电化学装置及用电设备的制作方法
未命名
07-14
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1.本技术实施例涉及电化学技术领域,尤其涉及一种电化学装置及用电设备。
背景技术:
2.二次电池具有比能量密度大、循环寿命长、标称电压高、自放电率低、体积小、重量轻等许多优点,在新能源领域具有广泛的应用。近年随着平板电脑、手机、电动交通工具、储能设备的高速发展,并且由于新能源行业的不断发展,二次电池变得越来越重要,市场对二次电池的需求也越来越多。
3.相关技术中,该二次电池包括电极组件,且用壳体包裹在电极组件外以制成二次电池,这类二次电池中,电极组件往往存在棱角,并且在壳体内存在一定的移动空间,在实际安装到用电设备中进行使用时需要将壳体的外表面粘接在用电设备上。由于在用电设备的使用过程中,往往会使得用电设备大幅度移动,造成内部的二次电池的电极组件相对于壳体移动,使得电极组件对壳体进行碰撞,长时间下容易使得壳体上对应位置发生损坏,进而容易导致二次电池的损坏,并且也对用户使用二次电池造成了安全风险。
技术实现要素:
4.有鉴于此,本技术实施例提供一种电化学装置及用电设备,以至少部分解决上述问题。
5.根据本技术实施例的一方面,提供了一种电化学装置,包括:壳体、电极组件以及第一粘接部;电极组件设置在壳体内,第一粘接部设置在壳体的外表面上,其中,第一粘接部背离壳体的表面的接触角大于105
°
。
6.在一些可选的实施例中,壳体的外表面的至少一个角位设置有第一粘接部。
7.在一些可选的实施例中,壳体的外表面的2至4个角位分别设置有第一粘接部。
8.在一些可选的实施例中,第一粘接部为涂层结构。
9.在一些可选的实施例中,第一粘接部的材质包括氧化硅、聚硅氧烷、聚四氟乙烯中的至少一种。
10.在一些可选的实施例中,各第一粘接部的横截面形状为矩形、扇形、三角形、梯形、正方形、圆形的两条外切线与圆形的弧形构成的封闭图形、或n边形(n≥5)中的一种。
11.在一些可选的实施例中,各第一粘接部的横截面形状相同。
12.在一些可选的实施例中,各第一粘接部的至少两个边的边长相等。
13.在一些可选的实施例中,各第一粘接部的至少一个边与壳体的外表面的边缘重合。
14.在一些可选的实施例中,各第一粘接部的两个边分别与壳体的外表面的边缘重合。
15.在一些可选的实施例中,第一粘接部的横截面形状为扇形或封闭图形时,扇形的半径或封闭图形的圆弧半径r满足:若w《l,则0.05w≤r≤0.35w;若w>l,则0.05l≤r≤
0.35l;其中,w为壳体的宽度,l为壳体的长度。
16.在一些可选的实施例中,第一粘接部的横截面形状为矩形、三角形、梯形、或n边形(n≥5)时,第一粘接部与壳体的外表面的边缘重合的两条边的边长d1、d2分别满足:0.05w≤d1≤0.35w且0.05l≤d2≤0.35l;或者,0.05l≤d1≤0.35l且0.05w≤d2≤0.35w;其中,w为壳体的宽度,l为壳体的长度。
17.在一些可选的实施例中,当第一粘接部粘贴在用电设备时,第一粘接部与用电设备之间的第一剥离强度小于第一粘接部与壳体的外表面之间的第二剥离强度。
18.在一些可选的实施例中,用电设备包括第二粘接部,当第一粘接部粘接于第二粘接部时,第二粘接部与第一粘接部之间的第三剥离强度小于第二剥离强度。
19.在一些可选的实施例中,第一剥离强度或第三剥离强度小于180gf/25mm。
20.根据本技术实施例的另一方面,还提供了一种用电设备,该用电设备包括设备主体以及如前述的电化学装置,电化学装置用于为设备主体供电。
21.本技术实施例提供的电化学装置及用电设备,由于该电化学装置的壳体的外表面上设置有第一粘接部,而第一粘接部背离壳体的表面的接触角大于105
°
,其使得本技术实施例中的电化学装置的壳体在被固定到用电设备时,壳体上的至少一部分因该第一粘接部的存在不易被用电设备或其上的粘接结构附着,使得该部分的壳体可以在电极组件相对于壳体移动时随着电极组件的运动而发生部分形变,从而令电极组件对于该部分壳体的冲击得到一定程度的缓冲,也就减轻了电极组件对该部分壳体(如角位等)的冲击,使得壳体不易因此损坏,进而电化学装置也不易损坏,从而有效提高了电化学装置的使用寿命,降低了用户在使用电化学装置(包括但不限于锂离子电池或钠离子电池等)的安全风险。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本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技术实施例中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1示出了根据本技术实施例的一个可选的电化学装置的结构示意图。
