WO2025201022A1 - 二次电池以及电子装置 - Google Patents

二次电池以及电子装置

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WO2025201022A1
WO2025201022A1 PCT/CN2025/081630 CN2025081630W WO2025201022A1 WO 2025201022 A1 WO2025201022 A1 WO 2025201022A1 CN 2025081630 W CN2025081630 W CN 2025081630W WO 2025201022 A1 WO2025201022 A1 WO 2025201022A1
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secondary battery
tab
electrode assembly
packaging bag
insulating tape
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PCT/CN2025/081630
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English (en)
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王晨
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Ningde Amperex Technology Ltd
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Ningde Amperex Technology Ltd
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    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present application relates to the field of battery technology, and in particular to a secondary battery and an electronic device.
  • Secondary batteries have been widely used in consumer electronics, electric vehicles, electric two-wheeled vehicles, power tools, etc. As market demand expands, people have put forward higher requirements for the reliability of secondary batteries.
  • the purpose of this application is to provide a secondary battery and an electronic device, aiming to improve the reliability of the secondary battery.
  • a secondary battery comprising: a packaging bag, an electrode assembly, a first tab, a first insulating tape and a second insulating tape.
  • the electrode assembly is housed in the packaging bag.
  • the first tab is electrically connected to the electrode assembly and extends out of the packaging bag along a first direction.
  • the electrode assembly is in a wound structure and comprises a first end face, a first side surface, a first curved surface and a second side surface, wherein the first side surface, the first curved surface and the second side surface are arranged around the periphery of the first end face.
  • the first insulating tape comprises a tape body and a first extension.
  • the positive electrode sheet, the negative electrode sheet and the isolation membrane are bonded together by the second insulating tape and the first insulating tape to form an integral structure, thereby improving the integrity of the electrode assembly, thereby reducing the risk of at least one of the positive electrode sheet, the negative electrode sheet and the isolation membrane being dislocated under vibration or impact conditions due to lack of restriction.
  • the width of the first overlapping region in the third direction is W 3 mm; and the width of the second overlapping region in the third direction is W 4 mm.
  • the areas of the first overlapping region and the second overlapping region are both within a certain range.
  • the first and second insulating tapes can maintain excellent bonding strength to maintain the effective function of the barrier structure formed by the second insulating tape, the first partition, and the second partition. Furthermore, any interface problems caused by the area difference between the first and second overlapping regions during the subsequent hot pressing process can be reduced.
  • the packaging bag is made of aluminum-plastic film.
  • the electrode assembly includes a negative electrode sheet and a positive electrode sheet that are stacked and wound.
  • the positive electrode sheet has a winding end end
  • the negative electrode sheet has a protruding portion that extends beyond the winding end end.
  • the protruding portion and the winding end end are both located on one side of the electrode assembly in the second direction, and the protruding portion and the winding end end are arranged on two adjacent electrode sheet layers.
  • the projection of the protruding portion falls within the projection of the first insulating tape.
  • FIG2 is a schematic structural diagram of another secondary battery provided by one embodiment of the present application.
  • FIG5 is a top view of an electrode assembly in the secondary battery shown in FIG1 ;
  • FIG8 is a schematic structural diagram of the secondary battery shown in FIG1 when no packaging bag is assembled, viewed from the front on the second side surface;
  • Second insulating tape 421. First part; 422. Second part; 423. Third part;
  • perpendicular is used to describe the ideal state between two components. In actual production or use, there may be a state that is approximately perpendicular between the two components.
  • perpendicular can refer to the angle between two straight lines being in the range of 90° ⁇ 10°
  • perpendicular can also refer to the dihedral angle between two planes being in the range of 90° ⁇ 10°
  • perpendicular can also refer to the angle between a straight line and a plane being in the range of 90° ⁇ 10°.
  • the two components described as "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 a "plane” if the overall extension direction is a straight line or a plane.
  • the first direction X is parallel to the relative direction of the first end face 201 and the second end face 202 in the electrode assembly 20 to be described below; in addition, the first direction X is also parallel to the extension direction of the first electrode tab 31 to be described below.
  • the second direction Y is parallel to the direction in which the first side surface 2031 and the second side surface 2033 in the electrode assembly 20 are relatively arranged, which will be described in detail below.
  • the second direction Y is also parallel to the direction in which the pole pieces in the electrode assembly 20 are stacked, which will be described in detail below.
  • the third direction Z is parallel to the direction in which the first curved surface 2032 and the second curved surface 2034 in the electrode assembly 20 are relatively set, which will be described in detail below.
  • the third direction Z is also parallel to the direction in which the first electrode tab 31 and the second electrode tab 32 are relatively set, which will be described in detail below.
  • Figure 1 is a schematic diagram of the structure of a secondary battery provided by one embodiment of the present application
  • Figure 2 is a schematic diagram of the structure of another secondary battery provided by one embodiment of the present application
  • Figure 3 is a schematic diagram of the structure of yet another secondary battery provided by one embodiment of the present application.
  • the secondary battery includes: a packaging bag 10; an electrode assembly 20, which is placed within the packaging bag 10; one end of a first electrode tab 31 and one end of a second electrode tab 32 are both electrically connected to the electrode assembly 20 within the packaging bag 10; the other end of the first electrode tab 31 and the other end of the second electrode tab 32 extend outside the packaging bag 10 to electrically connect to an external device to enable the input or output of electrical energy.
  • the packaging bag 10 is made of a packaging film.
  • the packaging film includes, from the inside out, a first polymer layer (not shown), a metal layer (not shown), and a second polymer layer (not shown).
  • the first polymer layer melts at a predetermined temperature and has adhesive properties to facilitate packaging of the packaging bag 10.
  • the metal layer is used to reduce the infiltration of moisture into the packaging bag 10, thereby allowing for gas-liquid exchange with the electrolyte.
  • the second polymer layer reduces air permeation into the packaging bag 10 and improves the packaging bag 10's deformability.
  • the first polymer layer may be made of polypropylene, so that the first polymer layer is difficult to be melted or swelled by the electrolyte, thereby reducing the risk of corrosion of the metal layer adjacent to the first polymer layer.
  • the metal layer can be made of aluminum, which reacts with oxygen in the air to form a dense oxide film to prevent moisture from penetrating into the interior of the packaging bag 10 .
  • the second polymer layer may be made of nylon material.
  • packaging bag 10 is actually diverse and is not limited to being made of the aforementioned packaging film.
  • the electrode assembly 20 includes a positive electrode sheet 24, a negative electrode sheet 22, and a separator separating the positive electrode sheet 24 and the negative electrode sheet 22.
  • the positive electrode sheet 24, the separator, and the negative electrode sheet 22 are stacked in sequence and wound two or more times to form a wound structure.
  • One of the positive electrode sheet 24 and the negative electrode sheet 22 is electrically connected to the first electrode tab 31, and the other is electrically connected to the second electrode tab 32.
  • the following embodiments are illustrated by exemplifying that the positive electrode sheet 24 is electrically connected to the first electrode tab 31 and the negative electrode sheet 22 is electrically connected to the second electrode tab 32.
  • the positive electrode sheet 24 includes a positive electrode current collector (not shown) and a positive electrode active material layer (not shown) coated on at least one surface of the positive electrode current collector.
  • the positive electrode current collector includes at least one of Ni, Ti, Cu, Ag, Au, Pt, Fe, Al and combinations thereof.
  • the positive electrode active material layer includes a positive electrode active material (not shown), which includes but is not limited to one or more of lithium cobalt oxide, lithium nickel cobalt manganese oxide, lithium nickel cobalt aluminum oxide, lithium manganese oxide, lithium nickel oxide, lithium manganese iron phosphate, lithium vanadium phosphate, lithium iron phosphate and lithium-rich manganese-based materials.
  • a positive electrode active material (not shown), which includes but is not limited to one or more of lithium cobalt oxide, lithium nickel cobalt manganese oxide, lithium nickel cobalt aluminum oxide, lithium manganese oxide, lithium nickel oxide, lithium manganese iron phosphate, lithium vanadium phosphate, lithium iron phosphate and lithium-rich manganese-based materials.
