CN110350112B - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种二次电池，其包括电极组件、包装袋和电极引线。包装袋包括第一包装膜和第二包装膜，电极组件设置于第一包装膜和第二包装膜之间，电极引线连接于电极组件。第一包装膜和第二包装膜均包括主体部、两个延伸部和两个连接部，主体部位于电极组件沿厚度方向的一侧，两个连接部分别位于电极组件沿横向的两侧，两个延伸部分别从主体部沿横向的两端延伸且分别连接于两个连接部。各延伸部包括第一圆弧区、倾斜区和第二圆弧区，第一圆弧区连接于主体部沿横向的端部，第二圆弧区连接于连接部沿横向靠近主体部的端部，倾斜区连接于第一圆弧区和第二圆弧区之间。第一包装膜的两个连接部分别连接于第二包装膜的两个连接部。

Description

二次电池
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其涉及一种二次电池。
背景技术
随着便携式电子设备的快速发展，对电池能量密度的要求也越来越高。在二次电池中，可采用由铝塑膜或钢塑膜制成的包装袋来代替金属壳体，以降低电池的重量，提高能量密度。
二次电池的电极组件收容在包装袋内，而包装袋的边缘可通过热压密封连接。为了实现电极组件的充放电，二次电池还包括电极引线，电极引线连接于电极组件并延伸到包装袋的外部。
在已知技术中，电极组件与包装袋之间通常留有间隙。如果所述间隙过大，当二次电池震动时，电极组件容易在包装袋内晃动，电极组件会通过电极引线拉扯包装袋，容易导致密封失效。另外，电极组件在充放电过程中会出现膨胀，如果所述间隙过小，那么当电极组件膨胀时，电极组件容易对包装袋施加作用力，容易导致密封失效。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种二次电池，其能改善二次电池的密封性能。
为了实现上述目的，本发明提供了一种二次电池，其包括电极组件、包装袋和电极引线。包装袋包括第一包装膜和第二包装膜，电极组件设置于第一包装膜和第二包装膜之间，电极引线连接于电极组件并沿纵向延伸到包装袋外部。第一包装膜和第二包装膜均包括主体部、两个延伸部和两个连接部，主体部位于电极组件沿厚度方向的一侧，两个连接部分别位于电极组件沿横向的两侧，两个延伸部分别从主体部沿横向的两端延伸且分别连接于两个连接部。各延伸部包括第一圆弧区、倾斜区和第二圆弧区，第一圆弧区连接于主体部沿横向的端部，第二圆弧区连接于连接部沿横向靠近主体部的端部，倾斜区连接于第一圆弧区和第二圆弧区之间。第一包装膜的两个连接部分别连接于第二包装膜的两个连接部。在垂直于纵向的截面中，电极组件沿横向的尺寸为W1，主体部的内表面沿横向的尺寸为W2，第一圆弧区的内表面的半径为R1，第二圆弧区的内表面的半径为R2，倾斜区的内表面沿横向的尺寸为h。W1、W2、R1、R2及h满足下述的关系式：W2+2R1-1≤W1≤W2+2R1+2R2+2h+1。
W1、W2、R1、R2及h满足下述的关系式：W2+2R1-0.5≤W1≤W2+2R1+2R2+2h。
在垂直于纵向的截面中，电极组件沿厚度方向的尺寸为T。T、R1、R2及h满足下述的关系式：T/5≤R1+R2+h≤T/2。
在垂直于纵向的截面中，主体部和倾斜区的夹角为95°～150°。
优选地，R2≤R1。
第一包装膜的两个连接部分别为第一连接部和第二连接部，第二包装膜的两个连接部分别为第三连接部和第四连接部，第一连接部连接于第三连接部，第二连接部连接于第四连接部。第一连接部和第三连接部均包括过渡区和熔接区，过渡区连接于第二圆弧区，熔接区从过渡区远离第二圆弧区的端部延伸。第一连接部的熔接区熔接于第三连接部的熔接区并形成第一密封部。在横向上，过渡区的尺寸为0.5mm-5mm。
第一密封部朝靠近电极组件的方向弯折，且第一密封部通过胶体粘接于倾斜区。
胶体的一部分粘接到第一圆弧区的外表面。
电极组件包括第一极片、第二极片和隔膜，隔膜将第一极片和第二极片隔开，且第一极片、隔膜和第二极片卷绕为一体。电极组件具有基体区和两个拐角区，两个拐角区分别位于基体区沿横向的两端；基体区的外表面为扁平面，拐角区的外表面为弧面。在横向上，主体部的两端均超出基体区。
在拐角区，第一极片设置为多层，且相邻的两层第一极片之间设有间隙。
