一种电池及电化学装置的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，更具体地说涉及一种电池；还涉及一种包括上述电池的电化学装置。


背景技术：

2.随着科技发展的不断进步，人们期待手机、电脑、平板等电子产品轻薄化，即重量更轻，厚度更薄，能够方便携带，所以也就对电芯提出了更高的要求，在保证快充的同时，也要兼顾能量密度的提升。
3.在提升倍率性能时，常常会使用叠片/多极耳的结构来实现，叠片/多极耳由于有多个软极耳组成，最终转焊成一个极耳，因此需要贴胶对转焊地方进行焊点保护，但是现有的贴胶方式会占用电池的厚度体积，影响电池的能量密度。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供了一种电池，还提供了一种包括上述电池的电化学装置，其解决了多极耳转焊地方贴胶占用电池的厚度体积，影响电池的能量密度的问题。
5.为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案：
6.一种电池，包括电芯，所述电芯沿厚度方向包括依次层叠设置的第一极片片段层和第二极片片段层；所述第一极片片段层与所述第二极片片段层之间设置有隔膜片段层；
7.所述第二极片片段层连接有第二极耳；所有所述第二极耳形成第二极耳单元；
8.其中，沿所述电芯的厚度方向，所述第二极耳单元包括顶层第二极耳和底层第二极耳；所述顶层第二极耳的顶部设置有第一胶纸；
9.在与所述电芯的厚度方向垂直的截面上，所述第一胶纸的投影不与位于所述顶层第二极耳的顶部的所述第一极片片段层的投影重叠。
10.可选的，上述电池中，
11.所述底层第二极耳的底部设置有第二胶纸；
12.在与所述电芯的厚度方向垂直的截面上，所述第二胶纸的投影不与位于所述底层第二极耳的底部的所述第一极片片段层的投影重叠。
13.可选的，上述电池中，
14.所述第一胶纸粘接于位于所述顶层第二极耳的顶部的所述隔膜片段层；
15.和/或，
16.所述第二胶纸粘接于位于所述底层第二极耳的底部的所述隔膜片段层。
17.可选的，上述电池中，所述第二极耳单元与第二转接极耳连接；所述第二转接极耳上设置有第二绝缘垫；
18.所述第一胶纸与所述第二绝缘垫部分交叉重叠；
19.所述第二胶纸与所述第二绝缘垫部分交叉重叠。
20.可选的，上述电池中，
21.在与所述电芯的厚度方向垂直的截面上，所述第一胶纸的投影与所述第二绝缘垫的投影重叠0至2mm；
22.和/或，
23.在与所述电芯的厚度方向垂直的截面上，所述第二胶纸的投影与所述第二绝缘垫的投影重叠0至2mm。
24.可选的，上述电池中，所述第一极片片段层连接有第一极耳；所述第一极耳处设置有绝缘层。
25.可选的，上述电池中，所述第一极片片段层连接有第一极耳；所有所述第一极耳形成第一极耳单元；
26.其中，沿所述电芯的厚度方向，所述第一极耳单元包括顶层第一极耳和底层第一极耳；所述顶层第一极耳的顶部设置有第三胶纸；
27.所述第一极片片段层具有第一活性涂层；
28.在与所述电芯的厚度方向垂直的截面上，所述第三胶纸的投影不与所述顶层第一极耳所在的所述第一极片片段层的所述第一活性涂层的投影重叠。
29.可选的，上述电池中，
30.所述底层第一极耳的底部设置有第四胶纸；
31.在与所述电芯的厚度方向垂直的截面上，所述第四胶纸的投影不与所述底层第一极耳所在的所述第一极片片段层的所述第一活性涂层的投影重叠。
32.可选的，上述电池中，
33.所述第三胶纸粘接于所述顶层第一极耳所在的所述第一极片片段层；
34.和/或，
35.所述第四胶纸粘接于所述底层第一极耳所在的所述第一极片片段层。
36.可选的，上述电池中，
37.所述第一极耳单元与第一转接极耳连接；所述第一转接极耳上设置有第一绝缘垫；所述第三胶纸与所述第一绝缘垫部分交叉重叠；所述第四胶纸与所述第一绝缘垫部分交叉重叠；
38.和/或，
39.在与所述电芯的厚度方向垂直的截面上，所述绝缘层的投影分别与所述第三胶纸的投影和所述第四胶纸的投影交叉重叠。
40.可选的，上述电池中，所述第一极片片段层的顶部的所述隔膜片段层超出所述第一极片片段层的部分与所述第一极片片段层的底部的所述隔膜片段层超出所述第一极片片段层的部分复合粘接。
41.一种电化学装置，包括上文所述的电池。
42.本技术提供的电池及电化学装置中，第二极耳单元的顶层第二极耳的顶部粘接有第一胶纸，第一胶纸不再粘接于第一极片片段层上，在与电芯的厚度方向垂直的截面上，第一胶纸的投影不与顶层第二极耳的顶部的第一极片片段层的投影重叠；第一胶纸在覆盖多个第二极耳转焊成的第二极耳单元的焊印的同时，在电芯的厚度方向上，不再占据电芯的厚度体积，有效减小了电芯的厚度，进而提升了电芯的能量密度。
