电芯、电池及用电设备的制作方法

1.本技术涉及储能技术领域，尤其涉及一种电芯、电池及用电设备。


背景技术：

2.通常电池在制造过程中通过胶纸对电芯进行保护，目前胶纸的粘贴面一整面均覆盖有胶层，使得胶纸超出极片宽度的部分也存在胶层，在将电芯安装在包装袋内时，胶纸超出极片宽度的部分容易粘贴在包装袋上，在包装袋封装后，导致胶纸翻折，影响电池的外观良率。


技术实现要素：

3.有鉴于此，有必要提供一种电芯，可以提升电池的外观良率。
4.本技术的实施例提供了一种电芯，包括电极组件，电极组件包括相互堆叠的第一极片和第二极片。沿第一方向，第二极片两侧的边缘分别超出第一极片与第二极片相对应两侧的边缘。第一方向为第一极片的宽度方向。电芯还包括设置在第一极片的第一连接件。第一连接件包括沿第一方向依次设置的粘接区和第一无胶区。粘接区包括沿与第一方向相反的方向设置的第一侧边和第二侧边。第一侧边与第一无胶区连接。在第一方向，第一侧边不超出第二极片与第一侧边相对应的边缘。通过将粘接区的第一侧边设置为不超出第二极片与第一侧边对应的边缘，可以降低第一连接件粘接包装袋并发生翻折的几率，提升电芯的外观良率。
5.可选地，在本技术的一些实施例中，在第一方向，第一侧边超出第一极片。第一侧边与第一极片和第一侧边相对的边缘之间的距离为h1，0＜h1≤2mm，可增加粘接区宽度，提升粘接性能。
6.可选地，在本技术的一些实施例中，在第一方向，第一侧边不超出第一极片与第一侧边相对应的边缘，进一步降低粘接区粘接包装袋并翻折的可能。
7.可选地，在本技术的一些实施例中，在第一方向，第一侧边与第一极片和第一侧边相对的边缘之间的距离为d1，0≤d1≤10mm。
8.可选地，在本技术的一些实施例中，电芯包括收容电极组件的包装袋。电极组件包括主体部和与主体部连接的极耳部。在第一方向，主体部的最外侧边缘与包装袋之间具体第一间隙。第一无胶区超出主体部的最外侧边缘的宽度与第一间隙的宽度的比值为r1，0＜r1≤2，可使第一无胶区在翻折时，不会翻折到主体部上。
9.可选地，在本技术的一些实施例中，第一连接件还包括与第二侧边连接的第二无胶区。在第一方向，第二侧边不超出第二极片与第二侧边相对应的边缘，降低粘接区另一侧粘接包装袋并发生翻折的几率。
10.可选地，在本技术的一些实施例中，沿与第一方向相反的方向，主体部最外侧的边缘与凹部的内表面之间具有第二间隙。沿与第一方向x相反的方向，第二无胶区超出主体部最外侧边缘的宽度与第二间隙的宽度的比值为r2，0＜r2≤2，可使第二无胶区在翻折时，不
会翻折到主体部10a上。
11.可选地，在本技术的一些实施例中，在第一方向，第一无胶区的宽度为a1，0.5＜a1≤10mm第一无胶区与第二无胶区的宽度总和与第一连接件的宽度的比值为b，0≤b≤0.2，通过控制第一无胶区和第二无胶区的宽度，可确保粘接区的粘接于第一极片。
12.可选地，在本技术的一些实施例中，沿第一方向相反的方向，第一极片包括第一边缘和第二边缘，第二极片包括第三边缘和第四边缘。沿第一方向，当第一侧边未超出第一边缘时，第二侧边超出第二边缘。
13.可选地，在本技术的一些实施例中，当第一侧边未超出第一边缘时，第二侧边与第二边缘重合。
14.可选地，在本技术的一些实施例中，沿第一方向，当第一侧边与第一边缘重合时，第二侧边超出第二边缘。
15.可选地，在本技术的一些实施例中，在第一方向，当第一侧边与第一边缘重合时，第二侧边未超出第二边缘。
16.可选地，在本技术的一些实施例中，在第一方向，当第一侧边超出第一边缘时，第二侧边未超出第二边缘。
17.可选地，在本技术的一些实施例中，在第一方向，当第一侧边超出第一边缘时，第二侧边与第二边缘重合。
18.可选地，在本技术的一些实施例中，第一无胶区表面设有多个第一吸附孔。部分第一无胶区设于第一间隙内，通过第一吸附孔可吸附第一间隙中的游离电解液，有利于改善电芯的涨液情况。
19.可选地，在本技术的一些实施例中，第二无胶区表面设有多个第二吸附孔。部分第二无胶区设于第二间隙内，通过第一吸附孔可吸附第二间隙中的游离电解液，进一步改善电芯的涨液情况。
20.可选地，在本技术的一些实施例中，电极组件还包括隔膜，隔膜设于第一极片和第二极片之间。第一极片、隔膜和第二极片依序卷绕形成电极组件。第一极片包括第一集流体和第一活性物质层，第一集流体包括未设置第一活性物质层的空箔区。第一连接件设置在空箔区。
21.可选地，在本技术的一些实施例中，沿电极组件的卷绕方向，空箔区位于第一集流体的尾段。粘接区粘接在空箔区相对电极组件的卷绕中心的表面。
22.可选地，在本技术的一些实施例中，粘接区包括间隔设置的粘接部。相邻的粘接部之间具有贯通的通道以储存电芯的电解液，有利于储藏电解液，提升电池性能。
23.本技术的实施例还提供了一种电池，包括上述任一实施例中的电芯。
24.本技术的实施例还提供了一种用电设备，包括上述实施例中的电池。
25.电池和用电设备采用上述的电芯，可降低第一连接件粘接包装袋并发生翻折的几率，提升电芯的外观良率。
附图说明
26.图1示出了一些实施例中电极组件和第一连接件的结构示意图。
