电化学装置以及用电设备的制作方法

    专利查询2025-11-18  1


    本技术涉及储能,尤其涉及一种电化学装置以及用电设备。


    背景技术:

    1、为了改善锂离子电池等电化学装置在跌落时,由于内部电极组件的窜动所带来的内部短路、冲破顶封等失效的问题,通常将电化学装置内部的电极组件与壳体之间通过双面胶纸粘接连接起来,以抑制电极组件的窜动,这在一定程度上降低了电化学装置在跌落时的失效风险,提高了电化学装置的使用安全性。


    技术实现思路

    1、然而,本技术的发明人研究发现,现有的通过双面胶纸将电极组件与壳体粘接固定的结构,虽然在电化学装置跌落时能够抑制电极组件的窜动,但存在容易将电极组件外圈的箔材撕裂,引发内部短路的风险。

    2、有鉴于此,本技术提供一种电化学装置,旨在降低跌落时电极组件外圈极片撕裂的风险,提高电化学装置的安全性。

    3、本技术第一方面,提供一种电化学装置,电化学装置包括壳体、电极组件以及粘接组件。壳体包括第一侧壁,电极组件设于壳体内,电极组件包括与第一侧壁相邻的第一侧面,第一侧面包括第一区域、第二区域以及第三区域,沿第一方向,第一区域位于第二区域和第三区域之间。粘接组件位于壳体和电极组件之间,粘接组件包括相对的第一面和第二面,第一面与壳体相邻,第二面背离壳体;第一面包括与第一侧壁粘接的第一粘接区;第二面包括与第二区域粘接的第二粘接区、与第三区域粘接的第三粘接区以及位于第二粘接区和第三粘接区之间的第一非粘接区。沿第二方向,第一粘接区的投影与第一非粘接区有重叠,第二方向为第一侧壁与第一侧面相对的方向。

    4、本技术通过在电极组件和壳体之间设置粘接组件,并取消粘接组件与第一区域的粘接,将电极组件通过第二区域和第三区域与粘接组件粘接,在抑制电极组件在电化学装置受到冲击发生窜动的同时,能够将壳体的拉扯力通过第一非粘接区缓冲后通过第二粘接区和第三粘接区传递至电极组件,从而有利于降低电极组件在电化学装置受到冲击时外圈极片撕裂的风险。

    5、在以上任意一个可选的实施方式中,第一面还包括第二非粘接区以及第三非粘接区,沿第一方向,第一粘接区位于第二非粘接区与第三非粘接区之间;沿第二方向,第二非粘接区的投影与第二粘接区有重叠,第三非粘接区的投影与第三粘接区有重叠。如此设置,使得电化学装置受到冲击时,能够更好地缓冲壳体传递的拉扯力,降低了粘接组件对电极组件第二区域和第三区域的拉扯,进而降低电极组件外圈极片撕裂的风险。

    6、在以上任意一个可选的实施方式中,粘接组件包括第一单面胶、第二单面胶以及第三单面胶,第一单面胶包括相对的第一粘接面和第一非粘接面,第一粘接面包括第四粘接区、第五粘接区以及位于第四粘接区和第五粘接区之间的第一粘接区。第二单面胶包括相对的第二粘接面和第二非粘接面,第二粘接面与第四粘接区和第二区域粘接。第三单面胶包括相对的第三粘接面和第三非粘接面,第三粘接面与第五粘接区和第三区域粘接。如此,通过第一单面胶、第二单面胶以及第三单面胶的相互粘接即可使粘接组件形成第一粘接区、第二粘接区、第三粘接区、第一非粘接区、第二非粘接区以及第三非粘接区,具有操作简单、高效且成本低的优点;同时,第二单面胶与第一单面胶中第四粘接区的粘接段、第三单面胶与第一单面胶中第五粘接区的粘接段能够通过变形进一步缓冲壳体的拉扯力,从而进一步降低电极组件外圈极片撕裂的风险。

