电芯、电池以及用电设备的制作方法

1.本技术实施例涉及电芯技术领域。


背景技术：

2.电芯是一种将外界的能量转化为电能并储存于其内部，以在需要的时刻对外部用电设备(例如便携式电子设备等)进行供电的装置，其中广泛地运用于无人机、手机、平板、笔记本电脑等用电设备中。目前，电芯包括电极组件和两个极耳，两个极耳分别连接于电极组件，两个极耳再与外部负载连接，向外部负载供电。
3.本技术的申请人在实现本技术的过程中，发现：随着用电设备的体积越来越小，其用于存放电芯的空间也越来越小，换而言之，电芯的体积也会越来越小，而电芯中的两个极耳通常是独立的，对于体积比较小的电芯，将两个独立设置的极耳焊接到电芯的电极组件，安装不方便，并且两个极耳容易接触而引起短路。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种电芯、电芯、电池包以及用电设备，克服了或者至少部分地解决了上述电芯中的两个极耳通常是独立的设置的，从而将两个独立设置的极耳焊接到电芯的电极组件时安装不方便，并且两个极耳容易接触短路问题。
5.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种电芯，包括电极组件、包装壳、密封件、与所述电极组件连接的第一极耳和第二极耳。所述电极组件设置于所述包装壳内，所述包装壳包括密封区域，所述密封件从所述密封区域伸出至所述包装壳外设置且部分所述密封件设置在所述包装壳内，所述密封件包括沿第一方向依次连接的第一部分、第二部分和第三部分，所述第一方向为所述电芯的宽度方向，沿第二方向，所述第一极耳从所述第一部分穿出，所述第二极耳从所述第三部分穿出。其中，所述密封件的第二部分从所述密封区域伸出至所述包装壳外设置，在所述第二方向上，所述第二部分位于所述包装壳外的外边缘超出所述第一部分，所述第二方向为所述电芯的长度方向。电芯中的密封件、第一极耳和第二极耳形成一体极耳，从而将一体极耳连接到电极组件时，安装方便。由于第一极耳和第二极耳通过密封件中的第二部分间隔，第二部分延伸到包装壳外，第二部分位于所述包装壳外的外边缘超出所述第一部分，使得第一极耳和第二极耳位于包装壳外的部分不容易接触短路。
6.在一种可选的方式中，在所述第二方向上，所述第二部分的长度大于所述第一部分，和/或所述第二部分的长度大于所述第三部分，从而第二部分可对位于包装壳外的第一极耳和第二极耳起间隔作用，使得第一极耳和第二极耳不容易接触短路。
7.在一种可选的方式中，在所述第二方向上，所述第二部分位于所述包装壳内的外边缘超出所述第一部分，即第二部分对位于包装壳内的第一极耳和第二极耳起间隔作用，从而位于包装壳内的第一极耳和第二极耳不容易接触短路。
8.在一种可选的方式中，在所述第二方向上，所述第二部分位于所述包装壳外的外
边缘超出所述第一部分的长度不小于2毫米，从而不仅第二部分可对第一极耳和第二极耳起间隔作用，还方便密封件的加工。
9.在一种可选的方式中，在所述包装壳外，沿所述第二方向，所述第二部分超出所述第一部分的部分为间隔部，沿所述第一方向，所述间隔部的宽度不小于2毫米，从而不仅第二部分可对第一极耳和第二极耳起间隔作用，还方便密封件的加工。
10.在一种可选的方式中，在所述包装壳外，沿所述第二方向，所述第二部分超出所述第一部分的部分为间隔部，沿所述第一方向，所述间隔部与所述第一极耳和/或所述第二极耳之间具有间隙，从而不仅第二部分可对第一极耳和第二极耳起间隔作用，由于间隙的存在，便于第一极耳和第二极耳与外部电路的连接。
11.在一种可选的方式中，沿所述第二方向，所述第二部分超出所述第一部分的部分为间隔部，所述第二部分满足条件：
[0012][0013]
所述w1为在所述包装壳外，沿所述第一方向，所述间隔部的宽度，所述w2为沿所述第一方向所述包装壳的宽度；和/或，所述第二部分满足条件：
[0014][0015]