27.图2示出了一些实施例中第一连接件的结构示意图。
28.图3示出了另一些实施例中电极组件和第一连接件的结构示意图。
29.图4示出了又一些实施例中电极组件和第一连接件的结构示意图。
30.图5示出了一些实施例中第一侧边未超出第一边缘的结构示意图。
31.图6示出了另一些实施例第一侧边未超出第一边缘的结构示意图。
32.图7示出了一些实施例中第一侧边与第一边缘重合的结构示意图。
33.图8示出了另一些实施例中第一侧边与第一边缘重合的结构示意图。
34.图9示出了一些实施例中第一侧边超出第一边缘的结构示意图。
35.图10示出了另一些实施例中第一侧边超出第一边缘的结构示意图。
36.图11示出了一些实施例中包装袋、电极组件和第一连接件的结构示意图。
37.图12示出了一些实施例中电极组件的卷绕结构示意图。
38.图13示出了一些实施例中第一极片的结构示意图。
39.图14示出了一些实施例中用电设备的结构示意图。
40.主要元件符号说明：
41.电芯
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100
42.电极组件
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10
43.主体部
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10a
44.极耳部
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10b
45.第一极片
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11
46.第一集流体
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11a
47.第一区域
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111a
48.第二区域
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111b
49.第一端
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1111
50.第二端
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1112
51.第一活性物质层
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11b
52.第一边缘
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111
53.第二边缘
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112
54.第二极片
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12
55.第三边缘
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121
56.第四边缘
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122
57.第一连接件
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20
58.粘接区
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21
59.第一侧边
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211
60.第二侧边
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212
61.第一无胶区
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22
62.第二无胶区
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23
63.包装袋
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30
64.第一间隙
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30a
65.第二间隙
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30b
66.第一外壳
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31
67.凹部