本发明的有益效果如下：在本申请中，可以减小电极组件晃动，降低电极组件通过电极引线拉扯包装袋的风险，从而改善密封性能。同时可以降低电极组件因膨胀对包装袋施加的作用力，从而改善密封性能。
附图说明
图1为根据本发明的二次电池的示意图。
图2为图1的二次电池沿线A-A作出的剖视图。
图3为图2的二次电池在方框处的放大图。
图4为图1的二次电池沿线B-B作出剖视图。
图5为图1的二次电池的包装袋在成型前的示意图。
图6为图5的包装袋的断面图。
图7为根据本发明的二次电池的电极组件的示意图。
图8为图7的电极组件的断面图。
图9为根据本发明的二次电池的另一示意图。
其中，附图标记说明如下：
1 电极组件
11 第一极片
12 第二极片
13 隔膜
14 基体区
15 拐角区
2 包装袋
21 第一包装膜
211 主体部
212 延伸部
212a 第一圆弧区
212b 倾斜区
212c 第二圆弧区
213 连接部
213a 第一连接部
213b 第二连接部
213c 第三连接部
213d 第四连接部
2131 过渡区
2132 熔接区
214 保护层
215 金属层
216 热封层
22 第二包装膜
23 第一密封部
24 第二密封部
25 凹腔
3 电极引线
4 绝缘件
5 胶体
X 纵向
Y 横向
Z 厚度方向
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个以上(包括两个)；除非另有规定或说明，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。
本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
参照图1至图4，本申请的二次电池包括电极组件1、包装袋2、电极引线3和绝缘件4。
电极组件1是二次电池实现充放电功能的核心构件。参照图7和图8，电极组件1包括第一极片11、第二极片12和隔膜13，隔膜13将第一极片11和第二极片12隔开。第一极片11包括第一集流体和涂覆于第一集流体表面的第一活性物质层，第一集流体可为铝箔，第一活性物质层包括三元材料、锰酸锂或磷酸铁锂。第二极片12包括第二集流体和涂覆于第二集流体表面的第二活性物质层，第二集流体可为铜箔，第二活性物质层包括石墨或硅。
电极组件1可为卷绕式结构。具体地，第一极片11和第二极片12均为一个，且第一极片11和第二极片12为带状结构。将第一极片11、隔膜13和第二极片12依次层叠并卷绕两圈以上以形成电极组件1。
卷绕式的电极组件1可为扁平状。参照图7和图8，电极组件1具有基体区14和两个拐角区15，两个拐角区15分别位于基体区14沿横向Y的两端。基体区14的外表面为扁平面，拐角区15的外表面为弧面，扁平面的面积大于弧面的面积。基体区14的两个扁平面沿厚度方向Z相互面对，两个拐角区15的弧面沿横向Y相互面对。相对于弧面而言，扁平面是相对平整的表面，并不要求扁平面为纯平面。在拐角区15，第一极片11和第二极片12均设置为多层。
在替代的实施例中，电极组件1也可为叠片式结构。具体地，第一极片11设置为多个，第二极片12设置为多个，所述多个第一极片11和第二极片12沿厚度方向Z交替层叠，隔膜13将第一极片11和第二极片12隔开。在叠片式的电极组件1中，第一极片11和第二极片12均为片状且大体垂直于厚度方向Z。
参照图2，包装袋2包括第一包装膜21和第二包装膜22，第一包装膜21和第二包装膜22可沿厚度方向Z上下布置。电极组件1设置于第一包装膜21和第二包装膜22之间。
第一包装膜21和第二包装膜22可分体设置，也可一体设置。例如，参照图5，第一包装膜21和第二包装膜22由一张包装膜(例如铝塑膜、钢塑膜等)弯折而成。
通过冲压，可在第一包装膜21和第二包装膜22上形成凹腔25。凹腔25可用于收容电极组件1和电解液。
第一包装膜21和第二包装膜22均为多层结构。参照图6，第一包装膜21和第二包装膜22均包括保护层214、金属层215和热封层216，保护层214和热封层216分别设置于金属层215的两侧。具体地，热封层216可通过粘接剂设置于金属层215的朝向电极组件1的表面，保护层214可通过粘接剂设置于金属层215的远离电极组件1的表面。
