CN219998289U - 一种电池及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池及电子设备，包括层叠设置的第一电芯和第二电芯，沿所述电池的宽度方向，所述第一电芯的端部延伸至超出所述第二电芯的端部；所述第一电芯和所述第二电芯均包括第一极片和第二极片；所述第一电芯靠近所述第二电芯以及所述第二电芯靠近所述第一电芯的均为第一极片；所述第一电芯靠近所述第二电芯的第一极片上设置有缺口，所述缺口中未设置活性物质，所述第二电芯的第二极片的边界向所述第一电芯的第一极片的垂直投影位于所述缺口内，所述第二电芯的第二极片的边界为所述第二电芯的端部。从而降低了叠芯组合的交接位置界面差的风险，减少出现黑斑析锂的情况，提升电池使用的安全性。

Description

一种电池及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池及电子设备。

背景技术

将电池设计成异型结构，可以提升电子产品内部空间的利用率，提高电池容量，从而提升电子设备的续航能力。

然而，由于异型电池内部存在不同尺寸的电芯，使用压板对现有的异型电池进行压平时，在不同尺寸电芯的交接边难以通过外部施压的方式对反应界面进行整平，存在极片界面差的风险，危及电池使用的安全性。

可见，现有技术中电池存在安全性较差的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电池及电子设备，以解决现有技术中电池安全性较差的问题。

本实用新型实施例提供了一种电池，包括层叠设置的第一电芯和第二电芯，沿所述电池的宽度方向，所述第一电芯的端部延伸至超出所述第二电芯的端部；

所述第一电芯和所述第二电芯均包括第一极片和第二极片；

所述第一电芯靠近所述第二电芯以及所述第二电芯靠近所述第一电芯的均为第一极片；

所述第一电芯靠近所述第二电芯的第一极片上设置有缺口，所述缺口中未设置活性物质，所述第二电芯的第二极片的边界向所述第一电芯的第一极片的垂直投影位于所述缺口内，所述第二电芯的第二极片的边界为所述第二电芯的端部。

可选地，在所述缺口中填充有非活性物质，所述非活性物质包括陶瓷和聚丙烯。

可选地，所述第一电芯和所述第二电芯均包括多个依次层叠设置的第一极片和第二极片，所述第一电芯的多个第一极片均设置有所述缺口，沿所述第一电芯和所述第二电芯的层叠方向，多个所述缺口的投影位于同一区域。

可选地，至少在所述第一电芯靠近所述第二电芯的第一极片的缺口中填充有所述非活性物质。

可选地，所述第一电芯靠近所述第二电芯的第一极片单面敷料，且敷料面背离所述第二电芯，所述缺口位于所述敷料面。

可选地，所述第一电芯背离所述第二电芯的第一极片双面敷料，在所述第一电芯背离所述第二电芯的第一极片的两侧均设置有所述缺口。

可选地，沿所述电池的宽度方向，所述缺口的宽度为50微米至200微米。

可选地，所述第二电芯的第一极片的边界向所述第一电芯的第一极片的垂直投影与所述缺口之间的距离为0微米至50微米。

可选地，所述第二电芯的第一极片的边界向所述第一电芯的第一极片的垂直投影与所述缺口之间的距离为-50微米至50微米。

可选地，在所述第一电芯的第一极片的厚度方向上，所述非活性物质的填充高度与所述活性物质的填充高度平齐。

本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括上述的电池

本实用新型实施例中，第一电芯的端部延伸至超出第二电芯的端部，以形成不同尺寸的第一电芯和第二电芯，不同尺寸的第一电芯和第二电芯层叠形成异型结构的叠芯，可以更好的适配异型电池仓的，提升电池容量。通过在第一电芯靠近第二电芯的第一极片上设置有缺口，使得第二电芯的第二极片的边界向第一电芯的第一极片的垂直投影位于缺口内，由于缺口中未设置活性物质，因此第一电芯靠近第二电芯的第一极片在缺口位置不参与反应，从而降低了叠芯组合的交接位置界面差的风险，减少出现黑斑析锂的情况，提升电池使用的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的电池的结构示意图之一；

图2是本实用新型实施例提供的电池的结构示意图之二；

图3是本实用新型实施例提供的异形压板和异形电池的装配示意图；

图4是本实用新型实施例提供的电池的结构示意图之三；

图5是图4中沿A-A的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的结构在适当情况下可以互换，以便本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。

