电化学装置和电子装置的制作方法

1.本技术涉及储能技术领域，尤其涉及一种电化学装置以及具有该电化学装置的电子装置。


背景技术：

2.随着消费电子类产品如电动车、笔记本电脑、手机、平板电脑和无人机等的普及，现有的电化学装置(例如，锂离子电池)的能量密度越来越高，以提升电子类产品的续航能力。然而，越高的能量密度，也意味着电化学装置发生起火、爆炸等意外情况时，具有更大的破坏能量。因此，怎样在电化学装置具有更高的能量密度的同时，提升电化学装置的安全性成为了一个亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.鉴于现有技术存在的不足，有必要提出一种电化学装置。
4.另，还有必要提供一种具有该电化学装置的电子装置。
5.本技术提供一种电化学装置，包括极性件及至少一开关单元。极性件包括极性相反的第一极性件及第二极性件。开关单元电连接第一极性件和第二极性件。开关单元包括压力敏感件或温度敏感件中的至少一种，开关单元用于导通或断开第一极性件与第二极性件的电连接。
6.本技术将开关单元的一端连接至电化学装置的第一极性件，另一端连接至电化学装置的第二极性件，且开关单元包括压力敏感件或温度敏感件中的至少一种，以在电化学装置受到撞击或温度过高时，通过开关单元导通第一极性件和第二极性件释放能量，以提高电化学装置的安全性。
7.在一些可能的实现方式中，开关单元包括第一导件、绝缘弹性件和第二导件，第一导件与绝缘弹性件的一端连接，且共同电连接第一极性件。第二导件与绝缘弹性件的另一端连接，且共同电连接第二极性件。第一导件与第二导件沿绝缘弹性件伸缩的方向相对间隔设置，绝缘弹性件用于将第一导件和第二导件可分离的电连接。在一些可能的实现方式中，电化学装置还包括继电器，继电器包括线圈、铁芯、动触点及静触点，线圈的两端连接至第二导件与第二极性件之间，动触点电连接至线圈与第二导件之间，静触点电连接至第一极性件与第一导件之间。
8.在一些可能的实现方式中，开关单元包括敏感电阻及二极管，敏感电阻一端连接第一极性件，敏感电阻的另一端电连接至二极管的一端，二极管的另一端电连接至第二极性件。在一些可能的实现方式中，当电化学装置的压强大于或等于第一预设阈值，二极管导通；或电化学装置的温度大于或等于第二预设阈值时，二极管导通；或电化学装置所处环境的温度大于或等于第二预设阈值时，二极管导通。
9.在一些可能的实现方式中，敏感电阻为力敏电阻或热敏电阻。
10.在一些可能的实现方式中，第一极性件包括第一极片，第二极性件包括第二极片，
开关单元连接第一极片末端的空白集流体以及与第二极片末端的空白集流体对应的第二极片。在一些可能的实现方式中，开关单元连接第一极片末端的空白集流体以及与第一极片末端的空白集流体对应的第二极片上未设置活性物质的一侧。
11.在一些可能的实现方式中，第一极性件包括第一极片及第一极耳，第二极性件包括第二极片及第二极耳。开关单元连接第一极片和第二极耳或开关单元连接第二极片和第一极耳。
12.在一些可能的实现方式中，电化学装置还包括隔膜。第一极片、隔膜及第二极片层叠卷绕形成电极组件。
13.在一些可能的实现方式中，电化学装置还包括收容袋，开关单元、第一极片及第二极片容置于收容袋内。
14.在一些可能的实现方式中，第一极性件包括第一极耳，第二极性件包括第二极耳，开关单元连接第一极耳和第二极耳。
15.在一些可能的实现方式中，电化学装置还包括收容袋，第一极耳与第二极耳部分露出于收容袋，开关单元设置于收容袋表面或收容袋内。
16.在一些可能的实现方式中，第一极性件还包括第一极片，第二极性件还包括第二极片。电化学装置还包括隔膜。第一极片、隔膜及第二极片卷绕形成电极组件，电极组件设置于收容袋内，开关单元设置于电极组件的表面。
17.在一些可能的实现方式中，电化学装置还包括壳体，第一极耳及第二极耳部分露出于壳体，收容袋至少部分设置于壳体内，开关单元设置于壳体表面。在一些可能的实现方式中，开关单元设置于壳体背离电极组件的表面。
18.在一些可能的实现方式中，开关单元在电化学装置的厚度方向上的投影与第一极耳及第二极耳在厚度方向上的投影不重合。在一些可能的实现方式中，开关单元设置在电化学装置的侧面，该侧面位于电化学装置的厚度方向上。
19.本技术还提供一种电子装置，包括如上任一项所述的电化学装置。
附图说明
20.图1为本技术一实施方式提供的电化学装置的功能框图。
21.图2为本技术一实施例提供的电化学装置的剖视图。
22.图3为本技术一实施例中，图2所示电化学装置中开关单元的电路图。
23.图4为本技术一实施例中，图2所示电化学装置中开关单元的电路图。
24.图5为本技术一实施例提供的电化学装置的示意图。
25.图6为本技术另一实施例提供的电化学装置的示意图。
26.图7为本技术另一实施例提供的电化学装置的立体示意图。
27.图8为图7所示电化学装置的另一角度的示意图。
28.图9为本技术另一实施例中电化学装置的立体示意图。
29.图10为图9所示电化学装置沿第一方向的示意图。
30.图11为图9所示电化学装置沿第二方向的示意图。
31.图12为本技术另一实施例中电化学装置的示意图。
32.图13为本技术另一实施例中电化学装置的示意图。
33.图14为本技术另一实施例中电化学装置的示意图。
