CN217956076U - 极耳组件、电化学装置及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种极耳组件、电化学装置及用电设备,涉及电池技术领域。极耳组件包括极耳和温度检测件;温度检测件固定于极耳,温度检测件用于检测电化学装置的内部的温度。通过将温度检测件设置在极耳上,再将极耳连接于极片上,则温度检测件可以和极耳同步完成与极片组装,简化了组装工序和降低了组装难度,从而提高组装效率。相较于温度检测件插设于在电极组件的内部的情况,温度检测件设置于极耳,不会增大电极组件的不同区域之间的厚度差而影响电极组件的化成界面,以及不会降低电化学装置的能量密度。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种极耳组件、电化学装置及用电设备。
背景技术
随着新能源技术的发展,储能器件的应用越来越广泛,例如广泛应用于便携式电子设备、电动交通工具、电动工具、无人机、储能设备等领域。
电化学装置作为储能器件的一种,通过金属离子在正极片和负极片之间移动,以实现充放电。对于电化学装置而言,组装的难易程度对其生产效率和生产成本有着重要的影响。因此,如何使得电化学装置更容易组装成为电池技术领域亟待解决的问题。
实用新型内容
本申请实施例提供一种极耳组件、电化学装置及用电设备,以使电化学装置更容易组装,从而提高组装效率。
第一方面,本申请实施例提供一种用于电化学装置的极耳组件,包括极耳和温度检测件;所述温度检测件固定于所述极耳,所述温度检测件用于检测所述电化学装置的内部的温度。
上述技术方案中,通过将温度检测件设置在极耳上,再将极耳连接于极片上,则温度检测件可以和极耳同步完成与极片组装,简化了组装工序和降低了组装难度,从而提高组装效率。相较于温度检测件插设于在电极组件的内部的情况,温度检测件设置于极耳,不会增大电极组件的不同区域之间的厚度差而影响电极组件的化成界面,以及不会降低电化学装置的能量密度。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述极耳具有沿其厚度方向相对的第一表面和第二表面,沿所述极耳的厚度方向,所述温度检测件的至少一部分不超出所述第一表面和所述第二表面。
上述技术方案中,温度检测件的至少一部分不超出极耳位于其厚度方向的第一表面和第二表面,则温度检测件的设置不会增大极耳和温度检测件组成的整体结构在极耳的厚度方向的尺寸,避免出现因温度检测件的设置导致极耳组件沿极耳的厚度方向的表面不平整而在封装中出现间隙,进而增大密封难度的问题。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述温度检测件包括第一感温线和第二感温线,所述第一感温线的一端与所述第二感温线的一端相连。
上述技术方案中,第一感温线的一端与第二感温线的一端相连,则在极耳的温度出现变化后,第一感温线的另一端和第二感温线的另一端会产生电势差,根据电势差的变化获取极耳的温度变化,这种检测极耳温度的方式简单、可靠,且安全性能好。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述第一感温线的直径小于或等于所述极耳的厚度,所述第二感温线的直径小于或等于所述极耳的厚度。
上述技术方案中,第一感温线的直径和第二感温线的直径小于或等于极耳的厚度,则通过合理的设置方式,可以使第一感温线和第二感温线不超出极耳位于其厚度方向的第一表面和第二表面,则第一感温线和第二感温线的设置不会增大极耳和温度检测件组成的整体结构在极耳的厚度方向的尺寸,避免出现因温度检测件的设置导致极耳组件沿极耳的厚度方向的表面不平整而在封装中出现间隙,进而增大密封难度的问题。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述第一感温线和所述第二感温线均沿所述极耳的外边缘设置。
上述技术方案中,第一感温线和第二感温线均沿极耳的外边缘设置,能够使得极耳组件在极耳的厚度方向的尺寸尽可能小,避免出现或者缓解因温度检测件的设置导致极耳组件沿极耳的厚度方向的表面不平整而在封装中出现间隙,进而增大密封难度的问题。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述极耳包括沿其宽度方向的相对第一边缘和第二边缘以及沿其长度方向相对的第三边缘和第四边缘,所述第一边缘和所述第二边缘分别连接于所述第三边缘的两端,所述第一感温线和所述第二感温线相互连接的一端设置于所述第三边缘,所述第一感温线沿所述第三边缘和所述第一边缘布置,所述第二感温线沿所述第三边缘和所述第二边缘布置。