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31a
68.第一延伸部
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311
69.第二外壳
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32
70.第二延伸部
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321
71.第二连接件
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40
72.电池
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200
73.用电设备
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
300
74.第一方向
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x
75.第二方向
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具体实施方式
77.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
78.当一个组件被认为是“设于”另一个组件，它可以是直接设在另一个组件上或者可能同时存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接在另一个组件上或者可能同时存在居中的组件。
79.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术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，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
80.可以理解，当两元件平行/垂直设置时，两元件之间可存在一定的夹角，两元件之间的夹角允许存在0
‑±
5％的公差，例如当两元件垂直存在公差时，其中一元件向靠近或远离另一元件倾斜，两元件之间的公差范围大于0
°
且小于或等于4.5
°
。
81.本技术的实施例提供了一种电芯，包括电极组件，电极组件包括相互堆叠的第一极片和第二极片。沿第一方向，第二极片两侧的边缘分别超出第一极片与第二极片相对应两侧的边缘。第一方向为第一极片的宽度方向。电芯还包括设置在第一极片的第一连接件。第一连接件包括沿第一方向依次设置的粘接区和第一无胶区。粘接区包括沿与第一方向相反的方向设置的第一侧边和第二侧边。第一侧边与第一无胶区连接。在第一方向，第一侧边不超出第二极片与第一侧边相对应的边缘。通过将粘接区的第一侧边设置为不超出第二极片与第一侧边对应的边缘，可以降低第一连接件粘接包装袋并发生翻折的几率，提升电芯的外观良率。
82.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
83.请参阅图1和图2，本技术一实施例提供了一种电芯100，电芯100包括电极组件10和第一连接件20，第一连接件20连接电极组件10。可选的，电极组件10为叠片结构，电极组件10包括第一极片11、隔膜(图未示)和第二极片12，第一极片11、隔膜和第二极片12依次层叠形成一个电极组件单元，多个电极组件单元再层叠成电极组件10。在一些实施例中，第一极片11为负极极片或正极极片，第二极片12为与第一极片11的极性相反的极片。可选的，第
一极片11为负极极片，第二极片12为正极极片，第一连接件20连接第一极片11，第一方向x为第一极片11和第二极片12的宽度方向，沿第一方向x，第二极片12两侧的边缘各自超出第一极片11的两侧的边缘，第一极片11的两侧的边缘与第二极片12的两侧边缘相对应，第二极片12的宽度大于第一极片11。可选的，第一连接件20连接于第一极片11相对第二极片12的一侧。
84.可以理解的是，以第一极片11为例进行说明，第一极片11具有“长度方向”和“宽度方向”，长度方向和宽度方向分别是指第一极片11表面的两个维度。其中长度方向是指主要维度方向(即尺寸较大的方向)，而宽度方向是指次要维度方向(即尺寸较小的方向)。通常，长度方向与极片加工过程中的各个材料层(例如活性物质层)的涂覆方向是一致的，也与电芯100制造过程中极片的卷绕方向是一致的。而宽度方向是与长度方向垂直的。
85.在一实施例中，沿第一方向x相反的方向，第一极片11包括第一边缘111和第二边缘112，第二极片12包括第三边缘121和第四边缘122。第一边缘111和第二边缘112位于第三边缘121和第四边缘122之间。
