CN116830371A - 一种电化学装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电化学装置及电子装置，电化学装置包括壳体、至少一个隔板以及至少两个电极组件。壳体包括第一壳体和第二壳体。隔板设于第一壳体与第二壳体之间。电化学装置于第一壳体与第二壳体之间设有至少两个腔体。电极组件包括极片组件以及至少两个与极片组件连接的极耳，极片组件收容于腔体。其中，电化学装置包括第一封印部，第一封印部包括第一封印边；沿第一封印部的厚度方向，位于第一封印部的各极耳之间于第一封印边处的最大距离为d，电化学装置的厚度为D，满足d≤0.4D。如此，能够提高电化学装置的封装可靠性。

Description

一种电化学装置及电子设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电化学装置及电子设备。

背景技术

目前，电池广泛地运用于无人机、手机、平板、笔记本电脑等电子产品中。由于在某些应用场景下，单个电池单体并不能够实现期望的输出功率；因此，通常将多个电池单体相互串联、并联或混联，以使得该多个电池单体共同配合而实现期望功率的输出。然而，将多个电池单体串联、并联或混联虽然能够提高输出功率，但是整个电池组的能量密度却较低。因此，同袋串联/并联电池的设计被提出，同袋串联/并联电池包括壳体以及设置于同一壳体内的多个电极组件，串联的电极组件之间需通过隔离件分隔开以避免高电压下电解液的分解，并联的电极组件之间通过隔离件分隔开可以避免相互之间的干扰。

发明内容

本申请的发明人通过研究发现，当同袋串联/并联电池中，多个电极组件的极耳自壳体的同一侧封印边处伸出壳体时，该封印边的封装可靠性会存在不足，存在安全风险。

鉴于上述技术问题，本申请提供了一种电化学装置及电子装置，以提高同袋串联/并联电池的封装可靠性。

为解决上述技术问题，本申请第一方面：提供一种电化学装置，包括壳体、至少一个隔板以及至少两个电极组件。壳体包括第一壳体和第二壳体。隔板设于第一壳体与第二壳体之间，使电化学装置于第一壳体与第二壳体之间设有至少两个腔体。电极组件包括极片组件以及至少两个与极片组件连接的极耳，极片组件收容于腔体。其中，电化学装置包括第一封印部，第一封印部包括第一封印边；沿第一封印部的厚度方向，位于第一封印部的各极耳之间于第一封印边处的最大距离为d，电化学装置的厚度为D，满足：d≤0.4D。

通过满足d≤0.4D，能够提高第一封印部的表面平整度，降低由于极耳在第一封印部的厚度方向上的高度差值过大，导致壳体与隔板在第一封印部处封装时，由于局部欠压，导致封印强度较弱的风险，同时，壳体的侧壁能够为第一封印部欠压处的封装提供适当的应变，促进欠压处壳体与隔板之间的封装，从而提高封装的可靠性。

可选的，电化学装置满足以下条件中的至少一者：(1)d≤0.15D；(2)d≤2mm。满足该两条件中的至少一者时，可以进一步提高第一封印部位置的平整度，从而提高壳体与隔板在第一封印部处封装时，各处受压的均匀性，进而进一步提高第一封印部的封装可靠性。

可选的，至少一所述电极组件的至少两个极耳从所述壳体的第一侧端伸出，至少一所述电极组件的至少两个极耳从所述壳体的第二侧端伸出，所述第一侧端与所述第二侧端相邻或相对。由此，可以避免多个电极组件的多个极耳在壳体的同一侧而占用过多的空间，同时多个极耳分布在壳体的不同侧也能满足不同的连接需求。

可选的，至少一所述电极组件的至少两个极耳分别从所述壳体的第一侧端和第二侧端伸出。由此，通过该电极组件的两个极耳可方便的将至少两个极耳均从第一侧端或第二侧端伸出的电极组件串联连接起来。

