CN212810347U - 电化学装置及包括其的电子装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种电化学装置以及包括该电化学装置的电子装置。该电化学装置,包括:电极组件以及第一胶纸,电极组件包括主体部和第一金属部,主体部包括第一表面以及与第一表面相背设置的第二表面,第一金属部包括第三表面以及与第三表面相背设置的第四表面,在第一方向上主体部包括第一部分和第二部分,第一部分与第一金属部电连接,在第一方向上第一部分与第一金属部的连接处为第一界线,第一部分与第二部分的连接处为第二界线,第一胶纸具有第一胶纸边以及与第一胶纸边相背设置的第三胶纸边,第一胶纸设置于第一部分的第一表面以及第一金属部的第三表面,从垂直于第二部分的第一表面的方向上观察,第一胶纸边位于第一界线与第二界线之间。

Description

电化学装置及包括其的电子装置
技术领域
本申请涉及储能技术领域,尤其涉及电化学装置及包括该电化学装置的电子装置。
背景技术
电化学装置已伴随着科技的进步及环保要求的提高进入了我们日常的生活。随着锂离子电池的大量普及,目前大多数的移动装置是通过电化学装置(例如,锂离子电池)供电的,例如移动电话、笔记本电脑和电动汽车。因此,电化学装置的结构稳定性以及循环性能越来越受到人们的重视。
电化学装置的电极组件包括正极极片和负极极片,在正极极片和负极极片的边缘,由于正极极片和负极极片接触不够紧密,导致离子传输距离相较于电化学装置的中间部位的距离更长,在正极极片与负极极片的边缘的界面容易出现异常,进而在充放电循环过程中容易出现负极极片边缘析锂或黑斑失效等问题,最终影响电化学装置的整体性能。
有鉴于此,本领域迫切需要提供改进方案以解决上述问题。
实用新型内容
本申请提供一种电化学装置以及包括该电化学装置的电子装置以试图在至少某种程度上解决至少一个存在于相关领域中的问题。
根据本申请的一个方面,本申请的一些实施例提供了一种电化学装置,其包括:
电极组件,电极组件包括主体部和第一金属部,主体部包括第一表面以及与第一表面相背设置的第二表面,第一金属部包括第三表面以及与第三表面相背设置的第四表面,在第一方向上主体部包括第一部分和第二部分,第一部分与第一金属部电连接,在第一方向上第一部分与第一金属部的连接处为第一界线,第一部分与第二部分的连接处为第二界线,第一部分的厚度为h(mm),第二部分的厚度为H(mm)且为一常数,h<H;以及
第一胶纸,第一胶纸具有第一胶纸边以及与第一胶纸边相背设置的第三胶纸边,其中,第一胶纸设置于第一部分的第一表面以及第一金属部的第三表面,从垂直于第二部分的第一表面的方向上观察,第一胶纸边位于第一界线与第二界线之间。
根据本申请的另一个方面,本申请的一些实施例提供了一种电子装置,其包含上述的电化学装置。
本申请的电化学装置通过在电极组件中主体部上设置第一胶纸,并调整第一胶纸边与主体部的位置关系,优化电极组件中极片边缘的界面并改善边缘析锂的情况,从而提高安全性能和循环性能。再者,通过设置第一胶纸,能够将转接片与第一金属部的结合区域包覆,防止在结合区域内由于焊接所产生的毛刺刺穿电化学装置的包装壳,并保护电化学装置的完整,从而提高电化学装置及电子装置的安全性能。
本申请实施例的额外层面及其他优点将部分地在后续说明中描述、显示、或是经由本申请实施例的实施而阐释。
附图说明
在下文中将简要地说明为了描述本申请实施例或现有技术所必要的附图以便于描述本申请的实施例。显而易见地,下文描述中的附图仅只是本申请中的部分实施例。
图1为电极极片的截面结构图。
图2为电极组件的截面结构图。
图3为根据本申请部分实施例的电化学装置的截面结构图。
图4为根据本申请部分实施例的电化学装置的截面结构图。
图5为根据本申请部分实施例的电化学装置的截面结构图。
图6为根据本申请部分实施例的电化学装置的侧视简化结构图。
图7为根据本申请部分实施例的电化学装置的俯视简化结构图。
图8为根据本申请部分实施例的电化学装置的侧视简化结构图。
图9为根据本申请部分实施例的电化学装置的侧视简化结构图。
图10为根据本申请部分实施例的电化学装置的侧视简化结构图。
图11为根据本申请部分实施例的电化学装置的截面结构图。
图12为根据本申请部分实施例的电极极片的截面结构图。
具体实施方式
