电芯、二次电池及用电设备的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电芯、二次电池及用电设备。


背景技术：

2.随着新能源技术的发展，电芯以其高能量密度和高定制化度广泛应用于便携式电子设备、电动交通工具、电动工具、无人机、储能设备等领域。随着对电芯充放电倍率的要求不断提高，电芯的封装面临的挑战也越来越大，而封装可靠性是电芯使用寿命和服务寿命的基础，且在相关技术中，电芯(特别是大电芯)的顶封位置在封装过程中(比如挤压应力等原因)会存在易起皱和不平整的问题，因此，如何提高电池封装的可靠性成为本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种电芯、二次电池及用电设备，以提高电芯封装的可靠性。
4.第一方面，本技术实施例提供了一种电芯，电芯包括电极组件、封装袋和第一极耳引线。电极组件包括主体部和第一极耳，所述第一极耳的一端连接于主体部。封装袋包括第一封装膜和第二封装膜，电极组件设置于第一封装膜和第二封装膜之间。第一极耳引线的一端与第一极耳的另一端连接形成第一连接部，第一极耳引线的另一端从第一封装膜和第二封装膜之间穿出至封装袋外。其中，第一封装膜面向第二封装膜的一侧形成有第一凹槽和第二凹槽，主体部的至少一部分收容于第一凹槽，第一连接部的至少一部分收容于第二凹槽。
5.上述技术方案中，由于在封装前第一封装膜面向第二封装膜的一侧设有第二凹槽，第一极耳和第一极耳引线连接形成的第一连接部的至少一部分容纳于第二凹槽内，能够降低第一连接部和第一封装膜以及第一连接部和第二封装膜干涉的风险，从而减小第一连接部和第一封装膜之间的挤压应力以及第一连接部和第二封装膜之间的挤压应力，进而缓解电芯封装时由于该挤压应力导致第一封装膜和第二封装膜在顶封位置位置不平整、易起皱的问题，提升了封装的可靠性。
6.在本技术第一方面的一些实施例中，第二凹槽的深度小于第一凹槽的深度，可以提高电芯封装的稳固性。
7.上述技术方案中，在第一凹槽和第二凹槽的深度方向上，主体部的尺寸大于第一连接部的尺寸，第二凹槽的深度小于第一凹槽的深度，在第二凹槽的深度方向上，第二凹槽和第二封装膜限定出的空间与第一连接部的尺寸更加匹配，进一步降低第一连接部和第一封装膜以及第一连接部和第二封装膜干涉的风险，进而降低电芯封装时由于挤压应力导致第一封装膜和第二封装膜在顶封位置不平整的风险，从而有效缓解电芯封装过程中封装袋起皱的问题，从而进一步提升了封装的可靠性。
8.在本技术第一方面的一些实施例中，第一凹槽的槽侧面和第二凹槽的槽底面通过第一圆弧面连接，第一圆弧面的半径为r1，0.3mm≤r1≤5mm。
9.上述技术方案中，第一凹槽的槽侧面和第二凹槽的槽底面通过第一圆弧面连接，能够避免第一封装膜在第一凹槽的槽侧面和第二凹槽的槽底面之间应力集中，从而提高第一封装膜的强度。若第一圆弧面的半径r1＜0.3mm，则第一封装膜在第一凹槽的槽侧面和第二凹槽的槽底面之间应力集中系数降低不明显，不能有效缓解第一凹槽的槽侧面和第二凹槽的槽底面之间应力集中问题，若第一圆弧面的半径r1＞5mm，则可能导致第一圆弧面对应位置的壁厚过小，降低了第一封装膜的结构强度，因此，第一圆弧面的半径r1满足3mm≤r1≤5mm，既能够在保证第一封装膜在第一圆弧面对应位置的壁厚，以满足第一封装膜的强度需求的情况下，避免第一凹槽的槽侧面和第二凹槽的槽底面之间应力集中。
10.在本技术第一方面的一些实施例中，沿电芯的厚度方向，第一连接部在第一封装膜的投影落入第二凹槽。
11.上述技术方案中，沿电芯的厚度方向，第一连接部在第一封装膜上的投影落入第二凹槽，则在电芯的厚度方向以外的其他方向上，第一连接部不会延伸出第二凹槽，进一步降低第一连接部和第一封装膜以及第一连接部和第二封装膜干涉的风险，进而降低电芯封装时由于挤压应力导致第一封装膜和第二封装膜在顶封位置不平整、易起皱的风险，从而有效缓解电芯封装过程中封装袋起皱的问题，进一步提升了封装的可靠性。
12.在本技术第一方面的一些实施例中，沿电芯的长度方向，第二凹槽的长度为l1，第一连接部的长度为l2，0.2mm≤l
1-l2≤5mm。
13.上述技术方案中，若l
1-l2＜0.2mm，则沿电芯的长度方向，第二凹槽的长度相对第一连接部的长度的余量较小，不便于电芯组装时将第一连接部容纳于第二凹槽，若l
1-l2＞5mm，则第二凹槽内较大空间被浪费，还使得第一连接部容易在第二凹槽内晃动，增加了电芯封装难度，因此，0.2mm≤l
1-l2≤5mm，能够使得第二凹槽的长度相对第一连接部的长度具有合理的余量，便于将第一连接部收容于第二凹槽，又能避免空间浪费、减缓第一连接部在第二凹槽内晃动的程度以及降低电芯封装难度。
14.在本技术第一方面的一些实施例中，沿电芯的厚度方向，第二凹槽的槽底面到第二封装膜内表面的垂直距离为t1，第一连接部的最大厚度为t2，1≤t1/t2≤2。
15.上述技术方案中，若t1/t2＜1，则沿电芯的厚度方向，第二凹槽的槽底面和第二封装膜的内表面之间的空间小于第一连接部的最大厚度，第一连接部会与第一封装膜和第二封装膜干涉，难以将第一连接部容纳在第一封装膜和第二封装膜之间，若t1/t2＞2，则第二凹槽的槽底面和第二封装膜的内表面之间的空间相对第一连接部的最大厚度过大，第一连接部容易沿电芯的厚度方向在第一封装膜和第二封装膜之间晃动，因此，1≤t1/t2≤2能够使得第一连接部顺利的被容纳在第一封装膜和第二封装膜之间，还能缓解第一连接部在第一封装膜和第二封装膜之间沿电芯的厚度方向晃动的问题。
16.在本技术第一方面的一些实施例中，沿电芯的宽度方向，第二凹槽的宽度为w1，第一连接部的宽度为w2，0.2mm≤w
1-w2≤10mm。
17.上述技术方案中，若w
1-w2＜0.2mm，则沿电芯的宽度方向，第二凹槽的宽度相对第一连接部的宽度的余量较小，不便于电芯组装时将第一连接部容纳于第二凹槽，若w
1-w2＞10mm，则第二凹槽内较大空间被浪费，还使得第一连接部容易在第二凹槽内晃动，增加了电芯封装难度，因此，0.2mm≤w
1-w2≤10mm，能够使得第二凹槽的宽度相对第一连接部的宽度具有合理的余量，便于将第一连接部收容于第二凹槽，又能避免空间浪费、减小第一连接部
在第二凹槽内晃动的程度以及降低电芯封装难度。
18.在本技术第一方面的一些实施例中，沿电芯的长度方向，第一凹槽的长度为l3，主体部的长度为l4，0.2mm≤l
3-l4≤10mm；和/或，沿电芯的宽度方向，第一凹槽的宽度为w3，主体部的宽度为w4，0.2mm≤w
3-w4≤3mm。
19.上述技术方案中，若l
3-l4＜0.2mm，则沿电芯的长度方向，第一凹槽的长度相对主体部的长度的余量较小，不便于电芯组装时将主体部容纳于第一凹槽，若l
3-l4＞10mm，则第一凹槽内较大空间被浪费，还使得主体部容易在第一凹槽内晃动，因此，0.2mm≤l
3-l4≤10mm，能够使得第一凹槽的长度相对主体部的长度具有合理的余量，便于将主体部收容于第一凹槽，又能避免空间浪费和减缓主体部在第一凹槽内晃动的程度。若w
3-w4＜0.2mm，则沿电芯的宽度方向，第一凹槽的宽度相对主体部的宽度的余量较小，不便于组装电芯时将主体部容纳于第一凹槽，若l
1-l2＞3mm，则第一凹槽内较大空间被浪费，还使得主体部容易在第一凹槽内沿电芯的宽度方向晃动，因此0.2mm≤w
3-w4≤3mm，能够使得第一凹槽的宽度相对主体部的宽度具有合理的余量，便于将主体部收容于第二凹槽，又能避免空间浪费和减缓主体部在第一凹槽内沿电芯的宽度方向晃动的程度。
20.在本技术第一方面的一些实施例中，第二封装膜面向第一封装膜的一侧为平面。此处的平面可以指绝对平面，也可以指具有制造误差的平面。
21.上述技术方案中，第二封装膜面向第一封装膜的表面为平面，使得第二封装膜的结构简单，便于封装袋制造成型。
22.在本技术第一方面的一些实施例中，第二封装膜面向第一封装膜的一侧形成有第三凹槽，第三凹槽与第一凹槽相对，主体部收容于第一凹槽和第三凹槽围成的空间内。
23.上述技术方案中，第二封装膜面向第一封装膜的表面形成有与第一凹槽相对的第三凹槽，第一凹槽和第二凹槽共同围成收容主体部的空间，则将容纳主体部的空间分配至第一封装膜和第二封装膜，相对于仅在第一封装膜上形成第一凹槽的情况，分别在第一封装膜上形成第一凹槽和在第二封装膜上形成第三凹槽使得容纳主体部的每个凹槽的深度更小，封装袋的成型难度更小。
24.在本技术第一方面的一些实施例中，沿电芯的厚度方向，第一凹槽的深度为m1，第三凹槽的深度为m3，主体部的厚度为m4，1≤(m1+m3)/m4≤1.3。
