壳体直接连接，解决了高能量密度的散热问题以及提升电池快充性能，有利于提高使用感受。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请公开的范围内。

Claims (15)

1.一种电池，其特征在于，包括：
电极组件，和
呈弧形的壳体组件，用以收容所述电极组件，所述壳体组件设有第一极柱；
所述电极组件包括：
第一极片，所述第一极片包括第一集流体和第一活性物质层，所述第一集流体包括相对的第一表面和第二表面，所述第一集流体包括所述第一表面和所述第二表面中的至少一者设有所述第一活性物质层的第一涂覆区，所述第一集流体的第一端部包括所述第一表面和所述第二表面均未设有所述第一活性物质层的第一空箔区，所述第一极柱连接于所述第一空箔区。
2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，
所述电极组件还包括：第二极片，和
隔膜，设于所述第一极片和第二极片之间；
所述第二极片包括第二集流体和第二活性物质层，所述第二集流体包括相对的第三表面和第四表面，所述第二集流体包括所述第三表面和所述第四表面中的至少一者设有所述第二活性物质层的第二涂覆区，所述第二集流体的第二端部包括所述第三表面和所述第四表面均未设有所述第二活性物质层的第二空箔区；
所述壳体组件还设有导接部，所述导接部连接于所述第二空箔区。
3.如权利要求2所述的电池，其特征在于，所述电池满足以下条件的至少一者：
i)所述电极组件具有卷绕结构，所述第一极片包括多个所述第一空箔区，多个所述第一空箔区连接以形成第一极耳；所述第二极片包括多个所述第二空箔区，多个所述第二空箔区连接以形成第二极耳；
ii)所述电极组件具有叠片结构，所述电极组件包括多个所述第一极片以及多个所述第二极片，多个所述第一空箔区连接以形成第一极耳，多个所述第二空箔区连接以形成第二极耳。
4.如权利要求3所述的电池，其特征在于，所述壳体组件还包括：
壳体；和
壳盖，连接所述壳体，沿所述壳体组件的弯曲长度方向，所述第一极柱设于所述壳盖的一端，所述导接部与所述壳体组件绝缘连接。
5.如权利要求3所述的电池，其特征在于，所述第二极耳周侧设有绝缘带，以与所述壳体组件绝缘。
6.如权利要求3所述的电池，其特征在于，沿所述壳体组件的弯曲长度方向，所述电极组件包括相对的第三端部和第四端部，所述第一极耳位于所述第三端部，所述第二极耳位于所述第四端部。
7.如权利要求3所述的电池，其特征在于，所述电池满足以下条件的至少一者：
a)所述第一空箔区由所述第一涂覆区一体延伸形成；
b)所述第二空箔区由所述第二涂覆区一体延伸形成；
c)多个所述第一空箔区之间直接焊接连接；
d)多个所述第二空箔区之间直接焊接连接；
e)沿所述电极组件的厚度方向，所述电极组件的最外层均为所述第一极片。
8.如权利要求4所述的电池，其特征在于，沿所述壳体组件的弯曲长度方向，所述导接部设于所述壳盖上与所述第一极柱相对的一端。
9.如权利要求4所述的电池，其特征在于，所述壳体包括底壁和侧壁，所述底壁与所述壳盖位于所述侧壁相对的两侧，所述侧壁设有凹陷区，以与所述壳盖形成供所述第二极片伸出的开口。
10.如权利要求4所述的电池，其特征在于，所述壳体组件还包括：
绝缘片，所述绝缘片设于所述壳盖，并连接所述导接部。
11.如权利要求6所述的电池，其特征在于，所述壳体内设有垫片，所述第三端部和/或所述第四端部与所述垫片相接，以固定所述电极组件在所述壳体内的位置。
12.如权利要求9所述的电池，其特征在于，所述壳体组件还包括：
密封盖，所述壳盖设有通孔，用于向所述壳体内注入电解液，所述密封盖设于所述通孔内，以密封所述壳体。
13.如权利要求9所述的电池，其特征在于，所述第二极片的周侧设有绝缘密封圈，所述绝缘密封圈与所述开口之间设有密封胶。
14.如权利要求12所述的电池，其特征在于，沿所述壳体组件的弯曲长度方向，所述通孔设于所述壳盖或壳体的端部。
15.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至14中任一项所述的电池。
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