CN115498366A - 电化学装置及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及电化学技术领域,公开了一种电化学装置及用电设备,包括电极组件,电极组件包括沿第一方向堆叠的第一极片、隔离膜以及第二极片,电极组件在第二方向上具有第一端部与第二端部,第二方向垂直于第一方向,隔离膜包括第一延长部,第一延长部从第一端部伸出电极组件外,并且第一延长部连接于电极组件的外表面。通过第一延长部从第一端部伸出电极组件外并且第一延长部连接于电极组件的外表面,以使得第一极片和/或第二极片与隔离膜主体共同组成用于抵消锂离子电池掉落地面上时对隔离膜主体施加的作用力的电极组件,改善了隔离膜主体受到外部撞击时而产生隔离膜收缩的问题。
Description
技术领域
本申请涉及电化学技术领域,特别是涉及一种电化学装置及用电设备。
背景技术
以锂离子电池为例的电化学装置因其具有高循环稳定性、高安全性以及低维护等特性,被广泛地应用于笔记本电脑、智能手机和平板电脑等消费类电子产品中。但随着消费类电子产品朝着智能化、轻薄化、便携化、多功能化、高性能等方向发展,对为消费类电子产品供能的锂离子电池也提出了更为严苛地要求,例如,要求锂离子电池必须具有更高的能量密度和更大的容量。
现在,消费类电子产品大多具有便携性,在日常使用过程中难免会出现跌落的情形,而前述情形掉落地面时对锂离子电池施加的外部撞击导致收容于壳体内的电极组件产生相对移动,造成因电极组件的隔离膜缩进正负极片之间的间隙而正负极片直接接触的问题。特别地,电极组件的顶部和底部较易地发生破损变形,因而正负极片直接接触的问题通常发生在电极组件的顶部或底部。
发明人在实现本申请的过程中,发现:为改善隔离膜收缩的问题,通常会在电极组件的顶部或底部进行绕胶处理,但由于隔离膜的宽度大于正负极片的宽度,即使电极组件绕胶处理过,仍然对隔离膜伸出电极组件的部分束缚效果不佳,跌落时仍存在隔离膜收缩的情况。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种电化学装置及用电设备,旨在改善锂离子电池掉落地面上时对隔离膜施加的外部撞击而产生的隔离膜收缩的问题。
为解决上述技术问题,本申请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。所述电极组件包括沿第一方向堆叠的第一极片、隔离膜以及第二极片。所述电极组件在第二方向上具有第一端部与第二端部。所述第二方向垂直于所述第一方向。所述隔离膜包括第一延长部。所述第一延长部从所述第一端部伸出所述电极组件外,并且所述第一延长部连接于所述电极组件的外表面。通过第一延长部伸出电极组件外并连接于电极组件的外表面,第一极片和/或第二极片与隔离膜共同组成用于抵消因锂离子电池掉落地面上时电池外壳对隔离膜施加的作用力的电极组件,改善了隔离膜受到外部撞击时而产生隔离膜收缩的问题。
在可能的实施例中,所述第一延长部围绕所述电极组件的外表面至少一圈。如此设置,提高了电极组件的结构整体性,有利于提升电极组件的抗冲击性能。
在可能的实施例中,所述电化学装置还包括连接件。所述连接件被配置为将所述第一延长部固定于所述电极组件的外表面。如此设置,减少了第一延长部脱离电极组件的外表面的情况发生。
在可能的实施例中,所述连接件为双面胶纸或单面胶纸中的至少一个。采用双面胶纸或单面胶纸可方便地将第一延长部固定于电极组件的外表面。
在可能的实施例中,所述隔离膜还包括第二延长部。所述第二延长部自所述电极组件伸出所述电极组件外,并且所述第二延长部固定于所述电极组件的外表面。第二延长部与第一延长部可分别固定于电极组件的外表面,提高了电极组件的结构整体性,有利于提升电极组件的抗冲击性能。
在可能的实施例方式中,所述第一延长部和所述第二延长部沿所述第一方向间隔设置。即第一延长部与第二延长部从隔离膜的同一端伸出固定于电极组件的外表面。相较于第一延长部的固定来说,隔离膜受到冲击后,可进一步地降低隔离膜受到冲击后的收缩程度。
在可能的实施例中,所述第一延长部和所述第二延长部沿所述第二方向间隔设置。即第一延长部与第二延长部从隔离膜的两端伸出固定于电极组件的外表面。相较于第一延长部的固定来说,隔离膜受到冲击后,可进一步地的降低隔离膜受到冲击后的收缩程度。