上述技术方案中,第一感温线和第二感温线相互连接的一端设置于极耳沿其长度方向的第三边缘,则极耳和极片连接时可以使第三边缘与极片接触,从而使得第一感温线和第二感温线感应更加真实的极耳温度变化,从而获取更加准确的极耳温度。第一感温线沿第三边缘和第一边缘布置,第二感温线沿第三边缘和第二边缘布置,不仅便于第一感温线和第二感温线延伸出电化学装置与外部的数据采集设备连接,还使得第一感温线和第二感温件在极耳上不相互干涉。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述极耳具有沿其厚度方向相对的第一表面和第二表面,所述第一表面设有容纳槽,所述第一感温线的一部分和所述第二感温线的一部分容纳于所述容纳槽。
上述技术方案中,第一感温线的一部分和第二感温线的一部分设置于容纳槽内,能够使得极耳组件在极耳的厚度方向的尺寸尽可能小,避免出现或者缓解因温度检测件的设置导致极耳组件沿极耳的厚度方向的表面不平整而在封装中出现间隙,进而增大密封难度的问题。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述极耳组件满足以下条件中的至少一个:沿所述极耳的厚度方向,所述第一感温线的容纳于所述容纳槽的部分不超出所述第一表面和所述第二表面,所述第二感温线的容纳于所述容纳槽的部分不超出所述第一表面和所述第二表面;所述容纳槽沿所述极耳的厚度方向贯穿所述极耳;所述极耳的长度为a,所述容纳槽沿所述极耳的长度方向的尺寸为b,b≤a/2;所述极耳的宽度为m,所述容纳槽沿所述极耳的宽度方向的尺寸为n,n≤m/2。
上述技术方案中,若第一感温线的容纳于容纳槽的部分和第二感温线的容纳于容纳槽的部分不超出第一表面和第二表面,则第一感温线和第二感温线的设置不会增大极耳和温度检测件组成的整体结构在极耳的厚度方向的尺寸,避免出现因温度检测件的设置导致极耳组件沿极耳的厚度方向的表面不平整而在封装中出现间隙,进而增大密封难度的问题。若容纳槽沿极耳的厚度方向贯穿极耳,方便第一感温线和第二感温线的安装且能够减轻极耳的重量。若b≤a/2,为极耳和极片焊接提供了足够的空间,方便极耳和极片焊接。若n≤m/2,能够保证极耳有足够的过流能力。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述极耳组件还包括绝缘胶,所述温度检测件与所述极耳通过所述绝缘胶连接。
上述技术方案中,温度检测件与极耳通过绝缘胶连接,不仅使得温度检测件与极耳之间有稳定的连接关系,以使温度检测件能够稳定地获取极耳的温度,还能避免温度检测件和极耳之间电连接而导致电化学装置短路或者损坏温度检测件。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述极耳组件还包括密封胶,所述密封胶封装所述极耳和所述温度检测件。
上述技术方案中,密封胶的设置能够提高封装后的电化学装置的密封性能,有利于提高电化学装置的安全性。
第二方面,本申请实施例提供一种电化学装置,包括包装袋、电极组件和第一方面任意实施例提供的极耳组件;所述电极组件容纳于所述包装袋内;所述极耳的一端连接所述电极组件,另一端伸出所述包装袋,所述温度检测件的一部分位于所述包装袋内,另一部分伸出所述包装袋。
上述技术书方案中,通过将温度检测件设置在极耳上,再将连接有温度检测件的极耳连接于极片上,则温度检测件可以和极耳同步完成与极片组装,简化了电化学装置的组装工序和降低了电化学装置的组装难度,从而提高组装效率。相较于温度检测件插设于在电化学装置的电极组件的内部的情况,温度检测件设置于极耳,能不会增大电极组件的不同区域之间的厚度差而影响电极组件的化成界面,有利于提高电化学装置的安全性能,以及不会降低电化学装置的能量密度。
第三方面,本申请实施例提供一种用电设备,包括第二方面实施例提供的电化学装置。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为现有技术上中的电化学装置的结构示意图;
图2为本申请一些实施例提供的电化学装置的结构示意图;
图3为本申请一些实施例提供的极耳组件沿极耳的厚度方向的视图;
图4为本申请一些实施例提供的极耳组件沿极耳的宽度方向的视图;
图5为本申请另一些实施例提供的极耳组件沿极耳的宽度方向的视图;
图6为本申请再一些实施例提供的极耳组件沿极耳的厚度方向的视图;
图7为本申请又一些实施例提供的极耳组件沿极耳的厚度方向的视图;
图8为本申请一些实施例提供的极耳组件和极片焊接后的示意图;
图9为本申请另一些实施例提供的极耳组件的结构示意图;
图10为本申请另一些实施例提供的极耳组件和极片焊接后的示意图;
图11为本申请再一些实施例提供的极耳组件的结构示意图;
图12为本申请又一些实施例提供的极耳组件的结构示意图;
图13为本申请又一些实施例提供的电化学装置的结构示意图。
图标:100-电化学装置;10-电极组件;11-极片;20'、20-极耳组件;20a-正极耳组件;20b-负极耳组件;21-极耳;21a'、21a-正极耳、21a'、21b-负极耳;211-第一表面;212-第二表面;213-第一边缘;214-第二边缘;215-第三边缘;216-第四边缘;217-焊印;218-容纳槽;22'、22-温度检测件;221-第一感温线;222-第二感温线;23-粘接件;24-绝缘胶;25-密封胶;30-包装袋;X-极耳的长度方向;Y-极耳的宽度方向;Z-极耳的厚度方向。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,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”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