可选的，所述隔板包括第一封装层、第二封装层以及中间层，所述中间层位于所述第一封装层与所述第二封装之间。

可选的，所述电极组件包括相邻的第一电极组件和第二电极组件，所述隔板包括位于所述第一电极组件与所述第二电极组件之间的第一隔板，所述第一电极组件的极耳包括第一极耳，所述第二电极组件的极耳包括与所述第一极耳相邻的第二极耳，沿着所述第一封印边的长度方向，所述第一极耳与所述第二极耳于所述第一封印边处的间距为L，所述第一隔板的厚度为T，L/T≥15。

一方面，第一极耳和第二极耳错位设置，相对于第一极耳和第二极耳重叠设置，能够降低第一封印部的封印厚度差异，提高极耳处的封装可靠性；另一方面，通过满足上述关系，能够有效降低极耳之间隔板的弯折程度，使其受到的应力应变较小，且在极耳侧边拐角处的隔板在封印时能够更好的贴合与其连接的其他部件(如壳体)，在极耳受到外部应力拉扯隔板时，不容易剥离，从而进一步提高封装可靠性。

可选的，电化学装置满足以下条件中的至少一者：(1)所述第一极耳的厚度为h₁，L/h₁≥10；(2)所述第二极耳的厚度为h₂，L/h₂≥10；此时，能够进一步降低极耳之间隔板的弯折程度，使其受到的应力应变较小，并进一步改善隔板在第一极耳和/或第二极耳侧边拐角处与其他部件的贴合性，进而进一步提高封装可靠性。

可选的，电化学装置满足至少一者：(3)L/(h₁+T)≥5；(4)L/(h₂+T)≥5；(5)h₁≤0.2mm；(6)h₂≤0.2mm。此时，能够进一步降低极耳之间隔板的弯折程度，使其受到的应力应变较小，并进一步改善隔板在第一极耳和/或第二极耳侧边拐角处与其他部件的贴合性，进而进一步提高封装可靠性。

可选的，极片组件包括卷绕结构或叠片结构中的至少一种。

本申请第二方面，还提供了一种电子设备，包括上述的电化学装置。

本申请实施例的有益效果是：本申请提供的电化学装置，通过沿第一封印部的厚度方向，位于第一封印部的各极耳之间于所述第一封印边处的最大距离d，与电化学装置的厚度D，满足d≤0.4D。如此，能够提高第一封印部位置的平整度，降低由于极耳在第一封印部的厚度方向上的高度差值过大，导致壳体与隔板在第一封印部处封装时，由于局部欠压，导致封印强度较弱的风险，同时，壳体的侧壁能够为第一封印部欠压处的封装提供适当的应变，促进欠压处壳体与隔板之间的封装，从而提高第一封印部的封装可靠性。

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是本申请其中一个实施例的电化学装置的结构示意图；

图2是图1中沿着直线MM'剖开后的示意图；

图3是一个实施例中极片组件为卷绕结构时的示意图；

图4是另一个实施例中极片组件为叠片结构时的示意图；

图5是图1中沿着XY平面剖切后的示意图；

图6是图1的前视图；

图7是图6的B部放大图；

图8是图7中部分结构的示意图；

图9是图1的右视图中电化学装置的部分结构示意图；

图10是另一实施例中多侧出极耳的电化学装置的结构示意图。

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“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直的”、“水平的”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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。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。

如图1-2所示，本申请其中一个实施例提供的电化学装置100，包括壳体10、电极组件20以及隔板30。壳体10包括第一壳体12和第二壳体14，壳体10用于限制出容纳电极组件20的封闭空间，隔板30位于第一壳体12与第二壳体14之间，隔板30用于分隔壳体10的内部空间，从而增加壳体10内部的独立腔体的数量。

电化学装置100可以包括一个隔板30，也可以包括多个隔板30，当电化学装置100包括一个隔板30时，一个隔板30可以将壳体10的内部空间分隔成两个独立的腔体。当电化学装置100包括多个隔板30，多个隔板30可以将壳体10的内部空间分隔成多个独立的腔体，例如，当电化学装置100具体包括两个隔板30时，两个隔板30可以将壳体10的内部空间分隔成三个独立的腔体；当电化学装置100包括三个隔板30时，三个隔板30将壳体10的内部空间分隔成四个独立的腔体。

为了便于描述，以下实施例以电化学装置100包括一个隔板30来进行举例说明。一个隔板30将壳体100的内部空间分隔成两个独立的腔体，分别称为第一腔体101以及第二腔体102。

