WO2025199788A1 - 二次电池和用电装置 - Google Patents

二次电池和用电装置

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WO2025199788A1
WO2025199788A1 PCT/CN2024/084015 CN2024084015W WO2025199788A1 WO 2025199788 A1 WO2025199788 A1 WO 2025199788A1 CN 2024084015 W CN2024084015 W CN 2024084015W WO 2025199788 A1 WO2025199788 A1 WO 2025199788A1
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WO
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tab
electrode
secondary battery
adapter
current collector
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PCT/CN2024/084015
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English (en)
French (fr)
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肖良针
李勇
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Ningde Amperex Technology Ltd
Original Assignee
Ningde Amperex Technology Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533—Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present application relates to the field of energy storage technology, and in particular to a secondary battery and an electrical device having the secondary battery.
  • tabs can take up space within a secondary battery, reducing its energy density. Furthermore, tabs can cause localized poor wetting of the electrode sheet, impacting the battery's cycling performance. Furthermore, tabs manufactured using a die-cutting process have low electrical and thermal conductivity, and the die-cutting process reduces production efficiency and increases costs.
  • the present application provides a secondary battery comprising a housing, at least one electrode assembly disposed within the housing, and a plurality of first electrode tabs.
  • Each electrode assembly is a laminated structure and includes a plurality of first electrode sheets stacked in a first direction.
  • the first electrode sheets include a first current collector and a first material layer disposed on the first current collector.
  • the first current collector includes a first side, a second side, a third side, and a fourth side connected end to end.
  • the second side and the fourth side are disposed opposite each other in the second direction, and the first side and the third side are disposed opposite each other in the third direction, with the first, second, and third directions being perpendicular to each other.
  • the dimension of the first side in the second direction is W1
  • the dimension of the second side in the third direction is L1 , where 1 ⁇ L1 / W1 ⁇ 5.
  • the first electrode tab is integrally disposed with the first current collector and extends from the first side. When viewed in the first direction, the first electrode tab contacts the first material layer at the first side.
  • the secondary battery also includes a first adapter electrically connected to the plurality of first electrode tabs and further connected to the housing.
  • the secondary battery of the present application by providing a first electrode tab extending from the first side of the first current collector, the space occupied by the first electrode tab within the housing is reduced, thereby helping to reduce the impact of the first electrode tab on the energy density of the secondary battery. Furthermore, during injection, the electrolyte can enter the interlayer gap between the electrode sheets from both ends of the electrode assembly in the second direction, and the required infiltration distance of the electrolyte is shorter, which is conducive to the electrolyte fully infiltrating the electrode assembly and improving the electrolyte infiltration efficiency, improving the interface during the cycle process, and enhancing the cycle performance of the secondary battery.
  • the first electrode tab does not need to be die-cut, so the conduction area of current and heat is increased, which not only helps to improve the electrical and thermal conductivity, but also helps to improve production efficiency and reduce production costs.
  • the conduction distance of electrons in the first current collector from the third side along the third direction to the first side can be reduced, thereby reducing the risk of uneven electron density distribution or increased internal resistance, thereby further improving the interface during the cycle process and enhancing the cycle performance of the secondary battery.
  • the first tabs are bent so that the length required for the second sections to be stacked on each other is shorter, thereby reducing the overall weight and production cost of the secondary battery.
  • the problematic electrode assembly and other electrode assemblies welded to the electrode assembly
  • N there are two electrode assemblies, and N is 1.
  • a first tab bundle is connected to the first electrode sheet of one electrode assembly, and a second tab bundle is connected to the first electrode sheet of another electrode assembly.
  • the second segments of the first tabs in the first tab bundle are stacked and welded together to form a first welded region, thereby improving the connection strength between the second segments.
  • the connection region is welded to the second segments to form a second welded region, thereby improving the weld strength between the connection region and the second segments. Furthermore, stacking and welding the second segments together facilitates connection between the connection region and the second segment of each first tab in the corresponding tab bundle.
  • the secondary battery further includes a first insulating member, which is disposed on a side of the connection region facing the electrode assembly in the third direction.
  • the first insulating member can cover burrs or weld marks on the connection region, thereby reducing the burrs. Or the risk of the weld stamp piercing the first section of the first tab.
  • the secondary battery further includes a second insulating member disposed in the third direction on a side of the first connecting portion facing away from the connection region.
  • the second insulating member can cover burrs or weld marks on the first connecting portion, thereby reducing damage to the housing caused by such burrs or weld marks.
  • the first and second tab bundles contain the same number of first tabs. This allows the second segments of each tab bundle to be welded using the same welding parameters, improving weld uniformity and enhancing the smoothness of the structure within the housing.
  • the length of the first tab is D
  • the thickness of the electrode assembly in the first direction is T
  • the secondary battery further includes multiple second electrode tabs.
  • the electrode assembly further includes multiple second electrode sheets stacked in the first direction.
  • the second electrode sheets include a second current collector and a second active material layer disposed on a surface of the second current collector.
  • the second current collector includes a fifth side, a sixth side, a seventh side, and an eighth side connected end to end.
  • the sixth and eighth sides are disposed opposite each other in the second direction, and the fifth and seventh sides are disposed opposite each other in the third direction.
  • the dimension of the fifth side in the second direction is W3
  • the dimension of the sixth side in the third direction is L2 , where 1 ⁇ L2 / W3 ⁇ 5.
  • the second electrode tab is integrally formed with the second current collector and extends from the fifth side.
  • the secondary battery further includes a second adapter, which is electrically connected to the multiple second electrode tabs and is also connected to the housing.
  • the second electrode tab does not need to be die-cut, thereby increasing the area for current and heat conduction, which not only improves electrical and thermal conductivity, but also helps to improve production efficiency and reduce production costs.
  • the first electrode tab and the second electrode tab are respectively located at two opposite ends of the electrode assembly in the third direction.
  • the housing is a packaging bag.
  • the housing includes a receiving portion and a sealed edge connected to the receiving portion.
  • the electrode assembly is disposed within the receiving portion.
  • the first adapter and the second adapter both extend from the sealed edge into the housing.
  • the first adapter and the second adapter can be used to connect to external components.
  • the second aspect of the present application further provides an electrical device comprising a battery compartment and the above secondary battery.
  • the electrical device is powered by the above secondary battery, and the energy density and electrolyte infiltration efficiency of the secondary battery are improved, and the first tab of the secondary battery does not need to be die-cut.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view of the secondary battery shown in FIG. 1 along the cutting line II-II in some embodiments.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the secondary battery shown in FIG. 1 along the cutting line II-II in some other embodiments.
  • FIG3 is a cross-sectional view of the secondary battery shown in FIG1 along the cutting line III-III in some embodiments (the separator is omitted).
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the secondary battery shown in FIG. 1 along the cutting line IV-IV in some embodiments.
  • FIG5 is a schematic structural diagram of the first adapter of the secondary battery shown in FIG4 when viewed from a third direction.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the secondary battery shown in FIG. 6 along the cutting line VII-VII.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the secondary battery shown in FIG. 1 along the cutting line II-II in some other embodiments.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the secondary battery shown in FIG. 1 along the cutting line IV-IV in some other embodiments.
  • FIG10 is a schematic structural diagram of the first adapter of the secondary battery shown in FIG9 when viewed from a third direction.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the secondary battery shown in FIG. 1 along the cutting line II-II in some further embodiments.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the secondary battery shown in FIG. 1 along the cutting line II-II in still other embodiments.
  • FIG14 is a cross-sectional view of the secondary battery shown in FIG13 along the cutting line XIII-XIII.
  • FIG15 is a schematic structural diagram of an electrical device provided in one embodiment of the present application.
  • Spatial related terms such as “on” etc., can be used herein for convenient description, to describe the relationship between an element or feature and another element (multiple elements) or feature (multiple features) as illustrated in the figure. It should be understood that, in addition to the directions described in the figure, spatial related terms are intended to include different directions of equipment or devices in use or operation. For example, if the equipment in the figure is turned over, the elements described as “above” or “on” other elements or features will be oriented “below” or “below” other elements or features. Therefore, the exemplary term “on” can include the direction above and below. It should be understood that although the terms first, second, third, etc.
  • Perpendicular can refer to the angle between two straight lines being between 90 ⁇ 10°, perpendicular can also refer to the dihedral angle between two planes being between 90 ⁇ 10°, and perpendicular can also refer to the angle between a straight line and a plane being between 90 ⁇ 10°.
  • the two components described as "parallel” or “perpendicular” may not be absolute straight lines or planes, but may be roughly straight lines or planes. From a macroscopic perspective, a component can be considered a "straight line” or "plane” if its overall extension direction is a straight line or plane.
  • each electrode assembly 20 is a laminated structure comprising a plurality of first electrode sheets 21, a plurality of second electrode sheets 22, and a plurality of separators 23.
  • the first electrode sheets 21 and the second electrode sheets 22 are alternately stacked, with one second electrode sheet 22 disposed between every two adjacent first electrode sheets 21, and one first electrode sheet 21 disposed between every two adjacent second electrode sheets 22.
  • Separator membranes 23 are disposed between adjacent first electrode sheets 21 and second electrode sheets 22. Separator membranes 23 are used to prevent direct contact between the first electrode sheets 21 and the second electrode sheets 22, thereby reducing the possibility of a contact short between the first electrode sheets 21 and the second electrode sheets 22.