  • the negative electrode sheet 22 includes a negative electrode current collector (not shown) and a negative electrode active material layer (not shown) coated on at least one surface of the negative electrode current collector.
  • the negative electrode current collector includes at least one of Ni, Ti, Cu, Ag, Au, Pt, Fe, Al and combinations thereof.
  • the electrode assembly 20 is generally a flat wound structure and includes: a first end surface 201, a second end surface 202, and a peripheral surface 203; the first end surface 201 is located on one side of the wound structure along the first direction X; the second end surface 202 is located on the other side of the wound structure along the first direction X; the peripheral surface 203 is located between the first end surface 201 and the second end surface 202 and is respectively connected to the peripheral edge of the first end surface 201 and the peripheral edge of the second end surface 202; the peripheral surface 203
  • the first end surface 201 includes a first side surface 2031, a first curved surface 2032, a second side surface 2033, and a second curved surface 2034.
  • the first side surface 2031, the first curved surface 2032, the second side surface 2033, and the second curved surface 2034 are sequentially arranged around the circumference of the wound structure in a direction opposite to the winding direction S of the wound structure.
  • the first side surface 2031 and the second side surface 2033 are arranged opposite each other in the second direction Y, and the first curved surface 2032 and the second curved surface 2034 are arranged opposite each other in the third direction Z.
  • the first end surface 201 may be composed of the positive electrode sheet 24, the negative electrode sheet 22, and the separator on one side in the first direction X.
  • the second end surface 202 may be composed of the positive electrode sheet 24, the negative electrode sheet 22, and the separator on the other side in the first direction X.
  • the first end surface 201 or the second end surface 202 may be a plane, a curved surface, or an irregular surface.
  • connection method between the second electrode tab 32 and the negative electrode plate 22 does not specifically limit the connection method between the second electrode tab 32 and the negative electrode plate 22. Since the connection method between the second electrode tab 32 and the negative electrode plate 22 is similar to the connection method between the first electrode tab 31 and the positive electrode plate 24, the relevant description can be referred to the first electrode tab 31 and the positive electrode plate 24, and will not be further elaborated here.
  • first and second tabs 31, 32 can also be adjusted based on actual usage requirements.
  • the first and second tabs 31, 32 each extend from opposite sides of the packaging bag 10 along the first direction X.
  • the other end of the first metal strip extends outside the packaging bag 10 from the first end surface 201
  • the other end of the second metal strip extends outside the packaging bag 10 from the second end surface 202.
  • first electrode tab 31 is closer to the second arcuate surface 2034 than the first arcuate surface 2032
  • second electrode tab 32 is closer to the second arcuate surface 2034 than the first arcuate surface 2032 .
  • the secondary battery includes a first insulating tape 41, which is roughly U-shaped when viewed from the first direction X, and includes a tape body 411 and a first protruding portion 412 integrally connected to the tape body 411.
  • the tape body 411 is respectively bonded to the first side surface 2031, the first curved surface 2032 and the second side surface 2033, and the first protruding portion 412 extends beyond one side end surface of the negative electrode plate 22 in the first direction X.
  • the benefits of such a setting can be reflected in the following two aspects.
  • the thickness of the portion of the electrode assembly 20 where the first insulating tape 41 is located can be balanced with the thickness of the portion of the electrode assembly 20 where the connection between the first tab 31 and the electrode assembly 20 is located, thereby improving the interface problem of the electrode assembly 20 caused by uneven force in the subsequent hot pressing process.
  • the first insulating tape 41 includes a second extension portion 413 connected to the tape body 411 , and the second extension portion 413 extends out of the second end surface 202 along the first direction X.
  • the corrosion of the aluminum layer in the packaging bag 10 caused by the contact between the negative electrode sheet 22 and the packaging bag 10 can also be improved.
  • the winding structure includes a first separator 21, a negative electrode sheet 22, a second separator 23 and a positive electrode sheet 24 as an example.
  • the first separator 21, the negative electrode sheet 22, the second separator 23 and the positive electrode sheet 24 are stacked and wound in sequence to form the aforementioned flat winding structure.
  • the positive electrode sheet 24 has a winding end end 24a
  • the negative electrode sheet 22 has a protruding portion 221 that protrudes beyond the winding end end 24a.
  • the first insulating tape 41 is respectively bonded to the winding end end 24a and the protruding portion 221.
  • the projection of the protruding portion 221 falls within the projection of the first insulating tape 41.
  • the first insulating tape 41 can play the role of binding the electrode assembly 20 to maintain the structural integrity and stability of the winding structure.
  • the protruding portion 221 of the negative electrode plate 22 still has the die-cut surface of the negative electrode collector exposed, the first insulating tape 41 is arranged between the protruding portion 221 and the packaging bag 10, which can also reduce the situation where the burrs on the die-cut surface pierce the isolation film and directly contact the packaging bag 10 made of aluminum-plastic film under some working conditions.
  • Limiting L 2 to this value range improves corrosion of the aluminum layer in the packaging bag 10 due to contact between the negative electrode tab 22 and the packaging bag 10, while also reducing the possibility of the first extension 412 extending into the seal area of the packaging bag 10 due to excessive extension.
  • the length of the negative electrode tab 22 in the first direction X mentioned here specifically refers to the distance between the side edge of the first extension 412 and the side edge of the tape body 411 in the first direction X. If the first insulating tape 41 is divided into the tape body 411, the first extension 412, and the second extension 413, then the length of the negative electrode tab 22 in the first direction X mentioned here specifically refers to the distance between the side edge of the first extension 412 and the side edge of the second extension 413 in the first direction X.
  • the first insulating tape 41 includes a base material layer (not shown) and an adhesive layer (not shown) disposed on the base material layer.
  • the base material layer may have a certain degree of mechanical strength, electrical insulation, and thermal stability to maintain long-term stability even when immersed in an electrolyte environment;
  • the adhesive layer may have a certain degree of adhesion and thermal stability to resist corrosion from the alkaline environment of the electrolyte while remaining difficult to fall off or shift during use.
  • the substrate layer includes at least one of polyethylene terephthalate, polyimide or polypropylene.
  • the substrate layer is made of polyethylene terephthalate.
  • the adhesive layer includes at least one of a rubber system, acrylic acid or styrene-isoprene-styrene.
  • the adhesive layer is made of styrene-isoprene-styrene.
  • the first protruding portion 412 may be divided into a first partition 412 a and a second partition 412 b that are oppositely disposed along the first direction X.
  • the secondary battery includes a second insulating tape 42, which is substantially U-shaped when viewed from a third direction Z and includes a first portion 421, a second portion 422, and a third portion 423.
  • the first portion 421 is bonded to the first end surface 201 , the first partition 412 a and the second partition 412 b .
  • the first portion 421 is bonded to the first extension 412 and one end surface of the positive electrode tab 24 , the negative electrode tab 22 and the separator in the first direction X.
  • the second part 422 is integrally connected to a side edge of the first part 421 along the second direction Y and is respectively bonded to the first side surface 2031 and the tape body 411.
  • the projection of the second part 422 and the projection of the tape body 411 on the first side surface 2031 have a first overlapping area 431.
  • the second insulating tape 42 and the first insulating tape 41 overlap on both the first side surface 2031 and the second side surface 2033.
  • the spacing between adjacent electrode pieces surrounding the first curved surface 2032 is slightly greater than the spacing between adjacent electrode pieces in the overlapping region. This improves electrolyte wettability of the first curved surface 2032, thereby mitigating the risk of lithium deposition around the first curved surface 2032 due to insufficient electrolyte.
  • the structure of the second insulating tape 42 is not limited to this, and its shape can be adaptively adjusted according to actual usage.
  • the second insulating tape 42 only has a first portion 421, that is, the second insulating tape 42 has a generally sheet-like structure, which is adhered to the first end surface 201, the first partition 412a, and the second partition 412b.
  • the second insulating tape 42 and the first insulating tape 41 do not overlap on the first side surface 2031 and the second side surface 2033, and thus no longer have the function of improving the lithium deposition around the first curved surface 2032 due to insufficient electrolyte.
  • the second insulating tape 42 is disposed on one side of the electrode assembly 20 in the first direction X.