25.上述技术方案中，若(m1+m3)/m4＜1，则沿电芯的厚度方向，第一凹槽的槽底面和第三凹槽的槽底面之间的空间可能小于主体部的厚度，主体部会与第一封装膜和第二封装膜干涉，难以将主体部容纳在第一封装膜和第二封装膜之间，若(m1+m3)/m4＞1.3，则第一凹槽的槽底面和第三槽底面之间的空间相对主体部的厚度过大，主体部容易沿电芯的厚度方向在第一封装膜和第二封装膜之间晃动，因此，1≤(m1+m3)/m4≤1.3能够使得主体部顺利的被容纳在第一封装膜和第二封装膜之间，还能缓解主体部在第一封装膜和第二封装膜之间沿电芯的厚度方向晃动的程度。
26.在本技术第一方面的一些实施例中，第二封装膜面向第一封装膜的一侧还形成有第四凹槽，第四凹槽与第二凹槽相对，第一连接部的至少一部分收容于第二凹槽和第四凹槽围成的空间内，第四凹槽的深度小于第三凹槽的深度。
27.上述技术方案中，第二封装膜面向第一封装膜的表面形成有与第二凹槽相对的第四凹槽，第二凹槽和第四凹槽共同围成收容第一连接部的空间，则将容纳第一连接部的空
间分配至第一封装膜和第二封装膜，相对于仅在第一封装膜上形成第二凹槽的情况，分别在第一封装膜上形成第二凹槽和在第二封装膜上形成第四凹槽使得容纳第一连接部的每个凹槽的深度更小，封装袋的成型难度更小。
28.在本技术第一方面的一些实施例中，沿电芯的厚度方向，第二凹槽的深度为m2，第四凹槽的深度为m5，第一连接部的最大厚度为t2，1≤(m2+m5)/t2≤2。
29.上述技术方案中，若(m2+m5)/t2＜1，则沿电芯的厚度方向，第二凹槽的槽底面和第四凹槽的槽底面之间的空间可能小于第一连接部的最大厚度，第一连接部会与第一封装膜和第二封装膜干涉，难以将第一连接部容纳在第一封装膜和第二封装膜之间，若((m2+m5)/t2＞2，则第二凹槽的槽底面和第四槽底面之间的空间相对第一连接部的最大厚度过大，第一连接部容易沿电芯的厚度方向在第一封装膜和第二封装膜之间晃动，因此，1≤(m2+m5)/t2≤2能够使得主体部顺利的被容纳在第一封装膜和第二封装膜之间，还能缓解主体部在第一封装膜和第二封装膜之间沿电芯的厚度方向晃动的程度。
30.在本技术第一方面的一些实施例中，电极组件还包括第二极耳，第二极耳与所述第一极耳极性相反，第二极耳的一端连接于主体部。电芯还包括第二极耳引线，第二极耳引线的一端与第二极耳的另一端连接形成第二连接部，第二极耳引线的另一端从第一封装膜和第二封装膜之间穿出至封装袋外。其中，第二连接部的至少一部分收容于第二凹槽内。
31.上述技术方案中，第二极耳和第二极耳引线连接形成的第二连接部的至少一部分容纳于第二凹槽内，能够降低第二连接部和第一封装膜以及第二连接部和第二封装膜干涉的风险，进而降低电芯封装时由于应力导致第一封装膜和第二封装膜在第二连接部对应位置不平整的风险，从而有限缓解电芯封装过程中封装袋起皱的问题，提升了封装的可靠性，同时不会降低电芯的能量密度。第二连接部和第一连接部均收容在第二凹槽内，使得封装袋上的凹槽的数量较少，使得封装袋的结构更加简单，便于封装袋制造成型。
32.在本技术第一方面的一些实施例中，电极组件还包括第二极耳，第二极耳与第一极耳极性相反，第二极耳的一端连接于主体部。电芯还包括第二极耳引线，第二极耳引线的一端与第二极耳的另一端连接形成第二连接部，第二极耳引线的另一端从第一封装膜和第二封装膜之间穿出至封装袋外。其中，第一封装膜面向第二封装膜的一侧还形成有第五凹槽，第二连接部的至少一部分收容于第五凹槽内，第五凹槽的深度小于第一凹槽的深度。
33.上述技术方案中，第二极耳和第二极耳引线连接形成的第二连接部的至少一部分容纳于第五凹槽内，能够降低第二连接部和第一封装膜以及第二连接部和第二封装膜干涉的风险，进而降低电芯封装时由于应力导致第一封装膜和第二封装膜在第二连接部对应位置不平整的风险，从而有限缓解电芯封装过程中封装袋起皱的问题，提升了封装的可靠性，同时不会降低电芯的能量密度。第二连接部和第一连接部均分别收容在第五凹槽和第二凹槽内，能够降低电芯短路的风险，且便于电芯在第一连接部和第二连接部对应位置独立封装。
34.第二方面，本技术实施例提供了一种二次电池，包括第一方面实施例提供的电芯。
35.上述技术方案中，第一方面实施例提供的电芯在封装过程中，出现封装袋起皱的问题的可能性较低，提升了封装的可靠性，因此包括该电芯的二次电池的封装可靠性较好，从而使得二次电池具有较好的安全性能。
36.第三方面，本技术实施例提供了一种用电设备，包括第二方面实施例提供的二次
电池。
37.上述技术方案中，第二方面实施例提供的二次电池的安全性能较好，能够提高用电设备的用电安全。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
39.图1为本技术一些实施例提供的电芯的剖视图；
40.图2为图1中电芯沿a-a向的剖视图；
41.图3为本技术一些实施例提供的封装袋展开后的结构示意图；
42.图4为图3中的封装袋沿b-b向的剖视图；
43.图5为本技术另一些实施例提供的电芯的剖视图；
44.图6为本技术另一些实施例提供的封装袋的结构示意图；
45.图7为图6中封装袋展开后的结构示意图；
46.图8为图7中c-c向的剖视图；
47.图9为本技术再一些实施例提供的电芯的剖视图；
48.图10为本技术再一些实施例提供的封装袋的结构示意图；
49.图11为图10中封装袋展开后的结构示意图；
50.图12为图11中d-d向的剖视图；
51.图13为本技术又一些实施例提供封装袋的结构示意图；
52.图14为本技术再又一些实施例提供的封装袋的结构示意图；
53.图15为本技术又一些实施例提供的电芯的结构示意图；
54.图16为图15中封装袋展开后的结构示意图；
55.图17为图16中e-e向的剖视图；
56.图18为本技术又另一些实施例提供的封装袋展开后的结构示意图；
57.图19为本技术再一些实施例提供的封装袋展开后的结构示意图；
58.图20为本技术又再一些实施例提供的封装袋展开后的结构示意图；
59.图21为本技术另再一些实施例提供的封装袋展开后的结构示意图；
60.图22为本技术另又一些实施例提供的封装袋展开后的结构示意图；
61.图23为本技术再另一些实施例提供的封装袋展开后的结构示意图。
62.图标：100-电芯；10-电极组件；11-主体部；12-第一极耳；13-第二极耳；20-封装袋；21-第一封装膜；211-第一凹槽；212-第二凹槽；213-第一表面；214-第一圆弧面；215-第五凹槽；22-第二封装膜；221-第二表面；222-第三凹槽；223-第四凹槽；224-第二圆弧面；225-第六凹槽；23-折叠部；30'-极耳引线；30-第一极耳引线；40'-连接部；40-第一连接部；50-第二极耳引线；60-第二连接部；x-电芯的厚度方向；y-电芯的长度方向；z-电芯的宽度方向。
具体实施方式
63.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
64.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
65.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
66.术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
67.目前，从市场形势的发展来看，二次电池的应用越加广泛。二次电池已被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及电动工具、无人机、储能设备等多个领域。随着二次电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。
68.基于背景技术存在的问题，为了缓解封装袋在封装过程中因干涉或挤压应力导致封装不可靠的问题，本技术实施例提供了一种电芯，第一封装膜面向第二封装膜的一侧设置有第一凹槽和第二凹槽，电极组件的主体部收容于第一凹槽，极耳和极耳引线连接形成的连接部的至少一部分收容于第二凹槽。
69.由于在封装前第一封装膜面向第二封装膜的一侧形成有收容该连接部的至少一部分的第二凹槽，相对于在封装过程中形成第二凹槽的情况，能够减少连接部与第一封装膜之间以及连接部和第二封装膜之间干涉的风险，从而减小连接部和第一封装膜之间的挤压应力以及连接部和第二封装膜之间的挤压应力，进而缓解电芯封装时由于该挤压应力导致第一封装膜和第二封装膜在顶封位置处不平整、易起皱的问题，提升了封装的可靠性。
70.本技术实施例公开的电芯可以但不限用于电动两轮车、电动工具、无人机、储能设备等用电设备中。可以使用具备本技术工况的电池作为用电设备的电源系统，有利于减小电池的整体尺寸和提高电源系统的能量密度。