  • the first electrode tab 30 is electrically connected to the first electrode piece 21
  • the second electrode tab 40 is electrically connected to the second electrode piece 22 .
  • the shell 10 is made of metal.
  • the shell 10 includes a first end wall 11 and a second end wall 12 that are opposite to each other, a side wall 13 connected between the first end wall 11 and the second end wall 12, and a first pole 14 and a second pole 15 that are respectively provided on the first end wall 11.
  • the first pole 14 and the second pole 15 are both electrically isolated from the first end wall 11.
  • the first end wall 11 and the second end wall 12 can be provided in parallel.
  • the secondary battery 100 is a square shell battery.
  • the side wall 13 and the second end wall 12 can be integrally formed, and the first end wall 11 and the side wall 13 can be welded or clamped together. Among them, the shell 10 can be entirely made of steel.
  • the steel shell includes the elements Fe and C.
  • the steel shell may also include one or more of the elements Ni, Co, Al, Mn, Cr, Cu, Mg, Mo, S, Si, Ti, V, Pb, Sb, N, and P.
  • the first end wall 11 is made of steel, and the second end wall 12 and side wall 13 are also made of steel. As shown in FIG3 , the first end wall 11 is provided with a first opening 111 and a second opening 112 spaced apart from each other.
  • the first pole 14 and the second pole 15 can be mounted to the first opening 111 and the second opening 112, respectively, by bonding or riveting.
  • the first direction X is the stacking direction of the plurality of first pole pieces 21.
  • the first direction X is indicated in Figures 1 to 4 as having a specific vector direction to illustrate the stacking direction of the plurality of first pole pieces 21, it can be understood that the opposite direction of the above-mentioned indicated direction can also be the stacking direction of the plurality of first pole pieces 21.
  • the first direction X has a first side X1 and a second side X2 opposite to the first side X1.
  • the second direction Y is the direction from the second end wall 12 to the first end wall 11.
  • the third direction Z is the direction from the first pole 14 to the second pole 15.
  • the first electrode sheet 21 includes a first current collector 210 and a first active material layer 211 stacked in a first direction X.
  • the first electrode sheet 21 can be a positive electrode sheet.
  • the first current collector 210 can be a positive electrode current collector
  • the first active material layer 211 can be a positive electrode active material layer.
  • the second electrode sheet 22 includes a second current collector 220 and a second active material layer 221 stacked.
  • the second electrode sheet 22 can be a negative electrode sheet.
  • the second current collector 220 can be a negative electrode current collector
  • the second active material layer 221 can be a negative electrode active material layer.
  • the positive electrode active material is selected from at least one of lithium cobalt oxide (LiCoO2), lithium nickel manganese cobalt ternary material (NCM), lithium manganese oxide (LiMn2O4), lithium nickel manganese oxide (LiNi0.5Mn1.5O4 ) , or lithium iron phosphate ( LiFePO4 ).
  • LiCoO2 lithium cobalt oxide
  • NCM lithium nickel manganese cobalt ternary material
  • LiMn2O4 lithium manganese oxide
  • LiNi0.5Mn1.5O4 lithium nickel manganese oxide
  • LiFePO4 lithium iron phosphate
  • the negative electrode active material layer contains a negative electrode active material, which is a negative electrode active material known in the art that can reversibly deintercalate active ions, and is not limited in this application.
  • a negative electrode active material which is a negative electrode active material known in the art that can reversibly deintercalate active ions, and is not limited in this application.
  • it can be a combination of one or more of graphite, soft carbon, hard carbon, carbon fiber, mesophase carbon microspheres, silicon-based materials, tin-based materials, lithium titanate or other metals that can form alloys with lithium.
  • graphite can be selected from a combination of one or more of artificial graphite, natural graphite and modified graphite
  • silicon-based materials can be selected from a combination of one or more of elemental silicon, silicon oxide compounds, silicon-carbon composites, and silicon alloys
  • tin-based materials can be selected from a combination of one or more of elemental tin, tin oxide compounds, and tin alloys.
  • the isolation film 23 includes at least one of polyethylene, polypropylene, polyvinylidene fluoride, polyethylene terephthalate, polyimide, or aramid.
  • the polyethylene includes at least one selected from high-density polyethylene, low-density polyethylene, or ultra-high molecular weight polyethylene. Polyethylene and polypropylene have a good effect on improving short circuits.
  • the first current collector 210 when viewed from the first direction X, may be substantially rectangular, comprising a first side 2101, a second side 2102, a third side 2103, and a fourth side 2104, connected end to end.
  • the second side 2102 and the fourth side 2104 are disposed opposite each other in the second direction Y, while the first side 2101 and the third side 2103 are disposed opposite each other in the third direction Z.
  • the second side 2102 is closer to the first electrode 14 and the second electrode 15 than the fourth side 2104.
  • the dimension of the first side 2101 in the second direction Y is defined as W 1
  • the dimension of the second side 2102 in the third direction Z is defined as L 1 , where 1 ⁇ L 1 /W 1 . ⁇ 5. It can be understood that when the first current collector 210 is approximately rectangular, the dimension of the third side 2103 in the second direction Y is approximately the same as the dimension of the first side 2101 in the second direction Y, and the dimension of the fourth side 2104 in the third direction Z is approximately the same as the dimension of the second side 2102 in the third direction Z.
  • the first side 2101 and the third side 2103 are the short sides of the first current collector 210, and the direction in which the first side 2101 or the third side 2103 extends is the second direction Y; the second side 2102 and the fourth side 2104 are the long sides of the first current collector 210, and the direction in which the second side 2102 or the fourth side 2104 extends is the third direction Z.
  • the first electrode tab 30 is integrally provided with the first current collector 210 and extends from the first side 2101 (the short side).
  • the direction in which the first electrode tab 30 extends from the electrode assembly 30 is the third direction Z.
  • the dimension of the first electrode tab 30 in the second direction Y is equal to the dimension of the first side 2101 in the second direction Y.
  • the positive electrode active slurry can be coated on the surface of the first current collector 210 , and an empty foil area can be reserved at the edge of the first current collector 210 . After the positive electrode active slurry is dried, the reserved empty foil area forms the first electrode tab 30 .
  • the first edge 2101 of the first current collector 210 can serve as a virtual dividing line between the first electrode tab 30 and the first current collector 210 . As shown in FIG. 2A and FIG. 3 , when viewed from the first direction X, the first electrode tab 30 is in contact with the first material layer H, i.e., the first active material layer 211 , at the first edge 2101 .
  • the first electrode tab 30 extends from the electrode assembly 20 in the third direction Z, and the first electrode tab 30 is bent.
  • the first electrode tab 30 includes a first segment 31 connected to the first side 2101 and a second segment 32 connected to the first segment 31, with the second segment 32 bent relative to the first segment 31.
  • the bent configuration of the first electrode tab 30 helps reduce the space occupied by the first electrode tab 30 on one side of the electrode assembly 20 in the third direction Z, thereby improving the energy density of the secondary battery 100.
  • the first electrode 21 is a positive electrode and the second electrode 22 is a negative electrode
  • it in order to reduce the risk of lithium plating of the negative electrode, it can be arranged in the third direction Z, with the edge of the second electrode 22 exceeding the edge of the first electrode 21, and the edge of the isolation film 23 exceeding the edge of the second electrode 22.
  • the first electrode 21 can also be arranged to further include an insulating layer 212 provided on the first current collector 210, and the first active material layer 211 and the insulating layer 212 are connected to each other in the third direction Z.
  • the edge of the insulating layer 212 exceeds the edge of the second electrode 22.
  • the first active material layer 211 and the insulating layer 212 together form a first material layer H.
  • the insulating layer 212 includes inorganic particles and polymers, the inorganic particles include at least one of aluminum oxide, silicon dioxide, magnesium oxide, titanium oxide, hafnium dioxide, tin oxide, cerium dioxide, nickel oxide, zinc oxide, calcium oxide, zirconium dioxide, yttrium oxide, silicon carbide, boehmite, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide or barium sulfate, and the polymer includes at least one of polypropylene alcohol, sodium polyacrylate, potassium polyacrylate, lithium polyacrylate, polyimide, polyimide, polyamide-imide, styrene-butadiene rubber, polyvinyl alcohol, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyvinyl butyral, water-based acrylic resin, carboxymethyl cellulose or sodium carboxymethyl cellulose.
  • the polymer includes at least one of polypropylene alcohol, sodium polyacrylate, potassium polyacrylate, lithium
  • the second current collector 220 may also be substantially rectangular, comprising a fifth side 2201, a sixth side 2202, a seventh side 2203, and an eighth side 2204, connected end to end.
  • the sixth side 2202 and the eighth side 2204 are disposed opposite each other in the second direction Y, while the fifth side 2201 and the seventh side 2203 are disposed opposite each other in the third direction Z.
  • the first side 2101 and the seventh side 2203 are located at one end of the electrode assembly 20 in the third direction Z, while the third side 2103 and the fifth side 2201 are located at the other end of the electrode assembly 20 in the third direction Z.
  • the sixth side 2202 is closer to the first electrode post 14 and the second electrode post 15 than the eighth side 2204.
  • the second side 2102 and the sixth side 2202 are located at one end of the electrode assembly 20 in the second direction Y, while the fourth side 2104 and the eighth side 2204 are located at the other end of the electrode assembly 20 in the second direction Y.
