一种电化学装置及用电装置，该电化学装置包括：极片组件以及加热组件；极片组件包括第一极片，第一极片包括第一集流体，第一集流体的第一表面设有第一活性材料层，第一集流体的第二表面设有第二活性材料层，第一活性材料层或第二活性材料层设有第二凹槽；加热组件包括加热部、第一接电部，第一接电部设有第一连接区，加热部设有第二连接区，第一连接区与第二连接区连接；沿极片组件的厚度方向观察，第二凹槽覆盖第一连接区。上述方案将第一接电部与加热部连接的的第一连接区在厚度方向上的凸起被第二凹槽至少部分抵消，最终使得电化学装置的平整度提高，正负极的电化学反应界面改善。善。善。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电化学装置及用电装置
[0001]本申请涉及电池领域，具体涉及一种电化学装置及用电装置。
技术介绍
[0002]锂离子电池广泛地应用于日常生活中，为人们的生活提供极大便捷度和丰富度。然而，低温条件下锂离子电池充放电过程中极化加剧，降低了电池的使用寿命。同时，近年来大功率的应用场景对锂离子电池的倍率性能提出了挑战，特别是在低温条件下。现有改善锂离子电池低温性能的方法包括对电池进行加热，将电池加热至常温，避免电池在低温场景使用，该方法无需更改化学体系，可提升电池动力学，同时可以拓宽锂离子电池使用温度范围，实现锂离子电池在低温环境中的使用，并且可和常温保持相同的充放电倍率。因此，通过加热提高体系动力学来改善锂离子电池低温性能引起大家的广泛关注。
[0003]目前电池的加热方案研究中，常采用外部加热法和内部加热法，总体而言，外部加热法加热效率低且具有腐蚀风险。相对于外部加热，内部加热法是在电池内部放置加热片而实现对电池的加热，该方法相对于外部加热而言，加热速率上可得到显著提升，但是现有技术中实现内部加热的结构方案会带来电池内部厚度不均的问题，从而降低正负极电化学反应界面的一致性，增加析锂风险，并降低锂离子电池的循环性能。
技术实现思路
[0004]鉴于上述问题，本申请提供了一种平整度高、电化学反应界面改善的电化学装置。
[0005]为实现上述目的，本申请提供了一种电化学装置，包括：
[0006]壳体；
[0007]第一极耳和第二极耳；
[0008]极片组件，极片组件收容于壳体，极片组件包括第一极片和第二极片，第一极片包括第一集流体，第一集流体包括相对的第一表面和第二表面，第一表面设有第一活性材料层，第二表面设有第二活性材料层，第一活性材料层设有第一凹槽，第一表面包括位于第一凹槽的第一未涂覆区，第一极耳设于第一凹槽、并与第一未涂覆区连接；第一活性材料层或第二活性材料层设有第二凹槽；以及加热组件，加热组件包括加热部、第一接电部以及第二接电部，加热部收容于壳体，第一接电部设有第一连接区，加热部设有第二连接区，第一连接区与第二连接区连接；沿极片组件的厚度方向观察，第二凹槽覆盖第一连接区。
[0009]上述方案的电化学装置，通过在第一集流体两面的活性材料层上分别设置第一凹槽和第二凹槽，再将第一极耳设于第一凹槽中，第二凹槽覆盖加热组件中第一接电部与加热部连接的第一连接区，从而将设计的第一接电部与加热部连接的第一连接区在厚度方向上的凸起被第二凹槽至少部分抵消，最终使得电化学装置的平整度提高，正负极的电化学反应界面改善。
[0010]可选地，第二活性材料层设有第二凹槽，第二表面包括位于第二凹槽的第二未涂覆区，沿第一集流体的厚度方向，第一未涂覆区与第二未涂覆区相对。此时，第一凹槽背面
的第二活性材料层被去除，形成第二凹槽，由于第一极耳与第一未涂覆区连接时可能损害背面的第二活性材料层，去除第一凹槽背面的第二活性材料层可以在提高第二活性材料层电化学反应界面一致性的同时，利用该空间以降低第一连接区的凸起所造成的影响。
[0011]可选地，第二接电部与加热部连接；沿极片组件的厚度方向观察，第二接电部与第二极耳相互分离。相互分离是指，沿极片组件的厚度方向，第二接电部与第二极耳的投影没有重合的部分，通过第二接电部与第二极耳的相互分离设置，能够让第二接电部与第二极耳在极片组件的厚度方向上不产生相互的干涉，从而第二接电部和第二极耳不容易因误接触而导致加热组件过度加热，进而引发电化学装置的热失控。
[0012]可选地，第二极片包括第二集流体，第二集流体包括相对的第三表面和第四表面，第三表面设有第三活性材料层，第四表面设有第四活性材料层，第三活性材料层设有第三凹槽，第三表面包括位于第三凹槽的第三未涂覆区，第二极耳设于第三凹槽、并与第三未涂覆区连接；第三活性材料层或第四活性材料层设有第四凹槽；第二接电部设有第三连接区，加热部设有第四连接区，第三连接区与第四连接区连接；沿极片组件的厚度方向观察，第四凹槽覆盖第三连接区。通过在第二集流体两面的活性材料层上分别设置第三凹槽和第四凹槽，再将第二极耳设置于第三凹槽中，第四凹槽覆盖加热组件中第二接电部与加热部连接的第三连接区，从而将设计的第二接电部与加热部连接的第三连接区在厚度方向上的凸起被第四凹槽至少部分抵消，最终使得电化学装置的平整度提高，正负极的电化学反应界面改善。
