电芯及应用所述电芯的电化学装置及用电装置的制作方法

1.本技术涉及电化学领域，尤其涉及电芯及应用所述电芯的电化学装置及用电装置。


背景技术：

2.现有技术中，电芯顶部往往需要进行灌胶，而灌胶过程中需要使用特殊的夹具对电芯进行固定以协助灌胶，现有的夹具结构较为复杂，使用电芯灌胶过程的效率及操作便捷性均有待提升。
3.现有的电芯结构中，电芯头部的机械可靠性存在风险，电芯或组装有电芯的电化学装置在实际使用(例如运输、存储、制造、装配)中可能因跌落、振动、冲击、挤压、膨胀等原因使得电芯发生磨损、破裂等损伤。
4.如何解决上述问题，是本领域技术人员需要考虑的。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提供一种电芯，包括本体部、极耳及保护套。所述本体部包括第一端部。所述极耳自所述第一端部伸出所述本体部。所述保护套包括第一部分和第二部分，所述第一部分环绕套设于所述第一端部，所述第二部分延伸出所述本体部且环绕所述极耳的至少部分。所述第二部分、与所述第一端部及所述极耳之间设置有粘接件。进一步的，所述保护套套设于所述第一端部可用于固定并保护电芯，以降低电芯在跌落、振动、冲击、挤压或膨胀等场景下可能发生破裂的风险，且，可降低所述电芯在制作、装配、运输、存储等过程中可能发生磨损、刮擦、破裂的风险。所述保护套另一方面可与电芯相互配合，用于在电芯灌胶时容纳粘接件，避免针对单个电芯使用特殊夹具，提升电芯的灌胶效率及操作便捷性。
6.在一种可能的实施方式中，所述保护套与所述粘接件之间的粘结强度，小于所述本体部及所述极耳与所述粘接件之间的粘结强度。进一步的，使得将所述保护套与所述本体部分离时，降低因所述保护套与灌封凝固后的粘接件之间过大的粘附力造成所述电芯破损的风险。
7.在一种可能的实施方式中，所述保护套与所述粘接件不粘结。进一步的，降低因所述保护套与所述本体部分离以拉扯所述电芯以致所述电芯发生破损的风险。
8.在一种可能的实施方式中，沿一第一方向，所述第一方向为所述本体部的宽度方向，所述保护套未设于所述第一端部时沿所述第一方向的距离比所述本体部的宽度至少小0.1mm，以使所述保护套设于所述第一端部时在所述第一方向上通过过盈配合与所述第一端部固定。进一步的，所述保护套的尺寸略小于所述第一端部的尺寸，使所述保护套套设于所述第一端部时与所述第一端部实现过盈配合，增强固定强度。
9.在一种可能的实施方式中，沿一第二方向，所述第二方向为所述本体部的厚度方向，所述保护套未设于所述第一端部时沿所述第二方向的距离比所述本体部的厚度至少小
0.1mm，以使所述保护套设于所述第一端部时在所述第二方向上通过过盈配合与所述第一端部固定。进一步的，所述保护套的尺寸略小于所述第一端部的尺寸，使所述保护套套设于所述第一端部时与所述第一端部实现过盈配合，增强固定强度。
10.在一种可能的实施方式中，沿一第三方向，所述第三方向为所述本体部的长度方向，所述第二部分高出所述第一端部的上边缘至少0.2mm。进一步的，使得所述第二部分可用于容纳所述粘接件以完成灌胶或对所述极耳的固定。
11.在一种可能的实施方式中，所述保护套包括：第一侧壁；第二侧壁，所述第二侧壁与所述第一侧壁间隔相对设置；第三侧壁，包括第一圆角段及第二圆角段，所述第三侧壁通过所述第一圆角段与所述第一侧壁连接，所述第三侧壁通过所述第二圆角段与所述第二侧壁连接；第四侧壁，包括第三圆角段及第四圆角段，所述第四侧壁通过所述第三圆角段与所述第一侧壁连接，所述第四侧壁通过所述第四圆角段与所述第二侧壁连接。
12.在一种可能的实施方式中，所述第一侧壁、所述第二侧壁、所述第三侧壁及所述第四侧壁的壁厚小于0.2mm。
13.在一种可能的实施方式中，所述第一侧壁、所述第三侧壁、所述第二侧壁以及所述第四侧壁顺次连接，并与所述本体部固定。
14.在一种可能的实施方式中，所述粘接件至少包括树脂。
15.本技术还提供一种电化学装置，所述电化学装置包括至少两个组装在一起的电芯，所述电芯为前述任一实施例中的电芯。
16.本技术还提供一种用电装置，所述用电装置包括负载及如前述的电化学装置，所述电化学装置用于为所述负载提供电能。
17.本技术的电芯，其头部套设有保护套，所述保护套一方面用于固定并保护电芯，可降低电芯在跌落、振动、冲击、挤压或膨胀等场景下可能发生破裂的风险，同时，可降低所述电芯在制作、装配、运输、存储等过程中可能发生磨损、刮擦、破裂的风险。所述保护套另一方面可与电芯相互配合，用于在电芯灌胶时容纳粘接件，避免针对单个电芯使用特殊夹具，提升电芯的灌胶效率及操作便捷性。
附图说明
18.图1为本技术一实施例的电芯的立体示意图。
19.图2为本技术一实施例的保护套的立体示意图。
20.图3为本技术一实施例的保护套的平面示意图。
21.图4为本技术一实施例的用电装置的示意图。
22.图5为本技术一实施例的电化学装置的示意图。
23.主要元件符号说明
24.电芯
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10
25.本体部
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11
26.第一端部
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111
27.包装膜
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112
28.极耳
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12
29.保护套
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13
30.第一部分
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1301
31.第二部分
