本技術(shù)實施例涉及電池,特別是涉及一種電化學裝置及電子設(shè)備。
背景技術(shù):
1、軟包鋰離子電池因體積小、重量輕、電能比高等優(yōu)勢,在電子設(shè)備中應(yīng)用范圍廣泛。軟包鋰離子電池在追求極致性能的同時,其安全可靠性也尤為重要。在例如猛烈撞擊、高溫環(huán)境或者電池內(nèi)部異常時,都有可能發(fā)生鋰離子電池熱失控等問題。因此,如何安全可靠地解決軟包鋰離子電池的熱失控問題是電化學裝置技術(shù)領(lǐng)域中的一個重要研究方向。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)實施例提供一種電化學裝置及電子設(shè)備,能夠安全有效地解決電化學裝置熱失控的問題,提升安全性能。
2、為解決上述技術(shù)問題,本技術(shù)實施例采用的一個技術(shù)方案是:提供一種電化學裝置,包括包裝袋、電芯組件和極耳組件。包裝袋包括在第一方向上相連接的主體部和頂封部,主體部設(shè)有收容腔;電芯組件和極耳組件,電芯組件設(shè)置于收容腔內(nèi),極耳組件與電芯組件電連接,極耳組件與頂封部連接;頂封部設(shè)有封印區(qū)域,沿頂封部朝向主體部的方向,封印區(qū)域具有靠近電芯組件的位于第一壁的邊緣點;頂封部包括沿第一方向延伸的第一壁,主體部包括相連接的第二壁和第三壁,第二壁分別與第一壁和第三壁相連接,第三壁沿第一方向延伸,第二壁與第三壁的連接處形成有連接點;經(jīng)過邊緣點和連接點構(gòu)成直線;第一壁和直線之間的夾角r滿足:80°≤r≤110°;和/或,沿第一方向,邊緣點與連接點之間的距離h滿足:0mm≤h≤1mm。
3、本技術(shù)實施例電化學裝置通過對包裝袋的第一壁和第二壁進行整形,使第一壁和第二壁盡可能垂直連接,并且將封印區(qū)域位于第一壁的邊緣點和第二壁與第三壁的連接處形成的連接點在第一方向上的距離h控制在上述范圍內(nèi),使得電化學裝置在封印完成后可以減小收容腔的可變空間,從而使得電化學裝置熱失控時,收容腔內(nèi)部的氣體具有較大的壓強,頂封部在其厚度方向上的受力更大,頂封部更容易被沖開實現(xiàn)泄壓。
4、在一些實施例中,夾角r滿足:85°≤r≤100°;和/或,所述距離h滿足:0.2mm≤h≤0.5mm。第一壁和第二壁之間的夾角r越接近90°,收容腔的空間變化越小,在熱失控時頂封部越容易被沖開。
5、在一些實施例中,封印區(qū)域包括第一封印區(qū)和第二封印區(qū),第二封印區(qū)位于第一封印區(qū)和主體部之間。沿第一方向x,即沿頂封部朝向主體部的方向,第一封印區(qū)和第二封印區(qū)接壤設(shè)置或者間隔設(shè)置,第二封印區(qū)具有靠近電芯組件的邊緣且位于第一壁的邊緣點。在電化學裝置的正常使用工況下,第二封印區(qū)能夠增加頂封部在其厚度方向上的束縛力,提升其安全性能;當電化學裝置發(fā)生熱失控時,收容腔內(nèi)的氣體發(fā)生膨脹,氣體壓強增大,而頂封部的受力點位于第二封印區(qū),進一步地,頂封部的受力峰值位于第二封印區(qū)的邊緣點處,隨著熱失控的溫度上升,第二封印區(qū)的封印效果降低,從而使得氣體能夠沖開第二封印區(qū)和第一封印區(qū)進行泄壓。
6、在一些實施例中,沿頂封部的厚度方向,頂封部包括第一層和第二層以及位于第一層和第二層之間的粘接層,粘接層包括第一部分和第二部分,第一部分位于第一封印區(qū),第二部分位于第二封印區(qū);沿頂封部的厚度方向,第一部分的厚度h1與第二部分的厚度h2滿足:0.8≤h1/h2≤1.2。在本技術(shù)實施例中,通過輔助頂塊或者輔助封裝燙頭對第二封印區(qū)的粘接層進行加壓熱燙封印,減小溢膠團的厚度,使得粘接層的厚度比較均勻,進而使得頂封部的第一壁與主體部的第二壁之間的夾角更加接近直角。
7、在一些實施例中,在第二封印區(qū)靠近電芯組件的邊緣位于第一壁的邊緣點處,在常溫22℃至27℃時的封裝拉力f1范圍為3n/mm至10n/mm,在高溫125℃至135℃時的封裝拉力f2范圍為0.01n/mm至0.3n/mm。通過上述設(shè)置,使得第二封印區(qū)在常溫下具有較好的粘接束縛力,從而使得頂封部具有良好的封裝效果,而在發(fā)生熱失控時,第二封印區(qū)的粘接束縛力變?nèi)?,有利于收容腔?nèi)部的氣體沖破第二封印區(qū)以實現(xiàn)快速泄壓。
