电芯结构、电池单体、储能装置及用电装置的制作方法

本公开涉及储能，具体而言，涉及一种电芯结构、电池单体、储能装置及用电装置。

背景技术：

1、目前，全极耳电池由于连接内阻低、连接可靠性强、散热效果强等典型优势而成为现今功率型锂离子电池的重点发展方向，但在全极耳电池中，电池的两极耳部容易同时与铝壳发生接触，导致电池出现内短风险。

技术实现思路

1、本公开的一个主要目的在于提供一种电芯结构、电池单体、储能装置及用电装置，能够有效改善电池内部存在短路的风险。

2、本公开提供了一种电芯结构，所述电芯结构包括：

3、电极组件，包括主体部及位于所述主体部相对两端的两极耳部，所述两极耳部中一者为正极耳部，另一者为负极耳部；

4、绝缘胶带，至少一所述极耳部的外周侧环绕有所述绝缘胶带。

5、本公开实施例中，通过绝缘胶带可将极耳部和壳体进行绝缘，进而避免了壳体同时与两极耳部搭接，从而导致电池单体正负极相连而引起电池单体内短的情况发生。

6、所述绝缘胶带具有粘接区和非粘接区，所述粘接区与所述主体部和所述极耳部中至少一者的外周侧相粘接，所述非粘接区位于所述粘接区远离所述主体部的一侧，所述非粘接区远离所述粘接区的表面高于所述极耳部的端面，且所述非粘接区与所述粘接区的交界线低于所述极耳部的端面或与所述极耳部的端面相平齐。

7、本公开实施例中，将绝缘胶带远离主体部的一侧凸出于极耳部的端面设置，以避免极耳部在电池单体晃动时直接搭接到壳体的内壁面而造成内部短路的风险。

8、此外，本公开还将绝缘胶带设置为半胶结构，也即：将绝缘胶带设置为有粘性的粘接区和没粘性的非粘接区，粘接区与主体部及极耳部中至少一者的外周侧相粘接，以使得绝缘胶带固定在电极组件上，而非粘接区设置在粘接区远离主体部的一侧，非粘接区远离粘接区的表面高于极耳部的端面，且非粘接区与粘接区的交界线设置为低于极耳部的端面或与极耳部的端面相平齐，也就是说，绝缘胶带中高于极耳部的部分为非粘接区，这样相比于绝缘胶带为全胶结构的技术方案，可以避免绝缘胶带高于极耳部的部分因具有粘性而在受到外界压力时与极耳部的端面相粘接，并且在绝缘胶带回弹时带起小部分极耳的情况发生，进而降低了极耳与壳体内侧壁搭接的可能性，从而避免电池单体正负极相连，降低了电池单体内短的风险。

9、在本公开的一种实施例中，所述绝缘胶带包括绝缘基材和胶层，所述绝缘基材中位于所述粘接区的部分设有所述胶层，所述胶层与所述主体部和所述极耳部中至少一者相粘接，所述绝缘基材中位于所述非粘接区的部分无所述胶层设置。

10、本公开实施例中，有胶层的绝缘胶带与极耳部或主体部中的一者相连，可以保证绝缘胶带与电极组件之间粘接的稳固性，同时，高于极耳部端面的绝缘胶带没有设置胶层，可以避免当绝缘胶带高出极耳部端面的部分受到压折并与极耳部接触时，会因绝缘胶带回弹而带起一部分极耳，从而可以避免两极耳部同时与壳体连接，减少电池单体内短的风险。

11、在本公开的一种实施例中，所述粘接区与所述主体部和所述极耳部的外周侧均相粘接，此时，绝缘胶带与电极组件之间的粘接面积大，进而可以增强绝缘胶带与电极组件之间的粘接性。

12、在本公开的一种实施例中，所述非粘接区与所述粘接区的交界线与所述极耳部的端面相平齐。

13、本公开实施例中，在保证了绝缘胶带与电极组件有稳固粘接性的同时，还保证了绝缘胶带高出极耳部端面的部分没有粘性，避免绝缘胶带与极耳部接触后带起一部分极耳，减小了壳体同时与两极耳部搭接的可能性，从而可以减少电池单体内短的风险，延长电池单体的使用寿命。