  • the width of the second insulating tape 42 in the third direction Z directly affects the wettability of the portion surrounding the first curved surface 2032. Specifically, the greater the width of the second insulating tape 42 in the third direction Z, the worse the wettability of the portion surrounding the first curved surface 2032. Therefore, the width of the second insulating tape 42 in the third direction Z should not be equal to or greater than the maximum distance from the edge of the second insulating tape 42 near the first tab 31 to the first curved surface 2032.
  • the second insulating tape 42 includes a base material layer (not shown) and an adhesive layer (not shown) disposed on the base material layer. It should be noted that the structure and function of the base material layer of the second insulating tape 42 are similar to those of the base material layer of the first insulating tape 41, and the structure and function of the adhesive layer of the second insulating tape 42 are similar to those of the first insulating tape 41. These details will not be further elaborated here; please refer to the relevant description of the first insulating tape 41.
  • Limiting W 1 and W 2 to this numerical range can both improve the hot box test pass rate of secondary batteries and improve lithium plating in secondary batteries.
  • the width of the electrode assembly 20 in the third direction Z is W mm; the width of the first insulating tape 41 in the third direction Z is W 1 mm; the width of the first tab 31 in the third direction Z is W tab mm; and the width of the second insulating tape 42 in the third direction Z is W 2 mm.
  • the positive electrode active material lithium cobalt oxide
  • conductive agent conductive carbon black and carbon nanotubes
  • binder polyvinylidene fluoride
  • N-methylpyrrolidone solution a weight ratio of 97.5:1:1.5
  • the positive electrode slurry is applied to the surface of the positive electrode current collector to form the positive electrode active material layer.
  • the positive electrode sheets are then dried, cold pressed, and cut.
  • the negative electrode active material graphite
  • conductive agent conductive carbon black
  • thickener sodium carboxymethyl cellulose
  • binder styrene-butadiene rubber
  • Polyethylene film is selected as the isolation film.
  • Ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), propylene carbonate (PC), propyl propionate (PP), and vinylene carbonate (VC) are mixed in a weight ratio of 20:30:20:28:2 to obtain an organic solvent, and then the fully dried lithium salt LiPF6 and the organic solvent are mixed in a weight ratio of 8:92 to obtain an electrolyte.
  • the first separator, the negative electrode sheet, the second separator and the positive electrode sheet are stacked in sequence, wound to obtain an electrode assembly, and the first and second tabs are welded; then the first insulating tape is first pasted, and the second insulating tape is pasted on the first end face, the first partition and the second partition respectively; the second insulating tape is then pasted between the first partition and the second partition of the first insulating tape; the electrode assembly is hot pressed; furthermore, the electrode assembly is placed in an aluminum-plastic film packaging bag, with the first and second tabs both extending out of the packaging bag, and after drying, the electrolyte is injected, and after vacuum packaging, standing, formation, degassing, trimming and other processes, a secondary battery with a length of 80 mm, a width of 60 mm and a thickness of 5 mm is obtained.
  • Comparative Example 1-1 The difference from Example 1-1 is that only the first insulating tape is bonded.
  • Comparative Example 1-2 The difference from Example 1-1 is that only the second insulating tape is bonded.
  • Comparative Example 1-3 The difference from Example 1-1 is that the second insulating tape is only bonded to the first end surface but not to the first partition and the second partition.
  • the secondary battery was disassembled, left to stand for 1 hour, and the thickness was measured using a vernier caliper to obtain data on the length of the electrode assembly (the distance between the first end face and the second end face in the first direction).
  • the secondary battery was disassembled, left to stand for 1 hour, and the thickness was measured using a vernier caliper to obtain the width of the electrode assembly (the distance between the first curved surface and the second curved surface in the third direction).
  • the secondary battery was disassembled, left to stand for 1 hour, and the thickness was measured using a vernier caliper to obtain the thickness data of the electrode assembly (the distance between the first side surface and the second side surface in the second direction).
  • the secondary battery was allowed to rest for 5 minutes, then charged at a constant current of 0.5C to 4.5V. It was then charged at a constant voltage of 4.5V to 0.025C and allowed to rest for 60 minutes.
  • the secondary battery was then subjected to a hot box test. Before the hot box test, the secondary battery was inspected and photographed. A temperature sensor was attached. The secondary battery was placed vertically in a hot box and heated from 25°C to 130°C at a rate of 5°C/minute for 60 minutes. If the secondary battery did not catch fire or explode, it was considered to have passed the hot box test. A total of 100 secondary battery samples were tested. The number of batteries that passed the hot box test was counted, and the hot box test pass rate was calculated.
  • the above charge and discharge process is one cycle. After 700 cycles, when the battery is in a fully charged state (the battery's designed maximum voltage is 4.53V), the secondary battery is disassembled to obtain the negative electrode. If the lithium deposition area on the surface of the negative electrode is greater than or equal to 2mm2 , it is determined to be lithium plating.
  • the hot box test pass rate for the case where the second insulating tape was bonded to the first insulating tape at the first end face was higher than that for Comparative Examples 1-1, 1-2, and 1-3, and Example 1. This is likely because, under the fixing effect of the second insulating tape, both the first and second partitions can bend toward the inner ring of the electrode assembly, thereby driving the portion of the end face of the separator in the first direction near the first curved surface to fold inward, thereby forming a barrier structure that partially blocks the passage of gas. This allows the hot gas generated by the secondary battery to be concentrated and discharged from the packaging bag near the first tab during the hot box test, thereby improving the hot box test pass rate for the secondary battery.
  • Example 1-1 The difference from Example 1-1 is that the width W1 of the first insulating tape in the third direction is different from the width W2 of the second insulating tape in the third direction.
  • Hot box testing and lithium deposition testing were performed on each example. The parameters and test results of the examples are shown in Table 2.
  • the position of the first overlapping area and the second overlapping area depends not only on the width of the first insulating tape in the third direction, but also on the width of the second insulating tape in the third direction.
  • W1 /W ⁇ 0.2 and W2 / Wtab ⁇ 1 the distance between the first overlapping area and the second overlapping area and the first curved surface is too close, and the blocking structure formed by the second insulating tape, the first partition, and the second partition will block the infiltration channel of the first end surface close to the first curved surface, exacerbating lithium deposition on the first curved surface;
  • W1 / W>0.7 the blocking structure formed by the second insulating tape, the first partition, and the second partition gradually loses its function, and the pass rate of the hot box test of the secondary battery gradually decreases;
  • W2 / Wtab >0.7 the area covered by the second insulating tape on the first end surface is larger, resulting in poor electrolyte wettability in this covered area, which in turn causes lithium
  • W1 and W2 satisfy: 0.2 ⁇ W1 /W ⁇ 0.7, and 1 ⁇ W2 / Wtab ⁇ 3 . This can not only improve the hot box test pass rate of the secondary battery, but also improve the lithium plating of the secondary battery.
  • Example 1-1 The difference from Example 1-1 is that the width W2 of the second insulating tape in the third direction, the width W3 of the first overlapping region in the third direction, and the width W4 of the second overlapping region in the third direction are different. Hot box testing and lithium deposition testing were performed on each example. The parameters and test results of the examples are shown in Table 3.
  • the areas of the first overlapping region and the second overlapping region are both within a certain range.
  • the first insulating tape and the second insulating tape can maintain a relatively good bonding strength to maintain the effective function of the barrier structure formed by the second insulating tape, the first partition and the second partition; it can also reduce the interface problems formed in the subsequent hot pressing process due to the area difference between the first overlapping region and the second overlapping region.
  • one embodiment of the present application further provides an electronic device comprising any of the above-mentioned secondary batteries.
  • the electronic device of the present application may be, but is not limited to, a laptop computer, a pen-type computer, a mobile computer, an e-book player, a portable phone, a portable fax machine, a portable copier, a portable printer, a head-mounted stereo headset, a video recorder, an LCD television, a portable cleaner, a portable CD player, a mini-disc, a transceiver, an electronic notepad, a calculator, a memory card, a portable recorder, a radio, a backup power supply, a motor, a car, a motorcycle, a power-assisted bicycle, a lighting fixture, a toy, a game console, a clock, an electric tool, a flashlight, a camera, a large household battery, and a lithium-ion capacitor, etc.

