CN112563628A - 电池模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池模组和电子设备，上述电池模组包括：电芯和包覆在所述电芯外的保护膜，所述保护膜在位于所述电芯的至少一端面构造有朝向所述电芯所在侧凹陷的凹槽，所述凹槽的周壁与所在侧的所述保护膜的边沿留有间距。本申请通过在保护膜位于电芯的端面构造有朝向电芯所在侧凹陷的凹槽，由于保护膜的端面上设有凹槽处与未设有凹槽处存在高度差，可阻止保护膜上褶皱的延伸与交汇，从而增加了保护膜的刚度，能够防止保护膜破裂，达到避免电池模组漏液的目的。

Description

电池模组和电子设备

技术领域

本申请属于电子技术领域，具体涉及一种电池模组和电子设备。

背景技术

随着现代电子科技技术的发展，手机、电脑等电子设备已成为人们工作生活中必不可少的工具。电子设备中往往都安装有电池模组，电池模组用以为电子设备供电，是电子设备中不可或缺的组成结构。相关技术中，由电芯和铝塑膜制备的电池模组往往安装在电子设备的电池仓中，在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：当电子设备跌落或受撞击时，在冲击载荷作用下，铝塑膜发生褶皱的概率将会大大提高，铝塑膜上产生的交叉褶皱可能导致电芯漏液，从而对电池模组的安全造成隐患。

发明内容

本申请旨在提供一种电池模组和电子设备，能够解决电池模组中保护膜产生交叉褶皱导致电芯漏液的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提出了一种电池模组，包括：电芯和包覆在所述电芯外的保护膜，所述保护膜在位于所述电芯的至少一端面构造有朝向所述电芯所在侧凹陷的凹槽，所述凹槽的周壁与所在侧的所述保护膜的边沿留有间距。

根据本申请实施例提出的一种电池模组，所述保护膜在位于所述电芯的相对两端均构造有所述凹槽。

根据本申请实施例提出的一种电池模组，所述保护膜在位于所述电芯的端面构造有一个所述凹槽，所述凹槽的长度沿所述电芯的端面长度方向延伸，所述凹槽的宽度沿所述电芯的端面高度方向延伸，以使得所述凹槽的面积与所述电芯的端面面积相匹配。

根据本申请实施例提出的一种电池模组，所述保护膜在位于所述电芯的端面构造有多个所述凹槽；

多个所述凹槽沿所述电芯的端面长度方向依次布设；

和/或，多个所述凹槽沿所述电芯的端面高度方向依次布设。

根据本申请实施例提出的一种电池模组，所述凹槽呈环形、椭圆形、圆形和长条形中的一种或者多种的组合，所述长条形的两端构造成弧形。

根据本申请实施例提出的一种电池模组，所述保护膜采用铝塑膜，所述保护膜和所述电芯之间填充有粘胶。

根据本申请实施例提出的一种电池模组，所述保护膜在位于所述凹槽的槽底构造有朝向背离所述电芯所在侧突出的至少一个凸起，在所述凸起为多个的情况下，多个所述凸起间隔分布。

根据本申请实施例提出的一种电池模组，所述凸起的高度小于等于所述凹槽的深度。

根据本申请实施例提出的一种电池模组，所述凸起的横截面呈椭圆形或者圆形。

第二方面，本申请实施例提出了一种电子设备，包括：电池模组，所述电池模组为上述的电池模组；

安装座，在所述安装座上构造有安装槽，所述电池模组装配在所述安装槽内，且所述电池模组的两端分别抵靠在所述安装槽的两端。

在本申请的实施例中，保护膜在位于电芯的端面构造有朝向电芯所在侧凹陷的凹槽，由于保护膜的端面上设有凹槽处与未设有凹槽处存在高度差，可阻止保护膜上褶皱的延伸与交汇，从而增加了保护膜的刚度，能够防止保护膜破裂，达到避免电池模组漏液的目的。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请实施例的电池模组显示端面凹槽的结构示意图之一；