在可能的实施例中,所述第一延长部和所述第二延长部各自独立的设置在所述电极组件的第一端部或者第二端部。即第一延长部与第二延长部间隔设置于隔离膜的一端。相较于第一延长部的固定来说,在保证电极组件具有较好地的抗冲击性同时,也减少了电极组件的厚度。
在可能的实施例中,所述第一延长部和所述第二延长部设置在所述电极组件的第一端部。且所述第一延长部沿所述第一方向弯折,所述第二延长部沿与所述第一方向相反的方向弯折。
在可能的实施例中,沿所述第一方向,所述第一延长部和所述第二延长部各自独立地设置为与所述电极组件的最外圈相邻。
在可能的实施例中,所述电极组件还包括第一极耳与第二极耳。所述第一极耳与所述电化学装置的正极连接。所述第二极耳与电化学装置的负极连接。所述第一极耳与所述第二极耳沿第三方向间隔设置。其中,所述第一延长部处于所述第一极耳与所述第二极耳之间。
在可能的实施例中,所述隔离膜还包括隔离膜主体。所述第一延长部与所述隔离膜主体一体成型。减少了第一延长部从第一延长部与隔离膜主体的连接处脱离的情况发生。
本申请实施例采用的另一个技术方案是:提供一种用电设备,包括负载和如上述的任意一种电化学装置,所述负载与所述电化学装置电连接。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据附图获得其他的附图。
图1为本申请其中一实施例提供的一种电化学装置的结构示意图;
图2为图1所示的电化学装置的电极组件收容于壳体的结构示意图;
图3为图2所示的电极组件中的第一端部的截面示意图;
图4为图2所示的电极组件中的第二端部的截面示意图;
图5为本申请另一实施例提供的一种电化学装置的电极组件的结构示意图;
图6为图2所示的电极组件、第一延长部与第二延长部三者之间的连接方式的示意图;
图7为图2所示的另一电极组件中的隔离膜具有多个第一延长部的结构示意图;
图8为图6所示的电极组件、第一延长部与第二延长部三者之间另一连接方式的示意图;
图9为图3所示的第一延长部与隔离膜主体之间的连接方式的示意图;
图10为图3所示的另一种第一延长部与隔离膜主体之间的连接方式的示意图。
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”/“固接于”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“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。
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。
请参阅图1与图2,为本申请实施例提供的一种电化学装置,包括壳体10、电极组件20以及电解液(图未示),电解液收容于壳体10内,电极组件20浸润于电解液中。其中,电极组件20包括第一极片21、隔离膜22以及第二极片23,隔离膜22设置于第一极片21与第二极片23之间,以使第一极片21与第二极片23相间隔。接下来,依次对上述壳体10与电极组件20的具体结构作出说明。
对于上述的壳体10,请继续参阅图1,壳体10大致呈扁平地六面体状,其内部设有收容腔(图未示),该收容腔用于收容上述电极组件20以及电解液。在此需要指出的是,壳体10是由金属材料制成的。一方面,金属能够隔绝湿气渗入壳体10内,从而防止电解液中电解质沿LiPF6水解呈氢氟酸(HF)。另一方面,金属也阻断了溶剂从壳体10内通过扩散泄露到壳体10外。例如,壳体10为硬质壳体10,其通常是由铝合金、不锈钢、钛合金镁合金材料中的一种或几种制成的。又例如,壳体10为软包壳体10,其通常是由多层高抛光铝塑膜层叠而成的。
应当理解的是,在本申请实施例中,壳体10的形状不限于此。由于壳体10的具体形状取决于电极组件20卷绕或层叠后所形成的形状,因而电极组件20以圆柱形卷绕时,壳体10的形状亦为圆柱形,或者,电极组件20以方形叠片时,壳体10的形状亦为方形。
对于上述的电极组件20,请一并结合图3与图4,继续参阅图2,该电极组件20收容于上述收容腔,其包括间隔设置的第一极片21、第二极片23以及设置于两者之间并用于分隔两者的隔离膜22。该第一极片21与第二极片23的极性相反,两者中的一个为正极片,另一个为负极片。该第一极片21、第二极片23以及隔离膜22堆叠设置并卷绕成截面呈腰圆形的柱状结构,以便收容于上述收容腔。应当理解的是,即使本申请实施例中以电极组件20为截面呈腰圆形的柱状结构为例作出说明,但考虑到电极组件20卷绕形式的多样性,以及电极组件20在电化学装置的使用过程中容易发生形变,故本申请实施例并不对电极组件20的形状作出具体限定。