24.图2示出了根据本技术实施例的第一粘接部背离壳体的表面的接触角的示意图。
25.图3示出了根据本技术实施例的一个可选的用电设备上的第二粘接部的结构示意图。
26.图4示出了根据本技术实施例的另一个可选的用电设备上的第二粘接部的结构示意图。
27.图5示出了根据本技术实施例的再一个可选的用电设备上的第二粘接部的结构示意图。
28.图6示出了根据本技术实施例的再一个可选的用电设备上的第二粘接部的结构示意图。
29.图7示出了根据本技术实施例的再一个可选的用电设备上的第二粘接部的结构示意图。
30.图8示出了根据本技术实施例的一种可选的第一粘接部的横截面的形状的示意图。
31.图9示出了根据本技术实施例的另一种可选的第一粘接部的横截面的形状的示意图。
32.图10示出了根据本技术实施例的再一种可选的第一粘接部的横截面的形状的示意图。
33.图11示出了根据本技术实施例的再一种可选的第一粘接部的横截面的形状的示意图。
34.图12示出了根据本技术实施例的再一种可选的第一粘接部的横截面的形状的示意图。
35.图13示出了根据本技术实施例的再一种可选的第一粘接部的横截面的形状的示意图。
36.图14示出了根据本技术实施例的一个角度的第二粘接部的位置示意图。
37.图15示出了根据现有技术中的电化学装置的电极组件和壳体之间移动的示意图。
38.图16示出了根据本技术实施例的可选的电化学装置的电极组件和壳体之间移动的示意图。
39.图17示出了根据本技术实施例的一个可选的用电设备的示意图。
具体实施方式
40.为了使本领域的人员更好地理解本技术实施例中的技术方案,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述,显然,所描述的实施例仅是本技术实施例一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都应当属于本技术实施例保护的范围。
41.下面结合附图说明本技术实施例具体实现。
42.需要说明的是,二次电池(可充电电池)可以包括镍氢电池、镍镉电池、铅酸(或铅蓄)电池、锂离子电池、钠离子电池、聚合物锂离子电池等。在本技术实施例的内容中,以锂离子电池作为电化学装置的例子来解释本技术,但是如前述,本技术的电化学装置并不仅限于锂离子电池,例如,其还可以是钠离子电池等等。
43.根据本技术实施例中的一方面,如图1-图17所示,本技术实施例提供了一种电化学装置10,该电化学装置10包括:壳体1、电极组件2以及第一粘接部3;电极组件2设置在壳体1内,第一粘接部3设置在壳体1的外表面11上,其中,第一粘接部3背离壳体1的表面的接触角大于105
°
。
44.本技术实施例中,由于该电化学装置10的壳体1的外表面11上设置有第一粘接部3,而第一粘接部3背离壳体1的表面的接触角大于105
°
,其使得本技术实施例中的电化学装置10的壳体1在被固定到用电设备时,壳体1上的至少一部分因该第一粘接部3的存在不易被用电设备或其上的粘接结构附着,使得该部分的壳体1可以在电极组件2相对于壳体1移动时随着电极组件2的运动而发生部分形变,从而令电极组件2对于该部分壳体1的冲击得到一定程度的缓冲,也就减轻了电极组件2对该部分壳体1的冲击,使得壳体1不易因此损坏,进而电化学装置10也不易损坏,从而有效提高了电化学装置的使用寿命,降低了用户在使用电化学装置(包括但不限于锂离子电池或钠离子电池等)的安全风险。
45.下面对本技术实施例中的电化学装置10进行具体的说明,可以理解的是,下文中
的说明并不做为对本技术实施例中的任何限制。
46.本技术实施例中不限制壳体1的材质,其一般可以为金属制成,例如在本技术的一些可选的电化学装置10中,壳体1由金属塑膜制成,在其中一些示例中,壳体1由铝塑膜或者钢塑膜制成。此外,本技术实施例中亦不限制壳体1的形状,例如,壳体1可以为长方体形状或者近似的长方体形状(或者壳体1在一个方向上的截面可以为长方形或者近似长方形的形状),如图1中所示的壳体1,其整体为一个长方体,为便于说明本技术实施例,下文中以其进行举例。