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1302
32.第一侧壁
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131
33.第二侧壁
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132
34.第三侧壁
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133
35.第四侧壁
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134
36.第一圆角段
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135
37.第二圆角段
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136
38.第三圆角段
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137
39.第四圆角段
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138
40.粘接件
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14
41.容置空间
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15
42.电化学装置
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100
44.负载
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101
45.第一方向
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z
46.第二方向
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y
47.第三方向
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x
48.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。
具体实施方式
49.以下描述将参考附图以更全面地描述本技术内容。附图中所示为本技术的示例性实施例。然而，本技术可以以许多不同的形式来实施，并且不应该被解释为限于在此阐述的示例性实施例。提供这些示例性实施例是为了使本技术透彻和完整，并且将本技术的范围充分地传达给本领域技术人员。类似的附图标记表示相同或类似的组件。
50.本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施例的目的，而不意图限制本技术。如本文所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”，“一个”和“该”旨在也包括复数形式。此外，当在本文中使用时，“包括”和/或“包含”或“包括”和/或“包括”或“具有”和/或“具有”，整数，步骤，操作，组件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征，区域，整数，步骤，操作，组件，组件和/或其群组。
51.除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。此外，除非文中明确定义，诸如在通用字典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关技术和本技术内容中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化或过于正式的含义。
52.以下内容将结合附图对示例性实施例进行描述。须注意的是，参考附图中所描绘的组件不一定按比例显示；而相同或类似的组件将被赋予相同或相似的附图标记表示或类似的技术用语。
53.下面参照附图，对本技术的具体实施方式作进一步的详细描述。
54.如图1所示，本技术提供一种电芯10，包括本体部11、极耳12以及保护套13。其中，
本体部11包括第一端部111；极耳12自第一端部111伸出本体部11。保护套13包括第一部分1301和第二部分1302。第一部分1301环绕套设于第一端部111，第二部分1302延伸出本体部11且环绕极耳12的至少部分。第二部分1302与第一端部111及极耳12之间设置有粘接件14。其中，第二部分1302高出第一端部111的部分与第一端部111的至少一个表面围合以容纳粘接件14，极耳12设于第一端部111，且极耳12的至少部分与粘接件14接触。
55.于一实施例中，粘接件14至少包括树脂。在其他实施例中，粘接件14进一步可以为水胶、泡棉胶等固化型材料。
56.本体部11可以为电极组件，例如可以为由包装膜112包裹的多个重叠、堆叠或卷绕设置的正极极片、隔离膜以及负极极片。极耳12可以由本体部11中的正极极片及负极极片的集流体上引出，也可以为外接导体结构。极耳12与本体部11在第一端部111处连接，电芯10的顶封结构亦可设于第一端部。于一实施例中，顶封结构可以为包装膜112的密合处，即，包装膜112包裹电极组件后进行密封，使包装膜112的边缘通过粘结或热压的方式粘合以实现密闭；极耳12可贯穿顶封结构，以使电极组件与外部电子元件实现电接触。
57.保护套13可用于固定并保护电芯10，可以通过过盈配合环绕加固本体部11，并保护电芯10，通过高出第一端部111的第二部分1302保护本体部11与极耳12连接区域，以此降低电芯10在跌落、振动、冲击、挤压或膨胀等场景下可能发生破裂的风险，同时可降低电芯10在制作、装配、运输、存储等过程中可能发生磨损、刮擦、破裂的风险。