目前,从市场形势的发展来看,电化学装置的应用越加广泛。电化学装置被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及电动工具、无人机、储能设备等多个领域。随着电化学装置应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
电化学装置技术的发展要同时考虑多方面的设计因素,例如,安全性能、循环寿命、放电容量、充放电倍率等性能参数,另外,还需要考虑电化学装置的制造难度。
发明人发现,如图1所示,电化学装置100'包括正极耳21a'、负极耳21b'、温度检测件22'和电极组件10',正极耳21a'焊接于电极组件10'的正极片,负极耳21b'焊接于电极组件10'的负极片,温度检测件22'插设于电极组件10'内并位于正极耳21a'和负极耳21b'之间。先将正极耳21a'和负极耳21b'分别焊接在正极片和负极片上,再将焊接有正极耳21a'的正极片和焊接有负极耳21b'的负极片形成电极组件10',再将温度检测件22'插设于电极组件10'内部,使得电化学装置100'的组装工序复杂、组装效率降低。此外,温度检测件22'插设于电极组件10'内并位于正极耳21a'和负极耳21b'之间。种操作方式从电化学装置100'制成角度来讲会影响到电极组件10'的厚度,使电极组件10'的厚度差变大,影响到电极组件10'化成界面;其次也会使得电化学装置100'的能量密度降低。
基于上述考虑,为了便于电化学装置的组装、缓解电极组件的不同区域之间的厚度差较大而影响电极组件的化成界面,以及缓解因温度检测件的设置导致电化学装置的能量密度较低的问题,本申请实施例他供一种于电化学装置的极耳组件,极耳组件包括极耳和温度检测件;温度检测件固定于极耳,温度检测件用于检测电化学装置的内部的温度。
通过将温度检测件设置在极耳上,再将极耳连接于极片上,则温度检测件可以和极耳同步完成与极片组装,简化了组装工序和降低了组装难度,从而提高组装效率。
相较于温度检测件插设于在电极组件的内部的情况,温度检测件设置于极耳,不会增大电极组件的不同区域之间的厚度差而影响电极组件的化成界面,以及不会降低电化学装置的能量密度。
如图2所示,本申请实施例提供一种用于电化学装置100,电化学装置100包括电极组件10和两个极耳组件。电极组件10包括隔离膜(图中未示出)、极性相反的正极片(图中未示出)和负极片(图中未示出)。
正极片包括正极活性物质层(图中未示出)和正极集流体(图中未示出)。负极片包括负极活性物质层(图中未示出)和负极集流体(图中未示出)。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。
每个极耳组件20包括极耳21,两个极耳组件20的极耳21极性相反。两个极耳组件20分别为正极耳组件20a和负极耳组件20b,正极耳组件20a包括正极耳21a,正极耳21a与正极片的正极集流体电连接并在极片11的宽度方向超出正极片的一端;负极耳组件20b包括负极耳21b,负极耳21b与负极片的负极集流体电连接并在极片11的宽度方向超出负极片的一端。正极耳组件20a和负极耳组件20b的结构可以相同,也可以不同。
电极组件10可以是卷绕式电极组件10,隔离膜、正极片和负极片层叠设置并绕卷绕轴线卷绕形成卷绕式电极组件10。电极组件10也可以是叠片式电极组件10。
电化学装置100可以是软包电池,也可以是钢壳电池。本申请实施例中,以电化学装置100为软包电池为例对其相关结构进行介绍。
如图3所示,本申请实施例提供一种用于电化学装置100的极耳组件20,极耳组件20包括极耳21和温度检测件22;温度检测件22固定于极耳21,温度检测件22用于检测电化学装置100的内部的温度。
电化学装置100的负极耳组件20b和正极耳组件20a中的至少一个采用这种结构形式的极耳组件20。若是仅正极耳组件20a采用这种结构形式,则极耳21为正极耳21a,温度检测件22固定于正极耳21a,以使检测电化学装置100的内部的温度;若是仅负极耳组件20b采用这种结构形式,则极耳21为负极耳21b,温度检测件22固定于负极耳21b,以使检测电化学装置100的内部的温度。若是正极耳组件20a和负极耳组件20b均采用这种结构形式,则正极耳21a和负极耳21b上均固定有温度检测件22,两个温度检测件22分别获取电化学装置100在正极耳21a所处位置的温度和电化学装置100在负极耳21b所处位置的温度,能够为判断电化学装置100的内部温度分布是否均匀提供参考。
