CN107591555A - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种二次电池,其包括电芯以及壳体。壳体包括:第一壳体,具有第一凹槽;以及第二壳体,具有与第一凹槽相对的第二凹槽。其中,第一壳体与第二壳体密封连接在一起,并将电芯收容在第一凹槽和第二凹槽围成的空间内。在根据本发明的二次电池中,由于电芯收容在第一凹槽和第二凹槽围成的空间内,第一壳体和第二壳体分别固定收容电芯的一部分,因此,本发明的二次电池降低了对第一壳体和第二壳体强度的要求;在第一壳体和第二壳体均具有与现有技术的第二壳体同等的强度时,本发明的二次电池能够使电芯的厚度最大化,提高二次电池的能量密度。

Description

二次电池
技术领域
本发明涉及电池领域,尤其涉及一种二次电池。
背景技术
锂离子电池现已广泛应用于各种便携式电子产品中,并被认为是下一代电动汽车的理想储能电源。在日益激烈的新能源汽车市场中,各大公司都针对锂离子电池的设计和性能不断的深入研究。
现有的锂离子电池的外包装材料一般分为金属硬壳和金属箔塑膜,相比较于金属硬壳,金属箔塑膜制备的电池具有结构多样性和灵活性,能量密度更高的优点。而作为电池的核心部分,卷芯(即电芯主体)通常采用叠片和卷绕两种方式。相对于卷绕,叠片更能充分利用电池空间,实现更高能量密度的需求。
在实际的生产研究中,叠片电池通常被用来满足更高能量密度设计的需求,但随着汽车续航里程要求越来越高,能量密度需求进一步提高,电芯的厚度设计也随之增加,这就面临了一个最现实的问题:如何在金属箔塑膜强度承受的范围内实现更厚电芯设计的需求。
参照图5,在现有技术中,由于电芯1通常收容在壳体2的第二壳体22(由上述的金属箔塑膜制成)的第二凹槽221内,因此电芯1对第二壳体22的强度具有很高的要求。在同等的强度下,这种结构的壳体2能够承受的电芯厚度较小。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种二次电池,其能使电芯的厚度最大化,提高二次电池的能量密度。
为了实现上述目的,本发明提供了一种二次电池,其包括电芯以及壳体。
壳体包括:第一壳体,具有第一凹槽;以及第二壳体,具有与第一凹槽相对的第二凹槽。其中,第一壳体与第二壳体密封连接在一起,并将电芯收容在第一凹槽和第二凹槽围成的空间内。
本发明的有益效果如下:
在根据本发明的二次电池中,由于电芯收容在第一凹槽和第二凹槽围成的空间内,第一壳体和第二壳体分别固定收容电芯的一部分,因此,本发明的二次电池降低了对第一壳体和第二壳体强度的要求;在第一壳体和第二壳体均具有与现有技术的第二壳体同等的强度时,本发明的二次电池能够使电芯的厚度最大化,提高二次电池的能量密度。
附图说明
图1为根据本发明的二次电池的分解图;
图2为根据本发明的二次电池的一实施例的剖视图;
图3为根据本发明的二次电池的另一实施例的剖视图;
图4为根据本发明的二次电池的电芯的示意图;
图5为现有技术的二次电池的示意图。
其中,附图标记说明如下:
1电芯 22第二壳体
11正极极片 221第二凹槽
111正极集流体 3正极极耳
112正极膜片 4负极极耳
12负极极片 5正极引线端子
121负极集流体 6负极引线端子
122负极膜片 H热封层
13隔离膜 S斜坡
2壳体 L长度方向
21第一壳体 T厚度方向
211第一凹槽
具体实施方式
下面参照附图来详细说明本发明的二次电池。
参照图1至图4,根据本发明的二次电池包括电芯1以及壳体2。
壳体2包括:第一壳体21,具有第一凹槽211;以及第二壳体22,具有与第一凹槽211相对的第二凹槽221。其中,第一壳体21与第二壳体22密封连接在一起,并将电芯1收容在第一凹槽211和第二凹槽221围成的空间内。
在根据本发明的二次电池中,由于电芯1收容在第一凹槽211和第二凹槽221围成的空间内,第一壳体21和第二壳体22分别固定收容电芯1的一部分,因此,本发明的二次电池降低了对第一壳体21和第二壳体22强度的要求;在第一壳体21和第二壳体22均具有与现有技术的第二壳体22同等的强度时,本发明的二次电池能够使电芯1的厚度最大化,提高二次电池的能量密度。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,参照图4,电芯1包括:正极极片11,包括正极集流体111和涂覆在正极集流体111表面上的正极膜片112;负极极片12,包括负极集流体121和涂覆在负极集流体121表面上的负极膜片122;以及隔离膜13,将正极极片11和负极极片12隔开。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,参照图1至图4,所述二次电池还包括:正极极耳3,收容在壳体2内且与电芯1的正极极片11的正极集流体111固定电连接;以及负极极耳4,收容在壳体2内且与电芯1的负极极片12的负极集流体121固定电连接。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,正极极耳3与正极极片11的正极集流体111一体形成或分体形成。