还应当理解的是,本申请实施例中的电极组件20类型不限于此。例如如图5所示的采用方形叠片的叠置方式形成的叠片式电极组件20,或者以圆柱卷绕的卷绕方式形成的卷绕式电极组件20等。针对不同类型的电极组件20,极耳可由电极组件20的任意位置延伸而出,例如,极耳从卷绕式电极组件20一端部或者从叠片式电极组件20任意一个或多个侧边伸出。也就是说,本申请实施例仅以方形平卷式电极组件20为例说明,并不对本申请构成任何限定。
接下来对上述的第一极片21、第二极片23以及隔离膜22的具体结构作出说明。
对于前述的第一极片21,第一极片21整体呈长条带状结构,其包括第一集流体和形成在第一集流体表面的第一活性物质基层。其中,第一集流体是由具有良导电率的薄金属板材制成的,例如铝箔。第一活性物质基层是由第一活性物质被涂覆在第一集流体的涂覆区而形成的,第一活性物质可以包括正极活性物质、导电剂和粘合剂。硫族化合物可用作正极活性物质。例如,复合金属氧化物,例如LiCoO2、LiMn2O4、LiNi2O4、LiNi1-XCoxO2(0<x<1)或LiMn2O4可以用作正极活性物质。当然了,正极活性物质不限于这些物质。
对于前述的第二极片23,与第一极片21相似,第二极片23整体呈长条带状结构,其包括第二集流体和形成在第二集流体表面的第二活性物质基层。其中,第二集流体是由导电金属板材制成的,例如铜箔或镍箔,第二活性物质基层可以包括负极活性物质、导电剂和粘合剂。负极活性物质可以选用自由碳物质、Si、Sn、氧化锡、复合锡合金、过渡金属氧化物、锂金属氮化物和锂金属氧化物组成的组。当然了,负极活性物质不限于这些物质。
对于前述的隔离膜22,请继续参阅图3或图4,隔离膜22包括隔离膜主体221与第一延长部222。隔离膜主体221整体呈长条带状结构,第一延长部222自隔离膜主体221伸出电极组件20外,并且第一延长部222连接于电极组件20的外表面。隔离膜主体221用于防止第一极片21和第二极片23之间发生短路,同时仅允许电化学装置的锂离子通过。其中,隔离膜22可以选自由聚乙烯、聚丙烯、以及聚乙烯与聚丙烯的共聚物组成的组。当然了,隔离膜22不限于这些物质。应当理解的是,在本申请实施例中对第一延长部222的形状不做限制,例如,如图9或图10所示的第一延长部222的形状为矩形,或者,第一延长部222的形状为三角形,又或者,第一延长部222的形状亦为规则地多面体形状。
通过第一延长部222从第一端部20a伸出电极组件20外并且第一延长部222连接于电极组件20的外表面,以使得第一极片21和/或第二极片23与隔离膜主体221共同组成用于抵消锂离子电池掉落地面上时对隔离膜主体221施加的作用力的电极组件20,改善了隔离膜主体221受到外部撞击时而产生隔离膜22收缩的问题。
在一些实施例中,隔离膜22是由隔离膜主体221与第一延长部222采用一体成型工艺制成的。例如,在制造前述隔离膜22的过程中,可以选用整块隔离膜22以隔离膜主体221上伸出有第一延长部222的预设形状进行切割,相对于隔离膜22是由隔离膜主体221与第一延长部222通过粘接得到的来说,如此得到的隔离膜22可保证电极组件20沿第一方向X堆叠厚度不变的同时,亦具备较稳定地结构强度,能够在电极组件20受到外部撞击时扯住隔离膜主体221,以防止隔离膜主体221收缩。在此需要指出的是,隔离膜主体221沿其第二方向Y两端之间的距离大于第一极片21或第二极片23沿其第二方向Y两端之间的距离。当隔离膜主体221与第一极片21、第二极片23一起卷绕时,隔离膜主体221在第一极片21和第二极片23沿其第二方向Y的两端均突出,从而防止第一极片21与第二极片23的边缘部分直接接触发生短路。
另外,请结合图2一并参阅图6,电极组件20还包括第一极耳24与第二极耳25。第一极耳24是由第一极片21的涂覆区延伸出的未涂覆区形成的,进一步地,第一极耳24自第一极片21沿其第二方向Y上的端表面伸出电极组件20外与电化学装置的正极连接。第二极耳25是由第二极片23的涂覆区延伸出的未涂覆区形成的,第二极耳25自第二极片23沿其第二方向Y上的端表面伸出电极组件20外与电化学装置的负极连接。在一些实施例中,第一极耳24与第二极耳25均是自电极组件20的同一端部表面伸出电极组件20外,并且第一极耳24与第二极耳25沿第三方向Z间隔设置,其中,第一延长部222处于第一极耳24与第二极耳25之间。
