CN109148767A - 一种聚合物电芯及聚合物电池包 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池技术领域，公开了一种聚合物电芯及聚合物电池包，聚合物电芯包括电芯本体、上胶套和下胶套；电芯本体的顶部上设有第一凸起部，上胶套套接在第一凸起部上，且第一凸起部的外侧壁与上胶套的内侧壁之间具有第一间隙；电芯本体的底部上设有第二凸起部，下胶套套接在第二凸起部上，且第二凸起部的外侧壁与下胶套的内侧壁之间具有第二间隙；电芯本体的侧面的四周边缘上设有铝塑膜封边，铝塑膜封边设于上胶套和所述下胶套之间，铝塑膜封边的顶部连接在上胶套的底部上，铝塑膜封边的底部连接在下胶套的顶部上。本发明能够给电芯预留足够的膨胀空间，从而避免电芯工作时由于膨胀空间不足而破裂产生漏夜；同时，能有效避免电芯之间发生挤压。

Description

一种聚合物电芯及聚合物电池包
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种聚合物电芯及聚合物电池包。
背景技术
现代工业中，聚合物电芯的多串并型电池包的应用十分广泛，主要用于使用多串并锂聚合物电池包的电动工具，医疗器械，工业机器，汽车等领域。为了保证聚合物电池包的结构可靠性和安全性，有必要对聚合物电池包的封装工艺提出更高要求。
现有技术中，对于采用聚合物电芯的多串并型电池包，其封装工艺通常是先将单个聚合物电芯和塑胶支架进行相互堆叠，再利用堆叠后的结构组装形成多串并型电池包。然而，在实施本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于塑胶支架容易压破电芯铝塑膜封边，导致其只能采用托盘式设计，因此导致电池包堆叠组装后的尺寸较大，无法预留足够的电池碰撞空间，从而导致电芯工作时由于膨胀空间不足而破裂产生漏夜；并且，由于电芯之间容易受挤压，导致安全性较低，进而导致电池包无法适用于高压力、高振动的工作环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚合物电芯及聚合物电池包，其能够给电芯预留足够的膨胀空间，从而避免电芯工作时由于膨胀空间不足而破裂产生漏夜；同时，其能有效避免电芯之间发生挤压，以提高安全性，从而使得电池包能够适用于高压力、高振动的工作环境。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种聚合物电芯，包括电芯本体、上胶套和下胶套；
所述电芯本体的顶部上设有第一凸起部，所述上胶套套接在所述第一凸起部上，且所述第一凸起部的外侧壁与所述上胶套的内侧壁之间具有第一间隙；所述电芯本体的底部上设有第二凸起部，所述下胶套套接在所述第二凸起部上，且所述第二凸起部的外侧壁与所述下胶套的内侧壁之间具有第二间隙；
所述电芯本体的侧面的四周边缘上设有铝塑膜封边，所述铝塑膜封边设于所述上胶套和所述下胶套之间，所述铝塑膜封边的顶部连接在所述上胶套的底部上，所述铝塑膜封边的底部连接在所述下胶套的顶部上。
作为优化方案，所述上胶套上设有贯穿其上下表面的第一凹槽，所述第一凹槽套接在所述第一凸起部上；所述下胶套上设有贯穿其上下表面的第二凹槽，所述第二凹槽套接在所述第二凸起部上。
作为优化方案，所述第一凹槽套设并粘接在所述第一凸起部上，所述第二凹槽套设并粘接在所述第二凸起部上。
作为优化方案，所述铝塑膜封边的顶部粘接在所述上胶套的底部上，所述铝塑膜封边的底部粘接在所述上胶套的顶部上。
作为优化方案，所述上胶套的厚度压缩余量为0.5mm－0.7mm，所述下胶套的厚度压缩余量为0.5mm－0.7mm。
作为优化方案，所述聚合物电芯还包括铝托盘，所述铝托盘连接在所述上胶套和所述下胶套上。
作为优化方案，所述铝托盘粘接在所述上胶套和所述下胶套上。
作为优化方案，所述铝托盘的边框上设置有多个向所述铝托盘的中部凹陷的第三凹槽。
为了解决相同的技术问题，本发明还提供一种聚合物电池包，包括第一挡板、第二挡板以及聚合物电芯模组，所述聚合物电芯模组包括多个如上述的聚合物电芯，多个所述聚合物电芯依次层叠设置；所述第一挡板盖设于所述聚合物电芯模组的一端上，所述第二挡板盖设于所述聚合物电芯模组的另一端上。
