CN115995639B - 电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池及用电设备。其中，电池包括电极组件、电解液、第一防水透气膜和收容件。第一防水透气膜形成有第一容纳腔，电极组件和电解液均设置于第一容纳腔内。收容件形成有第二容纳腔，第一防水透气膜设置于第二容纳腔内。通过第一防水透气膜能够对电解液和收容件进行分割，以减少电解液对收容件的腐蚀，且便于对电池进行敞口化成，使得在电池化成的过程中产生的气体能够通过第一防水透气膜排出收容件外，而电解液会受到第一防水透气膜的阻挡并保持在第一容纳腔内，从而能够有效缓解电解液跟随气体溢出电池外的现象，有利于提高电池的电解液的保液能力，以提升电池的使用性能，同时简化化成工序，降低制造成本。

Description

电池及用电设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池及用电设备。

背景技术

近些年，新能源技术有了飞跃式的发展，电池已经被广泛应用于电子设备、电动汽车、电动两轮车、电动工具等领域。电池作为动力来源，起着不可替代的重要作用。其中，随着人们对电池快充的需求越来越高，而在材料体系未发生革命性升级的前提下，快速充电会势必会增加电池内的电解液的需求量。但是，电池的保液能力有限，如何提高电池中的电解液的保液能力，以保证电池在化成的过程中电解液能够保存在电池中不被抽出，从而提高电池的使用性能，是目前亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种电池及用电设备，能够有效提升电池的使用性能。

第一方面，本申请提供一种电池，包括电极组件、电解液、第一防水透气膜和收容件；第一防水透气膜形成有第一容纳腔，电极组件和电解液均设置于第一容纳腔内；收容件形成有第二容纳腔，第一防水透气膜设置于第二容纳腔内。

在上述技术方案中，通过在电池的收容件内设置第一防水透气膜，且第一防水透气膜形成有用于容纳电极组件和电解液的第一容纳腔，以使电极组件和电解液能够收容于第一防水透气膜内，采用这种结构的电池一方面通过第一防水透气膜能够对电解液和收容件起到分隔作用，以减少电解液对收容件的腐蚀现象，有利于提升电池的使用寿命，另一方面便于对电池进行敞口化成，且在电池化成的过程中第一容纳腔内产生的气体能够通过第一防水透气膜排出收容件外，而电解液会受到第一防水透气膜的阻挡并保持在第一容纳腔内，从而能够有效缓解电解液跟随气体溢出电池外的现象，有利于提高电池内的电解液的保液能力，进而能够有效提升电池的使用性能。

在一些实施例中，电极组件具有极耳，极耳伸出第一容纳腔，极耳与第一防水透气膜之间设置有粘接件，粘接件用于密封第一容纳腔。

在上述技术方案中，通过将电极组件的极耳设置为伸出第一防水透气膜的第一容纳腔，以便于电极组件的电能的输入或输出，且通过在极耳与第一防水透气膜之间设置粘接件，使得粘接件能够密封第一容纳腔，以缓解电解液从第一防水透气膜供极耳伸出的区域泄漏的现象，从而有利于减少电池在使用过程中的安全隐患。值得注意的是，基于电极组件的极耳向外传递电池极性作用，本申请中的电极组件的极耳必然要将极性传递到收容件之外，具体的传递方式可以是本领域常见的任何手段，例如，对于收容件是铝塑膜等软质材料，可以通过在极耳上设置极耳胶，让极耳伸出铝塑膜外，然后通过极耳胶与铝塑料膜热封；对于收容件是硬壳等情况，极耳极性可以通过壳体上的极柱和/或壳体的传递极性。

在一些实施例中，第一防水透气膜的熔点为T，满足，150℃≤T≤250℃。

在上述技术方案中，通过将第一防水透气膜的熔点设置在150℃到250℃，从而一方面能够缓解因第一防水透气膜的熔点过低而导致第一防水透气膜在生产过程中的热压整形或者热箱测试时出现熔融破损的现象，有利于提升电池的使用安全性，另一方面能够缓解因第一防水透气膜的熔点过高而造成热熔连接第一防水透气膜所需的温度过高的现象，从而有利于降低加工难度和加工成本，且能够缓解因热熔连接第一防水透气膜的温度过高而损坏其他部件的现象，以提升电池的生产质量和使用性能。

在一些实施例中，第一防水透气膜的厚度为L，满足，10μm≤L≤100μm。

在上述技术方案中，通过将第一防水透气膜的厚度设置在10μm到100μm，从而一方面能够缓解因第一防水透气膜的厚度过小而导致第一防水透气膜的强度不足的现象，以提升第一防水透气膜的使用寿命，另一方面能够缓解因第一防水透气膜的厚度过大而造成第一防水透气膜的占用空间过多的现象，从而有利于电池的能量密度。

在一些实施例中，第一防水透气膜具有多个透气孔，透气孔的孔径为D，满足，1nm≤D≤100nm。

在上述技术方案中，第一防水透气膜上设置有用于供气体排出的多个透气孔，且透气孔的孔径设置在1nm到100nm，从而一方面能够缓解因透气孔的孔径过小而造成电池在化成的过程中产生的气体无法排出的现象，另一方面能够缓解因透气孔的孔径过大而出现第一容纳腔内的电解液跟随气体溢出的风险。

在一些实施例中，第一防水透气膜的抗拉力为Fm，满足，100N/50mm≤Fm≤500N/50mm。

在上述技术方案中，通过将第一防水透气膜的抗拉力设置为100N/50mm到500N/50mm，一方面使得第一防水透气膜具有较好的抗拉能力，以减少因第一防水透气膜的抗拉力过低而导致防水透气膜在电池的生产装配过程中出现破裂或损坏的现象，以提升电池的生产质量和使用寿命，另一方面能够缓解因第一防水透气膜的抗拉力过大而造成第一防水透气膜加工形成第一容纳腔以及装配电极组件和电解液的难度过大的现象，以提升第一防水透气膜的加工性能，从而能够降低电池的装配难度，有利于提升生产效率。