71.本技术实施例提供了一种使用电池作为电源的用电设备，用电设备可以为但不限于电子设备、电动工具、电动交通工具、无人机、储能设备。其中，电子设备可以包括手机、平板、笔记本电脑等，电动工具可以包括电钻、电锯等，电动交通工具可以包括电动汽车、电动摩托车、电动自行车等。
72.如图1、图2所示，本技术实施例提供了一种电芯100，电芯100包括电极组件10、封装袋20和第一极耳引线30。电极组件10包括主体部11和第一极耳12，第一极耳12的一端连接于主体部11。封装袋20包括第一封装膜21和第二封装膜22，电极组件10设置于第一封装膜21和第二封装膜22之间。第一极耳引线30的一端与第一极耳12的另一端连接形成第一连接部40，第一极耳引线30的另一端从第一封装膜21和第二封装膜22之间穿出至封装袋20外。其中，第一封装膜21面向第二封装膜22的一侧形成有第一凹槽211和第二凹槽212，主体部11的至少一部分收容于第一凹槽211，第一连接部40的至少一部分收容于第二凹槽212。
73.电极组件10由正极片(图中未示出)、负极片(图中未示出)和隔离膜(图中未示出)组成。电芯100主要依靠金属离子在正极片和负极片之间来回移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面。在一些实施例中，正极集流体还具有未涂覆正极活性物质层的部分，未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，该未涂敷正极活性物质层的正极集流体用来作为正极耳。在另一些实施例中，正极耳也可以是与正极集流体分体设置，再电连接的结构。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料(如ncm)或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件10的主体部11。在一些实施例中，负极集流体还具有未涂覆负极活性物质层的部分，未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体，未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极耳。在另一些实施例中，负极耳也可以是与负极集流体分体设置，再电连接的结构。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极耳的数量可以为多个且层叠在一起，负极耳的数量可以为多个且层叠在一起。
74.第一极耳12可以为正极耳，在电极组件10包括多个正极耳的实施例中，可以是多个正极耳层叠设置并连接以形成整体结构，多个正极耳之间可以焊接连接或者通过导电胶连接，多个正极耳的层叠方向可以与正极耳的厚度方向和电芯的厚度方向x平行，正极耳的厚度方向与电芯的厚度方向x平行。
75.第一极耳12也可以为负极耳，在电极组件10包括多个负极耳的实施例中，可以是多个负极耳层叠设置并连接，多个负极耳之间可以焊接连接或者通过导电胶连接以形成整体结构，多个负极耳的层叠方向可以与负极耳的厚度方向和电芯的厚度方向x平行，负极耳的厚度方向与电芯的厚度方向x平行。
76.隔离膜的材质可以为pp(polypropylene，聚丙烯)或pe(polyethylene，聚乙烯)等。此外，电极组件10可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构。本实施例为卷绕结构，其电芯100生产流程为常规流程，包括正负极极片和隔膜制造，正极片、负极片和隔膜通过卷绕或层叠形成电极组件10，再进行封装、注液、化成、电压监控等常规流程。
77.第一极耳引线30为导体，第一极耳引线30与第一极耳12连接。在电极组件10包括多个第一极耳12的实施例中，多个第一极耳12层叠设置并连接形成的整体结构与第一极耳引线30连接。第一极耳引线30的部分延伸至第一封装膜21和第二封装膜22之间，在第一封装膜21和第二封装膜22之间，第一极耳12与第一极耳引线30具有重叠部分，第一极耳12和第一极耳引线30在重叠部分连接，从而形成第一连接部40，第一连接部40容纳于第二凹槽212内。第一极耳引线30可以与第一极耳12沿第一极耳12的厚度方向层叠设置，以使第一极耳12和第一极耳引线30部分重叠。第一极耳引线30的另一部分延伸出第一封装膜21和第二封装膜22之间，可以用于与用电设备或者其他导电结构连接。
78.第一极耳引线30可以线状结构、片状结构等，本技术对此不作限定。
79.封装袋20内部形成有容纳空间，通过封装工艺使得容纳空间形成密闭的空间并将电极组件10封闭在容纳空间内。封装袋20可以为软质壳体形成，比如铝塑膜，从而形成软包电芯。封装袋20的封装工艺包括但不限于熔融、热压、设置密封件等。
80.第一封装膜21可以包括粘结层、金属层和保护层，金属层位于粘结层和保护层之间，保护层位于金属层的外侧。在一些实施例中，粘结层为聚丙烯层，在封装袋20封装时，起到封口粘结的作用；金属层为铝制层，用于在封装袋20封装后，防止外界的水汽等进入以及内部电解液外渗；保护层为尼龙层，尼龙层的熔点高，机械性能强，对封装袋20内的电极组件10起到保护作用。第二封装膜22的结构可以与第一封装膜21的结构相同。
81.第一封装膜21和第二封装膜22共同形成封装袋20。在形成封装袋20之前，第一封装膜21和第二封装膜22可以是分体设置的两部分，将电极组件10的主体部11收容在第一凹槽211内，第一连接部40收容在第二凹槽212内，再将第一封装膜21和第二封装膜22沿电芯的厚度方向x相对布置，以使第二封装膜22覆盖第一封装膜21上的第一凹槽211和第二凹槽212，再将第一封装膜21和第二封装膜22封装为一体。
82.如图3、图4所示，在形成封装袋20之前，第一封装膜21和第二封装膜22也可以是连接为一体的，第一封装膜21和第二封装膜22之间通过折叠部23连接，第二封装膜22能够绕折叠部23翻折，以使第二封装膜22和第一封装膜21沿电芯的厚度方向x相对布置。翻折部可以沿电芯的长度方向y延伸，也可以沿电芯的宽度方向z延伸，图3和图4中示出了翻折部沿电芯的宽度方向z延伸的情况，第二封装膜22相对第一封装膜21翻折的翻折线沿电芯的宽度方向z延伸。将电极组件10的主体部11收容在第一凹槽211内，第一连接部40收容在第二凹槽212内，再将第二封装膜22绕折叠部23翻折，以使第二封装膜22与第一封装膜21沿电芯的厚度方向x相对布置，且第二封装膜22覆盖第一封装膜21上的第一凹槽211和第二凹槽212，再将第一封装膜21和第二封装膜22未连接的区域连接封装为一体。
83.其中，第一连接部40可以全部位于第二凹槽212内，第一连接部40也可以部分位于第二凹槽212内。
84.表1为本技术的一些实施例和对比例的电芯100的试验数据。该表中，对列在表格中的电芯100的封装袋20顶封位置(第一连接部40背离第一凹槽211一侧的密封位置以及后文提到的第二连接部60背离第一凹槽211的一侧的密封位置)是否起皱和是否漏液进行了测试，其中：封装袋20是否起皱可以通过肉眼查看封装袋20在顶封封装位置平整度判断；封装袋20是否漏液可以通过将电芯100进行65
°
3天泡水查看是否胀气，胀气说明漏液，不胀气说明不漏液。在表1中，对于各实施例和对比例的电芯100，未列在表1中的电芯的其它部分(如正极、负极、隔离膜、电解液等)相同。其中正极片的材料为ncm523:导电炭黑(super p):聚偏二氟乙烯(pvdf)的重量比＝97.0:1.4:1.6，压密为3.4g/cm3；负极片的材料为人造石墨(graphite)：导电炭黑(super p)：丁苯橡胶(sbr)的重量比＝96:1.5:2.5，压密1.6g/cm3；隔离膜为7μm的聚乙烯(pe)；电解液锂盐浓度为1.15mol/l的六氟磷酸锂(lipf6)。
85.表1
[0086] 电芯尺寸(厚*宽*长)是否有第二凹槽生产数量/个起皱比例漏液比例对比例19.5mm*110mm*130mm否2000045.6％0.7％对比例210.5mm*130mm*190mm否2000047.2％0.9％实施例19.5mm*110mm*130mm是200000.1％0.0％实施例210.5m*110mm*130mm是200000.0％0.0％实施例311.5mm*110mm*130mm是200000.0％0.0％实施例410.5mm*130mm*190mm是200000.1％0.0％
