电芯、电池及电子设备的制作方法

≤3.0mm。
9.在一些实施例中，避空区设置于外露部的位于极耳的其中一侧。即，在极耳的一侧，极耳胶设置有避空区，而在极耳的另一侧，极耳胶未设置避空区，不仅可以降低极耳胶的弯折难度，而且，避空区设置于弯折部背向封装部的一侧时，在弯折后，朝向封装部的极耳胶可以降低极耳与电路板及封装部裁切口的铝塑膜电接触的风险，降低短路导致的安全风险。
10.第二方面，本技术的实施例提供一种电芯，包括：包装袋、电极组件、极耳、以及极耳胶、电路板。包装袋包括主体部及封装部，封装部由主体部的第一端面延伸出，封装部弯折并固定至第一端面；电极组件收容于主体部内；极耳的一端电连接于电极组件，极耳的另一端延伸出封装部；电路板设置于封装部背向电极组件的一侧，且电路板与电芯的极耳电连接；极耳胶位于极耳和封装部之间；极耳胶包括延伸出封装部的外露部，该外露部包括第一子部分和弯折部，第一子部分与封装部连接并沿第一方向延伸，弯折部连接于第一子部分，弯折部设置有避空区。避空区可以降低极耳胶的弯折难度，弯折部弯折后电芯长度方向上的长度得以降低，有利于提升电芯容量。
11.在一些实施例中，该外露部还包括第二部分，第二部分与第一子部分沿第二方向相对设置，该第二方向垂直于第一方向，弯折部的一端连接于第一子部分，弯折部的另一端连接于第二部分。第二部分可以增大极耳被极耳胶覆盖的面积，减少极耳裸露部分，有利于保护极耳。
12.在一些实施例中，弯折部包括沿第二方向相对设置的第一弯折部和第二弯折部，避空区设置于第一弯折部和第二弯折部之间。
13.在一些实施例中，避空区在弯折部沿第三方向连续分布，第三方向垂直于第一方向和第二方向。避空区连续分布于第一弯折部和第二弯折部之间，可视为避空区沿第三方向贯穿弯折部，有利于降低避空区的制备难度。
14.在一些实施例中，避空区在弯折部上沿第三方向间隔分布，第三方向垂直于第一方向和第二方向。第一弯折部和第二弯折部之间仍然连接，而未断开，有利于提高弯折部的结构强，保护极耳，并降低第一弯折部和第二弯折部在断口处(即避空区边缘)的毛刺等刺破封装胶纸的风险，该封装胶纸用于封装并保护电芯的头部结构，以使例如头部结构与外界电气绝缘等。
15.在一些实施例中，弯折部包括沿第二方向相对设置的第一弯折部和第二弯折部；沿第三方向，在极耳的至少一侧，第一弯折部的长度小于第二弯折部的长度，第三方向垂直于第一方向和第二方向。降低第一弯折部在断口处(即避空区边缘)的毛刺等刺破封装胶纸的风险。可选地，沿第三方向，在极耳的任一侧，第二弯折部与第一弯折部的长度之差为d0，且0.5mm＜d0≤3.0mm。
16.在一些实施例中，沿第二方向，避空区的长度为d1，且0＜d1≤0.4mm。通过控制避空区在第二方向上的长度，使得第一弯折部和第二弯折部之间的距离较小，降低避空区边缘的毛刺等刺破封装胶纸的风险。
17.在一些实施例中，沿第二方向，第一弯折部的长度为d2，且0.2mm≤d2≤1.0mm。降低第一弯折部在断口处的毛刺等刺破封装胶纸的风险。
18.在一些实施例中，沿第一方向，弯折部的长度为d3，且0.1mm≤d3≤0.5mm，降低弯折
部在电芯厚度方向上的长度，有利于降低电芯厚度。
19.在一些实施例中，第一弯折部的曲率半径为r1，第二弯折部的曲率半径为r2，且0.1mm≤r1≤0.5mm，0.1mm≤r2≤0.5mm。
20.在一些实施例中，弯折部背向封装部的一侧设置有避空区，即，在极耳的一侧，极耳胶设置有避空区，而在极耳的另一侧，极耳胶未设置避空区，不仅可以降低极耳胶的弯折难度，而且朝向封装部的极耳胶可以降低极耳与电路板及封装部裁切口的铝塑膜电接触的风险，降低短路导致的安全风险。
21.在一些实施例中，沿第二方向，朝向封装部一侧的极耳胶的长度为d4，且0.5mm＜d4≤2.5mm，通过增大极耳朝向封装部一侧的极耳胶在第二方向上的长度，降低极耳与电路板及封装部裁切口的铝塑膜电接触的风险。