  • the dimension of the fifth side 2201 in the second direction Y is W 3
  • the dimension of the sixth side 2202 in the third direction Z is L 2 , where 1 ⁇ L 2 /W 3 ⁇ 5.
  • the dimension of the seventh side 2203 in the second direction Y is substantially the same as the dimension of the fifth side 2201 in the second direction Y
  • the dimension of the eighth side 2204 in the third direction Z is substantially the same as the dimension of the sixth side 2202 in the third direction Z. Therefore, the fifth side 2201 and the seventh side 2203 are the short sides of the second current collector 220, while the sixth side 2202 and the eighth side 2204 are the long sides of the second current collector 220.
  • the second electrode tab 40 is integrally provided with the second current collector 220 and extends from the fifth side 2201 (the short side). The direction in which the second electrode tab 40 extends from the electrode assembly 30 is the third direction Z.
  • the dimension of the second electrode tab 40 in the second direction Y is equal to the dimension of the fifth side 2201 in the second direction Y.
  • the negative electrode active slurry can be applied to the surface of the second current collector 220 , leaving a blank foil area at the edge of the second current collector 220. After the negative electrode active slurry is dried, the blank foil area forms the second electrode tab 40 .
  • the fifth side 2201 of the second current collector 220 can serve as a virtual dividing line between the second electrode tab 40 and the second current collector 220 .
  • the second electrode tab 40 contacts the second active material layer 221 at the fifth side 2201 .
  • the first electrode tab 30 and the second electrode tab 40 are located at opposite ends of the electrode assembly 20 in the third direction Z.
  • the first electrode tab 30 extends from the second side X2 of the electrode assembly 20, and the second electrode tab 40 extends from the first side X1 of the electrode assembly 20.
  • the first electrode sheet 21 and the second electrode sheet 22 overlap.
  • the second electrode sheet 22 can be arranged to extend from the first electrode sheet 21 along the second direction Y and the third direction Z from the area overlapping with the first electrode sheet 21. Therefore, in the third direction Z, the seventh side 2203 is closer to the side wall 13 than the first side 2101, and the fifth side 2201 is closer to the side wall 13 than the third side 2103.
  • the sixth side 2202 is closer to the first and second pole posts 14 and 15 than the second side 2102, and the eighth side 2204 is farther away from the first and second pole posts 14 and 15 than the fourth side 2104.
  • the secondary battery 100 further includes a first adapter 50 and a second adapter 60 (the second adapter 60 is shown in Figures 2A and 3).
  • the first adapter 50 is electrically connected to the plurality of first electrode tabs 30, and the second adapter 60 is electrically connected to the plurality of second electrode tabs 40.
  • the second segments 32 of the plurality of first electrode tabs 30 collectively form a first connecting portion 320, and the first adapter 50 is connected to the first connecting portion 320.
  • the first adapter 50 and the second adapter 60 are also connected to the housing 10.
  • the first adapter 50 when the housing 10 is made of metal, the first adapter 50 is connected to the first pole 14, and the second adapter 60 is connected to the second pole 15.
  • the first electrode 14 and the second electrode 15 can have opposite electrical polarities, so that the secondary battery 100 can power external components (not shown).
  • the first electrode 21 is a positive electrode and the second electrode 22 is a negative electrode
  • the first electrode 14 is positive and the second electrode 15 is negative.

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Abstract

一种二次电池(100、200)和用电装置(1)。二次电池(100、200)包括壳体(10)、电极组件(20)、多个第一极耳(30)以及第一转接件(50)。电极组件(20)为叠片结构且包括在第一方向(X)上层叠设置的多个第一极片(21)。第一极片(21)包括第一集流体(210)和第一活性材料层(211)。第一集流体(210)包括第一边(2101)、第二边(2102)、第三边(2103)和第四边(2104)。第二边(2102)和第四边(2104)在第二方向(Y)上相对设置，第一边(2101)和第三边(2103)在第三方向(Z)上相对设置。第一边(2101)的尺寸W1和第二边(2102)的尺寸L1满足：1＜L1/W1≤5。第一极耳(30)与第一集流体(210)一体设置并从第一边(2101)延伸出第一集流体(210)，从第一方向(X)观察，第一极耳(30)于第一边(2101)处与第一活性材料层(211)相接。第一极耳(30)在第二方向(Y)上的尺寸等于第一边(2101)在第二方向(Y)上的尺寸。第一转接件(50)电连接第一极耳(30)和壳体(10)。二次电池(100、200)的能量密度、电解液浸润效率提高，且第一极耳(30)无需模切。

Description

