CN113113563A - 电化学装置及电子装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及电池技术领域，公开了一种电化学装置及电子装置，电化学装置包括电极组件。其中，电极组件包括第一极片和第一极耳。第一极片包括第一集流体和设置于第一集流体上的第一活性物质层。第一极耳包括连接组件，连接组件设置于第一集流体上。连接组件包括连接部和热形变件，连接部与第一集流体连接，热形变件分别与连接部和第一集流体连接。通过以上设置，可以实现电化学装置的自断路保护功能，降低电化学装置过流升温而发生自燃或***的风险，提高电化学装置的安全性能。
Description
技术领域
本申请实施方式涉及电池技术领域，特别是涉及一种电化学装置及电子装置。
背景技术
目前,锂离子电池已经成为消费类便携式电子产品的首选电源。伴随着移动通信设备、多媒体设备的快速发展,人们对应用在这些设备上的锂离子电池的安全性能也具有严格的要求。在设备的使用过程中，因为环境或使用不当的原因，有可能出现电池内部发生短路、过流或其他因素引起的高温，导致电子产品损坏或造成安全隐患。
发明内容
本发明实施方式旨在提供一种电化学装置及电子装置，以至少解决现有技术中存在的问题。
本发明实施方式采用的一个技术方案是：
提供一种电化学装置，包括电极组件，电极组件包括第一极片和第一极耳。第一极片包括第一集流体和设置于第一集流体上的第一活性物质层。第一极耳包括连接组件，连接组件设置于第一集流体上，连接组件包括连接部和热形变件,连接部与第一集流体连接，热形变件分别与连接部和第一集流体连接。
在一些实施例中，热形变件包括热膨胀材料。热膨胀材料包括聚乙烯、聚丙烯、环状树脂、纤维素无纺布、聚偏二氟乙烯或聚酰亚胺中的至少一种。
在一些实施例中，热形变件包括双金属片或记忆金属片中的至少一种。其中，双金属片包括第一金属片和第二金属片，第一金属片和第二金属片叠置于连接部和第一集流体之间，第二金属片的热膨胀系数大于第一金属片。
在一些实施例中，第一金属片包括铜锌合金、镍钼铁合金或镍锰铁合金中的至少一种，第二金属片包括镍铁合金。
在一些实施例中，连接部设置有凹部，热形变件的至少部分收容于凹部内。
在一些实施例中，连接组件还包括粘结层，粘结层为导热绝缘体，粘结层粘接热形变件和第一集流体。
在一些实施例中，粘结层包括导热硅胶、丙烯酸或丙烯酸酯中的至少一种。
在一些实施例中，连接组件还包括设于连接部和第一集流体之间的导电层。
在一些实施例中，导电层包括碳材料或高分子材料中的至少一种。
在一些实施例中，第一活性物质层设置有第一凹槽，第一凹槽显露出第一集流体，连接组件设于第一凹槽，在所述第一极片的厚度方向上，连接组件的厚度大于第一凹槽的深度。
在一些实施例中，电极组件还包括第二极片和设于第一极片和第二极片之间的隔离膜，第一极片、第二极片和隔离膜依次层叠。第二极片包括第二集流体和设置于第二集流体上的第二活性物质层，第二活性物质层设置有第二凹槽，在第一极片的厚度方向上，第二凹槽与连接部相对设置。
在一些实施例中，第二凹槽设于与所述连接组件相邻的第二活性物质层。
在一些实施例中，第一极片为负极极片，第二极片为正极极片，或者，第一极片为正极极片，第二极片为负极极片。
本申请还提供一种电子装置，电子装置包括如上所述的电化学装置。
与现有技术相比，本申请提供的电化学装置的第一极耳包括连接组件。连接组件设置于第一集流体上，连接组件包括连接部和热形变件，连接部与第一集流体连接，热形变件分别与连接部和第一集流体连接，热形变件用于受热发生形变并断开连接部和第一集流体的连接。当电化学装置的内部发生短路、过流或其他因素引起的高温时，热形变件可断开连接部和第一集流体的连接，可以实现电化学装置的自断路保护功能，降低电化学装置进一步过流升温而发生自燃或***的风险，提高电化学装置的安全性能。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明且不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本申请其中一实施例提供的电化学装置的结构示意图；
图2是图1的电化学装置省去壳体后沿A-A方向的剖视图；
图3是电极组件的部分第一极片展开时与第一极耳配合的示意图；
图4是图3的结构沿B-B方向的剖视图
图5是图4的第一极耳的部分结构示意图，其中，虚线为连接部和极耳部的分界线；