22.第三方面，本技术的实施例提供一种电子设备，包括负载、以及上述任一实施例的电芯或电池，该电芯或电池用于为负载供电。
23.如上所述，本技术实施例的电芯、电池及电子设备，极耳胶的弯折部设置有避空区，避空区可以降低极耳胶的弯折难度，弯折部弯折后在电芯长度方向上的长度得以降低，有利于降低电芯的封装空间以及提升电芯容量。
附图说明
24.图1是本技术第一实施例的电芯的结构示意图；
25.图2是图1所示的电芯的区域ⅰ的结构放大图；
26.图3是图1所示的电芯在未激光切割极耳胶时的结构示意图；
27.图4是图1所示的电芯与电路板电连接并弯折极耳胶的示意图；
28.图5是图4所示的电池的区域ⅱ的结构放大图；
29.图6是图4所示的电池沿第一方向观察时的结构示意图；
30.图7是本技术一实施例的激光切割极耳胶的场景示意图；
31.图8是本技术第二实施例的电芯的结构示意图；
32.图9是图8所示的电芯的区域ⅲ的结构放大图；
33.图10是本技术第三实施例的电芯的结构示意图；
34.图11是图10所示的电芯的区域ⅳ的结构放大图；
35.图12是本技术第四实施例的电芯沿第一方向的反方向观察时的结构示意图；
36.图13是图12所示的电芯的区域
ⅴ
的结构放大图；
37.图14是本技术第四实施例的电芯沿第一方向观察时的结构示意图；
38.图15是图14所示的电芯的区域
ⅵ
的结构放大图；
39.图16是图12所示的电芯与电路板电连接并弯折极耳胶的示意图；
40.图17图16所示的电池的区域
ⅶ
的结构放大图。
具体实施方式
41.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图，对本技术的技术方案进行清楚地描述。显然，下文所描述实施例仅是本技术的一部分实施例，而非全部的实施例。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可相互组
合，且亦属于本技术的技术方案。
42.第一实施例
43.请一并参阅图1至图6所示，本实施例的电芯10包括包装袋11、电极组件(未图示)、极耳13、以及极耳胶14。
44.包装袋11围设形成电芯10的形状，还可以用于限定电芯10的外观，例如，包装袋11包括封装部11a和主体部11b，电极组件设于主体部11b内，封装部11a和极耳13由主体部11b的第一端面延伸出。主体部11b的第一端面可视为电芯10的第一端面10a，下文以此为例进行描述。主体部11b形成有收容腔，电芯10的内部元件(例如电极组件及电解液)被内置于收容腔中，利用包装袋11对内部元件进行保护，提高防护效果及安全性。
45.在主体部11b的第一端面10a，封装部11a用于实现包装袋11的密封，用于避免电解液从第一端面10a泄露、以及包装袋11外的水氧等杂质从第一端面10a进入包装袋11内。该封装部11a也对极耳13的伸出区域进行密封，用于实现包装袋11与极耳13结合处的密封。
46.主体部11b的其他端面也可以延伸出封装部11a，例如，在图1和图3所示的场景中，主体部11b的三个端面均延伸有封装部11a，位于主体部11b的第一端面10a的封装部11a，又可以称为顶封部。
47.封装部11a为突出于电芯10的主体部11b的结构，结合图1和图2所示，封装部11a并非沿第二方向y延伸，而是朝第一端面10a弯折并固定至第一端面10a，减小电芯10整体的长度，第二方向y为电芯10的长度方向。应理解，在电芯10中，封装部11a也可以未弯折，而是沿第二方向y延伸，此时极耳也未弯折，极耳13延伸方向即为第二方向y。在本技术的实施例中，电芯10的厚度方向可以为第一方向x，极耳13的宽度方向可以为第三方向z，第一方向x、第二方向y和第三方向z中的两两垂直，需要说明的是，受限于实际加工或者测量时的误差，本技术中所谓的垂直并非要求两者之间的夹角必须为90