本实用新型实施例提供的一种电池，如图1至图5所示，包括层叠设置的第一电芯10和第二电芯20，沿所述电池的宽度方向，所述第一电芯10的端部延伸至超出所述第二电芯20的端部；

所述第一电芯10和所述第二电芯20均包括第一极片和第二极片，其中，第一极片和第二极片为不同极性的电极片，例如，第一极片可以是正极片，则第二极片可以是负极片；或者，第一极片可以是负极片，则第二极片可以是正极片。

这样，第一电芯10包括的第一极片和第二极片分别可以记为第一正极片101和第一负极片102，第二电芯20包括的第一极片和第二极片分别可以记为第二正极片201和第二负极片202；

其中，第一电芯10靠近第二电芯20以及第二电芯20靠近第一电芯10的均可以是第一极片，可选地，第一极片可以是正极片。

在一示例中，第一正极片101和第一负极片102依次层叠设置形成第一电芯10，第二正极片201和第二负极片202依次层叠设置形成第二电芯20。第一电芯10和第二电芯20层叠设置，且第一电芯10与第二电芯20相邻位置的电极片可以设置为相同极性的极片。使得在将第一电芯10与第二电芯20堆叠的时候，避免第一电芯10与第二电芯20相接触的位置存在电压差，从而提升电池的安全性。

其中，所述相同极性的极片为正极片。换言之，第一电芯10与第二电芯20相邻位置设置的电极片分别为第一正极片101和第二正极片201，这样将第一电芯10与第二电芯20堆叠的时候，第一正极片101和第二正极片201之间不会存在电压差，并且在整个电芯中正极片的数量大于负极片的数量，提升了正极片的嵌锂能力，减少析锂的情况，提升了电池的安全性。

并且，所述第一电芯10靠近第二电芯20的第一极片(即靠近第二电芯20的第一正极片101)上设置有缺口A，所述缺口A中未设置活性物质，所述第二电芯20的第二极片(即第二负极片202)的边界向所述第一电芯10的第一极片的垂直投影位于所述缺口A内，所述第二电芯20的第二极片的边界可以是所述第二电芯20的端部。

本实施方式中，如图1所示，第一正极片101和第一负极片102依次层叠设置形成第一电芯10，第二正极片201和第二负极片202依次层叠设置形成第二电芯20。第一电芯10和第二电芯20层叠设置，且沿电池的宽度方向，第一电芯10的端部延伸至超出第二电芯20的端部，使得第一电芯10和第二电芯20形成异形电芯，以适配异形电池仓，提升电池容量。

如图3所示，通过使用异形压板31对异形电池32施加压力，保证电芯内部可以形成紧致、平整的界面，保证电池长循环能力以及安全性。但是，这类异形电池32内部在不同尺寸叠芯组合的交接边难以通过外部的方式对反应界面进行整平，因此存在极片界面差的风险，导致循环过程容易出现黑斑析锂的情况，危及电池使用安全可靠性。

鉴于此，本实施方式提供的电池中，通过在第一电芯10靠近第二电芯20的第一极片上设置有缺口A，使得第二电芯20的第二极片的边界向第一电芯10的第一极片的垂直投影位于缺口A内，换言之，缺口A位于第一电芯10和第二电芯20交接边的拐角位置，由于缺口A中未设置活性物质，因此第一电芯10靠近第二电芯20的第一极片在缺口A位置不参与反应，从而降低了叠芯组合的交接位置界面差的风险，减少出现黑斑析锂的情况，提升电池使用的安全性。

具体的，第一电芯10的第一极片可以是第一正极片101，包括正极集流体1011和敷设在正极集流体1011至少一侧表面的正极活性物质1012，对在正极集流体1011的预设位置的正极活性物质1012进行清洗，以在第一电芯10的正极片上形成缺口A，使得缺口A位于第一电芯10和第二电芯20交接边的拐角位置。

其中，在正极集流体1011的一侧表面敷设正极活性物质1012，或在正极集流体1011的两侧表面均敷设正极活性物质1012，均设置有缺口A，在缺口A中正极活性物质1012的敷料量为0，以降低极片界面差的风险。即，在正极集流体1011的两侧表面均敷设正极活性物质1012的情况下，在正极集流体1011的两侧表面均设置有缺口A。

