CN111697168B

CN111697168B - 一种锂电池及封头

Info

Publication number: CN111697168B
Application number: CN202010554140.9A
Authority: CN
Inventors: 黄河; 宋鹏元; 王成云; 何巍; 刘金成
Original assignee: Eve Energy Co Ltd
Current assignee: Eve Energy Co Ltd
Priority date: 2020-06-17
Filing date: 2020-06-17
Publication date: 2023-02-10
Anticipated expiration: 2040-06-17
Also published as: CN111697168A

Abstract

本发明公开了一种锂电池及封头，锂电池包括电芯，设于所述电芯端部的极耳，以及设于所述电芯外部的封印；所述封印包括防护部，在电池热失控前，所述防护部较所述封印上除所述防护部以外的其余部位先被冲破，实现泄压。本发明还公开了一种封头，封头包括至少两个宽度不同的热压面，以在所述防护部上形成至少两处宽度不一致处。该发明提供一种能在电池发生热失控前冲破电池封印以泄压的锂电池。

Description

一种锂电池及封头

技术领域

本发明涉及锂电池制造技术领域，尤其涉及一种锂电池及封头。

背景技术

锂电池凭借其高能量密度、使用寿命长、无记忆效应和清洁高效等优点在电化学储能领域被广泛应用，尤其被广泛应用于电动汽车，将锂电池应用于电动汽车对锂电池的安全性能来说，有更高的要求。而软包电池相对于钢壳和铝壳这类硬壳封装电池而言，并未在电池内设计类似于硬壳封装电池具有的一些安全保护装置，使得锂电池的安全性能更多的是从电化学体系设计上去确保其安全性。

锂电池在使用过程中，由于外界环境的多变性和自身的发热、高压等特性，导致锂电池可能出现热失控，而如果软包锂电池在热失控前未冲破电池的封印，则可能发生爆炸等安全事故。现阶段的软包锂电池会出现热失控前封印难以冲破的现象，从而导致软包锂电池存在安全隐患的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂电池及封头，以解决背景技术中提出的软包锂电池在热失控前封印难以冲破，从而导致软包锂电池存在安全隐患的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种锂电池，包括电芯，设于所述电芯端部的极耳，以及设于所述电芯外部的封印；所述封印包括防护部，在电池热失控前，所述防护部较所述封印上除所述防护部以外的其余部位先被冲破，实现泄压。

在本发明一种可选的实施方式中，所述防护部上至少有两处宽度不一致，以使电池热失控前能从所述防护部上宽度较小处将所述封印冲破。

在本发明一种可选的实施方式中，所述防护部位于所述极耳处。

在本发明一种可选的实施方式中，所述防护部的宽度从中间向两侧递减。

在本发明一种可选的实施方式中，所述防护部的宽度递减的梯度为9％-55％。

在本发明一种可选的实施方式中，所述防护部的两侧为对称设置。

在本发明一种可选的实施方式中，所述防护部的两侧为非对称设置。

在本发明一种可选的实施方式中，所述防护部位于所述电芯的侧部。

在本发明一种可选的实施方式中，所述防护部与所述电池的排气通道对应设置。

本发明还提供一种应用于如上所述锂电池的封头，所述封头包括至少两个宽度不同的热压面，以在所述防护部上形成至少两处宽度不一致处。

本发明的有益之处在于：在电池的封印上设置防护部，在电池热失控前，防护部较封印上除防护部以外的其余部位被先冲破，实现泄压，以防止电池发生爆炸等安全事故，提升了电池的安全性能。

附图说明

图1是本发明实施例中锂电池的截面结构示意图；

图2是本发明实施例中锂电池的分解结构示意图；

图3是本发明实施例中锂电池的制作过程示意图；

图4是本发明实施例中防护部第一实施例的结构示意图；

图5是本发明实施例中封头的结构示意图；

图6是本发明实施例中封头在压制防护部时的状态示意图；

图7是本发明实施例中防护部第二实施例的结构示意图；

图8是本发明实施例中防护部第三实施例的结构示意图；

图9是本发明实施例中防护部第四实施例的结构示意图；

图10是本发明实施例中防护部第五实施例的结构示意图。

图中：

10、电芯；20、极耳；30、封印；40、铝塑膜；50、封头；

31、防护部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

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。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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“后”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。

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。

请参考图1，锂电池包括电芯10、极耳20以及封印30，极耳20设置在电芯10的端部，一般极耳20有正极耳和负极耳，如图1所示，正极耳和负极耳分别设置于电芯10的两端。封印30设置在电芯10的外部。封印30的形成过程为：参考图2和图3，两张铝塑膜40将电芯10包覆后，电芯10夹在两张铝塑膜40之间，在两张铝塑膜40的边缘重叠处进行热压，形成封印30，以使电芯10被封在铝塑膜40中；图3所示只是表示了两张铝塑膜40重叠放置在一起，还未进行热压，所以两张铝塑膜40之间还是分开的，热压完成后，两张铝塑膜40的四周都粘在一起了，完全封闭，将电芯10封在其中。