二次电池和用电装置 技术领域
本申请涉及储能技术领域，尤其涉及一种二次电池和具有所述二次电池的用电装置。
背景技术
二次电池(如锂离子电池)在电子移动设备、电动工具及电动汽车等电子产品中有着广泛使用。叠片结构的二次电池通常包括层叠设置的极片和连接于极片的极耳。极耳可一体连接于极片的集流体，极耳通过模切工艺制作。
然而，极耳可能会占用二次电池内的空间，导致二次电池能量密度降低。而且，极耳可能会使得极片存在局部浸润不良，影响二次电池的循环性能。另外，通过模切工艺制作的极耳的导电和导热性能较低，且模切工艺降低了生产效率、提高了生产成本。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够解决以上至少一技术问题的二次电池。
另，还有必要提供一种具有上述二次电池的用电装置。
本申请第一方面提供一种二次电池，包括壳体、设于壳体内的至少一电极组件、以及多个第一极耳。每一电极组件为叠片结构且包括在第一方向上层叠设置的多个第一极片。第一极片包括第一集流体和设于第一集流体上的第一材料层。第一集流体包括首尾依次连接的第一边、第二边、第三边和第四边。第二边和第四边在第二方向上相对设置，第一边和第三边在第三方向上相对设置，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。第一边在第二方向上的尺寸为W1，第二边在第三方向上的尺寸为L1，1＜L1/W1≤5。第一极耳与第一集流体一体设置并从第一边延伸出第一集流体，从第一方向观察，第一极耳于第一边处与第一材料层相接。第一极耳在第二方向上的尺寸为W2，W2＝W1。二次电池还包括第一转接件，第一转接件电连接于多个第一极耳，第一转接件还连接于壳体。
本申请的二次电池中，通过设置第一极耳从第一边延伸出第一集流体，因此第一极耳在壳体内所占用的空间减小，从而有利于减小第一极耳对二次电池的能量密度的影响。再者，注液时电解液可由电极组件在第二方向上的两端进入极片的层间间隙，电解液所需的浸润距离较短，因此有利于电解液充分浸润电极组件并提高电解液的浸润效率，改善循环过程中的界面，提升二次电池的循环性能。另外，第一极耳无需模切，因此电流和热量的传导面积增加，不仅有利于改善导电性能和导热性能，而且有利于提高生产效率并降低生产成本。而且由于1＜L1/W1≤5，可减小第一集流体中的电子从第三边沿着第三方向传导至第一边的传导距离，进而减小电子密度分布不均或者内阻增加的风险，从而进一步改善循环过程中的界面，提升二次电池的循环性能。
在一些可能的实现方式中，第一极耳包括连接第一边的第一段和连接第一段的第二段， 第二段相对第一段弯折。多个第二段形成第一连接部，第一转接件连接于第一连接部。因此，有利于降低第一极耳在第三方向上占用电极组件一侧的空间，从而提高二次电池的能量密度。
在一些可能的实现方式中，多个第一极耳分为N个极耳组，N为正整数。每一极耳组包括第一极耳束和第二极耳束，第一极耳束中第一极耳的第一段和第二极耳束中第一极耳的第一段朝向彼此远离的方向延伸，第二极耳束中第一极耳的第二段和第二极耳束中第一极耳的第二段朝向彼此靠近的方向延伸。通过将每个极耳束独立地进行弯折，因此第一极耳弯折后使得第二段相互层叠所需要的长度较小，从而减小二次电池整体的重量和生产成本。
在一些可能的实现方式中，电极组件的数量为一个，N个极耳组均连接于电极组件的第一极片。
在一些可能的实现方式中，电极组件的数量为多个，N个极耳组分别连接于多个电极组件的第一极片。通过将多个电极组件所连接的第一极耳分为偶数个极耳束且每个极耳束独立地进行弯折，第一极耳弯折后使得第二段相互层叠所需要的长度较小，从而减小二次电池整体的重量和生产成本。另外，当至少一个电极组件出现质量问题时，可以将出现问题的电极组件(及与该电极组件焊接的其它电极组件)单独取出，避免所有电极组件的第一极耳一并进行弯折时导致所有电极组件同时报废的风险。
在一些可能的实现方式中，电极组件的数量为两个，N为1。第一极耳束连接于一电极组件的第一极片，第二极耳束连接于另一电极组件的第一极片。通过将同一电极组件所连接的第一极耳弯折形成第一极耳束或第二极耳束，第一极耳弯折后使得第二段相互层叠所需要的长度较小，从而减小二次电池整体的重量和生产成本。
在一些可能的实现方式中，第一转接件包括N个连接区和连接于每一连接区的转接区，转接区相较于连接区弯折设置。连接区设于第一连接部朝向电极组件的一侧，连接区连接于第一极耳束和第二极耳束中第一极耳的第二段。转接区连接于壳体。N个连接区和N个极耳组一一对应，从而便于将第一转接件与各个极耳组连接。
在一些可能的实现方式中，第一极耳束中第一极耳的第二段相互层叠焊接形成第一焊接区，从而提高第二段之间的连接强度。连接区与第二段焊接形成第二焊接区，从而提高连接区与第二段之间的焊接强度。而且，第二段相互层叠焊接有利于连接区与对应的极耳束的每一第一极耳的第二段实现连接。
在一些可能的实现方式中，从第三方向观察，第一焊接区和第二焊接区存在重叠，从而提高第一焊接区处第二段之间焊接的稳定性。
在一些可能的实现方式中，从第三方向观察，第一焊接区位于电极组件在第一方向上的厚度的0至1/3处。因此，使得每一极耳组中的各个第二段之间充分焊接，从而使得每个极耳组中的第一极耳均能够与第一转接件连接。
在一些可能的实现方式中，二次电池还包括第一绝缘件，第一绝缘件在第三方向上设于连接区朝向电极组件的一侧。第一绝缘件可覆盖连接区上的毛刺或焊印，减少上述毛刺 或焊印刺穿第一极耳的第一段的风险。
在一些可能的实现方式中，二次电池还包括第二绝缘件，第二绝缘件在第三方向上设于第一连接部背离连接区的一侧。第二绝缘件可覆盖第一连接部上的毛刺或焊印，减小上述毛刺或焊印对壳体造成的损伤。
在一些可能的实现方式中，第一极耳束和第二极耳束所包含的第一极耳的数量相同。如此，可采用相同的焊接参数焊接各个极耳束的第二段，并利于提高焊接质量的均匀性。同时，也利于提高壳体内结构的平整度。
在一些可能的实现方式中，沿着第一极耳自第一边延伸出来的方向，第一极耳的长度为D，电极组件在第一方向上的厚度为T，T/3≤D≤2T/3。因此，使得每一极耳束的第一极耳在折叠后第二段之间能够层叠以利于焊接固定，同时减小了不同极耳束的第二段相互重叠对二次电池能量密度或重量的影响。
在一些可能的实现方式中，二次电池还包括多个第二极耳。电极组件还包括在第一方向上层叠设置的多个第二极片。第二极片包括第二集流体和设于第二集流体表面的第二活性材料层。第二集流体包括首尾依次连接的第五边、第六边、第七边和第八边，第六边和第八边在第二方向上相对设置，第五边和第七边在第三方向上相对设置。第五边在第二方向上的尺寸为W3，第六边在第三方向上的尺寸为L2，1＜L2/W3≤5。第二极耳与第二集流体一体设置并从第五边延伸出第二集流体，从第一方向观察，所述第二极耳于第五边处与第二活性材料层相接。第二极耳在第二方向上的尺寸为W4，W4＝W3。二次电池还包括第二转接件，第二转接件电连接于多个第二极耳，第二转接件还连接于壳体。通过设置第二极耳从第五边延伸出第二集流体，因此第二极耳在壳体内所占用的空间减小，从而有利于减小第二极耳对二次电池的能量密度的影响。再者，注液时电解液可由电极组件在第二方向上的两端进入极片的层间间隙，电解液所需的浸润距离较短，因此有利于电解液充分浸润电极组件并提高电解液的浸润效率。另外，第二极耳无需模切，因此电流和热量的传导面积增加，不仅有利于改善导电性能和导热性能，而且有利于提高生产效率并降低生产成本。
在一些可能的实现方式中，第一极耳和第二极耳分别位于电极组件在第三方向上相对的两端。
在一些可能的实现方式中，二次电池为方壳电池，壳体为金属材质。壳体包括在第二方向上相对设置的第一端壁和第二端壁、连接于第一端壁和第二端壁之间的侧壁、第一极柱和第二极柱。第一极柱和第二极柱均设于第一端壁或均设于侧壁。第一转接件连接于第一极柱，第二转接件连接于第二极柱。因此，第一极柱和第二极柱可分别呈现与第一极片和第二极片相同的电极性，且第一极柱和第二极柱可用于连接外部元件。
在一些可能的实现方式中，壳体为包装袋。壳体包括容纳部和连接于容纳部的封边。电极组件设于容纳部内。第一转接件和第二转接件均自封边伸出壳体。因此，第一转接件和第二转接件可用于连接外部元件。
本申请第二方面还提供一种用电装置，包括电池仓和如上二次电池。用电装置通过上述二次电池供电，二次电池的能量密度、电解液浸润效率提高，且二次电池的第一极耳无需模切。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请一实施方式提供的二次电池于一些实施例中的结构示意图。
图2A为图1所示的二次电池于一些实施例中沿剖切线II-II的剖面图。
图2B为图1所示的二次电池于另一些实施例中沿剖切线II-II的剖面图。
图3为图1所示的二次电池于一些实施例中沿剖切线III-III的剖面图(省略隔离膜)。
图4为图1所示的二次电池于一些实施例中沿剖切线IV-IV的剖面图。
图5为图4所示的二次电池的第一转接件从第三方向观察时的结构示意图。
图6为本申请的二次电池于另一些实施例中的结构示意图。
图7为图6所示的二次电池沿剖切线VII-VII的剖面图。
图8为图1所示的二次电池于另一些实施例中沿剖切线II-II的剖面图。
图9为图1所示的二次电池于另一些实施例中沿剖切线IV-IV的剖面图。
图10为图9所示的二次电池的第一转接件从第三方向观察时的结构示意图。
图11为图1所示的二次电池于再一些实施例中沿剖切线II-II的剖面图。
图12为图1所示的二次电池于又一些实施例中沿剖切线II-II的剖面图。
图13本申请另一实施方式提供的二次电池的结构示意图。
图14为图13所示的二次电池沿剖切线XIII-XIII的剖面图。
图15为本申请一实施方式提供的用电装置的结构示意图。
主要元件符号说明
用电装置             1
壳体                 10
第一端壁             11
第二端壁             12
侧壁                 13
第一极柱             14
第二极柱             15
容纳部               16
封边                 17
电极组件             20
第一极片             21
第二极片             22
隔离膜               23
第一极耳             30
极耳组               30A
第一极耳束           30B