在一些实施例中，收容件为硬质材料。

在上述技术方案中，通过将用于收容电极组件、电解液和第一防水透气膜的收容件设置为硬质材料，以使电池为硬壳电池，有利于缓解第一防水透气膜在使用过程中出现被挤压的现象，从而能够提高收容件对第一防水透气膜的保护效果，以降低第一防水透气膜在使用过程中出现损坏或破损的风险，进而能够有效提升电池的使用寿命。

在一些实施例中，收容件设置有第一孔，第一孔与第二容纳腔连通；电池还包括第二防水透气膜和密封塞，第二防水透气膜设置于收容件的外侧并覆盖第一孔，密封塞连接于收容件的外侧，密封塞具有排气通道，排气通道与第一孔通过第二防水透气膜连通。

在上述技术方案中，通过在收容件上设置与收容件的第二容纳腔连通的第一孔，以便于通过第一孔对电池进行敞口化成，且通过在收容件的外侧设置覆盖第一孔的第二防水透气膜，以使连接在收容件上的密封塞的排气通道通过第二防水透气膜与第一孔连通，从而在电池化成的过程中第一容纳腔内产生的气体能够依次通过第一孔、第二防水透气膜和排气通道后排出收容件外，而电解液会受到第二防水透气膜的阻挡而保持在收容件内，有利于进一步缓解电解液跟随气体溢出电池外的现象，进而能够进一步提高电池内的电解液的保液能力，以提升电池的使用性能。

在一些实施例中，密封塞设置有密封件，密封件被配置为封堵排气通道。

在上述技术方案中，密封塞还设置有用于封堵排气通道的密封件，以实现对排气通道的封堵，从而在电池后续使用的过程中能够降低收容件内的物质通过排气通道排出的现象，以提升电池的使用安全性。

在一些实施例中，收容件为软质包装袋。

在上述技术方案中，通过将用于收容电极组件、电解液和第一防水透气膜的收容件设置为软质包装袋，以使电池为软包电池，一方面能够根据实际需求设计不同形状的电池，有利于提升电池的多样化，另一方面使得收容件具有一定的柔韧性，有利于降低电池因膨胀而出现的***风险。

在一些实施例中，收容件包括两个包装膜，两个包装膜共同形成第二容纳腔，包装膜具有第一连接区，两个包装膜在第一连接区层叠设置并相互热熔连接；包装膜为多层结构，在第一连接区，包装膜的最内层为第三防水透气膜，以形成连通第二容纳腔和收容件的外部的气体通道。

在上述技术方案中，收容件设置有两个包装膜，且两个包装膜共同形成第二容纳腔，以实现收容件对电极组件、电解液和第一防水透气膜进行收容，其中，两个包装膜在第一连接区相互热熔连接，以完成对电极组件、电解液和第一防水透气膜的包装，通过将包装膜设置为多层结构，且包装膜在第一连接区的最内层为第三防水透气膜，使得收容件在第一连接区所在的位置形成供气体排出的气体通道，以便于电池在化成的过程中进行排气。

在一些实施例中，在第一连接区，包装膜从外向内依次为尼龙层、金属层和第三防水透气膜；在包装膜的其他区域，包装膜从外向内依次为尼龙层、金属层和聚烯烃层，或，包装膜从外向内依次为尼龙层、金属层、胶层和聚烯烃层。

在上述技术方案中，第一连接区由依次层叠设置的尼龙层、金属层和第三防水透气膜组成，以实现收容件在第一连接区形成气体通道的同时能够有效提高收容件的结构强度和韧性，有利于提升收容件的使用寿命。同样的，将包装膜的其他区域设置为由层叠设置的尼龙层、金属层和聚烯烃层或尼龙层、金属层、胶层和聚烯烃层组成，以缓解电解液从收容件的其他区域溢出的同时能够有效提高收容件的结构强度和韧性，有利于提升收容件的使用寿命。

在一些实施例中，两个包装膜在第一连接区经过两次热熔连接并依次形成第一热熔部和第二热熔部，第一热熔部的宽度小于第一连接区的宽度，第二热熔部的宽度大于第一连接区的宽度，第二热熔部覆盖第一热熔部，且所述第二热熔部形成于所述电池化成之后。

在上述技术方案中，两个包装膜的第一连接区经过两次热熔连接形成用于容纳电极组件、电解液和第一防水透气膜的第二容纳腔，通过将第一次热熔连接形成的第一热熔部的宽度设置为小于第一连接区的宽度，使得两个包装膜在第一次热熔连接后既能够实现对电极组件、电解液和第一防水透气膜的封装，还能够实现收容件在第一连接区的位置预留有未被热熔连接的第三防水透气膜，以形成供电池在化成时进行排气的气体通道。此外，通过将第二次热熔连接形成的第二热熔部的宽度设置为大于第一连接区，且覆盖第一热熔部，以进一步提升两个包装膜在第一连接区的连接强度，以提升对收容件的封装效果。

第二方面，本申请还提供一种用电设备，包括上述的电池。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一些实施例提供的电池的结构示意图；

