CN111403634A - 一种软包电池及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及软包电池技术领域，公开了一种软包电池及其制造方法，软包电池包括电芯本体、铝塑膜和增强层。铝塑膜上设置有用于容纳电芯本体的冲坑，电芯本体封装于铝塑膜内的冲坑中；增强层夹设于电芯本体和铝塑膜之间，且增强层位于冲坑内，增强层的厚度小于冲坑的深度。本发明的软包电池的电芯本体封装在铝塑膜的冲坑中，其通过在铝塑膜的冲坑中增设厚度小于冲坑的深度的增强层，提高了软包电池的机械强度，其不易变形，安全性更高；而且，完成软包电池的封装后，增强层填充了电芯本体和铝塑膜之间的空隙，起到对电芯本体的正极片、隔膜以及负极片预紧的作用，使得正极片、隔膜以及负极片之间贴合的更紧，进而改善了软包电池的电化学性能。
Description
技术领域
本发明涉及软包电池技术领域，尤其涉及一种软包电池及其制造方法。
背景技术
软包电池采用铝塑膜包装，具有良好的柔软性。当软包电池发生安全问题时，一般只会鼓气裂开，不会因为气体排放不出去从而导致爆炸起火。而且对于车辆而言，软包电池重量轻的优点，有利于提高车辆的续航里程。
但是，现有的软包电池的封装结构也存在一些缺点，进而影响到软包电池的综合性能。主要表现在：1、通过铝塑膜封装裸电芯之前，通常需要在铝塑膜上冲压出用于容纳裸电芯的冲坑；但是，由于铝塑膜本身的强度较低，经过冲压成型处理后的铝塑膜的尼龙层、AL层(铝箔层)、PP层(也称为耐电解液层，其材质主要是聚丙烯材质)的厚度均会发生变化，进而导致铝塑膜的机械强度下降，使得软包电池易变形，安全性降低；2、由于冲压的冲坑深度一般存在一定冗余，使得裸电芯与冲压后的铝塑膜之间并非完全贴合，而会产生空隙，进而也降低软包电池的机械强度；3、裸电芯主要包括正极片、隔膜和负极片。正极片和负极片之间的间距越大，正极片和负极片之间的电子传输效率越低，软包电池的电化学性能也就越差；而现有的软包电池的裸电芯和铝塑膜之间存在空隙，会导致裸电芯的正极片、隔膜和负极片受到的压紧力不足，而正极片和负极片容易产生较大的间隙，会降低软包电池的电化学性能。而且，对于结构蓬松的软包电池而言，经过长期循环，裸电芯的正极片和负极片厚度会因为锂离子重复嵌入脱出而增加，进而会导致正极片和负极片之间的间距进一步扩大，最终使得软包电池的电化学性能更差。
因此，亟需提出一种软包电池及其制造方法，能够解决以上问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提出一种软包电池，其机械强度高，不易变形，同时电芯本体的正极片、负极极片及隔膜之间贴合更紧，进而具有良好的电化学性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种软包电池，包括：
电芯本体；
铝塑膜，其上设置有用于容纳所述电芯本体的冲坑，所述电芯本体封装于所述铝塑膜内的所述冲坑中；
增强层，其夹设于所述电芯本体和所述铝塑膜之间，且所述增强层位于所述冲坑内，所述增强层的厚度小于所述冲坑的深度。
可选地，所述增强层的四周侧壁贴靠于所述冲坑的内周壁上。
可选地，所述增强层的厚度为1-2mm。
可选地，所述增强层的厚度为1.5mm。
可选地，所述增强层呈方片状结构，所述增强层的角部倒圆角设置。
可选地，所述增强层的角部倒圆角半径为2-4mm。
可选地，所述增强层为PET材质或PE材质。
可选地，所述铝塑膜包括：
第一封装面；
第二封装面，其与所述第一封装面相互正对设置，所述第一封装面和所述第二封装面的相互正对的侧面上分别设置有一个所述冲坑，两个所述冲坑之间形成用于封装所述电芯本体的容纳空间；其中，至少一个所述冲坑内设置有所述增强层。
可选地，所述增强层共有两个，各所述增强层一一对应的设置于各所述冲坑中。
本发明的另一个目的在于提出一种软包电池的制造方法，其制造的软包电池的机械强度高，不易变形，同时电芯本体的正极片、负极极片及隔膜之间贴合更紧，进而具有良好的电化学性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种软包电池的制造方法，用于制造如上所述的软包电池，包括以下步骤：
材料准备：提供电芯本体、呈平面结构的铝塑膜以及增强层；
冲坑处理：在所述铝塑膜上冲压形成用于容纳所述电芯本体的冲坑；
填充增强层：将所述增强层放置于所述冲坑中；
封装电芯本体：将所述电芯本体放置于所述冲坑中，封装所述电芯本体。
本发明的有益效果为：
本发明的软包电池在保证电芯本体封装在铝塑膜的冲坑中，且不对铝塑膜以及电芯本体的结构进行改变的前提下，通过在铝塑膜内的冲坑中增设厚度小于冲坑的深度的增强层，提高了软包电池的机械强度，使得软包电池不易变形，安全性更高；而且，完成软包电池的封装后，增强层填充能够电芯本体和铝塑膜之间的空隙，从而起到电芯本体的正极片、隔膜以及负极片预紧的作用，使得电芯本体的正极片、隔膜以及负极片之间贴合的更紧，进而改善了软包电池的电化学性能。