8、在一些實施例中,極耳組件包括極耳、絕緣件和密封件,極耳與電芯組件電連接,絕緣件覆蓋極耳與電芯組件的連接區(qū)域,密封件設(shè)置于極耳和頂封部之間。絕緣件覆蓋極耳與電芯組件的連接區(qū)域,以覆蓋連接區(qū)域上的毛刺,降低毛刺刺破電芯組件導致電芯組件短路的概率。密封件設(shè)置于極耳和頂封部之間,密封件包裹極耳的局部,提升極耳在頂封部處的密封性。
9、在一些實施例中,沿主體部朝向頂封部的方向,絕緣件與粘接層間隔設(shè)置。這樣可以降低粘接層的加壓熱燙過程中的熱量對絕緣件的形態(tài)影響,降低絕緣件變形縮小的風險;另外粘接層的材料選擇和絕緣件的材料選擇互不影響,有利于增大二者的各自選材范圍。
10、在一些實施例中,沿主體部朝向頂封部的方向,絕緣件與粘接層融合為一體連接設(shè)置。通過絕緣件與粘接層融合為一體連接設(shè)置的結(jié)構(gòu),一方面降低封裝精度的要求,提升生產(chǎn)效率;另一方面在封裝完成后,粘接層對絕緣件具有拉力作用,降低絕緣件收縮變小導致電芯組件內(nèi)部短路的風險,同時也能夠減小電芯組件在收容腔內(nèi)的晃動幅度,提升電化學裝置內(nèi)部的穩(wěn)定性。
11、在一些實施例中,絕緣件的熔點m1滿足:150℃≤m1≤270℃,粘接層的熔點m2滿足:50℃≤m2≤400℃。通過將絕緣件和熔點和粘接層的熔點設(shè)置在上述范圍內(nèi),一方面可以使得在熱燙封過程中,絕緣件和粘接層能夠相互融合形成一體結(jié)構(gòu),另一方面可以使得在封裝完成后,絕緣件和粘接層均具有一定的耐高溫的能力,保證電化學裝置在正常工況下的穩(wěn)定性。在一些實施例中,絕緣件的熔點m1滿足:150℃≤m1≤220℃,粘接層的熔點m2滿足:50℃≤m2≤160℃。
12、在一些實施例中,包裝袋還包括側(cè)封部,側(cè)封部與主體部連接;側(cè)封部設(shè)有第三封印區(qū)和第四封印區(qū),第四封印區(qū)位于第三封印區(qū)和主體部之間。通過在第三封印區(qū)和主體部之間增加第四封印區(qū),可以進一步增大側(cè)封部的封印面積,使得側(cè)封部上的封印區(qū)域向主體部靠近,進而減小收容腔可變化的空間,有利于提升熱失控時收容腔內(nèi)部的氣壓,更容易沖開頂封部泄壓。
13、在一些實施例中,沿主體部朝向頂封部的方向,第一封印區(qū)的長度范圍為1mm至2.5mm;和/或,沿主體部朝向頂封部的方向,第二封印區(qū)的長度范圍為0.01mm至0.5mm。
14、為解決上述技術(shù)問題,本技術(shù)實施例采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種電子設(shè)備,包括電化學裝置。
15、本技術(shù)實施例的有益效果是:本技術(shù)實施例電化學裝置包括包裝袋、電芯組件和極耳組件。包裝袋包括在第一方向上相連接的主體部和頂封部,主體部設(shè)有收容腔;電芯組件和極耳組件,電芯組件設(shè)置于收容腔內(nèi),極耳組件與電芯組件電連接,極耳組件與頂封部連接;頂封部設(shè)有封印區(qū)域,沿頂封部朝向主體部的方向,封印區(qū)域具有靠近電芯組件的邊緣位于第一壁的邊緣點q2;頂封部包括沿第一方向延伸的第一壁,主體部包括相連接的第二壁和第三壁,第二壁分別與第一壁和第三壁相連接,第三壁沿第一方向延伸,第二壁與第三壁的連接處形成有連接點;經(jīng)過邊緣點和連接點構(gòu)成直線;第一壁和直線之間的夾角r滿足:80°≤r≤110°;和/或,沿第一方向,邊緣點與連接點之間的距離h滿足:0mm≤h≤1mm。
16、本技術(shù)實施例電化學裝置通過對包裝袋的第一壁和第二壁進行整形,使第一壁和第二壁盡可能垂直連接,并且將封印區(qū)域的邊緣點和第二壁與第三壁的連接處形成的連接點在第一方向上的距離h控制在上述范圍內(nèi),使得電化學裝置在封印完成后可以減小收容腔的可變空間,從而使得電化學裝置熱失控時,收容腔內(nèi)部的氣體具有較大的壓強,頂封部在其厚度方向上的受力更大,頂封部更容易被沖開實現(xiàn)泄壓。