图2为本申请一些实施例提供的电池的剖视图；

图3为本申请一些实施例提供的电极组件装配至第一防水透气膜内的结构示意图；

图4为本申请一些实施例提供的电极组件与第一防水透气膜的装配示意图；

图5为本申请又一些实施例提供的电池的结构***图；

图6为本申请又一些实施例提供的电池的密封塞的仰视图；

图7为本申请又一些实施例提供的电池的第二防水透气膜连接于密封塞的仰视图；

图8为本申请又一些实施例提供的电池的密封塞的剖视图；

图9为本申请再一些实施例提供的电池的结构示意图；

图10为本申请再一些实施例提供的电池的装配示意图；

图11为本申请再一些实施例提供的电池的剖视图；

图12为本申请再一些实施例提供的电池的收容件的包装膜的第一连接区的剖视图；

图13为本申请再一些实施例提供的电池的收容件的包装膜的其他区域的剖视图；

图14为本申请再一些实施例提供的电池的收容件的包装膜的其他区域在其他实施例中的剖视图；

图15为本申请再一些实施例提供的电池的收容件的热熔连接示意图。

图标：100-电池；10-电极组件；11-极耳；20-第一防水透气膜；21-第一容纳腔；22-包装部；221-第一边缘；222-第二边缘；223-第三边缘；30-收容件；31-第二容纳腔；32-壳体；321-开口；33-端盖；34-第一孔；35-包装膜；351-第一连接区；352-第三防水透气膜；353-第二连接区；354-尼龙层；355-金属层；356-聚烯烃层；357-胶层；358-第一热熔部；359-第二热熔部；40-第二防水透气膜；50-密封塞；51-排气通道；52-粘接层；53-密封件；60-极柱。

具体实施方式

为使本申请的目的、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。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本申请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；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”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。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。应理解，附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸，以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明，而不应对本申请构成任何限定。

本申请中，厚度的限定误差在3°之内，如β=90°，考虑到工艺过程或者测量过程中可能产生误差，那么应当认为90°±3°都在本申请的保护范围内。同样的，本申请中的平行、垂直都应当理解为大致平行。

本申请中，电池可以是锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。

电池包括电极组件和电解液，电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂覆正极活性物质层的正极集流体的部分作为正极极耳或者在未涂敷正极活性物质的集流体表面焊接正极极耳，以通过正极极耳实现正极极片的电能输入或输出。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂覆负极活性物质层的负极集流体的部分作为负极极耳或者在未涂敷负极活性物质的集流体表面焊接负极极耳，以通过负极极耳实现负极极片的电能输入或输出。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳材料或硅材料等。

隔离膜的材质可以为聚丙烯（PP）或聚乙烯（PE）等。此外，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不作限定。

发明人发现，对于一般的电池而言，电池通常由外壳或包装袋以及容纳于外壳或包装袋内的电极组件（裸电芯）和电解液组成，在电池的生产过程中，需要对电池进行化成处理，电池的化成方式主要分为闭口化成和敞口化成，在电池闭口化成的过程中，电池内部产生的大量气体不能排出电池外，导致化成的电池界面较差，内阻高，性能差，因此，为了解决上述问题，在相关技术中通常采用敞口化成的方式对电池进行化成，然而，在电池敞口化成的过程中常常会导致电池内部的电解液跟随气体溢出，以造成电解液被抽出电池，从而导致电池内的电解液的保液能力较差，不利于提高电池的使用性能。

基于上述考虑，为了解决电池的使用性能较低的问题，发明人经过深入研究，设计了一种电池，电池包括电极组件、电解液、第一防水透气膜和收容件。第一防水透气膜形成有第一容纳腔，电极组件和电解液均设置于第一容纳腔内。收容件形成有第二容纳腔，第一防水透气膜设置于第二容纳腔内。

在这种结构的电池中，通过在电池的收容件内设置第一防水透气膜，且第一防水透气膜形成有用于容纳电极组件和电解液的第一容纳腔，以使电极组件和电解液能够收容于第一防水透气膜内，采用这种结构的电池一方面通过第一防水透气膜能够对电解液和收容件起到分隔作用，以减少电解液对收容件的腐蚀现象，有利于提升电池的使用寿命，另一方面便于对电池进行敞口化成，且在电池化成的过程中第一容纳腔内产生的气体能够通过第一防水透气膜排出收容件外，而电解液会受到第一防水透气膜的阻挡并保持在第一容纳腔内，从而能够有效缓解电解液跟随气体溢出电池外的现象，有利于提高电池内的电解液的保液能力，进而能够有效提升电池的使用性能。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电设备，用电设备可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。

需要说明的是，每个电池可以为二次电池或一次电池；例如可以是锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此，同样的，电池可以是软包电池，也可以是硬壳电池。

根据本申请的一些实施例，参照图1和图2，图1为本申请一些实施例提供的电池100的结构示意图，图2为本申请一些实施例提供的电池100的剖视图。本申请实施例提供了一种电池100，电池100包括电极组件10、电解液（图中未示出）、第一防水透气膜20和收容件30。第一防水透气膜20形成有第一容纳腔21，电极组件10和电解液均设置于第一容纳腔21内。收容件30形成有第二容纳腔31，第一防水透气膜20设置于第二容纳腔31内。

通过在电池100的收容件30内设置第一防水透气膜20，且第一防水透气膜20形成有用于容纳电极组件10和电解液的第一容纳腔21，以使电极组件10和电解液能够收容于第一防水透气膜20内，采用这种结构的电池100一方面通过第一防水透气膜20能够对电解液和收容件30起到分隔作用，以减少电解液对收容件30的腐蚀现象，有利于提升电池100的使用寿命，另一方面便于对电池100进行敞口化成，且在电池100化成的过程中第一容纳腔21内产生的气体能够通过第一防水透气膜20排出收容件30外，而电解液会受到第一防水透气膜20的阻挡并保持在第一容纳腔21内，从而能够有效缓解电解液跟随气体溢出电池100外的现象，有利于提高电池100内的电解液的保液能力，进而能够有效提升电池100的使用性能。