第二极耳束           30C
第一段               31
第二段               32
第二极耳             40
第一转接件           50
连接区               51
转接区               52
第二转接件           60
第一绝缘件           70
第二绝缘件           80
二次电池             100
电池仓               101
第一开口             111
第二开口             112
第一集流体           210
第一活性材料层       211
绝缘层               212
第二集流体           220
第二活性材料层       221
第一连接部           320
第一部分             521
第二部分             522
第一边               2101
第二边               2102
第三边               2103
第四边              2104
第五边              2201
第六边              2202
第七边              2203
第八边              2204
第一方向            X
第二方向            Y
第三方向            Z
第一侧              X1
第二侧              X2
第一材料层          H
第一焊接区          S1
第二焊接区          S2
长度                D
厚度                T
尺寸                W1，W2，W3，W4，L1，L2，
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述，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。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。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。
下文，将详细地描述本申请的实施方式。但是，本申请可体现为许多不同的形式，并且不应解释为限于本文阐释的示例性实施方式。而是，提供这些示例性实施方式，从而使本申请透彻的和详细的向本领域技术人员传达。
另外，为了简洁和清楚，在附图中，各种组件、层的尺寸或厚度可被放大。遍及全文，相同的数值指相同的要素。如本文所使用，术语“和/或”、“以及/或者”包括一个或多个相关列举项目的任何和所有组合。另外，应当理解，当要素A被称为“连接”要素B时，要素A可直接连接至要素B，或可能存在中间要素C并且要素A和要素B可彼此间接连接。
进一步，当描述本申请的实施方式时使用“可”指“本申请的一个或多个实施方式”。
本文使用的专业术语是为了描述具体实施方式的目的并且不旨在限制本申请。如本文所使用，单数形式旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。应进一步理解，术语“包括”，当在本说明书中使用时，指存在叙述的特征、数值、步骤、操作、要素和/或组 分，但是不排除存在或增加一个或多个其他特征、数值、步骤、操作、要素、组分和/或其组合。
空间相关术语，比如“上”等可在本文用于方便描述，以描述如图中阐释的一个要素或特征与另一要素(多个要素)或特征(多个特征)的关系。应理解，除了图中描述的方向之外，空间相关术语旨在包括设备或装置在使用或操作中的不同方向。例如，如果将图中的设备翻转，则描述为在其他要素或特征“上方”或“上”的要素将定向在其他要素或特征的“下方”或“下面”。因此，示例性术语“上”可包括上面和下面的方向。应理解，尽管术语第一、第二、第三等可在本文用于描述各种要素、组分、区域、层和/或部分，但是这些要素、组分、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语用于区分一个要素、组分、区域、层或部分与另一要素、组分、区域、层或部分。因此，下面讨论的第一要素、组分、区域、层或部分可称为第二要素、组分、区域、层或部分，而不背离示例性实施方式的教导。
如本文中所使用，属于“平行”、“垂直”用于描述两个部件之间的理想状态。实际生产或使用的状态中，两个部件之间可以存在近似于平行或垂直的状态。举例来说，结合数值描述，平行可以指代两直线之间夹角范围在±10°之间，平行也可以指代两平面的二面角范围在±10°之间，平行还可以指代直线与平面之间的夹角范围在±10°之间。垂直可以指代两直线之间夹角范围在90±10°之间，垂直也可以指代两平面的二面角范围在90±10°之间，垂直还可以指代直线与平面之间的夹角范围在90±10°之间。被描述“平行”、“垂直”的两个部件可以不是绝对的直线、平面，也可以大致呈直线或平面，从宏观来看整体延伸方向为直线或平面即可认为部件为“直线”或“平面”。
在本申请中，参数数值之间的大于、小于或不等于设计关系，需要排除测量设备的合理误差。
请参阅图1至图4，本申请一实施方式提供一种二次电池100，包括壳体10、设于壳体10内的至少一电极组件20和电解液(图未示)、第一极耳30以及第二极耳40，图1至图4以电极组件20的数量为一个进行说明。如图2A至图4所示，每一电极组件20为叠片结构，其包括多个第一极片21、多个第二极片22和多个隔离膜23。叠片结构中第一极片21和第二极片22依次交替堆叠，每相邻两个第一极片21中设有一个第二极片22，每相邻两个第二极片22中设有一个第一极片21。隔离膜23设置于相邻的第一极片21和第二极片22之间，隔离膜23用于防止第一极片21和第二极片22直接接触，从而降低第一极片21和第二极片22发生接触短路的可能性。第一极耳30电连接于第一极片21，第二极耳40电连接于第二极片22。
在一些实施例中，壳体10为金属材质。壳体10包括相对设置的第一端壁11和第二端壁12、连接于第一端壁11和第二端壁12之间的侧壁13、以及分别设于第一端壁11的第一极柱14和第二极柱15。第一极柱14和第二极柱15均与第一端壁11电性隔绝。第一端壁11和第二端壁12可平行设置。在一些实施例中，二次电池100为方壳电池。侧壁13和第二端壁12可一体成型，第一端壁11和侧壁13之间可焊接或卡接固定。其中，壳体 10可整体为钢材质。如，钢壳体包括元素Fe和C，钢壳体还可以包括元素Ni、Co、Al、Mn、Cr、Cu、Mg、Mo、S、Si、Ti、V、Pb、Sb、N、P中的一种或几种。例如，第一端壁11为钢材质，第二端壁12和侧壁13也为钢材质。如图3所示，第一端壁11上开设有相距设置的第一开口111和第二开口112，第一极柱14和第二极柱15可分别通过粘接或者铆接等方式安装于第一开口111和第二开口112。
其中，根据相互垂直的第一方向X、第二方向Y和第三方向Z建立三维坐标系。在本申请实施例的说明中，第一方向X为多个第一极片21的堆叠方向，虽然图1至图4中标示第一方向X具有特定的矢量方向以说明多个第一极片21的堆叠方向，然而可以理解，上述标示方向的反方向可同样为多个第一极片21的堆叠方向。如图2A所示，第一方向X上具有第一侧X1和与第一侧X1相反的第二侧X2。第二方向Y为自第二端壁12至第一端壁11的方向。第三方向Z为第一极柱14至第二极柱15的方向。
如图2A和图4所示，第一极片21包括在第一方向X上叠设的第一集流体210和第一活性材料层211。其中，第一极片21可以是正极极片。对应地，第一集流体210可以是正极集流体，第一活性材料层211可以是正极活性材料层。第二极片22包括堆叠设置的第二集流体220和第二活性材料层221。其中，第二极片22可以是负极极片。对应地，第二集流体220可以是负极集流体，第二活性材料层221可以是负极活性材料层。
正极集流体可以采用铝箔或镍箔，负极集流体可以采用铜箔、镍箔或碳基集流体中的至少一种。正极活性材料层包含正极活性材料，正极活性材料包括可逆地嵌入和脱嵌锂离子的化合物(锂化插层化合物)。在一些实施例中，正极活性材料可以包括锂过渡金属复合氧化物。该锂过渡金属复合氧化物含有锂以及从钴、锰和镍中选择的至少一种元素。在一些实施例中，正极活性材料选自钴酸锂(LiCoO2)、锂镍锰钴三元材料(NCM)、锰酸锂(LiMn2O4)、镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)或磷酸铁锂(LiFePO4)中的至少一种。
负极活性材料层包含负极活性材料，采用本领域已知的能够进行活性离子可逆脱嵌的负极活性材料，本申请不做限制。例如，可以是包括但不限于石墨、软碳、硬碳、碳纤维、中间相碳微球、硅基材料、锡基材料、钛酸锂或其他能与锂形成合金的金属等中的一种或多种的组合。其中，石墨可选自人造石墨、天然石墨以及改性石墨中的一种或多种的组合；硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅合金中的一种或多种的组合；锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物、锡合金等中的一种或多种的组合。
隔离膜23包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或芳纶中的至少一种。例如，聚乙烯包括选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或超高分子量聚乙烯中的至少一种。其中聚乙烯和聚丙烯，它们对改善短路具有良好的作用。