电化学装置100可以包括两个电极组件20也可以包括三个以上数量的电极组件20。为了便于描述，以下实施例中，以电化学装置100包括两个电极组件20来进行举例说明，如图2所示，两个电极组件20分别为第一电极组件20a以及第二电极组件20b。当电化学装置100具有一个隔板30，且该隔板30分隔出两个独立的腔体时，第一电极组件20a设置于前述的第一腔体101，第二电极组件20b设置于前述的第二腔体102。第一电极组件20a、隔板30以及第二电极组件20b沿第一方向Z分布，第一方向Z与隔板30的厚度方向相同。

在一些实施例中，请结合图3，电极组件20包括极片组件21以及与极片组件21连接的极耳22，极耳22的数量至少有两个，至少两个极耳22之间的极性相异。在一些实施例中，极片组件21包括第一极片211、第二极片212以及隔离膜213，隔离膜213设置于第一极片211与第二极片212之间，第一极片211与第二极片212的极性相反，隔离膜213用于降低第一极片211与第二极片212短路的风险。

在一些实施例中，如图1所示，电极组件20的多个极耳22，可以是均从壳体10的第一侧端伸出。如图10所示，电极组件20的多个极耳22也可以是自壳体10的不同侧端伸出，即一电极组件20的至少两个极耳22从壳体10的第一侧端伸出，另一电极组件20的至少两个极耳22从壳体的第二侧端伸出。在一些实施例中，壳体10的第一侧端与壳体10的第二侧端为相对设置的两端，在另一些实施例中，壳体10的第一侧端与壳体10的第二侧端为相邻的两端。

在一些实施例中，如图3所示，极片组件21可以是卷绕结构，即第一极片211、第二极片212以及隔离膜213叠置并且卷绕。在一些实施例中，如图4所示，极片组件21可以是叠片结构，此时第一极片211、第二极片212以及隔离膜213的数量均由多个，隔离膜213位于相邻的一个第一极片211与一个第二极片212之间，第一极片211、隔离膜213以及第二极片212沿着一方向堆叠设置，该方向为第一极片211、隔离膜213或第二极片212的厚度方向。

可以理解的，第一电极组件20a的极片组件与第二电极组件20b的极片组件的结构可以相同，即第一电极组件20a的极片组件与第二电极组件20b的极片组件都可以是卷绕结构，也可以是叠片结构。此外，第一电极组件20a的极片组件与第二电极组件20b的极片组件的结构也可以不同，即第一电极组件20a的极片组件以及电极组件20b的极片组件二者中一者为卷绕结构，另一者可以为卷绕结构。

为了便于描述，本实施例将第一电极组件20a的其中一个极耳称为第一极耳221。第一极耳221可以为正极极耳也可以为负极极耳。本实施例将第二电极组件20b的其中一个极耳称为第二极耳222，第二极耳222可以为正极极耳也可以为负极极耳。第一极耳221以及第二极耳222的极性可以相同也可以不同。第一极耳221与第二极耳222可以相互电连接，也可以不相互连接。

如图5所示，隔板30包括第一封印区31，电化学装置100进行封装时，隔板30位于所述第一封印区31的部分与其它部件进行封印。也即，隔板30在第一封印区31的部分与其它部件进行固定连接(可以是热熔连接或粘结)。当电化学装置100仅具有一个隔板30时，隔板30的第一封印区31的两侧壁面均与壳体10连接。当电化学装置100具有两个隔板30时，其中一个隔板30的第一封印区31的一侧壁面与另一个隔板30连接、另一侧壁面与壳体10连接。当隔板30的数量为三个或三个以上时，位于中间的隔板30的第一封印区31的两侧壁面均与位于该隔板30两侧的其他隔板30连接。

第一封印区31可以呈“回”字形，且第一封印区31可以延伸至隔板30的外侧边沿位置，第一封印区31也可以与隔板30的外侧边沿间隔一定距离。

在一些实施例中，隔板30包括第一封装层、第二封装层以及中间层，中间层位于第一封装层以及第二封装层之间。在一些实施例中，第一封装层以及第二封装层均采用可热熔的材料制成，例如PP材料。

