电化学装置及电子设备的制作方法

1.本技术涉及电化学装置，具体涉及一种用于改进的安全性和使用寿命的电化学装置及应用该电化学装置的电子设备。


背景技术：

2.电化学装置(如锂离子电池)在电子移动设备、电动工具及电动汽车等电子设备中有着广泛应用。随着该类电子设备的发展，人们对电化学装置的安全性能和使用寿命的要求越来越严格。


技术实现要素：

3.本技术实施例第一方面提供了一种电化学装置，包括电极组件和收容所述电极组件的壳体，所述电化学装置还包括位于所述电极组件和所述壳体之间的绝缘结构，所述绝缘结构包括侧壁和底壁，所述侧壁和所述底壁共同围设形成具有一开口的收容腔，所述电极组件位于所述收容腔内，所述开口与所述底壁相对设置，所述侧壁与所述底壁为一体式结构。
4.通过将电极组件用的绝缘结构的侧壁和底壁设置成一体式结构，相较于现有的绝缘片，无需多步组合折叠过程，降低了电化学装置组装的复杂度，侧壁和底壁无需热熔或粘接，没有组合缝隙，电极组件上脱落的活性物质颗粒不会从绝缘结构内部漏出与壳体接触以形成原电池，降低了壳体被腐蚀发生漏液的风险，提高了绝缘结构的绝缘及隔离性能，从而提高了电化学装置的耐腐蚀性和安全性，有利于延长电化学装置的使用寿命。
5.在一些可能的实施例中，所述绝缘结构为采用高分子材料制成的绝缘膜。
6.由于高分子材料的成型加工性较好，可实现一体式绝缘结构的一体成型，成型方式简单，且高分子材料制成的绝缘膜强度较高，耐高温，耐弯折，且可以根据实际电极组件的形状成型出相应形状的绝缘结构，形状设计灵活性强。
7.在一些可能的实施例中，所述高分子材料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、苯乙烯系树脂、酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚碳酸酯聚甲醛、聚苯醚、聚酯类树脂、聚酰亚胺类、聚苯硫醚、聚砜类、聚芳醚酮类或氟塑料。
8.此类工程塑料具有较高的机械强度、热稳定性，且韧性较好，成型的一体式绝缘结构强度较高，耐高温，且耐弯折。
9.在一些可能的实施例中，所述侧壁和/或所述底壁上设有多个通孔，所述通孔的孔径小于或等于50μm。
10.通过在绝缘结构的侧壁和/或底壁上设置通孔，该通孔可以使电解液自由穿过绝缘结构，但电极组件上脱落的活性物质颗粒不能穿过通孔，被绝缘结构拦截在绝缘结构内部，不会与壳体接触，降低活性物质颗粒在壳体的表面形成原电池以腐蚀壳体的风险；另外，通过在绝缘结构的侧壁和/或底壁上设置通孔，电解液能够自由穿过，进而可以充分利用壳体的内部空间，提升电解液的注液量，提高电化学装置的循环寿命。
11.在一些可能的实施例中，所述侧壁包括依次相连的第一部分、第二部分、第三部分和第四部分，所述第一部分和所述第三部分相对设置，所述第二部分和所述第四部分相对设置，所述第一部分、所述第二部分、所述第三部分和所述第四部分的至少之一设有所述通孔。
12.可以通过先成型出具有一体式结构的高分子绝缘膜，再在第一部分、第二部分、第三部分及第四部分的至少之一上成孔，进而形成所述绝缘结构，通过单独成孔的方式，可以提高通孔孔径大小的均匀性，保证通过的孔径小于或等于50μm，进而确保活性物质颗粒不会穿过绝缘结构。
13.在一些可能的实施例中，所述绝缘结构为无纺布。
14.采用无纺布有利于成型出具有一体式结构的绝缘结构，相较于现有的绝缘片，无纺布成型方法简单，无需多步组合折叠过程，侧壁和底壁无需热熔或粘接，没有组合缝隙；且该无纺布自带通孔，无需单独成孔，简化了绝缘结构的成型步骤。
15.在一些可能的实施例中，所述无纺布为粘胶纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维或聚丙烯腈纤维。
16.此类纤维材料具有较高的机械强度、热稳定性，且韧性较好，成型的一体式绝缘结构强度较高，耐高温，且耐弯折。
17.在一些可能的实施例中，所述侧壁和所述底壁的厚度范围均为0.05mm至1mm。
18.一体式的绝缘结构厚度较薄，降低了绝缘结构在电化学装置中的占用空间，有利于电化学装置的轻薄化，且能提高电解液的注液量；另，较薄的绝缘结构还可以与现有的电极组件用绝缘片搭配使用，在提高绝缘及隔离性能的同时，不会对现有拼接式绝缘片的厚度造成较大影响，有利于电化学装置的轻薄化。
19.在一些可能的实施例中，所述壳体包括主体部和密封安装于所述主体部上的顶盖。
20.在一些可能的实施例中，所述侧壁背离所述底壁的一端与所述顶盖密封连接。
21.可以通过直接将绝缘结构的侧壁与顶盖密封连接，形成中空的密封结构，密封连接方式简单，连接过程中不会有杂质颗粒脱落，且能够进一步提高绝缘结构的绝缘及隔离性能，降低活性物质颗粒与壳体接触的风险，进而提高电化学装置的耐腐蚀性和安全性，有利于延长电化学装置的使用寿命。