47.本技术实施例中,不限制电极组件2的具体结构。作为示例地,电极组件2可以包括正极极片、隔离膜、负极极片、电解液、与正极极片电连接的正极极耳、与负极极片电连接的负极极耳,对于电化学装置10而言,正极极耳用于将电化学装置10的正极从正极极片上引出,负极极耳用于将电化学装置10的负极从负极极片上引出。该示例里,电极组件2的正极极片、隔离膜、负极极片等可以为卷绕状,或者也可以为堆叠状,本技术实施例中对此不进行任何限制。本技术实施例中,电极组件2设置于壳体1内,且与壳体1存在一定的空隙,使得电极组件2可以在壳体1内相对于壳体1移动。
48.本技术实施例中,不限制第一粘接部3的具体结构,其可以是固定连接在壳体1的外表面上的一个结构(例如,固定连接的方式可以是粘接、焊接等等),其背离壳体1的表面的接触角θ大于105
°
。
49.相关技术中,接触角θ也称为润湿角,参照图2进行理解,液滴5(图2中的大小仅作为示例)滴在固体表面(对应于图2也即第一粘接部3背离壳体1的表面)上形成如图的形状,则接触角θ的定义如下:设在固-液-气三相界面上,固-气的界面张力为的osg,固-液的界面张力为osl,气-液的表面张力为olg,则接触角θ在三相界处经过液体内部到气液界面的夹角,三相界面张力一般服从杨氏方程:osg=osl+olgcosθ。一般来讲,接触角θ的大小是判定润湿性好坏的判据。若θ=0
°
,cosθ=1,液体完全润湿固体表面,液体在固体表面铺展;0
°
<θ<90
°
,液体可润湿固体,且θ越小,润湿性越好;90
°
<θ<180
°
,液体不润湿固体,θ=180
°
,完全不润湿,液体在固体表面凝聚成小球。一般而言,接触角θ越大,润湿越难,疏水性越好,表面粘性越差。
50.接触角θ可以通过在液滴与固体表面接触处做液滴表面的切线与固体表面之间的切线之间的夹角来计算和测定。可以理解的是,接触角θ可以通过多种不同的测定方法进行测定,例如切线法、宽高法、椭圆法、laplace-young法,等等,其可以参照相关技术,在此不进行限制。作为一个可选的示例,例如可以采用如下方式测定:将液滴滴到固体表面(对应于图2也即第一粘接部3背离壳体1的表面)形成如图2的形状,以图2中的视角(可以理解为沿平行于该固体表面方向的视角)拍摄液滴与固体表面的图像;之后在图像中确定基准线,该基准线可以是固体表面与液滴的分界线以及两个三相点(即固-液-气三相界面的交点)之间的连线;确定液滴的外形轮廓,采用适当方式拟合液滴的外形曲线,再计算得到接触角θ,拟合方式例如可以是将液滴轮廓微分分成多个小部分,再对每个小部分进行拟合,从而能够最大限度接近液滴的真实外形轮廓,以获得更好的测定结果。或者在其他测定方式中,也可以采用现有专用的接触角测量机器进行接触角θ测定,本技术实施例中不进行特别限制。
51.需要说明的是,图2中的第一粘接部3的位置、形状和厚度仅作为示例,不作为对本
申请实施例中任何限制。
52.由于用电设备上的粘接结构提供粘接能力的成分实际为胶粘剂液体,而本技术实施例中的第一粘接部3背离壳体1的表面的接触角θ大于105
°
,因而使得电化学装置10的壳体1在被固定到用电设备时,壳体1上的至少一部分因该第一粘接部3的存在不易被用电设备上的粘接结构附着。
53.在一些实施例中,第一粘接部3背离壳体1的表面的接触角θ为120
°‑
180
°
。在另一些实施例中,接触角θ为150
°‑
180
°
。随着接触角θ的增大,第一粘接部3表面的粘性会减小,能够进一步减轻电极组件2对壳体1(如角位处)的冲击,进一步提高了电化学装置的使用寿命。
54.在一些可选的实施例中,当第一粘接部3粘贴在用电设备4时,第一粘接部3与用电设备4之间的第一剥离强度小于第一粘接部3与壳体1的外表面11之间的第二剥离强度。
55.剥离强度是指在规定的剥离条件下使粘接件的两个被粘物分离时单位宽度所需的最大载荷,第一剥离强度能够表现第一粘接部3与用电设备4之间的粘接的强度,第二剥离强度能够表现第一粘接部3与壳体1的外表面11之间的粘接的强度。
56.在这些可选的实施例中,壳体1通过第一粘接部3与用电设备4形成粘接,第一粘接部3与用电设备4之间的第一剥离强度小于第一粘接部3与壳体1的外表面11之间的第二剥离强度,在使得在电化学装置10能够被稳定的安装到用电设备4的基础上,壳体1内的电极组件2相对于壳体1移动时,壳体1因第一粘接部3的存在可一同随电极组件2的移动相对于用电设备4发生一定程度的移动,而不易受阻碍,从而令电极组件2对于该壳体1的冲击得到一定程度的缓冲,也就减轻了电极组件2对该壳体的冲击,使得壳体1不易因此损坏。
57.在一些可选的实施例中,用电设备4包括第二粘接部42,当第一粘接部3粘接于第二粘接部42时,第二粘接部42与第一粘接部3之间的第三剥离强度小于第二剥离强度。