其中，第一正极片101和第一负极片102之间可以设置有第一隔膜103，第二正极片201和第二负极片202之间可以设置有第二隔膜203；通过第一隔膜103的阻隔作用，减少了在第一电芯10中第一正极片101和第一负极片102直接接触的情况，从而减少第一电芯10内部短路的情况，通过第二隔膜203的阻隔作用，减少了在第二电芯20中第二正极片201和第二负极片202直接接触的情况，从而减少第二电芯20内部短路的情况，提升了电池的安全性。

在另一些可选地实施方式中，在所述缺口A中填充有非活性物质，所述非活性物质包括陶瓷和聚丙烯。

第一正极片101在实际的生产制备的过程中，缺口A中难免会存在残留的正极活性物质1012，因此，本实施方式中，如图2所示，第一正极片101和第一负极片102依次层叠设置形成第一电芯10，第二正极片201和第二负极片202依次层叠设置形成第二电芯20。第一电芯10和第二电芯20层叠设置，且沿电池的宽度方向，第一电芯10的端部延伸至超出第二电芯20的端部，使得第一电芯10和第二电芯20形成异形电芯。第一正极片101包括正极集流体1011和敷设在正极集流体1011上的正极活性物质1012，并且，对敷设正极集流体1011靠近第二负极片202的边界位置的正极活性物质1012进行清洗，以在第一正极片101上形成缺口A，使得第二电芯20的负极片(即第二负极片202)的边界向第一电芯10的正极片(即第一正极片101)的垂直投影位于缺口A内。这样减少了缺口A中的正极活性物质1012，然后进一步在缺口A中填充非活性物质1013。进一步避免了缺口A中残留的正极活性物质1012参与反应，从而进一步降低了叠芯组合的交接位置界面差的风险，减少出现黑斑析锂的情况，进一步提升了电池使用的安全性。

其中，非活性物质1013可以包括陶瓷、聚丙烯(PP)胶等材料。

可选地，在第一电芯10的第一极片的厚度方向上，非活性物质的填充高度与活性物质的填充高度平齐。

在一示例中，对敷设正极集流体1011靠近第二负极片202的边界位置的正极活性物质1012进行清洗，以在第一正极片101上形成缺口A，使得第二电芯20的负极片(即第二负极片202)的边界向第一电芯10的正极片(即第一正极片101)的垂直投影位于缺口A内，然后在缺口A中填充非活性物质1013，使得在第一电芯10的正极片的厚度方向上，非活性物质1013的填充高度与正极活性物质1012的填充高度平齐，从而使得正极集流体1011上涂敷物的厚度相同，即第一正极片101整体厚度平整。这样，通过外部设备对电芯进行施压过程中，提升各层极片的平整度，使极片之间能够形成平整、紧密的界面，良好的界面提升了电池的长循环能力以及安全性。

可选地，第一电芯10和第二电芯20均包括多个依次层叠设置的第一极片和第二极片，第一电芯10的多个第一极片均设置有缺口A，沿所述第一电芯10和所述第二电芯20的层叠方向，多个所述缺口A的投影位于同一区域。

在一示例中，第一电芯10包括依次层叠设置的第一正极片101和第一负极片102，第二电芯20包括依次层叠设置的第二正极片201和第二负极片202，在第一电芯10的多个第一正极片101中，对多个第一正极片101中的正极活性物质1012进行清洗，以在每个第一正极片101上形成缺口A，使得第二电芯20的负极片(即第二负极片202)的边界向每个第一电芯10的正极片(即第一正极片101)的垂直投影位于对应的缺口A内，并且沿第一电芯10和第二电芯20的层叠方向，多个缺口A的投影位于同一区域，以减少叠芯组合的交接位置(即多个缺口A的投影所在的同一区域)第一正极片101上的正极活性物质1012，以降低叠芯组合的交接位置界面差的风险。

可选地，至少在所述第一电芯10靠近所述第二电芯20的第一极片的缺口A中填充有非活性物质1013。

在一示例中，对多个第一正极片101中的正极活性物质1012进行清洗，以在每个第一正极片101上形成缺口A之后。可以在靠近第二电芯20的第一电芯10上的首个或前几个第一正极片101的缺口A中填充非活性物质。以降低叠芯组合的交接位置界面差的风险。

