一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

一种电极组件、电池及电子装置的制作方法

2023-01-15 06:55:25 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及电化学装置技术领域,特别是涉及一种电极组件、电池及电子装置。


背景技术:

2.由于具有能量密度高、循环次数多及储存时间长等特点,锂离子电池广泛应用于电动车、电动汽车、智能存储设备、无人机等电子设备中。
3.相关技术中,对电池进行高温储存时,以及电池在过度使用后,由于电池内部化学副反应加重,会导致电池内部产生较多的气体,从而导致电池因内部气压过高对电池的产品性能等产生不良影响。


技术实现要素:

4.本公开实施例的目的在于提供一种电极组件、电池及电子装置,以降低电池出现热失效的概率,提高电池的产品性能。
5.本公开第一方面提供了一种电极组件,电极组件包括第一导电部、第二导电部及第一金属部。其中,所述第一导电部包括设有导电物质层的第一区域,以及与所述第一区域相离的第二区域;所述第一金属部与所述第二区域通过焊接方式连接,所述第一金属部具有形成了焊接痕迹的第三区域;沿与所述第一导电部的第一表面所垂直的第一方向观察时,所述第二区域,在沿与所述第一方向垂直且沿所述第一区域向所述第二区域延伸的第二方向上具有第一端部和,在所述第二方向上设于所述第一端部的对侧且距离所述导电物质层的距离比所述第一端部更远的第二端部;所述第三区域,在所述第二方向上具有第三端部,以及在所述第二方向上设于所述第三端部对侧且距离所述第二端部的距离比所述第三端部更近的第四端部;所述第一金属部,在所述第二方向上具有第五端部,以及在所述第二方向上设于所述第五端部对侧且距离所述第二端部的距离比所述第五端部更近的第六端部;沿所述第二方向,所述第三端部至所述第五端部的第一距离与所述第四端部至所述第六端部的第二距离不等。
6.本公开实施例提供的电极组件中,第一金属部与第一导电部可以通过焊接方式连接,且在第一金属部与第一导电部的焊接处具有第三区域,第三区域内具有焊接痕迹。由于在第二方向上,第三区域的第三端部与第一金属部的第五端部间具有第一距离,且第三区域的第四端部与第一金属部的第六端部间具有第二距离,且第一距离与第二距离不等,因此当第一金属部焊接于第一导电部上后,焊接残余应力在第一金属部的第五端部侧及第六端部侧的扩散速度不同,焊接残余应力易于集中在第三区域与第一金属部间距离较小的一侧。因此,当电池内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压能够使第三区域与第一金属部距离较小的一侧冲击断开,从而使第一金属部与第一导电部断开连接,实现电池的断路,从而有利于降低电池出现热失效的概率,提高电池的寿命和安全。
7.另外,根据本公开实施例的电极组件,还可具有如下附加的技术特征:
8.在本公开的一些实施例中,所述第一距离大于所述第二距离。这样,第一金属部的靠近第六端部的一侧易于受到电池内的较大气压冲击而与第一导电部断开,实现电池的断路,进一步提高电池的产品性能。
9.在本公开的一些实施例中,所述第一距离小于所述第二距离。这样,第一金属部的靠近第五端部的一侧易于受到电池内的较大气压冲击而与第一导电部断开,实现电池的断路,进一步提高电池的产品性能。
10.在本公开的一些实施例中,所述第一金属部,在沿与所述第二方向垂直的第三方向上,具有与所述第二区域相离的第七端部和在所述第三方向上设于所述第七端部对侧的第八端部;在沿所述第一方向观察时,所述第三区域包括在所述第三方向上的第九端部以及在所述第三方向上设于所述第九端部对侧且距离所述第八端部的距离比所述第九端部更近的第十端部;在所述第三方向上,所述第九端部至所述第七端部的第三距离与所述第十端部至所述第八端部的第四距离不等。
11.在第三方向上,具有焊接痕迹的第三区域也不位于第一金属部的中间位置,因此当第一金属部焊接于第一导电部上后,焊接残余应力在第一金属部的第七端部侧及第八端部侧的扩散速度也不同,电池内的较大气压能够使第三区域与第一金属部在第二方向的距离较小的一侧以及在第三方向上的距离较小的一侧冲击断开,从而使第一金属部与第一导电部断开连接,实现电池的断路,进一步提高电池的产品性能。
12.进一步地,所述第三距离大于所述第四距离。这样,在第三方向上,电池内的较大气压易于使第一金属部的靠近第八端部的一侧受冲击而与第一导电部断开。
13.或者,在本公开另外一些实施例中,所述第三距离小于所述第四距离。这样,在第三方向上,电池内的较大气压易于使第一金属部的靠近第七端部的一侧受冲击而与第一导电部断开,实现电池的断路,进一步提高电池的产品性能。
14.在本公开的一些实施例中,所述第二导电部包括设有导电物质层的第四区域,以及与所述第四区域相离的第五区域;所述电极组件还包括第二金属部,所述第二金属部与所述第五区域通过焊接方式连接,所述第二金属部包括具有焊接痕迹的第六区域;沿与所述第二导电部的所述第二表面所垂直的第一方向观察时,所述第五区域,在沿所述第二方向上具有第一侧和在所述第二方向上设于所述第一侧的对侧且距离所述导电物质层的距离比所述第一侧更远的第二侧;所述第六区域,在所述第二方向上具有第三侧,以及在所述第二方向上设于所述第三侧对侧且距离所述第二侧的距离比所述第三侧更近的第四侧;所述第二金属部,在所述第二方向上具有第五侧,以及在所述第二方向上设于所述第五侧对侧且距离所述第二侧的距离比所述第五侧更近的第六侧;沿所述第二方向,所述第三侧至所述第五侧的第五距离与所述第四侧至所述第六侧的第六距离不同。
15.本公开实施例提供的电极组件还具有第二导电部和第二金属部,第二金属部与第二导电部焊接,且在第二金属部与第二导电部的焊接处具有第六区域,第六区域内具有焊接痕迹。当电池内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压易于使第六区域与第二金属部距离较小的一侧冲击断开,从而使第二金属部与第二导电部断开连接,实现电池的断路,从而有利于降低电池出现热失效的概率,提高电池的产品性能。