58.与第一剥离强度、第二剥离强度同理,第三剥离强度能够表现第二粘接部42与第一粘接部3之间的粘接的强度。
59.在这些可选的实施例中,该第二粘接部42可以是前述的用电设备上的粘接结构,壳体1和第一粘接部3粘接于用电设备4的第二粘接部42,第第二粘接部42与第一粘接部3之间的第三剥离强度小于第一粘接部3与壳体1的外表面11之间的第二剥离强度,在使得在电化学装置10能够被稳定的安装到用电设备4的基础上,壳体1内的电极组件2相对于壳体1移动时,壳体1与第一粘接部3位置对应的部分因第一粘接部3的存在不易被用电设备4上的第二粘接部42附着,使得该部分的壳体1可以在电极组件2相对于壳体1移动时随着电极组件2的运动而发生部分形变,从而令电极组件2对于该部分壳体1的冲击得到一定程度的缓冲,也就减轻了电极组件2对该部分壳体1的冲击,使得壳体1不易因此损坏,进而电化学装置10也不易损坏,从而有效提高了电化学装置的使用寿命,降低了用户在使用电化学装置(包括但不限于锂离子电池或钠离子电池等)的安全风险。
60.在一些可选的实施例中,第一剥离强度或第三剥离强度小于180gf/25mm。当第一剥离强度或第三剥离强度小于这一值时,可以有效保证壳体1可以在电极组件2相对于壳体1移动时随着电极组件2的运动而发生部分形变,从而令电极组件2对于壳体1的冲击得到一定程度的缓冲。本技术实施例中各剥离强度的测试方法可采用gb/t 2792-2014《胶粘带剥离强度的测试方法》。
61.在一些实施例中,第一剥离强度或第三剥离强度为0gf/25mm-150gf/25mm。在另一些实施例中,第一剥离强度或第三剥离强度为0gf/25mm-90gf/25mm。随着剥离强度的减小,第一粘接部3表面的粘性也会随着减小,能够进一步减轻电极组件2对壳体1(如角位处)的冲击,进一步提高了电化学装置的使用寿命。
62.本技术实施例中,第二粘接部42可以是一个或者多个,例如是设置在用电设备4的一个或者多个双面胶,其一面粘接于用电设备4,另一面用于粘接第一粘接部3和壳体1的外表面11,起到将电化学装置稳定固定在用电设备4上的作用。第二粘接部42为多个时,其大小和形状可以彼此不同,能够满足需求即可,本技术实施例中对此不进行限制。
63.参照图3-图7中的示例,其示出了不同位置不同大小形状的第二粘接部42的示意,可以理解的是,图3-图7之所以用虚线示意性地表示出第二粘接部42,是为了便于显示出第二粘接部42在用电设备4的设备主体41与壳体1之间的位置,进一步也可以结合图14第二粘接部42在用电设备4的设备主体41与壳体1之间的位置进行理解。对于图3-图7以及图14其仅用于便于理解本技术实施例而不应视为对本技术中的任何限制。
64.在一些可选的实施例中,本技术实施例中的电化学装置10的壳体1的外表面11的至少一个角位设置有第一粘接部3。
65.本技术实施例中,壳体1的外表面11的角位是指壳体1的外表面11的各个相邻的边之间的交点附近区域,由于相邻的两个边之间形成夹角,因此将至称之为角位。以图1中的电化学装置10来举例,壳体1整体为长方体形状,壳体1的外表面11为矩形,则其有4个角位,4个角位分别位于矩形的每相邻的两个边的交点附近。
66.由于电化学装置10的电极组件2上的各个棱角(也即电极组件2上的应力集中的位置)一般分布于电极组件2的各个角位附近,分别被壳体1的外表面11对应位置的各个角位包覆,因此壳体1的外表面11的角位被用电设备4的粘接结构(例如前述的第二粘接结构42)粘接时,壳体1因粘接作用不能发生形变,当此时电极组件2在壳体1内相对于壳体1运动时,各个电极组件2更容易对壳体1的各个角位附近的区域进行冲击,长时间后更容易造成壳体1的角位附近的区域发生损坏。
67.因此,本技术实施例中的电化学装置10的壳体1的外表面11的至少一个角位上设置第一粘接部3,而该第一粘接部3背离壳体1的表面的接触角大于105
°
,能够使得电化学装置10的壳体1在被固定到用电设备时,壳体1上的至少一个角位因该第一粘接部3的存在不易被用电设备4上的第二粘接部42(即前述的粘接结构)附着,第二粘接部42不易对壳体1的形变产生束缚和阻碍,壳体1可以在电极组件2相对于壳体1移动时随着电极组件2的运动而发生部分形变,从而令电极组件2对于该壳体1的角位的冲击得到一定程度的缓冲,也就减轻了电极组件2对该壳体1的角位的冲击,使得壳体1不易因此损坏,进而电化学装置10也不易损坏,从而有效提高了电化学装置10的使用寿命,降低了用户在使用电化学装置(包括但不限于锂离子电池或钠离子电池等)的安全风险。