作为优化方案，所述聚合物电池还包括捆扎带；所述捆扎带捆扎在所述第一挡板、聚合物电芯模组和第二挡板上。
本发明提供一种聚合物电芯及聚合物电池包，所述聚合物电芯包括电芯本体、上胶套和下胶套；通过将所述上胶套套接在所述第一凸起部上，且所述第一凸起部的外侧壁与所述上胶套的内侧壁之间具有第一间隙；并通过将所述下胶套套接在所述第二凸起部上，且所述第二凸起部的外侧壁与所述下胶套的内侧壁之间具有第二间隙；且在所述电芯本体的侧面的四周边缘上设有铝塑膜封边，所述铝塑膜封边设于所述上胶套和所述下胶套之间，所述铝塑膜封边的顶部连接在所述上胶套的底部上，所述铝塑膜封边的底部连接在所述下胶套的顶部上。本发明能够给电芯本体预留足够的膨胀空间，从而避免电芯工作时由于膨胀空间不足而破裂产生漏液；同时，能够有效避免电芯之间发生挤压，以提高电芯使用的安全性，从而使得电池包能够适用于高压力、高振动的工作环境。
附图说明
图1是本发明实施例中的聚合物电芯的结构示意图；
图2是本发明实施例中的电芯本体的结构示意图；
图3是本发明实施例中的上胶套的结构示意图；
图4是本发明实施例中的下胶套的结构示意图；
图5是本发明实施例中的聚合物电芯的正视图；
图6是本发明实施例中的聚合物电芯B－B面的剖视图；
图7是本发明实施例中的图6中A处的局部放大图；
图8是本发明实施例中的铝托盘的结构示意图；
图9是本发明实施例中的聚合物电池包的结构示意图。
其中，100、聚合物电芯；200、聚合物电池包；
1、电芯本体；11、第一凸起部；12、第二凸起部；2、上胶套；21、第一凹槽；3、下胶套；31、第二凹槽；4、铝塑膜；5、铝托盘；6、第一挡板；7、第二挡板；8、捆扎带。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的说明中，上、下、左、右、前和后以及顶部和底部等方位的描述都是针对图1进行限定的，当聚合物电芯的放置方式发生改变时，其相应的方位描述也将根据放置方式的改变而改变，本发明在此不做赘述。
如图1和图2所示，本发明优选实施例的一种聚合物电芯100，包括电芯本体1、上胶套2和下胶套3；
所述电芯本体1的顶部上设有第一凸起部11，所述上胶套2套接在所述第一凸起部11上，且所述第一凸起部11的外侧壁与所述上胶套2的内侧壁之间具有第一间隙D1；所述电芯本体1的底部上设有第二凸起部12，所述下胶套3套接在所述第二凸起部12上，且所述第二凸起部12的外侧壁与所述下胶套3的内侧壁之间具有第二间隙D2；
所述电芯本体1的侧面的四周边缘上设有铝塑膜封边4，所述铝塑膜封边4设于所述上胶套2和所述下胶套3之间，所述铝塑膜封边4的顶部连接在所述上胶套2的底部上，所述铝塑膜封边4的底部连接在所述下胶套3的顶部上。
本发明提供一种聚合物电芯100，包括电芯本体1、上胶套2和下胶套3；通过将所述上胶套2套接在所述第一凸起部11上，且所述第一凸起部11的外侧壁与所述上胶套2的内侧壁之间具有第一间隙D1；并通过将所述下胶套3套接在所述第二凸起部12上，且所述第二凸起部12的外侧壁与所述下胶套3的内侧壁之间具有第二间隙D3；且在所述电芯本体1的侧面的四周边缘上设有铝塑膜封边4，所述铝塑膜封边4设于所述上胶套2和所述下胶套3之间，所述铝塑膜封边4的顶部连接在所述上胶套2的底部上，所述铝塑膜封边4的底部连接在所述下胶套3的顶部上。本发明能够给所述电芯本体1预留足够的膨胀空间，从而避免所述聚合物电芯100工作时由于膨胀空间不足而破裂产生漏液；同时，能够有效避免所述聚合物电芯100之间发生挤压，以提高电芯使用的安全性，从而使得电池包能够适用于高压力、高振动的工作环境。
在本发明实施例中，需要说明的是，将固定支撑所述电芯本体1的位置设计在所述铝塑膜4的封边上，将所述电芯本体1全部设计为避空位，并与所述上胶套2形成所述第一间隙D1，与所述下胶套3形成所述第二间隙D2，既能确保所述电芯本体1的任何部位都有膨胀预留空间，又可确保所述电芯本体1的可靠固定。
如图1所示，为了使所述电芯本体1具有良好的防护性能，如阻氧、防潮、绝缘等性能，所述铝塑膜封边4的顶部粘接在所述上胶套2的底部上，所述铝塑膜封边4的底部粘接在所述上胶套2的顶部上。