16.在本公开的一些实施例中,所述第五距离大于所述第六距离。这样,电池内的较大
气压能够使第二金属部的靠近第六侧的一侧受冲击而与第二导电部断开,实现电池的断路,进一步提高电池的产品性能。
17.在本公开的一些实施例中,所述第五距离小于所述第六距离。这样电池内的较大气压能够使第二金属部的靠近第五侧的一侧受冲击而与第二导电部断开,实现电池的断路,进一步提高电池的产品性能。
18.在本公开的一些实施例中,所述第二金属部在与所述第二方向垂直的第三方向上,具有与所述第五区域相离的第七侧,以及在所述第三方向上设于所述第七侧对侧的第八侧;所述第六区域,在沿所述第一方向观察时,在所述第三方向上具有第九侧以及在所述第三方向上设于所述第九侧的对侧且距离所述第八侧的距离比所述第九侧更近的第十侧;在所述第三方向上,所述第九侧至所述第七侧的第七距离与所述第十侧至所述第八侧的第八距离不等。
19.在第三方向上,具有焊接痕迹的第六区域也不位于第二金属部的中间位置,因此当第二金属部焊接于第二导电部上后,焊接残余应力在第二金属部的第七侧及第八侧的扩散速度也不同,电池内的较大气压能够使第六区域与第二金属部在第二方向的距离较小的一侧以及在第三方向上的距离较小的一侧冲击断开,从而使第二金属部与第二导电部断开连接。
20.进一步地,所述第七距离大于所述第八距离。这样,在第三方向上,电池内的较大气压易于使第二金属部的靠近第八侧的一侧受冲击而与第二导电部断开,实现电池的断路,进一步提高电池的产品性能。
21.或者,在本公开另外一些实施例中,所述第七距离小于所述第八距离。这样,在第三方向上,电池内的较大气压易于使第二金属部的靠近第七侧的一侧受冲击而与第二导电部断开,实现电池的断路,进一步提高电池的产品性能。
22.在本公开的一些实施例中,在所述第二方向上,所述第一端部至所述第五端部的第九距离大于所述第二端部至所述第六端部的第十距离。在第二方向上,第一金属部不处于第二区域的中间部位。这样,电池内的较大气压易于使第一金属部的靠近第二端部的一侧受冲击而与第一导电部断开,实现电池的断路,进一步提高电池的产品性能。
23.在本公开的一些实施例中,在所述第二方向上,所述第一端部至所述第五端部之间的距离为1mm至30mm,所述第二端部至所述第六端部之间的距离为1mm至20mm。这样,第一金属部距离第一导电部的第一端部和第二端部均具有一定的距离,从而有利于避免第一导电部制造时对第一金属部产生影响。
24.在本公开的一些实施例中,在所述第二方向上,所述第一侧至所述第五侧的第十一距离小于所述第二侧至所述第六侧的第十二距离。这样,第二金属部上的焊接残余应力易于集中在第二金属部的靠近第一侧的一侧,电池内的较大气压易于使第二金属部的靠近第一侧的一侧受冲击而与第二导电部断开,实现电池的断路,进一步提高电池的产品性能。
25.在本公开的一些实施例中,在所述第二方向上,所述第一侧至所述第五侧之间的距离为1mm至30mm,所述第二侧至所述第六侧之间的距离为1mm至20mm。这样,第二金属部距离第二导电部的第一侧和第二侧均具有一定的距离,从而有利于避免第二导电部制造时对第二金属部产生影响。
26.在本公开的一些实施例中,在所述第二方向上,所述第一端部至所述第二端部之
间的距离为10mm至40mm;所述第一侧至所述第二侧之间的距离为10mm至40mm。这样,第二区域和第五区域均有足够的空间用于容纳第一金属部和第二金属部,从而给第一金属部以及第二金属部预留较多的焊接空间。
27.在本公开的一些实施例中,所述第一导电部还包括与所述第一区域相离的第七区域,所述第七区域位于所述第一区域远离所述第二区域的一侧。这样,第一金属部既可选择与第二区域焊接,也可以选择与第七区域焊接,使得第一金属部可位于第一导电部的不同的位置,进而有利于提高电极组件的多样性。
28.在本公开的一些实施例中,所述第二导电部还包括与所述第四区域相离的第八区域,所述第八区域位于所述第四区域远离所述第五区域的一侧。这样,第二金属部既可选择与第五区域焊接,也可以选择与第八区域焊接,使得第二金属部可位于第二导电部的不同的位置,进而有利于提高电极组件的多样性。
29.在本公开的一些实施例中,所述第一导电部为正极。第一金属部与正极相连,以作为正极极耳。
30.在本公开的一些实施例中,所述第二导电部为负极。第二金属部与负极相连,以作为负极极耳。
31.在本公开的一些实施例中,所述第一导电部绕第一轴线卷绕且沿所述第一方向所述第一导电部包括多层所述第一区域,所述第二导电部绕所述第一轴线卷绕且沿所述第一方向所述第二导电部包括多层所述第四区域,所述第一金属部与沿所述第一方向位于最外侧的第一区域连接,和/或所述第二金属部与沿所述第一方向位于最外侧的第四区域连接。这样,第一金属部与第二金属部均位于电极组件的最外侧,最外侧的压力比电极组件其他部位的压力更大,进而易于使第一金属部与第一导电部断开或第二金属部与第二导电部断开。
32.本公开第二方面提供了一种电池,所述电池包括壳体和上述所述的电极组件,所述电极组件置于所述壳体内。
33.本公开实施例提供的电池,通过改善电池中的电极组件,进而有利于提高电池的产品性能。电极组件包括第一导电部、第二导电部及第一金属部。电极组件的第一金属部与第一导电部通过焊接方式连接,且在第一金属部与第一导电部的焊接处具有第三区域,第三区域内具有焊接痕迹。由于在第二方向上,第三区域的第三端部与第一金属部的第五端部间具有第一距离,第三区域的第四端部与第一金属部的第六端部间具有第二距离,且第一距离与第二距离不等。因此当第一金属部焊接于第一导电部上后,焊接残余应力在第一金属部的第五端部侧及第六端部侧的扩散速度不同,焊接残余应力易于集中在第三区域与第一金属部间距离较小的一侧。因此,当电池内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压能够使第三区域与第一金属部距离较小的一侧冲击断开,从而使第一金属部与第一导电部断开连接,进而实现电池的断路,从而有利于降低电池出现热失效的概率,提高电池的产品性能。