34.图15为图14所示电化学装置的立体示意图。
35.图16为本技术一实施例中开关单元与极性组件的电路图。
36.图17为本技术提供的电化学装置应用于电子装置上的示意图。
37.主要元件符号说明
38.电子装置
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ139.电化学装置
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100、200、300、400、500、600
40.极性件
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10
41.第一极性件
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11
42.第一极片
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111
43.第一极耳
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112
44.第二极性件
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12
45.第二极片
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121
46.第二极耳
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122
47.隔离膜
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131
48.绝缘件
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141
49.开关单元
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20、20a、20b、20c
50.敏感电阻
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21
51.二极管
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22
52.导线
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23
53.电阻
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24
54.第一导件
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21c
55.绝缘弹性件
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22c
56.第二导件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
23c
57.继电器
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24c
58.线圈
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241c
59.铁芯
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242c
60.动触点
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243c
61.静触点
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244c
62.收容袋
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30
63.第一侧面
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301
64.第二侧面
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302
65.第三侧面
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303
66.第四侧面
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304
67.第五侧面
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305
68.第六侧面
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306
69.壳体
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40
70.第七侧面
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401
71.第八侧面
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402
72.电极组件
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50
73.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。
具体实施方式
74.下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。除非另有定义，本文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的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
75.下文，将详细地描述本技术的实施方式。但是，本技术可体现为许多不同的形式，并且不应解释为限于本文阐释的示例性实施方式。而是，提供这些示例性实施方式，从而使本技术透彻的和详细的向本领域技术人员传达。
76.另外，为了简洁和清楚，在附图中，各种组件、层的尺寸或厚度可被放大。遍及全文，相同的数值指相同的要素。如本文所使用，术语“及/或”、“以及/或者”包括一个或多个相关列举项目的任何和所有组合。另外，应当理解，当要素a被称为“连接”要素b时，要素a可直接连接至要素b，或可能存在中间要素c并且要素a和要素b可彼此间接连接。
77.进一步，当描述本技术的实施方式时使用“可”指“本技术的一个或多个实施方式”。
78.本文使用的专业术语是为了描述具体实施方式的目的并且不旨在限制本技术。如本文所使用，单数形式旨在也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。应进一步理解，术语“包括”，当在本说明书中使用时，指存在叙述的特征、数值、步骤、操作、要素和/或组分，但是不排除存在或增加一个或多个其他特征、数值、步骤、操作、要素、组分和/或其组合。
79.空间相关术语，比如“上”等可在本文用于方便描述，以描述如图中阐释的一个要素或特征与另一要素(多个要素)或特征(多个特征)的关系。应理解，除了图中描述的方向之外，空间相关术语旨在包括设备或装置在使用或操作中的不同方向。例如，如果将图中的设备翻转，则描述为在其他要素或特征“上方”或“上”的要素将定向在其他要素或特征的“下方”或“下面”。因此，示例性术语“上”可包括上面和下面的方向。应理解，尽管术语第一、第二、第三等可在本文用于描述各种要素、组分、区域、层和/或部分，但是这些要素、组分、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语用于区分一个要素、组分、区域、层或部分与另一要素、组分、区域、层或部分。因此，下面讨论的第一要素、组分、区域、层或部分可称为第二要素、组分、区域、层或部分，而不背离示例性实施方式的教导。
80.实施例一
81.请参阅图1，本技术一实施方式提供一种电化学装置100，包括极性件10及至少一开关单元20。其中，极性件10包括第一极性件11及第二极性件12。开关单元20的一端电连接至第一极性件11，开关单元20的另一端电连接至第二极性件12。如此，开关单元20可用于导通或断开第一极性件11与第二极性件12的电连接。
82.可以理解，极性件10可以是电化学装置100中具有电性的部件。且在极性件10中，第一极性件11与第二极性件12的极性相反。例如，在一些实施例中，第一极性件11可以是正
极极片或正极极耳中的一种，第二极性件12可以是负极极片或负极极耳中的一种。
83.在一些实施例中，开关单元20可以是压力敏感件或温度敏感件中的至少一种。可以理解，压力敏感件是指将感受到的压力信号，按照一定的规律将压力信号转换成其他物理信号的器件或装置，例如压敏电阻或弹簧等。温度敏感件是指将感受到的温度信号，按照一定的规律将温度信号转换成其他物理信号的器件或装置，例如热敏电阻等。
84.如此，当开关单元20包括压力敏感件，且电化学装置100受到撞击时(即电化学装置100受到的压强大于或等于第一预设阈值)，第一极性件11与第二极性件12通过开关单元20导通，电化学装置100通过开关单元20释放能量，以提高电化学装置的安全性。可以理解，当开关单元20包括温度敏感件，且电化学装置100的温度或所述电化学装置100所处环境的温度大于或等于第二预设阈值时，第一极性件11与第二极性件12通过开关单元20导通，电化学装置100通过开关单元20释放能量，以提高电化学装置的安全性。
85.请继续参阅图2，在一些实施例中，第一极性件11包括第一极片111及第一极耳112，第二极性件12包括第二极片121及第二极耳122。
86.可以理解，第一极片111与第二极片121分别由空白集流体设置不同的活性物质形成。可以理解，在一些实施例中，第一极片111与第二极片121之间还设置有隔离膜131。如此，第一极片111、第二极片121和隔离膜131通过卷绕(请参图2)或叠片(图未示)形成电极组件50。可以理解，第一极片111可以是正极极片或负极极片两者中的其中一种，第二极片121可以是正极极片或负极极片两者中的另一种。第一极耳112可以连接至第一极片111的起始端的空白集流体上，第二极耳可以连接至第二极片121的起始端的空白集流体上。
