一种电化学装置以及电子装置的制作方法

1.本技术实施例涉及新能源技术领域，特别是涉及一种电化学装置以及电子装置。


背景技术：

2.电化学装置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。目前，电化学装置广泛地运用于无人机、手机、平板、笔记本电脑等用电设备中。一般的，电化学装置包括极片、集流体和极耳，极片和集流体构成电极组件。本技术的申请人在实现本技术的过程中，发现：电化学装置的极耳通常容易发生过热现象从而引发电化学装置的安全问题。


技术实现要素：

3.鉴于现有技术存在的问题，本技术实施例提供了一种电化学装置以及电子装置。
4.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种电化学装置以及电子装置，电化学装置包括包括第一极片，第一极片包括：第一集流体、第一极耳和第二极耳。第一集流体卷绕设置，第一极耳与第一集流体一体成型，第二极耳和第一集流体连接。沿第一方向，第一极耳从第一集流体的一端伸出，沿卷绕方向，第一极耳卷绕至少一圈。沿第一方向，第二极耳从一端伸出，沿电极组件的厚度方向观察，在第二方向上，第一极耳的宽度大于第二极耳的宽度，第一方向、第二方向与所述电极组件的厚度方向互相垂直。
5.可选的，第一极耳比第二极耳更靠近第一极片的卷绕起始端。
6.可选的，电极组件的厚度方向上，第二极耳的投影位于第一极耳的投影内。
7.可选的，第二极耳包括多个子极耳。
8.可选的，在电极组件的厚度方向上，多个子极耳设置在第一极耳的两侧。
9.可选的，电化学装置还包括转接件，转接件与第一极耳和/或第二极耳连接。
10.可选的，电极组件还包括第二极片和设置于第一极片和第二极片之间的隔离膜，第一极片、第二极片和隔离膜层叠卷绕设置。
11.可选的，沿电极组件的厚度方向观察，在第二方向上，电化学装置包括相对设置的第一边和第二边，第一极耳到第一边或第二边的距离为 d，电化学装置满足以下条件：
[0012][0013]
n为第一极耳卷绕的圈数，w为沿第二方向电极组件的宽度，l为第一集流体的最内圈沿卷绕方向的长度，s为第一极片、隔离膜和第二极片的厚度之和。
[0014]
可选的，第二极耳与第一集流体一体成型。
[0015]
本技术还提供一种电子装置实施例，包括如上述任意一项实施例的电化学装置。
[0016]
本技术实施例的有益效果是：提供了一种电化学装置以及电子装置，通过在卷绕设置的第一极片的内圈设置卷绕的第一极耳以及设置于第一极片外圈的第二极耳实现增加内圈极耳的宽度，提高极耳的载流能力，改善电化学装置极耳处温度过高且升温过快的
问题。
附图说明
[0017]
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。
[0018]
图1是本技术电化学装置实施例的整体示意图；
[0019]
图2是本技术电化学装置实施例的电极组件示意图；
[0020]
图3是本技术电化学装置实施例的第一极片、第二极片和隔离膜细节图；
[0021]
图4是本技术电化学装置实施例的第一极片示意图；
[0022]
图5是图3的第一极片、第二极片和隔离膜卷绕后的示意图；
[0023]
图6是本技术电化学装置实施例卷绕后的第一极片立体图
[0024]
图7是图6延伸的第一极耳卷绕后形成的第一极耳肩示意图；
[0025]
图8是本技术电化学装置实施例的第二极片示意图；
[0026]
图9是本技术电化学装置实施例卷绕后的第二极片示意图；
[0027]
图10是图9延伸后的第二极耳卷绕后形成的第二极耳肩示意图。
具体实施方式
[0028]
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。
[0029]
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。
[0030]
请参阅图1和图2，电化学装置1包括包装袋10、电极组件20和转接件30，所述电极组件20收容于所述包装袋10内，所述转接件30 和所述电极组件20连接，由此实现所述电化学装置1通过转接件30对外部设备供电的作用。
[0031]
请参阅图2至图4，对于上述电极组件20，所述电极组件20包括第一极片201、第二极片202和隔离膜203，所述第一极片201的一端作为起始端卷绕设置，所述第一极片201、隔离膜203和所述第二极片 202依次层叠并卷绕设置。其中，所述第一极片201的卷绕起始端与所述第二极片202的卷绕端间隔。