34.另外,根据本公开实施例的电池,还可具有如下附加的技术特征:
35.在本公开的一些实施例中,所述壳体的材料包括金属。金属材料的壳体有利于保护内部的电极组件,从而有利于提高电池的可靠性。
36.在本公开的一些实施例中,所述电池为卷绕型电池。
37.本公开第三方面提供了一种电子装置,所述电子装置包括上述所述的电池。
38.本公开实施例提供的电子装置,通过改善其中的电池的电极组件从而利于提高电子装置的产品性能。电子装置的电极组件包括第一导电部、第二导电部及第一金属部。电极组件的第一金属部与第一导电部焊接,且在第一金属部与第一导电部的焊接处具有第三区域,第三区域内具有焊接痕迹。由于在由第一区域至第二区域的方向上,第三区域的第三端部与第一金属部的第五端部间具有第一距离,且第三区域的第四端部与第一金属部的第六端部间具有第二距离,且第一距离与第二距离不等,也就是在由第一区域至第二区域的方向上,具有焊接痕迹的第三区域不位于第一金属部的中间位置,即焊接痕迹不位于第一金属部的中间位置,因此当第一金属部焊接于第一导电部上后,焊接残余应力在第一金属部的第五端部侧及第六端部侧的扩散速度不同,焊接残余应力易于集中在第三区域与第一金属部间距离较小的一侧。因此,当电池内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压能够使第三区域与第一金属部距离较小的一侧冲击断开,从而使第一金属部与第一导电部断开连接,进而实现电池的断路,从而有利于降低电池出现热失效的概率,进而利于提高电子装置的产品性能。
附图说明
39.为了更清楚地说明本公开实施例和现有技术的技术方案,下面对实施例和现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
40.图1为本公开实施例中一种卷绕型电极组件的结构示意图;
41.图2为本公开实施例的第三区域或第六区域的结构示意图;
42.图3为本公开实施例的第一导电部展开后的结构示意图;
43.图4为图3中m区域的放大示意图;
44.图5为本公开实施例的第二导电部展开后的结构示意图;
45.图6为图5中n区域的放大示意图;
46.图7为本公开实施例的电池的沿第三方向y的剖面示意图。
47.附图标记:
48.电子装置-1;电池-10;壳体-11;隔膜-12;电极组件-100;第一导电部-110;第一区域-111;第二区域-112;第三区域-113;第一表面-1101;第二表面-1201;第四区域-114;第五区域-115;第六区域-116;第七区域-117;第八区域-118;第一端部-140;第二端部-141;第三端部-142;第四端部-143;第五端部-144;第六端部-145;第七端部-146;第八端部-147;第九端部-148;第十端部-149;第一侧-160;第二侧-161;第三侧-162;第四侧-163;第五侧-164;第六侧-165;第七侧-166;第八侧-167;第九侧-168;第十侧-169;第一距离-a;第二距离-b;第三距离-c;第四距离-d;第五距离-e;第六距离-f;第七距离-g;第八距离-h;第九距离-i;第十距离-j;第十一距离-k;第十二距离-l;第二导电部-120;第一金属部-130;第二金属部-150。
具体实施方式
49.下面对本公开实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,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公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本公开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,不是旨在于限制本公开。
50.下文,将详细地描述本公开的实施方式。但是,本公开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,从而使本公开透彻的和详细的向本领域技术人员传达。
51.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。
52.进一步,当描述本公开的实施方式时使用“可”指“本公开的一个或多个实施方式”。
53.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公开。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。
54.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。在本公开中,第一方向可为第一表面所在平面中的任意一方向。
55.下面对本公开的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
56.相关技术中,对电池进行高温储存时,以及电池在过度使用后,由于电池内部化学副反应加重,会导致电池内部产生较多的气体,从而导致电池因内部气压过高对电池的产品性能等产生不良影响。
57.本公开实施例的目的在于提供一种电极组件100、电池10及电子装置1,以利于降低电池10出现热失效的概率,提高电池10的安全性。
58.如图1、图3和图4所示,本公开第一方面提供了一种卷绕型电极组件100,电极组件100包括第一导电部110、第二导电部120及第一金属部130。其中,第一导电部110包括设有导电物质层的第一区域111,以及与第一区域111相离的第二区域112;第一金属部130与第二区域112通过焊接方式连接,第一金属部130具有焊接痕迹的第三区域113;沿与第一导电