如图3和图4所示，为了使结构合理化，所述上胶套2上设有贯穿其上下表面的第一凹槽21，所述第一凹槽21套接在所述第一凸起部11上；所述下胶套3上设有贯穿其上下表面的第二凹槽31，所述第二凹槽31套接在所述第二凸起部12上。
在本发明实施例中，为了使结构更加合理化，所述第一凹槽21套设并粘接在所述第一凸起部11上，所述第二凹槽31套设并粘接在所述第二凸起部12上。
在本发明实施例中，所述第一凹槽21套设并通过双面胶或刷胶粘接在所述第一凸起部11上，所述第二凹槽31套设并通过双面胶或刷胶粘接在所述第二凸起部12上。
如图5－7所示，为了使所述上胶套2与所述下胶套3具有良好的弹性性能，以保证对所述电芯本体1具有最佳的支撑固定功能，所述上胶套2的厚度压缩余量为0.5mm－0.7mm，所述下胶套3的厚度压缩余量为0.5mm－0.7mm。
在本发明实施例中，作为本发明的一个实际应用，所述上胶套2和所述下胶套3的厚度在在设计时通常按照所述聚合物电芯100的实际应用环境中所受的冲击力或者挤压力来选择合适的厚度压缩余量，以保证其最佳的支撑固定功能。例如，当所述聚合物电芯在使用过程中受到150KG的力作用时，所述上胶套2与所述下胶套3的厚度压缩余量为0.6mm，既能保证在高压力高振动的工作环境中不损伤所述铝塑膜4的封边，又确保所述上胶套2和所述下胶套3在支撑位置不变形损坏。
另外，需要说明的是，在本发明实施例中，所述上胶套2的宽度大于等于所述上胶套2的厚度，所述下胶套3的宽度大于等于所述下胶套3的厚度与所述电芯本体1的膨胀预留空间的总和，所述电芯本体1的膨胀预留空间为所述电芯本体1的厚度的10％。
如图8所示，为了保证所述聚合物电芯100具有良好的散热性能，所述聚合物电芯100还包括铝托盘5，所述铝托盘5连接在所述上胶套2和所述下胶套3上。
在本发明实施例中，所述铝托盘5粘接在所述上胶套2和所述下胶套3上，优选的，所述铝托盘5通过胶水粘接在所述上胶套2和所述下胶套3上。
在本发明实施例中，需要说明的是，所述铝托盘5的底座通过胶水粘接在所述电芯本体1靠近所述下胶套3的一面上，以保证所述电芯的极耳的方向正确。
在本发明实施例中，需要说明的是，所述铝托盘5不具有支撑固定的功能，其作用在于为所述聚合物电芯100散热，由于铝材质的导热性能优良，所述聚合物电芯在使用过程中散发的热量可快速通过所述铝托盘5导出，达到良好的散热效果。此外，与现有技术中的铝托盘的壁厚超过1mm相比，本发明实施例中的所述铝托盘5的壁厚可设置在0.5mm以下，因此有效减少了所述铝托盘5的壁厚，从而提高了所述铝托盘的可加工性和实用性，进而大幅度降低了所述聚合物电芯100的封装尺寸。
在本发明实施例中，为了提高所述聚合物电芯100堆叠时的结构稳定性，所述铝托盘5的边框上设置有多个向所述铝托盘5的中部凹陷的第三凹槽51。
如图9所示，本发明另一优选实施例提供了一种聚合物电池包200，包括第一挡板6、第二挡板7以及聚合物电芯模组，所述聚合物电芯模组包括多个如上述的聚合物电芯100，多个所述聚合物电芯100依次层叠设置；所述第一挡板6盖设于所述聚合物电芯模组的一端上，所述第二挡板盖7设于所述聚合物电芯模组的另一端上。
在本发明实施例中，需要说明的是，所述第二挡板7的顶端设有多个嵌入式铜螺母，用于固定串并联的导电铜片。
为了提高所述聚合物电池包200结构的可靠性，所述聚合物电池包200还包括捆扎带8；所述捆扎带8捆扎在所述第一挡板6、聚合物电芯模组和第二挡板7上。
在本发明实施例中，在所述聚合物电池包200装配时，所述捆扎带8固定在所述第三凹槽51上，以提高所述聚合物电池包200的稳定性。
综上，本发明提供一种聚合物电芯100及聚合物电池包200，所述聚合物电芯100包括电芯本体1、上胶套2和下胶套3；通过将所述上胶套2套接在所述第一凸起部11上，且所述第一凸起部11的外侧壁与所述上胶套2的内侧壁之间具有第一间隙D1；并通过将所述下胶套3套接在所述第二凸起部12上，且所述第二凸起部12的外侧壁与所述下胶套3的内侧壁之间具有第二间隙D3；且在所述电芯本体1的侧面的四周边缘上设有铝塑膜封边4，所述铝塑膜封边4设于所述上胶套2和所述下胶套3之间，所述铝塑膜封边4的顶部连接在所述上胶套2的底部上，所述铝塑膜封边4的底部连接在所述下胶套3的顶部上。本发明能够给所述电芯本体1预留足够的膨胀空间，从而避免所述聚合物电芯100工作时由于膨胀空间不足而破裂产生漏液；同时，能够有效避免所述聚合物电芯100之间发生挤压，以提高电芯使用的安全性，从而使得电池包能够适用于高压力、高振动的工作环境。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种聚合物电芯，其特征在于，包括电芯本体、上胶套和下胶套；