附图说明
43.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
44.图1为第二极耳单元的结构示意图；
45.图2为第一极耳单元的结构示意图；
46.图3为另一实施例中第一极耳单元的结构示意图；
47.图4为另一实施例中第二极耳单元的结构示意图；
48.图5为又一实施例中第一极耳单元的结构示意图。
49.图1-图5中：
50.1-第一极片片段层，2-第二极片片段层，3-隔膜片段层，4-第二极耳单元，5-第一胶纸，6-第二胶纸，7-第二绝缘垫，8-第二转接极耳，9-绝缘层，10-第一极耳单元，11-第三胶纸，12-第四胶纸，13-第一绝缘垫，14-第一转接极耳；
51.101-第一活性涂层，102-第一极集流体；
52.201-第二活性涂层，202-第二极集流体；
53.401-顶层第二极耳，402-底层第二极耳；
54.1001-顶层第一极耳，1002-底层第一极耳；
55.h1-第一重叠长度，h2-第一间隔长度，h3-第二间隔长度，h4-第二重叠长度。
具体实施方式
56.本技术提供了一种电池，还提供了一种包括上述电池的电化学装置。
57.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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
58.如图1-图5所示，一种电池包括电芯；电芯包括依次设置的第一极片、隔膜和第二极片；第一极片、隔膜和第二极片依次堆叠设置或者层叠卷绕设置。沿制成的电芯的厚度方向，第一极片包括依次层叠的多个第一极片片段层1，第二极片包括依次层叠的多个第二极片片段层2；隔膜包括依次层叠的多个隔膜片段层3；一个第一极片片段层1与一个第二极片片段层2之间具有一个隔膜片段层3。
59.第一极片片段层1包括第一极集流体102以及涂覆于第一极集流体102表面的第一活性涂层101。第二极片片段层2包括第二极集流体202以及涂覆于第二极集流体202表面的第二活性涂层201。至少部分第二极片片段层2连接有第二极耳；所有第二极耳形成第二极耳单元4。沿电芯的厚度方向，第二极耳单元4包括顶层第二极耳401和底层第二极耳402；顶层第二极耳401的顶部设置有第一胶纸5。
60.顶层第二极耳401的顶部的第一极片片段层1为顶层第一极片片段层；顶层第一极片片段层包括顶层第一极集流体和顶层第一活性涂层。
61.在与电芯的厚度方向垂直的截面上，第一胶纸5的投影分别不与顶层第一极集流
体的投影、顶层第一活性涂层的投影重叠。
62.其中需要说明的是，
63.第一极片为正极片；第二极片为负极片；第一极片片段层1为正极片片段层；第二极片片段层2为负极片片段层；
64.第二极耳为软极耳；多个软极耳最终转焊成第二极耳单元4。
65.第一胶纸5在覆盖多个第二极耳转焊成的第二极耳单元4的焊印的同时，第一胶纸5不再覆盖顶层第一极片片段层，使得第一胶纸5在电芯的厚度方向上，不再占据电芯的厚度体积，减小了电芯的厚度，进一步提高了能量密度。
66.进一步的，底层第二极耳402底部设置有第二胶纸6。
67.底层第二极耳402底部的第一极片片段层1为底层第一极片片段层；底层第一极片片段层包括底层第一极集流体和底层第一活性涂层。
68.在与电芯的厚度方向垂直的截面上，第二胶纸6的投影分别不与底层第一极集流体的投影、底层第一活性涂层的投影重叠。
69.第二胶纸6在覆盖多个第二极耳转焊成的第二极耳单元4的焊印的同时，第二胶纸6不再覆盖底层第一极片片段层，使得第二胶纸6在电芯的厚度方向上，不再占据电芯的厚度体积，减小了电芯的厚度，其与第一胶纸5的共同设置下，极大提高了电池能量密度。
70.其中需要说明的是，为了保证电池的最佳能量密度，可以同时将第一胶纸5不粘接在顶层第一极片片段层、第二胶纸6不粘接在底层第一极片片段层。但在电池的能量密度能够满足需求的情况下，可以仅将第一胶纸5不粘接在顶层第一极片片段层，而第二胶纸6进行常规设置；或者仅将第二胶纸6不粘接在底层第一极片片段层，而第一胶纸5进行常规设置。
71.进一步的，在与电芯的厚度方向垂直的截面上，第一胶纸5的投影不与所有第一极片片段层1的投影重叠；且第二胶纸6的投影不与所有第一极片片段层1的投影重叠。
72.在本技术的某些实施例中，第一胶纸5粘接于位于顶层第二极耳401顶部的隔膜片段层3；第二胶纸6粘接于底层第二极耳402底部的隔膜片段层3。