在极耳21与对应的极片11的集流体焊接时,沿极耳的长度方向X,极耳21与集流体可以重叠,也可以不重叠。在极耳21和集流体在极耳的长度方向X上重叠的实施例中,温度检测件22可以固定于极耳21与集流体重叠的区域。在极耳21和集流体在极耳的长度方向X上不重叠的实施例中,沿极耳的长度方向X,温度检测件22靠近极耳21与集流体连接的一端设置,以获取更加准确的温度信息。图2中示出了极耳21和集流体在极耳的长度方向X上重叠的情况。极耳的长度方向X与极片11的厚度方向一致。
温度检测件22用于获取电化学装置100的内部的温度,并将获取的温度信号传输至外部的数据采集设备。温度检测件22可以是温度传感器、热电偶等。在另一些实施例中,温度检测件22也可以是温度传感器、热电偶以外的其他结构形式。
组装过程中,将极耳组件20的极耳21连接于对应的极片11的集流体上,再将两个极性相反的极片11和隔离膜形成电极组件10。由于温度检测检测件固定于极耳21上,在将极耳21与对应的极片11连接完成的同时,温度检测件22完成与极片11的组装。
通过将温度检测件22设置在极耳21上,再将极耳21连接于极片11上,则温度检测件22可以和极耳21同步完成与极片11组装,简化了组装工序和降低了组装难度,从而提高组装效率。相较于温度检测件22插设于在电极组件10的内部的情况,温度检测件22设置于极耳21,不会增大电极组件10的不同区域之间的厚度差而影响电极组件10的化成界面,以及不会降低电化学装置100的能量密度。
如图4、图5所示,在一些实施例中,极耳21具有沿其厚度方向相对的第一表面211和第二表面212,沿极耳的厚度方向Z,温度检测件22的至少一部分不超出第一表面211和第二表面212。
极耳的厚度方向Z与极片11的厚度方向平行,极片11的厚度方向与极片11的宽度方向垂直。“沿极耳的厚度方向Z,温度检测件22的至少一部分不超出第一表面211和第二表面212”,是指可以是温度检测件22沿极耳的厚度方向Z的一侧与第一表面211平齐,另一侧温度检测件22沿极耳的厚度方向Z的另一侧超出第二表面212;或者是第一表面211与温度检测件22沿极耳的厚度方向Z的一侧平齐,第二表面212超出温度检测件22沿极耳的厚度方向Z的另一侧;或者是第一表面211超出温度检测件22沿极耳的厚度方向Z的一侧,第二表面212超出温度检测件沿极耳的厚度方向Z的另一侧;或者是沿极耳的厚度方向Z,第一表面211和第二表面212分别与温度检测件22沿极耳的厚度方向Z的两侧平齐。
温度检测件22的至少一部分不超出极耳21位于其厚度方向的第一表面211和第二表面212,则温度检测件22的设置不会增大极耳21和温度检测件22组成的整体结构在极耳的厚度方向Z的尺寸,避免出现因温度检测件22的设置导致极耳组件20沿极耳的厚度方向Z的表面不平整而在封装中出现间隙,进而增大密封难度的问题。
如图3-图5所示,在一些实施例中,温度检测件22包括第一感温线221和第二感温线222,第一感温线221的一端与第二感温线222的一端相连。
第一感温线221和第二感温线222均包括导体,第一感温线221和第二感温线222均的导体材质不同。比如温度检测件22为K型感温线,则第一感温线221的导体材质可以为镍铬,镍和铬的比例可以为90:10,第二感温线222的导体材质可以为镍硅,镍和硅的比例可以为97:3,从而形成镍铬-镍硅热电偶,这种形式的温度检测件22的测温区间为-200℃-1300℃。K型感温线具有线性度好,热电动势较大,灵敏度高,稳定性和均匀性较好,抗氧化性强等优点。
或者,温度检测件22为J型感温线,则第一感温线221的导体材质可以为铁,第二感温线222的导体材质可以为铜镍,从而形成铁-铜镍热电偶,这种形式的温度检测件22的测温区间为-200℃~1200℃。
或者,温度检测件22为T型感温线,则第一感温线221的导体材质可以为铜,第二感温线222的导体材质可以为铜镍,从而形成铜-铜镍热电偶,这种形式的温度检测件22的测温区间为-200℃~350℃。J型感温线和T型感温线具有线性度好,热电动势较大,灵敏度高,稳定性和均匀性较好,价格便宜等优点。
第一感温线221和第二感温线222相连的一端与极耳21接触,第一感温线221的另一端和第二感温线222的另一端均与外部的数据采集设备连接。第一感温线221的一端与第二感温线222的一端相连并与极耳21接触,则在极耳21的温度出现变化后,第一感温线221的另一端和第二感温线222的另一端会产生电势差,外部的数据采集设备获取到第一感温线221和第二感温线222的电势差,根据电势差的变化获取极耳21的温度变化,这种检测极耳21温度的方式简单、可靠,且安全性能好。
为了使得沿极耳的厚度方向Z,温度检测件22的至少一部分不超出极耳21在其厚度方向的第一表面211和第二表面212,在一些实施例中,第一感温线221的直径小于或等于极耳21的厚度,第二感温线222的直径小于或等于极耳21的厚度。
第一感温线221的直径和第二感温线222的直径小于或等于极耳21的厚度,则通过合理的设置方式,可以使第一感温线221和第二感温线222不超出极耳21位于其厚度方向的第一表面211和第二表面212,则第一感温线221和第二感温线222的设置不会增大极耳21和温度检测件22组成的整体结构在极耳的厚度方向Z的尺寸,避免出现因温度检测件22的设置导致极耳组件20沿极耳的厚度方向Z的表面不平整而在封装中出现间隙,进而增大密封难度的问题。