68.在一些可选的实施例中,壳体1的外表面11的2至4个角位分别设置有第一粘接部3。显然,壳体1的表面11一般不会只有一个角位,因此本技术中壳体1的外表面11的2至4个角位分别设置有第一粘接部3,可以更全方向的保护壳体1,防止电化学装置10的壳体1损坏。
69.可参照图7理解,其示出了壳体1的外表面11的2个角位分别设置有第一粘接部3的
示例;参照图5和图6理解,其示出了壳体1的外表面11的3个角位分别设置有第一粘接部3的示例;参照图3和图4理解,其分别示出了壳体1的外表面11的4个角位分别设置有第一粘接部3的示例。但可以理解的是,这些示例并不作为对本技术的任何限制。
70.在一些可选的实施例中,第一粘接部3为涂层结构。涂层形式的第一粘接部3可以更稳定地设置于壳体1的外表面,并且不会占用过大的体积,有利于减小电化学装置的体积和重量,另外相对于其他结构形式,涂层结构的第一粘接部3显然对壳体1的伤害更小,而且使得电化学装置10的制作工艺更简单。
71.此外,在图3-图7以及图14示出的第一粘接部3可以为涂层结构,当然这不作为对本技术实施例中的任何限制。
72.在一些可选的实施例中,第一粘接部3的材质包括氧化硅、聚硅氧烷、聚四氟乙烯中的至少一种。以第一粘接部3为涂层结构为例,也即,第一粘接部3可以为氧化硅涂层、聚硅氧烷涂层、聚四氟乙烯涂层,或者是氧化硅、聚硅氧烷、聚四氟乙烯的两者或者三者的混合涂层。这些材质的第一粘接部3设置于壳体1外表面时,其背离壳体1的表面的接触角θ大于105
°
,可以满足使用需求。
73.在一些可选地实施例中,各所述第一粘接部3的横截面形状为矩形、扇形、三角形、梯形、圆形的两条外切线与圆形的弧形构成的封闭图形、或n边形(n≥5)中的一种。本技术实施例中提供多种横截面形状的第一粘接部3,以满足不同的壳体1形状的需求,也能给电化学装置的制备提供更多的选择。
74.本技术实施例中,第一粘接部3的横截面可以是沿垂直于壳体1的外表面11的方向上的横截面。对应于第一粘接部3为涂层结构为例,其沿垂直于壳体1的外表面11的方向上的横截面也即是涂层的厚度方向的横截面。
75.其中,当第一粘接部3的横截面形状为矩形时,其可以是正方形,即矩形的长和宽相等。当第一粘接部3的横截面形状为梯形时,其可以是直角梯形。而当其第一粘接部3的横截面形状为n边形(n≥5)时,其可以至少具有一个直角。
76.在一些可选的实施例中,各第一粘接部3的横截面形状相同。参照图8-图13,示出了各第一粘接部3的横截面形状相同的示例,其中图8中各第一粘接部3的横截面为形状相同的矩形,图9和图13中分别为各第一粘接部3的横截面为形状相同的三角形(例如图9中为直角三角形、图13中为锐角三角形),图10中各第一粘接部3的横截面为形状相同的梯形(图10中为直角梯形),图11中各第一粘接部3的横截面为形状相同的扇形,图12中为各第一粘接部3的横截面为形状相同的圆形的两条外切线与圆形的弧形构成的封闭图形。此外在图8-图13示出的第一粘接部3为涂层结构,当然这不作为对本技术实施例中的任何限制。
77.在一些可选的实施例中,各第一粘接部3的至少两个边的边长相等。仍参照图8-图13,其同时示出了一些这样的示例。
78.在一些可选的实施例中,各第一粘接部3的至少一个边与壳体1的外表面11的边缘重合。由于本技术实施例中的第一粘接部3的至少一个边与壳体1的外表面11的边缘重合,使得该壳体1在其内部的电极组件2相对于壳体1运动时,其外表面11的边缘不易被用电设备4上的粘接结构(例如前述的第二粘接部42)附着,粘接结构不易对壳体1的形变产生阻碍,该壳体1可以在电极组件2相对于壳体1移动时随着电极组件2的运动而发生部分形变,从而令电极组件2对于该壳体1的冲击得到一定程度的缓冲,也就减轻了电极组件2对该壳
体1的冲击,使得壳体1不易因此损坏。参照图8-图13理解,其同时示出了这样的示例,这其中图13中第一粘接部3的横截面的形状为三角形,一个边与壳体1的外表面11的边缘重合。
79.在一些可选的实施例中,各第一粘接部3的两个边分别与壳体1的外表面11的边缘重合。参照图8-图12理解,其同时示出了这样的示例。
80.在一些可选的实施例中,壳体1的外表面11为矩形,第一粘接部3的横截面形状为矩形、三角形、梯形、或n边形(n≥5)时,第一粘接部3与壳体1的外表面11的边缘重合的两条边的边长d1、d2分别满足:0.05w≤d1≤0.35w且0.05l≤d2≤0.35l;或者,0.05l≤d1≤0.35l且0.05w≤d2≤0.35w;其中,w为壳体1的宽度,l为壳体1的长度。