22.在一些可能的实施例中，所述电化学装置还包括一绝缘片，所述绝缘片包覆于所述绝缘结构的外侧或所述绝缘片位于所述电极组件和所述绝缘结构之间且包覆所述电极组件，所述绝缘片与所述绝缘结构密封连接，且所述绝缘片靠近所述顶盖的一端与所述顶盖密封连接。
23.通过在一体式的绝缘结构的外侧或内侧增加一绝缘片，能够进一步提高绝缘及隔离效果，避免活性物质颗粒与壳体接触的风险，进而提高电化学装置的耐腐蚀性和安全性，有利于延长电化学装置的使用寿命。另外，当绝缘结构直接与顶盖密封连接存在可靠性较低的风险时，可以通过增加绝缘片，使绝缘片与顶盖进行密封连接，无需直接将绝缘结构与顶盖热熔连接，同时绝缘片与绝缘结构物理连接，能间接实现绝缘结构与顶盖的密封连接，进而增加绝缘结构与顶盖密封连接的可靠性。
24.在一些可能的实施例中，定义h1为所述主体部的内高，w1为所述主体部的内宽，t1
为所述主体部的内厚，h2为所述绝缘结构的外高，w2为所述绝缘结构的外宽，t2为所述绝缘结构的外厚，则h2＝h1-3mm，w2＝w1-3mm，t2＝t1-2mm。
25.通过将绝缘结构与主体部的尺寸设置成满足上述关系，从而使绝缘结构的尺寸略小于主体部的内部尺寸，且略大于电极组件的外部尺寸，能够使电化学装置的组装更容易，绝缘结构不会凸出主体部且能保证电极组件被完全包覆，同时能保证主体部的收容腔的充分利用。
26.本技术实施例第二方面提供了一种电化学装置模组，包括电极组和收容所述电极组的壳体，所述电极组包括多个并联连接的电极组件，所述电化学装置模组还包括位于所述电极组和所述壳体之间的绝缘结构，所述绝缘结构包括侧壁和底壁，所述侧壁与所述底壁共同围设形成具有一开口的收容腔，所述电极组位于所述收容腔内，所述开口与所述底壁相对设置，所述侧壁与所述底壁为一体式结构。
27.通过多组电极组件形成电极组，可以提高电化学装置模组的输出电压，以满足不同的应用场景。通过在多组电极组件的外侧使用一个一体式绝缘结构进行包覆，相较于现有的电极组件绝缘片，无需多步组合折叠过程，降低了电池组装的复杂度，侧壁和底壁无需热熔或粘接，没有组合缝隙，电极组件上脱落的活性物质颗粒不会经由组合缝隙从绝缘结构内部出来与壳体接触以形成原电池，降低壳体被腐蚀发生漏液的风险，提高了绝缘结构的绝缘及隔离性能，进而提高电化学装置的耐腐蚀性和安全性，有利于延长电化学装置的使用寿命。
28.本技术实施例第三方面提供了一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的电化学装置或如上所述的电化学装置模组。
29.采用了前述绝缘结构的电化学装置或如上所述的电化学装置模组，提高了电子设备的安全性能，延长了电子设备的使用寿命。
附图说明
30.图1是本技术一个实施例的电化学装置的结构示意图。
31.图2是图1中电化学装置的爆炸结构示意图。
32.图3是图1中电化学装置沿iii-iii的剖面图。
33.图4是图1中电化学装置的壳体与绝缘结构的结构示意图。
34.图5是本技术另一实施例的电化学装置的剖面图。
35.图6是本技术又一实施例的电化学装置的爆炸结构示意图。
36.图7是图6中电化学装置组装后的剖面图。
37.图8是本技术又一实施例的电化学装置的爆炸结构示意图。
38.图9是本技术一实施例的电化学装置模组的爆炸结构示意图。
39.图10是本技术一实施例的电子设备的结构示意图。
40.图11是本技术另一实施例的电子设备的结构示意图。
41.主要元件符号说明
42.电化学装置
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
100,200
43.电极组
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10
44.电极组件
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1,1a
45.第一极片
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
46.第二极片
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12
47.隔离膜
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
13
48.极耳
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
14,14a
49.壳体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ250.主体部