第一感温线221和第二感温线222在极耳21上的布置方式有多种,比如,如图3-图7所示,在一些实施例中,第一感温线221和第二感温线222均沿极耳21的外边缘设置。
极耳21的外边缘是指沿极耳的厚度方向Z的两端分别与第一表面211和第二表面212连接的面。
第一感温线221和第二感温线222均沿极耳21的外边缘设置,能够使得极耳组件20在极耳的厚度方向Z的尺寸尽可能小,避免出现或者缓解因温度检测件22的设置导致极耳组件20沿极耳的厚度方向Z的表面不平整而在封装中出现间隙,进而增大密封难度的问题。
根据极耳21的形状不同,极耳21的外边缘形状也不同,如图3所示,极耳21为矩形,极耳21包括沿其宽度方向的相对第一边缘213和第二边缘214以及沿其长度方向相对的第三边缘215和第四边缘216,第一边缘213和第二边缘214分别连接于第三边缘215的两端,第一边缘213和第二边缘214分别连接于第四边缘216的两端。极耳的长度方向X、极耳的宽度方向Y和极耳的厚度方向Z两两垂直。
第一感温线221和第二感温线222沿极耳21的外边缘有多种布置方式,如图3-图5所示,第一感温线221和第二感温线222相互连接的一端设置于第三边缘215,第一感温线221沿第三边缘215和第一边缘213布置,第二感温线222沿第三边缘215和第一边缘213布置。第一感温线221和第二感温线222位于第一边缘213的部分沿极耳的厚度方向Z并排布置,第一感温线221和第二感温线222位于第三边缘215的部分沿极耳的厚度方向Z并排布置。如图4、图5所示沿极耳的厚度方向Z,第一感温线221最远离第二感温线222的一侧和第二感温线222最远离第一感温线221的一侧之间的距离H1小于或者等于极耳21的厚度H2,即H1≤H2,以使沿极耳的厚度方向Z,温度检测件22的两侧不超出第一表面211和第二表面212。在第一边缘213,沿极耳的厚度方向Z,第一感温线221和第二感温线222之间可以存在间隙,也可以没有间隙。图4中示出了沿极耳的厚度方向Z,第一感温线221和第二感温线222之间存在间隙的情况。图5中示出了沿极耳的厚度方向Z,第一感温线221和第二感温线222之间可以没有间隙的情况。
如图6所示,第一感温线221和第二感温线222相互连接的一端设置于第三边缘215,第一感温线221沿第三边缘215和第一边缘213布置,第二感温线222沿第三边缘215和第一边缘213布置。第一感温线221和第二感温线222位于第一边缘213的部分沿极耳的宽度方向Y并排布置,第一感温线221和第二感温线222位于第三边缘215的部分沿极耳的长度方向X并排布置。这种实施例中,第一感温线221位于第一边缘213的部分和第二感温线222位于第一边缘213的部分可以通过粘接件23固定连接,第一感温线221位于第三边缘215的部分和第二感温线222位于第三边缘215的部分可以通过粘接件23固定连接。
如图7所示,第一感温线221和第二感温线222相互连接的一端设置于第三边缘215,第一感温线221沿第三边缘215和第一边缘213布置,第二感温线222沿第三边缘215和第二边缘214布置。第一感温线221和第二感温线222相互连接的一端设置于极耳21沿其长度方向的第三边缘215,则极耳21和极片11连接时可以使第三边缘215与极片11接触,从而使得第一感温线221和第二感温线222感应更加真实的极耳21温度变化,从而获取更加准确的极耳21温度。第一感温线221沿第三边缘215和第一边缘213布置,第二感温线222沿第三边缘215和第二边缘214布置,不仅便于第一感温线221和第二感温线222延伸出电化学装置100与外部的数据采集设备连接,还使得第一感温线221和第二感温件在极耳21上不相互干涉。
如图8所示,在第一感温线221和第二感温线222均沿极耳21的外边缘设置的实施例中,极耳21和极片11焊接形成的焊印217位于第一表面211和第二表面212。
在另一些实施例中,如图9所示,极耳21具有沿其厚度方向相对的第一表面211和第二表面212,第一表面211设有容纳槽218,第一感温线221的一部分和第二感温线222的一部分容纳于容纳槽218。
由于第一感温线221和第二感温线222需要与外部数据采集设备连接,因此,第一感温线221的长度和第二感温线222的长度均较长,因此第一感温线221一部分容纳于容纳槽218内,另一部分延伸出容纳槽218与外部数据采集设备连接,第二感温线222一部分容纳于容纳槽218内,另一部分延伸出容纳槽218与外部数据采集设备连接。
如图10所示,在第一感温线221的一部分和第二感温线222的一部分容纳于容纳槽218内的实施例中,极耳21和极片11焊接形成的焊印217位于极耳21和极片11重叠的区域且焊印217位于容纳槽218沿极耳的长度方向X的一侧。