    7、在以上任意一个可选的实施方式中,粘接组件包括第一双面胶、第四单面胶、第五单面胶以及第六单面胶。第一双面胶包括相对的第七粘接面和第八粘接面;第七粘接面包括第六粘接区、第七粘接区以及位于第六粘接区和第七粘接区之间的第一粘接区;第八粘接面包括第二粘接区、第三粘接区以及位于第二粘接区和第三粘接区之间的第八粘接区。第四单面胶包括相对的第四粘接面和第四非粘接面,第四粘接面与第六粘接区粘接;第五单面胶包括相对的第五粘接面和第五非粘接面,第五粘接面与第七粘接区粘接;第六单面胶包括相对的第六粘接面和第六非粘接面,第六粘接面与第八粘接区粘接。如此设置,使形成粘接区与非粘接区的制作方式具有操作简单、高效且成本低的优点。同时,通过调节第四单面胶、第五单面胶以及第六单面胶的尺寸和位置,可以方便的调控第一粘接区、第二粘接区、第三粘接区、第一非粘接区、第二非粘接区以及第三非粘接区的相对大小,从而可方便调整壳体和电极组件之间粘接的牢固性以及粘接组件的缓冲性。

    8、在以上任意一个可选的实施方式中,第一单面胶包括分体设置的第一胶体和第二胶体,第二单面胶与第一胶体粘接,第三单面胶与第二胶体粘接。

    9、在以上任意一个可选的实施方式中,第二单面胶包括分体设置的第三胶体和第四胶体,第三胶体和第四胶体沿第三方向排布,第三方向与第一方向和第二方向两两垂直。

    10、在以上任意一个可选的实施方式中,第三单面胶包括分体设置的第五胶体和第六胶体,第五胶体和第六胶体沿第三方向排布,第三方向与第一方向和第二方向两两垂直。

    11、在以上任意一个可选的实施方式中,电极组件还包括第二侧面、第三侧面以及第四侧面,第二侧面与第一侧面沿第二方向相对设置,第三侧面与第四侧面沿第一方向相对设置。

    12、在以上任意一个可选的实施方式中,第二单面胶与第二区域和第三侧面均粘接。

    13、在以上任意一个可选的实施方式中,第三单面胶与第三区域和第四侧面均粘接。

    14、在以上任意一个可选的实施方式中,第八粘接面还包括第九粘接区,第二粘接区位于第九粘接区与第八粘接区之间,第九粘接区与第三侧面粘接。

    15、在以上任意一个可选的实施方式中,第八粘接面还包括第十粘接区,第三粘接区位于第十粘接区与第八粘接区之间,第十粘接区与第四侧面粘接。

    16、上述设置使粘接组件能够将壳体的拉扯力传递至电极组件的第三侧面或第四侧面,有利于降低电极组件在电化学装置受到冲击时外圈极片撕裂的风险。

    17、在以上任意一个可选的实施方式中,第二单面胶还与第二侧面粘接。

    18、在以上任意一个可选的实施方式中,第三单面胶还与第二侧面粘接。

    19、在以上任意一个可选的实施方式中,第九粘接区还与第二侧面粘接。

    20、在以上任意一个可选的实施方式中,第十粘接区还与第二侧面粘接。

    21、上述设置,增加了粘接组件与电极组件之间粘接的面积,从而有利于提高壳体与电极组件之间连接的牢固性;同时,能够降低壳体对电极组件的拉扯,有利于降低电极组件在电化学装置受到冲击时外圈极片撕裂的风险。

    22、在以上任意一个可选的实施方式中,沿第二方向,第一非粘接区覆盖第一粘接区的投影,第二非粘接区的投影覆盖第二粘接区,第三非粘接区的投影覆盖第三粘接区。如此设置,使得粘接组件不存在双面同时粘接壳体和电极组件的局部,有利于更好地缓冲壳体对电极组件的拉扯,从而降低电极组件外圈极片撕裂的风险。

    23、在以上任意一个可选的实施方式中,沿第二方向,第一粘接区的投影覆盖第一非粘接区。进一步地,在一些实施例中,沿第二方向,第一粘接区的投影覆盖第一非粘接区、第二粘接区和第三粘接区。