图6是本申请其中另一实施例提供的连接部和极耳部的结构示意图；
图7是图4的另一状态示意图；
图8是本申请其中一又实施例提供的热形变件的结构示意图；
图9是图8的另一状态示意图；
图10是图3沿C-C方向的剖面视图；
图11是图10的另一状态示意图；
图12是本申请其中再一实施例提供的电极组件的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”/“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直的”、“水平的”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义，本说明书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，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外，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。
本申请提供一种电化学装置100，该电化学装置100放电时将化学能转化成电能，以向负载供电，充电时将电能转化成化学能，以进行储能。该电化学装置100可以例如是卷绕型电化学装置，层叠型电化学装置。
请参阅图1和图2，图1为本申请其中一实施例提供的电化学装置100的结构示意图，图2为图1的电化学装置100省去壳体10后沿A-A方向的剖视图，电化学装置100包括壳体10和电极组件20。电极组件20包括第一极片21、第二极片22、隔离膜23、第一极耳24和第二极耳25。第一极片21、隔离膜23和第二极片22依次层叠并卷绕设置或叠片设置，并收容于壳体10的内部，其中，隔离膜23设于第一极片21和第二极片22之间，第一极片21包括第一集流体211和设置于第一集流体211上的第一活性物质层212，第二极片22包括第二集流体221和设置于第二集流体221上的第二活性物质层222。第一极耳24和第二极耳25分别连接第一集流体211和第二集流体221，并分别延伸至壳体10的外部，以实现电化学装置100与外部负载或电源的电性连接。
其中，第一活性物质层212可以设置于第一集流体211的相背两个表面，也可以设置于第一集流体211的相背两个表面的其中一个，于第一集流体211的一表面上可以连续地或分段地设置第一活性物质层212。第二活性物质层222可以设置于第二集流体221的相背两个表面，也可以设置于第二集流体221的相背两个表面的其中一个，于第二集流体221的一表面上可以连续地或分段地设置第二活性物质层222。
为方便说明，在说明书各附图中引入坐标系，图1示出的XY坐标以及图2示出的XZ坐标中，电化学装置100的宽度方向与X轴平行或者大致平行，电化学装置100的长度方向与Y轴平行或者大致平行，电化学装置100的电极组件20的厚度方向与Z轴平行或者大致平行。可以理解的是，X轴、Y轴和Z轴仅为示例说明，例如，电化学装置100的宽度方向也可以与Y轴平行或者大致平行，电化学装置100的长度方向与X轴平行或者大致平行。
图2示出了第一极片21、隔离膜23和第二极片22依次层叠并卷绕设置形成卷绕型电极组件的结构。可以理解的是，第一极片21、隔离膜23和第二极片22也可以叠片设置形成叠片型电极组件的结构。
请参阅图3和图4，图3为电极组件20的部分第一极片21展开时与第一极耳24配合的示意图，图4为图3的结构沿B-B方向的剖视图，第一极耳24包括连接组件241，连接组件241包括连接部2411和热形变件2412，连接部2411与第一集流体211连接，以实现第一极耳24和第一集流体211之间的电性连接，热形变件2412分别与连接部2411和第一集流体211连接，热形变件2412用于受热发生形变并断开连接部2411和第一集流体211的连接，以实现第一极耳24和第一集流体211之间的断流。
其中，在电化学装置100正常工作状态下，连接部2411和第一集流体211保持连接，热形变件2412不动作并保持非形变状态；当电化学装置100内部发生短路、过流或其他因素引起的高温时，热形变件2412吸收电化学装置100内部的热量而发生形变，并带动连接部2411相对第一集流体211远离第一集流体211运动，使得连接部2411相对第一集流体211产生相对位移并相互分离，从而断开连接部2411和第一集流体211的连接，也即断开第一极耳24和第一集流体211之间的连接，进而实现第一极耳24和第一集流体211之间的断流。