58.于一实施例中，沿一第一方向z，第一方向z为本体部11的宽度方向，保护套13未设于第一端部111时沿第一方向z的距离比本体部11的宽度至少小0.1mm，以使保护套13设于第一端部111时在第一方向z上通过过盈配合与第一端部111固定，实现电芯10在本体部11的宽度方向上的密封及紧固。
59.于一实施例中，沿一第二方向y，第二方向y为本体部11的厚度方向，保护套13未设于第一端部111时沿第二方向y的距离比本体部11的厚度至少小0.1mm，以使保护套13设于第一端部111时在第二方向y上通过过盈配合与第一端部111固定，实现电芯10在厚度方向上的密封及紧固。
60.保护套13的尺寸略小于第一端部111的尺寸，使保护套13套设于第一端部111时与第一端部111实现过盈配合，增强固定强度。
61.其中，使保护套13同时在第一方向z及第二方向y上对电芯10的本体部11进行紧固，可避免本体部11内的电极、隔膜等因碰撞而产生结构改变。
62.于一实施例中，沿一第三方向x，第三方向x为本体部11的长度方向，第二部分1302高出第一端部111的上边缘至少0.2mm。在本实施例中，保护套13靠近极耳12的顶部的边缘，高出第一端部111的边缘，使得保护套13可以保护电芯10的头部，可以是保护本体部11的第一端部111以及设于第一端部111的极耳12以及极耳12与本体部11的顶封结构，以避免该部分的磨损。
63.其中，第一方向z为本体部11的宽度方向，第二方向y为本体部11的厚度方向，第三方向x为本体部11的长度方向，可以理解的，第一方向z、第二方向y以及第三方向x相互垂直。
64.保护套13可与本体部11相互配合，用于在电芯10头部灌胶时容纳粘接件14；具体的，保护套13环绕本体部11的第一端部111并高出第一端部111的上边缘以与本体部11配合
形成一容置空间15，本体部11的顶封结构可设于第一端部111，极耳12在第一端部111与本体部11连接并完成封装，向所述容置空间15中注入灌封粘接件14，所述粘接件14可覆盖电芯10的顶封结构以完成灌胶。从而避免针对单个电芯10使用特殊夹具，提升电芯10的灌胶效率及操作便捷性。
65.完成电芯10的灌胶后，保护套13可持续保留在电芯10中用于紧固并保护电芯10的本体部11及极耳12。保护套13亦可在后续其他工序中去除，在此应用场景下：
66.于一实施例中，保护套13与所述粘接件14之间的粘结强度小于本体部11及极耳12与所述粘接件14之间的粘结强度，例如，可使保护套13与本体部11或极耳12可为不同的材质，或，使保护套13表面镀有可降低保护套13与粘接件14之间粘结强度的膜层。进而，使得将保护套13与本体部11分离时，降低因保护套13与灌封凝固后的粘接件14之间过大的粘附力造成电芯10破损的风险。
67.在其他实施例中，保护套13与所述粘接件14不粘结。例如，保护套13及所述粘接件14的材质可选用相互之间不粘结的材质，或保护套13的表面设有与所述粘接件14不粘结的材质。进一步的，降低因保护套13与本体部11分离以拉扯电芯10以致电芯10发生破损的风险。
68.如图2及图3所示，保护套13包括第一侧壁131、第二侧壁132、第三侧壁133以及第四侧壁134。其中，第二侧壁132与第一侧壁131间隔相对设置；第三侧壁133包括设于第三侧壁133两侧的第一圆角段135及第二圆角段136，第三侧壁133通过第一圆角段135与第一侧壁131连接，第三侧壁133通过第二圆角段136与第二侧壁132连接；第四侧壁134包括设于第四侧壁134两侧的第三圆角段137及第四圆角段138，第四侧壁134通过第三圆角段137与第一侧壁131连接，第四侧壁134通过第四圆角段138与第二侧壁132连接。
69.其中，当保护套13套设于本体部11时，第一圆角段135、第二圆角段136、第三圆角段137及第四圆角段138可对应设于本体部11的端部的四角，一方面可提升保护套13与本体部11之间的连接紧密程度，另一方面可降低本体部11的四角因外界物理冲击而破损的风险。
70.于一实施例中，第一侧壁131、第二侧壁132、第三侧壁133及第四侧壁134的壁厚小于0.2mm。其中，控制第一侧壁131、第二侧壁132、第三侧壁133及第四侧壁134的壁厚在0.2mm以下，降低保护套13的重量及电芯10的整体成本。
71.于一实施例中，第一侧壁131、第二侧壁132、第三侧壁133及第四侧壁134顺次连接为一刚性整体，并与本体部11固定一实现对本体部11的固定。
72.如图5所示，本技术还提供一种电化学装置1，电化学装置1包括多个组装在一起的电芯10。在电化学装置1的组装过程中，保护套13可保护电芯10，避免电芯10在装配过程中发生磨损、刮擦、破裂等。同时，完成电化学装置1组装后，在电化学装置1的运输及存储过程中，保护套13可保护电芯，避免电芯10在装配过程中发生磨损、刮擦、破裂等。
73.如图4所示，为本技术实施例还提供一种用电装置100，该用电装置100包括电化学装置1及负载101，电化学装置1用于为负载101供电。本技术的用电装置100没有特别限定，其可以是用于现有技术中已知的任何用电装置。在本实施例中，用电装置100包括独轮或两轮以上电动车、或电动工具、或无人机中的至少一种。
74.在其他实施例中，用电装置100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、便携式通信设备、便携式复印机、便携式打印机、备用电源、电机、照明器具、玩具、电动工具、家庭用大型蓄电池以及锂离子电容器等。
75.上文中，参照附图描述了本技术的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本技术的精神和范围的情况下，还可以对本技术的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本技术所限定的范围内。