所述t1为在所述包装壳外，沿第三方向，所述间隔部的厚度，所述t2为沿所述第三方向所述第一极耳的厚度，所述第三方向与所述第一方向垂直，所述第三方向与所述第二方向垂直。通过限定第二部分与沿所述第一方向所述包装壳的宽度，和/或，与沿所述第三方向所述第一极耳的厚度的比值，从而第二部分的设计不仅可减少第一极耳和第二极耳接触短路的风险，第二部分的设计还符合生产应用的需求
[0016]
在一种可选的方式中，在所述第一方向上，所述第一极耳穿出所述密封件的部分朝远离所述第二极耳的方向弯折设置，和/或，所述第二极耳穿出所述密封件的部分朝远离所述第一极耳的方向弯折设置，从而在包装壳外，第一极耳和第二极耳更加不容易接触短路。
[0017]
在一种可选的方式中，在所述第一方向，所述第一极耳位于所述密封件的部分朝远离所述第二极耳的方向弯折设置，和/或，所述第二极耳位于所述密封件的部分朝远离所述第一极耳的方向弯折设置，从而在包装壳外，第一极耳和第二极耳背向对方，第一极耳和第二极耳不容易接触短路。
[0018]
在一种可选的方式中，在所述第一方向上，所述第一极耳与所述电极组件连接的一端朝远离所述第二极耳的方向弯折设置，和/或，所述第二极耳与所述电极组件连接的一端朝远离所述第一极耳的方向弯折设置，从而在包装壳内，第一极耳和第二极耳更加不容易接触短路。
[0019]
根据本技术实施例的一个方面，提供了一种电池，包括上述的任一种电芯。
[0020]
根据本技术实施例的一个方面，提供了一种用电设备，包括上述的电池。
[0021]
本技术实施例的有益效果是：提供了一种电芯，通过将电芯中的密封件、第一极耳和第二极耳设置成一体结构形成一体极耳，从而将一体极耳连接到电极组件时，安装方便。而且，第一极耳和第二极耳通过密封件中的第二部分间隔，第二部分延伸到包装壳外，第二
部分位于所述包装壳外的外边缘超出所述第一部分，能够使得第一极耳和第二极耳位于包装壳外的部分不容易接触而引起短路。
附图说明
[0022]
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，这些示例性说明并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。
[0023]
图1是本技术实施例提供的电芯的一种实现方式的示意图；
[0024]
图2是本技术实施例提供的沿图1中a
‑
a线的剖视图；
[0025]
图3是本技术实施例提供的电芯的另一种实现方式的示意图；
[0026]
图4是本技术实施例提供的图3中m部的放大图；
[0027]
图5是本技术实施例提供的沿图1中a
‑
a线的剖视图；
[0028]
图6是本技术实施例提供的沿图1中b
‑
b线的剖视图；
[0029]
图7是本技术实施例提供的电芯的又一种实现方式的示意图；
[0030]
图8是本技术实施例提供的沿图7中c
‑
c线的剖视图；
[0031]
图9是本技术实施例提供的电芯的还一种实现方式的示意图；
[0032]
图10是本技术实施例提供的沿图9中d
‑
d线的剖视图；
[0033]
图11是本技术实施例提供的电芯的再一种实现方式的示意图。
具体实施方式
[0034]
为了便于理解本技术，下面结合附图和具体实施例，对本技术进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”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。
[0035]
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技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是用于限制本技术。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。
[0036]