°
，而是允许存在
±
10
°
的偏差，即所谓垂直可理解为任意两个方向之间的夹角为80
°
至100
°
。
48.封装部11a朝第一端面10a弯折并固定至第一端面10a，包括如下三种场景中的任一种：第一种场景，封装部11a与第一端面10a至少部分区域接触，例如，封装部11a靠近第一端面10a的一侧面的一部分与第一端面10a接触，或者，封装部11a靠近第一端面10a的一侧面全部与第一端面10a接触。第二种场景，沿第二方向y，封装部11a与第一端面10a之间相对设置，两者之间未接触且具有预定距离，该预定距离可以根据实际场景需求而定，例如可以大于0且小于或等于1毫米。第三种场景，封装部11a与第一端面10a之间设置有粘接件，例如双面胶等，粘接件将封装部11a粘接于第一端面10a上。
49.在电芯10具有正负极性的场景中，电极组件包括正极极片和负极极片、以及设于正极极片和负极极片之间的隔离膜。电极组件可以由若干极片卷绕或者叠片形成，极耳13的一端电连接于电极组件，例如伸入包装袋11内并与对应极性的极片电连接，极耳13的另一端延伸出封装部11a。
50.极耳13包括第一极耳13a和第二极耳13b，第一极耳13a为负极极耳，对应地，第二极耳13b为正极极耳。第一极耳13a与负极极片电连接，第二极耳13b与正极极片电连接，并分别延伸至包装袋11外。在其他实施例中，第一极耳13a可以为正极极耳，第二极耳13b为负极极耳。本文的某些之处以其中一个为例，描述本技术实施例的极耳13的结构。
51.应理解，极耳13的结构及形状，本技术的实施例不予限制。例如，极耳13可以为长
方形条状结构，各自的尺寸可以根据实际需要适应性设置，材料包括但不限于为铝、镍、铜、及铜镀镍等合金。例如，正极极耳13的材料可以为铝或者铝镀镍，负极极耳13的材料可以为铜镀镍，不仅能够改善与负极极片的电连接性能，而且能够提高负极极耳的结构强度。
52.极耳胶14位于极耳13和封装部11a之间，极耳胶14与极耳13粘接，同时还与包装袋11(例如软包包装袋的铝塑膜)粘接，改善包装袋11在极耳13处的密封效果。极耳胶14可以分别设置于极耳13的第一表面和第二表面，第一表面和第二表面沿极耳13的厚度方向相对设置。
53.请参阅图1至图3所示，为极耳胶14未弯折状态的结构示意图；图4和图5为极耳胶14在弯折状态的结构示意图。
54.对于未弯折状态的极耳胶14，如图1至图3所示，极耳胶14包括延伸出封装部11a的外露部141，该外露部141包括沿极耳13延伸方向(即第二方向y)相对设置的第一部分1411和第二部分1412，避空区141d设置于第一部分1411和第二部分1412之间，避空区141d在极耳胶14上形成一垂直于极耳13延伸方向y的易折线，在该易折线处，极耳13及极耳胶14的弯折难度要小于其余位置。
55.对于弯折状态的极耳胶14，如图4和图5所示，极耳胶14包括延伸出封装部11a的外露部141，该外露部141包括第一子部分141a、弯折部141b和第二子部分141c，第一子部分141a与封装部11a连接并沿第一方向x延伸，第二子部分141c与第一子部分141a沿第二方向y相对设置，弯折部141b连接于第一子部分141a和第二子部分141c，弯折部141b设有避空区141d。其中，电芯10在由图1至图3变为图4和图5的状态后，第一部分1411形变为第一子部分141a，第二部分1412形变为弯折部141b和第二子部分141c。
56.避空区141d可以降低极耳胶14的弯折难度，弯折部141b弯折后在电芯10长度方向(即第二方向y)上的长度得以降低，有利于降低电芯10所需的封装空间，以及有利于提升电芯10的容量。