图2是根据本申请实施例的保护膜在凹槽端面产生塑性变形的示意图；

图3是根据本申请实施例的电池模组显示端面凹槽的结构示意图之二；

图4是根据本申请实施例的电池模组显示端面凹槽的结构示意图之三；

图5是根据本申请实施例的电池模组显示端面凹槽的结构示意图之四；

图6是根据本申请实施例的电池模组的立体结构示意图；

图7是根据本申请实施例的安装座的结构示意图；

附图标记：

1：保护膜； 2：凹槽； 3：褶皱；

4：凸起； 5：电池模组； 6：顶端；

7：底端； 8：安装座； 9：安装槽。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“高度”、“深度”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

需要了解的是，电芯是由多层隔离膜卷绕而成，每一层隔离膜内均包含电解液。电芯和包覆在电芯外的保护膜虽然由粘胶粘住，但与保护膜相粘接的只是隔离膜的最外层，而在相邻的隔离膜之间缺乏有效的连接。

当电池模组跌落到地面时，电池模组会受到外力的作用，此时电芯和保护膜会发生相对错动，而这种错动会导致保护膜发生交叉褶皱。并且，在冲击载荷的反复作用下，保护膜易发生反复塑性变形，从而发生正交的褶皱。

为了解决上述问题，下面结合图1至图5描述根据本申请实施例的电池模组。

如图1和图2所示，根据本申请一些实施例的电池模组，包括：电芯和包覆在电芯外的保护膜1，保护膜1在位于电芯的至少一端面构造有朝向电芯所在侧凹陷的凹槽2，凹槽2的周壁与所在侧的保护膜1的边沿留有间距。

当保护膜1包覆在电芯外时，在保护膜1上形成有与电芯的端面一一对应的端面，保护膜1上与电芯相接触的一面定义为内壁面，保护膜1上与电芯相背离的一面定义为外壁面。为此，为了提高保护膜1的刚度，在保护膜1的端面上构造有凹槽，且该凹槽2位于外壁面上。该凹槽2可以通过冲压或者喷射等方式形成，其具体形成方式在此不作具体限定。

需要说明的是，通过对大量电池模组的失效模式进行分析，发现在反复弯曲的情况下，保护膜1在局部剪应力的情况下容易产生交叉褶皱，同时保护膜1外部的保护层刚度不足以限制褶皱3的形成。因电池模组跌落过程中，保护膜1的端面受力最大，因而保护膜1的交叉褶皱一般发生在保护膜1的端面。

其中，在形成该凹槽2的时候，为了避免削减保护膜1的刚度，该凹槽2的深度设计需要满足一定的条件，即保护膜1在该凹槽2处的剩余厚度能够保证与该凹槽2处相对应的刚度在保护膜1的刚度的设计范围之内，以使得电池模组能够正常使用。

为了确保位于保护膜1的端面的凹槽2能够起到提升保护膜1的刚度的作用，该凹槽2的周壁需要与该凹槽2所在的保护膜1的端面的边沿处保持一定的间距。其中，该间距可以为3mm～7mm，该凹槽2的周壁与其相对应的保护膜1的端面的边沿处的间距越小，在保护膜1的端面形成交叉褶皱，甚至形成褶皱3的几率越小。

根据本申请实施例的电池模组，保护膜1在位于电芯的端面构造有朝向电芯所在侧凹陷的凹槽2，由于保护膜1的端面上设有凹槽2处与未设有凹槽2处存在高度差，可阻止保护膜1上褶皱3的延伸与交汇，从而增加了保护膜1的刚度，能够防止保护膜1破裂，达到避免电池模组漏液的目的。

根据本申请的又一些实施例，保护膜1在位于电芯的相对两端均构造有凹槽2。

在本申请实施例中，由于保护膜1的褶皱3一般发生在保护膜1的端面，因此，保护膜1上相对的两个端面均构造有该凹槽2。其中，两个端面上的两个凹槽2的结构参数可以设计为相同或者不同，可根据实际工况进行区别对待，在此不作具体限定。例如，在冲击载荷较大的保护膜1的端面构造的凹槽2大于冲击载荷较小的保护膜1的端面构造的凹槽2。其中的结构参数包括但不限于凹槽2的形状、大小、深度、数量、以及布置位置等。