保护层214的材质可为尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯，金属层215的材质可为铝箔或钢箔，热封层216的材质可为聚丙烯。
参照图1，第一包装膜21和第二包装膜22在电极组件1的外侧连接并形成密封部。密封部可包括第一密封部23和第二密封部24，第一密封部23可位于电极组件1沿横向Y的外侧，第二密封部24可位于电极组件1沿纵向X的外侧。第一密封部23和第二密封部24可以实现包装袋2的密封，避免电解液泄露。
通过热压，第一包装膜21的热封层216熔接于第二包装膜22的热封层216并形成密封部。在热压的过程中，位于密封部的热封层216熔化且被压缩，因此，热压成型后，密封部的厚度小于第一包装膜21和第二包装膜22在热压前的厚度之和。
参照图4，电极引线3连接于电极组件1、穿过第二密封部24并沿纵向X延伸到包装袋2外部。具体地，电极引线3可为两个，一个电极引线3连接于第一极片的第一集流体，另一个电极引线3连接于第二极片的第二集流体。两个电极引线3将电极组件1与包装袋2外部的其它构件连接，进而实现电极组件1的充放电。电极引线3的材质可为铝、镍或铜镀镍。
在本实施例中，两个电极引线3从包装袋2沿纵向X的同一侧伸出。当然，在替代地实施例中，两个电极引线3也可以分别从包装袋2沿纵向X的两侧伸出。
电极引线3从第一包装膜21和第二包装膜22之间穿过，而由于热封层216较薄，所以电极引线3容易与金属层215接触，引发安全风险。因此，本申请的二次电池优选设置绝缘件4。
绝缘件4可为两个。两个绝缘件4分别将两个电极引线3与第二密封部24隔开。各绝缘件4环绕在对应一个电极引线3的外侧。绝缘件4的一部分夹持在第一包装膜21和第二包装膜22之间，从而将电极引线3与包装袋2隔开，降低电极引线3与金属层215接触的风险。绝缘件4的材质可为聚丙烯。
由于绝缘件4的一部分夹持在第一包装膜21和第二包装膜22之间，因此，热压时，第一包装膜21和第二包装膜22的热封层216会熔接于绝缘件4。
参照图2和图3，从第一包装膜21和第二包装膜22的外形来看，第一包装膜21和第二包装膜22均包括主体部211、两个延伸部212和两个连接部213，主体部211位于电极组件1沿厚度方向Z的一侧，两个连接部213分别位于电极组件1沿横向Y的两侧，两个延伸部212分别从主体部211沿横向Y的两端延伸且分别连接于两个连接部213。
第一包装膜21和第二包装膜22均形成有凹腔25，而主体部211为所述凹腔25在厚度方向Z上的底壁，两个延伸部212分别为所述凹腔25在横向Y上的两个侧壁。
各延伸部212包括第一圆弧区212a、倾斜区212b和第二圆弧区212c，第一圆弧区212a连接于主体部211沿横向Y的端部，第二圆弧区212c连接于连接部213沿横向Y靠近主体部211的端部，倾斜区212b连接于第一圆弧区212a和第二圆弧区212c之间。
忽略主体部211、第一圆弧区212a、倾斜区212b和第二圆弧区212c的厚度，主体部211大体为垂直于厚度方向Z的平面，第一圆弧区212a和第二圆弧区212c大体为圆弧面，倾斜区212b大体为相对于主体部211倾斜的平面。
第一包装膜21的凹腔25和第二包装膜22的凹腔25均是通过冲压工艺制成。如果省略第一圆弧区212a和第二圆弧区212c，使倾斜区212b直接连接于主体部211和连接部213，那么在冲压的过程中，倾斜区212b和主体部211的连接处以及倾斜区212b和连接部213的连接处均会产生应力集中，容易导致金属层215破裂，影响密封性能。而本申请通过设置第一圆弧区212a和第二圆弧区212c，可以在冲压过程中分散应力，减小应力集中，降低金属层215破裂的风险。
第一包装膜21的两个连接部213分别连接于第二包装膜22的两个连接部213。具体地，第一包装膜21的两个连接部213分别为第一连接部213a和第二连接部213b，第二包装膜22的两个连接部213分别为第三连接部213c和第四连接部213d。第一连接部213a和第三连接部213c位于电极组件1沿横向Y的一侧，且第一连接部213a连接于第三连接部213c，从而从所述一侧密封电极组件1。第二连接部213b和第四连接部213d位于电极组件1沿横向Y的另一侧，且第二连接部213b连接于第四连接部213d，从而从所述另一侧密封电极组件1。