如图3所示，从第一方向X观察，第一集流体210可大致为长方形，其包括首尾依次连接的第一边2101、第二边2102、第三边2103和第四边2104。第二边2102和第四边2104在第二方向Y上相对设置，第一边2101和第三边2103在第三方向Z上相对设置。在第二方向Y上，第二边2102相较于第四边2104更靠近第一极柱14以及第二极柱15。定义第一边2101在第二方向Y上的尺寸为W1，第二边2102在第三方向Z上的尺寸为L1，1＜L1/W1 ≤5。可以理解，当第一集流体210大致为长方形时，第三边2103在第二方向Y上的尺寸与第一边2101在第二方向Y上的尺寸大致相同，第四边2104在第三方向Z上的尺寸与第二边2102在第三方向Z上的尺寸大致相同。因此，第一边2101和第三边2103为第一集流体210的短边，第一边2101或第三边2103的延伸方向即为第二方向Y；第二边2102和第四边2104为第一集流体210的长边，第二边2102或第四边2104的延伸方向即为第三方向Z。第一极耳30与第一集流体210一体设置并从第一边2101(短边)延伸出第一集流体210，第一极耳30伸出电极组件30的方向即为第三方向Z。第一极耳30在第二方向Y上的尺寸等于第一边2101在第二方向Y上的尺寸。定义第一极耳30在第二方向Y上的尺寸为W2，W2＝W1。因此，第一极耳30无需模切，制作时，可以将正极活性浆料涂覆在第一集流体210的表面，并在第一集流体210的边缘预留空箔区，正极活性浆料烘干后，预留出的空箔区形成第一极耳30。在本申请的实施例中，由于第一极耳30与第一集流体210一体设置，第一集流体210的第一边2101可以为第一极耳30与第一集流体210之间的虚拟分界线，如图2A和图3所示，从第一方向X观察，第一极耳30于第一边2101处与第一材料层H即第一活性材料层211相接。
如图2A所示，在一些实施例中，第一极耳30从第三方向Z伸出电极组件20，第一极耳30呈弯折设置。第一极耳30包括连接第一边2101的第一段31和连接第一段31的第二段32，第二段32相对第一段31弯折。通过将第一极耳30弯折设置，有利于降低第一极耳30在第三方向Z上占用电极组件20一侧的空间，从而提高二次电池100的能量密度。
其中，当第一极片21为正极极片且第二极片22为负极极片时，为减小负极极片析锂的风险，可设置在第三方向Z上，第二极片22的边缘超出第一极片21的边缘，且隔离膜23的边缘超出第二极片22的边缘。如图2B所示，在另一些实施例中，为减小弯折设置的第一极耳30与第二极片22边缘接触导致的短路风险(如高温下隔离膜23收缩，第一极耳30可能会在跌落、碰撞等情况下与第二极片22边缘接触)，也可以设置第一极片21还包括设于第一集流体210上的绝缘层212，且第一活性材料层211与绝缘层212在第三方向Z上相互连接。在第三方向Z上，绝缘层212的边缘超出第二极片22的边缘。此时第一活性材料层211与绝缘层212共同形成第一材料层H，如图2B所示，从第一方向X观察，第一极耳30于第一边2101处与第一材料层H相接，更具体地，第一极耳30于第一边2101处与第一材料层H的绝缘层212相接。如此，即便高温下隔离膜23收缩，绝缘层212可减小第一极耳30与第二极片22的边缘接触短路的风险。其中，绝缘层212包括无机粒子和聚合物，无机粒子包括氧化铝、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、氢氧化钙或硫酸钡的至少一种，聚合物包括聚丙烯醇、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸锂、聚酰亚胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、丁苯橡胶、聚乙烯醇、聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、水性丙烯酸树脂、羧甲基纤维素或羧甲基纤维素钠中的至少一种。
如图3所示，从第一方向X观察，第二集流体220也可大致为长方形，其包括首尾依次连接的第五边2201、第六边2202、第七边2203和第八边2204。第六边2202和第八边2204在第二方向Y上相对设置，第五边2201和第七边2203在第三方向Z上相对设置。第一边2101和第七边2203位于电极组件20在第三方向Z上的一端，第三边2103和第五边2201位于电极组件20在第三方向Z上的另一端。在第二方向Y上，第六边2202相较于第八边2204更靠近第一极柱14以及第二极柱15。第二边2102和第六边2202位于电极组件20在第二方向Y上的一端，第四边2104和第八边2204位于电极组件20在第二方向Y上的另一端。第五边2201在第二方向Y上的尺寸为W3，第六边2202在第三方向Z上的尺寸为L2，1＜L2/W3≤5。可以理解，当第二集流体220大致为长方形时，第七边2203在第二方向Y上的尺寸与第五边2201在第二方向Y上的尺寸大致相同，第八边2204在第三方向Z上的尺寸与第六边2202在第三方向Z上的尺寸大致相同。因此，第五边2201和第七边2203为第二集流体220的短边，第六边2202和第八边2204为第二集流体220的长边。第二极耳40与第二集流体220一体设置并从第五边2201(短边)延伸出第二集流体220，第二极耳40伸出电极组件30的方向即为第三方向Z。第二极耳40在第二方向Y上的尺寸等于第五边2201在第二方向Y上的尺寸。定义第二极耳40在第二方向Y上的尺寸为W4，W4＝W3。因此，第二极耳40无需模切，制作时，可以将负极活性浆料涂覆在第二集流体220的表面，并在第二集流体220的边缘预留空箔区，负极活性浆料烘干后，预留出的空箔区形成第二极耳40。在本申请的实施例中，由于第二极耳40与第二集流体220一体设置，第二集流体220的第五边2201可以为第二极耳40与第二集流体220之间的虚拟分界线，如图3所示，从第一方向X观察，第二极耳40于第五边2201处与第二活性材料层221相接。在一些实施例中，第一极耳30和第二极耳40分别位于电极组件20在第三方向Z上相对的两端。第一极耳30从第二侧X2伸出电极组件20，第二极耳40从第一侧X1伸出电极组件20。
如图3所示，从第一方向X观察，第一极片21和第二极片22存在重叠。当第一极片21为正极极片且第二极片22为负极极片时，为了减小负极极片的析锂风险，可设置第二极片22自与第一极片21重叠的区域沿着第二方向Y和第三方向Z伸出第一极片21。因此，在第三方向Z上，第七边2203相较于第一边2101更靠近侧壁13，第五边2201相较于第三边2103更靠近侧壁13；在第二方向Y上，第六边2202相较于第二边2102更靠近第一极柱14以及第二极柱15，第八边2204相较于第四边2104更远离第一极柱14以及第二极柱15。
如图2A至图5所示，二次电池100还包括第一转接件50和第二转接件60(第二转接件60在图2A和图3中示出)。第一转接件50电连接于多个第一极耳30，第二转接件60电连接于多个第二极耳40。在一些实施例中，多个第一极耳30的第二段32共同形成第一连接部320，第一转接件50连接于第一连接部320。
第一转接件50和第二转接件60还连接于壳体10。在一些实施例中，当壳体10为金属材质时，第一转接件50连接于第一极柱14，第二转接件60连接于第二极柱15。因此， 第一极柱14和第二极柱15可呈现相反的电极性，使得二次电池100可以为外部元件(图未示)供电。如，当第一极片21为正极极片且第二极片22为负极极片时，第一极柱14呈正极性，第二极柱15呈负极性。而且，当第一转接件50将第一极耳30连接于第一极柱14且第二转接件60将第二极耳40连接于第二极柱15时，通过两个转接件实现将第一极耳30和第二极耳40引导至电极组件20的同一端。请参阅图6和图7，在另一些实施例中，两个转接件也可以将第一极耳30和第二极耳40引导至电极组件20在第三方向Z上相对的两端。如，第一极柱14和第二极柱15均设于侧壁13，且第一极柱14和第二极柱15在第三方向Z上相对设置，第一转接件50将第一极耳30连接于第一极柱14，且第二转接件60将第二极耳40连接于第二极柱15。通过两个转接件将第一极耳30和第二极耳40引导至电极组件20的同一端或相对的两端，从而拓宽了二次电池100的应用范围。
在一些实施例中，第一转接件50的材质可以为铝、镍、铜、钢、或铜镀镍等中的一种。第二转接件60的材质可以为铝、镍、铜、钢、或铜镀镍等中的一种。为减小第一转接件50和第二转接件60对二次电池100能量密度的影响，可设置第一转接件50在第一方向X上的宽度不超过电极组件20在第一方向X上的厚度T，第二转接件60在第一方向X上的宽度不超过电极组件20在第一方向X上的厚度T。进一步地，第一转接件50的厚度可以为0.08mm至2.0mm，第二转接件60的厚度可以为0.08mm至2.0mm。
在本申请的二次电池100中，通过设置第一极耳30从第一边2101(短边)延伸出第一集流体210，因此第一极耳30在壳体10内所占用的空间减小，从而有利于减小第一极耳30对二次电池100的能量密度的影响。再者，注液时电解液可由电极组件20在第二方向Y上的两端进入极片的层间间隙，电解液所需的浸润距离较短，因此有利于电解液充分浸润电极组件20并提高电解液的浸润效率，改善循环过程中的界面，降低了由于析锂、黑斑、紫斑等引起的容量衰减，提升了二次电池100的循环性能。另外，第一极耳30无需模切，因此电流和热量的传导面积增加，不仅有利于改善导电性能和导热性能，而且有利于提高生产效率并降低生产成本。
同理，通过设置第二极耳40从第五边2201(短边)延伸出第二集流体220，因此第二极耳40在壳体10内所占用的空间减小，从而有利于减小第二极耳40对二次电池100的能量密度的影响。再者，注液时电解液可由电极组件20在第二方向Y上的两端进入极片的层间间隙，电解液所需的浸润距离较短，因此有利于电解液充分浸润电极组件20并提高电解液的浸润效率，改善循环过程中的界面，降低了由于析锂、黑斑、紫斑等引起的容量衰减，提升了二次电池100的循环性能。另外，第二极耳40无需模切，因此电流和热量的传导面积增加，不仅有利于改善导电性能和导热性能，而且有利于提高生产效率并降低生产成本。
而且本申请中，由于1＜L1/W1≤5，从而减小第一集流体210中的电子从第三边2103沿着第三方向Z传导至第一边2101的传导距离，进而减小电子密度分布不均或者内阻增加的风险，从而进一步改善循环过程中的界面，提升二次电池100的循环性能。进一步地，当1＜L2/W3≤5时，可减小第二集流体220中的电子从第七边2203沿着第三方向Z传导至 第五边2201的传导距离，进而减小电子密度分布不均或者内阻增加的风险。
在一些实施例中，多个第一极耳30分为N个极耳组30A，N为正整数。如图2A所示，当电极组件20的数量为一个时，N个极耳组30A均连接于电极组件20的第一极片21。每一极耳组30A包括第一极耳束30B和第二极耳束30C，即多个第一极耳30一共被分为偶数个极耳束。例如，当N＝1时，多个第一极耳30一共被分为两个极耳束；当N＝2时，多个第一极耳30一共被分为四个极耳束。