在一些实施例中，请再次参阅图1，电化学装置100包括第一封印部103，第一封印部103处壳体10与隔板30进行封印，也即，第一封印部103处壳体10与隔板30进行固定连接(可以是热熔连接或粘结)。其中，第一封印部103包括第一封印边1031，第一封印边1031为第一封印部103远离壳体10的腔体空间的一边。在一些实施例中，第一封印部103可以呈“回”字形，即壳体10的四周边均用于与隔板连接固定，此时壳体10为可相对分离的两部分。此外，第一封印部103也可以是呈“凹”字形，即壳体10为一体连接的两部分，且每部分上均具有内凹的腔体空间，该两部分可相互扣合，且与隔板连接固定。在本实施例中，壳体10为可相对分离两部分固定连接形成。

在一些实施例中，请结合图6至图8，沿着第一封印部103的厚度方向，即沿着第一方向Z，位于第一封印部103的各所述极耳22之间于第一封印边1031处的最大距离为d，电化学装置的厚度为D，满足d≤0.4D。其中，最大距离d为两个极耳沿着第一封印部103的厚度方向，相距最远的两个表面之间的距离。在本实施例中，第一极耳221以及第二极耳222均于第一封印边1031处延伸出壳体10。当隔板30的数量仅有一个时，沿着第一封印部103的厚度方向，位于第一封印部的各所述极耳22之间于第一封印边1031处的最大距离，可以是第一封印边1031处，第一极耳221与第二极耳222在第一封印部103的厚度方向上的距离。示例性的，d/D可以为0.1、0.2、0.3或0.4等。一种具体的举例中，当D为3.3mm时，d≤1.32mm。

本申请的发明人发现，由于第一极耳221以及第二极耳222有部分自第一封印部103伸出壳体10外以用于与外部进行连接，第一极耳221以及第二极耳222中位于第一封印部103的区域具有厚度，会影响到第一封印部103的封装效果。而且，不同腔体的多个电极组件的极耳均至少有部分极耳需伸出壳体10外，多个极耳的厚度不断累加，更加影响到第一封印部103封印的可靠性。本申请的发明人通过研究发现，当沿着第一封印部103的厚度方向，第一极耳221与第二极耳222之间于第一封印边1031处的最大距离d满足d≤0.4D时，能够使得第一封印部103具有较高的封装可靠性。这是由于，满足以上关系，有利于第一封印部103封装平面的平整度合适，同时，壳体10的侧壁能够为第一封印部103欠压处的封装提供适当的应变，促进欠压处壳体10与隔板30之间的封装，从而提高第一封印部103的封装可靠性。

在一些实施例中，满足以下关系式中的至少一者：(1)d≤0.15D；(2)d≤2mm。当满足以上关系式中至少一者时，可以进一步提高第一封印部表面的平整度，从而提高壳体与隔板在第一封印部处封装时，各处受压的均匀性，进而进一步提高第一封印部103的封装可靠性。

在一些实施例中，请参阅图7，第一极耳221以及第二极耳222均由第一封印边1031延伸出壳体10。隔板30的厚度为T，即沿图7中的第一方向Z,隔板30的厚度为T。如图9所示，沿第一封印边1031的长度方向，即第二方向Y，第一极耳221与第二极耳222于第一封印边1031处的最小间距为L,且L/T≥15。示例性地，L/T可以为15、20、25、30或100等。一种具体的举例中，当T为0.2㎜时，L≥3㎜。

本申请的发明人发现，由于第一极耳221以及第二极耳222位于隔板30的两侧，故一方面，极耳的设置方式会对封装可靠性造成较大影响，相对于第一极耳221和第二极耳222重叠设置，第一极耳221和第二极耳222错位设置，能够降低第一封印部103处的封印厚度差异，提高极耳处的封装可靠性；另一方面，当第一极耳221和第二极耳222错位设置时，沿第一封印边1031的长度方向，隔板30位于第一极耳221以及第二极耳222之间的部分存在弯折，该处的封装可靠性受到影响。本申请的发明人通过研究发现，当第一极耳221与第二极耳222于第一封印边1031处的最小间距L与隔板30的厚度T满足L/T≥15时，能够使得电化学装置100具有较高的封装可靠性。这是由于，满足上述关系，能够有效降低极耳之间隔板30的弯折程度，使其受到的应力应变较小，且隔板30在第一极耳221与第二极耳222之间的部分在封印时能够更好的贴合与其连接的其他部件，在极耳受到外部应力拉扯隔板时，不容易剥离，从而进一步提高封装可靠性。