其中，第一防水透气膜20形成有第一容纳腔21，即第一防水透气膜20围合后在其内部形成有第一容纳腔21，使得第一防水透气膜20用于收容电极组件10和电解液，以起到容纳电极组件10和电极液的作用。同样的，收容件30形成有第二容纳腔31，即收容件30的内部形成有第二容纳腔31，使得第一防水透气膜20在收容电极组件10和电解液后能够容纳于收容件30内，从而使得电池100为电极组件10和电解液容纳于第一防水透气膜20内后，再容纳于收容件30内的结构，也就是说，第一防水透气膜20容纳于收容件30的第二容纳腔31内，电极组件10和电解液容纳于第一防水透气膜20的第一容纳腔21内。

电极组件10是电池100中发生电化学反应的部件，电极组件10的结构可以是多种，比如，电极组件10可以是由正极片、隔离膜和负极片通过卷绕形成的卷绕式结构，也可以是由正极片、隔离膜和负极片通过层叠布置形成的层叠式结构。

电极组件10具有两个极耳11，两个极耳11的极性相反，两个极耳11分别用于输出或输入电极组件10的正极和负极。两个极耳11均伸出收容件30，以便于实现电池100的电能的输入或输出。值得注意的是，基于电极组件10的极耳11向外传递电池100的极性作用，本申请中的电极组件10的极耳11必然要将极性传递到收容件30之外，具体的传递方式可以是本领域常见的任何手段，例如，对于收容件30是铝塑膜等软质材料，即电池100为软包电池，可以通过在极耳11上设置极耳胶，让极耳11伸出铝塑膜外，然后通过极耳胶与铝塑料膜热封；对于收容件30是硬壳等情况，即电池100为硬壳电池，极耳11的极性可以通过设置在收容件30上的极柱和/或收容件30的传递极性。

可选地，容纳于第一防水透气膜20内的电极组件10可以是一个，也可以是多个。示例性的，在图2中，电池100设置有一个电极组件10。当然，在其他实施例中，容纳于第一防水透气膜20内的电极组件10也可以为两个、三个、四个、五个、六个或七个等。

第一防水透气膜20起到在电池100化成时能够允许第一容纳腔21内产生的气体排出第一防水透气膜20外且能够将电解液保存在第一防水透气膜20的第一容纳腔21内的作用，第一防水透气膜20的材质可以是多种，比如，膨体聚四氟乙烯、聚氨基甲酸酯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇或热塑性聚氨酯弹性体橡胶等。

可选地，电池100可以是软包电池，也可以是硬壳电池，也就是说，电池100用于容纳第一防水透气膜20、电极组件10和电解液的收容件30可以是硬质材料的外壳，也可以是软质的包装袋。

示例性的，在图1和图2中，电池100为硬壳电池，即收容件30为电池100用于容纳第一防水透气膜20、电极组件10和电解液的外壳。收容件30的材料可以是铜、铁、钢、铝合金或塑料等。

根据本申请的一些实施例，参见图2所示，电极组件10具有极耳11，极耳11伸出第一容纳腔21，极耳11与第一防水透气膜20之间设置有粘接件（图中未示出），粘接件用于密封第一容纳腔21。

通过将电极组件10的极耳11设置为伸出第一防水透气膜20的第一容纳腔21，以便于电极组件10的电能的输入或输出，且通过在极耳11与第一防水透气膜20之间设置粘接件，使得粘接件能够密封第一容纳腔21，以缓解电解液从第一防水透气膜20供极耳11伸出的区域泄漏的现象，从而有利于减少电池100在使用过程中的安全隐患。

其中，参照图2，并请进一步参照图3和图4，图3为本申请一些实施例提供的电极组件10装配至第一防水透气膜20内的结构示意图，图4为本申请一些实施例提供的电极组件10与第一防水透气膜20的装配示意图。第一防水透气膜20可以包括两个包装部22，两个包装部22沿其厚度方向层叠设置，电极组件10位于两个包装部22之间，两个包装部22共同界定第一容纳腔21，以实现第一防水透气膜20收容电极组件10和电解液。

可选地，两个包装部22可以是一体式结构，即由一个第一防水透气膜20对折形成层叠设置的两个包装部22，也可以是分体式结构，即两个包装部22为独立的两个第一防水透气膜20，且两个第一防水透气膜20相互层叠。示例性的，在图4中，两个包装部22为一体式结构，即两个包装部22由一个第一防水透气膜20对折层叠而成，以使每个包装部22均形成有与第一防水透气膜20的对折线相对设置的第二边缘222以及与第一防水透气膜20的对折线相互连接的第一边缘221和第三边缘223。

在电池100的装配过程中，可先将第一防水透气膜20对折层叠，以使第一防水透气膜20形成层叠设置的两个包装部22，并将两个包装部22的两个第三边缘223和两个第二边缘222热熔连接，以使第一防水透气膜20形成一端开放的第一容纳腔21，且第一容纳腔21的开放侧由两个包装部22的两个第一边缘221共同界定形成，之后将电极组件10放置于两个包装部22之间，且使得电极组件10的极耳11伸出包装部22的第一边缘221，从而实现电极组件10的极耳11伸出第一容纳腔21，再通过第一容纳腔21的开放侧往第一防水透气膜20内注入电解液，最后通过粘接件粘接两个包装部22的两个第一边缘221，以密封极耳11与两个包装部22之间的间隙，从而实现对第一容纳腔21进行密封，以实现电极组件10和电解液装配至第一防水透气膜20的第一容纳腔21内。极耳11与上下两个第一边缘221的密封可以通过在极耳11的密封位置设置极耳胶实现。

示例性的，粘接件起到粘接两个包装部22的两个第一边缘221的作用，以实现第一容纳腔21的密封，粘接件可以是胶水、胶带或热熔胶等。

根据本申请的一些实施例，第一防水透气膜20的熔点为T，满足，150℃≤T≤250℃。

示例性的，第一防水透气膜20的熔点T可以是150℃、155℃、160℃、180℃、200℃、210℃、230℃、240℃、250℃等。

通过将第一防水透气膜20的熔点设置在150℃到250℃，从而一方面能够缓解因第一防水透气膜20的熔点过低而导致第一防水透气膜20在生产过程中的热压整形或者热箱测试时出现熔融破损的现象，有利于提升电池100的使用安全性，另一方面能够缓解因第一防水透气膜20的熔点过高而造成热熔连接第一防水透气膜20所需的温度过高的现象，从而有利于降低加工难度和加工成本，且能够缓解因热熔连接第一防水透气膜20的温度过高而损坏其他部件的现象，以提升电池100的生产质量和使用性能。