第一极耳束30B的第一段31和第二极耳束30C的第一段31朝向彼此远离的方向延伸，第一极耳束30B的第二段32和第二极耳束30C的第二段32朝向彼此靠近的方向延伸，使得第一极耳束30B和第二极耳束30C可分别形成大致U型的结构。第一极耳束30B的第二段32相互层叠，第二极耳束30C的第二段32相互层叠，从而利于第一转接件50与每一极耳束中所有的第二段32同时电连接。在一些实施例中，第一极耳束30B或第二极耳束30C中的第一极耳30分别弯折形成大致U型的结构，使得第一极耳束30B或第二极耳束30C具有最内层和最外层，其中，第一极耳束30B的最内层指的是该第一极耳束30B中与第一转接件50连接的第一极耳30，而第一极耳束30B的最外层指的是第一极耳束30B中沿层叠方向离第一转接件50最远的第一极耳30。相较于将所有第一极耳30一并进行弯折(如，所有第一极耳30先朝向第一侧X1延伸再朝向第二侧X2延伸)的方案，通过将多个第一极耳30分为偶数个极耳束且每个极耳束独立地进行弯折，因此第一极耳30弯折后使得第二段32相互层叠所需要的长度较小，尤其当电极组件20在第一方向X上厚度T较大时(此时将所有第一极耳30一并进行弯折时第一极耳30所需的长度更大)，本申请能够显著减小第一极耳30弯折所需要的长度，从而减小二次电池100整体的重量和生产成本。其中，为了减小第二极耳40弯折所需要的长度，也可以将多个第二极耳40分为偶数个极耳束，多个第一极耳30的分束方式与多个第二极耳40的分束方式可以相同，也可以不同。
如图2A至图5所示，在一些实施例中，第一转接件50包括N个连接区51和连接于每一连接区51的转接区52，转接区52相较于连接区51弯折设置。N个连接区51和N个极耳组30A一一对应。例如，当多个第一极耳30包括一个极耳组30A时，第一转接件50包括一个连接区51。在另一些实施例中，如图8至图10所示，当多个第一极耳30包括两个极耳组30A时，第一转接件50包括两个连接区51。第一转接件50的每一连接区51设于第一连接部320朝向电极组件20的一侧，每一连接区51连接于第一极耳束30B的第二段32和第二极耳束30C的第二段32。第一转接件50的转接区52连接于壳体10(例如，转接区52连接于第一极柱14)。如图2A和图3所示，在一些实施例中，每一连接区51在第三方向Z上设于电极组件20和壳体10的侧壁13之间。从第三方向Z观察，连接区51与所连接的第二段32之间存在重叠，且连接区51自与第二段32的重叠区域向第二方向Y延伸。转接区52在第二方向Y上设于电极组件20和壳体10的第一端壁11之间。从第三方向Z观察，转接区52自其与连接区51的连接处向第三方向Z延伸，且转接区52延伸至与第一极柱14存在重叠。其中，连接区51和转接区52可均为片状结构，连接区51所 在平面沿着第一方向X和第二方向Y延伸，转接区52所在平面沿着第一方向X和第三方向Z延伸。其中，第二转接件60可具有与第一转接件50相似的结构，此不赘述。
如图2A和图8所示，在一些实施例中，第一极耳束30B或第二极耳束30C的第二段32相互层叠焊接形成第一焊接区S1，从而提高第二段32之间的连接强度。连接区51与第二段32焊接形成第二焊接区S2，从而提高连接区51与第二段32之间的焊接强度。制作二次电池100时，可先利用焊接头将第一极耳束30B或第二极耳束30C弯折以使第二段32层叠，再将第一极耳束30B或第二极耳束30C的第二段32预先焊接固定，提高第二段32之间的连接强度，后续将第一转接件50的连接区51层叠于第二段32朝向电极组件20的一侧，再利用焊接头将连接区51与第二段32焊接固定。第二段32预先焊接固定有利于连接区51与该第一极耳束30B或第二极耳束30C的每一第一极耳30的第二段32实现连接。
其中，一极耳组30A中第一极耳束30B和第二极耳束30C所包含的第一极耳30的数量可以相同。如此，可采用相同的焊接参数(如焊接时间、焊接温度等)焊接第一极耳束30B的第二段32和第二极耳束30C的第二段32，省略了焊接不同极耳束时需要频繁调整焊接参数的步骤，简化制程，同时利于提高焊接质量的均匀性。再者，也利于提高壳体10内结构的平整度。
如图2A和图8所示，在一些实施例中，从第三方向Z观察，第一焊接区S1和第二焊接区S2存在重叠，从而提高第一焊接区S1处第二段32之间焊接的稳定性。在另一些实施例中，从第三方向Z观察，第一焊接区S1和第二焊接区S2也可以相分离，从而减小第一焊接区S1处发生过焊的风险。
在一些实施例中，从第三方向Z观察，第一焊接区S1位于电极组件20在第一方向X上的厚度T的0至1/3处。当将电极组件20划分为在第一方向X上厚度相同的三等分区域时，从第三方向Z观察，第一焊接区S1可以与上述三等分区域中在第一方向X上靠近外侧的任一区域存在重叠。如此，使得每一极耳组30A中的各个第二段32之间充分焊接，从而利于每个极耳组30A中的第一极耳30均与第一转接件50连接。
如图2A所示，在一些实施例中，沿着第一极耳30自第一边2101延伸出来的方向，第一极耳30的长度为D，电极组件20在第一方向X上的厚度为T，T/3≤D≤2T/3。因此，使得第一极耳束30B或第二极耳束30C的第一极耳30在折叠后第二段32之间能够层叠以利于焊接固定，同时减小了第一极耳束30B的第二段32和第二极耳束30C的第二段32相互重叠对二次电池100能量密度或重量的影响。可以理解，第一极耳30自第一边2101延伸出来的方向为一个弯曲的方向。第一极耳30的长度D为沿着上述弯曲方向，第一段31的长度和第二段32的长度之和。
请参阅图11和图12，在另一些实施例中，电极组件20的数量为多个。多个电极组件20之间通过并联或串联连接，从而提高二次电池100的供电电压。此时，N个极耳组30A分别连接于多个电极组件20的第一极片21，每一极耳组30A包括第一极耳束30B和第二极耳束30C。即，本实施例将多个电极组件20所连接的第一极耳30分为偶数个极耳束且 每个极耳束独立地进行弯折。图11示出电极组件20的数量为两个且极耳组30A的数量为一个。该极耳组30A的第一极耳束30B连接其中一电极组件20，第二极耳束30C连接另一电极组件20。第一转接件50包括一个连接区51，第一极耳束30B和第二极耳束30C均连接于该连接区51。图12示出电极组件20的数量为两个且极耳组30A的数量为两个。两个极耳组30A与两个电极组件20一一连接。对应地，第一转接件50包括两个连接区51，每一极耳组30A的第一极耳束30B和第二极耳束30C连接于同一连接区51。
如此，第一极耳30弯折后使得第二段32相互层叠所需要的长度较小，尤其当电极组件20在第一方向X上厚度较大时，本实施例能够显著减小第一极耳30弯折所需要的长度，从而减小二次电池100整体的重量和生产成本。另外，当至少一个电极组件20出现质量问题时，可以将出现问题的电极组件20(及与该电极组件20焊接的其它电极组件20)单独取出，避免所有电极组件20的第一极耳30一并进行弯折时导致所有电极组件20同时报废的风险。其中，多个电极组件20可以在第一方向X上堆叠设置。
在又一些实施例中，多个第一极耳30也可以不分组。此时，所有第一极耳30一并进行弯折(如，所有第一极耳30先朝向第一侧X1延伸再朝向第二侧X2延伸)，从而减小焊接次数并简化制程。
如图2A所示，在一些实施例中，二次电池100还包括第一绝缘件70，第一绝缘件70在第三方向Z上设于连接区51朝向电极组件20的一侧。第一绝缘件70可覆盖连接区51上的毛刺或焊印(毛刺可在裁切第一转接件50时产生，焊印可在将连接区51焊接至第二段32时产生，但本申请并不作限制)，减少上述毛刺或焊印刺穿第一极耳30的第一段31的风险，从而减小第一极耳30容易在机械滥用时断裂的风险。其中，第一绝缘件70可以为包含绝缘材料的单面胶，上述绝缘材料可以选自聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯或聚乙二醇中至少一种。在其它实施例中，第一绝缘件70也可以为陶瓷涂层。第一绝缘件70的厚度可以为0.01mm至0.1mm。
二次电池100还可包括第二绝缘件80，第二绝缘件80在第三方向Z上设于第一连接部320背离连接区51的一侧。第二绝缘件80可覆盖第一连接部320上的毛刺或焊印，减小上述毛刺或焊印对壳体10造成的损伤。其中，第二绝缘件80可以为包含绝缘材料的单面胶，上述绝缘材料可以选自聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯或聚乙二醇中至少一种。在其它实施例中，第二绝缘件80也可以为陶瓷涂层。第二绝缘件80的厚度可以为0.01mm至0.1mm。其中，第二转接件60的连接区朝向电极组件20的一侧也可以设置类似的绝缘件，第二极耳40形成的第二连接部(图未标示)背离连接区的一侧也可以设置类似的绝缘件，此不赘述。
请参阅图13和图14，本申请另一实施方式还提供一种二次电池200。与上述二次电池100不同之处在于，壳体10为包装袋，即二次电池200可以为软包电池。例如，壳体10可以是采用封装膜(如铝塑膜)封装得到的包装袋。壳体10包括容纳部16和连接于容纳部16的封边17。电极组件20设于容纳部16内。第一转接件50和第二转接件60均自封边17伸出壳体10，第一转接件50和第二转接件60用于连接外部设备(图未示)。在 该实施方式中，第二方向Y为第一转接件50的转接区52伸出封边17，也为第二转接件60的转接区伸出封边17的方向。第三方向Z为第一转接件50的转接区52和第二转接件60的转接区的排列方向。
其中，转接区52包括相连接的第一部分521和第二部分522，第一部分521连接于连接区51，第二部分522连接于封边17。为便于转接区52伸出封边17，可设置第一部分521所在平面沿着第一方向X和第三方向Z延伸，而第二部分522所在平面沿着第二方向Y和第三方向Z延伸(即，沿着封边17所在平面延伸)。即，第二部分522相较于第一部分521弯折。
其中，本申请的二次电池100(或二次电池200)可以为锂二次电池，包括锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池和锂离子聚合物二次电池。
请参阅图15，本申请一实施方式还提供一种用电装置1，包括电池仓101和容置于电池仓101内的二次电池100(或二次电池200)。用电装置1通过上述二次电池100供电，二次电池100的能量密度、电解液浸润效率提高，且二次电池100的第一极耳30无需模切。在一些实施例中，本申请的用电装置1可以是，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。