部110的第一表面1101所垂直的第一方向观察时,第二区域112,在沿与第一方向垂直且沿第一区域111向第二区域112延伸的第二方向上具有第一端部140和,在第二方向上设于第一端部140的对侧且距离导电物质层的距离比第一端部140更远的第二端部141;第三区域113,在第二方向上具有第三端部142,以及在第二方向上设于第三端部142对侧且距离第二端部141的距离比第三端部142更近的第四端部143;第一金属部130,在第二方向上具有第五端部144,以及在第二方向上设于第五端部144对侧且距离第二端部141的距离比第五端部144更近的第六端部145;沿第二方向,第三端部142至第五端部144的第一距离a与第四端部143至第六端部145的第二距离b不等。
59.本公开实施例的电极组件100的第一导电部110和第二导电部120可以为正极片或负极片,且第一导电部110和第二导电部120极性相反。也就是说,第一导电部110可以为正极片,也可以为负极片,相对应的,第二导电部110可以为负极片,也可以为正极片,本公开不作限制。进一步的,如图2所示,电极组件100还可以包括隔膜12,隔膜12位于第一导电部110及第二导电部120之间。隔膜12用来分隔第一导电部110和第二导电部120,以防止第一导电部110与第二导电部120内部短路,并使电解离子自由通过以形成导电通路。第一导电部110及第二导电部120可通过多种方式形成电极组件100,例如如图1所示的卷绕型,本公开实施例也不作限制。在一些实施例中,如图1所示,电极组件100还可以包括隔膜12,隔膜12位于第一导电部110及第二导电部120之间。
60.本公开实施例中,第一方向可以为垂直于第一导电部110的第一表面1101的方向,第二方向可以为沿第一导电部110的第一区域111向第二区域112延伸的方向,第三方向分别垂直于第一方向和第二方向。也即,如图1和图2所示,第一方向即为图示的z轴方向,第二方向为图示的x轴方向,第三方向为图示的y轴方向。
61.本公开实施例中,第一金属部130为将第一导电部110的电极引出的导电部件。第一金属部130可以为正极极耳或负极极耳。第一金属部130为正极极耳时,第一金属部130的材料可以包括铝(al)或铝合金中的至少一种,第一金属部130为负极极耳时,第一金属部130的材料可以包括镍(ni)、铜(cu)或铜镀镍(ni-cu)中的至少一种。
62.隔膜12可以为一种多孔的塑料薄膜,其常用的材料包括聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)以及丙烯与乙烯的共聚物、聚乙烯均聚物等。
63.本公开实施例提供的电极组件100中,第一金属部130与第一导电部110焊接连接,且在第一金属部130与第一导电部110的焊接处具有第三区域113,第三区域113内具有焊接痕迹。第三区域113位于第一导电部110上,第三区域113是指由第一导电部110和第一金属部130焊接所形成的焊接区的区域。第三区域113可以是不规则的形状,也可以是多边形,例如四边形、五边形等。在本公开实施例中,为了便于理解,第三区域113为长方形。如图2所示,为第一导电部110的第二区域112和第一金属部130经过焊接形成第三区域113的结构示意图。在焊接区内包括多个不同位置的焊点200,其中,在第二方向x上,具有距离第一端部140距离最近的焊点201和距离最远的焊点202,分别经过焊点201和焊点202形成两条平行于第一端部140的直线a和直线b;在第三方向y上,具有距离第七端部146距离最近的焊点203和距离最远的焊点204,分别经过焊点203和焊点204形成两条平行于第七端部146的直线c和直线d。直线a、直线b、直线c和直线d相连可以形成上述的第三区域113。
64.由于在由第一区域111至第二区域112的方向上,第三区域113的第三端部142与第
一金属部130的第五端部144间具有第一距离a,且第三区域113的第四端部143与第一金属部130的第六端部145间具有第二距离b,且第一距离a与第二距离b不等。也就是在由第一区域111至第二区域112的方向上,具有焊接痕迹的第三区域113不位于第一金属部130的中间位置,即焊接痕迹不位于第一金属部130的中间位置。因此当第一金属部130焊接于第一导电部110上后,焊接残余应力在第一金属部130的第五端部144侧及第六端部145侧的扩散速度不同,使得焊接残余应力更易于集中在第三区域113与第一金属部130间距离较小的一侧。因此,当电池10内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压可以使第三区域113与第一金属部130距离较小的一侧冲击断开,从而使第一金属部130与第一导电部110断开连接,实现电池10的断路,从而有利于降低电池10出现热失效的概率,提高电池10的产品性能。
65.如图3及图4所示,在本公开的一些实施例中,第一距离a大于第二距离b。
66.第一距离a是指第三区域113的第三端部142与第一金属部130的第五端部144沿第二方向的直线长度。这样,焊接残余应力更易于集中在第一金属部130的靠近第六端部145的一侧。因此,当电池10内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压能够使第一金属部130的靠近第六端部145的一侧冲击断开,从而使第一金属部130与第一导电部110断开连接,实现电池10的断路,进而有利于降低电池10出现热失效的概率,提高电池10的产品性能。