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Abstract

本申请公开了一种二次电池及电子装置，该二次电池包括：包装袋、电极组件、第一极耳、第一绝缘胶纸和第二绝缘胶纸；电极组件容置于包装袋内；第一极耳与电极组件电连接并沿第一方向伸出包装袋外；电极组件呈卷绕结构并包括第一端面、第一侧表面、第一弧形面以及第二侧表面，第一侧表面、第一弧形面和第二侧表面围绕于第一端面的周缘设置；第一绝缘胶纸包括胶纸本体和第一伸出部；胶纸本体分别粘接第一侧表面、第一弧形面以及第二侧表面；第一伸出部沿第一方向超出电极组件的负极极片，第一伸出部包括第一分区和第二分区；第二绝缘胶纸分别粘接第一端面、第一分区以及第二分区。通过上述方式，本申请可提升二次电池的热箱测试通过率。

Description

二次电池以及电子装置
本申请要求2024年03月25日向中国国家知识产权局递交的申请号为202410346291.3，名称为“二次电池及电子装置”的在先申请的优先权，上述在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。
技术领域
本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种二次电池以及电子装置。
背景技术
二次电池已广泛应用于消费类电子产品、电动汽车、电动两轮车、电动工具等领域。随着市场需求扩大，人们对二次电池的使用可靠性提出了更高的要求。
申请内容
本申请的目的在于提供一种二次电池及电子装置，旨在改善二次电池的使用可靠性。
根据本申请的第一方面，提供一种二次电池，其包括：包装袋、电极组件、第一极耳、第一绝缘胶纸和第二绝缘胶纸。电极组件容置于包装袋内。第一极耳与电极组件电连接并沿第一方向伸出包装袋外。电极组件呈卷绕结构并包括第一端面、第一侧表面、第一弧形面以及第二侧表面，第一侧表面、第一弧形面和第二侧表面围绕于第一端面的周缘设置。第一绝缘胶纸包括胶纸本体和第一伸出部。胶纸本体分别粘接第一侧表面、第一弧形面以及第二侧表面。第一伸出部沿第一方向超出电极组件的负极极片，第一伸出部包括第一分区和第二分区。沿第二方向，第一分区和第二分区相对设置，其中，第二方向垂直于第一方向。第二绝缘胶纸分别粘接第一端面、第一分区以及第二分区。
本申请涉及的二次电池中，正极极片、负极极片和隔离膜通过第二绝缘胶纸和第一绝缘胶纸粘接形成一整体结构，进而提升了电极组件的整体性，因而可降低正极极片、负极极片和隔离膜三者中的至少一者因缺乏限制而在振动或冲击工况下错位的风险。
在此基础上，在第二绝缘胶纸的固定作用下，第一分区和第二分区均可朝电极组件的内圈弯折，进而带动隔离膜在第一方向上的一侧靠近第一弧形面的部分端面内折，由此可形成阻挡部分气体通过的阻挡结构，使得该二次电池在热箱测试中，产热的气体可集中从靠近第一极耳的位置冲出包装袋外，进而可提升二次电池的热箱测试通过率。
在以上一个或多个可选的实施方式中，第二绝缘胶纸包括第一部分、第二部分和第三部分。第一部分分别粘接第一端面、第一分区以及第二分区。第二部分连接于第一部分沿第二方向的一侧边缘并分别粘接第一侧表面和胶纸本体。第三部分连接于第一部分沿第二方向的另一侧边缘并分别粘接第二侧表面和胶纸本体。在第二方向上，第二部分的投影和胶纸本体的投影于第一侧表面存在第一重叠区域，第三部分的投影和胶纸本体的投影于第二侧表面存在第二重叠区域。
由于第二绝缘胶纸和第一绝缘胶纸于第一侧表面和第二侧表面均存在重叠区域，即是说该重叠区域的第二方向的厚度大于第一弧形面周围部分的第二方向的厚度。因此在后续的热压工序中，第一弧形面周围部分的受力会小于该重叠区域的受力，故第一弧形面周围部分的毗邻极片之间的间距略大于重叠区域的毗邻极片之间的间距，故第一弧形面的电解液浸润性更好，进而改善因电解液不足时第一弧形面周围部分易析锂的情形发生。
在以上一个或多个可选的实施方式中，0.2＜W1/W≤0.7,且1＜W2/Wtab≤3，将W1和W2限定于此数值范围内，既能够提升二次电池的热箱测试通过率，又能够改善二次电池的析锂。其中，电极组件的第三方向的宽度为W mm；第一绝缘胶纸的第三方向的宽度为W1 mm；第一极耳的第三方向的宽度为Wtab mm；第二绝缘胶纸的第三方向的宽度为W2 mm，其中，第三方向、第二方向和第一方向两两相互垂直。
在以上一个或多个可选的实施方式中，0.3≤W1/W≤0.5，由此二次电池的热箱测试通过率和负极极片析锂未析锂概率均较优。
在以上一个或多个可选的实施方式中，1.5≤W2/Wtab≤2.5，由此二次电池的热箱测试通过率和负极极片析锂未析锂概率均较优。
在以上一个或多个可选的实施方式中，0＜W3/W1≤0.5，且0.8＜W4/W3≤1.1；第一重叠区域的第三方向的宽度为W3 mm；第二重叠区域的第三方向的宽度为W4 mm。从而第一重叠区域和第二重叠区域的面积均处于一定区间内，此时第一绝缘胶纸和第二绝缘胶纸既可以保持较优的粘接强度，以维持第二绝缘胶纸、第一分区和第二分区合围成的阻挡结构功能有效；还可以降低第一重叠区域和第二重叠区域因面积差异而在后续的热压工序中形成的界面问题。
在以上一个或多个可选的实施方式中，包装袋采用铝塑膜制成。电极组件包括层叠并卷绕的负极极片和正极极片。沿电极组件的卷绕方向，正极极片具有卷绕终止端，负极极片具有超出卷绕终止端的超出部。超出部和卷绕终止端均位于电极组件在第二方向的一侧，且超出部和卷绕终止端布置于相邻的两极片层。沿第二方向，超出部的投影落入第一绝缘胶纸的投影内。这样的设计，第一绝缘胶纸可起到束缚电极组件的作用以维持卷绕结构的结构完整性和稳定性。此外，由于负极极片的超出部仍有负极集流体的模切面裸露在外，第一绝缘胶纸设于超出部和包装袋之间，还可减少在一些工况下因模切面的毛刺刺穿隔离膜与铝塑膜制成的包装袋直接接触的情形发生。
在以上一个或多个可选的实施方式中，1＜L2/L1≤1.1；负极极片的第一方向的长度为L1 mm；第一绝缘胶纸的第一方向的长度为L2 mm。将L2限定于此数值范围内，改善负极极片和包装袋接触腐蚀包装袋中的铝层同时，又可减少第一伸出部因伸出长度过长伸至包装袋的封印区内的情形发生。
在以上一个或多个可选的实施方式中，第一绝缘胶纸和第二绝缘胶纸各自独立地包括基材层和设于基材层的胶层。基材层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或聚丙烯中的至少一种。胶层包括橡胶体系、丙烯酸或苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯中的至少一种。
在以上一个或多个可选的实施方式中，基材层采用聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。和/或，胶层采用苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯制成。
根据本申请的第二方面，提供一种用电装置，包括上述所述的二次电池。
本申请实施例的额外层面及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
为了更清楚地说明本申请具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本申请其中一实施例提供的一种二次电池的结构示意图；
图2为本申请其中一实施例提供的另一种二次电池的结构示意图；
图3为本申请其中一实施例提供的还一种二次电池的结构示意图；
图4为图1示出的二次电池中未装配包装袋时的结构透视图；
图5为图1示出的二次电池中一电极组件的俯视图；
图6为图1示出的二次电池中另一电极组件的俯视图；
图7为图1示出的二次电池中未装配包装袋时，正视于第一侧表面的结构示意图；
图8为图1示出的二次电池中未装配包装袋时，正视于第二侧表面的结构示意图；
10、包装袋；
20、电极组件；201、第一端面；202、第二端面；203、周面；2031、第一侧表面；2032、第一弧形面；2033、第二侧表面；2034、第二弧形面；21、第一隔离膜；22、负极极片；221、超出部；23、第二隔离膜；24、正极极片；24a、卷绕终止端；
