电化学装置及电子设备的制作方法

本技术实施例涉及电池，特别是涉及一种电化学装置及电子设备。

背景技术：

1、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设备例如手机、平板、笔记本电脑等的便携式电子设备进行供电的装置。

2、目前的电化学装置主要包括软包电池和硬壳电池，软包电池需要在冲压后进行折边处理以形成密封的收容腔，而折边处理会增加软包电池的侧边空间，降低软包电池的能量密度；硬壳电池不需要折边处理，有利于减小电化学装置的厚度，从而满足电化学装置轻薄化的要求，然而硬壳电池通常采用极柱来引出电化学装置的正极和负极，一方面极柱的体积大，占用电化学装置较多的头部空间，另一方面极柱直接伸出壳体外，需要对极柱采用较厚的密封件才能满足极柱的密封要求，导致电化学装置的能量密度降低。

技术实现思路

1、本技术提供一种电化学装置及电子设备，能够减少占用电化学装置头部的空间，提升电化学装置的能量密度。

2、本技术实施例采用的一个技术方案是：提供一种电化学装置，包括壳体、电芯和壳盖。壳体具有收容腔和连通收容腔与外界的开口；电芯收容于收容腔内，电芯包括电极组件和第一极耳，第一极耳的第一端与电极组件连接，第一极耳的第二端伸出收容腔外；壳盖与壳体连接以盖合开口，壳盖包括沿第一方向层叠设置的第一盖板和第二盖板，第一极耳包括第一部分，第一部分位于第一盖板和第二盖板之间，并且第一部分沿壳体的厚度方向延伸，第一方向垂直于厚度方向。

3、本技术提供一种电化学装置，通过采用片状极耳引出作为电化学装置的正极或者负极，并且对极耳进行弯折设置以改变极耳的密封方向，即由现有技术中沿第一方向进行密封，改为本技术中沿壳体的厚度方向或者沿宽度方向进行密封，具体地，第一极耳的第一部分沿壳体的厚度方向延伸，第一盖板和第二盖板层叠设置并且对第一部分具有压合密封的作用，可以充分满足对第一极耳的密封长度的要求。而第一盖板和第二盖板的层叠结构占用电化学装置头部的空间较少，可以使得其头部空间得到有效利用，提升电化学装置的能量密度。

4、在一些实施例中，第一盖板位于第二盖板与电极组件之间，第一盖板设有第一缺口，第二盖板设有第二缺口，第一缺口和第二缺口在壳体的厚度方向上错位设置，第一极耳穿设于第一缺口和第二缺口。其中第一缺口和第二缺口是用来供第一极耳穿设的，以实现第一极耳与壳盖之间的连接装配。通过在壳体的厚度方向上设置错位的第一缺口和第二缺口，可以改变第一极耳在壳盖上的延伸方向，也即改变了第一盖板和第二盖板对第一极耳的密封方向。

5、在一些实施例中，沿壳体的厚度方向，第一缺口与第二缺口之间的距离l1满足：l1≥0.6mm。该距离l1表示壳盖对第一极耳22的密封长度，为保证密封效果，距离l1至少应该大于或者等于0.6毫米。若密封距离l1小于0.6毫米，壳盖对第一极耳的密封长度不足，则电化学装置在后期使用过程中非常容易出现电解液从壳盖与第一极耳的连接处泄漏的情况。

6、在一些实施例中，l1满足：0.6mm≤l1≤40mm。本技术的构思可以应用于各种尺寸的电化学装置中，而不同用途的电化学装置的厚度差异较大。例如消费类电池的厚度一般小于或者等于8mm，例如3mm～6mm，而储能动力电池的厚度则更厚，一般为20mm～40mm。

7、在一些实施例中，沿壳体的厚度方向，第一盖板具有相对的第一侧面和第二侧面，沿第一方向，第一缺口的投影与第一侧面连接。在一些实施例中，沿壳体的厚度方向，第二盖板具有相对的第三侧面和第四侧面，沿第一方向，第二缺口的投影与第三侧面连接，其中第一侧面与第四侧面同侧，第二侧面与第三侧面同侧。本技术的一个实施例是第一缺口设置在第一盖板的边缘，第二缺口设置在第二盖板的边缘，在壳体的厚度方向上，第一缺口和第二缺口相对设置。这样的结构一方面可以使得第一缺口和第二缺口之间的距离l1是最大的，能够完全满足对第一极耳的第一部分的密封长度要求；另一方面，将缺口设置在边缘，可以便于第一极耳与第一盖板、第二盖板的直接压合组装，避免需要将第一极耳穿过第一盖板、第二盖板的繁琐步骤，提升装配效率。

8、在一些实施例中，沿第一盖板和第二盖板叠置的方向，第一盖板的厚度h1、第二盖板的厚度h2和第一极耳的厚度h3满足：0.4mm≤h1+h2+h3≤1mm。由于第一盖板和第二盖板对第一极耳在壳体的厚度方向进行密封，因此，在第一方向上，第一盖板、第二盖板和第一极耳的整体厚度可以小于或者等于1毫米，从而大大减小电化学装置的头部体积，提高电化学装置的能量密度。