在一些实施例中,在容纳槽218内,第一感温线221和第二感温线222可以沿极耳的厚度方向Z并排布置。在容纳槽218内且沿极耳的厚度方向Z,第一感温线221背离第二感温线222的一侧与第二感温线222背离第一感温线221的一侧之间的距离小于或者等于容纳槽218的深度。其中,容纳槽218的深度为容纳槽218沿极耳的厚度方向Z的尺寸。在容纳槽218内,第一感温线221和第二感温线222沿极耳的厚度方向Z可以存在间隙,则第一感温线221背离第二感温线222的一侧与第二感温线222背离第一感温线221的一侧之间的距离为第一感温线221的直径、第二感温线222的直径和第一感温线221和第二感温线222之间的间隙之和。在容纳槽218内,第一感温线221和第二感温线222沿极耳的厚度方向Z可以不存在间隙,则第一感温线221背离第二感温线222的一侧与第二感温线222背离第一感温线221的一侧之间的距离为第一感温线221的直径和第二感温线222的直径之和。
在另一些实施例中,在容纳槽218内,第一感温线221和第二感温线222可以沿极耳的宽度方向Y并排布置,如图9所示,容纳槽218内且沿极耳的厚度方向Z,第一感温线221的直径小于或者等于容纳槽218的深度,第二感温线222的直径小于或者等于容纳槽218的深度。在容纳槽218内,第一感温线221和第二感温线222沿极耳21的宽方向可以存在间隙,第一感温线221和第二感温线222沿极耳的宽度方向Y也可以不存在间隙。图9中示出了第一感温线221容纳于容纳槽218内的部分和第二感温线222容纳于容纳槽218内的部分沿极耳的宽度方向Y上没有间隙的情况。
第一感温线221的一部分和第二感温线222的一部分设置于容纳槽218内,能够使得极耳组件20在极耳的厚度方向Z的尺寸尽可能小,避免出现或者缓解因温度检测件22的设置导致极耳组件20沿极耳的厚度方向Z的表面不平整而在封装中出现间隙,进而增大密封难度的问题。
在一些实施例中,沿极耳的厚度方向Z,第一感温线221的容纳于容纳槽218的部分不超出第一表面211和第二表面212,第二感温线222的容纳于容纳槽218的部分不超出第一表面211和第二表面212。
在第一感温线221和第二感温线222沿极耳的厚度方向Z并排布置的实施例中,第一感温线221背离第二感温线222的一侧与第二感温线222背离第一感温线221的一侧之间的距离小于或者等于容纳槽218的深度,以使第一感温线221容纳于容纳槽218的部分不超出第一表面211和第二表面212。
在第一感温线221和第二感温线222沿极耳的宽度方向Y并排布置的实施例中,第一感温线221的直径小于或者等于容纳槽218的深度,以使第一感温线221容纳于容纳槽218的部分不超出第一表面211和第二表面212,第二感温线222的直径小于或者等于容纳槽218的深度,以使第二感温线222容纳于容纳槽218的部分不超出第一表面211和第二表面212。
第一感温线221的容纳于容纳槽218的部分和第二感温线222的容纳于容纳槽218的部分不超出第一表面211和第二表面212,则第一感温线221和第二感温线222的设置不会增大极耳21和温度检测件22组成的整体结构在极耳的厚度方向Z的尺寸,避免出现因温度检测件22的设置导致极耳组件20沿极耳的厚度方向Z的表面不平整而在封装中出现间隙,进而增大密封难度的问题。
在一些实施例中,容纳槽218沿极耳的厚度方向Z贯穿极耳21。可以理解为,沿极耳的厚度方向Z,容纳槽218贯穿极耳21在其厚度方向的两侧。在这种实施例中,容纳槽218的深度等于极耳21的厚度。
在另一些实施例中,容纳槽218也可以不贯穿两侧,沿极耳的厚度方向Z,容纳槽218仅贯穿极耳21沿其厚度方向的一侧。在这种实施例中,容纳槽218的深度小于极耳21的厚度。
容纳槽218沿极耳的厚度方向Z贯穿极耳21,方便第一感温线221和第二感温线222的安装且能够减轻极耳21的重量。
在本实施例中,容纳槽218为矩形槽。在另一些实施例中,沿极耳的长度方向X,容纳槽218延伸至极耳21在其长度方向的一个边缘,以在极耳的长度方向X的一个边缘形成开口,比如容纳槽218延伸至极耳21在其长度方向的第四边缘216,以在第四边缘216形成开口。在另一些实施例中,沿极耳的宽度方向Y,容纳槽218延伸至极耳21在其宽度方向的一个边缘,以在极耳的宽度方向Y的一个边缘形成开口。
请继续参照图9,在一些实施例中,极耳21的长度为a,容纳槽218沿极耳的长度方向X的尺寸为b,b≤a/2。
若是容纳槽218沿极耳的长度方向X的尺寸太大了,则极耳21在其长度方向预留给与极片11焊接的部分尺寸较小,使得焊接面积较小,从而影响焊接质量和焊接稳定性。而b≤a/2,为极耳21和极片11焊接提供了足够的空间,方便极耳21和极片11焊接。
请继续参照图9,在一些实施例中,极耳21的宽度为m,容纳槽218沿极耳的宽度方向Y的尺寸为n,n≤m/2。
若是容纳槽218沿极耳的宽度方向Y的尺寸太大了,则极耳21在其宽度方向的尺寸较小,使得过流截面积较小,从而影响极耳21的过流能力。n≤m/2,能够保证极耳21有足够的过流能力。