31、第一极耳；32、第二极耳；
41、第一绝缘胶纸；411、胶纸本体；412、第一伸出部；412a、第一分区；412b、第二分区；413、第二伸出部；
42、第二绝缘胶纸；421、第一部分；422、第二部分；423、第三部分；
431、第一重叠区域；432、第二重叠区域；
X、第一方向；Y、第二方向；Z、第三方向；S、卷绕方向。
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。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
术语“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垂直的状态。举例来说，结合数值描述，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“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”。
术语“平行”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180°±10°之间，平行也可以指代两平面的二面角范围在180°±10°之间，平行还可以指代直线与平面之间的夹角范围在180°±10°之间。被描述“平行”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”。
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。
为便于描述，如图1至图8所示，以二次电池的长度方向为第一方向X、以二次电池的厚度方向为第二方向Y、以二次电池的宽度方向为第三方向Z建立三维直角坐标系。
在一些实施例中，第一方向X与下文将要展开描述的电极组件20中第一端面201和第二端面202相对设置的方向相平行；此外，第一方向X还与下文将要展开描述的第一极耳31的伸出方向相平行。
在一些实施例中，第二方向Y与下文将要展开描述的电极组件20中第一侧表面2031和第二侧表面2033相对设置的方向相平行；此外，第二方向Y还与下文将要展开描述的电极组件20中各极片叠置的方向相平行。
在一些实施例中，第三方向Z与下文将要展开描述的电极组件20中第一弧形面2032和第二弧形面2034相对设置的方向相平行；此外，第三方向Z还与下文将要展开描述的第一极耳31和第二极耳32相对设置的方向相平行。
图1为本申请其中一实施例提供的一种二次电池的结构示意图，图2为本申请其中一实施例提供的另一种二次电池的结构示意图，图3为本申请其中一实施例提供的还一种二次电池的结构示意图。首先，请参见图1至图3中的任一者，该二次电池包括：包装袋10；电极组件20，其置于包装袋10内；第一极耳31的一端和第二极耳32的一端于包装袋10内均与电极组件20电连接；第一极耳31的另一端和第二极耳32的另一端均伸出包装袋10外，以与外部设备电连接，实现电能的输入或输出。
对于包装袋10，在一些实施例中，包装袋10是采用封装膜制得。封装膜包括由内而外依次设置的第一聚合物层(图未示)、金属层(图未示)和第二聚合物层(图未示)；其中，第一聚合物层在预设温度下会发生融化，并且具有粘性以便于包装袋10的封装；金属层用于降低水气渗入包装袋10内部以与电解液产生气液交换的情形发生；第二聚合物层可降低空气渗透包装袋10内部的情形发生，同时可提高包装袋10的形变能力。
作为示例，第一聚合物层可采用聚丙烯材料制成，由此第一聚合物层难以被电解液熔解、溶胀等，从而降低与第一聚合物层相邻的金属层被腐蚀的风险。
作为示例，金属层可采用铝材料制成。铝材料会与空气中的氧反应生成一层致密的氧化膜，以阻挡水气渗入包装袋10的内部。
作为示例，第二聚合物层可采用尼龙材料制成。
当然，包装袋10的具体选择实则是多样，并不局限于采用前述封装膜制得。
对于电极组件20，其包括：正极极片24、负极极片22以及将正极极片24和负极极片22分隔开的隔离膜；具体实施时，正极极片24和负极极片22的数量均为一个，且正极极片24和负极极片22均为带状结构，将正极极片24、隔离膜和负极极片22依次层叠并卷绕两圈以上形成卷绕结构。正极极片24和负极极片22中的一者与第一极耳31电连接，另一者与第二极耳32电连接。为便于描述，下述各实施例中均以正极极片24与第一极耳31电连接，负极极片22与第二极耳32电连接举例说明。
正极极片24包括正极集流体(图未示)以及涂覆于正极集流体至少一表面的正极活性物质层(图未示)。
正极集流体包括Ni、Ti、Cu、Ag、Au、Pt、Fe、Al及其组合物中的至少一种。
正极活性物质层包括正极活性物质(图未示)，正极活性物质包括但不限于钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂、镍酸锂、磷酸锰铁锂、磷酸钒锂、磷酸铁锂和富锂锰基材料中的一种或多种。
负极极片22包括负极集流体(图未示)以及涂覆于负极集流体至少一表面的负极活性物质层(图未示)。
负极集流体包括Ni、Ti、Cu、Ag、Au、Pt、Fe、Al及其组合物中的至少一种。
负极活性物质层包括负极活性物质(图未示)，负极活性物质可选自石墨类材料、合金类材料、锂金属及其合金中的至少一种。石墨类材料可选自人造石墨、天然石墨、软碳、硬碳、石墨烯、中间相碳微球中的至少一种；合金类材料可选自硅基材料、锡基材料、硫化钛中的至少一种。
请结合图5或图6一并参见图1至图3中的任一附图，在一些实施例中，电极组件20大致呈扁平状卷绕结构并包括：第一端面201、第二端面202以及周面203；第一端面201位于卷绕结构沿第一方向X的一侧；第二端面202位于卷绕结构沿第一方向X的另一侧；周面203位于第一端面201和第二端面202之间并分别与第一端面201的周缘以及第二端面202的周缘连接；周面203包括第一侧表面2031、第一弧形面2032、第二侧表面2033以及第二弧形面2034，沿与卷绕结构的卷绕方向S相反的方向，第一侧表面2031、第一弧形面2032、第二侧表面2033以及第二弧形面2034围绕于卷绕结构的周向依次设置，并且沿第二方向Y，第一侧表面2031和第二侧表面2033相对设置，沿第三方向Z，第一弧形面2032和第二弧形面2034相对设置。其中，第一端面201可由正极极片24、负极极片22和隔离膜在第一方向X上的一侧端面三者组成，第二端面202可由正极极片24、负极极片22和隔离膜在第一方向X上的另一侧端面三者组成。
值得一提的是，基于二次电池的安全性和可靠性的角度考量，本申请各实施例中的电极组件20应满足：隔离膜的第一方向X的宽度应当大于负极极片22的第一方向X的宽度，且负极极片22的第一方向X的宽度应当大于正极极片24的第一方向X的宽度。由此隔离膜可提供额外的安全边距以减少正极极片24和负极极片22直接接触而短路的情形发生。
在一些实施例中，第一端面201或第二端面202可以为平面、弧面或者不规则面等。
对于第一极耳31，在一些实施例中，第一极耳31包括第一金属带(图未示)和第一极耳胶(图未示)；第一金属带的一端于包装袋10内与正极极片24电连接，第一金属带的另一端伸出包装袋10外；第一极耳胶环绕于第一金属带的外周设置并夹设于第一金属带和包装袋10之间。
可以理解的是，本申请各实施例均对第一极耳31与正极极片24之间的连接方式不作具体限定。例如，在一些实施例中，第一极耳31和正极极片24为各自独立的部件，第一金属带可采用焊接、铆接或导电胶粘接固定于正极极片24。又例如，在另一些实施例中，第一极耳31和正极集流体为同一部件的不同部分，可由一箔材经模切得到第一极耳31和正极集流体，之后再正极集流体至少一表面涂覆活性物质层形成正极极片24。
对于第二极耳32，在一些实施例中，第二极耳32包括第二金属带(图未示)和第二极耳胶(图未示)；第二金属带的一端于包装袋10内与负极极片22电连接，第二金属带的另一端伸出包装袋10外；第二极耳胶环绕于第二金属带的外周设置并夹设于第二金属带和包装袋10之间。