为便于读者更好地理解本申请实施例,下面继续结合图3与图4,对第一延长部222如何连接于电极组件20的外表面进行说明。
首先,以第二极片23、隔离膜221、第一极片21以及隔离膜222的顺序沿第一方向X依次堆叠得到整体呈长条状的电极组件20。
之后,层叠好第二极片23、隔离膜221、第一极片21以及隔离膜222绕第二方向Y延伸的卷针的外表面进行逆时针卷绕,卷绕过程结束后拔出卷针,待拔出卷针后再对卷绕式电极组件20进行热压整形,进而得到截面呈腰圆形的卷绕式电极组件20。隔离膜221将第二极片23朝向第一极片21的表面与第一极片21朝向第二极片23的表面分隔开,隔离膜222将第二极片23朝向第一极片21的另一表面与第一极片21朝向电极组件20外的另一表面分隔开,隔离膜221与隔离膜222均用于防止第一极片21与第二极片23出现面接触或点接触而短路。
其中,卷绕式电极组件20在第二方向Y上具有朝上的第一端部20a与朝下的第二端部20b,第一延长部222自第一端部20a沿第二方向Y伸出电极组件20外连接于电极组件20的外表面。具体地,第一延长部222通过连接件30连接于电极组件20的外表面。如此设置,减少了第一延长部脱离电极组件的外表面的情况发生。采用双面胶可方便地将第一延长部固定于电极组件的外表面。在一些实施例中,连接件30为双面胶纸,即第一延长部222的一表面贴合于双面胶纸其中一粘接面,双面胶纸另一粘接面贴合于电极组件20的外表面。在一些实施例中,连接件30为单面胶纸。应当理解的是,在本申请另一实施例中,连接件30还可被替换为其他具有粘性的胶体,胶体用于涂覆在第一延长部222与电极组件20的外表面的重叠区域内,以将第一延长部222连接于电极组件20的外表面。例如收尾胶,可选但不是必需地,该胶体的成分与电解液中的组分较难地产生反应。
值得说明的是,在本申请实施例中,电极组件20的外表面是由电极组件20沿第二方向Y具有朝上的端表面与朝下的端表面,以及第一极片21朝向电极组件20外的另一表面所共同形成的。特别地,电极组件20沿第二方向Y上具有朝上的端表面是指除隔离膜主体221朝上的端表面之外的第二极片23朝上的端表面与第一极片21朝上的端表面所共同组成的。与之相似地,电极组件20沿第二方向Y具有朝下的端表面是指除隔离膜主体221朝下的端表面之外的第二极片23朝上的端表面与第一极片21朝上的端表面所共同组成的。换而言之,第一延长部222通过连接件30连接于电极组件20沿第二方向Y具有朝上的端表面与朝下的端表面,以及一极片朝向电极组件20外的另一表面的任意一位置。此外,第一延长部222是自与第二极片23相邻的隔离膜主体221的第一端部20a伸出的。之所以将第一延长部222设置于此,是因为第一延长部222仅需要较短地长度便可连接于电极组件20的外表面,进而可有效地降低生产成本。
进一步地,第一延长部222围绕电极组件20的外表面至少一圈。即第一延长部222自电极组件20的第一端部20a沿第二方向Y伸出电极组件20外,再以垂直于第二方向Y的第三方向Z为中心轴线环绕电极组件20的外表面至少一圈,并连接于电极组件20的外表面。如此设置,第一延长部222可将隔离膜主体221靠近电极组件20的第一端部20a的一端与隔离膜主体221靠近电极组件20的第二端部20b的一端均固定住,进一步地增强了电极组件20的结构稳定性,进而增强了电化学装置的抗跌落性能。应当理解的是,在本申请另一实施例中,第一延长部222围绕电极组件20的外表面也可少于一圈,例如,第一延长部222仅伸出电极组件20的第一端部20a一部分,以与电极组件20沿第二方向Y朝上的端表面连接。或者,第一延长部222伸出电极组件20的第一端部20a一部分,以与第二极片23朝电极组件20外的另一表面连接。又或者,第一延长部222伸出电极组件20的第一端部20a一部分,以与电极组件20沿第二方向Y的第二端部20b连接。