87.可以理解，开关单元20一端连接至第一极片111或第一极耳112，开关单元20的另一端连接至第二极片121或第二极耳122。如此，当开关单元20导通时，电化学装置100可通过开关单元20释放能量。
88.请继续参阅图2，在一些实施例中，开关单元20一端连接至第一极片111，开关单元20的另一端连接至第二极片121。
89.请一并参阅图3，在一些实施例中，开关单元20包括敏感电阻21及二极管22。敏感电阻21一端连接第一极性件11，例如第一极片111。敏感电阻21的另一端电连接至二极管22的一端。二极管22的另一端电连接至第二极性件12，例如第二极片121。如此，第一极片111通过敏感电阻21及二极管22电连接至第二极片121。
90.在一些实施例中，敏感电阻21一端连接至第一极片111末端的空白集流体，敏感电阻21的另一端电连接至二极管22的一端。二极管22的另一端连接至第二极片121。
91.可以理解，在本实施例中，电化学装置100中的开关单元20的工作原理如下：
92.可以理解，第一极片111、第二极片121、敏感电阻21及二极管22互相电连接，形成电回路。在该电回路中，第一极片111及第二极片121等同于电源的两极，用于输出电压。在正常的环境条件下，例如，电化学装置100受到的压强小于第一预设阈值，及/或电化学装置100所述环境的温度小于第二预设阈值时，敏感电阻21的阻值大于二极管22两端的电阻值，故敏感电阻21两端的电压大于二极管22两端的电压，且二极管22两端的电压小于截止电压(例如0.7v)，故二极管截止，故该电回路无法导通。
93.当电化学装置所处的环境发生变化时，例如遭到撞击或环境温度产生变化等，敏感电阻21的电阻值因环境条件的变化而降低，如此，敏感电阻21两端的电压亦降低。而第一
极片111与第二极片121两端输出的电压不变，故二极管22两端的电压增大。当二极管22两端的电压大于截止电压(例如0.7v)时，电回路导通，敏感电阻21将第一极片111与第二极片121输出的电能转化为热能进行释放，从而降低电化学装置100的电压，降低电化学装置100的安全风险。
94.即电化学装置100受到的压强大于或等于第一预设阈值(例如5mpa)时，及/或电化学装置100所述环境的温度大于或等于第二预设阈值(例如150℃)时，二极管22导通，使得电化学装置100通过敏感电阻21释放能量，降低电化学装置100的安全风险。
95.在一些实施例中，敏感电阻21可以是力敏电阻或热敏电阻。可以理解，当敏感电阻21为力敏电阻时，敏感电阻21的电阻值随着感应到的压力的增大而减小，敏感电阻21的电阻值随着感应到的压力的减小而增大。可以理解，当敏感电阻21为热敏电阻时，敏感电阻21的电阻值随着感应到的温度的增大而减小，敏感电阻21的电阻值随着感应到的温度的减小而增大。
96.可以理解，当开关单元20中的敏感电阻为热敏电阻时，电化学装置100更容易通过热箱测试等与电化学装置100所处环境的温度有关的测试。例如，在一些实施例中，热箱测试为：在恒温条件下，将电化学装置100放置于150℃的热箱中，观察电化学装置100是否燃烧或爆炸。
97.当开关单元20中的敏感电阻为力敏电阻时，电化学装置100更容易通过撞击测试、针刺测试、挤压测试等与电化学装置100受到的压强有关的测试。例如，在一些实施例中，撞击测试为：在恒温条件下，根据不同的测试标准，采用对应质量的重锤或铁棒对电化学装置100进行撞击，观察电化学装置100是否燃烧或爆炸。
98.在一些实施例中，开关单元20(即敏感电阻21及二极管22)通过导线23电连接至第一极片111及第二极片121。且开关单元20(即敏感电阻21与二极管22)及导线23的表面包覆有绝缘件141，从而降低开关单元20及导线23的漏电风险，以进一步提高电化学装置100的安全性。
99.可以理解，由于第一极片111与第二极片121的末端还包覆有隔离膜131，为了防止导线刺破隔离膜131，故二极管22的另一端电连接至与第一极片111的空白集流体的末端对应的第二极片121上未设置活性物质的一侧。如此，开关单元20a设置于绝缘件141与第二极片121之间。在一些实施例中，绝缘件141为绝缘胶带。如此，绝缘件141还用于将开关单元20固定在第二极片121的表面。
100.请再次参阅图2，在本实施例中，第一极片111末端的空白集流体自电极组件50的一侧，围绕电极组件50的一端延伸至至电极组件50的另一侧，并与导线23连接。
101.本技术不对第一极片111末端的空白集流体及导线23的长度做限制。例如，在其他实施例中，亦可由导线23自电极组件50的一侧，围绕电极组件50的一端延伸至电极组件50的另一侧，以与第一极片111末端的空白集流体连接。
102.可以理解，在一些实施例中，开关单元20可为一独立的电子元件，即敏感电阻21与二极管22可一体化设计为一独立的电子元件。
103.请继续参阅图4，在一些实施例中，电化学装置100还包括电阻24。在一些实施例中，电阻24、二极管22及敏感电阻21串联连接于第一极性件11(例如第一极片111)与第二极性件12(例如第二极片121)之间。可以理解，电阻24可加快将电能转化为热能，加速电化学