可以理解的是，本申请各实施例均对第二极耳32与负极极片22之间的连接方式不作具体限定。由于第二极耳32与负极极片22之间的连接方式和前述第一极耳31与正极极片24之间的连接方式相似，相关描述参见第一极耳31与正极极片24即可，在此不再展开赘述。
为便于描述，以第一极耳31和第二极耳32均自电极组件20的同一侧伸出举例说明。从图1、图2以及图4中还可以看出，在一些实施例中，第一极耳31和第二极耳32在第三方向Z上间隔设置，由此可提升二次电池的空间利用率。具体的，第一金属带的另一端和第二金属带的另一端均自第一端面201伸出包装袋10外。
当然，第一极耳31和第二极耳32的布置方式亦可根据实际使用需求进行适应性调整。如图3所示，在另一些实施例中，第一极耳31和第二极耳32各自从包装袋10沿第一方向X的相对两侧伸出。具体的，第一金属带的另一端自第一端面201伸出包装袋10外，第二金属带的另一端自第二端面202伸出包装袋10外。
进一步的，第一极耳31相对于第一弧形面2032更靠近第二弧形面2034，且第二极耳32相对于第一弧形面2032更靠近第二弧形面2034。
如图1至图4中任一附图所示，在一些实施例中，二次电池包括第一绝缘胶纸41，第一绝缘胶纸41从第一方向X观察时呈大致U字状，其包括胶纸本体411以及与胶纸本体411一体相连的第一伸出部412，胶纸本体411分别粘接第一侧表面2031、第一弧形面2032以及第二侧表面2033，第一伸出部412超出负极极片22在第一方向X上的一侧端面。
这样设置的好处可体现在以下两方面，其一，因第一绝缘胶纸41具有一定的机械强度，第一伸出部412伸出第一端面201的部分受迫弯折可阻碍负极极片22在第一方向X上的一侧端面与由铝塑膜制成的包装袋10直接接触，从而改善负极极片22和包装袋10接触腐蚀包装袋10中的铝层的情形发生；其二，通过增设第一绝缘胶纸41，第一绝缘胶纸41所在的电极组件20部分厚度可与第一极耳31和电极组件20之间连接处所在的电极组件20部分厚度相平衡，从而改善后续热压工序中电极组件20因受力不均匀而引发的界面问题。
进一步的，第一绝缘胶纸41包括与胶纸本体411相连的第二伸出部413，第二伸出部413沿第一方向X伸出第二端面202。同理，亦可改善负极极片22和包装袋10接触腐蚀包装袋10中的铝层的情形发生。
请结合图5或图6一并参见图4示出的示例，在一些实施例中,在第二方向Y上，超出部221的投影完全落入第一绝缘胶纸41的投影内。
为便于描述，以卷绕结构包括第一隔离膜21、负极极片22、第二隔离膜23以及正极极片24举例说明。第一隔离膜21、负极极片22、第二隔离膜23以及正极极片24依次层叠并卷绕后形成前述扁平状卷绕结构。其中，沿卷绕结构的卷绕方向S，正极极片24具有卷绕终止端24a，负极极片22具有超出卷绕终止端24a的超出部221，第一绝缘胶纸41分别粘接卷绕终止端24a和超出部221。在第二方向Y上，超出部221的投影落入第一绝缘胶纸41的投影内。这样的设计，第一绝缘胶纸41可起到束缚电极组件20的作用以维持卷绕结构的结构完整性和稳定性。此外，由于负极极片22的超出部221仍有负极集流体的模切面裸露在外，第一绝缘胶纸41设于超出部221和包装袋10之间，还可减少在一些工况下因模切面的毛刺刺穿隔离膜与铝塑膜制成的包装袋10直接接触的情形发生。
继续如图7或图8所示，在一些实施例中，1＜L2/L1≤1.1；其中，负极极片22的第一方向X的长度为L1 mm；第一绝缘胶纸41的第一方向X的长度为L2 mm。将L2限定于此数值范围内，改善负极极片22和包装袋10接触腐蚀包装袋10中的铝层同时，又可减少第一伸出部412因伸出长度过长伸至包装袋10的封印区内的情形发生。作为示例，负极极片22的第一方向X的长度L1可以为1.01L1、1.02L1、1.03L1、1.04L1、1.05L1、1.055L1、1.058L1、1.06L1、1.065L1、1.07L1、1.072L1、1.08L1、1.085L1、1.09L1、1.098L1、1.1L1或上述任两者组成的范围。
应当说明的是，若第一绝缘胶纸41被划分为胶纸本体411和第一伸出部412，则此处提及的负极极片22的第一方向X的长度具体指代的是，在第一方向X上，第一伸出部412的一侧边缘至胶纸本体411的一侧边缘之间的间距。若第一绝缘胶纸41被划分为胶纸本体411、第一伸出部412和第二伸出部413，则此处提及的负极极片22的第一方向X的长度具体指代的是，在第一方向X上，第一伸出部412的一侧边缘至第二伸出部413的一侧边缘之间的间距。
在一些实施例中，第一绝缘胶纸41包括基材层(图未示)和设于基材层的胶层(图未示)。其中，基材层可具有一定的机械强度、电绝缘性和热稳定性，以浸泡在电解液等环境中仍保持其长期稳定；胶层可具有一定的粘附性和热稳定性，在抵抗电解液碱性环境的侵蚀同时仍在使用过程中不易脱落或移位。
基材层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或聚丙烯中的至少一种。作为示例，基材层采用聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。
胶层包括橡胶体系、丙烯酸或苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯中的至少一种。作为示例，胶层采用苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯制成。
请结合图7和图8一并参见图6或图5示出的示例，在一些实施例中，第一伸出部412可被划分沿第一方向X相对设置的第一分区412a和第二分区412b。
二次电池包括第二绝缘胶纸42，第二绝缘胶纸42从第三方向Z观察呈大致U字状，其包括第一部分421、第二部分422以及第三部分423。其中，
第一部分421分别粘接第一端面201、第一分区412a和第二分区412b。换言之，第一部分421分别粘接第一伸出部412以及正极极片24、负极极片22和隔离膜在第一方向X上的一侧端面。
第二部分422一体连接于第一部分421沿第二方向Y的一侧边缘并分别粘接第一侧表面2031和胶纸本体411，在第二方向Y上，第二部分422的投影和胶纸本体411的投影于第一侧表面2031存在第一重叠区域431。
第三部分423一体连接于第一部分421沿第二方向Y的另一侧边缘并分别粘接第二侧表面2033和胶纸本体411，在第二方向Y上，第三部分423的投影和胶纸本体411的投影于第二侧表面2033存在第二重叠区域432。
本申请涉及的二次电池中，正极极片24、负极极片22和隔离膜通过第二绝缘胶纸42和第一绝缘胶纸41粘接形成一整体结构，进而提升了电极组件20的整体性，因而可降低正极极片24、负极极片22和隔离膜三者中的至少一者因缺乏限制而在振动或冲击工况下错位的风险。
在此基础上，在第二绝缘胶纸42的固定作用下，第一分区412a和第二分区412b均可朝电极组件20的内圈弯折，进而带动隔离膜在第一方向X上的一侧靠近第一弧形面2032的部分端面内折，由此可形成阻挡部分气体通过的阻挡结构，使得该二次电池在热箱测试中，产热的气体可集中从靠近第一极耳31的位置冲出包装袋10外，进而可提升二次电池的热箱测试通过率。
最后，第二绝缘胶纸42和第一绝缘胶纸41于第一侧表面2031和第二侧表面2033均存在重叠区域，即是说该重叠区域的第二方向Y的厚度大于第一弧形面2032周围部分的第二方向Y的厚度。因此在后续的热压工序中，第一弧形面2032周围部分的受力会小于该重叠区域的受力，故第一弧形面2032周围部分的毗邻极片之间的间距略大于重叠区域的毗邻极片之间的间距，故第一弧形面2032的电解液浸润性更好，进而改善因电解液不足时第一弧形面2032周围部分易析锂的情形发生。
当然，第二绝缘胶纸42的构造并不局限于此，其形态可根据实际使用情形适应性调整。例如，如图2所示，在另一些实施例中，第二绝缘胶纸42仅具有第一部分421，即第二绝缘胶纸42呈大致片状结构，其分别粘接第一端面201、第一分区412a以及第二分区412b。从而第二绝缘胶纸42和第一绝缘胶纸41于第一侧表面2031和第二侧表面2033均不存在重叠区域，故不再具有改善因电解液不足时第一弧形面2032周围部分易析锂的作用。