本申请的实施例将会被详细的描述在下文中。在本申请说明书全文中,将相同或相似的组件以及具有相同或相似的功能的组件通过类似附图标记来表示。在此所描述的有关附图的实施例为说明性质的、图解性质的且用于提供对本申请的基本理解。本申请的实施例不应该被解释为对本申请的限制。
在本说明书中,除非经特别指定或限定之外,相对性的用词例如:“中央的”、“纵向的”、“侧向的”、“前方的”、“后方的”、“右方的”、“左方的”、“内部的”、“外部的”、“较低的”、“较高的”、“水平的”、“垂直的”、“高于”、“低于”、“上方的”、“下方的”、“顶部的”、“底部的”以及其衍生性的用词(例如“水平地”、“向下地”、“向上地”等等)应该解释成引用在讨论中所描述或在附图中所描示的方向。这些相对性的用词仅用于描述上的方便,且并不要求将本申请以特定的方向建构或操作。
另外,有时在本文中以范围格式呈现量、比率和其它数值。应理解,此类范围格式是用于便利及简洁起见,且应灵活地理解,不仅包含明确地指定为范围限制的数值,而且包含涵盖于该范围内的所有个别数值或子范围,如同明确地指定每一数值及子范围一般。
再者,为便于描述,“第一”、“第二”、“第三”等等可在本文中用于区分一个图或一系列图的不同组件。除非经特别指定或限定之外,“第一”、“第二”、“第三”等等不意欲描述对应组件。
在电化学装置领域中,由于现有制作工艺的限制,例如,涂覆过程中在电极极片边缘的涂覆量较低、或活性物质层在电极极片边缘破碎等原因,电极极片的活性物质层在其边缘的厚度会存在逐渐降低的情况,使得电极极片边缘的活性物质层的厚度小于电极极片中间的活性物质层的厚度,同时在电极极片的边缘也有部分区域无活性物质层,而在电极极片边缘区域形成电极极片薄区。图1为第一极片及第二极片在其各自的极片边缘所形成的极片薄区的示意图。
如图1所示,第一极片10包含第一活性物质层101及第一集流体102,第二极片11包含第二活性物质层111及第二集流体112。其中,第一极片10与第二极片11中各自的第一活性物质层101或第二活性物质层111在接近极片边缘10a及11a时,其厚度会减小直到暴露其集流体102及112表面。这使得整体极片的厚度降低,进而在极片边缘的部分形成极片薄区10b及11b。应理解,此处第一极片或第二极片只是用于区分不同的极片类型。在一些实施例中,第一极片为正极极片、第一活性物质层为正极活性物质层、第一集流体为正极集流体,且第二极片为负极极片、第二活性物质层为负极活性物质层、第二集流体为负极集流体。在另一些实施例中,第一极片为负极极片、第一活性物质层为负极活性物质层、第一集流体为负极集流体,且第二极片为正极极片、第二活性物质层为正极活性物质层、第二集流体为正极集流体。
图2为多个极片卷绕或堆叠形成的电极组件的主体部的截面示意图。如图2所示,多个第一极片10及第二极片11通过卷绕或堆叠的方式形成电极组件20的主体部201。其中,多个极片薄区的叠加,例如,第二极片11包含的第二活性物质层的部分区域1111及第二集流体的延伸暴露区域1121,使得主体部201靠近电极组件边缘20a的部分2011的厚度逐渐下降。这会导致电极组件边缘部分容易松脱、变形,且由于该部分中活性物质的分布不均,可能会产生析锂的现象。
同时,电极组件20中与主体部电连接的金属部(未显示于图2中)(例如,极耳部分)的表面可能腐蚀、析锂或短路的情况发生。因此,需要对电极组件边缘部分贴附保护胶纸来保护及固定电极组件的主体部及金属部。保护胶纸设置的位置与厚度对电化学装置的性能具有一定的影响。保护胶纸没有贴附极片薄区或其厚度太厚或太薄,会导致电极组件边缘的界面较不稳定,使电极组件的边缘在充放电过程中容易出现析锂或黑斑。
根据本申请的一个方面,本申请的一些实施例提供了一种电化学装置,其通过限定保护胶纸在电极组件上的设置位置与厚度,从而提高电极组件边缘的界面稳定性。
图3显示根据本申请部分实施例的电化学装置的截面结构图。