实施例511.5mm*130mm*190mm是200000.0％0.0％实施例612.5mm*130mm*190mm是200000.0％0.0％
[0087]
由表1可知，实施例1-6的封装袋20封装时在顶封位置处几乎不会发生起皱(即远低于对比例1和2)，且几乎不存在漏液的情况，由此可知，本技术在封装袋20设置第二凹槽212明显提高了封装袋20封装的可靠性。
[0088]
因此，由于在封装前第一封装膜21面向第二封装膜22的一侧设有第二凹槽212，第一极耳12和第一极耳引线30连接形成的第一连接部40的至少一部分容纳于第二凹槽212内，相对于在封装过程中形成第二凹槽212的情况，能够降低第一连接部40和第一封装膜21以及第一连接部40和第二封装膜22干涉的风险，从而减小第一连接部40和第一封装膜21之间的挤压应力以及第一连接部40和第二封装膜22之间的挤压应力，进而缓解电芯100封装时由于该挤压应力导致第一封装膜21和第二封装膜22在顶封位置不平整、易起皱的问题，提升了封装的可靠性。相对于在封装过程中形成第二凹槽的情况，本方案中的电芯100的外轮廓尺寸可以基本相同，因此不会降低电芯100的体积能量密度。
[0089]
需要说明的是顶封位置是指第一连接部40背离第一凹槽211一侧的密封位置，以及后文提到第二连接部60背离第一凹槽211一侧的密封位置。
[0090]
在一些实施例中，第一凹槽211和第二凹槽212可以是在第一封装膜21面相第二封装膜22的表面通过削除部分物料，以使削除物料的区域的厚度小于第一封装膜21其他位置的厚度，从而形成第一凹槽211和第二凹槽212。
[0091]
在另一些实施例中，第一凹槽211和第二凹槽212可以是冲压形成，其中可以是通过一次冲压形成，也可以是通过二次冲压形成。
[0092]
在一些实施例中，如图3所示，第二凹槽212的深度小于第一凹槽211的深度。
[0093]
定义第一封装膜21面向第二封装膜22的表面为第一表面213，第一凹槽211和第二凹槽212均从第一表面213沿背离第二封装膜22的方向凹陷。第一凹槽211的深度为第一凹槽211从第一表面213向背离第二封装膜22的方向凹陷的尺寸，第二凹槽212的深度为第二凹槽212从第一表面213向背离第二封装膜22的方向凹陷的尺寸。在本实施例中，第一封装膜21和第二封装膜22在电芯的厚度方向x相对布置，则第一凹槽211的深度也可以理解为，第一凹槽211在电芯的厚度方向x上的尺寸，第二凹槽212的深度也可以理解为，第二凹槽212在电芯的厚度方向x的尺寸。第一凹槽211的深度为m1，第二凹槽212的深度为m2，m1＞m2。
[0094]
在本实施例中，第一极耳12连接于主体部11沿电芯的长度方向y的一端，第二凹槽212设置于第一凹槽211沿电芯的长度方向y的一侧，并与第一凹槽211连通，第一凹槽211和第二凹槽212沿电芯的长度方向y呈阶梯状排布。电芯的长度方向y垂直电芯的厚度方向x。沿电芯的长度方向y，主体部11完全位于第一凹槽211内，第一极耳12从主体部11延伸至第二凹槽212并与第一极耳引线30连接形成第一连接部40。
[0095]
在第一凹槽211和第二凹槽212的深度方向上，主体部11的尺寸大于第一连接部40的尺寸，第二凹槽212的深度小于第一凹槽211的深度，在第二凹槽212的深度方向上，第二凹槽212和第二封装膜22限定出的空间与第一连接部40的尺寸更加匹配，进一步降低第一连接部40和第一封装膜21以及第一连接部40和第二封装膜22干涉的风险，进而降低电芯100封装时由于挤压应力导致第一封装膜21和第二封装膜22在第一连接部40对应位置处易起皱、不平整的风险，从而有效缓解电芯100封装过程中封装袋20易起皱、不平整的问题，进
一步提升了封装的可靠性。
[0096]
在第一凹槽211和第二凹槽212呈阶梯状分布的实施例中，第二凹槽212的槽底面和第一凹槽211的槽侧面相连。第一凹槽211的槽侧面与第二凹槽212的槽底面相连的部分与第二凹槽212的槽底面垂直。第二凹槽212的槽底面是第二凹槽212的与第二凹槽212的凹陷方向(即，电芯的厚度方向x)垂直的面。第一凹槽211的槽侧面是第一凹槽211的与第一凹槽211的凹陷方向(即，电芯的厚度方向x)平行的面。
[0097]
第二凹槽212的槽底面和第一凹槽211的槽侧面可以直接相连，也可以间接相连。在一些实施例中，如图2所示，第一凹槽211的槽侧面和第二凹槽212的槽底面通过第一圆弧面214连接，第一圆弧面214的半径为r1，0.3mm≤r1≤5mm。
[0098]
第一凹槽211的槽侧面和第二凹槽212的槽底面通过第一圆弧面214间接相连。第一圆弧面214的半径r1可以为0.3mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2mm、2.2mm、2.5mm、2.8mm、3mm、3.2mm、3.5mm、3.8mm、4mm、4.2mm、4.5mm、4.8mm、5mm等。
[0099]
第一凹槽211的槽侧面和第二凹槽212的槽底面通过第一圆弧面214连接，能够避免第一封装膜21在第一凹槽211的槽侧面和第二凹槽212的槽底面之间应力集中，从而提高第一封装膜21的强度。若第一圆弧面214的半径r1＜0.3mm，则第一封装膜21在第一凹槽211的槽侧面和第二凹槽212的槽底面之间应力集中系数降低不明显，不能有效缓解第一凹槽211的槽侧面和第二凹槽212的槽底面之间应力集中问题，若圆弧面的半径r1＞5mm，则可能导致第一圆弧面214对应位置的壁厚过小，降低了第一封装膜21的结构强度，因此，第一圆弧面214的半径r1满足3mm≤r1≤5mm，既能够在保证第一封装膜21在第一圆弧面214对应位置的壁厚，以满足第一封装膜21的强度需求的情况下，避免第一凹槽211的槽侧面和第二凹槽212的槽底面之间应力集中。
[0100]
在一些实施例中，沿电芯的厚度方向x，第一连接部40在第一封装膜21的投影落入第二凹槽212。这种情况下，第一连接部40在垂直电芯的厚度方向x上的任意方向均位于第二凹槽212内，比如沿电芯的长度方向y，第一连接部40完全位于第二凹槽212内；沿电芯的宽度方向z，第一连接部40完全位于第二凹槽212内，电芯的厚度方向x、电芯的长度方向y和电芯的宽度方向z两两垂直。沿电芯的厚度方向x，第一连接部40可以完全位于第二凹槽212，也可以延伸出第二凹槽212。其中，若第一连接部40在任意方向上均位于第二凹槽212，则第一连接部40完全收容于第二凹槽212。第一连接部40在任一方向延伸出第二凹槽212，则第一连接部40的一部分收容于第二凹槽212。
[0101]
沿电芯的厚度方向x，第一连接部40在第一封装膜21上的投影落入第二凹槽212，则在电芯的厚度方向x以外的其他方向上，第一连接部40不会延伸出第二凹槽212，进一步降低第一连接部40和第一封装膜21以及第一连接部40和第二封装膜22干涉的风险，进而降低电芯100封装时由于挤压应力导致第一封装膜21和第二封装膜22在第一连接部40对应位置处易起皱、不平整的风险，从而有效缓解电芯100封装过程中封装袋20易起皱、不平整的问题，进一步提升了封装的可靠性。
[0102]
请继续参见图1、图2，在一些实施例中，沿电芯的长度方向y，第二凹槽212的长度为l1，第一连接部40的长度为l2，0.2mm≤l
1-l2≤5mm。
[0103]
第二凹槽212的长度l1为第二凹槽212沿电芯的长度方向y的尺寸，即沿电芯的长度方向y，第二凹槽212最远离第一凹槽211的槽侧面和第一凹槽211的与第二凹槽212的槽
底面相连的槽侧面之间的距离。l2为第一连接部40沿电芯的长度方向y的尺寸。
[0104]
l
1-l2可以为0.2mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2mm、2.2mm、2.5mm、2.8mm、3mm、3.2mm、3.5mm、3.8mm、4mm、4.2mm、4.5mm、4.8mm、5mm等。
[0105]
若l
1-l2＜0.2mm，则沿电芯的长度方向y，第二凹槽212的长度相对第一连接部40的长度的余量较小，不便于电芯100组装时将第一连接部40容纳于第二凹槽212，若l
1-l2＞5mm，则第二凹槽212内较大空间被浪费，还使得第一连接部40容易在第二凹槽212内晃动，增加了电芯100封装难度，因此，0.2mm≤l
1-l2≤5mm，能够使得第二凹槽212的长度相对第一连接部40的长度具有合理的余量，便于将第一连接部40收容于第二凹槽212，又能避免空间浪费、减缓第一连接部40在第二凹槽212内晃动的程度以及降低电芯100封装难度。