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
21,21a
51.第一壳
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
211
52.第二壳
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
212
53.第三壳
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
213
54.底壳
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
214,214a
55.开口
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
215,43
56.环形壳
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
216
57.顶盖
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
22,22a
58.盖体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
221
59.胶层
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
222
60.排气阀
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
23
61.注液塞
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
24
62.极柱
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ363.绝缘结构
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4,4a
64.侧壁
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
41,41a
65.第一部分
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
411
66.第二部分
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
412
67.第三部分
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
413
68.第四部分
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
414
69.底壁
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
42,42a
70.通孔
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
44,53
71.收容腔
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a,b
72.绝缘片
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ573.绝缘侧壁
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
51
74.绝缘底壁
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
52
75.拼接区
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
54
76.胶带
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ677.电化学装置模组
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
300
78.电子设备
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
400,500
79.壳体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
410,510
具体实施方式
80.下面结合本技术实施例中的附图对本技术实施例进行描述。
81.电化学装置通常包括裸电芯(主要由电极组件和电解液组成)和密封裸电芯的金
属壳体，为避免电极组件的极片与金属壳体接触，电极组件与金属壳体之间需要设置绝缘片，即用绝缘片将电极组件包裹起来。通常的绝缘片为片状，通过折叠包覆电极组件，在包覆电极组件后，绝缘片的搭接区会存在缝隙，电极组件的极片上脱落的活性物质颗粒可能在游离电解液的带动下从搭接区的缝隙处流出，从而与金属壳体接触以形成原电池，进而导致金属壳体腐蚀，使金属壳体最终出现漏液等问题，从而影响电化学装置的安全性能和使用寿命。
82.为了解决以上问题。本技术提供了一种电化学装置，该电化学装置能降低电极组件的极片上脱落的活性物质颗粒与金属壳体接触以形成原电池的风险，进而降低壳体被腐蚀的风险，以提高电化学装置的安全性能和使用寿命。该电化学装置可以是锂离子电池，但不以此为限，下文以锂离子电池为例进行说明。
83.请参阅图1至图4，该电化学装置100包括电极组件1和收容电极组件1的壳体2、以及设于电极组件1和壳体2之间的绝缘结构4，该绝缘结构4包括侧壁41和底壁42，侧壁41与底壁42共同围设形成具有一开口43的收容腔a，电极组件1收容于该绝缘结构4内，开口43与底壁42相对设置，侧壁41与底壁42为一体式结构。
84.电化学装置100还包括电解液(图未示)，电解液至少收容于绝缘结构4的收容腔a内，以使电极组件1浸没于电解液内。
85.请参阅图4，一并结合参阅图1至图3，该壳体2包括主体部21和密封安装于主体部上的顶盖22，主体部21内部形成有收容腔b，用于容纳电极组件1、绝缘结构4和电解液，主体部21的一端设有开口215，使得电极组件1可通过该开口215放置于主体部21的收容腔b，如图1示出的电化学装置100包括一个电极组件1。其中，主体部21可为金属材料，例如铝或铝合金等。
86.主体部21大致为长方体的形状，主体部21包括第一壳211、第二壳212、两个第三壳213以及底壳214，其中，第一壳211和第二壳212相对设置，两个第三壳213连接第一壳211和第二壳212，第一壳211、第二壳212、两个第三壳213与底壳214围成收容腔b。
87.顶盖22包括盖体221和位于盖体221靠近绝缘结构4一侧表面的胶层222。
88.壳体2的顶盖22上还设有排气阀23和注液孔，注液孔处密封有一注液塞24，其中，排气阀23用于将电化学装置100内部的气体排出，注液孔用于向电化学装置100内部注入电解液。
89.请参阅图1至图3，电极组件1包括第一极片11、第二极片12、设置于相邻的第一极片11和第二极片12之间的隔离膜13、以及分别与第一极片11和第二极片12电性连接的两个极耳14。其中，隔离膜13用于防止第一极片11和第二极片12之间直接接触而短路，两个极耳14用于分别将第一极片11和第二极片12电性引出。该电化学装置100还包括设于顶盖22上的两个极柱3，两个极耳14分别电连接于两个极柱3，从而将电极组件1的电极性引出。可以理解的，在另一些实施例中，还可以仅在顶盖22上设置一个极柱3，使其中连接正极片的极耳14电连至该极柱3上，另一个连接负极片的极耳14电连接于壳体2的主体部21，从而将电极组件1的电极性引出。
90.在一些实施例中，电极组件1由第一极片11、隔离膜13和第二极片12经层叠卷绕后得到，即电极组件1为卷绕结构。在另一些实施例中，电极组件1也可由第一极片11、隔离膜13和第二极片12经叠片后得到，即电极组件1为叠片结构。
91.在一些实施例中，第一极片11为正极片，第二极片12为负极片。
92.可以理解的，该电极组件1大致为一立方体结构，与壳体2的结构相匹配。
93.请参阅图2至图4，绝缘结构4大致为一袋状结构，绝缘结构4的侧壁41和底壁42通过一体成型方式成型而成，以使绝缘结构4的侧壁41和底壁42不存在拼接缝。
94.请参阅图5，结合参阅图1与图4，在一些实施例中，可以在侧壁41和/或底壁42上设有多个通孔44，通孔44的孔径小于或等于50μm，通孔44的设置可以使电解液自由穿过绝缘结构4，但电极组合1上脱落的活性物质颗粒不能穿过通孔44，被绝缘结构4拦截在绝缘结构4内部，不会与壳体2接触，降低活性物质颗粒在壳体2的表面形成原电池以腐蚀壳体2的风险。另外，通过在绝缘结构4的侧壁41和/或底壁42上设置通孔44，电解液能够自由穿过，进而可以充分利用壳体2的收容腔b的内部空间，提升电解液的注液量，提高电化学装置100的循环寿命。可以理解的，可以在绝缘结构4的部分面积或全部面积开设通孔44，为了提高电解液经由通孔44在收容腔b与收容腔a之间流动的速率，可以在侧壁41和底壁42上均多设置一些通孔44，另外，也可以仅在侧壁41上设置通孔44，能在保证电解液在收容腔b与收容腔a之间有较高的流动速率的前提下，提高绝缘结构4的强度。