本申请提供的电化学装置100，通过设置连接于连接部2411和第一集流体211的热形变件2412，形成了电化学装置100的自断路保护结构，当电化学装置100内部发生短路、过流或其他因素引起的高温时，热形变件2412可受热发生形变并断开连接部2411和第一集流体211的连接，实现了电化学装置100的自断路保护功能，避免了电化学装置100进一步过流升温而发生自燃或***，提高了电化学装置100的安全性能。相比现有技术中，采用在电化学装置100外部焊接电路热保护器的方式，本申请提供的电化学装置100的自断路保护结构设于电化学装置100内部，有利于及时感知电化学装置100内部的温度变化，因而其自断路保护动作及时，可对电化学装置100起到有效的保护作用，且其相较电路保护器所占用的空间较小。
请继续参阅图3和图4，对于上述的连接组件241，连接组件241包括连接部2411和热形变件2412。沿第一集流体211的厚度方向上，连接组件241的投影设于第一集流体211的投影内。其中，第一集流体211的厚度方向与Z轴的方向平行或大致平行。
第一集流体211具有第一表面2111和与第一表面2111相背的第二表面，第一表面2111和第二表面为第一集流体211的最大面。连接部2411设置于第一集流体211的第一表面2111，并与第一集流体211连接。连接部2411具有连接面24111，连接面24111与第一表面2111相对，连接面24111用于与第一表面2111接触，以实现连接部2411和第一集流体211的连接。其中，连接部2411和第一集流体211之间的连接的断开，即为连接面24111与第一表面2111的相互分离。
热形变件2412设置于连接部2411和第一集流体211之间，热形变件2412分别与连接部2411和第一集流体211连接，热形变件2412受热发生形变并分别对连接部2411和第一集流体211产生方向相反的作用力，使得连接部2411朝向远离第一集流体211的方向运动，从而使得连接部2411相对第一集流体211产生相对位移并相互分离，进而断开连接部2411和第一集流体211的连接。
当然，可以理解的是，热形变件2412还可以设置于连接部2411和第一集流体211之外，只需热形变件2412受热发生形变后可实现断开连接部2411和第一集流体211的连接即可。
连接部2411设置有凹部24112，热形变件2412的至少部分收容于凹部24112内。通过以上设置，优化了连接组件241的整体结构，一方面，凹部24112可对热形变件2412进行限位作用，加强了连接部2411和热形变件2412之间的连接，防止热形变件2412与连接部2411分离；一方面，降低了连接组件241于电化学装置100内部的占用空间，避免了因设置热形变件2412导致电化学装置100的体积增大、能量密度损失。
为进一步对热形变件2412进行限位，以及避免热形变件2412占用电化学装置100内部的空间，在本实施例中，热形变件2412完全收容于凹部24112内。
请一并参阅图5，图5为图4的第一极耳24的部分结构示意图，凹部24112设置于连接部2411与第一集流体211的第一表面2111相对的一面，凹部24112由连接部2411与第一集流体211相对的一面沿连接部2411的厚度方向凹设预设深度，该预设深度可以根据实际需要设置，只需热形变件2412可收容于凹部24112内，并可在受热并发生形变后断开连接部2411和第一集流体211的连接即可。其中，连接部2411的厚度方向Z轴平行或大致平行。
在本实施例中，凹部24112为长方体盲槽，凹部24112具有与第一集流体211的第一表面2111相对的一个底壁，以及与第一集流体211的第一表面2111垂直的四个依次连接的侧壁。连接部2411于凹部24112的四周后形成第一接触部24113、第二接触部24114、第三接触部24115和第四接触部24116，第一接触部24113、第二接触部24114、第三接触部24115和第四接触部24116分别抵接于第一集流体211。为防止连接部2411产生过流，须保证第一接触部24113、第二接触部24114、第三接触部24115和第四接触部24116中的至少一个具有过流能力。