86.第一连接件20包括沿第一方向x依次设置的粘接区21和第一无胶区22。粘接区21粘接于第一极片11相对第二极片12的一侧。粘接区21具有第一侧边211，第一无胶区22连接第一侧边211，并伸出第三边缘121。沿第一方向x，第一侧边211不超出第三边缘121。可选的，沿第一方向x，第一无胶区22的宽度为a1，0.5＜a1≤10mm，a1可以为0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、2.0mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm、7.0mm、8.0mm、9.0mm、或10mm。可选的，第一连接件20为胶纸。
87.在一实施例中，粘接区21包括间隔设置的粘接部(图未示)，相邻的粘接部之间具有贯通的通道，当注入电解液时，通道能够储存电芯100的电解液，提升电池性能。可选的，粘接部呈条纹状、多层次圆环状、多层次矩形状或网状设置。
88.请参阅图3，可选的，沿第一方向x，第一侧边211不超出第一边缘111，第一侧边211与第一边缘111之间的距离为d1，0≤d1≤10mm，d1可以为0mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、或10mm。如图1所示，可选的，当d1为0mm时，第一侧边211与第一边缘111重合。
89.请参阅图4，可选的，沿第一方向x，第一侧边211位于第一边缘111和第三边缘121之间，第一侧边211超出第一边缘111，可增加粘接区21宽度，提升粘接性能。第一侧边211与第一边缘111之间的距离为h1，0＜h1≤2mm，h1可以为0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、或2.0mm。
90.请参阅图1和图2，在一实施例中，第一连接件20还包括第二无胶区23，粘接区21具有第二侧边212，第二侧边212与第一侧边211沿第一方向x设置。第二无胶区23连接第二侧边212，第二无胶区23与粘接区21沿第一方向x设置。第二无胶区23伸出第四边缘122。沿与第一方向x相反的方向，第二侧边212不超出第四边缘122。可选的，沿第一方向x，第二无胶区23的宽度为a2，0.5＜a2≤10mm，a2可以为0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、2.0mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm、7.0mm、8.0mm、9.0mm、或10mm。可选的，沿第一方向x，第一无胶区22和第二无胶区23的宽度总和与第一连接件20的宽度的比值为b，0≤b≤0.2，通过控制第一无胶区22和第二无胶区23的宽度，可提高粘接区21＝粘接于第一极片11的粘接力，降低第一连接件20从第一极片11脱落的几率。
91.请参阅图3，可选的，沿与第一方向x相反的方向，第二侧边212不超出第二边缘
112，第二侧边212与第二边缘112之间的距离为d2，0≤d2≤10mm，d2可以为0mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、或10mm。如图1所示，可选的，当d2为0mm时，第二侧边212与第二边缘112重合，沿第一方向x，此时第一侧边211与第二侧边212之间的距离为第一极片11的宽度。
92.请参阅图4，可选的，沿与第一方向x相反的方向，第二侧边212超出第二边缘112，第二侧边212与第二边缘112之间的距离为h2，0＜h2≤2mm，h2可以为0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、或2.0mm。
93.请参阅图5，可选的，沿第一方向x，当第一侧边211未超出第一边缘111时，第二侧边212超出第二边缘112。
94.请参阅图6，可选的，沿第一方向x，当第一侧边211未超出第一边缘111时，第二侧边212与第二边缘112重合。
95.请参阅图7，可选的，沿第一方向x，当第一侧边211与第一边缘111重合时，第二侧边212超出第二边缘112。
96.请参阅图8，可选的，在第一方向x，当第一侧边211与第一边缘111重合时，第二侧边212未超出第二边缘112。
97.请参阅图9，可选的，在第一方向x，当第一侧边211超出第一边缘111时，第二侧边212未超出第二边缘112。
98.请参阅图10，可选的，在第一方向x，当第一侧边211超出第一边缘111时，第二侧边212与第二边缘112重合。
99.请参阅图11，电芯100还包括包装袋30，包装袋30包括第一外壳31和第二外壳32，第一外壳31连接第二外壳32。第一外壳31和第二外壳32沿连接位置可以进行折叠，使第一外壳31和第二外壳32重合，以包覆电极组件10。第一外壳31具有凹部31a，电极组件10设于凹部31a内。第一外壳31的周侧向外延伸形成多个第一延伸部311，第二外壳32的周侧向外延伸形成多个第二延伸部321。第一外壳31和第二外壳32沿连接位置折叠后，第一延伸部311和第二延伸部321重合并密封连接，以封装电极组件10。可选的，包装袋30可以是采用封装膜(如铝塑膜)封装得到的包装袋，即电芯100为软包电池。包装袋30内设有电解液。电极组件10包括主体部10a和极耳部10b，主体部10a设于凹部31a内，极耳部10b连接主体部10a，并伸出包装袋30。可选的，主体部10a由多个电极组件单元层叠形成。沿第一方向x，主体部10a最外侧的边缘与凹部31a的内表面之间具有第一间隙30a。