95.可以理解的，在其他实施例中，绝缘结构4也可以不设置通孔44，电解液经由注液孔直接灌注在袋状的绝缘结构4内部即可。
96.在一些实施例中，侧壁41和底壁42的厚度均为0.05mm至1mm，进一步为0.2mm至0.8mm，更进一步为0.4mm至0.6mm。其中，该侧壁41和底壁42的厚度典型但非限制性地为0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm。一体式袋状的绝缘结构4厚度较薄，降低了绝缘结构4在电化学装置100中的占用空间，有利于电化学装置100的轻薄化，且能提高电解液的注液量；另，较薄的绝缘结构4还可以与现有的拼接式绝缘片搭配使用，在提高绝缘及隔离性能的同时，不会对现有拼接式绝缘片的厚度造成较大影响，有利于电化学装置100的轻薄化。
97.请参阅图4，结合参阅图2与图5，在一些实施例中，为匹配电极组件1的形状，该侧壁41大致为一立方体结构，侧壁41包括依次相连的第一部分411、第二部分412、第三部分413和第四部分414，所述第一部分411和所述第三部分413相对设置，所述第二部分412和所述第四部分414相对设置，第一部分411、第二部分412、第三部分413、第四部分414和底壁42围成收容腔a，且第一部分411、第二部分412、第三部分413和第四部分414的至少之一设有通孔44。通过在侧壁41设置通孔44，由于侧壁41与壳体2的主体部21之间存在缝隙，侧壁41上的通孔44不会被主体部21挡住，可以提高电解液在收容腔b与收容腔a之间的流动速率。另外，当仅在部分侧壁41上设置通孔44时，可以提高侧壁41的强度，还能进一步降低收容腔a内脱落的活性物质颗粒被电解液带至收容腔a内的风险。
98.在一些实施例中，定义主体部21的第一壳211和第二壳212相对的内表面之间的距离为内厚t1，两第三壳213相对的内表面之间的距离为内宽w1，底壳214的内表面与顶盖22的内表面之间的距离为内高h1，绝缘结构4的第一部分411与第三部分413相对的外表面之间的距离为外厚t2，第二部分412与第四部分414相对的外表面之间的距离为外宽w2，底壁42的外表面与侧壁41背离底壁42的端面之间的距离为外高h2，则，绝缘结构4与主体部21满足关系：h2＝h1-3mm，w2＝w1-3mm，t2＝t1-2mm。通过将绝缘结构4与主体部21的尺寸设置成满足上述关系，从而使绝缘结构4的尺寸略小于主体部21的内部尺寸，且略大于电极组件1
的外部尺寸，能够使电化学装置100的组装更容易，绝缘结构4不会凸出主体部21且能保证电极组件1被完全包覆，同时能保证主体部21的收容腔b的充分利用。
99.在一些实施例中，绝缘结构4是采用高分子材料制成的绝缘膜，由于高分子材料的成型加工性较好，可实现一体式绝缘结构的一体成型，成型方式简单，且高分子材料制成的绝缘膜强度较高，耐高温，耐弯折，且可以根据实际电极组件的形状成型出相应形状的绝缘结构，形状设计灵活性强。
100.在一些实施例中，该高分子材料可以为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、苯乙烯系树脂、酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚碳酸酯聚甲醛、聚苯醚、聚酯类树脂、聚酰亚胺类、聚苯硫醚、聚砜类、聚芳醚酮类、氟塑料等工程塑料。此类工程塑料具有较高的机械强度、热稳定性，且韧性较好，成型的一体式绝缘结构4强度较高，耐高温，且耐弯折。
101.在一些实施例中，当需要在绝缘结构4上形成通孔44时，可以先通过以上工程塑料形成一体成型的聚合物绝缘膜或多层聚合物绝缘膜，再在聚合物绝缘膜或多层聚合物绝缘膜上开设通孔44，进而形成所述绝缘结构4，通孔44的成孔方式可以是机械打孔或激光打孔。通过单独成孔的方式，可以选择在绝缘结构4的某一位置形成通孔44，设计更灵活，而且还可以提高通孔44孔径大小的均匀性，保证通孔44的孔径小于或等于50μm，进而确保活性物质颗粒不会穿过绝缘结构4。
102.在另一些实施例中，绝缘结构4的材质还可以是无纺布，采用一体式的无纺布袋作为绝缘结构4，由于无纺布成型时便可直接成型出孔径小于或等于50μm的通孔44，无需单独成孔，简化了绝缘结构4的成型步骤，且有利于成型出具有一体式结构的绝缘结构4，相较于现有的绝缘片，成型方法简单，无需多步组合折叠过程，侧壁41和底壁42无需热熔或粘接，没有组合缝隙。在一些实施例中，根据工艺类型分，该无纺布可以是水刺无纺布、热合无纺布、浆粕气流成网无纺布、湿法无纺布、纺粘无纺布、熔喷无纺布、针刺无纺布以及缝编无纺布等。在一些实施例中，无纺布可以采用粘胶纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维及聚丙烯腈纤维等纤维材料制成，此类纤维材料具有较高的机械强度、热稳定性，且韧性较好，成型的一体式绝缘结构4强度较高，耐高温，且耐弯折。