14、在本公开的一种实施例中，所述非粘接区的高度与所述极耳部的高度之比范围为1.2至2。

15、本公开实施例中，可以保证绝缘胶带中非粘接区的高度足够大，从而可以保证在粘贴绝缘胶带的过程中，绝缘胶带中高于极耳部的部分始终为非粘接区，以便隔绝该极耳部以及集流体与壳体之间的接触，避免电池单体出现内短的情况，另一方面，绝缘胶带中非粘接区高度也不宜过高，从而可以减少绝缘基材的使用，节约生产成本，另外，还可避免非粘接区高度过高而导致非粘接区的支撑性较弱而不能很好地保持竖立状态的情况发生，可以进一步避免电池单体出现内短的情况。

16、在本公开的一种实施例中，所述粘接区的高度大于或等于所述非粘接区的高度，目的是为了保证绝缘胶带能稳固粘接在电极组件上。

17、在本公开的一种实施例中，所述非粘接区的高度与所述绝缘胶带的高度之比范围为0.2至0.5。

18、本公开实施例中，既保证了绝缘胶带与电极组件之间的粘接稳固性，使得绝缘胶带能够对极耳部与壳体之间进行绝缘，还可避免非粘接区高度占比过高，而导致非粘接区处支撑性较弱而无法保持竖立状态的情况发生，以进一步避免电池单体出现内短的情况。

19、本公开提供了一种电池单体，电池单体包括：壳体、正集流体、负集流体、正极端盖、负极端盖及如上述中任一项所述的电芯结构；其中，

20、所述正极端盖和所述负极端盖设于所述壳体的相对两端，并与所述壳体共同围成封闭腔体，所述电芯结构设于所述封闭腔体内，所述电芯结构的正极耳部通过所述正集流体与所述正极端盖连接，所述电芯结构的负极耳部通过所述负集流体与所述负极端盖连接。

21、本公开实施例中，电池单体中的电芯结构使用绝缘胶带将极耳部与壳体之间绝缘，避免了电极组件的两极耳部同时与壳体连接，从而减小了电池单体内短的风险。

22、本公开还将绝缘胶带远离主体部的一侧凸出极耳部端面设置，可进一步避免极耳部在电池单体晃动时直接搭接到壳体的内壁面而造成内部短路的风险。

23、此外，本公开将绝缘胶带设置为半胶式绝缘胶带，具体的，绝缘胶带设置了具有粘接性的粘接区和不具有粘接性的非粘接区，粘接区与极耳部或主体部中的至少一者连接，且将非粘接区与粘接区的交界线设置为高于极耳部端面或者与极耳部端面平齐，避免当绝缘胶带高出极耳部端面的部分受到压折并与极耳部接触时，会因绝缘胶带回弹而带起一部分极耳，从而可以减小两极耳部同时与壳体连接的可能性，减少电池单体内短的风险。

24、在本公开的一种实施例中，所述正极耳部与所述壳体连接，且至少所述负极耳部的外周侧环绕有所述绝缘胶带。

25、本公开实施例中，避免两极耳部同时与壳体连接，继而减少电池单体内短的风险，延长电池单体的使用寿命。

26、在本公开的一种实施例中，所述正集流体和所述负集流体均包括依次连接的第一连接部、弯折部及第二连接部，所述正集流体的第一连接部与所述正极耳部连接，所述正集流体的第二连接部与所述正极端盖连接，所述负集流体的第一连接部与所述负极耳部连接，所述负集流体的第二连接部与所述负极端盖连接；

27、其中，所述绝缘胶带的非粘接区环绕所述弯折部设置，并与所述弯折部的外周侧之间具有间隔。

28、本公开实施例中，利用弯折部与绝缘胶带之间的间隔，可以在一定程度上避免弯折部在发生偏移时，直接与壳体的内壁面接触并造成电池单体内短的情况出现，进而提高电池单体的使用寿命。

29、本公开提供了一种储能装置，所述储能装置包括箱体及多个如上述中任一所述的电池单体，多个所述电池单体串联或并联，并安装于所述箱体中。

30、本公开实施例中，储能装置中可以设置多个电池单体，从而可以增加储能装置的电池容量，并延长储能装置的使用时间，进而可以增加储能装置的适用场景，提升储能装置的市场竞争力。

31、本公开提供了一种用电装置，所述用电装置包括负载和上述中的储能装置，所述负载与所述储能装置电性连接，所述储能装置为所述负载提供电能，利用该储能装置电池容量大的特性，可以为负载提供更多电能，进而延长用电装置的使用时间。

32、本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

33、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。