请参阅图1和图2，电芯100包括：电极组件10、包装壳20、密封件30、第一极耳40和第二极耳50。第一极耳40和第二极耳50与电机组件连接。电极组件10收容于包装壳20。密封件30从包装壳20伸出至包装壳20外设置且部分密封件30设置在包装壳20内。第一极耳40从密封件30伸出至包装壳20外。第二极耳50从密封件30伸出至包装壳20外。电芯100中的密封件30、第一极耳40和第二极耳50形成一体极耳，从而将一体极耳连接到电极组件10时，安装方便。
[0037]
对于上述电极组件10，请参阅图2，电极组件10包括第一极片101、第二极片102和设置在第一极片101和第二极片102之间的隔膜103。其中，第一极片101和第二极片102可分别作为电芯100的正极片和负极片。在一些实施例中，第一极片101、隔膜103和第二极片102叠置形成层状结构。在另一些实施例中，第一极片101、隔膜103和第二极片102卷绕形成卷
绕结构。本技术不对电极组件10的具体结构进行限定，无论电极组件10是层状结构还是卷绕结构，其不影响本技术实施例提供的密封件30便于第一极耳40、第二极耳50与电极组件10连接的特性，也不影响本技术密封件30能够有效缓解第一极耳40和第二极耳50位于包装壳20外的部分不容易接触短路的申请目的。
[0038]
对于上述包装壳20，请参阅图1和图2，包装壳20包括容纳区域201和密封区域202，其中，容纳区域201用于收容电极组件10。密封区域202与容纳区域201连接。在一些实施例中，在将电极组件10收容于包装壳20后，对包装壳20进行密封形成容纳区域201和密封区域202。在一些实施例中，密封区域202也被称为封边部。
[0039]
对于上述电极组件10、第一极耳40和第二极耳50，请参阅图2，在一些实施例中，第一极耳40与第一极片101连接，第二极耳50与第二极片102连接。第一极片101为电芯100的正极片时，第一极耳40为电芯100的正极耳，第二极片102为电芯100的负极片时，第二极耳50为电芯100的负极耳。
[0040]
对于上述密封件30，请参阅图1和图2，沿第一方向f1，密封件30包括第一部分301、第二部分302和第三部分303。其中，第一方向f1为电芯100的宽度方向。沿第二方向f2，第一极耳40从第一部分301穿出，第二极耳50从第三部分303穿出，第二方向f2为电芯100的长度方向。第一方向f1与第二方向f2相互垂直。
[0041]
需要说明的是，在一些实施例中，密封件30为通过将流动树脂固化后包裹第一极耳40和第二极耳50。在另一些实施例中，在将第一极耳40和第二极耳50设置在模具上后，可通过注塑成型的方式将流动树脂形成在第一极耳40和第二极耳50上形成密封件30。
[0042]
在一些实施例中，密封件30的材料为聚丙烯，或者其他聚烯烃类材料。
[0043]
可以理解的是，由于第二部分302位于第一部分301和第二部分302中间，第一部分301用于第一极耳40穿出，第三部分303用于第二极耳50穿出，从而第二部分302间隔于第一极耳40和第二极耳50之间，第一极耳40和第二极耳50沿第一方向f1间隔设置。
[0044]
密封件30从密封区域202伸出至包装壳20外。在一些实施例中，在第一极耳40和第二极耳50上形成密封件30后，将第一极耳40和第二极耳50与电极组件10连接。包装壳20包括袋体(图未示)和袋口(图未示)，在将电极组件10从袋口放置入袋体后，第一极耳40、第二极耳50和密封件30位于袋口，然后对袋口以及密封件30进行密封以使包装壳20的袋体形成容纳区域201，以及使得包装壳20的袋口形成密封区域202，以及形成密封件30从密封区域202伸出至包装壳20外设置的结构。
[0045]
在一些实施例中，沿第二方向f2，密封件30的第二部分302从密封区域202伸出至包装壳20外设置。在一些实施例中，沿第二方向f2，密封件30的第一部分301自密封区域202延伸至容纳区域201设置，和/或，密封件30的第二部分302自密封区域202延伸至容纳区域201设置，和/或，密封件30的第三部分303字密封区域202延伸至容纳区域201设置。