正极极耳3可以由正极极片11的正极集流体111模切而成;当电芯1的正极极片11为一张时,可以在正极集流体111模切出一个突部,该突部即可作为正极极耳3;当电芯1的正极极片11为多张时,可以在各正极极片11的正极集流体111模切出一个对应的突部,所有的突部固定在一起即可作为正极极耳3。正极极耳3也可以为单独焊接到正极极片11的正极集流体111上的元件。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,负极极耳4与负极极片12的负极集流体121一体形成或分体形成。负极极耳4可以由负极极片12的负极集流体121模切而成;当电芯1的负极极片12为一张时,可以在负极集流体121模切出一个突部,该突部即可作为负极极耳4;当电芯1的负极极片12为多张时,可以在各负极极片12的负极集流体121模切出一个对应的突部,所有的突部固定在一起即可作为负极极耳4。负极极耳4也可以为单独焊接到负极极片12的负极集流体121上的元件。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,参照图2,正极极耳3和负极极耳4位于电芯1沿长度方向L的同一侧。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,参照图3,正极极耳3和负极极耳4分别位于电芯1沿长度方向L相反的两侧。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,参照图1和图3,所述二次电池还包括:正极引线端子5,一端伸入壳体2内并与正极极耳3固定电连接,另一端伸出到壳体2外;负极引线端子6,一端伸入壳体2内并与负极极耳4固定电连接,另一端伸出到壳体2外。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,参照图2和图3,第一凹槽211在与正极引线端子5和正极极耳3的连接处相对的部分设有斜坡S;第二凹槽221在与正极引线端子5和正极极耳3的连接处相对的部分设有斜坡S。斜坡S能够避免正极引线端子5在沿厚度方向T上下摆动时对壳体2造成的破坏。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,参照图3,第一凹槽211在与负极引线端子6和负极极耳4的连接处相对的部分设有斜坡S;第二凹槽221在与负极引线端子6和负极极耳4的连接处相对的部分设有斜坡S。斜坡S能够避免负极引线端子6在沿厚度方向T上下摆动时对壳体2造成的破坏。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,参照图1和图3,正极引线端子5整体平直,整体平直有益于第一壳体21和第二壳体22对正极引线端子5的密封,且有助于正极引线端子5与正极极耳3的上下对位和焊接。同时相对于弯折的正极引线端子5,正极引线端子5整体平直可降低工艺的难点及避免弯折过程中对第一壳体21和第二壳体22带来的破坏。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,参照图1和图3,负极引线端子6整体平直,整体平直有益于第一壳体21和第二壳体22对负极引线端子6的密封,且有助于负极引线端子6与负极极耳4上下对位和焊接。同时相对于弯折的负极引线端子6,负极引线端子6整体平直可降低工艺的难点及避免弯折过程中对第一壳体21和第二壳体22带来的破坏。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,第一壳体21和第二壳体22的边缘通过热压封合连接在一起,以形成完整的壳体2。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,参照图1至图3,正极引线端子5至少夹持在第一壳体21和第二壳体22之间的部分包裹有热封层H。当对第一壳体21和第二壳体22的边缘进行热压封合时,夹持在第一壳体21和第二壳体22之间的热封层H熔化并与第一壳体21和第二壳体22粘接在一起(热封层H与后述的第一壳体21和第二壳体22的内层熔合粘接在一起)。热封层H还可以包裹正极引线端子5的其它部分,即热封层H可以包裹正极引线端子5延伸到壳体2外的部分以形成外露区,也可以包裹正极引线端子5延伸到壳体2内的部分以形成内露区。在第一壳体21和第二壳体22热压封合时,外露区和内露区能够防止第一壳体21和第二壳体22与正极引线端子5发生短路(当第一壳体21和第二壳体22热压封合发生错位时,如果没有外露区和内露区,第一壳体21和第二壳体22内部的后述的金属箔会与正极引线端子5发生短路)。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,参照图1和图3,负极引线端子6至少夹持在第一壳体21和第二壳体22之间的部分包裹有热封层H。当对第一壳体21和第二壳体22的边缘进行热压封合时,夹持在第一壳体21和第二壳体22之间的热封层H熔化并与第一壳体21和第二壳体22粘接在一起。热封层H还可以包裹负极引线端子6的其它部分,即热封层H可以包裹负极引线端子6延伸到壳体2外的部分以形成外露区,也可以包裹负极引线端子6延伸到壳体2内的部分以形成内露区。在第一壳体21和第二壳体22热压封合时,外露区和内露区能够防止第一壳体21和第二壳体22与负极引线端子6发生短路(当第一壳体21和第二壳体22热压封合发生错位时,如果没有外露区和内露区,第一壳体21和第二壳体22内部的后述的金属箔会与负极引线端子6发生短路)。