如图3所示,电化学装置3包括:电极组件30及第一胶纸31。电极组件30包括第一极片301、第二极片302及隔离膜(未显示于图3中),其中隔离膜设置在第一极片301与第二极片302之间。在第一方向上,多个第一极片301与多个第二极片302构成了电极组件的主体部303,且与第一极片301连接的多个第一极耳构成了电极组件30的第一金属部304。同时,请参考图3及图5,在第一方向上,第一极片301上涂覆有第一活性物质层的边缘为第一极片边301a,第二极片302上涂覆有第二活性物质层的边缘为第二极片边302a,第一极片边301a及第二极片边302a对应的是各自的活性物质层的边,即,活性物质层开始涂覆的地方;其中第一极片301靠近第一极片边的部分以及第二极片302靠近第二极片边的部分会形成极片薄区。极片薄区使得电极组件30的主体部303被分为受到极片薄区影响的第一部分303a及未受到极片薄区影响的第二部分303b。其中,第一金属部包括第三表面以及与所述第三表面相背设置的第四表面
在一些实施例中,电极组件30还包括与第二极片302连接的多个第二极耳(未显示于图3中)所构成的第二金属部(未显示于图3中)。
本申请通过采用将第一胶纸31设置于电极组件30中的主体部303的第一部分303a与第一金属部304的表面或第一部分303a与第二金属部的表面,进而保护及固定电极组件30的边缘部分,使得第一极片和第二极片的薄区粘结得更紧,离子传输距离缩短,从而使电极组件边缘的界面更稳定,进而提升电化学装置的循环性能和安全性能。
在本文中,电极组件受到电极极片薄区影响的第一部分采用以下方法来界定:采用仪器(例如,小头千分尺)测电极组件的中间部分的厚度,其中测试头直径为1mm,以测定H为电极组件主体的厚度(相当于第二部分的厚度);随后在电极组件第一方向上每隔1mm测一个点,当出现测试点的厚度小于H-0.01mm时,定义该点的位置为第一部分和第二部分的分界点。
应理解,本申请的第一胶纸设置的位置可以为电极组件可能受到极片薄区影响的所有边缘,其能够是在电化学装置的长度方向上的边缘或在电化学装置的宽度方向上的边缘。在一些实施例中,第一方向为电极组件的长度方向或宽度方向。在另一些实施例中,第一方向能够为任一垂直于电极组件中所对应的边缘的平面方向。
在一些实施例中,电极组件为卷绕型或堆叠型中的一种。
应理解,如图4所示,电极组件的最外侧可为第一极片或第二极片中的任一者,并且可以为单面设有活性物质层的极片或双面设有活性物质层的极片中的任一者,而不限于如图3所示的最外侧为双面设有活性物质层的极片的电极组件。
如图5所示,在一些实施例中,在第一方向上,从垂直于第二部分的第一表面的方向上观察,第二极片边302a位于第一胶纸边31a与第一极片边301a之间。
图6显示根据本申请部分实施例的电化学装置的截面简化结构图。
如图6所示,电化学装置包括:电极组件30及第一胶纸31。电极组件30包括主体部303和第一金属部304,主体部303包括第一表面303c以及与第一表面303c相背设置的第二表面303d,第一金属部304包括第三表面304c以及与第三表面304c相背设置的第四表面304d。在第一方向上,主体部303包括受到电极极片薄区影响的第一部分303a和未受到电极极片薄区影响的第二部分303b,其中主体部303在第一部分303a中的厚度h(mm)小于其在第二部分303b的厚度H(mm)。第一部分303a与第一金属部304电连接,在第一方向上第一部分与第一金属部的连接处为第一界线305,第一部分与第二部分的连接处为第二界线306。第一胶纸31具有第一胶纸边31a以及与第一胶纸边31a相背设置的第三胶纸边31b,其中,第一胶纸31设置于第一部分303a的第一表面303c以及第一金属部304的第三表面304c上,从垂直于第二部分303b的第一表面303c的方向上观察,第一胶纸边31a位于第一界线305与第二界线306之间。
在一些实施例中,第一金属部304的第三表面304c被第一胶纸301全部覆盖。在一些实施例中,第一金属部304的第三表面304c被第一胶纸31部分覆盖。
图7显示根据本申请部分实施例的电化学装置的侧视简化结构图。
如图7所示,电极组件30包含第一金属部304及第二金属部307,其中第二金属部包括第五表面以及与第五表面相背设置的第六表面(未显示于图7中),第一胶纸31设置于主体部303的第一部分303a的第一表面、第一金属部304的第三表面及第二金属部307的第五表面。应理解,在不违背本申请的精神下,根据具体制备或使用需求,第一胶纸能够单独设置在主体部的第一部分与第一金属部,或单独设置在主体部的第一部分与第二金属部,或如图7一般同时设置在主体部的第一部分、第一金属部及第二金属部。