67.在本公开的另外一些实施例中,第一距离a小于第二距离b。这样,焊接残余应力更易于集中在第一金属部130的靠近第五端部144的一侧。因此,当电池10内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压能够使第一金属部130的靠近第五端部144的一侧冲击断开,从而使第一金属部130与第一导电部110断开连接,实现电池10的断路,进而有利于降低电池10出现热失效的概率,提高电池10的产品性能。
68.如图3及图4所示,在本公开的一些实施例中,第一金属部130,在沿与第二方向垂直的第三方向上,具有与第二区域112相离的第七端部146和在第三方向上设于第七端部146对侧的第八端部147。在沿第一方向观察时,第三区域113包括在第三方向上的第九端部148以及在第三方向上设于第九端部148对侧且距离第八端部147的距离比第九端部148更近的第十端部149。在第三方向上,第九端部148至第七端部146的第三距离c与第十端部149至第八端部147的第四距离d不等。
69.本公开实施例中,在第三方向上,具有焊接痕迹的第三区域113也不位于第一金属部130的中间位置,因此当第一金属部130焊接于第一导电部110上后,焊接残余应力在第一金属部130的第七端部146侧及第八端部147侧的扩散速度也不同,焊接残余应力易于集中在第三区域113与第一金属部130在第二方向的距离较小的一侧以及在第三方向上的距离较小的一侧。
70.本公开实施例中的第三距离c和第四距离d的大小关系可与前述的第一距离a和第二距离b的大小关系灵活组合,从而灵活调节第一金属部130上易于集中焊接残余应力的区域所在的位置。
71.例如,当a》b且c》d时,焊接残余应力易于集中在第一金属部130的靠近第六端部145以及靠近第八端部147的两侧交集区域内,当电池10内部热量较高时,电解液与正极或
负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。且内部气压较大时,较大气压能够使第一金属部130的靠近第六端部145以及靠近第八端部147的两侧交集区域冲击断开,从而使第一金属部130与第一导电部110断开连接,实现电池10的断路,从而有利于降低了电池10出现热失效的概率,提高了电池10的产品性能。
72.当然,容易理解的是,若a》b且c《d时,焊接残余应力易于集中在第一金属部130的靠近第六端部145以及靠近第七端部146的两侧交集区域内。本领域技术人员可根据需求自行设置。
73.进一步地,如图3及图4所示,第三距离c大于第四距离d。这样,在第三方向上,焊接残余应力易于集中在第一金属部130的靠近第八端部147的一侧,当电池10内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压易于使第一金属部130的靠近第八端部147的一侧冲击断开,从而使第一金属部130与第一导电部110断开连接,实现电池10的断路,进而有利于降低电池10出现热失效的概率,提高电池10的产品性能。
74.或者,在本公开另外一些实施例中,第三距离c小于第四距离d。这样,在第三方向上,焊接残余应力易于集中在第一金属部130的靠近第七端部146的一侧,当电池10内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压易于使第一金属部130的靠近第七端部146的一侧冲击断开,从而使第一金属部130与第一导电部110断开连接,实现电池10的断路,进而有利于降低电池10出现热失效的概率,提高电池10的产品性能。
75.在本公开的一些实施例中,如图1、图5和图6所示,第二导电部120包括设有导电物质层的第四区域114,以及与第四区域114相离的第五区域115;电极组件100还包括第二金属部150,第二金属部150与第五区域115通过焊接方式连接,第二金属部150包括具有焊接痕迹的第六区域116;沿与第二导电部120的第二表面1201所垂直的第一方向观察时,第五区域115,在沿第二方向上具有第一侧160和,在第二方向上设于第一侧160的对侧且距离导电物质层的距离比第一侧160更远的第二侧161;第六区域116,在第二方向上具有第三侧162,以及在第二方向上设于第三侧162对侧且距离第二侧161的距离比第三侧162更近的第四侧163;第二金属部150,在第二方向上具有第五侧164,以及在第二方向上设于第五侧164对侧且距离第二侧161的距离比第五侧164更近的第六侧165;沿第二方向,第三侧162至第五侧164的第五距离e与第四侧163至第六侧165的第六距离f不同。
76.本公开实施例提供的电极组件100还具有第二导电部120和第二金属部150。其中,第二金属部150为将第二导电部120的电极引出的导电部件。第二金属部150可以为正极极耳或负极极耳,且第二金属部150与第一金属部150的极性相反。第二金属部150的材料可参照第一金属部130的材料的相关描述,此处不再赘述。
77.本公开实施例中,第二金属部150与第二导电部120焊接,且在第二金属部150与第二导电部120的焊接处具有第六区域116,第六区域116内具有焊接痕迹。第六区域116位于第二导电部120上,第六区域116是指由第二导电部120和第二金属部150焊接所形成的焊接区的区域。第六区域116可以是不规则的形状,也可以是多边形,例如四边形、五边形等。在本公开实施例中,为了便于理解,第三区域116为长方形。如图2所示,为第二导电部120的第五区域115和第二金属部150经过焊接形成第六区域116的结构示意图。在焊接区内包括多
个不同位置的焊点200,其中,在第二方向x上,具有距离第一侧160距离最近的焊点201和距离最远的焊点202,分别经过焊点201和焊点202形成两条平行于第一侧160的直线a和直线b;在第三方向y上,具有距离第七侧166距离最近的焊点203和距离最远的焊点204,分别经过焊点203和焊点204形成两条平行于第七侧166的直线c和直线d。直线a、直线b、直线c和直线d相连即形成上述的第六区域116。