81.在其中一些优选的实施例中,第一粘接部3的横截面形状为矩形、三角形、梯形、或n边形(n≥5)时,第一粘接部3与壳体1的外表面11的边缘重合的两条边的边长d1、d2分别满足:0.05w≤d1≤0.25w且0.05l≤d2≤0.25l;或者,0.05l≤d1≤0.25l且0.05w≤d2≤0.25w;其中,w为壳体1的宽度,l为壳体1的长度。这样能保证电化学装置的安装稳定性,也能满足需求。
82.在其中一些更优选的实施例中,第一粘接部3的横截面形状为矩形、三角形、梯形、或n边形(n≥5)时,第一粘接部3与壳体1的外表面11的边缘重合的两条边的边长d1、d2分别满足:0.1w≤d1≤0.25w且0.1l≤d2≤0.25l;或者,0.1l≤d1≤0.25l且0.1w≤d2≤0.25w,其中,w为壳体1的宽度,l为壳体1的长度。这样更能保证电化学装置的安装稳定性,也能满足需求。
83.对于第一粘接部3的横截面形状为矩形、三角形、梯形的情况,可分别参照图8、图9、图10进行理解,在此不进行赘述。
84.以此更优先的实施例举一简单示例,若w为20mm、l为30mm,则可以是d1、d2分别满足:2mm≤d1≤5mm且3mm≤d2≤0.75mm,或者,3mm≤d1≤0.75mm且2mm≤d2≤5mm。
85.在一些可选的实施例中,d1=d2,也即第一粘接部3与壳体1的外表面11的边缘重合的两条边的边长相等,这种实施方式下,第一粘接部3的横截面形状可以为正方形(即长和宽相等的矩形)、等腰直角三角形、两条相垂直的边相等的梯形或n边形(n≥5)(该两条相垂直的边即第一粘接部3与壳体1的外表面11的边缘重合的两条边)。
86.以上面d1、d2分别满足:2mm≤d1≤5mm且3mm≤d2≤0.75mm,或者,3mm≤d1≤0.75mm且2mm≤d2≤5mm为例,具体可以是d1=d2=2mm、3mm、5mm等等,当然这些示例并不作为对本技术的限制。
87.在一些可选的实施例中,壳体1的外表面11为矩形,第一粘接部3的横截面形状为扇形或形状相同的圆形的两条外切线与圆形的弧形构成的封闭图形时,扇形的半径或封闭图形的圆弧半径r满足:
88.若w《l,则0.05w≤r≤0.35w;若w>l,则0.05l≤r≤0.35l;其中,w为壳体1的宽度,l为壳体1的长度。
89.参照图11和图12,其分别示出了第一粘接部3的横截面形状为扇形、以及第一粘接部3的横截面形状为形状相同的圆形的两条外切线与圆形的弧形构成的封闭图形的情况。
90.在其中一些优选的实施例中,第一粘接部3的横截面形状为扇形或形状相同的圆形的两条外切线与圆形的弧形构成的封闭图形时,扇形的半径或封闭图形的圆弧半径r满足:若w《l,则0.05w≤r≤0.25w;若w>l,则0.05l≤r≤0.25l;其中,w为壳体1的宽度,l为壳
体1的长度。这样能保证电化学装置的安装稳定性,也能满足需求。
91.在其中一些更优选的实施例中,第一粘接部3的横截面形状为扇形或形状相同的圆形的两条外切线与圆形的弧形构成的封闭图形时,扇形的半径或封闭图形的圆弧半径r满足:若w《l,则0.1w≤r≤0.25w;若w>l,则0.1l≤r≤0.25l;其中,w为壳体1的宽度,l为壳体1的长度。这样更能保证电化学装置的安装稳定性,也能满足需求。
92.以此更优先的实施例举一简单示例,若w为20mm、l为30mm,则w《l,则0.1w=2mm≤r≤5mm=0.25w;若w为30mm、l为20mm,则w》l,则0.1l=2mm≤r≤5mm=0.25l。例如r具体可以为2mm、3mm、5mm等等,当然这些示例并不作为对本技术的限制。
93.在一些可选的实施例中,第一粘接部3的横截面形状为扇形时,扇形的圆形角为90
°
。
94.下面,结合上述各实施方式以及各附图,对本技术实施例中的电化学装置的原理、结构和有益效果进行整体且更便于理解的举例说明,但应当理解,下文中的举例说明并不作为对本技术实施例中的任何限制。
95.下面以壳体1由铝塑膜或者钢塑膜制成、形状为长方体形状,外表面11为矩形、电极组件2为卷绕式的电极组件、第一粘接部3为涂层结构、4个第一粘接部3分别位于外表面11的4个角位上、用电设备4上的第二粘接部42为双面胶为例。