现参考图8,在本申请一些实施例中,电化学装置还包括第二胶纸32,第二胶纸具有第二胶纸边32a,第二胶纸设置于主体部303的第一部分303a的第二表面303d上的,从垂直于第二部分303b的第二表面303d的方向上观察,第二胶纸边32a位于第一界线305与第二界线306之间。
在一些实施例中,第二胶纸能够进一步设置在第一金属部的第四表面上。在一些实施例中,第二胶纸能够进一步设置在第二金属部的第六表面上。应理解,第一金属部或第二金属部可以是弯曲或不规则的极耳束组合,在不违背本申请的精神下,第二胶纸可以完全或部分覆盖第一金属部的第四表面或第二金属部的第六表面来固定或包覆第一金属部或第二金属部。在一些实施例中,第一金属部的第四表面被第二胶纸全部覆盖。在一些实施例中,第一金属部的第四表面被第二胶纸部分覆盖。在一些实施例中,第一胶纸及第二胶纸各自独立地包含基材层及粘结层,基材层的材料能够包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物基材中的一种,粘结层的材料能够包含丙烯酸酯、聚氨酯、橡胶及硅胶中的一种或多种。在一些实施例中,粘结层设置在基材层的一侧或两侧,第一胶纸或第二胶纸通过粘结层粘结并固定电极组件。
现参考图9,在一些实施例中,电化学装置的第一胶纸厚度t1及第一胶纸边31a所对应的电极组件30的第一部分303a的厚度与电极组件主体303的厚度H满足如下关系:
0.47*H≤0.5*(T1+t1)≤0.52*H
其中T1表示第一胶纸边的所对应的第一部分的厚度,t1表示第一胶纸的厚度。
应理解,图9所演示的结构图中只存在第一胶纸,其用意是在说明胶纸的厚度和其胶纸边所对应的主体部的第一部分的厚度与主体部第二部分厚度的关系。同理,在一些实施例中,电化学装置的第二胶纸厚度及第二胶纸边所对应的电极组件的第一部分的厚度与电极组件主体的厚度同样满足上述关系,即:
0.47*H≤0.5*(T2+t2)≤0.52*H
其中T2表示第二胶纸边的所对应的第一部分的厚度,t2表示第二胶纸的厚度。
在一些实施例中,电化学装置的第一胶纸与第二胶纸的厚度总和及第一胶纸边或第二胶纸边所对应的电极组件的第一部分的厚度与电极组件主体的厚度同样满足上述关系,即:
0.47*H≤0.5*(T1+T2+t1+t2)≤0.52*H
在一些实施例中,第一胶纸和第二胶纸的厚度范围为0.01mm至0.5mm。
图10及11为本申请部分实施例中的电化学装置在其电极组件边缘使用转接片与电极组件的极耳束电连接的结构示意图。
如图10所示,在一些实施例中,电化学装置还包括转接片34,转接片34与第一金属部304的第四表面304d连接,其中转接片34与第一金属部304电连接。在一些实施例中,转接片与金属部的连接可以通过本领域常用的技术结合,例如,焊接或粘结。
如图11所示,在一些实施例中,第一金属部304包含第一极耳304a以及极耳结合区域304b,极耳结合区域304b与转接片34的部分区域形成重叠部分,且重叠部分设有凝胶35。凝胶35能够包覆并保护第一金属部304的极耳结合区域304b与转接片34的重叠区域以减小电池晃动时极耳结合区域304b对铝塑膜及内部极片的冲撞或挤压,从而保护电化学装置的完整及提升电化学装置的安全性能。应可理解,虽然图10所示实施例同时包含第一胶纸31、第二胶纸32与凝胶35三者,但也可将第一胶纸31、第二胶纸32或凝胶35各自独立地或以任何其他组合方式应用于本申请的各个实施例中。
应理解,虽然图10及11中电极组件30的金属部304采用具有多极耳的极耳束结构,但其只是用于说明第一金属部304与转接片34连接结构的示意图。
在一些实施例中,第一金属部或第二金属部为单极耳结构。在一些实施例中,第一金属部或第二金属部为双极耳结构。在一些实施例中,第一金属部或第二金属部为多极耳结构。在一些实施例中,第一金属部或第二金属部的极耳形状能够包含条状、片状、板状、束状等形状,而不受其限制。
现参考图12。如图12所示,在一些实施例中,具有延伸集流体403及413的第一极片40或第二极片41还进一步包含无机材料层42,无机材料层42设置于延伸集流体403及413的表面上。在一些实施例中,无机材料层能够进一步设置在电极组件的第一金属部包含的极耳表面。通过设置无机材料层,可进一步保护极耳,防止第一极片或第二极片的极耳或及集流体与其相邻的极片发生短路,能够进一步提升电化学装置的安全性能。