具体地，第一接触部24113、第二接触部24114、第三接触部24115和第四接触部24116与第一集流体211的接触面积分别为a1*b1、a2*b2、a3*b3和a4*b4，第一接触部24113、第二接触部24114、第三接触部24115和第四接触部24116的过流横截面积分别为b1*c、b2*c、b3*c和b4*c，其中，a1、a2、a3和a4分别为第一接触部24113、第二接触部24114、第三接触部24115和第四接触部24116与第一集流体211的接触宽度，b1、b2、b3和b4分别为第一接触部24113、第二接触部24114、第三接触部24115和第四接触部24116与第一集流体211的接触长度，c为第一接触部24113、第二接触部24114、第三接触部24115和第四接触部24116的厚度，因此，为保证第一接触部24113、第二接触部24114、第三接触部24115和第四接触部24116具有过流能力，则，a1*b1≥b1*c，a2*b2≥b2*c，a3*b3≥b3*c，a4*b4≥b4*c，则，a1≥c，a2≥c，a3≥c，a4≥c。综上所述，为保证连接部2411具有过流能力，连接部2411须满足一下至少一个条件：(1)a1≥c；(2)a2≥c；(3)a3≥c；(4)a4≥c。
可以理解的是，在本申请的一些其他实施例中，凹部24112的结构形状可以根据实际需要设置，例如，圆柱形盲槽，梯形盲槽，又例如，凹部24112由连接部2411与第一集流体211相对的一面沿连接部2411的厚度方向凹设预设深度，并沿连接部2411的宽度方向贯穿连接部2411。其中，连接部2411的宽度方向与X轴平行或大致平行。
为降低热形变件2412的受力负担，热形变件2412的长度大于或等于第一接触部24113和第二接触部24114宽度之和的二分之一。通过以上设置，使得热形变件2412发生形变时，其具有较大的受力面积，避免因受力集中而导致热形变件2412结构失效。其中，热形变件2412的长度方向与Y轴平行或大致平行，第一接触部24113宽度方向和第二接触部24114宽度方向分别与Y轴平行或大致平行。
请参阅图6，图6为本申请其中另一实施例提供的第一极耳24的部分结构示意图，在本申请的一些其他实施例中，凹部24112由连接部2411折叠形成，具体地，连接部2411的一端相对连接部2411的另一端折叠90°，使得连接部2411形成一台阶结构，凹部24112即设于该台阶结构处，凹部24112具有与第一集流体211的第一表面2111相对的一个底壁，以及与第一集流体211的第一表面2111垂直的一个侧壁。
为确保连接部2411具有良好的导流能力，连接组件241还包括设于连接部2411和第一集流体211之间的导电层(图未示出)，导电层设置于连接部2411的连接面24111。其中，导电层可通过粘接或涂覆等方式设置于连接部2411。其中，导电层包括导电碳材料。
可以理解的是，导电层还可以设置于第一集流体211的第一表面2111，且导电层与连接部2411的连接面24111相对。
在本申请的一些其他实施例中，为确保连接部2411具有良好的导流能力，连接部2411的连接面24111磨光处理。
对于上述的热形变件2412，热形变件2412还可以具备恢复形变的能力。在具体实施过程中，热形变件2412在其温度小于预设温度时，热形变件2412处于非形变状态，连接部2411和第一集流体211连接，电路连接；热形变件2412在其温度大于预设温度时，热形变件2412处于形变状态，连接部2411和第一集流体211相分离，电路断开；若热形变件2412的温度持续保持大于预设温度，则连接部2411和第一集流体211持续保持分离，待热形变件2412的温度冷却至小于预设温度时，热形变件2412恢复至非形变状态，连接部2411和第一集流体211恢复连接，电路重新连通。其中，预设温度可根据实际需要设置，之后，选择以预设温度为发生形变条件的温度界限的材料制成热形变件2412即可。
请参阅图4和图7，图7为图4的另一状态示意图，热形变件2412包括热膨胀材料，热膨胀材料具备受热发生形变以及恢复形变的能力，热膨胀材料可受热膨胀，冷却后恢复形变。在具体实施过程中，当电化学装置100内部发生短路、过流或其他因素引起的高温时，热形变件2412吸收热量并发生膨胀，并对连接部2411产生作用力，使得连接部2411朝向远离第一集流体211的方向运动，从而断开连接部2411和第一集流体211的连接，也即使得连接部2411和第一集流体211相互分离，进而实现了电化学装置100的自断路保护功能，如图7所示。
其中，热膨胀材料包括聚乙烯、聚丙烯、环状树脂、纤维素无纺布、聚偏二氟乙烯或聚酰亚胺中的至少一种。