[0106]
如图2所示，在一些实施例中，沿电芯的厚度方向x，第二凹槽212的槽底面到第二封装膜22内表面的垂直距离为t1，第一连接部40的最大厚度为t2，1≤t1/t2≤2。在另一些实施例中，1.4≤t1/t2≤2。
[0107]
t1为第二凹槽212的槽底面和第二封装膜22的与第二凹槽212的槽底面沿电芯的厚度方向x相对的表面之间的距离。t2为第一连接部40沿电芯的厚度方向x的最大尺寸。
[0108]
t1/t2可以为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2等。
[0109]
表2中示出了具有不同t1/t2的封装袋20的电芯100在封装时的起皱情况和漏液情况。对比例2和实施例7-12的电芯100未列在表2中的其它部分(如正极、负极、隔膜、电解液等)相同。
[0110]
表2：
[0111] 电芯尺寸(厚*宽*长)t1/t2生产数量/个起皱比例漏液比例对比例210.5mm*130mm*190mmna2000047.2％0.9％实施例710.5mm*130mm*190mm1.0200000.2％0.0％实施例810.5mm*130mm*190mm1.2200000.1％0.0％实施例910.5mm*130mm*190mm1.4200000.0％0.0％实施例1010.5mm*130mm*190mm1.6200000.0％0.0％实施例1110.5mm*130mm*190mm1.8200000.0％0.0％实施例1210.5mm*130mm*190mm2.0200000.0％0.0％
[0112]
由表2可知，实施例7-12的封装袋20在第一封装膜21设有第二凹槽212且t1/t2分别为1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0时，电芯100在顶封位置处几乎不发生起皱和漏液的情况，且随着t1/t2的增加，起皱比例和漏液比例在降低。
[0113]
但是根据实际作业中电芯100的组装情况可知，在t1/t2为小于1的情况下，虽然电芯100封装后，第一连接部40在第一封装膜21和第二封装膜22之间几乎不晃动，但是第一连接部40会与第一封装膜21以及第二封装膜22干涉，导致电芯100组装困难。在t1/t2大于1的情况下，虽然第一封装膜21和第二封装膜22均不会与第一连接部40干涉，电芯100组装较为容易，但是第一封装膜21和第二封装膜22之间具有较大的空间允许第一连接部40产生大幅度的晃动，容易导致第一连接部40对应位置的密封失效。
[0114]
因此，1≤t1/t2≤2既能使得电芯100生产过程中的起皱比例和漏液比例，还能够使得第一连接部40顺利的被容纳在第一封装膜21和第二封装膜22之间，还能缓解第一连接部40在第一封装膜21和第二封装膜22之间沿电芯的厚度方向x晃动的问题。
[0115]
如图1所示，在一些实施例中，沿电芯的宽度方向z，第二凹槽212的宽度为w1，第一连接部40的宽度为w2，0.2mm≤w
1-w2≤10mm。
[0116]
w1为第二凹槽212沿电芯的宽度方向z的两个相对的槽侧面之间的距离。w2为第一连接部40沿电芯的宽度方向z的尺寸。w
1-w2可以是0.2mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm、10mm等。
[0117]
若w
1-w2＜0.2mm，则沿电芯的宽度方向z，第二凹槽212的宽度相对第一连接部40的宽度的余量较小，不便于电芯100组装时将第一连接部40容纳于第二凹槽212，若w
1-w2＞10mm，则第二凹槽212内较大空间被浪费，还使得第一连接部40容易在第二凹槽212内晃动，增加了电芯100封装难度，因此，0.2mm≤w
1-w2≤10mm，能够使得第二凹槽212的宽度相对第一连接部40的宽度具有合理的余量，便于将第一连接部40收容于第二凹槽212，又能避免空间浪费、减小第一连接部40在第二凹槽212内晃动的程度以及降低电芯100封装难度。
[0118]
第一凹槽211的尺寸也应该和主体部11的尺寸匹配，以便于主体部11的安放和减少封装袋20内的空间浪费。
[0119]
如图1、图2所示，在一些实施例中，沿电芯的长度方向y，第一凹槽211的长度为l3，主体部11的长度为l4，0.2mm≤l
3-l4≤10mm。
[0120]
l3为第一凹槽211沿电芯的长度方向y的尺寸，即沿电芯的长度方向y，第一凹槽211最远离第二凹槽212的槽侧面和第一凹槽211的与第二凹槽212的槽底面相连的槽侧面之间的距离。l4为主体部11沿电芯的长度方向y的尺寸。
[0121]
l
3-l4可以为0.2mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm、10mm等。
[0122]
若l
3-l4＜0.2mm，则沿电芯的长度方向y，第一凹槽211的长度相对主体部11的长度的余量较小，不便于电芯100组装时将主体部11容纳于第一凹槽211，若l
3-l4＞10mm，则第一凹槽211内较大空间被浪费，还使得主体部11容易在第一凹槽211内晃动，因此，0.2mm≤l
3-l4≤10mm，能够使得第一凹槽211的长度相对主体部11的长度具有合理的余量，便于将主体部11收容于第一凹槽211，又能避免空间浪费和减缓主体部11在第一凹槽211内晃动的程度。
[0123]
请继续参照图1，在一些实施例中，沿电芯的宽度方向z，第一凹槽211的宽度为w3，主体部11的宽度为w4，0.2mm≤w
3-w4≤3mm。
[0124]
w3为第一凹槽211沿电芯的宽度方向z的两个相对的槽侧面之间的距离。第一凹槽211的宽度w3可以和第二凹槽212的宽度w1相同。当然第一凹槽211的宽度w3和第二凹槽212的宽度w1也可以根据主体部11的宽度w4和第一连接部40的宽度w1适应性调整，比如，第一连接部40的宽度w2小于主体部11的宽度w4，则第二凹槽212的宽度w1可以小于第一凹槽211的宽度w3，以使第一凹槽211的宽度w3和第二凹槽212的宽度w1不同。
[0125]
w4为主体部11沿电芯的宽度方向z的尺寸。w
3-w4可以是0.2mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2mm、2.2mm、2.5mm、2.8mm、3mm等。
[0126]
若w
3-w4＜0.2mm，则沿电芯的宽度方向z，第一凹槽211的宽度相对主体部11的宽度的余量较小，不便于组装电芯100时将主体部11容纳于第一凹槽211，若l
1-l2＞3mm，则第一凹槽211内较大空间被浪费，还使得主体部11容易在第一凹槽211内沿电芯的宽度方向z晃动，因此0.2mm≤w
3-w4≤3mm，能够使得第一凹槽211的宽度相对主体部11的宽度具有合理的
余量，便于将主体部11收容于第二凹槽212，又能避免空间浪费和减缓主体部11在第一凹槽211内沿电芯的宽度方向z晃动的程度。
[0127]
第二封装膜22的结构可以为多种，如图2至图4所示，在一些实施例中，第二封装膜22面向第一封装膜21的一侧为平面。
[0128]
定义第二封装膜22面向第一封装膜21的表面为第二表面221，第二表面221为平面。沿电芯的厚度方向x，第二封装膜22面向第一封装膜21的表面和第一凹槽211的槽底面之间的距离大于第二封装膜22面向第一封装膜21的表面和第二凹槽212的槽底面之间的距离，可以理解的，沿电芯的厚度方向x，第二表面221与第一凹槽211的槽底面之间的距离大于第二表面221和第二凹槽212的槽底面之间的距离，这样第一封装膜21和第二封装膜22能够共同限定出与主体部11和第一连接部40在电芯的厚度方向x上的尺寸相匹配的两个空间。
[0129]
第二封装膜22面向第一封装膜21的表面为平面，使得第二封装膜22的结构简单，便于封装袋20制造成型。
[0130]
在另一些实施例中，如图5-图8所示，第二封装膜22面向第一封装膜21的一侧形成有第三凹槽222，第三凹槽222与第一凹槽211相对，主体部11收容于第一凹槽211和第三凹槽222围成的空间内。
[0131]
定义第二封装膜22面向第一封装膜21的表面为第二表面221，第三凹槽222从第二表面221沿背离第一封装膜21的方向凹陷。第三凹槽222的深度为第三凹槽222从第二表面221向背离第一封装膜21的方向凹陷的尺寸。第三凹槽222的深度为m3，第三凹槽222的深度m3可以与第一凹槽211的深度m1相同，也可以不同。
[0132]