57.应理解，极耳胶14也可以不设置第二子部分141c，而设置第一子部分141a和弯折部141b。弯折部141b在第二方向y上的长度可理解为：沿第一方向x观察，弯折部141b的正投影在第二方向y上的长度。沿第二方向y，极耳胶14在未弯折状态的长度大于弯折状态的长度，对应地，如图1至图3所示，弯折部141b在弯折前均沿第二方向y延伸，第一子部分141a和第二子部分141c在弯折前均沿第二方向y延伸且相对设置，而在弯折后，第一子部分141a沿第一方向x延伸，第二子部分141c沿第一方向x的反方向延伸；避空区141d在第二方向y上的长度在未弯折状态的大于弯折状态的。
58.如图4和图5所示，弯折部141b包括沿第二方向y相对设置的第一弯折部141e和第二弯折部141f，避空区141d设置于第一弯折部141e和第二弯折部141f之间。在本实施例中，在电芯10处于未弯折状态时，避空区141d在外露部141上垂直于极耳13延伸方向连续分布，在电芯10处于弯折状态时，避空区141d在弯折部141b上沿第三方向z连续分布，可以视为避空区141d沿第三方向z贯穿弯折部141b。
59.如图4和图5、图6所示，第一弯折部141e和第二弯折部141f均为一段弧形结构，第一弯折部141e的曲率半径为r1，第二弯折部141f的曲率半径为r2，曲率半径r1可以理解为与第一弯折部141e的一端、第一弯折部141e的另一端、以及第一弯折部141e上的一端和另一端的中间点的距离均相等的长度，曲率半径为r2可以理解为与第二弯折部141f的一端、第
二弯折部141f的另一端、以及第二弯折部141f上的一端和另一端的中间点的距离均相等的长度。在一些场景中，0.1mm≤r1≤0.5mm，0.1mm≤r2≤0.5mm，通过减小第一弯折部141e和第二弯折部141f的曲率半径，减小第一弯折部141e和第二弯折部141f的曲率，降低弯折部141b弯折后在第二方向y上的长度，有利于降低电芯10所需的封装空间，以及提升电芯10的容量。
60.在一些场景中，如图7所示，避空区141d可以通过激光切割工艺制得。极耳13和极耳胶14未弯折的电芯10放置于预定区域，并且被定位装置71定位，激光发生装置72沿第三方向z对极耳胶14的一侧(即位于极耳13一侧面上的极耳胶14)进行切割，然后将电芯10翻转并对极耳胶14的另一侧(即位于极耳13另一侧面上的极耳胶14)进行切割，以此制得避空区141d。在激光切割过程中，连续分布的避空区141d有利于降低制备难度。
61.在一些实施例中，沿第二方向y，避空区141d在弯折前的长度可以大于弯折后的长度，如图5所示，避空区141d在弯折后的长度为d1，且0＜d1≤0.4mm。通过减小避空区141d在第二方向y上的长度，使得第一弯折部141e和第二弯折部141f之间的距离d1减小，可以降低避空区141d边缘(即第一弯折部141e和第二弯折部141f在被切割边缘)的毛刺等刺破封装胶纸的风险，该封装胶纸用于封装并保护电芯10的头部结构，以使头部结构(例如封装部11a、电路板21)与外界隔绝(包括电气绝缘)等。
62.在一些实施例中，请一并结合图4和图5所示，沿第二方向y，第一弯折部141e在弯折后的长度为d2，且0.2mm≤d2≤1.0mm，通过减小d2，可以降低第一弯折部141e在断口处(即被切割边缘)的毛刺等刺破封装胶纸的风险。第一弯折部141e在弯折后的长度可理解为：沿第一方向x观察，第一弯折部141e的正投影在第二方向y上的长度。
63.在一些实施例中，如图5所示，弯折部141b在第一方向x上的长度为d3，且0.1mm≤d3≤0.5mm，通过减小d3，降低弯折部141b在电芯10厚度方向(即第一方向x)上的长度，有利于降低电芯10整体的厚度。弯折部141b在第一方向x上的长度可理解为：沿第二方向y观察，弯折部141b(包括第一弯折部141e和第二弯折部141f)的正投影在第一方向x上的长度。