请参阅图8和图9，图8为本申请其中一又实施例提供的热形变件2412的结构示意图，图9为图8的另一状态示意图，在本申请的一些实施例中，热形变件2412包括双金属片或记忆金属片中的至少一种，双金属片和记忆金属片均具备受热发生形变以及恢复形变的能力。
双金属片包括第一金属片24121和第二金属片24122，第一金属片24121和第二金属层叠设置于连接部2411和第一集流体211之间，第二金属片24122的热膨胀系数大于第一金属片24121。
具体地，第一金属片24121和第二金属片24122均收容于凹部24112第二金属片24122设于第一金属片24121和第一集流体211之间，第一金属片24121的两端设置有第一非形变区S1，该第一非形变区S1用于与连接部2411固定连接，第二金属片24122的中部设置有第二非形变区S2，该第二非形变区S2用于与第一集流体211固定连接。其中，第一非形变区S1和连接部2411之间的固定方式例如但不限于粘接、焊接，第二非形变区S2和第一集流体211之间的固定方式例如但不限于粘接、焊接。在具体实施过程中，当电化学装置100内部发生短路、过流或其他因素引起的高温时，双金属片吸收热量并发生形变，第二金属片24122的形变要大于第一金属片24121的形变，第二金属片24122的两端朝向第一金属片24121的一侧弯曲，并对连接部2411产生作用力，使得连接部2411朝向远离第一集流体211的方向运动，从而断开连接部2411和第一集流体211的连接，进而实现了电化学装置100的自断路保护功能，如图9所示。
其中，第一金属片24121包括铜锌合金、镍钼铁合金或镍锰铁合金中的至少一种，第二金属片24122包括镍铁合金。
可以理解的是，双金属片与连接部2411和第一集流体211之间的连接还可以是其他设置方式，只需第一金属片24121和第二金属片24122可实现受热发生形变并断开连接部2411和第一集流体211的连接即可，例如，第一金属片24121设于第二金属片24122和第一集流体211之间，第一金属片24121的两端设置有第一非形变区S1，该第一非形变区S1用于与第一集流体211固定连接，第二金属的中部设置有第二非形变区S2，该第二非形变区S2用于与凹部24112的底壁固定连接。
记忆金属具有形状记忆效应，在一定温度范围内发生塑性形变后，在另一温度范围又能恢复原来的宏观形状。在具体实施过程中，当电化学装置100内部发生短路、过流或其他因素引起的高温时，记忆金属吸收热量并发生形变，并对连接部2411产生作用力，从而使得连接部2411朝向远离第一集流体211的方向运动。
连接组件241还包括粘结层2413，粘结层2413设置于热形变件2412和第一集流体211之间，粘结层2413粘接热形变件2412和第一集流体211。通过以上设置，结合热形变件2412和连接部2411固定连接，使得第一极耳24整体可通过粘结层2413直接固定连接于第一集流体211，提高了生产效率，减少了将第一极耳24焊接于第一集流体211时产生毛刺的风险。
进一步地，粘结层2413为导热绝缘体，一方面，可在热形变件2412和第一集流体211之间进行导热作用，将第一集流体211产生的热量传导至热形变件2412，以使得热形变件2412可及时电化学装置100内部的温度变化，另一方面，可在热形变件2412和第一集流体211之间进行绝缘作用，防止热形变件2412受热发生形变并断开连接部2411和第一集流体211之间的连接后，热形变件2412和第一集流体211之间仍处于电流导通状态。
其中，粘结层2413包括导热硅胶、丙烯酸或丙烯酸酯中的至少一种。
第一极耳24还包括第一极耳部242，第一极耳部242的一端与连接部2411连接，第一极耳部242的另一端延伸至电化学装置100的外部，第一极耳部242用于与外部负载电性连接，以实现外部负载和电化学装置100之间的电性连接，电流经连接部2411和第一极耳部242向电化学装置100输入或输出。其中，连接部2411和第一极耳部242可以为一体结构，该一体结构可以是但不限于长条片状、长条块状。
在本实施例中，沿第一集流体211的厚度方向上，第一极耳部242的投影设于第一集流体211的投影外。在本申请的一些其他实施例中，沿第一集流体211的厚度方向上，第一极耳部242的投影部分设于第一集流体211的投影内，第一极耳部242的投影另一部分设于第一集流体211的投影外。