通过本发明的软包电池的制造方法制造的软包电池具有机械强度高、不易变形的优点；同时，增强层能够填充电芯本体和铝塑膜之间的空隙，从而对电芯本体的正极片、隔膜以及负极片起到预紧作用，使得电芯本体的正极片、隔膜以及负极片之间贴合的更紧，进而改善了软包电池的电化学性能。
附图说明
图1是本发明提供的实施例一中软包电池封装后的剖视图；
图2是本发明提供的实施例一中软包电池的铝塑膜平铺展开时的俯视图；
图3是本发明提供的实施例一中软包电池的铝塑膜的冲坑内容纳增强层并且进行平铺展开时的剖视图。
图中：
1-电芯本体；2-铝塑膜；21-第一封装面；22-第二封装面；23-冲坑；3-增强层。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
实施例一
如图1-3所示，本实施例提出的一种软包电池包括电芯本体1、铝塑膜2和增强层3。其中，铝塑膜2上设置有用于容纳电芯本体1的冲坑23，电芯本体1封装于铝塑膜2内的冲坑23中；增强层3的厚度小于冲坑23的深度，增强层3夹设于电芯本体1和铝塑膜2之间，且增强层3位于冲坑23内。本实施例的软包电池在保证电芯本体1封装在铝塑膜2的冲坑23中，且不对铝塑膜2以及电芯本体1的结构进行改变的前提下，通过在铝塑膜2的冲坑23中增设厚度小于冲坑23的深度的增强层3，提高了软包电池的机械强度，使得软包电池不易变形，安全性更高；而且，完成软包电池的封装后，增强层3能够填充电芯本体1和铝塑膜2之间的空隙，从而对电芯本体1的正极片、隔膜以及负极片(图中未示出)起到预紧作用，使得电芯本体1的正极片、隔膜以及负极片之间贴合的更紧，进而改善了软包电池的电化学性能；同时，本实施例的增强层3的结构简单、设计成本低，且其并没有对软包电池的铝塑膜2以及电芯本体1的结构进行改变，便达到了增强软包电池的机械强度以及改善电化学性能的效果，避免了改变铝塑膜2以及电芯本体1的结构设计而可能对软包电池的性能产生的负面影响。
具体而言，如图1-3所示，本实施例中，铝塑膜2呈长方向片状，铝塑膜2包括第一封装面21和第二封装面22，第一封装面21一体成型的连接于第二封装面22的一侧：第一封装面21沿第一封装面21和第二封装面22之间的对折线对折后，能够与第一封装面21相互正对，在第一封装面21和第二封装面22的相互正对的侧面上分别设置有一个冲坑23，两个冲坑23之间形成用于封装电芯本体1的容纳空间；而本实施例的增强层3共有两个，各增强层3一一对应的容纳于各冲坑23中，进而使得电芯本体1夹设于两个增强层3之间，故能够从电芯本体1的正对于各冲坑23的两侧来提高软包电池的机械强度，使其不易变形，进而改善软包电池的安全性。而且，两个增强层3能够分别填充对应的冲坑23与电芯本体1之间的空隙，进而从电芯本体1的正对于各冲坑23的两侧为电芯本体1提供预张紧力，使得电芯本体1的正极片、隔膜以及负极片受预张紧力作用而贴合的更紧密，进而有利于减小正极片和负极片之间的间距，改善软包电池的电化学性能。在其它实施例中，也可以至在两个冲坑23中的一个冲坑23中设置增强层3，也能够起到提升软包电池的机械强度以及预张紧电芯本体1的正极片、隔膜以及负极片进而改善电化学性能的作用。可以想象的到，在其它实施例中，也可以只在铝塑膜2上冲压一个冲坑23，电芯本体1封装在铝塑膜2的冲坑23内，同时也在冲坑23内增设一个增强层3，也能够起到提升软包电池的机械强度以及预张紧电芯本体1的正极片、隔膜以及负极片进而改善电化学性能的作用。
为了能够充分发挥增强层3在软包电池内提高机械强度的作用以及填充电芯本体1和铝塑膜2之间的空隙，从而对电芯本体1的正极片、隔膜以及负极片起到预紧的作用。本实施例的增强层3的形状与冲坑23的形状相同，增强层3的四周侧壁贴靠于冲坑23的内周壁上，进而增强层3能够充分填充电芯本体1和铝塑膜2之间的空隙，使得电芯本体1正对与冲坑23的侧面全面的贴靠在增强层23上，进而使得软包电池不易变形，并使得预张紧力全面的作用在电芯本体1正对与冲坑23的一侧面的各个位置上，进而改善软包电池的电化学性能。
而为了保证增强层3具有一定强度及韧性、耐高温及耐电解液性能，本实施例中，增强层3为PET材质。PET材质的增强层3的机械性能优良，具有良好的韧性和挺度且还具有优良的耐热、耐寒性和良好的耐化学药品性和耐油性。在其它实施例中，增强层3也可以为PE材质，PE材质的增强层3的具有良好的耐腐蚀性、耐高温、硬度和强度。
进一步地，为了保证增强层3具有良好的韧性并填充电芯本体1和铝塑膜2之间的空隙，增强层3的厚度为1-2mm，本实施例中增强层3的厚度优选为1.5mm，增强层3的厚度为1.5mm可以保证增强层3具有良好的韧性、强度进而提升软包电池的机械强度，也能充分填充电芯本体1和铝塑膜2之间的空隙，进而起到预紧电芯本体1，改善软包电池的电化学性能的作用。