如图10所示,在一些实施例中,极耳组件20还包括绝缘胶24,温度检测件22与极耳21通过绝缘胶24连接。
绝缘胶24设置在温度检测件22和极耳21之间。在温度检测件22包括第一感温线221和第二感温线222的实施例中,第一感温线221和极耳21之间可以通过绝缘胶24连接,第二感温线222和极耳21之间可以通过绝缘胶24连接。在第一感温线221沿第三边缘215和第一边缘213布置、第二感温线222沿第三边缘和第二边缘214布置的实施例中,第一感温线221沿第一边缘213布置的部分和沿第三边缘215布置的部分均通过绝缘胶24连接于极耳21,第二感温线222沿第二边缘214布置的部分和沿第三边缘215布置的部分均通过绝缘胶24连接于极耳21。
温度检测件22与极耳21通过绝缘胶24连接,不仅使得温度检测件22与极耳21之间有稳定的连接关系,以使温度检测件22能够稳定地获取极耳21的温度,还能避免温度检测件22和极耳21之间电连接而导致电化学装置100短路或者损坏温度检测件22。
如图11、图12、图13所示,在一些实施例中,极耳组件20还包括密封胶25,密封胶25封装极耳21和温度检测件22。
极耳21和温度检测件22均与密封胶25连接。封装时,密封件密封于包装袋30和极耳21之间,且密封件密封于包装袋30和温度检测件22之间。
密封胶25的设置能够提高封装后的电化学装置100的密封性能,有利于提高电化学装置100的安全性。
如图13所示,本申请实施例还提供一种电化学装置100,电化学装置100包括包装袋30、电极组件10和上述任意实施例提供的极耳组件20;电极组件10容纳于包装袋30内;极耳21的一端连接电极组件10,另一端伸出包装袋30,温度检测件22的一部分位于包装袋30内,另一部分伸出包装袋30。
包装袋30的材质可以是铝塑膜或者其他材质。
极耳21的一端焊接于电极组件10的极片11上。极耳组件20的温度检测件22的至少部分位于包装袋30内。在温度检测件22包括第一感温线221和第二感温线222的实施例中,第一感温线221和第二感温线222的连接端位于把包装袋30内,第一感温线221的另一端和第二感温线222的另一端延伸出包装袋30,并用于与外部数据采集设备连接。
通过将温度检测件22设置在极耳21上,再将连接有温度检测件22的极耳21连接于极片11上,则温度检测件22可以和极耳21同步完成与极片11组装,简化了电化学装置100的组装工序和降低了电化学装置100的组装难度,从而提高组装效率。相较于温度检测件22插设于在电化学装置100的电极组件10的内部的情况,温度检测件22设置于极耳21,能不会增大电极组件10的不同区域之间的厚度差而影响电极组件10的化成界面,有利于提高电化学装置100的安全性能,以及不会降低电化学装置100的能量密度。
本申请实施例还提供一种用电设备,用电设备包括用电本体和上述任意实施例提供的电化学装置100,电化学装置100用于为用电本体提供电能。用电设备可以为但不限于电子设备、电动工具、电动交通工具、无人机、储能设备。其中,电子设备可以包括手机、平板、笔记本电脑等,电动工具可以包括电钻、电锯等,电动交通工具可以包括电动汽车、电动摩托车、电动自行车等。
本申请实施例提供一种软包电池,软包电池包括电极组件10、极耳组件20和包装袋30。极耳组件20包括极耳21、温度检测件22、绝缘胶24和密封胶25,温度件包括第一感温线221和第二感温线222,第一感温线221的一端和第二感温线222的一端相连,第一感温线221和第二感温线222相互连接的一端位于极耳21的第三边缘215,第一感温线221沿第三边缘215和第一边缘213布置,第二感温线222沿第三边缘215和第二边缘214布置。第一感温线221通过绝缘胶24连接于第三边缘215和第一边缘213,第二感温线222通过绝缘胶24连接于第三边缘215和第二边缘214。再通过密封胶25将第一感温线221、第二感温线222和极耳21封装为一个完整的感温极耳21。与原极耳21相比,第一感温线221和第二感温线222与极耳21会产生一定的缝隙,这会导致在密封胶25封装时,会导致封装的平行度不好。因此,第一感温线221的直径和第二感温线222的直径均与极耳21的厚度相同,以使第一感温线221和第二感温线222沿极耳的厚度方向Z不超出第一表面211和第二表面212;还需要控制绝缘胶24的用量,以使绝缘胶24沿极耳的厚度方向Z不超出第一表面211和第二表面212,从而使得第一感温线221、第二感温线222、绝缘胶24、极耳21在一个平面上,这样密封胶25在封装时,可以避免缝隙的产生,在后期和包装袋30封装在一起时,也避免了软包电池漏液。
示例性地,感温极耳21的制备如下:感温极耳21的制备:将K型感温线通过绝缘胶24或者热电偶胶与极耳21相连,围绕极耳21一圈。感温线直径可以根据极耳21的厚度选择,目前极耳21常规厚度范围为0.05mm~0.2mm。感温线直径有0.05等尺寸可选。将感温线和极耳21厚度进行匹配,不会增加软包电池整体的厚度,也会使软包电池平整,不会对界面造成影响。用密封胶25的厚度范围0.055mm~0.3mm,将带有第一感温线221和第二感温线222的极耳21进行封装。含感温极耳21的软包电池的制备:将感温极耳21焊接在集流体上,制备成成品软包电池。软包电池封装时,包装袋30和密封胶25直接接触,通过加热使密封胶25和包装袋30融合,进行封装形成成品软包电池,可以通过外部数据采集设备实时监控温升。