在垂直于纵向X的截面中，电极组件1沿横向Y的尺寸为W1。W1的值越小，在横向Y上，电极组件1与延伸部212之间的间隙越大。如果所述间隙过大，当二次电池震动时，延伸部212无法有效地限制电极组件1在横向Y上晃动，而晃动的电极组件1会通过电极引线3拉扯第二密封部24，容易导致包装袋2的密封失效。
电极组件1在充放电的过程中会出现膨胀，膨胀的电极组件1会沿厚度方向Z撑开主体部211，而主体部211则会通过延伸部212拉扯连接部213。W1的值越大，在横向Y上，电极组件1与延伸部212之间的间隙也就越小。如果所述间隙过小，那么当电极组件1膨胀时，延伸部212的可变形程度较小，无法有效地释放膨胀力，而膨胀力传递到连接部213上，容易导致第一包装膜21和第二包装膜22的连接失效，造成电解液泄露。
参照图3，主体部211的内表面沿横向Y的尺寸为W2，第一圆弧区212a的内表面的半径为R1，第二圆弧区212c的内表面的半径为R2，倾斜区212b的内表面沿横向Y的尺寸为h。
发明人发现，当W1、W2、R1、R2及h满足下述的关系式W2+2R1-1≤W1≤W2+2R1+2R2+2h+1时，可以减小电极组件1晃动，降低电极组件1通过电极引线3拉扯包装袋2的风险，从而改善密封性能。同时，本申请还能降低在电极组件1在膨胀时对连接部213施加的作用力，改善二次电池的密封性能。
优选地，W1、W2、R1、R2及h满足下述的关系式：W2+2R1-0.5≤W1≤W2+2R1+2R2+2h。
在垂直于纵向X的截面中，电极组件1沿厚度方向Z的尺寸为T。T的值越大，第一包装膜21的凹腔25和第二包装膜22的凹腔25沿厚度方向Z的深度也就越大；在凹腔25的成型过程中，第一包装膜21和第二包装膜22被拉伸的程度也就越大，延伸部212的金属层215也就越薄。如果延伸部212的金属层215过薄，那么容易出现针孔或破损现象，影响密封性能。
而R1、R2及h的值对延伸部212的金属层215的厚度有直接的影响。具体地，当凹腔25的深度一定时，R1+R2+h的值越大，延伸部212相对于主体部211倾斜的程度越大，延伸部212的金属层215在冲压过程中的延伸率也就越小。也就是说，通过增大R1+R2+h的值，可以有效地避免金属层215过薄，保证密封性能。发明人发现，当R1+R2+h≥T/5时，可以满足延伸部212的密封性能。
R1+R2+h的值越大，二次电池在横向Y上的尺寸也就越大，包装袋2内的空间利用率也就越低，二次电池的体积能量密度越小。而为了使二次电池的体积能量密度满足要求，R1+R2+h≤T/2。
参照图9，在垂直于纵向X的截面中，主体部211和倾斜区212b的夹角为α。当电极组件1膨胀时，倾斜区212b会在电极组件1的膨胀力的作用下变形。α的值越大，倾斜区212b可变形的程度也就越大，对膨胀力的释放效果也就越好。也就是说，通过增大α的值，可以有效地降低第一包装膜21和第二包装膜22的连接失效的风险，改善密封性能。但是，α的值越大，包装袋2内的空间利用率也就越低，二次电池的体积能量密度越小。发明人综合考虑密封性能和体积能量密度，优选地，α的值为95°～150°。
当凹腔25的深度以及h的值一定时，R1的值越大，R2的值也就越小。参照图3和图9，R1的值越大，第一圆弧区212a越靠近电极组件1，第一圆弧区212a也就越不容易塌陷。而R2的值越大，第一包装膜21的第二圆弧区212c和第二包装膜22的第二圆弧区212c之间的空间也就越大，包装袋2内的空间利用率也就越低。发明人经过综合考虑，优选地，R2≤R1。
第一包装膜21的两个连接部213分别为第一连接部213a和第二连接部213b，第二包装膜22的两个连接部213分别为第三连接部213c和第四连接部213d，第一连接部213a连接于第三连接部213c，第二连接部213b连接于第四连接部213d。
参照图3，第一连接部213a和第三连接部213c均包括过渡区2131和熔接区2132，过渡区2131连接于第二圆弧区212c，熔接区2132从过渡区2131远离第二圆弧区212c的端部延伸。第一连接部213a的熔接区2132熔接于第三连接部213c的熔接区2132并形成第一密封部23。过渡区2131可以起到缓冲的作用，当电极组件1膨胀时，过渡区2131可以通过变形来释放膨胀力，降低第一密封部23撕裂的风险，保证密封性能。