9、在一些实施例中，0.2mm≤h1≤0.5mm，或者，0.2mm≤h2≤0.5mm，或者，0.04mm≤h3≤0.15mm。在一些实施例中，0.3mm≤h1≤0.4mm，或者，0.3mm≤h2≤0.4mm，或者，0.06mm≤h3≤0.1mm。

10、在一些实施例中，第一盖板包括第一阻水层和第一粘接层，第一粘接层设置于第一阻水层面向第二盖板的表面，第一粘接层分别粘接第一阻水层和第一极耳。在一些实施例中，第二盖板包括第二阻水层和第二粘接层，第二粘接层设置于第二阻水层面向第一盖板的表面，第二粘接层分别粘接第二阻水层和第一极耳。

11、通过设置第一粘接层和第二粘接层的结构，粘接层的熔点相较于阻水层的熔点更低，可以有效降低第一盖板和第二盖板与第一极耳压合连接时的热压温度，降低生产能耗，另外，较低的热压温度可以防止在第一盖板、第二盖板和第一极耳的装配过程中，高温对电芯产生损害。

12、在一些实施例中，第一阻水层由液晶高分子、聚三氟氯乙烯中的至少一种制成；和/或者，第二阻水层由液晶高分子、聚三氟氯乙烯中的至少一种制成。使用上述材料，可以保证第一阻水层和第二阻水层能够满足结构强度要求。

13、在一些实施例中，第一阻水层的厚度h11满足：0.2mm≤h11≤0.4mm；和/或者，第二阻水层的厚度h21满足：0.2mm≤h21≤0.4mm。

14、通过对第一阻水层和第二阻水层的厚度进行限定，以使壳盖整体具备一定的刚度，满足装配需求，若壳盖太薄，在与壳体装配时容易产生局部变形引起密封不良。

15、在一些实施例中，第一粘接层由环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯和聚酰亚胺中的至少一种制成；和/或者，第二粘接层由环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯和聚酰亚胺中的至少一种制成。

16、在一些实施例中，第一粘接层的厚度h12满足：0.1mm≤h12≤0.3mm；和/或者，第二粘接层的厚度h22满足：0.1mm≤h22≤0.3mm。通过设置第一粘接层和第二粘接层的结构，粘接层的熔点相较于阻水层的熔点更低，可以降低第一盖板和第二盖板与第一极耳压合连接时的热压温度，降低生产能耗。并且粘接层的厚度越厚，对于热压温度的降低的效果越明显。

17、在一些实施例中，第一粘接层与第二粘接层具有相同的厚度。通过设置相同厚度的粘接层，可避免热压后第一极耳两面的材料应力分布不均匀而引起整体壳盖的变形，造成后续与壳体装配密封不良。另外，第一极耳两面的粘接层厚度不一致，可能会引起其中粘接层厚度大的一侧对粘接层厚度小的一侧挤压，导致第一极耳与第一阻水层或者第二阻水层之间没有或者几乎没有粘接层，不能在较低的热压温度下实现有效粘接。

18、在一些实施例中，电芯还包括第二极耳，第二极耳的第一端与电极组件连接，第二极耳的第二端伸出收容腔外；第一盖板位于第二盖板与电极组件之间，第一盖板设有第三缺口，第二盖板设有第四缺口，第三缺口和第四缺口在壳体的厚度方向上错位设置，第二极耳穿设于第三缺口和第四缺口；第二极耳包括第二部分，第二部分位于第一盖板和第二盖板之间，并且第二部分沿壳体的厚度方向延伸。电化学装置的第一极耳和第二极耳的极性相反，二者构成了电化学装置的正极和负极。通过上述结构，第一盖板和第二盖板压合时，能够同时盖合第一极耳和第二极耳，保证壳盖的整体厚度一致，另外可以有效提升对第一极耳和第二极耳的密封效率。

19、在一些实施例中，电化学装置还包括第一密封件，第一密封件设置于壳盖的周侧，且连接壳盖的侧面和收容腔的内壁。第一密封件用于将壳盖固定于壳体，并且密封壳盖与壳体之间的缝隙，保证收容腔内的密封性。

20、在一些实施例中，沿壳盖的厚度方向，壳盖具有贯穿壳盖的注液孔；电化学装置还包括第二密封件，第二密封件设置于注液孔。在电芯放置于收容腔内并且壳盖与壳体装配后，通过注液孔向收容腔内注入电解液，以浸润电芯。第二密封件设置在注液孔处，以密封注液孔，保证收容腔的密封性，避免电解液泄漏。

21、本技术实施例采用的另一个技术方案是：提供一种电子设备，包括所述的电化学装置。

22、本技术电化学装置包括壳体、电芯和壳盖。壳体具有收容腔和连通收容腔与外界的开口。电芯，收容于收容腔内，电芯包括电极组件和第一极耳，第一极耳的第一端与电极组件连接，第一极耳的第二端伸出收容腔外。壳盖与壳体连接以盖合开口，壳盖包括沿第一方向层叠设置的第一盖板和第二盖板，第一极耳包括第一部分，第一部分位于第一盖板和第二盖板之间，并且第一部分沿壳体的厚度方向延伸。通过上述结构，本技术中对极耳进行弯折设置以改变对极耳的密封方向，在保证极耳的密封长度要求的前提下，可以大大减小沿第一方向的密封厚度，从而减少占用电化学装置头部的占用空间，提升电化学装置的能量密度。