装置100释放能量，进一步降低电化学装置100的安全风险。
104.可以理解，在一些实施例中，敏感电阻21、二极管22及电阻24可为一体化设计的电子元件，即在一些实施例中，敏感电阻21、二极管22及电阻24可一体化设计为一独立的电子元件。电阻24的阻值可以为1mω至100mω，可以获得较安全的放电电流以及较快的放电速度。
105.请再次参阅图2，将z方向定义为电化学装置100的厚度方向。基于此种方位定义，采用了“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系的描述，这仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置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发明保护范围的限制。
106.开关单元20在电化学装置100的厚度方向(即z方向)上的投影，与第一极耳112及第二极耳122在电化学装置100的厚度方向(即z方向)上的投影不重合。如此，可在电化学装置100中设置开关单元20的同时，尽可能降低电化学装置100的厚度。
107.例如，在一些实施例中，开关单元20可设置于第二极片121的末端上未设置活性物质的一侧，且开关单元20在电化学装置100上的厚度方向的投影，位于第一极耳112与第二极耳122在电化学装置100上的厚度方向的两个投影之间。
108.可以理解，为了尽可能地降低电化学装置100的厚度，敏感电阻21(例如力敏电阻或温敏电阻)及发热电阻24优先采用薄膜电阻。在其他实施例中，敏感电阻21及发热电阻24亦可采用其他形状的电阻，例如呈圆柱形或呈方块形等。
109.在一些实施例中，电化学装置100还包括收容袋30。开关单元20、第一极片111、第二极片121及隔离膜131均容置于收容袋30内。即收容袋30可用于收容电极组件50及开关单元20。在一些实施例中，收容袋30可以是采用封装膜(如铝塑膜)封装得到的包装袋，即在一些实施例中，电化学装置100可为软包电池。可以理解，第一极耳112及第二极耳122从收容袋30部分露出。
110.实施例二
111.请继续参阅图5及图6，本技术还提供一种电化学装置200。电化学装置200亦包括第一极片111、第二极片121、隔离膜131、第一极耳112、第二极耳122、收容袋30及至少一开关单元20a。电化学装置200与电化学装置100的区别在于，电化学装置200的开关单元20a的电连接方式与电化学装置100中开关单元20的电连接方式不同。
112.在本实施例中，开关单元20a、第一极片111、第二极片121亦均收容于收容袋30内。第一极耳112一端连接至第一极片111的起始端的空白集流体，另一端露出于收容袋30。第二极耳122一端连接至第二极片121的起始端的空白集流体，另一端露出于收容袋30。
113.请参阅图5，在一实施例中，开关单元20a的一端通过导线23连接至第一极耳112远离第一极片111的一端，开关单元20a的另一端通过导线23连接至第二极耳122远离第二极片121的一端。且开关单元20a设置于电极组件50的表面。
114.可以理解，电化学装置200中开关单元20a的工作原理与电化学装置100中开关单元20的工作原理大致相同，以下不再赘述。
115.可以理解，在一些实施例中，开关单元20a及导线23的表面还包覆有绝缘件141(图未示出)。如此，可降低开关单元20a及导线23因短路对电化学装置200的影响，进一步提高电化学装置200的安全性。在一些实施例中，绝缘件141还可以是绝缘胶带。如此，绝缘件141
还用于将开关单元20a固定于电极组件50的表面。
116.可以理解，为了尽可能地减少电化学装置200的厚度，在一些实施例中，开关单元20a在电化学装置200的厚度方向(即z方向)上的投影，与第一极耳112及第二极耳122在电化学装置200的厚度方向(即z方向)上的投影不重合。
117.在一些实施例中，开关单元20a设置于电化学装置200的侧面上，且该侧面位于电化学装置200的厚度方向上。具体地，在本实施例中，开关单元20a设置于电极组件50的表面与收容袋30的内表面之间，且该表面位于电极组件50的厚度方向上。导线23横跨电极组件50的若干层第一极片111及第二极片121，以连接开关单元20a与第一极耳112，及连接开关单元20a与第二极耳122。
118.请继续参阅图6，在另一实施例提供的电化学装置200中，开关单元20a一端连接至第一极耳112，开关单元20a的另一端连接至第二极片121。具体地，开关单元20a的一端连接至第一极耳112远离第一极片111的一端，开关单元20a的另一端连接至第二极片121未设置活性物质的一侧。
119.可以理解，在其他实施例中，开关单元20a的一端可以通过导线23连接至第一极片111，开关单元20a的另一端可以通过导线23连接至第二极耳122。
120.可以理解，在一些实施例中，开关单元20a可以通过导线23电连接至第一极片111(或第二极片121)起始端的空白集流体或第一极片111(或第二极片121)的其他任意位置。