在一些实施例中，第一防水透气膜20的厚度为L，满足，10μm≤L≤100μm。

示例性的，第一防水透气膜20的厚度L可以为10μm、12μm、15μm、20μm、25μm、30μm、40μm、50μm、60μm、80μm、100μm等。

通过将第一防水透气膜20的厚度设置在10μm到100μm，从而一方面能够缓解因第一防水透气膜20的厚度过小而导致第一防水透气膜20的强度不足的现象，以提升第一防水透气膜20的使用寿命，另一方面能够缓解因第一防水透气膜20的厚度过大而造成第一防水透气膜20的占用空间过多的现象，从而有利于电池100的能量密度。

在一些实施例中，第一防水透气膜20具有多个透气孔，透气孔的孔径为D，满足，1nm≤D≤100nm。

示例性的，第一防水透气膜20的透气孔的孔径为D可以是1nm、2 nm、5 nm、8 nm、10nm、20 nm、50 nm、60 nm、80 nm、100 nm等。

第一防水透气膜20上设置有用于供气体排出的多个透气孔，且透气孔的孔径设置在1nm到100nm，从而一方面能够缓解因透气孔的孔径过小而造成电池100在化成的过程中产生的气体无法排出的现象，另一方面能够缓解因透气孔的孔径过大而出现第一容纳腔21内的电解液跟随气体溢出的风险。

在一些实施例中，第一防水透气膜20的抗拉力为Fm，满足，100N/50mm≤Fm≤500N/50mm。

示例性的，第一防水透气膜20的抗拉力Fm可以为100N/50mm、110N/50mm、120N/50mm、150N/50mm、180N/50mm、200N/50mm、300N/50mm、400N/50mm、500N/50mm等。

通过将第一防水透气膜20的抗拉力设置为100N/50mm到500N/50mm，一方面使得第一防水透气膜20具有较好的抗拉能力，以减少因第一防水透气膜20的抗拉力过低而导致防水透气膜在电池100的生产装配过程中出现破裂或损坏的现象，以提升电池100的生产质量和使用寿命，另一方面能够缓解因第一防水透气膜20的抗拉力过大而造成第一防水透气膜20加工形成第一容纳腔21以及装配电极组件10和电解液的难度过大的现象，以提升第一防水透气膜20的加工性能，从而能够降低电池100的装配难度，有利于提升生产效率。

根据本申请的一些实施例，参见图1和图2所示，收容件30为硬质材料。

通过将用于收容电极组件10、电解液和第一防水透气膜20的收容件30设置为硬质材料，以使电池100为硬壳电池，有利于缓解第一防水透气膜20在使用过程中出现被挤压的现象，从而能够提高收容件30对第一防水透气膜20的保护效果，以降低第一防水透气膜20在使用过程中出现损坏或破损的风险，进而能够有效提升电池100的使用寿命。

其中，收容件30还设置有第一孔34，第一孔34连通收容件30的第二容纳腔31和收容件30的外部，使得电池100在化成时第一容纳腔21内产生的气体能够透过第一防水透气膜20后，排放至收容件30的第二容纳腔31内，再通过第一孔34从收容件30的第二容纳腔31排出收容件30的外部。

可选地，收容件30可以是多种结构形式，比如，圆柱体或长方体等。同样的，收容件30的材质也可以是多种，比如，铜、铁、钢、铝合金、塑料、复合材料等。

在一些实施例中，参见图1和图2所示，收容件30可以包括壳体32和端盖33，壳体32的内部形成具有开口321的空腔，即壳体32为一端开放的空心结构，端盖33盖合于壳体32的开口321处并形成密封连接，以形成用于容纳第一防水透气膜20、电极组件10和电解质的第二容纳腔31。

壳体32可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体或棱柱结构等。壳体32的形状可根据电极组件10的具体形状来确定。比如，若电极组件10为圆柱体结构，则可选用圆柱体结构的壳体32；若电极组件10为长方体结构，则可选用长方体结构的壳体32。当然，端盖33的结构也可以是多种，比如，端盖33为板状结构或一端开放的空心结构等。示例性的，在图1中，壳体32为长方体结构。

当然，可理解的，收容件30并不仅仅局限于上述结构，收容件30也可以是其他结构，比如，收容件30可以包括壳体32和两个端盖33，壳体32为相对的两侧开放的空心结构，一个端盖33对应盖合于壳体32的一个开放处并形成密封连接，也就是说，壳体32在相对的两侧上均形成有开口321，且两个端盖33分别盖合于壳体32的两侧，以封闭对应的开口321。

需要说的是，在组装电池100时，可以先将电极组件10和电解液收容于第一防水透气膜20内，之后再将收容有电极组件10和电解液的第一防水透气膜20放入壳体32内，最后再将端盖33盖合于壳体32的开口321，以完成电池100的组装。

在电池100为硬壳电池的实施例中，参见图2所示，电池100还可以包括两个极柱60，极柱60安装于收容件30上（如果收容件30为导电材料，极柱60需要与收容件30绝缘连接，绝缘结构在图中未示出），且极柱60与电极组件10的极耳11电连接，以输出或输入电池100的电能。

需要说明的是，对于收容件30为导电材料的情况下，极柱60绝缘安装于收容件30上，即极柱60与收容件30之间未形成电连接。可选地，极柱60可以安装于收容件30的壳体32上，也可以是安装于收容件30的端盖33上。示例性的，在图2中，极柱60设置于收容件30的壳体32上。