过渡区2131在横向Y上的尺寸为D，D的值越大，第一密封部23被撕裂的风险越低；但是，D的值越大，二次电池沿横向Y的尺寸也就越大，能量密度也就越低。因此，优选地，过渡区2131的尺寸D为0.5mm-5mm。
优选地，第二连接部213b和第四连接部213d均包括过渡区2131和熔接区2132，过渡区2131连接于第二圆弧区212c，熔接区2132从过渡区2131远离第二圆弧区212c的端部延伸。第二连接部213b的熔接区2132熔接于第四连接部213d的熔接区2132并形成另一个第一密封部23。
参照图1，为了保证密封强度，第一密封部23需要具有足够的宽度，导致第一密封部23在横向Y上占用较大的空间。优选地，参照图9，第一密封部23朝靠近电极组件1的方向弯折，且第一密封部23通过胶体5粘接于倾斜区212b。通过弯折第一密封部23，可以减小第一密封部23在横向Y上占用的空间，从而提高二次电池的能量密度。同时，通过弯折第一密封部23，还可以降低第一密封部23在电极组件1膨胀时被撕裂的风险。
胶体5固化后具有一定的强度。优选地，胶体5的一部分粘接到第一圆弧区212a的外表面。固化后的胶体5可以限制第一圆弧区212a的变形，降低第一圆弧区212a塌陷的风险。同时，当电极组件1膨胀并挤压延伸部212时，还可以改善延伸部212受力的一致性，降低应力集中。
对于卷绕式的电极组件1，基体区14的扁平面较为平整。优选地，在横向Y上，主体部211的两端均超出基体区14，这样可以避免基体区14挤压第一圆弧区212a，降低第一圆弧区212a变形的风险。
参照图8和图9，在卷绕式的电极组件1中，拐角区15膨胀并挤压延伸部212。优选地，本申请在相邻的两层第一极片11之间设置有间隙。所述间隙可以为第一极片11和第二极片12的膨胀创造缓冲空间，从而降低拐角区15对延伸部212的压力，降低第一密封部23被撕裂的风险。另外，膨胀时，拐角区15的膨胀应力最为集中，而本申请通过设置所述间隙，可以减小应力集中，降低拐角区15的扭曲变形，改善电极组件1的循环性能和安全性能。
下面结合实施例，对本申请作更具体的描述。
实施例1可按照下述步骤制备：
(i)将正极活性物质NCM523、导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF按质量比96:2:2进行混合，加入溶剂NMP，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，获得正极浆料；将正极浆料均匀涂覆在铝箔上，室温晾干后转移至烘箱继续干燥，然后经过冷压、分切、裁片得到第一极片11。
(ii)将负极活性物质石墨或石墨与其它活性物质按不同质量比得到的混合物、导电剂乙炔黑、增稠剂CMC、粘结剂SBR按质量比96.4:1:1.2:1.4进行混合，加入溶剂去离子水，在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状，获得负极浆料；将负极浆料均匀涂覆在铜箔上，室温晾干后转移至烘箱继续干燥，然后经过冷压、分切、裁片得到第二极片12。
(iii)将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)按照按体积比1:1:1进行混合得到有机溶剂，接着将充分干燥的锂盐LiPF6溶解于混合后的有机溶剂中，配制成浓度为1mol/L的电解液。
(iv)以聚乙烯膜作为隔膜13。
(v)将第一极片11、隔膜13及第二极片12层叠在一起并卷绕为多圈，卷绕后再压平为扁平状，以制备出电极组件1。经过测量，电极组件1沿横向Y的尺寸W1为74.2mm，电极组件1沿纵向X的尺寸L1为245.5mm，电极组件1沿厚度方向Z的尺寸T为9mm。
(vi)参照图5，在一张铝塑膜上冲压出两个凹腔25，以形成一体设置的第一包装膜21和第二包装膜22。经过测量，主体部211的内表面沿横向Y的尺寸W2为70.2mm，主体部211的内表面沿纵向X的尺寸L2为241.5mm，第一圆弧区212a的内表面的半径R1为2mm，第二圆弧区212c的内表面的半径R2为1.2mm，倾斜区212b的内表面沿横向Y的尺寸h为0.7mm，各凹腔25的深度L3为4.5mm。