[0013]可选地，第四活性材料层设有第四凹槽，第四表面包括位于第四凹槽的第四未涂覆区，沿第二集流体的厚度方向，第三未涂覆区与第四未涂覆区相对。此时，第三凹槽背面的第四活性材料层被去除，形成第四凹槽，由于第二极耳与第三未涂覆区连接时可能损害背面的第四活性材料层，去除第三凹槽背面的第四活性材料层可以在提高第四活性材料层电化学反应界面一致性的同时，利用该空间以降低第三连接区的凸起所造成的影响。
[0014]可选地，第一极耳与第一未涂覆区之间通过焊接方式相连接；通过焊接方式能够让第一极耳与第一未涂覆区之间的连接更加紧密，不易脱落，延长电化学装置的使用寿命。
[0015]可选地，第一活性材料层的表面设有第一绝缘胶层，第一绝缘胶层覆盖第一凹槽；通过设置第一绝缘胶层，能够防止第一极耳边缘及其与第一集流体焊接处的毛刺刺穿隔膜引起短路，提高电化学装置的安全性。
[0016]可选地，第一极耳与第一接电部分别延伸出壳体，并在壳体外相连接。
[0017]可选地，第一凹槽设于第一活性材料层的长度方向的两端之间。通过将第一凹槽设置于长度方向的两端之间，能够减小第一极耳两侧活性材料层的电子传导路径提高电化学装置的倍率性能。
[0018]可选地，第二活性材料层的表面设有第二绝缘胶层，第二绝缘胶层覆盖第二凹槽。将绝缘胶层覆盖至第二凹槽之上，一方面能够防止焊接毛刺刺穿隔膜引起短路，起到保护的作用；另一方面可至少部分填充第二凹槽，提高电化学装置的平整度，改善正负极电化学反应的界面。
[0019]可选地，第一集流体还设有第五未涂覆区，第五未涂覆区为未覆盖第一活性材料层或第二活性材料层的区域；加热部设于第五未涂覆区的表面。将加热部设置在集流体上的未涂覆区，能够充分利用极片中第一集流体未涂覆活性材料的空间，从而减小加热部对
于电化学装置厚度的影响。
[0020]可选地，极片组件为卷绕结构，第五未涂覆区位于卷绕结构的卷绕中心部。极片组件为卷绕结构，则卷绕中心处由于内层极片的刚度而有一定的空隙，将第五未涂覆区设置于卷绕结构的卷绕中心部，就能够让加热部设置于卷绕中心部，充分利用空隙，从而降低加热部对于极片组件卷绕厚度的影响；同时，加热部设置于卷绕中心部，在热压化成过程中可为内层的极片提供支撑，抑制内层极片在拐角处由于过度弯折而导致活性材料层剥离，进而改善正负极电化学反应界面。
[0021]可选地，加热部包括加热体以及位于加热体表面的绝缘层。通过在加热体表面设置绝缘层，能够防止加热体与极片等部件短路而导致电池损毁等不良后果。
[0022]可选地，加热体的材料本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电化学装置，其特征在于，包括：壳体；第一极耳和第二极耳；极片组件，所述极片组件收容于所述壳体，所述极片组件包括第一极片和第二极片，所述第一极片包括第一集流体，所述第一集流体包括相对的第一表面和第二表面，所述第一表面设有第一活性材料层，所述第二表面设有第二活性材料层，所述第一活性材料层设有第一凹槽，所述第一表面包括位于所述第一凹槽的第一未涂覆区，所述第一极耳设于所述第一凹槽、并与所述第一未涂覆区连接；所述第一活性材料层或所述第二活性材料层设有第二凹槽；以及加热组件，所述加热组件包括加热部、第一接电部以及第二接电部，所述加热部收容于所述壳体，所述第一接电部设有第一连接区，所述加热部设有第二连接区，所述第一连接区与所述第二连接区连接；沿所述极片组件的厚度方向观察，所述第二凹槽覆盖所述第一连接区。2.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述第二活性材料层设有所述第二凹槽，所述第二表面包括位于所述第二凹槽的第二未涂覆区，沿所述第一集流体的厚度方向，所述第一未涂覆区与所述第二未涂覆区相对。3.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述第二极片包括第二集流体，所述第二集流体包括相对的第三表面和第四表面，所述第三表面设有第三活性材料层，所述第四表面设有第四活性材料层，所述第三活性材料层设有第三凹槽，所述第三表面包括位于所述第三凹槽的第三未涂覆区，所述第二极耳设于所述第三凹槽、并与所述第三未涂覆区连接；所述第三活性材料层或所述第四活性材料层设有第四凹槽；所述第二接电部设有第三连接区，所述加热部设有第四连接区，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹维毅，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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