121.可以理解，本技术不对开关单元20a在收容袋30内的位置进行限定，亦不对导线23的长度及延伸方向进行限制。如此，在其他实施例中，开关单元20a可以设置在电极组件50位于其他方向的表面。导线23可以根据电化学装置200的具体结构及本领域技术人员的实际需要绕设于电极组件50的任意表面。
122.实施例三
123.可以理解，本技术不对电化学装置200中的开关单元20a的数量进行限制。例如，请参阅图7至图8，本技术还提供一种电化学装置300。电化学装置300上可设置多个开关单元20a。
124.为了在下文中清楚地描述各个方位，在图7中建立一坐标系对电化学装置300的各个方向进行了定义。其中，第一方向z定义为电化学装置300的厚度方向，第二方向x定义为电化学装置300的长度方向，第三方向y定义为电化学装置300的宽度方向。其中，第三方向y在水平面内与第二方向x垂直，第一方向z垂直于第二方向x和第三方向y形成的平面。
125.请继续参阅图7，在一些实施例中，电化学装置300大致呈长方体结构。基于上述的方位定义，收容袋30形成了位于厚度方向上的两相对侧面，即第一侧面301与第二侧面302；形成了位于长度方向上的两相对侧面，即第三侧面303与第四侧面304；形成了位于宽度方向上的两相对侧面，即第五侧面305与第六侧面306。基于上述方位定义，采用了“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系的描述，这仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置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发明保护范围的限制。
126.请一并参阅图5及图7，可以理解，电化学装置300的收容袋30中容置有电极组件50。在一些实施例中，电化学装置300可包括两个并联的开关单元20a。且两开关单元20a设置于电极组件50的表面，且该表面对应于收容袋30的第一侧面301或第二侧面302。
127.请一并参阅图7及图8，在一些实施例中，电化学装置300还包括电阻24。在一些实施例中，电阻24可设置于收容袋30内(请参图7)。在一些实施例中，电阻24亦可设置于收容袋30表面(请参图8)。
128.请参阅图7，在一些实施例中，两开关单元20a分别设置于第一侧面301及第二侧面302。其中一开关单元20a两端的导线23横跨第一侧面301，且分别延伸至第三侧面303及第四侧面304。另一开关单元20a两端的导线23横跨第二侧面302，且分别延伸至第三侧面303及第四侧面304。两开关单元20a两端的导线23分别在第三侧面303及第四侧面304连接。第三侧面303上的导线23还沿第三侧面303及第五侧面305延伸，以与第二极耳122连接。第四侧面304上的导线23沿第四侧面304延伸一段距离后，弯折延伸至第一侧面301，继而延伸至第五侧面305，并在第五侧面305上与电阻24及第一极耳112连接。
129.可以理解，图8的电化学装置300中开关单元20a的设置方式与图8中开关单元20a的设置方式大致相同，区别在于，图7中的电阻24露出于收容袋30。
130.可以理解，在其他实施例中，电阻24亦可以直接与二极管22及敏感电阻21串联连接。
131.实施例四
132.请一并参阅图9至图11，本技术另外一实施例还提供一种电化学装置400。可以理解，电化学装置400亦包括第一极片111、第二极片121、隔离膜131、第一极耳112、第二极耳122、收容袋30及开关单元20b。可以理解，电化学装置400与电化学装置300的区别在于，电化学装置400还包括壳体40，且电化学装置400中的开关单元20b的设置位置及电连接关系与电化学装置300中的开关单元20a的设置位置及电连接关系不同。
133.壳体40包覆收容袋30，且第一极耳112与第二极耳122部分从壳体40露出。可以理解，壳体40用于进一步保护电化学装置400，降低电化学装置400遭遇划伤或撞击的风险。
134.可以理解，在一些实施例中，壳体40可一体成型，例如，壳体40一体注塑形成于收容袋30的表面。在一些实施例中，壳体40亦可由若干模块配合并固定连接形成，若干模块一起配合形成收容收容袋30的收容空间。可以理解，电极组件50收容于收容袋30中。在一些实施例中，壳体40的若干模块亦可通过注塑形成。在一些实施例中，壳体40的材质可为塑料或复合材料。如此，在一些实施例中，电化学装置400可以是应用于手机等无线通讯装置的锂电池。
135.在本实施例中，开关单元20b设置于收容袋30的表面与壳体40的内表面之间。且开关单元20b一端连接至第一极耳112，另一端连接至第二极耳122。可以理解，开关单元20b的一端连接至第一极耳112露出收容袋30的一端，开关单元20b的另一端连接至第二极耳122露出收容袋30的一端。在本实施例中，第一极片111、第二极片121、隔离膜131收容于收容袋30内。
136.可以理解，第一极片111、第二极片121和隔离膜131通过卷绕或叠片形成电极组件50。第一极耳112的另一端伸进收容袋30，并连接至第一极片111的起始端。第二极耳122的另一端伸进收容袋30，并连接至第二极片121的起始端。