沿电芯的长度方向y，第三凹槽222的长度为l5。l5为第三凹槽222沿电芯的长度方向y的尺寸，即沿电芯的长度方向y，第三凹槽222相对的两个槽侧面之间的距离。沿电芯的长度方向y，第三凹槽222的长度l5可以与第一凹槽211的长度l3相同。
[0133]
沿电芯的宽度方向z，第三凹槽222的宽度为w5。w5为第三凹槽222沿电芯的宽度方向z的尺寸，即沿电芯的宽度方向z，第三凹槽222相对的两个槽侧面之间的距离。沿电芯的宽度方向z，第三凹槽222的宽度w5可以与第一凹槽211的宽度w3相同。当然，沿电芯的宽度方向z，第三凹槽222的宽度w5可以与第一凹槽211的宽度w3不同。
[0134]
第一凹槽211和第三凹槽222在电芯的厚度方向x上相对，沿电芯的厚度方向x，主体部11的一部分收容于第一凹槽211，主体部11的一部分收容于第三凹槽222。
[0135]
第三凹槽222可以是在第二封装膜22面相第一封装膜21的表面通过削除部分物料，以使削除物料的区域的厚度小于第二封装膜22其他位置的厚度，从而形成第三凹槽222。第三凹槽222也可以是通过冲压形成。
[0136]
第二封装膜22面向第一封装膜21的表面形成有与第一凹槽211相对的第三凹槽222，第一凹槽211和第二凹槽212共同围成收容主体部11的空间，则将容纳主体部11的空间分配至第一封装膜21和第二封装膜22，相对于仅在第一封装膜21上形成第一凹槽211的情况，分别在第一封装膜21上形成第一凹槽211和在第二封装膜22上形成第三凹槽222使得容纳主体部11的每个凹槽的深度更小，封装袋20的成型难度更小。
[0137]
在第二封装膜22面向第一封装膜21的表面设有第三凹槽222的实施例中，沿电芯的厚度方向x，第一凹槽211的深度为m1，第三凹槽222的深度为m3，主体部11的厚度为m4，1≤
(m1+m3)/m4≤1.3。
[0138]
主体部11的厚度m4为主体部11沿电芯的厚度方向x的尺寸。
[0139]
(m1+m3)/m4可以为1、1.02、1.05、1.08、1.1、1.12、1.15、1.18、1.2、1.22、1.25、1.28、1.3等。
[0140]
若(m1+m3)/m4＜1，则沿电芯的厚度方向x，第一凹槽211的槽底面和第三凹槽222的槽底面之间的空间可能小于主体部11的厚度，主体部11会与第一封装膜21和第二封装膜22干涉，难以将主体部11容纳在第一封装膜21和第二封装膜22之间，若(m1+m3)/m4＞1.3，则第一凹槽211的槽底面和第三槽底面之间的空间相对主体部11的厚度过大，主体部11容易沿电芯的厚度方向x在第一封装膜21和第二封装膜22之间晃动，因此，1≤(m1+m3)/m4≤1.3能够使得主体部11顺利的被容纳在第一封装膜21和第二封装膜22之间，还能缓解主体部11在第一封装膜21和第二封装膜22之间沿电芯的厚度方向x晃动的程度。
[0141]
在一些实施例中，如图9-图12所示，第二封装膜22面向第一封装膜21的一侧还形成有第四凹槽223，第四凹槽223与第二凹槽212相对，第一连接部40的至少一部分收容于第二凹槽212和第四凹槽223围成的空间内，第四凹槽223的深度小于第三凹槽222的深度。
[0142]
第四凹槽223从第二表面221沿背离第一封装膜21的方向凹陷，第四凹槽223的深度为第四凹槽223从第二表面221向背离第一封装膜21的方向凹陷的尺寸。第四凹槽223的深度为m5，第四凹槽223的深度m5可以于第二凹槽212的深度m2相同，也可以不同。
[0143]
在本实施例中，第四凹槽223设置于第三凹槽222沿电芯的长度方向y的一侧，并与第四凹槽223连通，第四凹槽223和第三凹槽222沿电芯的长度方向y呈阶梯状排布。
[0144]
第四凹槽223可以是在第二封装膜22面相第一封装膜21的表面通过削除部分物料，以使削除物料的区域的厚度小于第二封装膜22除第三凹槽222对应位置以外的其他位置的厚度，从而形成第四凹槽223。第四凹槽223也可以是通过冲压形成。在第二封装膜22设置有第三凹槽222和第四凹槽223的实施例中，第三凹槽222和第四凹槽223可以是通过一次冲压成型，也可以是通过二次冲压成型。
[0145]
第四凹槽223的槽底面和第三凹槽222的槽侧面相连。第三凹槽222的槽侧面与第四凹槽223的槽底面相连的部分与第四凹槽223的槽底面垂直。第四凹槽223的槽底面是第四凹槽223的与第四凹槽223的凹陷方向(即，电芯的厚度方向x)垂直的面。第三凹槽222的槽侧面是第三凹槽222的与第三凹槽222的凹陷方向(即，电芯的厚度方向x)平行的面。
[0146]
第四凹槽223的槽底面和第三凹槽222的槽侧面可以直接相连，也可以间接相连。在一些实施例中，第三凹槽222的槽侧面和第四凹槽223的槽底面通过第二圆弧面224连接，第二圆弧面224的半径为r2，第二圆弧面224的半径r2可以与第一圆弧面214的半径r1相同或者不同。
[0147]
沿电芯的长度方向y，第四凹槽223的长度为l6。l6为第四凹槽223沿电芯的长度方向y的尺寸，即沿电芯的长度方向y，第四凹槽223最远离第三凹槽222的槽侧面和第三凹槽222的与第四凹槽223的槽底面相连的槽侧面之间的距离。沿电芯的长度方向y，第四凹槽223的长度l6可以与第二凹槽212的长度l1相同，也可以不同。
[0148]
沿电芯的宽度方向z，第四凹槽223的宽度为w6。w6为第四凹槽223沿电芯的宽度方向z的尺寸，即沿电芯的宽度方向z，第四凹槽223相对的两个槽侧面之间的距离。沿电芯的宽度方向z，第四凹槽223的宽度w6可以与第二凹槽212的宽度w1相同，也可以不同。第四凹槽
223的长度l6和第四凹槽223的宽度w6可以分别与第二凹槽212的长度l1和第二凹槽212的宽度w1相同。
[0149]
在第二封装膜22设置有第四凹槽223的实施例中，第二凹槽212的槽底面到第二封装膜22内表面的垂直距离t1为沿电芯的厚度方向x，第二凹槽212的槽底面与第四凹槽223的槽底面之间的距离。
[0150]
第二封装膜22面向第一封装膜21的表面形成有与第二凹槽212相对的第四凹槽223，第二凹槽212和第四凹槽223共同围成收容第一连接部40的空间，则将容纳第一连接部40的空间分配至第一封装膜21和第二封装膜22，相对于仅在第一封装膜21上形成第二凹槽212的情况，分别在第一封装膜21上形成第二凹槽212和在第二封装膜22上形成第四凹槽223使得容纳第一连接部40的每个凹槽的深度更小，封装袋20的成型难度更小。
[0151]
在一些实施例中，沿电芯的厚度方向x，第二凹槽212的深度为m2，第四凹槽223的深度为m5，第一连接部40的最大厚度为t2，1≤(m2+m5)/t2≤2。在另一些实施例中，1.4≤(m2+m5)/t2≤2。
[0152]
(m2+m5)/t2可以为1、1.05、1.1、1.15、1.2、1.25、1.3、1.35、1.4、1.45、1.5、1.55、1.6、1.65、1.7、1.75、1.8、1.85、1.9、1.95、2等。
[0153]
表3中示出了具有不同(m2+m5)/t2的封装袋20的电芯100在封装时的起皱情况和漏液情况。对比例2和实施例13-18的电芯100未列在表2中的其它部分(如正极、负极、隔膜、电解液等)相同。
[0154]
表3：
[0155] 电芯尺寸(厚*宽*长)(m2+m5)/t2生产数量/个起皱比例漏液比例对比例210.5mm*130mm*190mm\2000047.2％0.9％实施例1310.5mm*130mm*190mm1.0200000.1％0.0％实施例1410.5mm*130mm*190mm1.2200000.1％0.0％实施例1510.5mm*130mm*190mm1.4200000.0％0.0％实施例1610.5mm*130mm*190mm1.6200000.0％0.0％实施例1710.5mm*130mm*190mm1.8200000.0％0.0％实施例1810.5mm*130mm*190mm2.0200000.0％0.0％
[0156]
由表3可知，实施例13-18的封装袋20在第一封装膜21设有第二凹槽212、第二封装膜22设有第四凹槽223以及(m2+m5)/t2分别为1、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0时，电芯100电芯100在顶封位置处几乎不发生起皱和漏液的情况，且随着(m2+m5)/t2的增加，起皱比例和漏液比例在降低。
[0157]