根据本申请的再一些实施例，为了便于加工，保护膜1在位于电芯的端面可以仅构造有一个凹槽2，凹槽2的长度沿电芯的端面长度方向延伸，凹槽2的宽度沿电芯的端面高度方向延伸，使得凹槽2的面积与电芯的端面面积相匹配，以使得凹槽2的面积尽可能地大。

在本申请的一些实施例中，对大量电池模组的失效模式进行分析后发现，保护膜1上的塑性变形一般在电芯端面的边沿处，即保护膜1端面上的褶皱3均为由该端面的边沿向端面的中心处延伸形成，从而形成交叉褶皱，甚至演变为正交褶皱。为此，位于保护膜1端面的凹槽2的面积需要与电芯的端面面积相匹配，此时保护膜1端面的凹槽2在该端面的投影面积与保护膜1端面的面积相接近，即满足该凹槽2的周壁与该凹槽2所在的端面的边沿处保持一定的间距的条件下，凹槽2的面积能够达到最大化，可以避免褶皱3的延伸和交汇，以防止形成交叉褶皱。

需要说明的是，保护膜1的端面仅构造有一个凹槽2时，凹槽2的周壁与保护膜1的端面的边沿处的间距可以为4mm～6mm，为了保证该凹槽2的周壁与保护膜1的端面的边沿处相靠近，间距可以选取为5mm，此时单个凹槽2的面积可以达到最大化，此时对于保护膜1的刚度的提升效果最好。

如图3和图4所示，在本申请的另一些实施例中，保护膜1在位于电芯的端面可以构造有多个凹槽2，多个凹槽2可以沿电芯的端面长度方向依次布设；

还可以是多个凹槽2沿电芯的端面高度方向依次布设；

当然，也可以是其中一些凹槽2沿电芯的端面长度方向依次布设，其中另一些凹槽2沿电芯的端面高度方向依次布设的组合形式。

其中，保护膜1的端面的多个凹槽2沿电芯的端面长度方向依次相间布设时，相邻的两个凹槽2的结构参数可以相同或者不同，位于首尾两端的两个凹槽2均须靠近保护膜1的端面的边沿布设。

其中，多个凹槽2沿电芯的端面高度方向依次相间布设时，相对保护膜1在位于电芯的端面仅构造有一个凹槽2，且凹槽2的长度沿电芯的端面长度方向延伸，凹槽2的宽度沿电芯的端面高度方向延伸这一实施例来说受力更加均匀，强度更高，保护膜1更加不容易出现塑性变形；相对多个凹槽2沿电芯的端面长度方向依次相间布设这一实施例来说加工更加简便，易操作。此时，多个凹槽2的结构参数可以相同或者不同，每一个凹槽2均须靠近该端面的边沿布设。

当其中一些凹槽2沿电芯的端面长度方向依次布设，其中另一些凹槽2沿电芯的端面高度方向依次布设时，多个凹槽2可以呈矩形阵列布设时，相邻的两个凹槽2的结构参数可以相同或者不同，呈矩形阵列布置时，位于最外圈的凹槽2均须靠近保护膜1的端面的边沿布设；此时多个凹槽2还可以呈L形或者U型排列布置，呈L形布置时，保护膜1的端面上在受冲击载荷影响较大的边沿处沿电芯的端面高度方向依次布设多个凹槽2，保护膜1的端面上在受冲击载荷影响较小的边沿处未设置凹槽2。

需要说明的是，凹槽2还可以呈无规则状态布设，此时只需在靠近保护膜1的端面的边沿处设置有凹槽2即可，其他凹槽2的具体布设方式可以根据电池模组的具体使用工况来设计，在此不做具体限定。