封印30包括防护部31，在电池热失控前，防护部31较封印30上除防护部31以外的其余部位被先被冲破，为电池泄压，防止发生爆炸等危险，提升了电池的安全防护性能。

防护部31是封印30上的一小段宽度有差异的部分，请参考图1和图4，防护部31上至少有两处宽度不一致，这样就能使电池热失控前能从防护部31上宽度较小处将封印30冲破，为电池泄压，防止发生爆炸等危险，提升了电池的安全防护性能。宽度的差异具体可通过封头50来实现，图5是本发明实施例中封头的结构示意图，图6是本发明实施例中封头在压制防护部时的状态示意图，请结合图5和图6，热压时,封头50压在铝塑膜40的边缘，在一定的温度下热压一定的时间，使两张铝塑膜40的边缘热压在一起形成封印30。为了在封印30上形成具有宽度差异的防护部31，本发明采用的封头50如图5所示，封头50包括至少两个宽度不同的热压面，宽度不同的热压面与铝塑膜40接触下压后(如图6所示)，可以在铝塑膜40上形成防护部31，防护部31上具有宽度不一致的封边，也就是封印30。可以理解的是，在封印30的其它不需要设置防护部31的地方，不需要设置宽度差异，那么可以更换其它热压面宽度一致的其它封头来进行热压。防护部31上宽度较小的地方也就是两张铝塑膜40之间压合在一起接触的面积越小，因此越薄弱，比较容易冲破，所以电池热失控前先从此宽度较小处冲破封印30。

本发明直接利用热压时使用的封头50即可在封印30上形成防护部31，成形简单，无需借助其它任何工具或改变成形的工艺来在封印30上设置防护部31，使得本发明在不需要增加较高的成本的情况下即可提升电池的安全防护性能，实现在电池热失控前冲破封印30，防止发生安全事故。另外，本发明仅通过改变封头50即可形成防护部31，有利于自动化生产。

防护部31的作用是使得电池热失控前优先从宽度较小处将封印30冲破，避免电池发生爆炸等危险，所以防护部31可以设置在电池上的任意位置，例如防护部31可以位于极耳20处，极耳20处的温度比电芯10表面的温度高，电池的封印30一般在极耳20处先出现解封，将防护部31设置在极耳20处能有利于电池冲破封印30。具体的，防护部31可以设置在正极耳处，也可以设置在负极耳处，在此不作限制，正负极耳处的温度都比较高，均较适合设置防护部31。

当然，防护部31也可以位于电芯10的侧部，例如将防护部31设置在电芯10的四周任意位置。

另外，防护部31还可以与电池的排气通道对应设置。一般的，电池内均设置有排气通道，用于排出电池内的气体，将防护部31与该排气通道对应设置，可以利用电池排气通道排出的气体来冲破封印30，更有利于提升电池的安全性能。具体的，可以将防护部31上宽度最小处与排气通道对应。

图4是本发明实施例中防护部第一实施例的结构示意图，如图4所示，防护部31的宽度从中间向两侧递减，形成宽度差异。图4所示的防护部31具有多处宽度不同的地方，实际实施时，只要保证至少有两处宽度不一致，也就是使得防护部31上具有一个宽度较小的位置，来使电池能从此宽度较小处优先冲破封印30即可。如图7所示的实施例中，即示出了防护部31上只有两处宽度不一致。

可以理解的是，如图8所示，防护部31上宽度也可连续变化，而不是递减。

另外，如图4所示，当防护部31的宽度向两侧递减时，递减的梯度为9％-55％，也就是说每递减一次宽度在原来的基础上减少9％-55％，因为两张铝塑膜40之间接触热压的宽度还是比较宽的，所以递减的幅度即使较大一些也能保证封印30的整体强度。

请继续参考图4，防护部31的两侧为对称设置，宽度从中间向两侧递减呈对称式递减。防护部31的对称式设置不仅使得防护部31受力较对称，还有利于封头50的设置，使得封头50上的热压面也较对称，有利于制造封头50。

如图4所示，防护部31从中间向两侧宽度依次递减10％和45％。设防护部31中间的宽度为a，邻近中间的位置的宽度为b，再往两侧的宽度为c，b＝0.9a；c＝0.55b，b在a的基础上减少了10％，c在b的基础上减少了45％。

另外，如图9所示，防护部31的两侧也可以为非对称设置，只要具有宽度差异即可。

如图10所示，防护部31上的宽度也不一定是递减或递增，还可以不规则增加或减小，如图10所示，防护部31上宽度从左至右的先减小后增加然后又减小再增加。

本发明还提供一种应用于上述锂电池的封头，封头50的结构如图5所示，包括至少两个宽度不同的热压面，以在防护部31上形成至少两处宽度不一致处，使得防护部31上具有宽度较小处，锂电池在热失控前能从防护部31上宽度较小处冲破封印30，对电池进行泄压，保证电池的安全性能。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种锂电池，其特征在于，包括电芯(10)，设于所述电芯(10)端部的极耳(20)，以及设于所述电芯(10)外部的封印(30)；所述封印(30)包括防护部(31)，在电池热失控前，所述防护部(31)较所述封印(30)上除所述防护部(31)以外的其余部位先被冲破，实现泄压；所述防护部(31)的宽度从中间向两侧递减,所述防护部(31)位于所述极耳(20)处，所述极耳(20)位于所述防护部(31)的中间。

2.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述防护部(31)上至少有两处宽度不一致，以使电池热失控前能从所述防护部(31)上宽度较小处将所述封印(30)冲破。

3.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述防护部(31)的宽度递减的梯度为9％-55％。

4.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述防护部(31)的两侧为对称设置。

5.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述防护部(31)的两侧为非对称设置。

6.根据权利要求2所述的锂电池，其特征在于，所述防护部(31)位于所述电芯(10)的侧部。

7.根据权利要求2所述的锂电池，其特征在于，所述防护部(31)与所述电池的排气通道对应设置。

8.一种应用于如权利要求2-7任一项所述的锂电池的封头，其特征在于，所述封头包括至少两个宽度不同的热压面，以在所述防护部(31)上形成至少两处宽度不一致处。