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,热封层H由聚丙烯制成。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,电芯1为卷绕式电芯、叠片式电芯或卷加叠式电芯。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,对于叠片式电芯和卷加叠式电芯中的叠片部分,隔离膜13为多张且各张为单片式,或者隔离膜13为呈Z型的一张。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,第一壳体21和第二壳体22的中间层为金属箔,而内层和外层均为绝缘层。其中内层用于形成熔合密封,外层起到保护作用。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,金属箔为铝箔或钢箔。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,内层为聚丙烯。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,外层为尼龙。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,第一壳体21的第一凹槽211通过拉伸工艺形成。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,第二壳体22的第二凹槽221通过拉伸工艺形成。
在根据本发明的二次电池的一实施例中,第一壳体21和第二壳体22一体形成或分体形成。可以在一个工件(例如铝塑膜或钢塑膜)上同时拉伸形成两个凹槽(第一凹槽211和第二凹槽221),然后通过翻折使两个凹槽相对,进而形成一个壳体2。

Claims (10)

1.一种二次电池,包括:
电芯(1);以及
壳体(2);
其特征在于,
壳体(2)包括:
第一壳体(21),具有第一凹槽(211);以及
第二壳体(22),具有与第一凹槽(211)相对的第二凹槽(221);
第一壳体(21)与第二壳体(22)密封连接在一起,并将电芯(1)收容在第一凹槽(211)和第二凹槽(221)围成的空间内。
2.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,电芯(1)包括:
正极极片(11),包括正极集流体(111)和涂覆在正极集流体(111)表面上的正极膜片(112);
负极极片(12),包括负极集流体(121)和涂覆在负极集流体(121)表面上的负极膜片(122);以及
隔离膜(13),将正极极片(11)和负极极片(12)隔开。
3.根据权利要求2所述的二次电池,其特征在于,所述二次电池还包括:
正极极耳(3),收容在壳体(2)内且与电芯(1)的正极极片(11)的正极集流体(111)固定电连接;以及
负极极耳(4),收容在壳体(2)内且与电芯(1)的负极极片(12)的负极集流体(121)固定电连接。
4.根据权利要求3所述的二次电池,其特征在于,
正极极耳(3)与正极极片(11)的正极集流体(111)一体形成或分体形成;和/或
负极极耳(4)与负极极片(12)的负极集流体(121)一体形成或分体形成。
5.根据权利要求3所述的二次电池,其特征在于,
正极极耳(3)和负极极耳(4)位于电芯(1)沿长度方向(L)的同一侧;或
正极极耳(3)和负极极耳(4)分别位于电芯(1)沿长度方向(L)相反的两侧。
6.根据权利要求3所述的二次电池,其特征在于,所述二次电池还包括:
正极引线端子(5),一端伸入壳体(2)内并与正极极耳(3)固定电连接,另一端伸出到壳体(2)外;
负极引线端子(6),一端伸入壳体(2)内并与负极极耳(4)固定电连接,另一端伸出到壳体(2)外。
7.根据权利要求6所述的二次电池,其特征在于,
正极引线端子(5)整体平直;和/或
负极引线端子(6)整体平直。
8.根据权利要求6所述的二次电池,其特征在于,
第一凹槽(211)在与正极引线端子(5)和正极极耳(3)的连接处相对的部分设有斜坡(S),第二凹槽(221)在与正极引线端子(5)和正极极耳(3)的连接处相对的部分设有斜坡(S);和/或
第一凹槽(211)在与负极引线端子(6)和负极极耳(4)的连接处相对的部分设有斜坡(S);第二凹槽(221)在与负极引线端子(6)和负极极耳(4)的连接处相对的部分设有斜坡(S)。
9.根据权利要求6所述的二次电池,其特征在于,
正极引线端子(5)至少夹持在第一壳体(21)和第二壳体(22)之间的部分包裹有热封层(H);和/或
负极引线端子(6)至少夹持在第一壳体(21)和第二壳体(22)之间的部分包裹有热封层(H)。
10.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,第一壳体(21)和第二壳体(22)的中间层为金属箔,而内层和外层均为绝缘层。
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