[0046]
在第二方向f2上，第二部分302中的一部分位于包装壳20外，第二部分302位于包装壳20外的外边缘超出第一部分301。在一些实施例中，第一部分301中的一部分位于包装壳20外。在另一些实施例中，第三部分303中的一部分位于包装壳20外。由于第二部分302间隔于第一极耳40和第二极耳50之间，第二部分302位于包装壳20外的外边缘超出第一部分301，则第一极耳40和第二极耳50位于包装壳20外的部分由于第二部分302的设置而不容易接触短路。
[0047]
请参阅图1，无论第一部分301中的一部分是否位于包装壳20外，在包装壳20外，在包装壳20外，沿第二方向f2，第二部分302超出第一部分301的部分为间隔部3021。间隔部3021可以是和第一极耳40和/或第二极耳50接触的。
[0048]
请参阅图3和图4，间隔部3021还可以是和第一极耳40和/或第二极耳50不接触的。即在包装壳20外，沿第一方向f1间隔部3021与第一极耳40和/或第二极耳50之间具有间隙302s。
[0049]
请参阅图1和图3，在另一些实施例中，第二部分302位于包装壳20外的外边缘超出第三部分303。第一部分301中的一部分位于包装壳20外。第三部分303中的一部分位于包装壳20外。由于第二部分302间隔于第一极耳40和第二极耳50之间，第二部分302位于包装壳20外的外边缘超出第三部分303，则第一极耳40和第二极耳50位于包装壳20外的部分由于第二部分302的设置而更加不容易接触短路。
[0050]
请参阅图1、图3和图4，第二部分302位于包装壳20外的且超出第三部分303的部分可以是和第一极耳40和/或第二极耳50接触的，还可以是不接触的，即在包装壳20外，沿第一方向f1第二部分302超出第三部分303的部分与第一极耳40和/或第二极耳50之间具有间隙302s。
[0051]
值得说明的是，在一些实施例中，沿第二方向f2，第一部分301远离包装壳20的容纳区域201的一边缘与第三部分303远离包装壳20的容纳区域201的一边缘齐平，则第二部分302位于包装壳20外的且超出第三部分303的部分为所述间隔部3021。
[0052]
在一些实施例中，在第二方向f2上，第二部分302位于包装壳20外的外边缘超出第一部分301或者第三部分303的长度不小于2毫米。即，在第二方向f2上，间隔部3021的长度不小于2毫米。请参阅图5和图6，在一些实施例中，第二部分302位于包装壳20外的外边缘超出第一部分301或者第三部分303的长度满足：
[0053][0054]
l1为在第二方向f2上，第二部分302位于包装壳20外的外边缘超出第一部分301的长度，即l1为间隔部3021的长度。d为在包装壳20外，沿第二方向f2，第一极耳40或者第二极耳50超出包装壳20的密封区域202的部分的长度。
[0055]
值得说明的是，在实际生产应用中，在第二方向f2上，第二部分302位于包装壳20外的外边缘超出第一部分301的长度l1的最小值为2毫米，在包装壳20外，沿第二方向f2，第一极耳40或者第二极耳50超出包装壳20的密封区域202的部分的长度d的最小值为8毫米，从而方便电芯100的生产厂家对电芯100的性能进行测试，从而l1和d的比值不小于0.25。
[0056]
值得说明的是，在实际生产应用中，沿第二方向f2，第二部分302位于包装壳20外的部分不超出第一极耳40或者第二极耳50超出包装壳20的密封区域202的部分，当第一部分301与密封区域202的外边缘齐平或者第三部分303与密封区域202的外边缘齐平，第二部分302位于包装壳20外的外边缘与第一极耳40或者第二极耳50超出包装壳20的密封区域202的外边缘齐平，则在第二方向f2上，第二部分302位于包装壳20外的外边缘超出第一部分301的长度l1等于第一极耳40或者第二极耳50超出包装壳20的密封区域202的部分的长度d，此时l1和d的比值为1。
[0057]
当然，沿第二方向f2，也可设置的第二部分302位于包装壳20外的部分超出第一极