在一些实施中,无机材料层42的厚度小于等于第一极片40或第二极片41的单面活性物质层401及402的最大厚度。
在一些实施例中,无机材料层42与正极活性物质层401或负极活性物质层411相接。在一些实施例中,当第一极片与第二极片堆叠或卷绕形成电极组件时,在第一方向上,第二极片上设置的无机材料层的长度大于或等于其相邻的第一极片边与第二极片边之间的距离。
在一些实施例中,当第一极片与第二极片堆叠或卷绕形成电极组件时,在第一方向上,设置在第二极片上的无机材料层41的远离第二活性物质层的边缘超过相邻的第一极片40的第一极片边。
在一些实施例中,无机材料层包括无机材料,无机材料包括氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化钛、二氧化铪、氧化锡、二氧化铈、氧化镍、氧化锌、氧化钙、二氧化锆、氧化钇、碳化硅、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙或硫酸钡中的至少一种。
应理解,在不违背本申请的精神下,本申请电化学装置的制备方法可以采用本领域中任何合适的制备方法,而不受其限制。
本申请的一些实施例进一步提供了一种电子装置,电子装置包含本申请实施例中的电化学装置。
本申请实施例的电子装置没有特别限定,其可以是用于现有技术中已知的任何电子装置。在一些实施例中,电子装置可以包括,但不限于,电子烟、电子蒸汽装置、无线耳机、扫地机器人、无人飞机、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。
具体实施例
下面列举了一些具体实施例并对其进行了循环性能测试及析锂测试以更好地对本申请进行说明。本领域的技术人员将理解,本申请中描述的制备方法仅是示范实施例,其他任何合适的制备方法均在本申请的范围内。
一、测试方法
1.1循环性能测试:
将以下实施例及对比例的锂离子电池置于25℃±2℃的恒温箱中静置2小时,以0.5C恒流充电至4.4V,然后以4.4V恒压充电至0.02C并静置15分钟;再以0.5C恒流放电至3.0V,此为一次充放电循环过程,记录锂离子电池首次循环的放电容量;而后按上述方法重复进行充放电循环过程,并记录每次充放电循环过程的放电容量,随后将其与首次循环的放电容量比较得到循环容量曲线。
每组取4块锂离子电池,计算锂离子电池的循环容量保持率的平均值。锂离子电池的循环容量保持率=第500次循环的放电容量(mAh)/首次循环后的放电容量(mAh)×100%。
1.2析锂测试:
将以下实施例及对比例的锂离子电池置于25℃±2℃的恒温箱中静置2小时,以3C恒流充电至4.4V,然后以4.4V恒压充电至0.02C并静置15分钟;再以0.5C恒流放电至3.0V,此为一次析锂测试循环,重复100次上述析锂测试循环后,将锂离子电池以0.5C恒流放电至3.00V,之后拆解锂离子电池并检查负极活性物质层的表面是否析锂,若有呈灰色的地方则为析锂,若无灰色的地方则无析锂。
实施例1
将正极极片、隔离膜和负极极片依序堆叠后进行卷绕以形成电极组件,并采用小头千分尺量测电极组件中受到极片薄区影响的相关参数:主体部第一部分的长度为12mm,以及主体部第二部分的厚度为4.5mm。
将电极组件在长度方向上(垂直于卷绕方向)靠近其边缘处的表面上设置第一胶纸,其中第一胶纸贴附于电极组件的主体部第一部分的部分表面以及其相连结的金属部的表面上,且第一胶纸边位于第一界线与第二界线之间。第一胶纸边所对应的电极组件厚度、胶纸的厚度及在主体部上覆盖的长度等具体设置参数请参见表1。将贴附胶纸后的电极组件放入到壳体中,注入电解液。经过真空封装、静置、化成、整形等工序,即可得到成品锂离子电池。
实施例2-5及8-11
与实施例1的制备方法相同,不同的地方是实施例2-5及8-11中第一胶纸边所对应的电极组件厚度、胶纸的厚度,或在主体部上覆盖的长度与实施例1有所区别,具体请参考表1。
实施例6-7及12
与实施例1的制备方法相同,不同的地方是实施例6-7及12在设置第一胶纸时,在与其设置表面相背设置的表面上进一步设置第二胶纸,其中第一胶纸边或第二胶纸边所对应的电极组件厚度、胶纸的厚度、在主体部上覆盖的长度以及胶纸最终设置的位置关系等具体设置参数请参见表1。