为进一步改善电化学装置的跌落性能,请参阅图7,可选地,第一延长部222的数量为至少一个,至少一个第一延长部222沿未卷绕时的隔离膜主体221的长度方向间隔设置于隔离膜主体221朝上的一端部,即至少第一延长部222在隔离膜主体221卷绕后是呈错落的布置的。其中,各第一延长部222伸出电极组件20外的长度不一。
为进一步改善电化学装置的跌落性能,请参阅图8,可选地,隔离膜22还包括与隔离膜主体221一体成型的第二延长部223。第二延长部223自隔离膜主体221伸出电极组件20外,并且第二延长部223连接于电极组件20的外表面。第二延长部固定于电极组件的外表面,提高了电极组件的结构整体性,有利于提升电极组件的抗冲击性能。值得说明的是,第二延长部223是自与第二极片23相邻的隔离膜主体221的第一端部20a的另一侧伸出的,换句话说,第一延长部222与第二延长部223各自独立地设置为与电极组件20的最外圈相邻。之所以将第二延长部223设置于此,是因为第二延长部223仅需要较短地长度便可连接于电极组件20的外表面,进而可有效地降低生产成本。当然了,第二延长部223还可通过粘接与隔离膜主体221相连接。应当理解的是,在本申请实施例中对第二延长部223的形状不做限制,例如,如图X所示的第二延长部223的形状为矩形,或者,第二延长部223的形状为三角形,又或者,第二延长部223的形状亦为规则地多面体形状。
具体地,第二延长部223与第一延长部222沿第一方向X间隔设置于电极组件20的第一端部20a。第二延长部223与第一延长部222自第二方向Y伸出电极组件20外,其中,第二延长部223沿第一方向X弯折并以第三方向Z为中心轴线逆时针环绕,第一延长部222沿第一方向X相反的方向弯折并以第三方向Z为中心轴线顺时针环绕,第二延长部223与第一延长部222可通过连接件30连接于电极组件20的外表面,或者第二延长部223与第一延长部222亦可通过胶体粘接于电极组件20的外表面。即第一延长部与第二延长部从隔离膜的同一端伸出固定于电极组件的外表面。相较于第一延长部的固定来说,隔离膜受到冲击后,可进一步地降低隔离膜受到冲击后的收缩程度。在一些实施例中,连接件30为双面胶纸。
为进一步改善电化学装置的跌落性能,可选地,隔离膜22还包括与隔离膜主体221一体成型的第二延长部223。第二延长部223自隔离膜主体221伸出电极组件20外,并且第二延长部223连接于电极组件20的外表面。与前述隔离膜22不同的是,第二延长部223与第一延长部222沿第二方向Y间隔设置于电极组件20的第一端部20a与第二端部20b。值得说明的是,第二延长部223是自与第二极片23相邻的隔离膜主体221的第二端部20b的另一侧伸出的,换句话说,第一延长部222与第二延长部223各自独立地设置为与电极组件20的最外圈相邻。之所以将第二延长部223设置于此,是因为第二延长部223仅需要较短地长度便可连接于电极组件20的外表面,进而可有效地降低生产成本。当然了,第二延长部223还可通过粘接与隔离膜主体221相连接。应当理解的是,在本申请实施例中对第二延长部223的形状不做限制,例如,第二延长部223的形状可为矩形,或者,第二延长部223的形状为三角形,又或者,第二延长部223的形状亦为规则地多面体形状。
具体地,第一延长部222设置于电极组件20的第一端部20a,第二延长部223则设置于电极组件20的第二端部20b,其中,第一延长部222自第二方向Y伸出电极组件20外,第一延长部222可沿第一方向X或与第一方向X相反的方向弯折,并以第三方向Z为中心轴线做顺时针或逆时针转动,第一延长部222可通过连接件30或者收尾胶连接于电极组件20的外表面。第二延长部223自与第二方向Y相反的方向伸出电极组件20外,第二延长部223可沿第一方向X或与第一方向X相反的方向弯折,并以第三方向Z为中心轴线做顺时针或逆时针转动,第二延长部223可通过连接件30或者收尾胶连接于电极组件20的外表面。在一些实施例中,第一延长部222与第二延长部223通过连接件30相连接。其中,连接件30为双面胶纸。
值得说明的是,本申请实施例中的“朝上”、“朝下”是指电极组件20收容于壳体10内所具有的取向。例如,卷绕式电极组件20或层叠式电极组件20收容于壳体10内,朝上是指该电极组件20的第一极耳24与第二极耳25伸出方向相同的朝向,朝下是指与朝上相反的朝向,即指向远离电极组件20的第一极耳24与第二极耳25所在侧。另外,本申请实施例中,第一方向X、第二方向Y、第三方向Z中的任意两者均相互垂直。其中,第一方向X是指第二极片23、隔离膜22、第一极片21以及隔离膜22顺序堆叠的方向,也可以理解为电极组件20的厚度方向,第二方向Y是指电极组件20的卷绕方向,也可以理解为电极组件20的宽度方向,第三方向Z是指第一延长部222或第二延长部223的环绕方向,也可以理解为电极组件20的长度方向。