耳40或者第二极耳50超出包装壳20的密封区域202的部分。
[0058]
请参阅图5，在一些实施例中，在第一方向f1上，第二部分302的间隔部3021的宽度不小于2毫米。从而第二部分302不仅可对第一极耳40和第二极耳50起间隔作用，从而使得第一极耳40和第二极耳50位于包装壳20外的部分不容易接触短路，且方便密封件30、第一极耳40和第二极耳50的加工成型。
[0059]
在一些实施例中，第二部分302满足条件：
[0060][0061]
w1为在包装壳20外，沿第一方向f1间隔部3021的宽度，w2为沿第一方向f1包装壳20的宽度。
[0062]
值得说明的是，在实际生产应用中，沿第一方向f1，包装壳20的宽度w2的最大值为110毫米，由于在包装壳20外，沿第一方向f1间隔部3021的宽度w1的最小值为2毫米，从而w1和w2的比值不小于0.02。
[0063]
值得说明的是，在实际生产应用中，沿第一方向f1，包装壳20的宽度w2的最大值为110毫米，第一极耳40距离包装壳20远离第二极耳50的方向的外边缘的最小距离为2毫米，第二极耳50距离包装壳20远离第一极耳40的方向的外边缘的最小距离为2毫米，第一极耳40沿第一方向f1的宽度的最小值为2毫米，第二极耳50沿第一方向f1的宽度的最小值为2毫米，从而在包装壳20外，沿第一方向f1间隔部3021的宽度w1的最大值为102毫米，则w1和w2的比值不小于0.93，本技术限定w1和w2的比值不小于0.9。
[0064]
请参阅图6，在一些实施例中，沿第三方向f3，间隔部3021的厚度不小于2毫米，其中，第三方向f3为电芯100的厚度方向，第三方向f3与第一方向f1垂直，第三方向f3与第二方向f2垂直。
[0065]
在一些实施例中，第二部分302满足条件：
[0066][0067]
t1为在包装壳20外，沿第三方向f3，间隔部3021的厚度，t2为沿第三方向f3第一极耳40的厚度。
[0068]
值得说明的是，在实际生产应用中，在包装壳20外，沿第三方向f3，间隔部3021的厚度t1的最小值为0.055毫米，沿第三方向f3，第一极耳40的厚度t2的最大值为0.15毫米，从而t1和t2的比值的最小值为0.37。
[0069]
值得说明的是，在实际生产应用中，一般的，在包装壳20外，沿第三方向f3，间隔部3021的厚度t1可以大于沿第三方向f3第一极耳40的厚度t2，然而，一般的，在包装壳20外，沿第三方向f3间隔部3021的厚度t1不大于第一部分301的厚度。
[0070]
请参阅图2，在一些实施例中，在第二方向f2上，第二部分302的长度大于第一部分301的长度，第二部分302的长度大于第三部分303的长度，从而第二部分302位于包装壳20外的外边缘可超出第一部分301或者第三部分303设置，第二部分302位于包装壳20内的外边缘可超出第一部分301或者第三部分303设置。在包装壳20内，第二部分302超出第一部分301或者第三部分303的结构可参阅上述在包装壳20外的第二部分302超出第一部分301或者第三部分303的结构，此处不再一一赘述。
[0071]
在一些实施例中，第二部分302位于包装壳20内的外边缘超出第三部分303，在包装壳20内，第二部分302超出第三部分303的结构可参阅上述在包装壳20外的第二部分302超出第一部分301的结构，此处不再一一赘述。
[0072]
在一些实施例中，第一部分301中的一部分还位于包装壳20内，第三部分303中的一部分还位于包装壳20内。
[0073]
对于上述第一极耳40和第二极耳50，请参阅图7和图8，在一些实施例中，在第一方向f1上，第一极耳40穿出密封件30的部分朝远离第二极耳50的方向弯折设置，和/或，第二极耳50穿出密封件30的部分朝远离第一极耳40的方向弯折设置，从而一方面，在包装壳20外，第一极耳40和第二极耳50之间有密封件30的第二部分302间隔，另一方面第一极耳40和第二极耳50分别背向对方弯折设置，从而在包装壳20外，第一极耳40和第二极耳50更加不容易接触短路。