    24、在以上任意一个可选的实施方式中,粘接组件包括第一单面胶、第二双面胶以及第三双面胶,第一单面胶包括相对的第一粘接面和第一非粘接面,第一粘接面包括第四粘接区、第五粘接区以及位于第四粘接区和第五粘接区之间的第十一粘接区。第二双面胶包括相对的第九粘接面和第十粘接面,第九粘接面与第四粘接区和第二区域粘接,第十粘接面与第一侧壁粘接。第三双面胶包括相对的第十一粘接面和第十二粘接面,第十一粘接面与第五粘接区和第三区域粘接,第十二粘接面与第一侧壁粘接。如此设置,有利于使粘接组件的第一面全部与壳体的第一侧壁粘接,有利于提升粘接组件与壳体之间连接的牢固性。

    25、在以上任意一个可选的实施方式中,粘接组件包括第一双面胶以及第六单面胶。第一双面胶包括相对的第七粘接面和第八粘接面;第七粘接面与第一侧壁粘接;第八粘接面包括第二粘接区、第三粘接区以及位于第二粘接区和第三粘接区之间的第八粘接区。第六单面胶包括相对的第六粘接面和第六非粘接面,第六粘接面与第八粘接区粘接。如此设置,在使粘接组件的第一面全部与壳体的第一侧壁粘接的同时,还能够进一步减少粘胶的数量,有利于提升制造效率。

    26、在以上任意一个可选的实施方式中,第一单面胶包括分体设置的第一胶体和第二胶体,第二双面胶与第一胶体粘接,第三双面胶与第二胶体粘接。

    27、在以上任意一个可选的实施方式中,第二双面胶包括分体设置的第三胶体和第四胶体,第三胶体和第四胶体沿第三方向排布,第三方向与第一方向和第二方向两两垂直。

    28、在以上任意一个可选的实施方式中,第三双面胶包括分体设置的第五胶体和第六胶体,第五胶体和第六胶体沿第三方向排布,第三方向与第一方向和第二方向两两垂直。

    29、在以上任意一个可选的实施方式中,沿第一方向,电极组件的宽度为w,沿第三方向,电极组件的长度为l,第三方向与第一方向和第二方向两两垂直。

    30、在以上任意一个可选的实施方式中,沿第一方向,第一粘接区的中心与第一侧面的中心之间的间距为d1,满足:d1≤0.1w。如此,有利于促进壳体对电极组件的拉扯更加均匀,降低电极组件外圈极片受损的风险。

    31、在以上任意一个可选的实施方式中,沿第三方向,第一粘接区的中心与第一侧面的中心之间的间距为d2,满足:d2≤0.1l。如此,有利于促进壳体对电极组件的拉扯更加均匀,降低电极组件外圈极片受损的风险。

    32、在以上任意一个可选的实施方式中,沿第一方向,第一粘接区的宽度为s1,满足:0.1w≤s1≤0.85w。如此,有利于降低电极组件窜动的风险。

    33、在以上任意一个可选的实施方式中,沿第三方向,第一粘接区的长度为l1,满足:0.3l≤l1≤0.9l。如此,有利于降低电极组件窜动的风险。

    34、在以上任意一个可选的实施方式中,沿第一方向,第一非粘接区的宽度为w1,满足:0.3w≤w1≤0.85w。如此,有利于更好地缓冲壳体对电极组件的拉扯,降低电极组件外圈极片受损的风险。

    35、在以上任意一个可选的实施方式中,沿第三方向,第一非粘接区的长度为l 1,满足:0.3l≤l 1≤0.9l。

    36、在以上任意一个可选的实施方式中,沿第一方向,第二粘接区与第二区域粘接的宽度为h1,满足h1≥0.05w。如此,能够降低电极组件窜动的风险。在以上任意一个可选的实施方式中,h1≤0.3w。

    37、在以上任意一个可选的实施方式中,沿第一方向,第二粘接区与第一粘接区之间的距离为h2,满足h2≥0.05w1。如此,有利于更好地缓冲壳体对电极组件的拉扯,降低电极组件外圈极片受损的风险。在以上任意一个可选的实施方式中,h2≤0.4w1。

    38、在以上任意一个可选的实施方式中,沿第一方向,第三粘接区与第一粘接区之间的距离为h3,满足h3≥0.05w1。如此,有利于更好地缓冲壳体对电极组件的拉扯,降低电极组件外圈极片受损的风险。在以上任意一个可选的实施方式中,h3≤0.4w1。