应当说明的是，第二绝缘胶纸42设置于电极组件20的第一方向X的一侧，第二绝缘胶纸42的第三方向Z的宽度大小会直接影响第一弧形面2032周围部分的浸润性，即第二绝缘胶纸42的第三方向Z的宽度越大，第一弧形面2032周围部分的浸润性越差。因此，第二绝缘胶纸42的第三方向Z的宽度不宜等于或大于第二绝缘胶纸42靠近第一极耳31的一侧边缘至第一弧形面2032的最大距离。
还应当说明的是，之所以产热的气体可集中从靠近第一极耳31的位置冲出包装袋10外的原因在于，对由铝塑膜制成的包装袋10而言，向第一极耳31以及与第一极耳31相邻的封印区施加相同热压压力时，由于第一金属带采用金属制成，会散发部分热量，从而使得第一极耳胶的粘接强度小于封印区除第一极耳胶之外区域的粘接强度，由此在热箱测试中，产热的气体可集中从靠近第一极耳31的位置冲出包装袋10外。
在一些实施例中，第二绝缘胶纸42包括基材层(图未示)和设于基材层的胶层(图未示)。应当说明的是，第二绝缘胶纸42的基材层的构造和作用均与第一绝缘胶纸41的基材层的构造和作用相似，第二绝缘胶纸42的胶层的构造和作用均与第一绝缘胶纸41的构造和作用相似，在此不再展开赘述，请参见第一绝缘胶纸41中的相关描述即可。
如图7或图8所示，在一些实施例中，0.2＜W1/W≤0.7,且1＜W2/Wtab≤3；将W1和W2限定于此数值范围内，既能够提升二次电池的热箱测试通过率，又能够改善二次电池的析锂。其中，电极组件20的第三方向Z的宽度为W mm；第一绝缘胶纸41的第三方向Z的宽度为W1 mm；第一极耳31的第三方向Z的宽度为Wtab mm；第二绝缘胶纸42的第三方向Z的宽度为W2 mm。
进一步的，0.3≤W1/W≤0.5；和/或，1.5≤W3/Wtab≤2.5。这样设计，W1和W2满足一者时，二次电池的热箱测试通过率和负极极片析锂未析锂概率均较优。
继续如图7或图8所示，在一些实施例中，0＜W3/W1≤0.5，且0.8＜W4/W3≤1.1；其中，第一重叠区域431的第三方向Z的宽度为W3 mm；第二重叠区域432的第三方向Z的宽度为W4 mm。
下面结合实施例及对比例，进一步阐述本申请。各种的试验及评价按照下述的方法进行。另外，只要无特别说明，“份”、“％”为质量基准。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
实施例1-1
正极极片的制备：
将正极活性物质(钴酸锂)、导电剂(导电炭黑和碳纳米管)、粘结剂(聚偏氟乙烯)按重量比97.5：1：1.5的比例溶于N-甲基吡咯烷酮溶液中，形成固含量为75％的正极浆料。采用铝箔作为集流体，将正极浆料涂覆于正极集流体的表面，得到正极活性物质层。随后经过干燥、冷压、裁切得到正极极片。
负极极片的制备：
将负极活性物质(石墨)、导电剂(导电炭黑)、增稠剂(羧甲基纤维素钠)、粘结剂(丁苯橡胶)按照质量比97.5:1:0.5:1进行混合，然后加入去离子水作为溶剂，搅拌均匀得到固含量为50％的负极浆料。采用铜箔作为集流体，将负极浆料涂覆于负极集流体的表面，得到负极活性物质层。随后经过烘干、冷压、裁切得到负极极片。
隔离膜的制备：
选用聚乙烯膜作为隔离膜。
电解液的制备：
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸丙烯酯(PC)、丙酸丙脂(PP)、碳酸亚乙烯酯(VC)按照按重量比20：30：20：28：2进行混合得到有机溶剂，接着将充分干燥的锂盐LiPF6和有机溶剂按重量比8：92进行混合得到电解液。
二次电池的制备：
将第一隔离膜、负极极片、第二隔离膜以及正极极片按顺序依次叠好，卷绕得到电极组件，并焊接第一极耳和第二极耳；之后先粘贴第一绝缘胶纸，第二绝缘胶纸分别粘贴第一端面、第一分区以及第二分区；再在第一绝缘胶纸的第一分区和第二分区之间粘贴第二绝缘胶纸；热压电极组件；再者，将电极组件置于铝塑膜包装袋中，第一极耳和第二极耳均伸出至包装袋外，干燥后注入电解液，经过真空封装、静置、化成、脱气、切边等工序得到长度80mm，宽度为60mm，厚度为5mm的二次电池。
对比例1-1：与实施例1-1的区别在于，仅粘接第一绝缘胶纸。
对比例1-2：与实施例1-1的区别在于，仅粘接第二绝缘胶纸。
对比例1-3：与实施例1-1的区别在于，第二绝缘胶纸仅粘接第一端面而未粘接第一分区和第二分区。
下面描述本申请的各个参数的测试方法
电极组件长度测试
将二次电池进行拆解，静置1h，采用游标卡尺测厚，以获得电极组件的长度(在第一方向上，第一端面和第二端面之间的距离)数据。
电极组件宽度测试
将二次电池进行拆解，静置1h，采用游标卡尺测厚，以获得电极组件的宽度(在第三方向上，第一弧形面和第二弧形面之间的距离)数据。
电极组件厚度测试
将二次电池进行拆解，静置1h，采用游标卡尺测厚，以获得电极组件的厚度(在第二方向上，第一侧表面和第二侧表面之间的距离)数据。
热箱测试
在25℃条件下,将二次电池静置5分钟,以0.5C恒流充电至4.5V,再以4.5V恒压充电至0.025C,静置60分钟,然后将二次电池进行热箱测试。热箱测试前检查二次电池外观并拍照,贴好感温线,将二次电池竖直放置于热箱中以5℃/分钟的速率从25℃升温至130℃并保持60分钟,若二次电池不起火不爆炸则认为热箱测试通过。测试二次电池样品数量为100个,统计通过热箱测试的电池数量并计算热箱测试通过率。
析锂测试
将二次电池放置在测试温度为25℃环境下静置30min，按以下充电步骤进阶梯充电至4.53V：
(1)4C CC至4.3V，CV至3.2C；
(2)3.2C CC至4.35V，CV至2.5C；
(3)2.5C CC至4.4V，CV至2C；
(4)2C CC至4.45V，CV至1.5C；
(5)1.5C CC至4.53V，CV至0.28C；
静置30min后按以下步骤进行放电：
(1)1.5C DC至3.3V，
(2)0.7C DC至3V。
以上充放电过程为一个循环，重复700个循环后，在电池处于满充状态(电池设计最大电压4.53V)时，将二次电池进行拆解，获得负极极片，若发现负极极片表面锂沉积面积大于或等于2mm2，则判定为析锂。
表1
由表1可知，相较对比例1-1、对比例1-2、对比例1-3和实施例1，于第一端面，第二绝缘胶纸粘接于第一绝缘胶纸的热箱测试通过率较优。这可能是因为，在第二绝缘胶纸的固定作用下第一分区和第二分区均可朝电极组件的内圈弯折，进而带动隔离膜在第一方向上的一侧靠近第一弧形面的部分端面内折，由此可形成阻挡部分气体通过的阻挡结构，使得该二次电池在热箱测试中，产热的气体可集中从靠近第一极耳的位置冲出包装袋外，进而提升了二次电池的热箱测试通过率。
实施例1-2至实施例1-18
与实施例1-1的不同之处在于，第一绝缘胶纸的第三方向的宽度W1和第二绝缘胶纸的第三方向的宽度W2不同。对各实施例进行热箱测试和析锂测试。实施例参数和测试结果如表2所示。
表2

由表2可知，实施例1-2至实施例1-9中的第一重叠区域的第三方向的宽度W3一定、第二重叠区域的第三方向的宽度W4一定以及第二绝缘胶纸的第三方向的宽度W2一定的前提下，将实施例1-2至实施例1-8与实施例1-1和实施例1-9相比较可知，满足0.2＜W1/W≤0.7时，二次电池的热箱测试通过率和第一弧形面未析锂概率均较优；尤其是满足0.3≤W1/W≤0.5时，二次电池的热箱测试通过率和第一弧形面未析锂概率更优。
实施例1-10至实施例1-17中的第一重叠区域的第三方向的宽度W3一定、第二重叠区域的第三方向的宽度W4一定以及第一绝缘胶纸的第三方向的宽度W1一定的前提下，将实施例1-11至实施例1-16与实施例1-10和实施例1-17相比较可知，满足1＜W2/Wtab≤3时，二次电池的热箱测试通过率和第一弧形面未析锂概率均较优；尤其是满足1.5≤W2/Wtab≤2.5时，二次电池的热箱测试通过率和第一弧形面未析锂概率更优。应当说明的是，由实施例1-17可知，当W2/Wtab＞3时，即使二次电池的热箱测试通过率和第一弧形面未析锂概率均较优，但是第二绝缘胶纸过宽，覆盖所述第一端面的区域较多，导致电解液浸润性变差，该区域容易出现析锂黑斑等问题。