在另一示例中，还可以在第一电芯10的所有第一正极片101的缺口A中填充非活性物质，使极片之间能够形成平整、紧密的界面，良好的界面提升了电池的长循环能力以及安全性。

可选地，所述第一电芯10上靠近所述第二电芯20的第一极片单面敷料，且敷料面背离所述第二电芯20，所述缺口A位于所述敷料面。

本实施方式中，在靠近第二电芯20的第一正极片101的正极集流体1011单面敷设正极活性物质1012，且敷料面背离第二电芯20，以减少单面敷料的第一正极片与第二电芯20之间出现析锂的情况。单面敷料的第一正极片在缺口A中没有正极活性物质，并且可以在缺口A中填充非活性物质1013。这样，避免了缺口A中正极活性物质1012参与反应，从而降低了叠芯组合的交接位置界面差的风险，减少出现黑斑析锂的情况，提升了电池使用的安全性。

可选地，所述第一电芯10背离所述第二电芯20的第一极片双面敷料，在所述第一电芯10背离所述第二电芯20的第一极片的两侧均设置有所述缺口A。

本实施方式中，在第一电芯10背离所述第二电芯20的正极片的正极集流体1011的两侧表面均敷设正极活性物质1012，以形成双面敷料的正极片，对正极集流体1011的两侧位于预设位置的正极活性物质1012进行清洗，以在正极集流体1011的两侧分别形成一个缺口A，并且沿第一电芯10和第二电芯20的层叠方向，这个两个缺口A的投影位于同一区域，由于缺口A中正极活性物质1012的敷料量为0，降低了极片界面差的风险。

在一些可选地实施方式中，沿所述电池的宽度方向，所述缺口A的宽度可以是50微米至200微米。以覆盖第一电芯10与第二电芯20堆叠设置后压板设备难以整平的区域，降低了叠芯组合的交接位置界面差的风险。

在一些可选地实施方式中，所述第二电芯20的第一极片(可以是第二正极片201)的边界向第一电芯10的第一极片(可以是第一正极片101)的垂直投影与所述缺口A之间的距离为0微米至50微米。

本实施方式中，如图1所示，第一电芯10和第二电芯20层叠设置，且沿电池的宽度方向，第一电芯10的端部延伸至超出第二电芯20的端部，使得第一电芯10和第二电芯20形成异形电芯，以适配异形电池仓，提升电池容量。其中，沿电池的宽度方向，第二负极片202的宽度可以大于第二正极片201的宽度，第二负极片202的边界可以是第二电芯20的端部，且第二负极片202的边界向第一电芯10的正极片(即第一正极片101)的垂直投影位于缺口A内。即缺口A可以是第一电芯与第二电芯相邻的拐角位置。

电池的第一正极片101包括正极集流体1011和敷设在正极集流体1011上的正极活性物质1012，然后对敷设正极集流体1011靠近第二负极片202的边界位置的正极活性物质1012进行清洗，以在第一正极片101上形成缺口A，由于缺口A没有正极活性物质，降低了极片界面差的风险。第二电芯20中第二正极片201的边界与缺口A之间的距离为0微米至50微米，即0μm≤X1≤50μm；且缺口A的宽度可以是50微米至200微米，即50μm≤X2≤200μm。由于缺口A中没有正极活性物质，使得第一正极片101在缺口A位置不参与反应，从而降低了叠芯组合的交接位置界面差的风险，减少出现黑斑析锂的情况，提升电池使用的安全性。

其中，在第一电芯10中，可以是对各个第一正极片101进行正极活性物质1012的清洗，使得第一正极片101上形成缺口A，缺口A中没有正极活性物质1012，且缺口A位于第一电芯与第二电芯相邻的拐角位置，从而降低极片界面差的风险。

在另一些可选地实施方式中，所述第二电芯20的第一极片(可以是第二正极片201)的边界向第一电芯10的第一极片(可以是第一正极片101)的垂直投影与所述缺口A之间的距离为-50微米至50微米。