[0032]
其中，所述第一极片201形成电化学装置1的一极，所述第二极片 202形成电化学装置1的另一极，所述隔离膜203对所述第一极片201 和所述第二极片202起到隔离作用，防止电化学装置1发生短路。
[0033]
请参阅图4、图5和图6，所述第一极片201包括第一集流体2011、第一极耳2012和第二极耳2013，所述第一集流体2011卷绕至少一圈，其中所述第一极耳2012沿第一方向自所
述第一集流体2011的一端伸出，所述第二极耳2013与所述第一集流体2011连接，并且所述第二极耳 2013沿所述第一方向从所述第一集流体2011的一端伸出。需要说明的是，第一方向为所述电机组件的长度方向(即第一极片201展开后的宽度方向)，第二方向为与第一方向和电极组件20厚度方向垂直的方向，展开后的第一集流体2011由设置有所述第一极耳2012的一端沿第二方向卷绕。
[0034]
具体的，沿所述电极组件20的厚度方向观察，所述第一极耳2012 的宽度大于所述第二极耳2013的宽度，所述第二极耳2013的投影位于所述第一极耳2012的投影内，并且所述第一极耳2012比所述第二极耳 2013更靠近所述第一集流体2011的卷绕起始端。由此，卷绕设置的第一极耳2012增加了极耳宽度，提高了极耳承载电流的能力，从而降低极耳在所述电化学装置1工作时温度的快速升高现象。
[0035]
所述第二极耳2013包括多个子极耳，多个所述子极耳设置于所述第一极耳2012的一侧，在一些实施例中，当所述第一集流体2011卷绕设置时，多个子极耳沿第一方向从第一极片201的一端伸出。所述第一极耳2012卷绕形成连续的内圈极耳，所述第二极耳2013在卷绕后位于所述第一极耳2012的外侧并且若干所述子极耳设置于卷绕后的所述第一极耳2012最外层。
[0036]
在一些实施例中，所述子极耳的数量至少为两个，当所述子极耳的数量为两个时，两个所述子极耳在第一集流体2011卷绕后叠置于所述第一极耳2012沿所述电化学装置1厚度方向的一侧。
[0037]
在另一些实施例中，当所述子极耳的数量多于两个时，多个所述子极耳阵列分布，并且在所述第一集流体2011卷绕后多个所述子极耳一一对应叠置，叠置后的多个所述子极耳位于所述第一极耳2012沿所述电化学装置1厚度方向的一侧。
[0038]
请参阅图7，可以理解的是，所述第一集流体2011卷绕后具有平面 a，所述第一集流体2011延伸出的第一极耳2012在所述第一集流体2011 卷绕后形成第一极耳肩2011a，即所述第一极耳肩2011a为卷绕后的所述第一极耳2012显露于所述平面a的部分，所述第一极耳肩2011a可以充当电极组件20与外部包容装置之间的支撑，减少电化学装置1在运输途中电极组件20受到冲击力的影响。
[0039]
在本技术实施例中，所述第一极耳2012、第二极耳2013和所述第一集流体2011一体成型。
[0040]
对于上述电极组件20，所述电极组件20还包括第一活性物质层 2014，所述第一活性物质层2014附着于所述第一集流体2011的表面。其中，自所述第一集流体2011延伸得到的所述第一极耳2012和所述第二极耳2013上未附着第一活性物质层2014。
[0041]
在一些实施例中，所述第一集流体2011通常由铜或者铝制得，当所述第一集流体2011采用铜制备时，所述第一集流体2011充当负极，当所述第一集流体2011采用铝制备时，所述第一集流体2011充当正极。
[0042]
在一些实施例中，所述第二极耳2013通过焊接的方式与所述第一集流体2011连接。
[0043]
在本技术实施例中，请参阅图5、图7和图8，所述第二极片202 包括第二集流体2021、第三极耳2022和第四极耳2023，所述第二集流体2021绕至少一圈，其中所述第三极耳2022沿第一方向自所述第二集流体2021的一端伸出，所述第四极耳2023及所述第二集流体
2021连接，并且所述第四极耳2023沿与所述第一方向相反的方向从所述第二集流体2021的一端伸出。
[0044]