本申请的发明人还发现，第一极耳221以及第二极耳222沿第一方向Z的厚度尺寸与第一极耳221以及第二极耳222沿第二方向Y的间距之间满足特定关系可以进一步改善隔板30在第一极耳221与第二极耳222之间的部分在封印时与其他部件的贴合性。鉴于此，参见图6-8，一种实施例中，可以使电化学装置100满足以下关系中的至少一者：(3)第一极耳221的厚度为h₁，L/h₁≥10；(4)第二极耳222的厚度为h₂，L/h₂≥10。此时，能够进一步降低隔板30位于第一极耳221以及第二极耳222之间部分的弯折程度，使其受到的应力应变较小，并进一步改善隔板30在第一极耳221与第二极耳222之间的部分与其他部件的贴合性，进而进一步提高封装可靠性。

换句话说，一种实施例中，可以在L/T≥15的前提下，还使L/h₁≥10。或另一种实施例中，在L/T≥15的前提下，还使L/h₂≥10。或又一种实施例中，在L/T≥15的前提下，还使L/h₁≥10、L/h₂≥10。

一种具体的举例中，当隔板30的厚度T为0.2㎜、h₁为0.1㎜、h₂为0.1㎜时，L/T≥15条件下，L最小值取3㎜；L/h₁≥10条件下，L最小值取1㎜；L/h₂≥10条件下，L最小值取1㎜，综合得出，L最终最小值取3㎜。当采用L/h₁≥10和/或L/h₂≥10来限定第一极耳221与第二极耳222沿第二方向Y的距离时，能够进一步保证电化学装置100的封装可靠性。

一种实施例中，电化学装置100还可以满足以下特征中的至少一者：(5)L/(h₁+T)≥5；(6)L/(h₂+T)≥5；此时，能够进一步降低隔板30位于第一极耳221以及第二极耳222之间部分的弯折程度，使其受到的应力应变较小，并进一步改善隔板在第一极耳221与第二极耳222之间的部分与其他部件的贴合性，进而进一步提高封装可靠性。

一种实施例中，h₁≤0.2㎜；和/或h₂≤0.2㎜。

一种具体的举例中，电化学装置100同时满足条件(5)、(6)。示例性地，当T为0.2㎜、h₁为0.2㎜、h₂为0.2㎜时，L/T≥15条件下，L最小值取3㎜；L/(h₁+T)≥5条件下，L最小值取2㎜；L/(h₂+T)≥5条件下，L最小值取2㎜。综合得出，L最终最小值取3㎜。

进一步的实施例中，L≥3㎜；和/或T≤0.3㎜。当T≤0.3㎜时，能够使隔板30的厚度不会过大，减少隔板30占用电化学装置100过多的空间，从而降低电化学装置10的能量密度。

本申请还提供了一种电子装置200，其包含本申请提供的电化学装置100。本申请的电子装置200没有特别限定，其可以是现有技术中已知的任何电子装置。例如，电子装置200包括但不限于笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携CD机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。

制备本申请的电化学装置的方法没有特别限制，可以采用本领域公知的任何方法，例如，在一实施方式中，本申请可以采用如下制备方法制备：

(1)负极极片的制备：将负极活性材料、粘结剂和溶剂调配成浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在负极集流体上并烘干，得到单面涂覆的负极极片。在负极集流体的另一个表面上重复以上步骤，得到双面涂覆的负极极片。然后，经冷压、裁切后待用。

(2)正极极片的制备：将正极活性材料、粘结剂、导电剂和溶剂调配成浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在正极集流体上并烘干，得到单面涂覆的正极极片。在正极集流体的另一个表面上重复以上步骤，得到双面涂覆的正极极片。然后，经冷压、裁切后待用。