可以理解的是，在保护膜1端面布设多个凹槽2时，位于保护膜1端面的多个凹槽2的面积之和需要与电芯的端面面积相匹配，此时保护膜1端面的多个凹槽2在该端面的投影面积之和与保护膜1端面的面积相接近，即满足任一凹槽2的周壁与该凹槽2所在的端面的边沿处保持一定的间距的条件下，凹槽2的数量能够达到最大化。

在本申请的实施例中，在保护膜1的端面布设有多个凹槽2，相对在保护膜的端面布设单个凹槽2来说刚度得到了很大的提升，电池模组受到外载荷作用下保护膜1抵抗变形的能力增强，从而保证在相同的外载荷下，保护膜1的塑性变形降低，降低了因保护膜1产生的交叉褶皱破裂而导致的漏液风险。

进一步地，在保护膜1的端面构造有多个凹槽2时，与保护膜1的端面的边沿相靠近的凹槽2需要满足一定的布设条件，即该类凹槽2的周壁与保护膜1的端面的边沿处的间距可以为4mm～6mm，此时在该类凹槽2围合的区域内可以设置最大数量的凹槽2，在保护膜1的端面产生褶皱3的几率达到最低，从而让保护膜1的刚度得到最大的提升。

根据本申请的可选的实施例，凹槽2呈环形、椭圆形、圆形和长条形中的一种或者多种的组合，长条形的两端构造成弧形。

当凹槽2呈长条形时，具体地，凹槽2可以为呈沿电芯的端面长度方向延伸的长条形，长条形的两端构造成弧形。需要说明的是，为了便于加工制造，且满足保护膜1在外力作用下产生变形时，凹槽2的周壁不易产生应力集中这一条件，凹槽2可以呈沿电芯的端面长度方向延伸的长条形，且长条形的两端构造成弧形，长条形的两弧形端分别与保护膜1的端面的两边沿处一一相靠近，此时的保护膜1不易出现贯穿的交叉褶皱。

可以理解的是，凹槽2的边沿处呈弧形，当保护膜1在外力作用下产生变形时，凹槽2的周壁不易产生应力集中，避免褶皱3在应力的作用下，由于疲劳损伤产生破裂而导致的漏液，从而有效降低了电池漏液的产生的可能性。

在本申请实施例中，通过在保护膜1位于电芯的端面构造有朝向电芯所在侧凹陷的凹槽2，由于保护膜1的端面上设有凹槽2处与未设有凹槽2处存在高度差，在保护膜1的端面的面外法向方向增加了保护膜1的刚度，能够大幅降低保护膜1失稳变形的几率，限制了褶皱3的发生，并且该凹槽2的几何形状可引导保护膜1的端面上的褶皱3走向，阻止保护膜1的端面上褶皱3的延伸与交汇，进一步防止了由于褶皱3交汇形成的保护膜1破裂，达到避免电池模组漏液的目的。

根据本申请的可选的实施例，保护膜1由铝塑膜构成，且保护膜1和电芯之间填充有粘胶。

在本申请实施例中，为了减少铝塑膜和电芯之间发生的相互错动，铝塑膜通过热熔胶分别粘接在电芯的六个面上。其中，为了进一步地降低铝塑膜和电芯之间发生的相互错动的影响，在铝塑膜的端面上构造有该凹槽2。

根据本申请的进一步的实施例，如图5所示，保护膜1在位于凹槽2的槽底构造有朝向背离电芯所在侧突出的至少一个凸起4。

在本申请实施例中，为了进一步地增加保护膜1的刚度，凹槽2的槽底构造有朝向背离电芯所在侧突出的多个凸起4。其中，在不影响该凹槽2所起的增加保护膜1的刚度的作用下，通过在凹槽2的槽底形成有凸起4，对于保护膜1在凹槽2处的刚度有一定的提升作用。

根据本申请的可选的实施例，在凸起4为多个的情况下，多个凸起4间隔分布。

在本申请实施例中，为了保证凹槽2增加保护膜1的刚度的作用，多个凸起4间隔分布，且靠近凹槽2的边沿处的凸起4需要与凹槽2的边沿处有一定的间隔，防止凸起4与凹槽2的边沿相连接，从而让褶皱3延伸至该凸起4上。