当然，电池100的结构并不局限于此，在一些实施例中，电池100也可以不设置极柱60，电极组件10的极耳11采用与收容件30相连的方式通过收容件30实现电池100的电能的输入或输出，即极耳11可以是通过与壳体32或端盖33相连的方式实现电池100的电能的输入或输出。

请继续参见图2所示，电池100包括两个极柱60，两个极柱60分别与电极组件10的两个极耳11电连接，以实现电池100的正极和负极的输入或输出。

示例性的，极柱60的材质也可以是多种，比如，铜、铁、铝、钢或铝合金等。

根据本申请的一些实施例，参照图5，图5为本申请又一些实施例提供的电池100的结构***图。收容件30设置有第一孔34，第一孔34与第二容纳腔31连通。电池100还包括第二防水透气膜40和密封塞50，第二防水透气膜40设置于收容件30的外侧并覆盖第一孔34，密封塞50连接于收容件30的外侧，密封塞50具有排气通道51，排气通道51与第一孔34通过第二防水透气膜40连通。

通过在收容件30上设置与收容件30的第二容纳腔31连通的第一孔34，以便于通过第一孔34对电池100进行敞口化成，且通过在收容件30的外侧设置覆盖第一孔34的第二防水透气膜40，以使连接在收容件30上的密封塞50的排气通道51通过第二防水透气膜40与第一孔34连通，从而在电池100化成的过程中第一容纳腔21内产生的气体能够依次通过第一孔34、第二防水透气膜40和排气通道51后排出收容件30外，而电解液会受到第二防水透气膜40的阻挡而保持在收容件30内，有利于进一步缓解电解液跟随气体溢出电池100外的现象，进而能够进一步提高电池100内的电解液的保液能力，以提升电池100的使用性能。

其中，密封塞50的材质可以是金属材质，比如，钢、铜或铝等，也可以是非金属材质，比如，塑胶、橡胶或硅胶等。当密封塞50为金属材质时，密封塞50可以通过焊接的方式连接于收容件30的外侧；当密封塞50为非金属材质时，密封塞50可以通过粘接的方式连接于收容件30的外侧。

在一些实施例中，参照图5，并请进一步参照图6、图7和图8所示，图6为本申请又一些实施例提供的电池100的密封塞50的仰视图，图7为本申请又一些实施例提供的电池100的第二防水透气膜40连接于密封塞50的仰视图，图8为本申请又一些实施例提供的电池100的密封塞50的剖视图。密封塞50面向收容件30的一侧还设置有粘接层52，第二防水透气膜40通过粘接层52粘接于密封塞50，并覆盖密封塞50的排气通道51，以使第二防水透气膜40设置于密封塞50和收容件30之间，且使得排气通道51与第一孔34通过第二防水透气膜40连通。

示例性的，粘接层52的材质可以是多种，比如，胶水、胶带或热熔胶等。

其中，粘接层52的外边缘超出第二防水透气膜40的外边缘，使得粘接层52超出第二防水透气膜40的外边缘的部分能够与收容件30粘接，以实现密封塞50与收容件30之间的粘接。

可选地，第二防水透气膜40的材质可以是多种，比如，膨体聚四氟乙烯、聚氨基甲酸酯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇或热塑性聚氨酯弹性体橡胶等。

需要说明的是，在电池100设置有第二防水透气膜40，且排气通道51与第一孔34通过第二防水透气膜40连通的结构中，收容件30的内部也可以不设置第一防水透气膜20，即电极组件10和电解液可以直接容纳于收容件30的第二容纳腔31内，以通过第二防水透气膜40便能够在电池100化成的过程中实现允许气体通过第一孔34和密封塞50的排气通道51排出收容件30，且能够阻止电解液排出收容件30。

在一些实施例中，参见图8所示，密封塞50设置有密封件53，密封件53被配置为封堵排气通道51。

密封塞50还设置有用于封堵排气通道51的密封件53，以实现对排气通道51的封堵，从而在电池100后续使用的过程中能够降低收容件30内的物质通过排气通道51排出的现象，以提升电池100的使用安全性。

需要说明的是，密封件53可以是多种结构形式，当密封塞50为金属材质时，密封件53可以是设置在排气通道51内的热熔胶等；当密封塞50为非金属材质时，比如，塑胶、橡胶或硅胶等，密封件53可以是通过直接对密封塞50进行热熔后使得排气通道51被封堵的结构。

根据本申请的一些实施例，参照图9、图10和图11，图9为本申请再一些实施例提供的电池100的结构示意图，图10为本申请再一些实施例提供的电池100的装配示意图，图11为本申请再一些实施例提供的电池100的剖视图。收容件30为软质包装袋。即收容件30为电池100用于容纳第一防水透气膜20、电极组件10和电解液的包装袋。

通过将用于收容电极组件10、电解液和第一防水透气膜20的收容件30设置为软质包装袋，以使电池100为软包电池，一方面能够根据实际需求设计不同形状的电池100，有利于提升电池100的多样化，另一方面使得收容件30具有一定的柔韧性，有利于降低电池100因膨胀而出现的***风险。

在一些实施例中，参见图10和图11所示，收容件30包括两个包装膜35，两个包装膜35共同形成第二容纳腔31，包装膜35具有第一连接区351，两个包装膜35在第一连接区351层叠设置并相互热熔连接。包装膜35为多层结构，在第一连接区351，包装膜35的最内层为第三防水透气膜352，以形成连通第二容纳腔31和收容件30的外部的气体通道。