请参阅图10和图11，图10为图3沿C-C方向的剖面视图，图11为图10的另一状态示意图，第一活性物质层212设置有第一凹槽2121，第一凹槽2121显露出第一集流体211，连接组件241设于第一凹槽2121，且连接组件241的厚度大于第一凹槽2121的深度。在第一极片21和第一极耳24的热压过程中，连接组件241受压力作用并朝向第一凹槽2121槽底的方向挤压第一集流体211，使得第一集流体211朝向远离连接组件241的方向凹陷，从而使得连接组件241背向第一集流体211的一侧具有充足的动作空间，该动作空间用于允许连接部2411与第一集流体211断开时，朝向远离第一集流体211的方向运动。
具体地，第一凹槽2121设置于第一集流体211的第一表面2111上，此外，第一集流体211的第二表面也可设置有第一凹槽2121，且沿第一集流体211的厚度方向上，第一表面2111的第一凹槽2121与第二表面的第一凹槽2121重合。其中，连接组件241的厚度方向和第一凹槽2121的深度方向分别与Z轴平行或大致平行。
在本申请的一些其他实施例中，连接组件241的厚度小于或等于第一凹槽2121的深度。在热形变件2412受热发生形变并使得连接部2411远离第一集流体211的过程中，连接部2411可直接挤压其他层面，以为连接部2411与第一集流体211的分离提供动作空间。其中，所述层面为下述的第二极片22。
请继续参阅图2，第二活性物质层222设置有第二凹槽2221，在第一极片21的厚度方向上，第二凹槽2221与连接部2411相对，第二凹槽2221用于为连接部2411与第一集流体211的分离提供动作空间。在热形变件2412受热发生形变并使得连接部2411远离第一集流体211的过程中，连接部2411朝向第二凹槽2221运动，并部分伸入第二凹槽2221。其中，第一极片21的厚度方向与Z轴平行或大致平行。
其中，第二凹槽2221设于与连接组件241相邻的第二活性物质层222中。
在本申请的一些实施例中，上述的第二极耳25具有与上述任一实施例的第一极耳24相同的结构，也即，第二极耳25也具有自断路保护功能，当电化学装置100内部发生短路、过流或其他因素引起的高温时，第二极耳25和第二集流体221之间的连接断开。
第二活性物质层222还设置有第三凹槽2222，第三凹槽2222显露出第二集流体221，与第二集流体221连接的第二极耳25的连接组件241设于第三凹槽2222，且第二极耳25的连接组件241的厚度大于第三凹槽2222的深度。在第二极片22和第二极耳25的热压过程中，第二极耳25的连接组件241受压力作用并朝向第三凹槽2222槽底的方向挤压第二集流体221，使得第二集流体221朝向远离连接组件241的方向凹陷，从而使得第二极耳25的连接组件241背向第二集流体221的一侧具有充足的动作空间，该动作空间用于允许第二极耳25的连接部2411与第二集流体221断开时，朝向远离第二集流体221的方向运动。第二集流体221的相背两面均可设置有第三凹槽2222，且沿第二集流体221的厚度方向上，第二集流体221的相背两面的第三凹槽2222重合。其中，第二极耳25的连接组件241的厚度方向和第三凹槽2222的深度方向分部与Z轴平行或大致平行。
其中，沿第二集流体221的厚度方向上，第二极耳25的连接组件241的投影设于第三凹槽2222的投影内。其中，第二集流体221的厚度方向与Z轴的方向平行或大致平行。
当然，可以理解的是，在本申请的一些其他实施例中，与第二集流体221连接的第二极耳25的连接组件241的厚度小于或等于第一凹槽2121的深度。
进一步地，第一活性物质层212设置有第四凹槽2122，在第二极片22的厚度方向上，第四凹槽2122与第二极耳25的连接组件241相对，第四凹槽2122用于为第二极耳25的连接部2411与第二集流体221的分离提供动作空间。在第二极耳25的热形变件2412受热发生形变并使得连接部2411远离第二集流体221的过程中，第二极耳25的连接部2411朝向第四凹槽2122运动，并部分伸入第四凹槽2122。其中，第二极片22的厚度方向与Z轴平行或大致平行。
其中，第四凹槽2122设于与第二极耳25的连接组件241相邻的第一活性物质层212中。
可以理解的是，在电化学装置100在实现自断路保护功能的过程中，只需第一极耳24和第二极耳25的其中一个断开与集流体的连接即可，因此，与第二集流体221连接的第二极耳25可以根据需要地移除连接组件241，第二极耳25的一端与第二集流体221连接，第二极耳25的另一端延伸出壳体10，第二极耳25可以为常规极耳。