但是根据实际作业中电芯100的组装情况可知，在(m2+m5)/t2为小于1的情况下，虽然电芯100封装后，第一连接部40在第一封装膜21和第二封装膜22之间几乎不晃动，但是第一连接部40会与第一封装膜21以及第二封装膜22干涉，导致电芯100组装困难。在(m2+m5)/t2大于1的情况下，虽然第一封装膜21和第二封装膜22均不会与第一连接部40干涉，电芯100组装较为容易，但是第一封装膜21和第二封装膜22之间具有较大的空间允许第一连接部40产生大幅度的晃动，容易导致第一连接部40对应位置的密封失效。
[0158]
因此，1≤(m2+m5)/t2≤2既能使得电芯100生产过程中的起皱比例和漏液比例，还能够使得主体部11顺利的被容纳在第一封装膜21和第二封装膜22之间，还能缓解主体部11
在第一封装膜21和第二封装膜22之间沿电芯的厚度方向x晃动的程度。
[0159]
在一些实施例中，第二凹槽212的深度可以与第一凹槽211的深度相同，这种情况下，第一凹槽211的槽底面和第二凹槽212的槽底面共面。如图14所示，在第二封装膜22面向第一封装膜21的表面仅设置第三凹槽222的实施例中，第一凹槽211和第二凹槽212形成的槽体与第三凹槽222重叠的区域认为是第一凹槽211，沿电芯的长度方向y，第一凹槽211和第二凹槽212形成的槽体超出第三凹槽222一侧的区域可以被认定为第二凹槽212，第二凹槽212和第二表面221相对布置，以使第一凹槽211和第三凹槽222限定出的空间在电芯的厚度方向x的尺寸大于第二凹槽212和第二表面221限定出的空间在电芯的厚度方向x的尺寸。需要说明的是，图14中竖向的虚线为方便区分第一凹槽211和第二凹槽212所示，并不是对封装袋20的结构的限定。
[0160]
在第一凹槽211的深度大于第二凹槽212的深度的实施例中，如图14所示，第二封装膜22上设置的第三凹槽222和第四凹槽223的深度可以相同，第三凹槽222的槽底面和第四凹槽223的槽底面共面。沿电芯的长度方向y，第三凹槽222和第四凹槽223的长度之和与第一凹槽211和第二凹槽212的长度之和相同。第三凹槽222和第四凹槽223形成的整体与第一凹槽211重叠的区域可以认定是第三凹槽222，第三凹槽222和第四凹槽223形成的整体与第二凹槽212重叠的区域可以认定是第四凹槽223，第一凹槽211和第三凹槽222限定出的空间在电芯的厚度方向x的尺寸大于第二凹槽212和第四凹槽223限定出的空间在电芯的厚度方向x的尺寸。需要说明的是，图15中竖向的虚线为方便区分第三凹槽222和第四凹槽223所示，并不是对封装袋20的结构的限定。
[0161]
如图1所示，在一些实施例中，电极组件10还包括第二极耳13，第二极耳13与所述第一极耳12极性相反，第二极耳13的一端连接于主体部11。电芯100还包括第二极耳引线50，第二极耳引线50的一端与第二极耳13的另一端连接形成第二连接部60，第二极耳引线50的另一端从第一封装膜21和第二封装膜22之间穿出至封装袋20外。其中，第二连接部60的至少一部分收容于第二凹槽212内。
[0162]
第二极耳13与第一极耳12极性相反，可以理解地，若第一极耳12为正极耳，第二极耳13为负极耳，若第一极耳12为正极耳，第二极耳13为负极耳。
[0163]
若第二极耳13为正极耳，在电极组件10包括多个第二极耳13的实施例中，可以是多个第二极耳13层叠设置并连接，形成整体结构，多个第二极耳13之间可以焊接连接或者通过导电胶连接，多个第二极耳13的层叠方向可以与第二极耳13的厚度方向和电芯的厚度方向x平行，第二极耳13的厚度方向与电芯的厚度方向x平行。
[0164]
第二极耳引线50为导体，第二极耳引线50与第二极耳13连接。在电极组件10包括多个第二极耳13的实施例中，多个第二极耳13层叠设置并连接形成的整体结构与第二极耳引线50连接。第二极耳引线50的部分延伸至第一封装膜21和第二封装膜22之间，在第一封装膜21和第二封装膜22之间，第二极耳13与第二极耳引线50具有重叠部分，第二极耳13和第二极耳引线50在重叠部分连接，从而形成第二连接部60。第二极耳引线50可以与第二极耳13沿第二极耳13的厚度方向层叠设置，以使第二极耳13和第二极耳引线50部分重叠。第二极耳引线50的另一部分延伸出第一封装膜21和第二封装膜22之间，可以用于与用电设备或者其他导电结构连接。
[0165]
第二连接部60可以部分收容于第二凹槽212内，第二连接部60也可以全部收容与
第二凹槽212内。
[0166]
第二极耳13和第一极耳12可以连接于主体部11沿电芯的长度方向y的同一端，第一极耳引线30和第二极耳引线50均从封装袋沿电芯的长度方向y的同一端延伸出封装袋。第一连接部40和第二连接部60均至少部分收容于第二凹槽212内。第一容纳部和第二容纳部沿电芯的宽度方向z间隔布置于第二凹槽212内。
[0167]
沿电芯的宽度方向z，第一连接部40的宽度和第二连接部60的宽度之和应小于第二凹槽212的宽度。
[0168]
第二极耳13和第二极耳引线50连接形成的第二连接部60的至少一部分容纳于第二凹槽212内，能够降低第二连接部60和第一封装膜21以及第二连接部60和第二封装膜22干涉的风险，进而降低电芯100封装时由于应力导致第一封装膜21和第二封装膜22在第二连接部60对应位置不平整的风险，从而有限缓解电芯100封装过程中封装袋20起皱的问题，提升了封装的可靠性，同时不会降低电芯100的能量密度。第二连接部60和第一连接部40均收容在第二凹槽212内，使得封装袋20上的凹槽的数量较少，使得封装袋20的结构更加简单，便于封装袋20制造成型。
[0169]
在另一些实施例中，第二连接部60和第一连接部40可以分别收容于不同的凹槽，如图15-图19所示，电极组件10还包括第二极耳13，第二极耳13与第一极耳12极性相反，第二极耳13的一端连接于主体部11。电芯100还包括第二极耳引线50，第二极耳引线50的一端与第二极耳13的另一端连接形成第二连接部60，第二极耳引线50的另一端从第一封装膜21和第二封装膜22之间穿出封装袋20。其中，第一封装膜21面向第二封装膜22的一侧还形成有第五凹槽215，第二连接部60的至少一部分收容于第五凹槽215内，第五凹槽215的深度小于第一凹槽211的深度。
[0170]
第二极耳13连接于主体部11沿电芯的长度方向y的一端，第五凹槽215设置于第一凹槽211沿电芯的长度方向y的一侧，并与第一凹槽211连通，第一凹槽211和第五凹槽215沿电芯的长度方向y呈阶梯状排布。电芯的长度方向y垂直电芯的厚度方向x。沿电芯的长度方向y，主体部11完全位于第一凹槽211内，第二极耳13从主体部11延伸至第五凹槽215并与第二极耳引线50连接形成第二连接部60。
[0171]
在这种情况下，如图15和图16所示，第一极耳12和第二极耳13可以连接于主体部11沿电芯的长度方向y的同一端，则第五凹槽215和第二凹槽212均位于第一凹槽211沿电芯的长度方向y的同一侧，第五凹槽215和第二凹槽212沿电芯的宽度方向z间隔布置。在第二凹槽212和第五凹槽215均位于第一凹槽211沿电芯的长度方向y的同一侧的实施例中，如图16所示，第二封装膜22面向第一封装膜21的表面仅设有长度与第一凹槽211的长度相同的第三凹槽222；或者如图18所示，第二封装膜22面向第一封装膜21的表面设有长度与第一凹槽211的长度相同的第三凹槽222以及长度与第二凹槽212第四凹槽223，沿电芯的宽度方向z，第四凹槽223的宽度不小于第二凹槽212背离第五凹槽215的一端和第五凹槽215背离第二凹槽212的一端之间的距离，这样当第一封装膜21和第二封装膜22在电芯的厚度方向x相对布置后，第二凹槽212和第五凹槽215在第二封装膜22上的投影均位于第四凹槽223内，第一连接部40收容于第二凹槽212和第四凹槽223围成的空间内，第二连接部60收容于第五凹槽215和第四凹槽223围成的空间内；或者如图19所示，第二封装膜22面向第一封装膜21的表面设有第三凹槽222、第四凹槽223和第六凹槽225，第六凹槽225和第四凹槽223位于第三
凹槽222沿电芯的长度方向y的同一侧，第六凹槽225和第四凹槽223沿电芯的宽度方向z间隔布置，第六凹槽225和第三凹槽222沿电芯的长度方向y呈阶梯状排布。当第一封装膜21和第二封装膜22在电芯的厚度方向x相对布置后，沿电芯的厚度方向x，第四凹槽223和第二凹槽212相对布置，第一连接部40收容于第二凹槽212和第四凹槽223围成的空间内，第五凹槽215和第六凹槽225相对布置，第二连接部60收容于第五凹槽215和第六凹槽225围成的空间内；或者如图20所示，第二封装膜22面向第一封装膜21的表面可以为平面。
[0172]