收容件30设置有两个包装膜35，且两个包装膜35共同形成第二容纳腔31，以实现收容件30对电极组件10、电解液和第一防水透气膜20进行收容，其中，两个包装膜35在第一连接区351相互热熔连接，以完成对电极组件10、电解液和第一防水透气膜20的包装，通过将包装膜35设置为多层结构，且包装膜35在第一连接区351的最内层为第三防水透气膜352，使得收容件30在第一连接区351所在的位置形成供气体排出的气体通道，以便于电池100在化成的过程中进行排气。

需要说明的是，在两个包装膜35的最内层为第三防水透气膜352的第一连接区351相互热熔连接后，两个第一连接区351的第三防水透气膜352面向设置，因此，两个第一连接区351的第三防水透气膜352相互热熔连接，而在两个第一连接区351的第三防水透气膜352相互热熔后，依旧能够保持第三防水透气膜352的防水透气性能，使得第二容纳腔31内的气体能够透过热熔后的两个第三防水透气膜352后从两个第一连接区351之间形成的间隙处排出，因此能够在两个第一连接区351相互热熔的位置形成连通第二容纳腔31和收容件30的外部的气体通道，以便于电池100在化成的过程中进行排气。

可选地，两个包装膜35可以是一体式结构，即由一个部件对折形成层叠设置的两个包装膜35，也可以是分体式结构，即两个包装膜35为独立的两个部件，且相互层叠。示例性的，在图10中，收容件30的两个包装膜35为一体式结构，即两个包装膜35由一个片状部件对折层叠而成。

其中，在图10中，包装膜35的第一连接区351与两个包装膜35的对折线相对且间隔设置，包装膜35还具有两个第二连接区353，两个第二连接区353分别位于包装膜35与两个包装膜35的对折线相连的两个边缘，且第二连接区353连接第一连接区351和两个包装膜35的对折线，两个包装膜35的第二连接区353一一对应设置且热熔连接，以使收容件30形成用于容纳第一防水透气膜20、电极组件10和电解液的第二容纳腔31。在电极组件10装配至收容件30内后，电极组件10的极耳11伸出收容件30的第二容纳腔31。

在第一连接区351，包装膜35的最内层为第三防水透气膜352，以形成连通第二容纳腔31和收容件30的外部的气体通道，即包装膜35位于第一连接区351的位置，两个包装膜35面向设置的一侧为第三防水透气膜352，以使两个包装膜35在相互热熔后能够在第一连接区351形成在电池100化成时供气体排出的气体通道。

示例性的，第三防水透气膜352的材质可以是多种，比如，膨体聚四氟乙烯、聚氨基甲酸酯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇或热塑性聚氨酯弹性体橡胶等。

需要说明的是，在电池100为软包电池，且收容件30的包装膜35在第一连接区351的最内层为第三防水透气膜352的实施例中，收容件30的内部也可以不设置第一防水透气膜20，即电极组件10和电解液可以直接容纳于收容件30（包装袋）的第二容纳腔31内，以通过包装膜35在第一连接区351通过第三防水透气膜352形成的气体通道便能够在电池100化成的过程中实现允许气体通过第三防水透气膜352形成的气体通道排出收容件30，且能够阻止电解液排出收容件30。

根据本申请的一些实施例，参照图11，并请进一步参照图12和图13，图12为本申请再一些实施例提供的电池100的收容件30的包装膜35的第一连接区351的剖视图，图13为本申请再一些实施例提供的电池100的收容件30的包装膜35的其他区域的剖视图。在第一连接区351，包装膜35从外向内依次为尼龙层354、金属层355和第三防水透气膜352。在包装膜35的其他区域，包装膜35从外向内依次为尼龙层354、金属层355和聚烯烃层356。当然，在其他实施例中，包装膜35的其他区域也可以是其他结构，参照图14所示，图14为本申请再一些实施例提供的电池100的收容件30的包装膜35的其他区域在其他实施例中的剖视图，包装膜35从外向内依次还可以为尼龙层354、金属层355、胶层357和聚烯烃层356。

示例性的，包装膜35的金属层355的材质可以是铝等，且包装膜35的第一连接区351的尼龙层354和金属层355与其他区域的尼龙层354和金属层355可以是一体式结构，以便于制造和生产。也就是说，收容件30的包装膜35整体均具有相互层叠的尼龙层354和金属层355，而在包装膜35第一连接区351，金属层355背离尼龙层354的一侧为第三防水透气膜352，但是在包装膜35的其他区域，金属层355背离尼龙层354的一侧则为聚烯烃层356或层叠设置的胶层357和聚烯烃层356。

示例性的，包装膜35的其他区域的聚烯烃层356的材质可以是聚丙烯或聚乙烯等。

需要说明的是，在两个第一连接区351的第三防水透气膜352相互热熔后，由于第三防水透气膜352依旧具有防水透气性能，使得第二容纳腔31内的气体能够透过热熔后的两个第三防水透气膜352后从两个第一连接区351的两个金属层355之间形成的间隙处排出，因此能够在两个第一连接区351相互热熔的位置形成连通第二容纳腔31和收容件30的外部的气体通道。

第一连接区351由依次层叠设置的尼龙层354、金属层355和第三防水透气膜352组成，以实现收容件30在第一连接区351形成气体通道的同时能够有效提高收容件30的结构强度和韧性，有利于提升收容件30的使用寿命。同样的，将包装膜35的其他区域设置为由层叠设置的尼龙层354、金属层355和聚烯烃层356或尼龙层354、金属层355、胶层357和聚烯烃层356组成，以缓解电解液从收容件30的其他区域溢出的同时能够有效提高收容件30的结构强度和韧性，有利于提升收容件30的使用寿命。

在一些实施例中，参照图15所示，图15为本申请再一些实施例提供的电池100的收容件30的热熔连接示意图。两个包装膜35在第一连接区351经过两次热熔连接并依次形成第一热熔部358和第二热熔部359，第一热熔部358的宽度小于第一连接区351的宽度，第二热熔部359的宽度大于第一连接区351的宽度，第二热熔部359覆盖第一热熔部358，且第二热熔部359形成于电池100化成之后。