64.第二实施例
65.本技术的各个实施例采用相同标号标识相同名称的结构元件。
66.在前述实施例的描述基础上，但与其不同的是，如图8和图9所示，为极耳胶14未弯折状态的结构示意图。在本实施例的电芯10中，在电芯10处于未弯折状态时，避空区141d在外露部141上垂直于极耳13延伸方向间隔分布，在电芯10处于弯折状态时，避空区141d在弯折部141b上沿第三方向z间隔分布。第一弯折部141e和第二弯折部141f之间仍然连接，而未完全断开，以此有利于提高弯折部141b的结构强度，提高极耳13的保护效果，并降低第一弯折部141e和第二弯折部141f在断口处(即避空区141d边缘)的毛刺等刺破封装胶纸的风险。
67.各个避空区141d的形状可以为图8和图9所示的矩形，也可以为圆形、三角形等其他类型的多边形，本技术的实施例不予以限定。
68.另外，每一极耳13处的极耳胶14所设置的避空区141d的数量，本实施例不予以限定，图8和图9所示的四个避空区141d仅为示例性展示。
69.第三实施例
70.在前述第一实施例的描述基础上，但与其不同的是，请一并参阅图10和图11所示，为极耳胶14未弯折状态的结构示意图。沿第三方向z，第一弯折部141e在弯折前和弯折后的
长度保持不变，第二弯折部141f在弯折前和弯折后的长度也保持不变。为便于描述，本实施例在未弯折状态的图10和图11中标识第一弯折部141e和第二弯折部141f的长度之差。
71.在本实施例的电芯10中，在电芯10处于未弯折状态时，沿垂直于极耳13延伸方向y，在极耳的至少一侧(例如图11所示的左侧和右侧)，第一部分1411的长度小于第二部分1412的长度，在电芯10处于弯折状态时，沿第三方向z，在极耳13的第一侧和第二侧(即图11所示的左侧和右侧)，第二弯折部141f的长度均小于第一弯折部141e的长度，降低第二弯折部141f在断口处的毛刺等刺破封装胶纸的风险。
72.可选地，沿第三方向z，在极耳13的左侧或者右侧，第二弯折部141f与第一弯折部141e的长度之差为d0，且0.5mm＜d0≤3.0mm。应该理解的是，在极耳13的左侧或者右侧，第二弯折部141f与第一弯折部141e的长度之差可以相等、也可以不相等；或者，第二弯折部141f与第一弯折部141e仅在其中一侧具有长度之差，而在另一侧的长度相等(即平齐)。
73.在其他实施例中，沿第三方向z，可以仅在极耳13的至少一侧，设置第一弯折部141e的长度小于第二弯折部141f的长度。
74.第四实施例
75.在前述实施例的描述基础上，但与其不同的是，如图12至图15所示，为极耳胶14未弯折状态的结构示意图，如图16和图17所示，为极耳胶14弯折状态的结构示意图。
76.在图16和图17所示的场景中，第一侧部位于极耳13的左侧，第二侧部位于极耳13的右侧。
77.在本实施例中，避空区141d设置于弯折部141b的第二侧部，即，弯折部141b在极耳13的右侧设置避空区141d，避空区141d可以降低极耳胶14的弯折难度，而极耳胶14在极耳13的内侧未设置避空区141d，内侧的极耳胶14可以降低极耳13与电路板21及封装部11a裁切口的铝塑膜电接触的风险，从而从整体上降低电芯10发生短路导致的安全风险。
78.如图17，沿第二方向y，位于极耳13朝向封装部11a一侧的极耳胶14的长度为d4，且0.5mm＜d4≤2.5mm，通过增大极耳13朝向封装部11a一侧的极耳胶14在第二方向y上的长度，可以降低极耳13与电路板21及封装部11a裁切口的铝塑膜电接触的风险。