(3)电解液的制备：将锂盐和非水溶剂混合并搅拌均匀，得到电解液。

(4)电极组件的制备：电极组件的结构可以是卷绕结构或叠片结构，其中，将多个负极极片、隔膜、正极极片依次堆叠并固定可形成叠片结构的电极组件；将负极极片、隔膜、正极极片依次堆叠后并卷绕可形成卷绕结构的电极组件；每个电极组件包含一个正极极耳和一个负极极耳；重复上述步骤则可得到多个电极组件。

(5)隔板：可以采用本领域公知的任何隔板。

(6)电极组件组装：将包装壳置于组装夹具内，然后将电极组件与隔板间隔设置，并将电极组件的所有极耳引出包装壳外，以备后续加工，最后进行顶封和侧封，并留下注液口。

(7)注液封装：分别给多个腔体注入电解液，经热压、化成、脱气后密封。

(8)串联连接：将一个电极组件的正极极耳和另一个电极组件的负极极耳通过激光焊的方式焊接连接在一起，实现串联连接，即得到最终的电化学装置。

本申请提供的电化学装置中可以包含两个电极组件，也可以包含三个以上电极组件。含有两个电极组件或三个以上电极组件的电化学装置的制备方法均可参照上述电化学装置的制备方法。

本申请中所用的术语一般为本领域技术人员常用的术语，如果与常用术语不一致，以本申请中的术语为准。

实施例1-1

锂离子电池的制备

(1)负极极片的制备：将负极活性材料人造石墨、导电炭黑(Super P)、丁苯橡胶(SBR)按照重量比96:1.5:2.5进行混合，加入去离子水，调配成固含量为70wt％的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔的一个表面上，烘干，得到单面涂覆有负极活性材料层的负极极片。在负极集流体铜箔的另一个表面上重复以上步骤，得到双面涂覆有负极活性材料层的负极极片。冷压后，将负极极片裁切成41mm×61mm的规格待用。

(2)正极极片的制备：将正极活性材料钴酸锂(LiCoO₂)、导电炭黑(Super P)、聚偏二氟乙烯(PVDF)按照重量比97.5:1.0:1.5进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)，调配成固含量为75wt％的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔的一个表面上，烘干，得到单面涂覆有正极活性材料层的正极极片。在正极集流体铝箔的另一个表面上，重复以上步骤，得到双面涂覆有正极活性材料层的正极极片。冷压后，将正极极片裁切成38mm×58mm的规格待用。

(3)电解液的制备：在干燥氩气气氛中，首先将有机溶剂碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)以质量比EC:EMC:DEC＝30:50:20混合，然后向有机溶剂中加入锂盐六氟磷酸锂(LiPF₆)溶解并混合均匀，得到基于电解液的质量，LiPF₆浓度为12.5％的电解液。

(4)第一电极组件和第二电极组件的制备：将隔膜、负极极片、隔膜、正极极片依次层叠设置组成叠片结构，然后将整个叠片结构的四个角固定好以备用。每个电极组件包含一个正极极耳和一个负极极耳，正极极耳为铝(Al)，负极极耳为镍(Ni)，两个极耳并排设置，正负极极耳的厚度h均为0.2mm，极耳的宽度为5mm；隔膜选用厚度为15μm的聚乙烯(PE)膜。

(5)隔板的制备：将封装层材料聚丙烯(PP，熔点为140℃)均匀分散到分散剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，制备得到PP悬浊液；利用涂胶机，在厚度为50μm铝层两侧分别涂覆PP悬浊液；然后在130℃进行烘干处理，其中，铝层单侧PP封装层的厚度为25μm，隔板总厚度T为100μm。

(6)电极组件组装：将冲坑成型的铝塑膜(厚度为150μm)置于组装夹具内，坑面朝上，将第一电极组件置于坑内，并在铝塑膜的边缘处第一电极组件的极耳对应的区域设置极耳胶，然后将隔板放置于第一电极组件上，使得边沿对齐，施加外力压紧得到组装半成品。将组装半成品置于组装夹具内，隔板一面朝上，将第二电极组件放置于隔板上，使得边沿对齐，施加外力压紧，然后将另一个冲坑成型的铝塑膜坑面朝下覆盖于第二电极组件上，并在铝塑膜的边缘处第二电极组件的极耳对应的区域设置极耳胶。将第一电极组件和第二电极组件的正负极极耳均引出铝塑膜外，采用热压的方式进行顶封和侧封，得到组装电极组件。其中，第一电极组件的负极极耳和第二电极组件的正极极耳之间的间距L为5mm。