(vii)将电极组件1焊接于电极引线3，然后将电极组件1放入第二包装膜22的凹腔。其中，绝缘件4与电极引线3预先装配在一起。
(viii)参照图5，沿虚线弯折第一包装膜21，以使第一包装膜21从上侧覆盖电极组件1，然后，利用封装设备热压第一包装膜21和第二包装膜22的边缘区域，以形成第一密封部23和第二密封部24。在热压时，将过渡区2131沿横向Y的尺寸D设置为0.5mm。
(ix)将电解液注入包装袋2内，然后对电池进行静置、化成、整形等工序。
(x)参照图9，在第一密封部23上涂覆胶体5，然后弯折第一密封部23，以使第一密封部23粘接到延伸部212。胶体5固化后得到本申请的二次电池。
实施例2-19和对比例1-5采用同实施例1采用相同的制备方法，所不同的是W1、T和D的值，具体参数如表一所示。
下面针对实施例1-19和对比例1-5进行密封性测试。
具体地，先将电池放入真空箱中，并对真空箱进行抽真空；然后对电池进行循环充放电，在充放电的过程中，使电池在横向Y上的振动，振动的幅度为1mm，振动的频率为每5min一次。5个小时后，利用有机气体测试仪(VOC tester，型号ppbRAE-3000)检测真空箱中有机气体的含量。
表1：实施例1-19和对比例1-5的参数及测试结果
在本申请中，W1的值越小，在横向Y上，电极组件1与延伸部212之间的间隙越大。如果所述间隙过大，当二次电池震动时，延伸部212无法有效地限制电极组件1在横向Y上晃动，而晃动的电极组件1会通过电极引线3拉扯第二密封部24。比较实施例1-9和对比例1-3，当W1的值小于W2+2R1-1时，有机气体的泄露较为严重。相较而言，当W1的值大于W2+2R1-1时，可以减小电极组件1的晃动，减少有机气体的泄露，提高二次电池的密封性能。
电极组件1在充放电的过程中会出现膨胀，膨胀的电极组件1会沿厚度方向Z撑开主体部211，而主体部211则会通过延伸部212拉扯连接部213。W1的值越大，在横向Y上，电极组件1与延伸部212之间的间隙也就越小。如果所述间隙过小，那么当电极组件1膨胀时，延伸部212的可变形程度较小，无法有效地释放膨胀力，而膨胀力传递到连接部213上，容易导致第一包装膜21和第二包装膜22的连接失效，造成电解液泄露。比较实施例1-9和对比例4-5，当W1的值大于W2+2R1+2R2+2h+1时，有机气体的泄露较为严重。相较而言，当W1的值小于W2+2R1+2R2+2h+1时，可以有效地减小传递到连接部213上的膨胀力，降低第一包装膜21和第二包装膜22的连接失效的风险，减少有机气体的泄露，提高二次电池的密封性能。
电极组件1沿厚度方向Z的尺寸T越大，那么各凹腔25的深度L3也就越大，延伸部212的金属层215在冲压过程中的延伸率也就越大。参照实施例1及实施例10-14，当R1+R2+h的值一定时，随着T的增大，有机气体的泄露量也逐渐增大，密封性能也逐渐变差。反之，当T的值一定时，通过增大R1+R2+h的值，可以有效地避免金属层215过薄，从而改善密封性能。
在二次电池中，过渡区2131可以起到缓冲的作用，当电极组件1膨胀时，过渡区2131可以通过变形来释放膨胀力，降低第一密封部23撕裂的风险，保证密封性能。参照实施例1以及实施例15-19，通过增大D的值，可以降低第一密封部23被撕裂的风险，减少有机气体的泄露，改善密封性能。

Claims (10)

1.一种二次电池，其特征在于，包括电极组件(1)、包装袋(2)和电极引线(3)；
包装袋(2)包括第一包装膜(21)和第二包装膜(22)，电极组件(1)设置于第一包装膜(21)和第二包装膜(22)之间，电极引线(3)连接于电极组件(1)并沿纵向(X)延伸到包装袋(2)外部；
第一包装膜(21)和第二包装膜(22)均包括保护层(214)、金属层(215)和热封层(216)，保护层(214)和热封层(216)分别设置于金属层(215)的两侧，且热封层(216)设置于金属层(215)朝向电极组件(1)的表面，保护层(214)设置于金属层(215)远离电极组件(1)的表面；