进一步的，对所述第三极耳2022沿所述电极组件20厚度的方向观察，所述第三极耳2022的宽度大于所述第四极耳2023的宽度，所述第四极耳2023的投影位于所述第三极耳2022的投影内，并且所述第三极耳2022比所述第四极耳2023更靠近所述第二集流体2021的卷绕起始端。由此，卷绕设置的第三极耳2022增加了极耳宽度，提高了极耳承载电流的能力，从而降低极耳在所述电化学组件工作时温度的快速升高现象。
[0045]
所述第四极耳2023包括多个子极耳，多个所述子极耳设置于所述第三极耳2022的一侧，当所述第二集流体2021卷绕设置时，所述第三极耳2022卷绕形成连续的内圈极耳，所述第四极耳2023在卷绕后位于所述第三极耳2022的外侧并且若干所述子极耳设置于卷绕后的所述第三极耳2022最外层。
[0046]
在一些实施例中，所述子极耳的数量至少为两个，当所述子极耳的数量为两个时，两个所述子极耳在第二集流体2021卷绕后叠置于所述第三极耳2022沿所述电化学装置1厚度方向的一侧。
[0047]
在另一些实施例中，当所述子极耳的数量多于两个时，多个所述子极耳阵列分布，并且在所述第二集流体2021卷绕后多个所述子极耳一一对应叠置，叠置后的多个所述子极耳位于所述第三极耳2022沿所述电化学装置1厚度方向的一侧。请参阅图9，可以理解的是，所述第二集流体2011卷绕后具有平面b，所述第三极耳2022伸出所述第二集流体2021的部分形成第二极耳肩2021a，即所述第二极耳肩2021a为卷绕后的所述第三极耳2022显露于所述平面b的部分。
[0048]
对于上述电极组件20，所述电极组件20还包括第二活性物质层 2015，所述第二活性物质层2015附着于所述第二集流体2021的表面。其中，自所述第二集流体2021延伸得到的所述第三极耳2022和所述第四极耳2023上未附着第二活性物质层2015。
[0049]
在一些实施例中，所述第二集流体2021通常由铜或者铝制得，当所述第一集流体2011采用铜制备时，所述第二集流体2021采用铝制备，所述第一集流体2011充当负极，所述第二集流体2021充当正极，当所述第一集流体2011采用铝制备时，所述第二集流体2021采用铜制备，所述第一集流体2011充当正极，所述第二集流体2021充当负极。其中，自所述第二集流体2021延伸得到的所述第三极耳2022和所述第四极耳 2023上未附着第二活性物质层2015。
[0050]
在一些实施例中，所述第四极耳2023通过焊接的方式与所述第二集流体2021连接。
[0051]
本技术采用的第二极片实施例的结构与所述第一极片201的结构一致，但是极耳的朝向相反。
[0052]
需要说明的是，沿所述电极组件20的厚度方向观察，在所述第二方向上，所述电化学装置1包括相对设置的第一边和第二边，所述第一极耳到所述第一边或所述第二边的距离为d，所述第一极耳2012和所述第三极耳2022卷绕的圈数满足以下条件：其中，n为所述第一极耳2012卷绕的圈数，w为沿第二方向所述电极组件20的宽度，l 为第一集流体2011最内圈沿所述卷绕方向的长度，s为所述第一极片 201、所述隔离膜203和所述
第二极片202的厚度之和。满足该条件的第一极耳2012或第三极耳2022可以最大程度上减少所述电化学装置1 在大电流工作的情况下出现极耳过流能力不足、极耳升温过高的现象，提高所述电化学装置1的安全性。特此说明，所述第一集流体2011从卷绕起始端开始卷绕再次抵达卷绕起始端的对应位置为一圈，卷绕后的额第一集流体2011最靠近卷绕起始端的一圈为最内圈。
[0053]
在本技术实施例中，所述第三极耳2022和所述第四极耳2023和所述第二集流体2021一体成型。
[0054]
对于上述转接件30，所述转接件30与所述第一极耳2012和/或所述第二极耳2013连接。其中，所述转接件30的数量为两个，其中，一所述转接件30连接所述第一极耳2012，另一所述转接件30连接所述第二极耳2013，由此，所述电化学装置1通过两个所述转接件30可以与外部设备更好的适配。
[0055]
本技术通过在卷绕设置的第一极片201的内圈设置卷绕的第一极耳 2012以及设置于第一极片201外圈的第二极耳2013实现增加内圈极耳的宽度，提高极耳的载流能力，使所述电化学装置1在大电流环境下减少极耳温度过高和升温过快的问题。
[0056]
本技术还提供一种电子装置，所述电子装置包括如上述任意一实施例所述的电化学装置1。
[0057]
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。