137.在一些实施例中，开关单元20b设置于电化学装置400的厚度方向上的两个侧面。例如，开关单元20b可以设置于电化学装置400在厚度方向上的两个表面，即收容袋30的第一侧面301上及/或第二侧面302上。
138.可以理解，开关单元20b亦包括敏感电阻21、二极管22及导线23。可以理解，在一些实施例中，由于收容袋30的第一侧面301与第二侧面302的面积相较于其他侧面(例如第三侧面303、第四侧面304、第五侧面305及第六侧面306)的面积较大，因此，第一侧面301及第二侧面302更容易受到撞击。如此，在一些实施例中，开关单元20b可设置于第一侧面301及/或第二侧面302的几何中心。
139.可以理解，在一些实施例中，为了降低电化学装置400的开关单元20b被破坏的概率，导线23尽可能沿着收容袋30的第三侧面303、第四侧面304、第五侧面305及第六侧面306设置。
140.在一些实施例中，电化学装置400亦包括电阻24。电阻24设置于收容袋30的第五侧面305上，具体设置于第一极耳112与第二极耳122之间。如此，在设置电阻24的同时，亦不会增加电化学装置300的厚度。
141.可以理解，开关单元20b与电阻24的连接方式，与图7所示的开关单元20a与电阻24的连接方式大致相同，区别在于开关单元20b及电阻24均设置于收容袋30表面。
142.在一些实施例中，电化学装置400还可设置若干并联连接的开关单元20b。
143.请再次参阅图9至图11，在一些实施例中，若干开关单元20b包括两个开关单元20b。开关单元20b亦设置于电化学装置400的侧面上，且该侧面位于厚度方向上。即其中一开关单元20b设置于收容袋30的第一侧面301，另一开关单元20b设置于收容袋30的第二侧面302。
144.请继续参阅图12，在一些实施例中，电化学装置400可包括三个及三个以上的若干开关单元20b。其中，若干开关单元20b并联连接，且成一直线排列在收容袋30的第一侧面301及/或第二侧面302的沿长度方向延伸的中轴线上。
145.本技术不对开关单元20b的设置位置进行限制。例如，请继续参阅图13，电化学装置400上设置若干开关单元20b。其中，若干开关单元20b并联连接，且可根据实际的使用需求设置在任意位置。
146.可以理解，在一些实施例中，若干开关单元20b并联连接后再与电阻24串联连接。在一些实施例中，电阻24亦可以与任一开关单元20b串联连接，且串联连接的电阻24及该开关单元20b再与若干开关单元20b并联连接。
147.请一并参阅图14至图15，本技术还提供一种电化学装置500。电化学装置500亦包括第一极片111、第二极片121、隔离膜131、第一极耳112、第二极耳122、收容袋30及开关单元20b。电化学装置500与电化学装置300的区别在于：电化学装置500包括壳体40，且开关单元20b设置于壳体40的表面。如此，开关单元20b一端连接至第一极耳112露出于壳体40的一端；开关单元20b的另一端连接至第二极耳122露出于壳体40的另一端。
148.可以理解，在一些实施例中，开关单元20b可以设置于壳体40在厚度方向上的两个侧面。例如第七侧面401及第八侧面402。
149.可以理解，上述各电化学装置中的开关单元20、开关单元20a及开关单元20b的结构大致相同，区别在于各开关单元在各电化学装置中的设置位置不同，在此不再赘述。
150.实施例五
151.请一并参阅图16，本技术还提供一种电化学装置600。电化学装置600亦包括第一极片111、第二极片121、隔离膜131、第一极耳112、第二极耳122、收容袋30、壳体40及开关单
元20c。电化学装置600与电化学装置400的区别在于电化学装置600中的开关单元20c的结构与开关单元20b不同。
152.请一并参阅图16，在一些实施例中，开关单元20c至少包括第一导件21c、绝缘弹性件22c和第二导件23c。第一导件21c一端与绝缘弹性件22c的一端连接，且共同连接至第一极性件11。第二导件23c一端与绝缘弹性件22c的另一端连接，且共同连接至第二极性件12。第一导件21c与第二导件23c沿绝缘弹性件22c伸缩的方向相对间隔设置。绝缘弹性件22c用于将第一导件21c和第二导件23c可分离的电连接。
153.在一些实施例中，开关单元20c还包括继电器24c。可以理解，继电器24c包括线圈241c、铁芯242c、动触点243c及静触点244c。其中，线圈241c的一端连接至第二导件23c，另一端连接至第二极性件12。动触点243c电连接至第一极性件11与第一导件21c之间。静触点244c电连接至线圈241c与第二导件23c之间。
154.在一些实施例中，线圈241c连接至第二极耳122，动触点243c连接至第一极耳112。