96.参照图15先对未采取本技术中的电化学装置10的现有技术方案进行简单介绍。参照图15,示出了一个现有方案中的安装于用电设备4的设备主体41上的电化学装置10,由于壳体1的外表面11的4个角位均被设备主体1上的第二粘接部42(例如双面胶)粘接固定,电极组件2在壳体内有一定的移动空间,当用电设备4发生移动(例如可以是用电设备4跌落、用户使用电设备时甩动等等原因)时,电化学装置10整体运动,在整体运动结束时电极组件2由于惯性继续在壳体1内相对壳体1移动,壳体1因外表面11的4个角位被第二粘接部42固定而不能发生移动(参照图15,壳体1在跌落过程中,电极组件2相对壳体1向下移动了y距离,而壳体1则被第二粘接部42束缚和阻碍无法发生形变),这样电极组件2对壳体1形成了较大的冲击,壳体1的外表面11的角位附近区域易因电极组件2的冲击而损坏。
97.再参照图16对本技术中的电化学装置10的方案进行简单说明。参照图16,该电化学装置10安装于用电设备4的设备主体41上,且被设备主体1上的第二粘接部42(例如双面胶)粘接固定,电化学装置10的壳体1的外表面11的4个角位上均设置有第一粘接部3,第一粘接部3为涂覆于壳体1的外表面11上的涂层结构,且第一粘接部3背离壳体1的表面的接触角θ大于105
°
,第一粘接部3与第二粘接部42接触,第一粘接部3与第二粘接部42之间的剥离强度(即第三剥离强度)小于壳体1与第二粘接部42之间的剥离强度(即第二剥离强度),这样壳体1在能够稳定地被第二粘接部42粘接到用电设备4的设备主体上的基础上,壳体1的外表面11的4个角位通过第一粘接部3与第二粘接部42形成隔离,壳体1的4个角位不易被第二粘接部42附着,第二粘接部42不会对壳体1的变形形成束缚和阻碍,使得该部分的壳体1可以在电极组件2相对于壳体1移动时随着电极组件2的运动而发生部分形变(参照图16,壳体1在跌落过程中,电极组件2相对壳体1向下移动了x1距离(虚线l1和l2之间的距离),而壳体1的该部分区域则相对于用电设备4形变了x2距离(虚线l3和l4之间的距离)),从而令电极组件2对于该部分壳体1的冲击得到一定程度的缓冲,也就减轻了电极组件2对该部分壳体1的冲击,使得壳体1不易因此损坏,进而电化学装置10也不易损坏,从而有效提高了电化
学装置的使用寿命,降低了用户在使用电化学装置(包括但不限于锂离子电池或钠离子电池等)的安全风险。
98.可以理解的是,以上示意图1-图17中的各个结构未必是按照实际比例绘制,仅用于对本技术实施例进行示例性解释,不应视为对本技术实施例中的任何限制。
99.综合以上内容可知,本技术实施例中由于该电化学装置10的壳体1的外表面11上设置有第一粘接部3,而第一粘接部3背离壳体1的表面的接触角大于105
°
,其使得本技术实施例中的电化学装置10的壳体1在被固定到用电设备时,壳体1上的至少一部分因该第一粘接部3的存在不易被用电设备4或其上的粘接结构附着,使得该部分的壳体1可以在电极组件2相对于壳体1移动时随着电极组件2的运动而发生部分形变,从而令电极组件2对于该部分壳体1的冲击得到一定程度的缓冲,也就减轻了电极组件2对该部分壳体1的冲击,使得壳体1不易因此损坏,进而电化学装置10也不易损坏,从而有效提高了电化学装置的使用寿命,降低了用户在使用电化学装置(包括但不限于锂离子电池或钠离子电池等)的安全风险。
100.根据本技术实施例中的另一方面,参照图17,本技术实施例提供了一种用电设备4,其包括:设备主体41;以及,前述任一项的电化学装置10,电化学装置10用于为设备主体41供电。
101.在其中一些实施例中,参照图3-图7以及图14,该用电设备4包括第二粘接部42,且第二粘接部42与电化学装置10上的第一粘接部3之间的剥离强度(即前述的第三剥离强度)小于第二粘接部42与电化学装置10的壳体1的外表面11之间的剥离强度(即前述的第二剥离强度)。
102.对于本技术实施例中的用电设备4,已经结合在前面电化学装置10的实施例中进行详细说明,相关之处参照上述电化学装置10的实施例的部分说明即可,在此不在对其进行赘述。
103.由于本技术实施例中的用电设备4包括本技术实施例中提供的电化学装置10,因此该用电设备4的电化学装置10不易损坏,使用寿命更好,能够更稳定的进行供电,因此该用电设备4也具有较好的使用寿命,对用户来说使用安全性也更高。
104.本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括,即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”;术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”;术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意,本技术中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分,并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