73.第二极耳单元4被第一胶纸5和第二胶纸6包裹，实现了对第二极耳单元4的转焊位置进行贴胶保护；第一胶纸5和第二胶纸6均从隔膜片段层3处粘接，避免了对第一极片片段层1覆盖，其不再占据电芯的厚度体积，减小了电芯的厚度，进一步提高了电池的能量密度。
74.在本技术的某些实施例中，第二极耳单元4与第二转接极耳8连接；第二转接极耳8上设置有第二绝缘垫7；第一胶纸5与第二绝缘垫7部分交叉重叠；第二胶纸6与第二绝缘垫7部分交叉重叠。
75.第二极耳单元4汇合转焊于第二转接极耳8；并且第二转接极耳8为硬极耳，用于连接外部电路。通过第二绝缘垫7与软包装进行密封连接。第一胶纸5和第二胶纸6均部分包裹住第二绝缘垫7，进而保证了第二极耳单元4与第二转接极耳8焊接的焊印的完全覆盖效果，有效避免了上述焊印的电化学腐蚀，提升了安全性能。
76.请参阅附图1，在本技术的某些实施例中，在与电芯的厚度方向垂直的截面上，第一胶纸5的投影与第二绝缘垫7的投影具有第一重叠长度h1，第一重叠长度h1的取值范围为0至2mm；第二胶纸6的投影与第二绝缘垫7的投影具有第三重叠长度，第三重叠长度的取值范围为0至2mm。
77.如上设置，在保证第一胶纸5和第二胶纸6完全贴胶保护于第二极耳单元4的同时，又保证了第一胶纸5和第二胶纸6的尺寸不会过大，进而有效保证了电池的能量密度。
78.在本技术的某些实施例中，第一极片片段层1连接有第一极耳；第一极耳处设置有绝缘层9。
79.其中需要说明的是，第一极耳为软极耳；多个第一极耳形成第一极耳单元10。
80.通过在第一极耳处设置绝缘层9进一步避免了正极耳与负极耳的短接接触，进而保证了电池的安全性能。
81.在本技术的某些实施例中，至少部分第一极片片段层1连接有第一极耳；所有第一极耳形成第一极耳单元10。第一极片片段层1包括第一极集流体102以及涂覆于第一极集流体102表面的第一活性涂层101。
82.沿电芯的厚度方向，第一极耳单元10包括顶层第一极耳1001和底层第一极耳1002。顶层第一极耳1001处设置有第三胶纸11。
83.顶层第一极耳1001所在的第一极片片段层1为顶层第一极片片段层；顶层第一极片片段层包括顶层第一活性涂层。
84.在与电芯的厚度方向垂直的截面上，第三胶纸11的投影不与顶层第一活性涂层的投影重叠。
85.第三胶纸11在覆盖多个第一极耳转焊成的第一极耳单元10的焊印的同时，第三胶纸11不再覆盖顶层第一活性涂层，第三胶纸11在电芯的厚度方向上，不占据电芯的厚度体积，减小了电芯的厚度，进一步提高了能量密度。
86.底层第一极耳1002处设置有第四胶纸12。
87.底层第一极耳1002所在的第一极片片段层1为底层第一极片片段层；底层第一极片片段层包括底层第一活性涂层。
88.在与电芯的厚度方向垂直的截面上，第四胶纸12的投影不与底层第一活性涂层的投影重叠。
89.第四胶纸12在覆盖多个第一极耳转焊成的第一极耳单元10的焊印的同时，第四胶纸12不再覆盖底层第一活性涂层，第四胶纸12在电芯的厚度方向上，不占据电芯的厚度体积，减小了电芯的厚度，进一步提高了能量密度，其与第一胶纸5、第二胶纸6、第三胶纸11的共同设置下，最大化提高了电池的能量密度。
90.其中需要说明的是，为了保证电池的最佳能量密度，可以同时将第三胶纸11不粘接在顶层第一活性涂层、第四胶纸12不粘接在底层第一活性涂层。在电池的能量密度能够满足需求的情况下，可以仅将第三胶纸11不粘接在顶层第一活性涂层，而第四胶纸12进行常规设置；或者仅将第四胶纸12不粘接在底层第一活性涂层，而第三胶纸11进行常规设置。
91.进一步的，在与电芯的厚度方向垂直的截面上，第三胶纸11的投影不与所有第一极片片段层1的第一活性涂层101的投影重叠，且第四胶纸12的投影不与所有第一极片片段层1的第一活性涂层101的投影重叠。
92.请参阅附图2，在本技术的某些实施例中，第三胶纸11粘接于顶层第一极耳1001所在的第一极片片段层1；第四胶纸12粘接于底层第一极耳1002所在的第一极片片段层1。
93.进一步的，在与电芯的厚度方向垂直的截面上，第三胶纸11的投影与第一活性涂层101之间具有第一间隔长度h2，第四胶纸12的投影与第一活性涂层101之间具有第二间隔
长度h3。
94.如上设置，第一极耳单元10被第三胶纸11和第四胶纸12包裹，实现了对第一极耳单元10的转焊位置进行贴胶保护；第三胶纸11和第四胶纸12均从间隔第一活性涂层101一定距离的位置处粘接，不仅避免了对第一极片片段层1的第一活性涂层101的覆盖，而且不占据电芯的厚度体积，减小了电芯的厚度，进一步提高了电池的能量密度。