本申请实施例还提供一种软包电池,软包电池包括电极组件10、极耳组件20和包装袋30。极耳组件20包括极耳21、温度检测件22和密封胶25。极耳21设有容纳槽218,容纳槽218沿极耳的厚度方向Z贯穿极耳21的两侧。温度件包括第一感温线221和第二感温线222,第一感温线221的一端和第二感温线222的一端相连,第一感温线221和第二感温线222相互连接的一端位于容纳槽218内并与容纳槽218的位于包装袋30内的槽壁接触,第一感温线221的一部分位于容纳槽218内且位于包装袋30内,第二感温线222的一部分位于容纳槽218内且位于包装袋30内,第一感温线221容纳于容纳槽218内的部分和第二感温线222容纳于容纳槽218内的部分沿极耳的宽度方向Y并排布置,第一感温线221的另一部分延伸出包装袋30,第二感温线222的另一部分延伸出包装袋30。再通过密封胶25将第一感温线221、第二感温线222和极耳21封装为一个完整的感温极耳21。与原极耳21相比,第一感温线221和第二感温线222与极耳21会产生一定的缝隙,这会导致在密封胶25封装时,会导致封装的平行度不好。因此,第一感温线221的直径和第二感温线222的直径均与极耳21的厚度相同,以使第一感温线221和第二感温线222沿极耳的厚度方向Z不超出第一表面211和第二表面212,从而使得第一感温线221、第二感温线222、极耳21在一个平面上,这样密封胶25在封装时,可以避免缝隙的产生,在后期和包装袋30封装在一起时,也避免了软包电池漏液。这种实施例中,感温极耳21的制备:将极耳21中间进行挖槽,形成容纳槽218,将第一感温线221的一部分和第二感温线222的一部分嵌入到容纳槽218内,用密封胶25将第一感温线221、第二感温线222和极耳21进行封装,在集流体上焊接极耳21时,焊接在容纳槽218的下方,从而制备成成品软包电池。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种用于电化学装置的极耳组件,其特征在于,包括:
极耳;以及
温度检测件,固定于所述极耳,所述温度检测件用于检测所述电化学装置的内部的温度;
所述极耳具有沿其厚度方向相对的第一表面和第二表面,沿所述极耳的厚度方向,所述温度检测件的至少一部分不超出所述第一表面和所述第二表面。
2.根据权利要求1所述的极耳组件,其特征在于,所述温度检测件包括第一感温线和第二感温线,所述第一感温线的一端与所述第二感温线的一端相连。
3.根据权利要求2所述的极耳组件,其特征在于,所述第一感温线的直径小于或等于所述极耳的厚度,所述第二感温线的直径小于或等于所述极耳的厚度。
4.根据权利要求2所述的极耳组件,其特征在于,所述第一感温线和所述第二感温线均沿所述极耳的外边缘设置。
5.根据权利要求4所述的极耳组件,其特征在于,所述极耳包括沿其宽度方向的相对第一边缘和第二边缘以及沿其长度方向相对的第三边缘和第四边缘,所述第一边缘和所述第二边缘分别连接于所述第三边缘的两端,所述第一感温线和所述第二感温线相互连接的一端设置于所述第三边缘,所述第一感温线沿所述第三边缘和所述第一边缘布置,所述第二感温线沿所述第三边缘和所述第二边缘布置。
6.根据权利要求2所述的极耳组件,其特征在于,所述极耳具有沿其厚度方向相对的第一表面和第二表面,所述第一表面设有容纳槽,所述第一感温线的一部分和所述第二感温线的一部分容纳于所述容纳槽。
7.根据权利要求6所述的极耳组件,其特征在于,所述极耳组件满足以下条件中的至少一个:
沿所述极耳的厚度方向,所述第一感温线的容纳于所述容纳槽的部分不超出所述第一表面和所述第二表面,所述第二感温线的容纳于所述容纳槽的部分不超出所述第一表面和所述第二表面;
所述容纳槽沿所述极耳的厚度方向贯穿所述极耳;
所述极耳的长度为a,所述容纳槽沿所述极耳的长度方向的尺寸为b,b≤a/2;
所述极耳的宽度为m,所述容纳槽沿所述极耳的宽度方向的尺寸为n,n≤m/2。
8.根据权利要求1所述的极耳组件,其特征在于,所述极耳组件还包括绝缘胶,所述温度检测件与所述极耳通过所述绝缘胶连接。
9.根据权利要求1-8任一项所述的极耳组件,其特征在于,所述极耳组件还包括密封胶,所述密封胶封装所述极耳和所述温度检测件。
10.一种电化学装置,其特征在于,包括:
包装袋;
电极组件,容纳于所述包装袋内;
根据权利要求1-9任一项所述的极耳组件,所述极耳的一端连接所述电极组件,另一端伸出所述包装袋,所述温度检测件的一部分位于所述包装袋内,另一部分伸出所述包装袋。
11.一种用电设备,其特征在于,包括根据权利要求10所述的电化学装置。
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