第一极耳12和第二极耳13也可以分别连接于主体部11沿电芯的长度方向y的两端，则，如图21-图23所示，第五凹槽215和第二凹槽212分别位于第一凹槽211沿电芯的长度方向y的两侧。第一连接部40和第二连接部60分别收容于第二凹槽212和第五凹槽215。在第五凹槽215和第二凹槽212分别位于第一凹槽211沿电芯的长度方向y的两侧的实施例中，如图21所示，第二封装膜22面向第一封装膜21的表面(第二表面221)可以为平面；或者如图22所示，第二封面膜面向第一封装膜21的表面(第二表面221)设有第三凹槽222和第四凹槽223，沿电芯的长度方向y，第三凹槽222的长度和第一凹槽211的长度相同，第四凹槽223设置于第三凹槽222沿电芯的长度方向y的一端并与第三凹槽222呈阶梯状排布，当第一封装膜21和第二封装膜22在电芯的厚度方向x相对布置后，第四凹槽223和第二凹槽212相对布置，第一连接部40收容于第四凹槽223和第二凹槽212围成的空间内，第五凹槽215和第二表面221相对布置，第二连接部60收容于第五凹槽215和第二表面221围成的空间内；或者如图22所示，第二封装膜22面向第一封装膜21的表面(第二表面221)设有第三凹槽222、第四凹槽223和第六凹槽225，第六凹槽225和第四凹槽223位于第三凹槽222沿电芯的长度方向y的两侧，第四凹槽223和第三凹槽222沿电芯的长度方向y呈阶梯状排布，第六凹槽225和第三凹槽222沿电芯的长度方向y呈阶梯状排布，当第一封装膜21和第二封装膜22在电芯的厚度方向x相对布置后，沿电芯的厚度方向x，第四凹槽223和第二凹槽212相对布置，第一连接部40收容于第二凹槽212和第四凹槽223围成的空间内，第五凹槽215和第六凹槽225相对布置，第二连接部60收容于第五凹槽215和第六凹槽225围成的空间内。
[0173]
第二极耳13和第二极耳引线50连接形成的第二连接部60的至少一部分容纳于第五凹槽215内，能够降低第二连接部60和第一封装膜21以及第二连接部60和第二封装膜22干涉的风险，进而降低电芯100封装时由于应力导致第一封装膜21和第二封装膜22在第二连接部60对应位置不平整的风险，从而有限缓解电芯100封装过程中封装袋20起皱的问题，提升了封装的可靠性，同时不会降低电芯100的能量密度。第二连接部60和第一连接部40均分别收容在第五凹槽215和第二凹槽212内，能够降低电芯100短路的风险，且便于电芯100在第一连接部40和第二连接部60对应位置独立封装。
[0174]
本技术实施例还提供了一种二次电池，二次电池包括上述任意实施例提供的电芯100。
[0175]
电池组或电池包可以包括多个上述的任一种电芯100，多个电芯100串联、并联或者混联，混联是指多个电芯100之前既有串联又有并联。
[0176]
上述实施例提供的电芯100在封装过程中，出现封装袋20起皱的问题的可能性较低，提升了封装的可靠性，因此包括该电芯100的二次电池的封装可靠性较好，从而使得二次电池具有较好的安全性能。
[0177]
本技术实施例还提供了一种用电设备，用电设备包括上述实施例提供的二次电
池。
[0178]
二次电池为用电设备执行其功能提供电能。用电设备可以包括一个二次电池，也可以包括多个二次电池。
[0179]
用电设备可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电钻、电锯、电动汽车、电动摩托车、电动自行车等。
[0180]
上述实施例提供的二次电池的安全性能较好，能够提高用电设备的用电安全。
[0181]
以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电芯，包括：电极组件，包括主体部和第一极耳，所述第一极耳的一端连接于所述主体部；封装袋，包括第一封装膜和第二封装膜，所述电极组件设置于所述第一封装膜和所述第二封装膜之间；第一极耳引线，所述第一极耳引线的一端与所述第一极耳的另一端连接形成第一连接部，所述第一极耳引线的另一端从所述第一封装膜和所述第二封装膜之间穿出至所述封装袋外；其中，所述第一封装膜面向所述第二封装膜的一侧形成有第一凹槽和第二凹槽，所述主体部的至少一部分收容于所述第一凹槽，所述第一连接部的至少一部分收容于所述第二凹槽。2.根据权利要求1所述的电芯，其中，沿所述电芯的厚度方向，所述第二凹槽的深度小于所述第一凹槽的深度。3.根据权利要求1所述的电芯，其中，所述第一凹槽的槽侧面和所述第二凹槽的槽底面通过第一圆弧面连接，所述第一圆弧面的半径为r1，0.3mm≤r1≤5mm。4.根据权利要求1所述的电芯，其中，沿所述电芯的厚度方向，所述第一连接部在所述第一封装膜的投影落入所述第二凹槽。5.根据权利要求1所述的电芯，其中，沿所述电芯的长度方向，所述第二凹槽的长度为l1，所述第一连接部的长度为l2，0.2mm≤l
1-l2≤5mm。6.根据权利要求1所述的电芯，其中，沿所述电芯的厚度方向，所述第二凹槽的槽底面到所述第二封装膜内表面的垂直距离为t1，所述第一连接部的最大厚度为t2，1≤t1/t2≤2。7.根据权利要求1所述的电芯，其中，沿所述电芯的宽度方向，所述第二凹槽的宽度为w1，所述第一连接部的宽度为w2，0.2mm≤w
1-w2≤10mm。8.根据权利要求1所述的电芯，其中，沿所述电芯的长度方向，所述第一凹槽的长度为l3，所述主体部的长度为l4，0.2mm≤l
3-l4≤10mm；和/或，沿所述电芯的宽度方向，所述第一凹槽的宽度为w3，所述主体部的宽度为w4，0.2mm≤w
3-w4≤3mm。9.根据权利要求1所述的电芯，其中，所述第二封装膜面向所述第一封装膜的一侧为平面。10.根据权利要求1所述的电芯，其中，所述第二封装膜面向所述第一封装膜的一侧形成有第三凹槽，所述第三凹槽与所述第一凹槽相对，所述主体部收容于所述第一凹槽和所述第三凹槽围成的空间内。11.根据权利要求10所述的电芯，其中，沿所述电芯的厚度方向，所述第一凹槽的深度为m1，所述第三凹槽的深度为m3，所述主体部的厚度为m4，1≤(m1+m3)/m4≤1.3。12.根据权利要求10所述的电芯，其中，所述第二封装膜面向所述第一封装膜的一侧还形成有第四凹槽，所述第四凹槽与所述第二凹槽相对，所述第一连接部的至少一部分收容于所述第二凹槽和所述第四凹槽围成的空间内，沿所述电芯的厚度方向，所述第四凹槽的深度小于所述第三凹槽的深度。13.根据权利要求12所述的电芯，其中，沿所述电芯的厚度方向，所述第二凹槽的深度为m2，所述第四凹槽的深度为m5，所述第一连接部的最大厚度为t2，1≤(m2+m5)/t2≤2。
14.根据权利要求1-13任一项所述的电芯，其中，所述电极组件还包括第二极耳，所述第二极耳与所述第一极耳极性相反，所述第二极耳的一端连接于所述主体部；所述电芯还包括第二极耳引线，所述第二极耳引线的一端与所述第二极耳的另一端连接形成第二连接部，所述第二极耳引线的另一端从所述第一封装膜和所述第二封装膜之间穿出至所述封装袋外；其中，所述第二连接部的至少一部分收容于所述第二凹槽内。15.根据权利要求1-13任一项所述的电芯，其中，所述电极组件还包括第二极耳，所述第二极耳与所述第一极耳极性相反，所述第二极耳的一端连接于所述主体部；所述电芯还包括第二极耳引线，所述第二极耳引线的一端与所述第二极耳的另一端连接形成第二连接部，所述第二极耳引线的另一端从所述第一封装膜和所述第二封装膜之间穿出至所述封装袋外；其中，所述第一封装膜面向所述第二封装膜的一侧还形成有第五凹槽，所述第二连接部的至少一部分收容于所述第五凹槽内，所述第五凹槽的深度小于所述第一凹槽的深度。16.一种二次电池，包括根据权利要求1-15任一项所述的电芯。17.一种用电设备，包括根据权利要求16所述的二次电池。

技术总结
本申请提供了一种电芯、二次电池及用电设备，涉及电池技术领域。电芯包括电极组件、封装袋和第一极耳引线。封装袋包括第一封装膜和第二封装膜。第一极耳引线的一端与电极组件的第一极耳的一端连接形成第一连接部，另一端穿出封装袋。第一封装膜面向第二封装膜的一侧形成有第一凹槽和第二凹槽，电极组件的主体部的至少一部分收容于第一凹槽，第一连接部的至少一部分收容于第二凹槽，能够降低第一连接部和第一封装膜以及第一连接部和第二封装膜干涉的风险，减小第一连接部和第一封装膜之间以及第一连接部和第二封装膜之间的挤压应力，进而缓解电芯封装时因该挤压应力导致封装袋在顶封对应位置处不平整、易起皱的问题，提升了封装的可靠性。的可靠性。的可靠性。


技术研发人员：郭飞龙 李虎 汪建军 何金铧
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：2022.12.26
技术公布日：2023/10/7