(7)注液封装：分别给每个腔体注入电解液，经热压、化成、脱气后密封。

(8)串联连接：将第一电极组件的负极极耳和第二电极组件的正极极耳通过激光焊的方式焊接连接在一起，实现串联连接，锂离子电池组装完成。其中，锂离子电池的厚度D为2.5mm；同侧极耳高度差d为1mm。

实施例1-2

与实施例1-1的区别在于，锂离子电池的厚度D为3.3mm。

实施例1-3

与实施例1-1的区别在于，隔板中铝层的厚度为20μm，铝层单侧PP封装层的厚度为15μm，隔板总厚度T为50μm；锂离子电池的厚度D为3.3mm；同侧极耳高度差d为0.66mm。

实施例1-4

与实施例1-3的区别在于，锂离子电池的厚度D为10mm；同侧极耳高度差d为0.5mm。

实施例1-5

与实施例1-1的区别在于，同侧极耳高度差d为0.6mm。

实施例1-6

与实施例1-1的区别在于，锂离子电池的厚度D为3.3mm；同侧极耳高度差d为0.6mm。

实施例1-7

与实施例1-3的区别在于，同侧极耳高度差d为0.5mm。

实施例1-8

与实施例1-3的区别在于，锂离子电池的厚度D为6mm；同侧极耳高度差d为0.6mm。

实施例1-9

与实施例1-3的区别在于，锂离子电池的厚度D为10mm；同侧极耳高度差d为1.0mm。

实施例1-10

与实施例1-1的区别在于，锂离子电池的厚度D为10mm。

实施例1-11

与实施例1-1的区别在于，隔板中铝层的厚度为100μm，铝层单侧PP封装层的厚度为25μm，隔板总厚度T为150μm；锂离子电池的厚度D为10mm；同侧极耳高度差d为2mm。

对比例1-1

与实施例1-1的区别在于，锂离子电池的厚度D为4mm；同侧极耳高度差d为2mm。

测试方法：

封装可靠性测试：

在顶封位置(极耳伸出侧)的非极耳区域裁切宽度为8mm的封装区域试样，采用多功能拉力测试仪，夹具夹持封装区域一侧的壳体和隔板，拉伸速度取50mm/min，进行测试，得到剥离力P₁，则封装强度F＝P₁/8mm。

表1不同极耳高度差d、锂离子电池厚度D的封装强度测试

由表1的实施例1-1至1-11与对比例1-1的比较可知，当d≤0.4D时，锂离子电池的非极耳区具有显著提升的封装强度。可能的原因在于，当满足d≤0.4D时，能够提高封印部的表面平整度，降低由于极耳在封印部的厚度方向上的高度差值过大，导致壳体与隔板在封印部处封装时，由于非极耳区局部欠压，导致封装强度较弱的风险，同时，d≤0.4D时，壳体的侧壁能够为封印部欠压处的封装提供适当的应变，促进欠压处壳体与隔板之间的封装，从而提高了封装的可靠性。