在本申请的其中一实施例中，第一极片21为负极片，第二极片22为正极片，相应地，第一极耳24为负极极耳，第二极耳25为正极极耳。在本申请的其他一些实施例中，第一极片21也可以为正极片，第二极片22为负极片，相应地，第一极耳24为正极极耳，第二极耳25为负极极耳。
如图2所示，第一极耳24和第二极耳25分别设置于第一极片21和第二极片22卷绕的层间，其中，将第一极耳24和第二极耳25设置于卷绕的层间，可提高第一极耳24的过流能力。当然，第一极耳24和第二极耳25也可以分别设置于第一极片21和第二极片22的其他位置，如图12所示，图12为本申请其中再一实施例提供的电极组件20的结构示意图，第一极耳24和第二极耳25分别设置于第一极片21和第二极片22卷绕的起始段。
本申请实施例还提供一种电子装置，该电子装置包括如上任一实施例所提供的电化学装置100。
本申请的电子装置没有特别限定，其可以是用于现有技术中已知的任何电子装置。在本申请的一些实施例中，电子装置可以包括，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。
以上所述仅为本申请的实施方式，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。
Claims (14)
1.一种电化学装置，包括电极组件，其中，所述电极组件包括：
第一极片，包括第一集流体和设置于所述第一集流体上的第一活性物质层；
第一极耳，包括连接组件，所述连接组件设置于所述第一集流体上，所述连接组件包括连接部和热形变件，所述连接部与所述第一集流体连接，所述热形变件分别与所述连接部和所述第一集流体连接。
2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述热形变件包括热膨胀材料，所述热膨胀材料包括聚乙烯、聚丙烯、环状树脂、纤维素无纺布、聚偏二氟乙烯或聚酰亚胺中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述热形变件包括双金属片或记忆金属片中的至少一种，其中，所述双金属片包括第一金属片和第二金属片，所述第一金属片和所述第二金属片叠置于所述连接部和第一集流体之间，所述第二金属片的热膨胀系数大于所述第一金属片。
4.根据权利要求3所述的电化学装置，其中，所述第一金属片包括铜锌合金、镍钼铁合金或镍锰铁合金中的至少一种，所述第二金属片包括镍铁合金。
5.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述连接部设置有凹部，所述热形变件的至少部分收容于所述凹部内。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电化学装置，其中，所述连接组件还包括粘结层，所述粘结层为导热绝缘体，所述粘结层粘接所述热形变件和第一集流体。
7.根据权利要求6所述的电化学装置，其中，所述粘结层包括导热硅胶、丙烯酸或丙烯酸酯中的至少一种。
8.根据权利要求1-5任一项所述的电化学装置，其中，所述连接组件还包括设于所述连接部和所述第一集流体之间的导电层。
9.根据权利要求8所述的电化学装置，其中，所述导电层包括碳材料或高分子材料中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述第一活性物质层设置有第一凹槽，所述第一凹槽显露出所述第一集流体，所述连接组件设于所述第一凹槽，在所述第一极片的厚度方向上，所述连接组件的厚度大于所述第一凹槽的深度。
11.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述电极组件还包括第二极片和设于所述第一极片和所述第二极片之间的隔离膜，所述第一极片、所述第二极片和所述隔离膜依次层叠，所述第二极片包括第二集流体和设置于所述第二集流体上的第二活性物质层，所述第二活性物质层设置有第二凹槽，在所述第一极片的厚度方向上，所述第二凹槽与所述连接部相对设置。
12.根据权利要求11所述的电化学装置，其中，所述第二凹槽设于与所述连接组件相邻的所述第二活性物质层。
13.根据权利要求11所述的电化学装置，其中，所述第一极片为负极极片，所述第二极片为正极极片。