实施例13
与实施例12的制备方法相同,不同的地方是实施例13进一步在极耳与转接片的重叠部分设置凝胶。
对比例1
与实施例1的制备方法相同,不同的地方是对比例1的锂离子电池中的电极组件上没有设置第一胶纸。
对比例2
与实施例1的制备方法相同,不同的地方是对比例2中第一胶纸贴附于电极组件第一部分的表面并部分贴附到第二部分的部分表面,其中第一胶纸边超出第二界线。具体设置参数请参考表1。
各个实施例的胶纸设置参数和电极组件参数如下表1所示。
表1
Figure BDA0002563662470000111
Figure BDA0002563662470000121
上述实施例及对比例的锂离子电池成品完成后,记录其成品的容量、厚度、宽度、长度以确定锂离子电池的体积能量密度。随后对上述实施例的锂离子电池成品进行循环性能测试及析锂测试。各个实施例以及对比例的实验参数和测量结果如下表2所示。
表2
Figure BDA0002563662470000122
Figure BDA0002563662470000131
如上表1及2所示,通过比较对比例1与实施例1-3可知,本申请的电化学装置通过在电极组件的极片薄区域设置胶纸,并控制胶纸的设置位置及其他参数,能够有效的提升电化学装置的循环性能及降低其在循环过程中的析锂现象。
通过比较实施例1-5可知,当第一胶纸厚度t1、及第一胶纸边的位置所对应的主体部第一部分的厚度T1与电极组件主体的厚度H满足以下范围:0.47*H≤0.5*(T1+t1)≤0.52*H时,能够有效抑制其电极组件的析锂现象,同时锂离子电池具有较佳的循环容量保持率。相较之下,实施例4中的第一胶纸厚度t1与及第一胶纸边的位置所对应的主体部第一部分的厚度T1的总和的一半没有大于0.47H,使得第一胶纸对电极组件第一部分的保护不足,进而导致第一部分发生析锂现象。而实施例5中的第一胶纸厚度t1与及第一胶纸边的位置所对应的主体部第一部分的厚度T1的总和的一半没有小于0.52H,使得第一胶纸在封装时压迫到主体部的第二部分,进而导致第二部分析锂。
通过比较实施例1及8-11与对比例2可知,当第一胶纸边设置的位置符合本申请实施例的保护范围时,其电极组件中极片边缘具有较稳定的界面,使锂离子电池具有良好的循环容量保持率及体积能量密度。当胶纸设置在电极组件的第二部分的表面上时,由于其突出胶纸导致其电极组件的边界厚度分布不均,进而使得其锂离子电池的能量密度急剧下降。
如实施例6、7、12所示,采用双面设置胶纸的锂离子电池同样也具有良好的循环容量保持率及能量密度。
如实施例12与13所示,通过对实施例12与13进一步执行跌落性能测试可知,具有凝胶的锂离子电池具有较佳的抗跌落性能。当受到外力冲击时,实施例13的锂离子电池(8/10)比实施例12的锂离子电池(4/10)具有更好的安全性能。
本领域的技术人员应理解,虽然以上实施例及对比例采用锂离子电池进行了举例说明,但是本领域技术人员在阅读本申请之后,能够想到本申请的胶纸设置可以用于其他合适的电化学装置。通过上述实施例的比较,可以清楚的理解本申请设置胶纸的电化学装置具有更好的安全性能跟循环性能。
尽管已经演示和描述了说明性实施例,本领域技术人员应该理解上述实施例不能被解释为对本申请的限制,并且可以在不脱离本申请的精神、原理及范围的情况下对实施例进行改变,替代和修改。

Claims (16)

1.一种电化学装置,其特征在于,包括:
电极组件,所述电极组件包括主体部和第一金属部,所述主体部包括第一表面以及与所述第一表面相背设置的第二表面,所述第一金属部包括第三表面以及与所述第三表面相背设置的第四表面,在第一方向上所述主体部包括第一部分和第二部分,所述第一部分与所述第一金属部电连接,在第一方向上所述第一部分与所述第一金属部的连接处为第一界线,所述第一部分与所述第二部分的连接处为第二界线,所述第一部分的厚度为h,所述第二部分的厚度为H且为一常数,h<H;以及
第一胶纸,所述第一胶纸具有第一胶纸边以及与所述第一胶纸边相背设置的第三胶纸边,其中,所述第一胶纸设置于所述第一部分的第一表面以及所述第一金属部的第三表面,从垂直于所述第二部分的第一表面的方向上观察,所述第一胶纸边位于所述第一界线与所述第二界线之间。