实施例2-1

与实施例1-11的区别在于，隔板中铝层的厚度为100μm，铝层单侧PP封装层的厚度为50μm，隔板总厚度T为0.2mm。

实施例2-2与实施例2-1的区别在于，调整L为3mm；h为0.1mm。

实施例2-3与实施例2-1的区别在于，调整L为4mm；隔板中铝层厚度为50μm，单层PP封装层的厚度为25μm，隔板总厚度T为0.1mm；h为0.3mm。

实施例2-4与实施例2-1的区别在于，调整L为4mm；h为0.3mm。

实施例2-5与实施例2-3的区别在于，调整L为10mm；h为0.1mm。

实施例2-6与实施例2-3的区别在于，调整L为3mm；h为0.2mm。

实施例2-7与实施例2-1的区别在于，调整第一电极组件的负极极耳和第二电极组件的正极极耳重叠引出，即L为0mm。

实施例2-8与实施例2-1的区别在于，调整L为2mm；隔板中铝层厚度为200μm，单侧PP封装层的厚度为50μm，隔板总厚度D为0.3mm。

实施例2-9与实施例2-6的区别在于，调整L为1mm。

弯折稳定性测试：

将连接的两个极耳进行360°弯折测试，即极耳以隔板与包装壳的顶封封印区为轴，先向电化学装置的一侧Y-Z面(Y-Z面如图1所示)进行弯折，直至连接极耳与Y-Z面贴合，记为一次弯折。然后反向弯折360°，与电化学装置另一侧Y-Z面贴合，记为二次弯折。如此反复，直至两极耳之间的封印外边缘处出现裂痕，记录此时对应的极耳弯折次数。

表2实施例2-1至2-6、对比例2-1至2-3弯折稳定性测试结果

上表中的极耳厚度h是指正极耳的厚度h1以及负极耳的厚度h2，即正极耳的厚度以及负极耳的厚度保持一致。

通过表2中的实施例2-1至2-6和实施例2-7至2-9的比较可以看出，当L/T≥15时，所获得的锂离子电池具有更优的弯折稳定性。这是由于，一方面，第一极耳和第二极耳错位设置，相对于第一极耳和第二极耳重叠设置的实施例2-7，能够降低顶封处的封印厚度差异，提高极耳处的封装可靠性；另一方面，通过满足上述关系，能够有效降低极耳之间隔板的弯折程度，使其受到的应力应变较小，且在极耳侧边拐角处的隔板在封印时能够更好的贴合与其连接的其他部件，在极耳受到外部应力拉扯隔板时，不容易剥离，从而进一步提高封装可靠性。

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，其特征在于，包括：

壳体，包括第一壳体和第二壳体；

至少一个隔板，所述隔板设于所述第一壳体与所述第二壳体之间；使所述电化学装置于所述第一壳体与所述第二壳体之间设有至少两个腔体；

至少两个电极组件，每个电极组件包括极片组件以及至少两个与所述极片组件连接的极耳，每个极片组件分别收容于一个所述腔体中；

其中，所述电化学装置包括第一封印部，所述第一封印部包括第一封印边；沿所述第一封印部的厚度方向，位于所述第一封印部的各所述极耳之间于所述第一封印边处的最大距离为d，所述电化学装置的厚度为D，满足：d≤0.4D。

2.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，满足以下特征中的至少一者：

(i)d≤0.15D；

(ii)d≤2mm。

3.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，至少一所述电极组件的至少两个极耳从所述壳体的第一侧端伸出，至少一所述电极组件的至少两个极耳从所述壳体的第二侧端伸出，所述第一侧端与所述第二侧端相邻或相对。

4.根据权利要求3所述的电化学装置，其特征在于，至少一所述电极组件的至少两个极耳分别从所述壳体的第一侧端和第二侧端伸出。

5.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述隔板包括第一封装层、第二封装层以及中间层，所述中间层位于所述第一封装层与所述第二封装之间。

6.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述电极组件包括相邻的第一电极组件和第二电极组件，所述隔板包括位于所述第一电极组件与所述第二电极组件之间的第一隔板，所述第一电极组件的极耳包括第一极耳，所述第二电极组件的极耳包括与所述第一极耳相邻的第二极耳，沿着所述第一封印边的长度方向，所述第一极耳与所述第二极耳于所述第一封印边处的间距为L，所述第一隔板的厚度为T，L/T≥15。

7.根据权利要求6所述的电化学装置，其特征在于，满足以下特征中的至少一者：

(1)所述第一极耳的厚度为h₁，L/h₁≥10；

(2)所述第二极耳的厚度为h₂，L/h₂≥10。

8.根据权利要求7所述的电化学装置，其特征在于，满足以下特征中的至少一者：

(3)L/(h₁+T)≥5；

(4)L/(h₂+T)≥5；

(5)h₁≤0.2mm；

(6)h₂≤0.2mm。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的电化学装置，其特征在于，所述极片组件包括卷绕结构或叠片结构中的至少一种。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的电化学装置。