此外，本实施例中，增强层3呈方片状结构，为了避免增强层3的角部位置过于尖锐而可能划伤铝塑膜2或者电芯本体1，增强层3的角部进行倒圆角设置。具体而言，本实施例中，增强层3的角部倒圆角半径为2.5mm，具体的增强层3的角部倒圆角半径可以根据实际情况在2-4mm的范围内进行取值，由于增强层3的角部进行了倒圆角处理，进而避免了软包电池制造及使用过程中，增强层3的角部位置划伤铝塑膜2或者电芯本体1的问题，提高了软包电池的安全性、可靠性。
实施例二
本实施例提出了一种软包电池的制造方法，用于制造实施例一中的软包电池，软包电池的制造方法主要包括以下步骤：
材料准备：提供电芯本体1、呈平面结构的铝塑膜2以及增强层3；
冲坑处理：在铝塑膜2上冲压形成用于容纳电芯本体1的冲坑23；
填充增强层：将增强层3放置于冲坑23中；
封装电芯本体：将电芯本体1放置于冲坑23中，封装电芯本体1。
本实施例的软包电池的制造方法制造的软包电池，由于其在冲坑23内增设了增强层3，因此软包电池具有机械强度高、不易变形的优点；同时，增强层3能够填充电芯本体1和铝塑膜2之间的空隙，从而当完成软包电池封装成型后，增强层3能够对电芯本体1的正极片、隔膜以及负极片起到预紧作用，使得电芯本体1的正极片、隔膜以及负极片之间贴合的更紧，进而改善软包电池的电化学性能；而且整个生产制造过程中并没有对铝塑膜2以及电芯本体1的结构进行改变，使用现有工艺生产铝塑膜2以及电芯本体1即可，其仅仅增设了在冲坑23中增设增强层3的步骤，因此本实施例的软包电池的制造工艺流程简单，改动幅度小，有利于节约生产成本。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种软包电池，其特征在于，包括：
电芯本体(1)；
铝塑膜(2)，其上设置有用于容纳所述电芯本体(1)的冲坑(23)，所述电芯本体(1)封装于所述铝塑膜(2)内的所述冲坑(23)中；
增强层(3)，其夹设于所述电芯本体(1)和所述铝塑膜(2)之间，且所述增强层(3)位于所述冲坑(23)内，所述增强层(3)的厚度小于所述冲坑(23)的深度。
2.如权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述增强层(3)的四周侧壁贴靠于所述冲坑(23)的内周壁上。
3.如权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述增强层(3)的厚度为1-2mm。
4.如权利要求3所述的软包电池，其特征在于，所述增强层(3)的厚度为1.5mm。
5.如权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述增强层(3)呈方片状结构，所述增强层(3)的角部倒圆角设置。
6.如权利要求5所述的软包电池，其特征在于，所述增强层(3)的角部倒圆角半径为2-4mm。
7.如权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述增强层(3)为PET材质或PE材质。
8.如权利要求1-7中任一项所述的软包电池，其特征在于，所述铝塑膜(2)包括：
第一封装面(21)；
第二封装面(22)，其与所述第一封装面(21)相互正对设置，所述第一封装面(21)和所述第二封装面(22)的相互正对的侧面上分别设置有一个所述冲坑(23)，两个所述冲坑(23)之间形成用于封装所述电芯本体(1)的容纳空间；其中，至少一个所述冲坑(23)内设置有所述增强层(3)。
9.如权利要求8所述的软包电池，其特征在于，所述增强层(3)共有两个，各所述增强层(3)一一对应的设置于各所述冲坑(23)中。
10.一种软包电池的制造方法，用于制造如权利要求1-9中任一项所述的软包电池，其特征在于，包括以下步骤：
材料准备：提供电芯本体(1)、呈平面结构的铝塑膜(2)以及增强层(3)；
冲坑处理：在所述铝塑膜(2)上冲压形成用于容纳所述电芯本体(1)的冲坑(23)；
填充增强层：将所述增强层(3)放置于所述冲坑(23)中；
封装电芯本体：将所述电芯本体(1)放置于所述冲坑(23)中，封装所述电芯本体(1)。
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| CN113258176A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-13 | 昆山聚创新能源科技有限公司 | 一种封装膜及其制备方法、软包电池的制备方法 |
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| PB01 | Publication | ||
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Application publication date: 20200710 |
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