所述电芯本体的顶部上设有第一凸起部，所述上胶套套接在所述第一凸起部上，且所述第一凸起部的外侧壁与所述上胶套的内侧壁之间具有第一间隙；所述电芯本体的底部上设有第二凸起部，所述下胶套套接在所述第二凸起部上，且所述第二凸起部的外侧壁与所述下胶套的内侧壁之间具有第二间隙；
所述电芯本体的侧面的四周边缘上设有铝塑膜封边，所述铝塑膜封边设于所述上胶套和所述下胶套之间，所述铝塑膜封边的顶部连接在所述上胶套的底部上，所述铝塑膜封边的底部连接在所述下胶套的顶部上。
2.如权利要求1所述的聚合物电芯，其特征在于，所述上胶套上设有贯穿其上下表面的第一凹槽，所述第一凹槽套接在所述第一凸起部上；所述下胶套上设有贯穿其上下表面的第二凹槽，所述第二凹槽套接在所述第二凸起部上。
3.如权利要求2所述的聚合物电芯，其特征在于，所述第一凹槽套设并粘接在所述第一凸起部上，所述第二凹槽套设并粘接在所述第二凸起部上。
4.如权利要求1所述的聚合物电芯，其特征在于，所述铝塑膜封边的顶部粘接在所述上胶套的底部上，所述铝塑膜封边的底部粘接在所述上胶套的顶部上。
5.如权利要求1所述的聚合物电芯，其特征在于，所述上胶套的厚度压缩余量为0.5mm－0.7mm，所述下胶套的厚度压缩余量为0.5mm－0.7mm。
6.如权利要求1－5任一项所述的聚合物电芯，其特征在于，所述聚合物电芯还包括铝托盘，所述铝托盘连接在所述上胶套和所述下胶套上。
7.如权利要求6所述的聚合物电芯，其特征在于，所述铝托盘粘接在所述上胶套和所述下胶套上。
8.如权利要求6所述的聚合物电芯组件，其特征在于，所述铝托盘的边框上设置有多个向所述铝托盘的中部凹陷的第三凹槽。
9.一种聚合物电池包，其特征在于，包括第一挡板、第二挡板以及聚合物电芯模组，所述聚合物电芯模组包括多个如权利要求1－8所述的聚合物电芯，多个所述聚合物电芯依次层叠设置；所述第一挡板盖设于所述聚合物电芯模组的一端上，所述第二挡板盖设于所述聚合物电芯模组的另一端上。
10.如权利要求9所述的聚合物电池包，其特征在于，所述聚合物电池还包括捆扎带；所述捆扎带捆扎在所述第一挡板、聚合物电芯模组和第二挡板上。
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Address after: 510663 Guangdong high tech Industrial Development Zone, Guangzhou City, Guangdong Province, the first, two and three layers of the No. 39 (1) Road (1) in the south of the city of science.

Applicant after: Guangzhou Mingmei new energy Co.,Ltd.

Address before: 510663 Guangdong high tech Industrial Development Zone, Guangzhou City, Guangdong Province, the first, two and three layers of the No. 39 (1) Road (1) in the south of the city of science.

Applicant before: GUANGZHOU TWS NEW ENERGY Co.,Ltd.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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Application publication date: 20190104