79.请继续参阅图16和图17，在将本实施例的电芯10与电路板21连接形成电池20的场景中，电路板21可以邻近封装部11a设置，对应地，极耳13弯折后延伸至电路板21的背向封装部11a的一侧(即上方)，为适应该场景所需，极耳胶14可以仅包括第一子部分141a和弯折部141b，弯折部141b可以包括两部分，与第一子部分141a连接的其中一部分可相当于前述实施例所描述的第一弯折部141e，另一部分可以沿第二方向y延伸而未发生弯折，可以减少极耳胶14发生弯折的部位，降低极耳胶14因弯折发生破裂的风险。
80.应理解，前述各个实施例也可以采用本实施例的设置，即，弯折部141b在极耳13的外侧设置各个实施例对应的避空区141d，而内侧未设置避空区141d，也可以降低电芯10发生短路导致的安全风险。
81.本技术的实施例还提供一种电池，如图4至图6所示，该电池20包括电路板21、以及上述任一项实施例的电芯10，电路板21设置于封装部11a背向电极组件的一侧，且电路板21与电芯10的极耳13电连接，例如电路板21通过导电件22与极耳13电连接。可选地，如图4至图6所示，电路板21固定于封装部11a的上表面，降低电池20的头部结构在第二方向y上的长度，从而有利于降低电池20的头部空间。
82.电路板21所适用的电池20的类型，本技术的实施例不予以限定，电路板21的形状、尺寸及功用等，可根据应用场景而定。例如，在一些场景中，电路板21可以为刚性电路板，例如印制电路板(printed circuit board,pcb)，或者柔性电路板(flexible printed circuit,fpc)，电路板21可以集成有bms(battery management system,电池管理系统)，用于对电芯10的充放电进行控制，确保安全。
83.在具体场景中，电池20包括但不限于所有种类的原电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池和电容器(例如超级电容器)电池，可以为软包电池。电池20可优选为锂二次电池。本技术的实施例的电池20可以以单个电池、电池单元或者电池模组的形式存在。
84.本技术的实施例还提供一种电子设备，包括负载以及上述任一实施例的电池20或者电芯10，电池20或者电芯10为负载供电。
85.电子设备可以以各种具体形式来实施，例如，无人机、电动车、电动清洁工具、储能产品、电动汽车、电动自行车、电动导航工具等电子产品。在实用场景中，电子设备具体包括但不限于为：备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车电动工具、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。
86.本领域技术人员可理解的是，除特别用于移动目的的元件之外，根据本技术实施例的构造也能够应用于固定类型的电子设备。
87.由于电池20和电子设备具有前述任一实施例的电芯10，因此，该电池20和电子设备能够产生对应实施例的电芯10具有的有益效果。
88.应该理解的是，以上所述仅为本技术的部分实施例，并非因此限制本技术的专利范围，对于本领域普通技术人员而言，凡是利用本说明书及附图内容所作的等效结构变换，均同理包括在本技术的专利保护范围内。
89.尽管本文采用术语“第一、第二”等描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
90.另外，在本技术实施例的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术相应实施例的技术方案和简化描述，而非指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。