这可能是因为第一重叠区域和第二重叠区域的位置不仅取决于第一绝缘胶纸的第三方向的宽度大小，还取决于第二绝缘胶纸的第三方向的宽度大小。具体而言，当W1/W≤0.2，且W2/Wtab≤1时，第一重叠区域和第二重叠区域至第一弧形面的距离过近，第二绝缘胶纸、第一分区和第二分区合围成的阻挡结构会遮挡第一端面靠近第一弧形面部分的浸润通道，加剧第一弧形面处的析锂；当W1/W＞0.7时，第二绝缘胶纸、第一分区和第二分区合围成的阻挡结构功能逐渐失效，进而二次电池的热箱测试通过率逐渐减小；当W2/Wtab＞0.7时，第二绝缘胶纸覆盖第一端面的区域较大，导致该覆盖区域的电解液浸润性变差，进而负极极片析锂。
故W1和W2满足：0.2＜W1/W≤0.7,且1＜W2/Wtab≤3。既能够提升二次电池的热箱测试通过率，又能够改善二次电池的析锂。
与实施例1-1的不同之处在于，第二绝缘胶纸的第三方向的宽度W2、第一重叠区域的第三方向的宽度W3、第二重叠区域的第三方向的宽度W4不同。对各实施例进行热箱测试和析锂测试。实施例参数和测试结果如表3所示。
表3
由表3可知，实施例1-1和实施例2-1至实施例2-4与实施例2-5相比较，当W3和W4满足：0＜W3/W1≤0.5，且0.8＜W4/W3≤1.1，第一重叠区域和第二重叠区域的面积均处于一定区间内，此时第一绝缘胶纸和第二绝缘胶纸既可以保持较优的粘接强度，以维持第二绝缘胶纸、第一分区和第二分区合围成的阻挡结构功能有效；还可以降低第一重叠区域和第二重叠区域因面积差异而在后续的热压工序中形成的界面问题。
基于同一技术构思，本申请其中一实施例还提供一种电子装置，包括如上的任一种二次电池。本申请的电子装置可以是，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、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。
以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (15)

  1. 一种二次电池，包括包装袋、电极组件和第一极耳，所述电极组件容置于所述包装袋内，所述第一极耳与所述电极组件电连接并沿第一方向伸出所述包装袋外；所述电极组件呈卷绕结构并包括第一端面、第一侧表面、第一弧形面以及第二侧表面，所述第一侧表面、所述第一弧形面和所述第二侧表面围绕于所述第一端面的周缘设置；其特征在于，
    所述二次电池包括第一绝缘胶纸和第二绝缘胶纸；
    所述第一绝缘胶纸包括胶纸本体和第一伸出部，所述胶纸本体分别粘接所述第一侧表面、所述第一弧形面以及所述第二侧表面；
    所述第一伸出部沿第一方向超出所述电极组件的负极极片，所述第一伸出部包括第一分区和第二分区，沿第二方向，所述第一分区和所述第二分区相对设置，其中，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述第二方向为所述电极组件的厚度方向；
    所述第二绝缘胶纸分别粘接所述第一端面、所述第一分区以及所述第二分区。
  2. 根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第二绝缘胶纸包括第一部分、第二部分和第三部分；
    所述第一部分分别粘接所述第一端面、所述第一分区以及所述第二分区；
    所述第二部分连接于所述第一部分沿所述第二方向的一侧边缘并分别粘接所述第一侧表面和所述胶纸本体；
    所述第三部分连接于所述第一部分沿所述第二方向的另一侧边缘并分别粘接所述第二侧表面和所述胶纸本体；
    在所述第二方向上，所述第二部分的投影和所述胶纸本体的投影于所述第一侧表面存在第一重叠区域，所述第三部分的投影和所述胶纸本体的投影于所述第二侧表面存在第二重叠区域。
  3. 根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，0.2＜W1/W≤0.7,且1＜W2/Wtab≤3；
    所述电极组件的第三方向的宽度为W mm；
    所述第一绝缘胶纸的所述第三方向的宽度为W1mm；
    所述第一极耳的所述第三方向的宽度为Wtabmm；
    所述第二绝缘胶纸的所述第三方向的宽度为W2mm，其中，所述第三方向、所述第二方向和所述第一方向两两相互垂直。
  4. 根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，0.3≤W1/W≤0.5；和/或1.5≤W2/Wtab≤2.5。
  5. 根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，0＜W3/W1≤0.5，且0.8＜W4/W3≤1.1；
    所述第一重叠区域的所述第三方向的宽度为W3mm；
    所述第二重叠区域的所述第三方向的宽度为W4mm。
  6. 根据权利要求2-5中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述包装袋采用铝塑膜制成；
    所述电极组件包括层叠并卷绕的负极极片和正极极片；沿所述电极组件的卷绕方向，所述正极极片具有卷绕终止端，所述负极极片具有超出所述卷绕终止端的超出部；所述超出部和所述卷绕终止端均位于所述电极组件在所述第二方向的一侧，且所述超出部和所述卷绕终止端布置于相邻的两极片层；
    沿所述第二方向，所述超出部的正投影落入所述第一绝缘胶纸的正投影内。
  7. 根据权利要求6所述的二次电池，其特征在于，1＜L2/L1≤1.1；
    所述负极极片的所述第一方向的长度为L1mm；
    所述第一绝缘胶纸的所述第一方向的长度为L2mm。
  8. 根据权利要求1-5中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述第一绝缘胶纸和所述第二绝缘胶纸各自独立地包括基材层和设于所述基材层的胶层；
    所述基材层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或聚丙烯中的至少一种；
    所述胶层包括橡胶体系、丙烯酸或苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯中的至少一种。
  9. 根据权利要求8所述的二次电池，其特征在于，所述基材层采用聚对苯二甲酸乙二醇酯制成；和/或
    所述胶层采用苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯制成。
  10. 根据权利要求1-9中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述电极组件包括第二端面；所述第二端面位于所述卷绕结构沿所述第一方向的另一侧，所述第一端面位于所述卷绕结构沿所述第一方向的一侧；
    所述第一绝缘胶纸包括与所述胶纸本体相连的第二伸出部，所述第二伸出部沿所述第一方向伸出所述第二端面。
  11. 根据权利要求10所述的二次电池，其特征在于，所述第一端面或所述第二端面为平面或者弧面。
  12. 根据权利要求1-9中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池包括第二极耳；所述第二极耳的一端于所述包装袋内与所述电极组件电连接，所述第二极耳的另一端伸出所述包装袋外。
  13. 根据权利要求12所述的二次电池，其特征在于，所述第二极耳和所述第一极耳均自所述电极组件的同一侧伸出所述包装袋外。
  14. 根据权利要求1-9中任一项所述的二次电池，其特征在于，所述第一极耳包括第一金属带和第一极耳胶；所述第一金属带的一端于所述包装袋内与所述电极组件的一极电连接，所述第一金属带的另一端伸出所述包装袋外；所述第一极耳胶环绕于所述第一金属带的外周设置并夹设于所述第一金属带和所述包装袋之间。
  15. 一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求1-14中任一项所述的二次电池。
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