在本申请实施例中,通过第一延长部222从第一端部20a伸出电极组件20外并且第一延长部222连接于电极组件20的外表面,以使得第一极片21和/或第二极片23与隔离膜主体221共同组成用于抵消锂离子电池掉落地面上时对隔离膜主体221施加的作用力的电极组件20,改善了隔离膜主体221受到外部撞击时而产生隔离膜22收缩的问题。
基于同一发明构思,本申请另一实施例还提供了一种用电设备。该用电设备包括上述实施例中所述的电化学装置以及负载。本实施例中,该用电设备为手机;可以理解的是,在本申请的其他实施例中,该用电设备还可以是平板电脑、电脑、无人机等其他需要由电驱动的用电设备。
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 (10)
1.一种电化学装置,包括电极组件,所述电极组件包括沿第一方向堆叠的第一极片、隔离膜以及第二极片,所述电极组件在第二方向上具有第一端部与第二端部,所述第二方向垂直于所述第一方向,其特征在于,
所述隔离膜包括第一延长部,所述第一延长部从所述第一端部伸出所述电极组件外,并且所述第一延长部连接于所述电极组件的外表面。
2.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,
所述第一延长部围绕所述电极组件的外表面至少一圈。
3.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,
所述电化学装置还包括连接件,所述连接件被配置为将所述第一延长部固定于所述电极组件的外表面。
4.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,
所述隔离膜还包括第二延长部,所述第二延长部自所述电极组件伸出所述电极组件外,并且所述第二延长部固定于所述电极组件的外表面。
5.根据权利要求4所述的电化学装置,其特征在于,所述电化学装置至少满足以下条件之一:
所述第一延长部和所述第二延长部沿所述第一方向间隔设置;或
所述第一延长部和所述第二延长部沿所述第二方向间隔设置。
6.根据权利要求4所述的电化学装置,其特征在于,所述电化学装置至少满足以下条件之一:
所述第一延长部和所述第二延长部各自独立的设置在所述电极组件的第一端部或者第二端部;或
沿所述第一方向,所述第一延长部和所述第二延长部各自独立地设置为与所述电极组件的最外圈相邻。
7.根据权利要求4所述的电化学装置,其特征在于,
所述第一延长部和所述第二延长部设置在所述电极组件的第一端部,且所述第一延长部沿所述第一方向弯折,所述第二延长部沿与所述第一方向相反的方向弯折。
8.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,
所述电极组件还包括第一极耳与第二极耳;
所述第一极耳与所述电化学装置的正极连接,所述第二极耳与所述电化学装置的负极连接,所述第一极耳与所述第二极耳沿第三方向间隔设置,其中,所述第一延长部处于所述第一极耳与所述第二极耳之间。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的电化学装置,其特征在于,
所述隔离膜还包括隔离膜主体,所述第一延长部与所述隔离膜主体一体成型。
10.一种用电设备,其特征在于,包括负载和如权利要求1-9任意一项所述的电化学装置,所述负载与所述电化学装置电连接。
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CN116111244A (zh) * | 2023-04-10 | 2023-05-12 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置以及用电装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN203690386U (zh) * | 2014-01-17 | 2014-07-02 | 东莞新能源科技有限公司 | 电芯及电化学装置 |