95.请参阅附图3，在本技术的某些实施例中，也可以不在第一极耳单元10处设置第三胶纸11和第四胶纸12。由于第一极集流体102、第一极耳均为铝箔材质，同种材料不会产生电势差，进而不会产生电化学腐蚀，因此可以不在第一极耳单元10处贴胶，如上设置，能够进一步保证电池的能量密度。
96.在本技术的某些实施例中，第一极耳单元10与第一转接极耳14连接；第一转接极耳14处设置有第一绝缘垫13；第三胶纸11与第一绝缘垫13部分交叉重叠；第四胶纸12与第一绝缘垫13部分交叉重叠。
97.将第一极耳单元10汇合转焊于第一转接极耳14；第一转接极耳14为硬极耳，用于连接外部电路。通过第一绝缘垫13与软包装进行密封连接；第三胶纸11和第四胶纸12均部分包裹住第一绝缘垫13，进而保证了第一极耳单元10与第一转接极耳14焊接的焊印的完全覆盖效果。
98.进一步的，在与电芯的厚度方向垂直的截面上，第三胶纸11的投影与第一绝缘垫13的投影具有第四重叠长度，第四重叠长度的取值范围为0至2mm；第四胶纸12的投影与第一绝缘垫13的投影具有第五重叠长度，第五重叠长度的取值范围为0至2mm。
99.如上设置，在保证第三胶纸11和第四胶纸12完全贴胶保护于第一极耳单元10的同时，又保证了第三胶纸11和第四胶纸12的尺寸不会过大，进而有效保证了电池的能量密度。
100.请参阅附图5，进一步的，在与电芯的厚度方向垂直的截面上，绝缘层9的投影分别与第三胶纸11的投影和第四胶纸12的投影具有第二重叠长度h4；h4＞0。
101.如上设置，可以保证第一极耳的绝缘保护效果，避免电芯内部发生短接风险，进而保证电池性能。
102.请参阅附图4，在本技术的某些实施例中，第一极片片段层1的顶部的隔膜片段层3超出第一极片片段层1的部分与第一极片片段层1的底部的隔膜片段层3超出第一极片片段层1的部分复合粘接。
103.如上设置，有利于抑制隔膜片段层3发生内翻，以及减小高温时隔膜片段层3的收缩量，降低正极片与负极片接触而引发短路的风险，保证电池的长效安全性。
104.综上，本技术还提供了一种电化学装置，电化学装置包括上文所述的电池。
105.由于本技术的电化学装置具有上文所述的电池；电化学装置由电池带来的有益效果请参阅上文，在此不再赘述。
106.本技术中涉及的部件、装置仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照附图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些部件、装置。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
107.还需要指出的是，在本技术的装置中，各部件是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本技术的等效方案。
108.提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本技术。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用其他方面而不脱离本技术的范围。因此，本技术不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
109.为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本技术的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
110.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电池，包括电芯，其特征在于，所述电芯沿厚度方向包括依次层叠设置的第一极片片段层(1)和第二极片片段层(2)；所述第一极片片段层(1)与所述第二极片片段层(2)之间设置有隔膜片段层(3)；所述第二极片片段层(2)连接有第二极耳；所有所述第二极耳形成第二极耳单元(4)；其中，沿所述电芯的厚度方向，所述第二极耳单元(4)包括顶层第二极耳(401)和底层第二极耳(402)；所述顶层第二极耳(401)的顶部设置有第一胶纸(5)；在与所述电芯的厚度方向垂直的截面上，所述第一胶纸(5)的投影不与位于所述顶层第二极耳(401)的顶部的所述第一极片片段层(1)的投影重叠。