第一包装膜(21)和第二包装膜(22)均包括主体部(211)、两个延伸部(212)和两个连接部(213)，主体部(211)位于电极组件(1)沿厚度方向(Z)的一侧，两个连接部(213)分别位于电极组件(1)沿横向(Y)的两侧，两个延伸部(212)分别从主体部(211)沿横向(Y)的两端延伸且分别连接于两个连接部(213)；
各延伸部(212)包括第一圆弧区(212a)、倾斜区(212b)和第二圆弧区(212c)，第一圆弧区(212a)连接于主体部(211)沿横向(Y)的端部，第二圆弧区(212c)连接于连接部(213)沿横向(Y)靠近主体部(211)的端部，倾斜区(212b)连接于第一圆弧区(212a)和第二圆弧区(212c)之间；
第一包装膜(21)的两个连接部(213)分别连接于第二包装膜(22)的两个连接部(213)；
在垂直于纵向(X)的截面中，电极组件(1)沿横向(Y)的尺寸为W1，主体部(211)的内表面沿横向(Y)的尺寸为W2，第一圆弧区(212a)的内表面的半径为R1，第二圆弧区(212c)的内表面的半径为R2，倾斜区(212b)的内表面沿横向(Y)的尺寸为h；
W1、W2、R1、R2及h满足下述的关系式：
W2+2R1-1≤W1≤W2+2R1+2R2+2h+1。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，W1、W2、R1、R2及h满足下述的关系式：
W2+2R1-0.5≤W1≤W2+2R1+2R2+2h。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
在垂直于纵向(X)的截面中，电极组件(1)沿厚度方向(Z)的尺寸为T；
T、R1、R2及h满足下述的关系式：T/5≤R1+R2+h≤T/2。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，在垂直于纵向(X)的截面中，主体部(211)和倾斜区(212b)的夹角为95°～150°。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，R2≤R1。
6.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
第一包装膜(21)的两个连接部(213)分别为第一连接部(213a)和第二连接部(213b)，第二包装膜(22)的两个连接部(213)分别为第三连接部(213c)和第四连接部(213d)，第一连接部(213a)连接于第三连接部(213c)，第二连接部(213b)连接于第四连接部(213d)；
第一连接部(213a)和第三连接部(213c)均包括过渡区(2131)和熔接区(2132)，过渡区(2131)连接于第二圆弧区(212c)，熔接区(2132)从过渡区(2131)远离第二圆弧区(212c)的端部延伸；
第一连接部(213a)的熔接区(2132)熔接于第三连接部(213c)的熔接区(2132)并形成第一密封部(23)；
在横向(Y)上，过渡区(2131)的尺寸为0.5mm-5mm。
7.根据权利要求6所述的二次电池，其特征在于，第一密封部(23)朝靠近电极组件(1)的方向弯折，且第一密封部(23)通过胶体(5)粘接于倾斜区(212b)。
8.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，胶体(5)的一部分粘接到第一圆弧区(212a)的外表面。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的二次电池，其特征在于，
电极组件(1)包括第一极片(11)、第二极片(12)和隔膜(13)，隔膜(13)将第一极片(11)和第二极片(12)隔开，且第一极片(11)、隔膜(13)和第二极片(12)卷绕为一体；
电极组件(1)具有基体区(14)和两个拐角区(15)，两个拐角区(15)分别位于基体区(14)沿横向(Y)的两端；基体区(14)的外表面为扁平面，拐角区(15)的外表面为弧面；
在横向(Y)上，主体部(211)的两端均超出基体区(14)。
10.根据权利要求9所述的二次电池，其特征在于，在拐角区(15)，第一极片(11)设置为多层，且相邻的两层第一极片(11)之间设有间隙。
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