2.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,所述电化学装置还包括第二胶纸,所述第二胶纸具有第二胶纸边,所述第二胶纸设置于所述第一部分的第二表面,从垂直于所述第二部分的第二表面的方向上观察,所述第二胶纸边位于所述第一界线与所述第二界线之间。
3.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,所述电化学装置满足如下关系:
0.47*H≤0.5*(T1+t1)≤0.52*H
其中T1表示所述第一胶纸边所对应的所述第一部分的厚度,t1表示所述第一胶纸的厚度。
4.根据权利要求2所述的电化学装置,其特征在于,所述电化学装置满足如下关系:
0.47*H≤0.5*(T1+T2+t1+t2)≤0.52*H
其中T1表示所述第一胶纸边所对应的所述第一部分的厚度,T2表示所述第二胶纸边所对应的所述第一部分的厚度,t1表示所述第一胶纸的厚度,t2表示所述第二胶纸的厚度。
5.根据权利要求3或4所述的电化学装置,其特征在于,所述t1的取值范围为0.01至0.5,所述t2的取值范围为0.01至0.5。
6.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,所述电化学装置还包括转接片,所述转接片与所述第一金属部的第四表面电连接。
7.根据权利要求6所述的电化学装置,其特征在于,所述第一金属部与所述转接片重叠,重叠部分设有凝胶。
8.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,所述第一金属部的第三表面被所述第一胶纸全部覆盖。
9.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,所述第一金属部包括至少一个第一极耳,所述第一极耳的表面还设有无机材料层,所述无机材料层包括无机材料,所述无机材料为氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化钛、二氧化铪、氧化锡、二氧化铈、氧化镍、氧化锌、氧化钙、二氧化锆、氧化钇、碳化硅、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙或硫酸钡。
10.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,所述电极组件还包括第二金属部,所述第二金属部包括至少一个第二极耳,所述第二极耳的表面还设有无机材料层,所述无机材料层包括无机材料,所述无机材料为氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化钛、二氧化铪、氧化锡、二氧化铈、氧化镍、氧化锌、氧化钙、二氧化锆、氧化钇、碳化硅、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙或硫酸钡。
11.根据权利要求10所述的电化学装置,其特征在于,所述第二金属部包括第五表面以及与所述第五表面相背设置的第六表面,所述第一胶纸还设置于所述第二金属部的第五表面。
12.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,所述第一方向为所述电极组件的长度方向或宽度方向。
13.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,所述电极组件包括第一极片、隔离膜和第二极片,所述隔离膜设置在所述第一极片与所述第二极片之间,在所述第一方向上,所述第一极片具有第一极片边,所述第二极片具有第二极片边,从垂直于所述第二部分的第一表面的方向上观察,所述第二极片边位于所述第一胶纸边与所述第一极片边之间。
14.根据权利要求13所述的电化学装置,其特征在于,所述第一极片可以是正极极片或负极极片,所述第二极片与所述第一极片极性相反。
15.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,所述电极组件为卷绕型或堆叠型中的一种。
16.一种电子装置,其特征在于,所述电子装置包括根据权利要求1-15所述的电化学装置。
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