本实施方式中，如图2所示，第一电芯10和第二电芯20层叠设置，且沿电池的宽度方向，第一电芯10的端部延伸至超出第二电芯20的端部，使得第一电芯10和第二电芯20形成异形电芯，以适配异形电池仓，提升电池容量。其中，沿电池的宽度方向，第二负极片202的宽度可以大于第二正极片201的宽度，第二负极片202的边界可以是第二电芯20的端部，且第二负极片202的边界向第一电芯10的正极片(即第一正极片101)的垂直投影位于缺口A内。即缺口A可以是第一电芯与第二电芯相邻的拐角位置。

电池的第一正极片101包括正极集流体1011和敷设在正极集流体1011上的正极活性物质1012，然后对敷设正极集流体1011靠近第二负极片202的边界位置的正极活性物质1012进行清洗，以在第一正极片101上形成缺口A，并且，在缺口A中填充有非活性物质1013，进一步避免了缺口A中残留的正极活性物质1012参与反应，降低了极片界面差的风险。第二电芯20中第二正极片201的边界与缺口A之间的距离为-50微米至50微米，即-50μm≤X1≤50μm；且缺口A的宽度可以是50微米至200微米，即50μm≤X2≤200μm。其中，X1为-50μm表示，第二正极片201的边界向第一正极片101的垂直投影位于缺口A内，由于缺口A中填充有非活性物质1013，因此扩大了第一正极片101上缺口A位置设置的灵活性，并进一步降低了叠芯组合的交接位置界面差的风险，减少出现黑斑析锂的情况，提升电池使用的安全性。

其中，在第一电芯10中，可以对靠近第二电芯20的首层或首几层的第一正极片101进行正极活性物质1012的清洗，使得在靠近第二电芯20的首层或首几层的第一正极片上形成缺口A，并在缺口A填充非活性物质1013，以进一步降低极片界面差的风险。在第一电芯10中，其他正极片可以是常规结构，以提升第一电芯10的能量密度。

其中，第一负极片102和第二负极片202均可以包括负极集流体和敷设在负极集流体上的负极活性物质。第二正极片201可以包括正极集流体和敷设在正极集流体上的正极活性物质。

本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括上述的电池。

需要说明的是，电子设备可以是笔记本电脑、智能手机等设备，在此不作限定。上述电池的实施例的实现方式同样适应于该电子设备的实施例中，并能达到相同的技术效果，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本实用新型实施方式中的方法和装置的范围不限于按所讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (11)

1.一种电池，其特征在于，包括层叠设置的第一电芯和第二电芯，沿所述电池的宽度方向，所述第一电芯的端部延伸至超出所述第二电芯的端部；

所述第一电芯和所述第二电芯均包括第一极片和第二极片；

所述第一电芯靠近所述第二电芯以及所述第二电芯靠近所述第一电芯的均为第一极片；

所述第一电芯靠近所述第二电芯的第一极片上设置有缺口，所述缺口中未设置活性物质，所述第二电芯的第二极片的边界向所述第一电芯的第一极片的垂直投影位于所述缺口内，所述第二电芯的第二极片的边界为所述第二电芯的端部。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，在所述缺口中填充有非活性物质。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一电芯和所述第二电芯均包括多个依次层叠设置的第一极片和第二极片，所述第一电芯的多个第一极片均设置有所述缺口，沿所述第一电芯和所述第二电芯的层叠方向，多个所述缺口的投影位于同一区域。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，至少在所述第一电芯靠近所述第二电芯的第一极片的缺口中填充有所述非活性物质。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一电芯靠近所述第二电芯的第一极片单面敷料，且敷料面背离所述第二电芯，所述缺口位于所述敷料面。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一电芯背离所述第二电芯的第一极片双面敷料，在所述第一电芯背离所述第二电芯的第一极片的两侧均设置有所述缺口。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，沿所述电池的宽度方向，所述缺口的宽度为50微米至200微米。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第二电芯的第一极片的边界向所述第一电芯的第一极片的垂直投影与所述缺口之间的距离为0微米至50微米。

9.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，沿第一方向，所述第二电芯的第一极片的边界向所述第一电芯的第一极片的垂直投影与所述缺口之间的距离为0微米至50微米，或，沿第二方向，所述第二电芯的第一极片的边界向所述第一电芯的第一极片的垂直投影与所述缺口之间的距离为0微米至50微米，所述第一方向与所述第二方向为相反的方向。

10.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，在所述第一电芯的第一极片的厚度方向上，所述非活性物质的填充高度与所述活性物质的填充高度平齐。

11.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至10中任一项所述的电池。