105.需要注意,本技术中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的,本领域技术人员应当理解,除非在上下文另有明确指出,否则应该理解为“一个或多个”。
106.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里申请的发明后,将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未申请的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本技术的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
技术特征:
1.一种电化学装置,包括:壳体;电极组件,设置在所述壳体内;以及,第一粘接部,设置在所述壳体的外表面上;其中,所述第一粘接部背离所述壳体的表面的接触角大于105
°
。2.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述壳体的外表面的至少一个角位设置有所述第一粘接部。3.根据权利要求2所述的电化学装置,其中,所述壳体的外表面的2至4个角位分别设置有所述第一粘接部。4.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述第一粘接部为涂层结构。5.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,所述第一粘接部的材质包括氧化硅、聚硅氧烷、聚四氟乙烯中的至少一种。6.根据权利要求1所述的电化学装置,其中,各所述第一粘接部的横截面形状为矩形、扇形、三角形、梯形、正方形、圆形的两条外切线与圆形的弧形构成的封闭图形、或n边形(n≥5)中的一种。7.根据权利要求6所述的电化学装置,其中,各所述第一粘接部的横截面形状相同。8.根据权利要求6所述的电化学装置,其中,各所述第一粘接部的至少两个边的边长相等。9.根据权利要求6所述的电化学装置,其中,各所述第一粘接部的至少一个边与所述壳体的外表面的边缘重合。10.根据权利要求9所述的电化学装置,其中,各所述第一粘接部的两个边分别与所述壳体的外表面的边缘重合。11.根据权利要求10所述的电化学装置,其中,所述第一粘接部的横截面形状为扇形或所述封闭图形时,所述扇形的半径或所述封闭图形的圆弧半径r满足:若w<l,则0.05w≤r≤0.35w;若w>l,则0.05l≤r≤0.35l;其中,w为所述壳体的宽度,l为所述壳体的长度。12.根据权利要求10所述的电化学装置,其中,所述第一粘接部的横截面形状为矩形、三角形、梯形、或n边形(n≥5)时,所述第一粘接部与所述壳体的外表面的边缘重合的两条边的边长d1、d2分别满足:0.05w≤d1≤0.35w且0.05l≤d2≤0.35l;或者,0.05l≤d1≤0.35l且0.05w≤d2≤0.35w;其中,w为所述壳体的宽度,l为所述壳体的长度。13.根据权利要求1-12中任一项所述的电化学装置,其中,当所述第一粘接部粘贴在用电设备时,所述第一粘接部与所述用电设备之间的第一剥离强度小于所述第一粘接部与所述壳体的外表面之间的第二剥离强度。14.根据权利要求13所述的电化学装置,其中,所述用电设备包括第二粘接部,当所述第一粘接部粘接于所述第二粘接部时,所述第二粘接部与所述第一粘接部之间的第三剥离强度小于所述第二剥离强度。
15.根据权利要求13所述的电化学装置,其中,所述第一剥离强度或所述第三剥离强度小于180gf/25mm。16.一种用电设备,包括:设备主体;以及,如权利要求1-15中任一项所述的电化学装置,所述电化学装置用于为所述设备主体供电。
技术总结
本申请实施例提供了一种电化学装置及电子设备,该电化学装置包括:壳体、电极组件以及第一粘接部;电极组件设置在壳体内,第一粘接部设置在壳体的外表面上,其中,第一粘接部背离壳体的表面的接触角大于105
技术研发人员:劳绍江 黄少军
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:2022.03.24
技术公布日:2023/7/13

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