以下通过具体实施例和对比例对本申请提供的二次电池的性能进行说明。其中，以二次电池为具有一个电极组件的方壳电池、第一极片为正极极片、第二极片为负极极片为例并结合具体制备过程和测试方法对本申请进行说明，本领域技术人员应理解，本申请中描述的制备方法仅是实施例，其他任何合适的制备方法均在本申请的范围内。
实施例1
(1)第一极片的制备：将正极活性材料磷酸铁锂(LiFePO4)、导电炭黑(Super P)、聚偏二氟乙烯(PVDF)按照重量比96.5:1.5:2进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂，调配成固含量为75wt％的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在厚度为12μm的集流体铝箔的一个表面上，在铝箔边缘预留空箔区，然后90℃条件下烘干，得到涂层厚度为74μm的活性材料层，在铝箔的另一个表面上重复以上涂覆步骤，得到双面涂覆的第一极片，空箔区即为第一极耳。其中，第一极耳一体连接于铝箔的第一边，第一边在第二方向上的尺寸W1为100mm，第一极耳在第二方向上的尺寸W2为100mm，铝箔的第二边在第三方向上的尺寸L1为110mm。
(2)第二极片的制备：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，加入去离子水作为溶剂，调配成重量百分比为70wt％ 的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在厚度为8μm的集流体铜箔的一个表面上，在铜箔边缘预留空箔区，110℃条件下烘干，得到涂层厚度为58μm的活性材料层。在铜箔的另一个表面上重复以上步骤，得到双面涂覆的第二极片，空箔区即为第二极耳。其中，第二极耳一体连接于铜箔的第五边，第五边在第二方向上的尺寸W3为103mm，以及第二极耳在第二方向上的尺寸W4为均为103mm，铜箔的第六边在第三方向上的尺寸L2为113mm。
(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，得到锂盐的浓度为1.15mol/L的电解液。
(4)隔离膜的制备：选用厚度为9μm的聚乙烯(PE)膜。
(5)二次电池的组装：将第一极片、隔离膜和第二极片依次层叠后得到叠片结构的电极组件，并将电极组件置于壳体内。然后，将第一极耳层叠并焊接至第一转接件并将第一转接件与第一极柱焊接，第一转接件的材质为铝。将第二极耳层叠并焊接至第二转接件并将第二转接件与第二极柱焊接，第二转接件的材质为铜。然后，向壳体内注入电解液并焊接顶盖，经过静置、化成等工序得到二次电池。
实施例2-4以及对比例1
与实施例1不同之处在于L1/W1的值。
对各对比例和实施例的二次电池各取10个进行能量密度和循环性能测试。
能量密度测试步骤如下：1)在25℃的测试温度下，将电池以0.2C恒流充电至3.650V，CV to 0.02C，静置10min，再以0.2C恒流放电至2.5V，静置10min，得出电池的放电容量D。上述电池以0.2C恒流充电至3.35V后，再以0.02C恒压充电至3.35V，然后用光学检测仪测试二次电池的长、宽、高以计算得到体积T，能量密度(ED)＝D/T，单位为Wh/L。然后，计算10个样品能量密度的平均值。
循环测试步骤如下：1)在25℃的测试温度下，静置30分钟，使电池达到恒温；2)对电池进行充电，具体为：0.5C恒流充电至3.650V，CV to 0.02C，，再以0.5C恒流放电至2.5V，此为一个充放电循环，首次放电的容量为100％；2)反复进行800次充放电循环；3)拆解电极组件，检查第二极片表面是否产生黑斑、紫斑或析锂，若未发现第二极片有任意一处大于或等于2mm2的区域产生黑斑、紫斑或析锂，则为通过循环测试。然后，计算100个样品的循环测试通过率。
表1
从表1测试结果可知，相较于对比例1，实施例1-3通过设置第一极耳从较短的第一边延伸出第一集流体且第二极耳从较短的第五边延伸出第二集流体，二次电池的能量密度提高；且注液时有利于电解液充分浸润电极组件并提高电解液的浸润效率，因此循环过程中的界面得到改善，二次电池的循环性能提高。
相较于对比例2，实施例1-3通过设置1＜L1/W1≤5且1＜L2/W3≤5，减小第一集流体和第二集流体中电子的传导距离，进而减小了电子密度分布不均或者内阻增加的风险，因此二次电池的循环性能得到改善。
以上所揭露的仅为本申请较佳实施方式而已，当然不能以此来限定本申请，因此依本申请所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (19)

  1. 一种二次电池，包括壳体、设于所述壳体内的至少一电极组件、以及多个第一极耳，每一所述电极组件为叠片结构且包括在第一方向上层叠设置的多个第一极片，其中，
    所述第一极片包括第一集流体和设于所述第一集流体上的第一材料层，所述第一集流体包括首尾依次连接的第一边、第二边、第三边和第四边，所述第二边和所述第四边在第二方向上相对设置，所述第一边和所述第三边在第三方向上相对设置，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直；
    所述第一边在所述第二方向上的尺寸为W1，所述第二边在所述第三方向上的尺寸为L1，1＜L1/W1≤5，所述第一极耳与所述第一集流体一体设置并从所述第一边延伸出所述第一集流体，从所述第一方向观察，所述第一极耳于所述第一边处与所述第一材料层相接；所述第一极耳在所述第二方向上的尺寸为W2，W2＝W1；
    所述二次电池还包括第一转接件，所述第一转接件电连接于多个所述第一极耳，所述第一转接件还连接于所述壳体。
  2. 如权利要求1所述的二次电池，其中，所述第一极耳包括连接所述第一边的第一段和连接所述第一段的第二段，所述第二段相对所述第一段弯折，多个所述第二段形成第一连接部，所述第一转接件连接于所述第一连接部。
  3. 如权利要求2所述的二次电池，其中，多个所述第一极耳分为N个极耳组，N为正整数，每一所述极耳组包括第一极耳束和第二极耳束，所述第一极耳束中所述第一极耳的所述第一段与所述第二极耳束中所述第一极耳的所述第一段朝向彼此远离的方向延伸，所述第一极耳束中所述第一极耳的所述第二段与所述第二极耳束中所述第一极耳的所述第二段朝向彼此靠近的方向延伸。
  4. 如权利要求3所述的二次电池，其中，所述电极组件的数量为一个，所述N个极耳组均连接于所述电极组件的所述第一极片。
  5. 如权利要求3所述的二次电池，其中，所述电极组件的数量为多个，所述N个极耳组分别连接于多个所述电极组件的所述第一极片。
  6. 如权利要求3所述的二次电池，其中，所述电极组件的数量为两个，N为1，所述第一极耳束连接于一所述电极组件的所述第一极片，所述第二极耳束连接于另一所述电极组件的所述第一极片。
  7. 如权利要求3所述的二次电池，其中，所述第一转接件包括N个连接区和连接于每一所述连接区的转接区，所述转接区相较于所述连接区弯折设置，所述连接区设于所述第一连接部朝向所述电极组件的一侧，所述连接区连接于所述第一极耳束和所述第二极耳束中所述第一极耳的所述第二段，所述转接区连接于所述壳体。
  8. 如权利要求7所述的二次电池，其中，所述第一极耳束中所述第一极耳的所述第二段相互层叠焊接形成第一焊接区，所述连接区与所述第二段焊接形成第二焊接区。
  9. 如权利要求8所述的二次电池，其中，从所述第三方向观察，所述第一焊接区和所 述第二焊接区存在重叠。
  10. 如权利要求8所述的二次电池，其中，从所述第三方向观察，所述第一焊接区位于所述电极组件在所述第一方向上的厚度的0至1/3处。
  11. 如权利要求7所述的二次电池，其中，所述二次电池还包括第一绝缘件，所述第一绝缘件在所述第三方向上设于所述连接区朝向所述电极组件的一侧。
  12. 如权利要求7所述的二次电池，其中，所述二次电池还包括第二绝缘件，所述第二绝缘件在所述第三方向上设于所述第一连接部背离所述连接区的一侧。
  13. 如权利要求3所述的二次电池，其中，所述第一极耳束和所述第二极耳束所包含的所述第一极耳的数量相同。
  14. 如权利要求1所述的二次电池，其中，沿着所述第一极耳自所述第一边延伸出来的方向，所述第一极耳的长度为D，所述电极组件在所述第一方向上的厚度为T，T/3≤D≤2T/3。
  15. 如权利要求1所述的二次电池，其中，所述二次电池还包括多个第二极耳，所述电极组件还包括在所述第一方向上层叠设置的多个第二极片；
    所述第二极片包括第二集流体和设于所述第二集流体上的第二活性材料层，所述第二集流体包括首尾依次连接的第五边、第六边、第七边和第八边，所述第六边和所述第八边在所述第二方向上相对设置，所述第五边和所述第七边在所述第三方向上相对设置；
    所述第五边在所述第二方向上的尺寸为W3，所述第六边在所述第三方向上的尺寸为L2，W3<L2，所述第二极耳与所述第二集流体一体设置并从所述第五边延伸出所述第二集流体，从所述第一方向观察，所述第二极耳于所述第五边处与所述第二活性材料层相接；所述第二极耳在所述第二方向上的尺寸为W4，W4＝W3；
    所述二次电池还包括第二转接件，所述第二转接件电连接于多个所述第二极耳，所述第二转接件还连接于所述壳体。
  16. 如权利要求15所述的二次电池，其中，所述第一极耳和所述第二极耳分别位于所述电极组件在所述第三方向上相对的两端。
  17. 如权利要求16所述的二次电池，其中，所述二次电池为方壳电池，所述壳体为金属材质，所述壳体包括在所述第二方向上相对设置的第一端壁和第二端壁、连接于所述第一端壁和所述第二端壁之间的侧壁、第一极柱以及第二极柱，所述第一极柱和所述第二极柱均设于所述第一端壁或均设于所述侧壁，所述第一转接件连接于所述第一极柱，所述第二转接件连接于所述第二极柱。
  18. 如权利要求16所述的二次电池，其中，所述壳体为包装袋，所述壳体包括容纳部和连接于所述容纳部的封边，所述电极组件设于所述容纳部内，所述第一转接件和所述第二转接件均自所述封边伸出所述壳体。
  19. 一种用电装置，包括电池仓，其中，所述用电装置还包括如权利要求1至18中任一项所述的二次电池，所述二次电池容置于所述电池仓中。
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