    39、在以上任意一个可选的实施方式中,沿第一方向,第三粘接区与第三区域粘接的宽度为h4,满足h4≥0.05w。如此,能够降低电极组件窜动的风险。在以上任意一个可选的实施方式中,h4≤0.3w。

    40、在以上任意一个可选的实施方式中,沿第三方向,第二粘接区的长度为l2,满足l2≥0.4l1。如此,能够降低电极组件窜动的风险。

    41、在以上任意一个可选的实施方式中,沿第三方向,第三粘接区的长度为l3,满足l3≥0.4l1。如此,能够降低电极组件窜动的风险。

    42、本技术第二方面,提供一种用电设备,包括上述任一实施例中的电化学装置。电化学装置在跌落测试中,电极组件的窜动风险以及极片撕裂风险减小,进而提高了用电设备使用的安全性。


    技术特征:

    1.一种电化学装置,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,所述第一面还包括第二非粘接区以及第三非粘接区,沿所述第一方向,所述第一粘接区位于所述第二非粘接区与所述第三非粘接区之间;沿所述第二方向,所述第二非粘接区的投影与所述第二粘接区有重叠,所述第三非粘接区的投影与所述第三粘接区有重叠。

    3.根据权利要求2所述的电化学装置,其特征在于,所述电化学装置满足以下条件中的任一者:

    4.根据权利要求3所述的电化学装置,其特征在于,所述粘接组件满足以下条件中的至少一者:

    5.根据权利要求3所述的电化学装置,其特征在于,所述电极组件还包括第二侧面、第三侧面以及第四侧面,所述第二侧面与所述第一侧面沿所述第二方向相对设置,所述第三侧面与所述第四侧面沿所述第一方向相对设置,满足以下条件中的至少一者:

    6.根据权利要求5所述的电化学装置,其特征在于,满足以下条件中的至少一者:

    7.根据权利要求2所述的电化学装置,其特征在于,沿所述第二方向,所述第一非粘接区覆盖所述第一粘接区的投影,所述第二非粘接区的投影覆盖所述第二粘接区,所述第三非粘接区的投影覆盖所述第三粘接区。

    8.根据权利要求1所述的电化学装置,其特征在于,沿所述第二方向,所述第一粘接区的投影覆盖所述第一非粘接区。

    9.根据权利要求8所述的电化学装置,其特征在于,所述电化学装置满足以下条件中的任一者:

    10.根据权利要求9所述的电化学装置,其特征在于,所述粘接组件满足以下条件中的至少一者:

    11.根据权利要求1至10中任一项所述的电化学装置,其特征在于,沿所述第一方向,所述电极组件的宽度为w,沿第三方向,所述电极组件的长度为l,所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向两两垂直;满足以下条件中的至少一者:

    12.根据权利要求11所述的电化学装置,其特征在于,沿所述第一方向,所述第二粘接区与所述第二区域粘接的宽度为h1,所述第二粘接区与所述第一粘接区之间的距离为h2,所述第三粘接区与所述第一粘接区之间的距离为h3,所述第三粘接区与所述第三区域粘接的宽度为h4;沿所述第三方向,所述第二粘接区的长度为l2,所述第三粘接区的长度为l3,所述电化学装置满足以下条件中的至少一者:

    13.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求1至12中任意一项所述的电化学装置。


    技术总结
    一种电化学装置以及用电设备,电化学装置包括壳体、电极组件以及粘接组件。壳体包括第一侧壁,电极组件设于壳体内并包括与第一侧壁相邻的第一侧面,第一侧面包括沿第一方向依次设置的第二区域、第一区域以及第三区域。粘接组件位于壳体和电极组件之间,粘接组件包括相对的第一面和第二面;第一面包括与第一侧壁粘接的第一粘接区;第二面包括与第二区域粘接的第二粘接区、与第三区域粘接的第三粘接区以及位于第二粘接区和第三粘接区之间的第一非粘接区。沿第二方向,第一粘接区的投影与第一非粘接区有重叠,第二方向为第一侧壁与第一侧面相对的方向。通过取消粘接组件与第一区域的粘接,有利于降低电极组件受损的风险。

    技术研发人员:陈腾腾,武可,邓道林,陈文
    受保护的技术使用者:宁德新能源科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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