2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述底层第二极耳(402)的底部设置有第二胶纸(6)；在与所述电芯的厚度方向垂直的截面上，所述第二胶纸(6)的投影不与位于所述底层第二极耳(402)的底部的所述第一极片片段层(1)的投影重叠。3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一胶纸(5)粘接于位于所述顶层第二极耳(401)的顶部的所述隔膜片段层(3)；和/或，所述第二胶纸(6)粘接于位于所述底层第二极耳(402)的底部的所述隔膜片段层(3)。4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第二极耳单元(4)与第二转接极耳(8)连接；所述第二转接极耳(8)上设置有第二绝缘垫(7)；所述第一胶纸(5)与所述第二绝缘垫(7)部分交叉重叠；所述第二胶纸(6)与所述第二绝缘垫(7)部分交叉重叠。5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，在与所述电芯的厚度方向垂直的截面上，所述第一胶纸(5)的投影与所述第二绝缘垫(7)的投影重叠0至2mm；和/或，在与所述电芯的厚度方向垂直的截面上，所述第二胶纸(6)的投影与所述第二绝缘垫(7)的投影重叠0至2mm。6.根据权利要求1-5中任一项所述的电池，其特征在于，所述第一极片片段层(1)连接有第一极耳；所述第一极耳处设置有绝缘层(9)。7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述第一极片片段层(1)连接有第一极耳；所有所述第一极耳形成第一极耳单元(10)；其中，沿所述电芯的厚度方向，所述第一极耳单元(10)包括顶层第一极耳(1001)和底层第一极耳(1002)；所述顶层第一极耳(1001)的顶部设置有第三胶纸(11)；所述第一极片片段层(1)具有第一活性涂层(101)；在与所述电芯的厚度方向垂直的截面上，所述第三胶纸(11)的投影不与所述顶层第一极耳(1001)所在的所述第一极片片段层(1)的所述第一活性涂层(101)的投影重叠。8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述底层第一极耳(1002)的底部设置有第四胶纸(12)；在与所述电芯的厚度方向垂直的截面上，所述第四胶纸(12)的投影不与所述底层第一
极耳(1002)所在的所述第一极片片段层(1)的所述第一活性涂层(101)的投影重叠。9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述第三胶纸(11)粘接于所述顶层第一极耳(1001)所在的所述第一极片片段层(1)；和/或，所述第四胶纸(12)粘接于所述底层第一极耳(1002)所在的所述第一极片片段层(1)。10.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述第一极耳单元(10)与第一转接极耳(14)连接；所述第一转接极耳(14)上设置有第一绝缘垫(13)；所述第三胶纸(11)与所述第一绝缘垫(13)部分交叉重叠；所述第四胶纸(12)与所述第一绝缘垫(13)部分交叉重叠；和/或，在与所述电芯的厚度方向垂直的截面上，所述绝缘层(9)的投影分别与所述第三胶纸(11)的投影和所述第四胶纸(12)的投影交叉重叠。11.根据权利要求1-5中任一项或权利要求7-10中任一项所述的电池，其特征在于，所述第一极片片段层(1)的顶部的所述隔膜片段层(3)超出所述第一极片片段层(1)的部分与所述第一极片片段层(1)的底部的所述隔膜片段层(3)超出所述第一极片片段层(1)的部分复合粘接。12.一种电化学装置，其特征在于，包括权利要求1-11中任一项所述的电池。

技术总结
本申请公开了一种电池及电化学装置；该电池包括电芯；沿电芯的厚度方向，第二极耳单元包括顶层第二极耳和底层第二极耳；顶层第二极耳处设置有第一胶纸；在与电芯的厚度方向垂直的截面上，第一胶纸的投影不与顶层第二极耳的顶部的第一极片片段层的投影重叠。本申请的电池，第一胶纸不再粘接于第一极片片段层上，不再占据电芯的厚度体积，有效减小了电芯的厚度，进而提升了电芯的能量密度。进而提升了电芯的能量密度。进而提升了电芯的能量密度。


技术研发人员：朱秀珍 张跃群 刘跃争 张佳雨 何志佳 邹浒 袁昊宬
受保护的技术使用者：珠海冠宇电池股份有限公司
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/9/3