155.可以理解，当电化学装置600上的绝缘弹性件22c受到撞击时，绝缘弹性件22c进而压缩，使得绝缘弹性件22c两端的第一导件21c与第二导件23c上的触点互相接触。如此，第一极耳112、第二极耳122通过第一导件21c与第二导件23c形成回路，并流经继电器24c的线圈241c。如此，线圈241c上产生的磁场吸引动触点243c向靠近静触点244c的方向移动，进而使得动触点243c与静触点244c互相接触。如此，第一极耳112、第二极耳122通过继电器24c形成回路，并通过继电器24c将电能转化为热能，以释放能量。可以理解，压强消失后，绝缘弹性件22c可恢复至原先的状态，使得第一导件21c与第二导件23c断开。但由于继电器24c上还流经有大电流(大于20ma)，故动触点243c保持与静触点244c接触，电化学装置600持续释放能量。直到电化学装置600的能量释放到一定的程度，以使得流经线圈241c的电流小于20ma时，线圈241c上产生的能量不足以支撑动触点243c保持与静触点244c接触。如此，动触点243c恢复至原先状态，且与静触点244c保持分离，从而使开关单元20c与第一极耳112或第二极耳122再次处于断路状态。可以理解，此时，电化学装置600上没有形成放电回路，且经过一段时间的能量释放，电化学装置600的能量较小，安全风险较低。
156.可以理解，开关单元20c可设置于电化学装置600的各侧面上，且绝缘弹性件22c的收缩方向垂直于开关单元20c所在表面。如此，可提高电化学装置600在撞击测试中的通过率。
157.例如，开关单元20c可设置于收容袋30表面。开关单元20c还可以设置于壳体40的表面。开关单元20c的设置方式具体请参阅实施例四中开关单元20b的设置方式，在此不再赘述。
158.可以理解，在一些实施例中，电化学装置600还包括电阻24。电阻24与继电器24c串联连接，以在继电器24c的静触点244c与动触点243c接触时，将流经电阻24的电能转化为热能，加快电化学装置600放热。
159.可以理解，上述实施例一至三中提及的开关单元20(20a或20b或20c)在正常的环境条件下均处于常开状态，仅当电化学装置100(200/300/400/500/600)受到的压强大于或等于第一预设阈值(例如5mpa)，及/或电化学装置100(200/300/400/500/600)所处环境的温度大于或等于第二预设阈值(例如150℃)，及/或电化学装置(200/300/400/500/600)自身的温度大于或等于第二预设阈值(例如150℃)时，开关单元20(20a或20b或20c)才导通。
160.可以理解，在本技术中，断开可以指代开关单元20(20a或20b或20c)与第一极性件11或第二极性件12没有接触，亦可以指由于开关单元20(20a或20b或20c)中的二极管22处于截止状态，使得开关单元20(20a或20b或20c)与第一极性件11或第二极性件12之间的电阻较大，流经开关单元20(20a或20b或20c)的电流较小(例如小于20毫安)的情况。
161.可以理解，本技术提供的电化学装置100(200/300/400/500/600)，通过在第一极性件11与第二极性件12之间设置开关单元20(20a或20b或20c)，用于导通或断开第一极性件11或第二极性件12的电连接。且开关单元20(20a或20b或20c)至少包括压力敏感件或温度敏感件两者中的一种，以在电化学装置100(200/300/400/500/600)受到撞击、或电化学装置100(200/300/400/500/600)的温度较大，或电化学装置(200/300/400/500/600)所处环境的温度较大时，实现第一极性件11与第二极性件12的导通，从而快速释放电化学装置100(200/300/400/500/600)的能量，降低电化学装置100(200/300/400/500/600)的安全风险。
162.可以理解，本技术提供的电化学装置100(200/300/400/500/600)，通过设置如上所述的开关单元20(20a或20b或20c)，不仅提升电化学装置100(200/300/400/500/600)的撞击测试、穿钉测试、挤压测试及热箱测试的通过率，还可降低电化学装置100(200/300/400/500/600)短路后起火或爆炸的概率，从而提升电化学装置100(200/300/400/500/600)在实际使用场景中的安全性能。
163.可以理解，本技术提供的电化学装置100(200/300/400/500/600)包括所有能够发生电化学反应的装置。具体的，电化学装置100(200/300/400/500/600)包括所有种类的原电池、二次电池、燃料电池、太阳能电池和电容器(例如超级电容器)。可选地，电化学装置100(200/300/400/500/600)可以为锂二次电池，包括锂金属二次电池、锂离子二次电池、锂聚合物二次电池和锂离子聚合物二次电池。
164.请参阅图17，本技术一实施方式还提供一种电子装置1，电子装置1包括电化学装置100(200/300/400/500/600)。其中，本技术的电化学装置100(200/300/400/500/600)适用于各种领域的电子装置1。在一实施方式中，本技术的电子装置1可以是，但不限于笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携cd机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。
165.最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本技术技术方案的范围。