两个包装膜35的第一连接区351经过两次热熔连接形成用于容纳电极组件10、电解液和第一防水透气膜20的第二容纳腔31，通过将第一次热熔连接形成的第一热熔部358的宽度设置为小于第一连接区351的宽度，使得两个包装膜35在第一次热熔连接后既能够实现对电极组件10、电解液和第一防水透气膜20的封装，还能够实现收容件30在第一连接区351的位置预留有未被热熔连接的第三防水透气膜352，以形成供电池100在化成时进行排气的气体通道。此外，通过将第二次热熔连接形成的第二热熔部359的宽度设置为大于第一连接区351，且覆盖第一热熔部358，以进一步提升两个包装膜35在第一连接区351的连接强度，以提升对收容件30的封装效果。

其中，两个包装膜35在第一连接区351经过两次热熔连接并依次形成第一热熔部358和第二热熔部359，即两个包装膜35的第一连接区351相互层叠后先经过第一次热熔连接形成第一热熔部358，且第一热熔部358的宽度小于第一连接区351的宽度，使得第一连接区351在第一次热熔后未被完全热熔，第一次热熔的区域小于第一连接区351，使得第二容纳腔31内的气体能够透过热熔后的两个第三防水透气膜352后从两个第一连接区351的两个金属层355之间形成的间隙处排出，从而在保证收容件30封装电极组件10和电解液的同时能够使得收容件30在第一连接区351预留有通过第三防水透气膜352形成的气体通道，以便于对电池100进行化成时排气，且能够阻止电解液排出收容件30外，也就是说，在两个包装膜35的第一连接区351经过第一次热熔形成第一热熔部358后，收容件30在第一连接区351还形成有用于化成时排气的气体通道，此时对电池100进行化成在允许收容件30排气的同时能够阻挡收容件30内的电解液溢出。之后再经过对第一连接区351进行第二次热熔，且第二热熔部359的宽度大于第一连接区351的宽度，以使第一连接区351在第二次热熔后被完全热熔，且第二次热熔的区域大于第一连接区351，从而能够提高收容件30对电极组件10和电解液的封装效果，以降低电池100在使用过程中出现电解液泄漏的风险，也就是说，在两个包装膜35的第一连接区351经过第二次热熔形成第二热熔部359后，第一连接区351已经被第二热熔部359完全覆盖，从而使得收容件30在第一连接区351形成的气体通道已经被封堵，此时气体通道已经消失，从而能够提高收容件30的封装效果，因此，两个包装膜35的第一连接区351的第二次热熔工艺需要在电池100化成之后再进行加工。

根据本申请的一些实施例，本申请实施例还提供了一种用电设备，包括以上任一方案的电池100，并且电池100用于为用电设备提供电能。

用电设备可以是前述任一应用电池100的设备或***。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种电池，其特征在于，包括：

电极组件；

电解液；

第一防水透气膜，所述第一防水透气膜围合后在其内部形成有第一容纳腔，所述电极组件和所述电解液均设置于所述第一容纳腔内；以及

收容件，所述收容件形成有第二容纳腔，所述第一防水透气膜设置于所述第二容纳腔内；

所述第一防水透气膜分隔所述收容件和所述电解液，所述第一防水透气膜包括两个包装部，两个所述包装部沿其厚度方向层叠设置，所述电极组件位于两个所述包装部之间，两个所述包装部共同界定所述第一容纳腔。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电极组件具有极耳，所述极耳伸出所述第一容纳腔，所述极耳与所述第一防水透气膜之间设置有粘接件，所述粘接件用于密封所述第一容纳腔。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一防水透气膜的熔点为T，满足，150℃≤T≤250℃。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一防水透气膜的厚度为L，满足，10μm≤L≤100μm。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一防水透气膜具有多个透气孔，所述透气孔的孔径为D，满足，1nm≤D≤100nm。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一防水透气膜的抗拉力为Fm，满足，100N/50mm≤Fm≤500N/50mm。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电池，其特征在于，所述收容件为硬质材料。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述收容件设置有第一孔，所述第一孔与所述第二容纳腔连通；

所述电池还包括第二防水透气膜和密封塞，所述第二防水透气膜设置于所述收容件的外侧并覆盖所述第一孔，所述密封塞连接于所述收容件的外侧，所述密封塞具有排气通道，所述排气通道与所述第一孔通过所述第二防水透气膜连通。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述密封塞设置有密封件，所述密封件被配置为封堵所述排气通道。

10.根据权利要求1-6任一项所述的电池，其特征在于，所述收容件为软质包装袋。

11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，所述收容件包括两个包装膜，两个所述包装膜共同形成所述第二容纳腔，所述包装膜具有第一连接区，两个所述包装膜在所述第一连接区层叠设置并相互热熔连接；

所述包装膜为多层结构，在所述第一连接区，所述包装膜的最内层为第三防水透气膜，以形成连通所述第二容纳腔和所述收容件的外部的气体通道。

12.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，在所述第一连接区，所述包装膜从外向内依次为尼龙层、金属层和所述第三防水透气膜；

在所述包装膜的其他区域，所述包装膜从外向内依次为尼龙层、金属层和聚烯烃层，或，所述包装膜从外向内依次为尼龙层、金属层、胶层和聚烯烃层。

13.根据权利要求12所述的电池，其特征在于，两个所述包装膜在所述第一连接区经过两次热熔连接并依次形成第一热熔部和第二热熔部，所述第一热熔部的宽度小于所述第一连接区的宽度，所述第二热熔部的宽度大于所述第一连接区的宽度，所述第二热熔部覆盖所述第一热熔部，且所述第二热熔部形成于所述电池化成之后。

14.一种用电设备，其特征在于，包括根据权利要求1-13任一项所述的电池。

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