CN104488129A (zh) * | 2013-02-15 | 2015-04-01 | 株式会社Lg化学 | 电极组件 |
CN205429100U (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-03 | 东莞新能源科技有限公司 | 锂离子电芯 |
JP2019053818A (ja) * | 2017-09-12 | 2019-04-04 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子、及び蓄電素子を備える蓄電装置 |
US20190165353A1 (en) * | 2017-11-30 | 2019-05-30 | Ningde Amperex Technology Limited | Electrode assembly, battery and packaging method of separator of electrode assembly |
CN110190319A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-08-30 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电极组件和二次电池 |
CN211350858U (zh) * | 2020-03-25 | 2020-08-25 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置及电子装置 |
-
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104488129A (zh) * | 2013-02-15 | 2015-04-01 | 株式会社Lg化学 | 电极组件 |
CN203690386U (zh) * | 2014-01-17 | 2014-07-02 | 东莞新能源科技有限公司 | 电芯及电化学装置 |
CN205429100U (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-03 | 东莞新能源科技有限公司 | 锂离子电芯 |
JP2019053818A (ja) * | 2017-09-12 | 2019-04-04 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子、及び蓄電素子を備える蓄電装置 |
US20190165353A1 (en) * | 2017-11-30 | 2019-05-30 | Ningde Amperex Technology Limited | Electrode assembly, battery and packaging method of separator of electrode assembly |
CN109860490A (zh) * | 2017-11-30 | 2019-06-07 | 宁德新能源科技有限公司 | 电芯、电池以及电芯的隔离膜的封装方法 |
CN110190319A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-08-30 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电极组件和二次电池 |
CN211350858U (zh) * | 2020-03-25 | 2020-08-25 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置及电子装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116111244A (zh) * | 2023-04-10 | 2023-05-12 | 宁德新能源科技有限公司 | 电化学装置以及用电装置 |
Also Published As
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