78.第二导电部120包括第四区域114和第五区域115,在由第四区域114至第五区域115的方向上,第六区域116的第三侧162与第二金属部150的第五侧164具有第五距离e,第六区域116的第四侧163与第二金属部150的第六侧165间具有第六距离f,且第五距离e与第六距离f不等。也就是在由第四区域114至第五区域115的方向上,具有焊接痕迹的第六区域116不位于第二金属部150的中间位置,因此当第二金属部150焊接于第二导电部120上后,焊接残余应力在第二金属部150的第五侧164及第六侧165的扩散速度不同,焊接残余应力易于集中在第六区域116与第二金属部150间距离较小的一侧。当电池10内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压能够使第六区域116与第二金属部150距离较小的一侧冲击断开,从而使第二金属部150与第二导电部120断开连接,实现电池10的断路,从而有利于降低电池10出现热失效的概率,提高电池10的产品性能。
79.在本公开的一些实施例中,如图5及图6所示,第五距离e大于第六距离f。这样,焊接残余应力易于集中在第二金属部150的靠近第六侧165的一侧,当电池10内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压能够使第二金属部150的靠近第六侧165的一侧冲击断开,从而使第二金属部150与第二导电部120断开连接,实现电池10的断路,进而有利于降低电池10出现热失效的概率,提高电池10的产品性能。
80.在本公开的另外一些实施例中,第五距离e小于第六距离f。这样,焊接残余应力易于集中在第二金属部150的靠近第五侧164的一侧,当电池10内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压能够使第二金属部150的靠近第五侧164的一侧冲击断开,从而使第二金属部150与第二导电部120断开连接,实现电池10的断路,进而有利于降低电池10出现热失效的概率,提高电池10的产品性能。
81.在本公开的一些实施例中,第二金属部150在与第二方向垂直的第三方向上,具有与第五区域115相离的第七侧166,以及在第三方向上设于第七侧166对侧的第八侧167;第六区域116,在沿第一方向观察时,在第三方向上具有第九侧168以及在第三方向上设于第九侧168的对侧且距离第八侧167的距离比第九侧168更近的第十侧169。在第三方向上,第九侧168至第七侧166的第七距离g与第十侧169至第八侧167的第八距离h不等。
82.本公开实施例中,在第三方向上,具有焊接痕迹的第六区域116也不位于第二金属部150的中间位置,因此当第二金属部150焊接于第二导电部120上后,焊接残余应力在第二金属部150的第七侧166及第八侧167的扩散速度也不同,焊接残余应力易于集中在第六区域116与第二金属部150在第二方向的距离较小的一侧以及在第三方向上的距离较小的一侧。当电池10内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压能够使第六区域116与第二金属部150在第二方向的距
离较小的一侧以及在第三方向上的距离较小的一侧冲击断开,从而使第二金属部150与第二导电部120断开连接,实现电池10的断路,从而有利于降低电池10出现热失效的概率,提高电池10的产品性能。
83.同样,第二导电部120和第二金属部150所形成的第五距离e与第六距离f的大小关系以及第七距离g与第八距离h的大小关系也可以灵活组合,从而灵活调节第二金属部150上易于集中焊接残余应力的部位的位置。
84.进一步地,如图5及图6所示,第七距离g大于第八距离h。这样,在第三方向上,焊接残余应力易于集中在第二金属部150的靠近第八侧167的一侧,当电池10内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压易于使第二金属部150的靠近第八侧167的一侧冲击断开,从而使第二金属部150与第二导电部120断开连接,实现电池10的断路,进而有利于降低电池10出现热失效的概率,提高电池10的产品性能。
85.或者,在本公开另外一些实施例中,第七距离g小于第八距离h。这样,在第三方向上,焊接残余应力易于集中在第二金属部150的靠近第七侧166的一侧,当电池10内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压易于使第二金属部150的靠近第七侧166的一侧冲击断开,从而使第二金属部150与第二导电部120断开连接,实现电池10的断路,进而有利于降低电池10出现热失效的概率,提高电池10的产品性能。
86.在本公开的一些实施例中,如图3及图4所示,在第二方向上,第一端部140至第五端部144的第九距离i大于第二端部141至第六端部145的第十距离j。这样,第一金属部130上的焊接残余应力易于集中在第一金属部130的靠近第二端部141的一侧,当电池10内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压易于使第一金属部130的靠近第二端部141的一侧冲击断开,从而使第一金属部130与第一导电部110断开连接,实现电池10的断路,进而有利于降低电池10出现热失效的概率,提高电池10的产品性能。
87.在本公开的一些实施例中,在第二方向上,第一端部140至第五端部144之间的距离为1mm至30mm,第二端部141至第六端部145之间的距离为1mm至20mm。第一金属部130距离第一导电部110的第一端部140和第二端部141均具有一定的距离,从而有利于降低导电物质层对第一金属部130的影响,同时也有利于避免第一导电部110在制造时如卷绕时对第一金属部130产生影响。