14.一种电子装置，包括根据权利要求1至13所述的电化学装置。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113644277A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-11-12 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置及用电装置 |
| CN114865165A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-05 | 厦门海辰新能源科技有限公司 | 电连接组件 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201323216Y (zh) * | 2008-12-12 | 2009-10-07 | 比亚迪股份有限公司 | 电池组 |
| CN205355186U (zh) * | 2015-12-29 | 2016-06-29 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种卷绕结构的电池 |
| CN107534106A (zh) * | 2015-04-30 | 2018-01-02 | 株式会社Lg化学 | 通过使用双金属片而具有改善的安全性的锂二次电池 |
| KR20190019461A (ko) * | 2017-08-17 | 2019-02-27 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 이차전지용 전극리드 및 이를 포함하는 안전성이 향상된 이차전지 |
| CN111900272A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-11-06 | 东莞新能安科技有限公司 | 电化学装置和电子装置 |
-
2021
- 2021-03-29 CN CN202110336340.1A patent/CN113113563A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201323216Y (zh) * | 2008-12-12 | 2009-10-07 | 比亚迪股份有限公司 | 电池组 |
| CN107534106A (zh) * | 2015-04-30 | 2018-01-02 | 株式会社Lg化学 | 通过使用双金属片而具有改善的安全性的锂二次电池 |
| CN205355186U (zh) * | 2015-12-29 | 2016-06-29 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种卷绕结构的电池 |
| KR20190019461A (ko) * | 2017-08-17 | 2019-02-27 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 이차전지용 전극리드 및 이를 포함하는 안전성이 향상된 이차전지 |
| CN111900272A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-11-06 | 东莞新能安科技有限公司 | 电化学装置和电子装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113644277A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-11-12 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置及用电装置 |
| CN113644277B (zh) * | 2021-08-09 | 2022-10-14 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置及用电装置 |
| CN114865165A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-05 | 厦门海辰新能源科技有限公司 | 电连接组件 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210713 |