根据本申请的可选的实施例，凸起4的高度小于等于凹槽2的深度。

在本申请实施例中，为了防止凸起4影响该电池模组与电子设备的装配，例如，过高的凸起4在外力的作用下朝向电芯所在侧运动，保护膜1会产生形变，进一步地会造成包裹在保护膜1内部的电芯的损伤。因此，凸起4的高度小于等于凹槽2的深度。

根据本申请的可选的实施例，凸起4的横截面呈椭圆形或者圆形。

在本申请实施例中，为了提升凸起4对保护膜1的刚度增强的能力，凸起4的横截面可以呈椭圆形或者圆形，且成型方便。

下面结合图6至图7描述根据本申请实施例的电池模组。

如图6和图7所示，根据本申请另一些实施例的电子设备，包括：

电池模组5，电池模组5为上述的电池模组5；

安装座8，在安装座8上构造有安装槽9，电池模组5装配在安装槽9内，且电池模组5的两端分别抵靠在安装槽9的两端。

其中，电池模组5的底端7与安装槽9的下端相抵接，电池模组5的顶端6与安装槽9的上端相抵接。

在本申请实施例中，在安装座8上构造的安装槽9与电池模组5相适配，且电池模组5装配完成后，保护膜1的两端分别抵靠在安装槽9的两端。其中，为了提高保护膜1的刚度，与安装槽9的端面相抵接的保护膜1的端面对应布设有凹槽2。

根据本申请实施例的电子设备，电子设备在掉落的时候，安装槽9的两个相对端面对电池模组5的冲击载荷较大，此时与安装槽9的端面相接触的保护膜1的端面容易受到外力冲击，在保护膜1的端面对应布设有凹槽2，防止在保护膜1的端面形成交叉褶皱，提高了保护膜1的刚度，防止由于保护膜1破裂从而发生“漏液”，导致电子设备的电池容量急剧下降，避免特殊情况下发生燃烧与爆炸。

当然，在本申请实施例中，电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。本申请实施例对电子设备的具体类型不做具体限定。

以下以电子设备为手机为例进行说明，此时安装座8对应为呈矩形的手机中框，安装槽9对应为手机中框上开设的电池仓，该电池仓用于放置电池模组5。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：电芯和包覆在所述电芯外的保护膜，所述保护膜在位于所述电芯的至少一端面构造有朝向所述电芯所在侧凹陷的凹槽，所述凹槽的周壁与所在侧的所述保护膜的边沿留有间距。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述保护膜在位于所述电芯的相对两端均构造有所述凹槽。

3.根据权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于，所述保护膜在位于所述电芯的端面构造有一个所述凹槽，所述凹槽的长度沿所述电芯的端面长度方向延伸，所述凹槽的宽度沿所述电芯的端面高度方向延伸，以使得所述凹槽的面积与所述电芯的端面面积相匹配。

4.根据权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于，所述保护膜在位于所述电芯的端面构造有多个所述凹槽；

多个所述凹槽沿所述电芯的端面长度方向依次布设；

和/或，多个所述凹槽沿所述电芯的端面高度方向依次布设。

5.根据权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于，所述凹槽呈环形、椭圆形、圆形和长条形中的一种或者多种的组合，所述长条形的两端构造成弧形。

6.根据权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于，所述保护膜采用铝塑膜，所述保护膜和所述电芯之间填充有粘胶。

7.根据权利要求1或2所述的电池模组，其特征在于，所述保护膜在位于所述凹槽的槽底构造有朝向背离所述电芯所在侧突出的至少一个凸起，在所述凸起为多个的情况下，多个所述凸起间隔分布。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述凸起的高度小于等于所述凹槽的深度。

9.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述凸起的横截面呈椭圆形或者圆形。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

电池模组，所述电池模组为根据权利要求1至9任一项所述的电池模组；

安装座，在所述安装座上构造有安装槽，所述电池模组装配在所述安装槽内，且所述电池模组的两端分别抵靠在所述安装槽的两端。

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