88.在本公开的一些实施例中,在第二方向上,第一侧160至第五侧164的第十一距离k小于第二侧161至第六侧165的第十二距离l。第二金属部150上的焊接残余应力易于集中在第二金属部150的靠近第一侧160的一侧。当电池10内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压易于使第二金属部150的靠近第一侧160的一侧冲击断开,从而使第二金属部150与第二导电部120断开连接,实现电池10的断路,进而有利于降低电池10出现热失效的概率,提高电池10的产品性能。
89.在本公开的一些实施例中,在第二方向上,第一侧160至第五侧164之间的距离为1mm至30mm,第二侧161至第六侧165之间的距离为1mm至20mm。第二金属部150距离第二导电
部120的第一侧160和第二侧161均具有一定的距离,从而有利于降低导电物质层对第二金属部150的影响,同时也有利于避免第二导电部120在制造时对第二金属部150产生影响。
90.在本公开的一些实施例中,在第二方向上,第一端部140至第二端部141之间的距离为10mm至40mm;第一侧160至第二侧161之间的距离为10mm至40mm。第二区域112和第五区域115均有足够的空间用于容纳第一金属部130和第二金属部150,从而给第一金属部130以及第二金属部150预留较多的焊接空间,有利于提高电池10的可靠性。
91.在本公开的一些实施例中,如图3所示,第一导电部110还包括与第一区域111相离的第七区域117,第七区域117位于第一区域111远离第二区域112的一侧。这样设置,第一金属部130既可选择与第二区域112焊接,也可以选择与第七区域117焊接,使得第一金属部130可位于第一导电部110的不同的位置,进而有利于提高电极组件100的多样性。
92.在本公开的一些实施例中,如图5所示,第二导电部120还包括与第四区域114相离的第八区域118,第八区域118位于第四区域114远离第五区域115的一侧。这样,第二金属部150既可选择与第五区域115焊接,也可以选择与第八区域118焊接,使得第二金属部150可位于第二导电部120的不同的位置,进而有利于提高电极组件100的多样性。
93.在本公开的一些实施例中,第一导电部110为正极。第一金属部130与正极相连,以作为正极极耳。此时,第一金属部130用于引出电极组件100的正极电流。
94.在本公开的一些实施例中,第二导电部120为负极。第二金属部150与负极相连,以作为负极极耳。此时,第二金属部130用于引出电极组件100的负极电流。
95.在本公开的一些实施例中,第一导电部110绕第一轴线卷绕且沿第一方向第一导电部110包括多层第一区域111,第二导电部120绕第一轴线卷绕且沿第一方向第二导电部120包括多层第四区域114。第一金属部130与沿第一方向位于最外侧的第一区域111连接。这样,第一金属部130位于电极组件100的最外侧,最外侧的压力比电极组件100其他部位的压力更大,进而易于使第一金属部130与第一导电部110断开。
96.或者,在本公开的其他一些实施例中,第二金属部150与沿第一方向位于最外侧的第四区域114连接。这样,第二金属部150位于电极组件100的最外侧,最外侧的压力比电极组件100其他部位的压力更大,进而易于使第二金属部150与第二导电部120断开。
97.或者,在本公开的其他一些实施例中,第一金属部130与沿第一方向位于最外侧的第一区域111连接,且第二金属部150与沿第一方向位于最外侧的第四区域114连接。这样,第一金属部130与第二金属部150均位于电极组件100的最外侧,最外侧的压力比电极组件100其他部位的压力更大,进而易于使第一金属部130与第一导电部110断开或第二金属部150与第二导电部120断开。
98.本公开第二方面提供了一种电池10,如图7所示,图7为电池10以y和z所在平面剖开并从x方向观察的剖面示意图。电池10包括壳体11和上述的电极组件100,电极组件100置于壳体11内。
99.壳体11可以是方形壳体,也可以是圆柱形壳体,本公开实施例不作限制。
100.本公开实施例提供的电池10,通过改善其中的电极组件100来改有利于提高电池10的产品性能。电极组件100包括第一导电部110、第二导电部120及第一金属部130。电极组件100的第一金属部130与第一导电部110焊接,且在第一金属部130与第一导电部110的焊接处具有第三区域113,第三区域113内具有焊接痕迹。在由第一区域111至第二区域112的
方向上,第三区域113的第三端部142与第一金属部130的第五端部144间具有第一距离a,第三区域113的第四端部143与第一金属部130的第六端部145间具有第二距离b,且第一距离a与第二距离b不等,也就是说,在由第一区域111至第二区域112的方向上,具有焊接痕迹的第三区域113不位于第一金属部130的中间位置,即焊接痕迹不位于第一金属部130的中间位置,因此当第一金属部130焊接于第一导电部110上后,焊接残余应力在第一金属部130的第五端部144侧及第六端部145侧的扩散速度不同,焊接残余应力易于集中在第三区域113与第一金属部130间距离较小的一侧。因此,当电池10内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压能够使第三区域113与第一金属部130距离较小的一侧冲击断开,从而使第一金属部130与第一导电部110断开连接,进而实现电池10的断路,从而有利于降低电池10出现热失效的概率,提高电池10的产品性能。
101.在本公开的一些实施例中,壳体11的材料包括金属。金属材料的壳体11有利于保护其内部的电极组件100,从而有利于提高电池10的可靠性。例如,壳体11的材料为铝、铁或铝合金等,本公开实施例不作限制。
102.在本公开的一些实施例中,电池10为卷绕型电池,。。
103.具体地,举出多个实施例及对比例来对上述公开的实施方式进行更具体地说明。选定多种由不同电极组件100组成的电池进行各种实验,实验结果如表1所示:
104.表1焊印位置对电池产品性能的影响
[0105][0106][0107]
在表1中,高温存储试验是指:电池满充100%soc,85度环境存储7天。高温循环试验是指:在60度环境温度中,使电池充放电由零电量至满电量循环300圈,充电倍率1.3c,放电倍率1c;其中,充电倍率1.3c是指一小时可充电1.3次,放电倍率1c是指完成一次放电需1小时;过充试验是指对电池进行充电,充电电流为恒定的3倍的电池额定电流,充到电池电压至5v时,恒定电流减小至0.05倍的电池额定电流持续充电。
[0108]
通过率是指在试验过程中或者试验结束后,不发生热失效的电池数量与进行试验
的电池总数的比值,而不是试验后还具备完好功能的电池数量与进行试验的电池总数的比值。例如,在高温循环实验中,对比例的通过率为7/20,即表明20个电池在试验时有13个发生热失效现象;实施例1的通过率为20/20,即表明20个采用本公开实施例的电池在试验时全部未发生等热失效现象。这不代表所有电池在试验后还具备完好功能,也就是说,20个本公开实施例的电池在试验后,其中的一部分、甚至全部电池通过第一导电部与第一金属部的断裂或第二导电部与第二金属部的断裂而避免发生热失效情况,其已不具备电池的完好功能。
[0109]
电池尺寸中,极耳即是指本公开实施例中的电极组件100中的第一金属部130或第二金属部150;a、b、c、d则分别是指本公开实施例中的第一距离、第二距离、第三距离和第四距离。
[0110]
对比例1中,a=b且c=d,即是指:焊印也即第三区域113在第二方向上和第三方向上均位于第一金属部130的中间,这样,焊接残余应力在第一金属部130的两侧的扩散速度相同。实验结果表明,在高温储存、高温循环和过充通过率实验中,均存在电池热失效的状况,这样,不利于提高电池的产品性能。
[0111]
实施例1中,a》b且c》d,即如图1所示,焊印也即第三区域113在第二方向上和第三方向上均不位于第一金属部130的中部,与对比例1进行对比表明,在高温储存、高温循环和过充通过率实验中,实施例1未发生电池热失效状况,其通过第一金属部130和第一导电部110的断裂从而有利于降低电池出现热失效状况的概率,也就是说,在实施例1中,焊接残余应力易于集中在第一金属部130的靠近第六端部145以及靠近第八端部147的两侧交集区域内,当电池10内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压能够使第一金属部130的靠近第六端部145以及靠近第八端部147的两侧交集区域冲击断开,从而使第一金属部130与第一导电部110断开连接,实现电池10的断路,从而有利于降低了电池10出现热失效的概率,提高了电池10的产品性能。
[0112]
实施例2中,a》b且c=d,即,第三区域113在第二方向上不位于第一金属部130的中部,在第三方向上位于第一金属部130的中部。与对比例1进行对比表明,在高温循环通过率实验中,对比例1通过率为7/20,实施例2的通过率为8/20,实施例2发生电池热失效的概率比对比例1低,其通过第一金属部130和第一导电部110断裂从而有利于降低电池出现热失效情况的概率,也就是说,在实施例2中,焊接残余应力易于集中在第一金属部130的靠近第六端部145的一侧,当电池10内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压能够使第一金属部130的靠近第六端部145的一侧冲击断开,从而使第一金属部130与第一导电部110断开连接,实现电池10的断路,从而有利于降低了电池10出现热失效的概率,提高了电池10的产品性能。
[0113]
本公开第三方面提供了一种电子装置1,电子装置1包括上述的电池10。
[0114]
电子装置可以但不限于是使用本公开第二方面实施例的电池10作为电源的电动车辆、手机、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车等等。
[0115]
本公开实施例提供的电子装置1,通过改善其中的电池10的电极组件100来有利于提高电子装置的产品性能。电极组件100包括第一导电部110、第二导电部120及第一金属部130。电极组件100的第一金属部130与第一导电部110焊接,且在第一金属部130与第一导电部110的焊接处具有第三区域113,第三区域113内具有焊接痕迹。在由第一区域111至第二
区域112的方向上,第三区域113的第三端部142与第一金属部130的第五端部144间具有第一距离a,第三区域113的第四端部143与第一金属部130的第六端部145间具有第二距离b,且第一距离a与第二距离b不等。也就是说,在由第一区域111至第二区域112的方向上,具有焊接痕迹的第三区域113不位于第一金属部130的中间位置,即焊接痕迹不位于第一金属部130的中间位置。因此当第一金属部130焊接于第一导电部110上后,焊接残余应力在第一金属部130的第五端部144侧及第六端部145侧的扩散速度不同,焊接残余应力易于集中在第三区域113与第一金属部130间距离较小的一侧。因此,当电池10内部热量较高时,电解液与正极或负极之间的副反应可能增多,进而产生气体较多,导致内部气压增大。较大气压能够使第三区域113与第一金属部130距离较小的一侧冲击断开,从而使第一金属部130与第一导电部110断开连接,进而实现电池10的断路,从而有利于降低电池10出现热失效的概率,进而利于提高电子装置1的产品性能。
[0116]
以上所述仅为本公开的较佳实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开保护的范围之内。
再多了解一些

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