[0074]
请参阅图9和图10，在一些实施例中，在第一方向f1，第一极耳40位于密封件30的部分朝远离第二极耳50的方向弯折设置，和/或，第二极耳50位于密封件30的部分朝远离第一极耳40的方向弯折设置。即在包装壳20外，第一极耳40和第二极耳50是分别背向对方弯折设置的，第一极耳40和第二极耳50不容易接触短路。
[0075]
在一些实施例中，在第一方向f1，第一极耳40位于密封件30的部分朝远离第二极耳50的方向弯折设置，在第一方向f1上，第一极耳40穿出密封件30的部分还朝远离包装壳20的方向弯折设置。
[0076]
值得说明的是，请参阅图11，在第一方向f1，第一极耳40位于密封件30的部分朝远离第二极耳50的方向弯折设置，和/或，第二极耳50位于密封件30的部分朝远离第一极耳40的方向弯折后，由于在包装壳20外，第一极耳40和第二极耳50是分别背向对方的，第一极耳40和第二极耳50不容易接触短路，因此第一部分301或者第三部分303位于包装壳20外的外边缘可延伸至与第二部分302位于包装壳20外的外边缘齐平。
[0077]
请参阅图8或者图10，在一些实施例中，在第一方向f1上，第一极耳40与电极组件10连接的一端朝远离第二极耳50的方向弯折设置，和/或，第二极耳50与电极组件10连接的一端朝远离第一极耳40的方向弯折设置。即在包装壳20内，第一极耳40和第二极耳50分别背向对方弯折设置，在包装壳20内，第一极耳40和第二极耳50不容易接触短路。
[0078]
在本技术实施例中，电芯100包括电极组件10、包装壳20、密封件30、与电极组件10连接的第一极耳40和第二极耳50。包装壳20包括密封区域202，沿第二方向f2，密封件30从密封区域202伸出至包装壳20外设置。密封件30包括沿第一方向f1连接的第一部分301、第二部分302和第三部分303。第一部分301用于第一极耳40穿出，第三部分303用于第二极耳50穿出。密封件30的第二部分302从密封区域302伸出至包装壳20外设置，在第二方向f2上，第二部分302位于包装壳20外的外边缘超出第一部分301。通过在电芯100中设置密封件30，电芯100中的密封件30、第一极耳40和第二极耳50形成一体极耳，从而将一体极耳连接到电极组件10时，安装方便。由于第一极耳40和第二极耳50通过密封件30中的第二部分302间隔，第二部分302延伸到包装壳20外，第二部分302位于包装壳20外的外边缘超出第一部分301，第一极耳40和第二极耳50位于包装壳20外的部分不容易接触短路。
[0079]
本技术实施例还提供了一种电池，电池包括上述的任一种电芯100。对于电芯100的具体结构和功能可参阅上述实施例，此处不再一一赘述。在一些实施例中，电池包括封装
壳和多个叠置的电芯100，多个叠置的电芯100收容在封装壳内。在另一些实施例中，电池还包括用于对多个电芯100进行充放电管理的bms(battery management system)和电路板。
[0080]
本技术实施例还提供了一种用电设备，用电设备包括电池。用电设备还包括负载。电池用于对负载供电。用电设备可以是储能产品、手机、平板、无人机、独轮或两轮以上的电动车辆，或电动清洁工具等。例如，对于上述无人机，电池搭载在无人机上，电池用于对无人机上包括飞行系统、控制系统和摄像系统等在内的负载进行供电。
[0081]
需要说明的是，本技术的说明书及其附图中给出了本技术的较佳的实施例，但是，本技术可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本技术内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本技术说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本技术所附权利要求的保护范围。