100.在一实施例中，沿第一方向x，第一无胶区22超出主体部10a最外侧边缘的宽度与第一间隙30a的宽度的比值为r1，0＜r1≤2，可使第一无胶区22在翻折时，翻折部分的第一无胶区22位于第一间隙30a，不会翻折到主体部10a上。可选的，沿与第一方向x相反的方向，主体部10a最外侧的边缘与凹部31a的内表面之间具有第二间隙30b。沿与第一方向x相反的方向，第二无胶区23超出主体部10a最外侧边缘的宽度与第二间隙30b的宽度的比值为r2，0＜r2≤2，可使第二无胶区23在翻折时，翻折部分的第二无胶区23位于第二间隙30b，不会翻折到主体部10a上。
101.在一实施例中，第一无胶区22表面设有多个第一吸附孔，部分第一无胶区22设于第一间隙30a内，通过第一吸附孔可吸附第一间隙30a中的游离的电解液，有利于改善电芯100的涨液情况。
102.在一实施例中，第二无胶区23表面设有多个第二吸附孔，部分第二无胶区23设于第二间隙30b内，通过第一吸附孔可吸附第二间隙30b中的游离电解液，进一步改善电芯100的涨液情况。
103.在一实施例中，第一连接件20连接第二极片12相对第一极片11的一侧。可选的，第一侧边211不超出第三边缘121，第二侧边212不超出第四边缘122。当第一侧边211与第三边缘121重合，第二侧边212与第四边缘122重合，沿第一方向x，第一侧边211与第二侧边212之间的距离为第二极片12的宽度。可选的，第一侧边211位于第三边缘121和第一边缘111之间，第二侧边212位于第二边缘112和第四边缘122之间，沿第一方向x，第一侧边211与第二侧边212之间的距离大于第一极片11的宽度。可选的，在第一方向x，第一侧边211未超出第一边缘111，第二侧边212未超出第二边缘112，第一侧边211与第二侧边212之间的距离小于第一极片11的宽度。
104.请参阅图12，在一实施例中，电极组件10为卷绕结构，即第一极片11、隔膜13和第二极片12依次层叠后卷绕形成电极组件10。可选的，第一极片11为负极极片，第二极片12为正极极片，第二极片12的宽度大于第一极片11，第一连接件20连接第一极片11，第一侧边211不超出第二极片12与第一侧边211相对应的边缘，第二侧边212不超出第二极片12与第二侧边212相对应的边缘。
105.请参阅图13，在一实施例中，第一极片11包括第一集流体11a和第一活性物质层11b，第一集流体11a包括沿第二方向y设置的第一区域111a和第二区域111b，第一活性物质层11b设于第一区域111a，第二区域111b为未设置第一活性物质层11b的空箔区，第一连接件20设置在第二区域111b。可选的，第二方向y为第一集流体11a的长度方向，第二方向y垂直于第一方向x。
106.沿第二方向y，第一集流体11a包括第一端1111和第二端1112，当第一极片11和第二极片12卷绕后，第一端1111靠近卷绕中心，第二端1112远离卷绕中心，第二端1112位于第一集流体11a的尾段，空箔区位于第二端1112。第一连接件20的粘接区21粘接于空箔区相对电极组件10的卷绕中心的表面。可选的，粘接区21粘接于空箔区背离电极组件10的卷绕中心的表面。可选的，粘接区21粘接于第二极片12与空箔区相对的表面。
107.在一实施例中，第一端1111连接有第二连接件40，第二连接件40设于第一集流体11a的两侧。可选的，第二连接件40的结构与第一连接件20的结构相同。可选的，沿第一方向x，第二连接件40的粘接区的宽度等于第二连接件40的宽度。
108.请参阅图14，在一实施例中，本技术还提供一种采用上述电芯100的电池200。
109.本技术还提供一种采用上述电池200的用电设备300。在一实施方式中，本技术的用电设备300可以是，但不限于无人机、电动汽车、电动摩托车、电动助力自行车、电动工具、家庭用大型蓄电池等。
110.上述的电芯100通过在第一连接件20上设置第一无胶区22和第二无胶区23，第一无胶区22和第二无胶区23伸出第二极片12的边缘，将粘接区21的第一侧边211和第二侧边212设置为不超出第二极片12对应的边缘，不仅可以降低第一极片11上的毛刺刺穿隔膜13的风险，而且可以降低封装电芯100时，第一连接件20粘接包装袋30上发生翻折的几率，提升电芯100的外观良率。
111.本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本技术，而
并非用作为对本技术的限定，只要在本技术的实质精神范围内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本技术公开的范围内。