103.请参阅图3与图5，侧壁41背离底壁42的一端与顶盖22密封连接，侧壁41的边缘与胶层222通过热熔焊的方式连接在一起，实现侧壁41与顶盖22的密封连接，胶层222可以将绝缘结构4的开口43封住，防止收容腔a内的活性物质颗粒由开口43出来。通过将绝缘结构4的侧壁41与顶盖22的密封连接，可以进一步提高绝缘结构4的绝缘及隔离性能，降低活性物质颗粒与壳体2的主体部21接触的风险，进而提高电化学装置100的耐腐蚀性。可以理解的，将侧壁41与顶盖22的胶层222热熔连接后，再将盖体221与主体部21通过激光焊或电阻焊等方式密封连接。
104.请参阅图6与图7，结合参阅图1，在另一些实施例中，电化学装置100还包括一绝缘片5，绝缘片5包覆于绝缘结构4的外侧，可以理解的，绝缘片5还可以包覆电极组件1且位于绝缘结构4的内侧。绝缘片5与绝缘结构4通过物理连接方式(例如胶粘)密封连接在一起，绝缘片5靠近顶盖22的一端与胶层222热熔连接，无需将绝缘结构4与胶层222热熔连接。通过在一体式的绝缘结构4的外侧或内侧增加一绝缘片5，能够进一步提高绝缘及隔离效果，避免活性物质颗粒与壳体2接触的风险，进而提高电化学装置100的耐腐蚀性和安全性，有利于延长电化学装置100的使用寿命。另外，当绝缘结构4的厚度较薄时，或成型所用的材料与
胶层222相容性不太好时，绝缘结构4直接与胶层222热熔连接的可靠性可能存在风险，可以通过增加与胶层222相容性较好的绝缘片5，使绝缘片5与胶层222进行热熔连接，无需直接将绝缘结构4与胶层222热熔连接，同时绝缘片5与绝缘结构4物理连接，能间接实现绝缘结构4与胶层222的密封连接，进而增加绝缘结构4与胶层222密封连接的可靠性。
105.绝缘片5包括绝缘侧壁51、与绝缘侧壁51连接的绝缘底壁52以及设于绝缘侧壁51上的通孔53，绝缘侧壁51大致为矩形，其中绝缘底壁52的一边连接绝缘侧壁51的一部分侧边。将绝缘侧壁51弯折后，绝缘侧壁51形成中空的筒，其中绝缘侧壁51会存在一个拼接区54，拼接区54通过胶层粘接后还可以通过胶带6进一步固定。绝缘底壁52弯折后形成绝缘侧壁51的中空筒的底，为了提高绝缘底壁52与绝缘侧壁51的连接可靠性，将绝缘底壁52设置的长一些，并进一步弯折贴合在绝缘侧壁51的表面，还可以通过胶带6进一步加固。一些实施例中，绝缘侧壁51上也同样设置有通孔53，以实现电解液的自由穿过，该通孔53的孔径无需做限制，能够使电解液穿过即可。
106.可以理解的，在另一些实施例中，绝缘片5还可以仅包括绝缘侧壁51，将绝缘侧壁51与绝缘结构4的侧壁41密封连接即可，无需设置绝缘底壁52，能减少绝缘片5的用量，同时降低组装复杂度。
107.本技术通过将包覆电极组件1用的绝缘结构4的侧壁41和底壁42设置成一体式袋状结构，可直接将电极组件1装在袋状的绝缘结构4内，相较于现有的电极组件用绝缘片，无需多步组合折叠过程，降低了电化学装置100组装的复杂度，侧壁41和底壁42无需热熔或粘接，没有组合缝隙，电极组件1上脱落的活性物质颗粒不会从绝缘结构4内部漏出与壳体2接触以形成原电池，降低壳体2被腐蚀发生漏液的风险。另，绝缘结构4表面设置有通孔44，且通孔44的孔径小于或等于50μm，这个孔径大小的通孔44，仅能使电解液能自由穿过，而活性物质颗粒不能穿透。在绝缘结构4上设置通孔44，能够充分利用绝缘结构4与壳体2之间的间隙，提高电解液的注液量，从而有利于延长电化学装置100的循环寿命，而且通孔44的孔径小，能将活性物质颗粒拦截在绝缘结构4的内部，降低活性物质颗粒与壳体2接触形成原电池的风险，从而提高了电化学装置100的耐腐蚀性和安全性，有利于延长电化学装置100的使用寿命。
108.请参阅图8，本技术另一实施例提供了一种电化学装置200，该电化学装置200与前述实施例中的电化学装置100的结构区别在于：该电化学装置200大致为圆柱型结构，电极组件1a大致为圆柱体，绝缘结构4a和主体部21a均大致为中空的圆柱型，顶盖22a大致为圆形，主体部21a包括一圆形的底壳214a和围设在底壳214a周缘的环形壳216，绝缘结构4a包括一圆形的底壁42a和围设在底壁42a周缘的一环形的侧壁41a。另，该电化学装置200的顶盖22a上仅设有一个极柱3，两个极耳14中，连接正极片的极耳14电连至该极柱3，另一个连接负极片的极耳14电连至主体部21a上，以将电极组件1a的电极引出。该电化学装置200可以是扣式电池，但不以此为限。
109.在一些实施例中，环形壳216的内径为d1，底壳214a的内表面至顶盖22a靠近主体部21a的表面之间的距离为内高h1，侧壁41a的外径为d2，底壁42a的内表面至侧壁41a背离底壁42a的端面之间的距离为外高h2，则d2＝d1-3 mm，h2＝h1-3 mm。
110.相较于前述实施例中的立方体型的绝缘结构4，绝缘结构4a的形状可以根据实际应用的电化学装置200的具体形状进行设计，增加了绝缘结构4的应用范围，而且，圆柱型绝
缘结构4a成型更简单，尺寸精度要求更低，而且电极组件1a侧边不存在棱角，可以避免电极组件1a的棱角意外刺破绝缘结构4a，造成绝缘结构4a的损伤，降低绝缘和隔离效果。
111.请参阅图9，本技术一实施例提供了一种电化学装置模组300，包括电极组10、电解液、以及用于收容电极组10和电解液的壳体2，电极组10包括多个并联连接的电极组件1。其中，电化学装置模组300还包括位于电极组10和壳体2之间的绝缘结构4，绝缘结构4包括侧壁41和底壁42，侧壁41围设在底壁42的周缘以形成具有一开口43的收容腔a，电极组10位于收容腔a内，开口43与底壁42相对设置，侧壁41与底壁42为一体式结构，壳体2的顶盖22对应电极组10设有两个极柱3，多个电极组件1并联后引出两个极耳14，两个极耳14分别电连接至两个极柱3，以将电极组10的电极引出。电化学装置模组300中的电极组10包括多个并联连接的电极组件1，多个电极组件1可以层叠设置，且多个电极组件1同时收容于绝缘结构4的收容腔b内，可以实现电化学装置模组300的高电压输出，以满足不同的应用场景。可以理解的，电化学装置模组300仅在电极组件1的数量上和前述电化学装置100有差异，其他结构请详参前述电化学装置100。还可以理解的，电化学装置模组300还可以是其他的形状，例如圆形。
112.请参阅图10，本技术一实施方式还提供一种电子设备400，电子设备400包括壳体410和设于所述壳体410上的前述电化学装置100(200)。本技术的电子设备400可以是，但不限于，便携式电话、笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携cd机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、电机、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机等，本实施例中，该电子设备400为一便携式电话。采用了前述绝缘结构4(4a)的电化学装置100(200)，能够提高电子设备400的安全性能，并有利于延长电子设备400的使用寿命。
113.请参阅图11，本技术另一实施方式还提供一种电子设备500，电子设备500包括壳体510和设于所述壳体510上的前述电化学装置模组300。本技术的电子设备500可以是，但不限于，汽车、摩托车、助力自行车、自行车、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。采用了前述绝缘结构4(4a)的电化学装置模组300，能够提高电子设备500的安全性能，并有利于延长电子设备500的使用寿命。
114.以下通过具体实施例和对比例对本技术作详细说明。
115.实施例1
116.聚丙烯(pp)通过一体成型制成具有通孔的绝缘结构，并将绝缘结构布置在电极组件与铝制壳体之间，绝缘结构直接与顶盖下表面的塑胶热熔在一起，形成一个底部和四周无缝隙的容器。其中，袋状的绝缘结构的厚度在0.1mm，通孔的孔径为40μm，且绝缘结构和壳体的尺寸满足：h2＝h1-3mm，w2＝w1-3mm，t2＝t1-2mm。
117.得到的电化学装置中，绝缘结构可以拦截从极片表面脱落的活性物质颗粒，避免活性物质颗粒与壳体接触造成壳体的腐蚀。
118.实施例2
119.聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)通过一体成型制成具有通孔的绝缘结构，将电极组件置于绝缘结构内，再将一具有弯折痕的绝缘片包覆于绝缘结构的外侧，并将绝缘片靠近顶盖一侧的边缘与顶盖下表面的胶层热熔粘接，形成一个被密封的容器。其中，袋状的绝缘
结构的厚度在0.06mm，通孔的孔径为10μm，且绝缘结构和壳体的尺寸满足：h2＝h1-3mm，w2＝w1-3mm，t2＝t1-2mm。
120.得到的电化学装置中，绝缘结构结合绝缘片可以有效拦截从极片表面脱落的活性物质颗粒，避免活性物质颗粒与壳体接触造成壳体的腐蚀。
121.需要说明的是，以上仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内；在不冲突的情况下，本技术的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。