CN112820992A - 电池及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种电池，包括电芯、第一保护体、第二保护体及第三保护体。所述电芯包括顶面、背对所述顶面的底面、两背对设置的第一侧面及两背对设置的第二侧面。两所述第一侧面连接两所述第二侧面，两所述第一侧面和两所述第二侧面分别连接于所述顶面和所述底面之间。所述第一侧面包括第一中间区域及分别位于所述第一中间区域两侧的第一边缘区域，所述第二侧面包括第二中间区域及分别位于所述第二中间区域两侧的第二边缘区域。所述第一保护体包覆所述顶面，第二保护体包覆部分或全部的底面，第三保护体覆所述第一边缘区域和所述第二边缘区域。所述第三保护体连接于所述第一保护体和所述第二保护体之间。本申请还提供了一种电池的制造方法。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域，尤其涉及电池及其制造方法。
背景技术
在软包锂电池领域中，电芯封装一直是行业面临的一个重大问题。特别是近年来发展的大容量锂电池产品，由于对电池容量的特殊要求，电芯需朝大厚度及异形方面发展，这就为电芯的设计、制造带来了挑战。在电芯封装的过程中，为保证电芯的电性连接，通常将正负极耳从电芯中的卷绕层引出，并伸出电芯的铝塑膜封装体一定长度，通过整形裁剪后，同PCM板(保护板)焊接以实现PCM板与电芯的电性连接，然后，将正负极耳弯折使得PCM平置于电芯的深坑面，再通过贴附绝缘胶纸进行保护以完成电芯封装。不过，上述电芯封装方式存在几个问题，首先，贴附绝缘胶纸工艺复杂，稳定性差，防潮防水性差，这就为电子线路设计和PCM制作工艺带来挑战；其次，由于电芯的封装体为铝塑膜，头部包覆绝缘胶纸方式，致使电芯抗跌落性能差，而且，铝塑膜容易受冲击而损坏，导致漏液等安全风险；再者，电芯的头部由于被绝缘胶纸包覆，以致导热性能差。为解决上述问题，目前大多采用胶框封装的方式。不过，胶框封装的方式虽然解决了电芯四周受损的系列问题，但是，胶框的制作工艺复杂，而且，将电芯装配到胶框过程也存在风险，比如压伤，间隙过大，尖边毛刺导致电芯划伤导致漏液等问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种电池，以提高电池的抗跌落性能。
本申请还提供了一种电池的制造方法。
一种电池，包括电芯，所述电芯包括顶面、背对所述顶面的底面、两背对设置的第一侧面及两背对设置的第二侧面，两所述第一侧面连接两所述第二侧面，两所述第一侧面和两所述第二侧面分别连接于所述顶面和所述底面之间，所述第一侧面包括第一中间区域及分别位于所述第一中间区域两侧的第一边缘区域，所述第二侧面包括第二中间区域及分别位于所述第二中间区域两侧的第二边缘区域，所述第一边缘区域和所述第二边缘区域分别由所述顶面向所述底面方向延伸，所述第二边缘区域连接相邻的第一边缘区域，所述电池还包括：
第一保护体，包覆所述顶面；
第二保护体，包覆部分或全部的底面；及
第三保护体，包覆所述第一边缘区域和所述第二边缘区域，所述第三保护体连接于所述第一保护体和所述第二保护体之间。
可选地，所述底面包括第一区域及两第二区域，两所述第二区域分别位于所述第一区域的两侧，所述第二保护体包覆所述第一区域。
可选地，所述第二区域包括边角区，所述第三保护体还包覆所述边角区。
可选地，所述电池还包括第一保护部，所述第一保护部包覆所述第一侧面靠近所述顶面的边缘和所述第二侧面靠近所述顶面的边缘，所述第一保护部连接所述第一保护体和所述第三保护体。
可选地，所述电池还包括第二保护部，所述第二保护部包覆所述第一侧面靠近所述底面的边缘和所述第二侧面靠近所述底面的边缘，所述第二保护部连接所述第二保护体和所述第三保护体。
可选地，所述第三保护体还包覆所述第一中间区域和所述第二中间区域。
可选地，所述电池还包括保护板，所述保护板电连接所述电芯，所述保护板包括第一分部和第二分部，所述第一分部位于所述第一保护体内，所述第二分部连接所述第一分部，并位于所述第一保护体外，其中，所述第一保护体上设有凹槽，所述第一分部和所述第二分部的连接处位于所述凹槽内。
可选地，所述电池还包括第一散热片，所述第一散热片设置于所述保护板上，并位于所述第一保护体内。
可选地，所述电池还包括第二散热片，所述第二散热片设置于所述第一区域，并位于所述第二保护体内。
一种电池的制造方法，其包括如下步骤：
提供一电芯，所述电芯包括顶面、背对所述顶面的底面、两背对设置的第一侧面及两背对设置的第二侧面，两所述第一侧面连接两所述第二侧面，两所述第一侧面和两所述第二侧面分别连接于所述顶面和所述底面之间，所述第一侧面包括第一中间区域及分别位于所述第一中间区域两侧的第一边缘区域，所述第二侧面包括第二中间区域及分别位于所述第二中间区域两侧的第二边缘区域，所述第一边缘区域和所述第二边缘区域分别由所述顶面向所述底面方向延伸，所述第二边缘区域连接相邻的第一边缘区域；及
于所述顶面、部分或全部的所述底面及所述第一边缘区域和所述第二边缘区域进行注塑，以形成连接为一体的第一保护体、第二保护体和第三保护体。
可选地，所述电池的制造方法还包括：
在注塑前，提供一保护板，将所述保护板与所述电芯电性连接；
于所述保护板上设置第一散热片；及
于所述底面设置第二散热片，其中，在注塑后，所述第一保护体包覆所述第一散热片及部分的所述保护板，所述第二保护体包覆所述第二散热片。
综上所述，所述电池中的第一保护体包覆所述顶面，第二保护体包覆部分或全部的所述底面，第三保护体包覆所述第一边缘区域和所述第二边缘区域。其中，所述第三保护体连接于所述第一保护体和第二保护体之间，以形成保护所述电芯的栅形结构，从而加强所述电池棱角处的保护，进而提高所述电池的抗跌落性能；同时利用所述第三保护体连接所述第一保护体和第二保护体还可加强所第一保护体和所述第二保护体与所述电芯的连接。另外，将所述第三保护体仅设置于所述第一边缘区域和所述第二边缘区域，以使得所述第一中间区域和所述第二中间区域镂空，如此，所述第三保护体的设置既不会增加电池的宽度，保证所述电池的容量不受影响，又能提高电池的散热性能及安全性能。此外，相较于先前设计，本申请的电池在制作过程中，可以减少胶框制作、装配过程等工艺步骤，降低生产成本，并有效防止装配过程对电池造成的伤害，从而极大提高电池的安全性能及可靠性。
附图说明
图1为本申请一实施方式的电池的结构示意图。
图2为本申请一实施方式的电池的部分分解示意图。
图3为本申请另一实施方式的电池的结构示意图。
图4为本申请一实施方式的电池的部分结构示意图。
图5为本申请又一实施方式的电池的结构示意图。
图6为本申请再一实施方式的电池的结构示意图。
图7为本申请一实施方式的保护板的结构示意图。
图8为本申请另一实施方式的电池的部分分解示意图。
图9为本申请一实施方式的电池的制造方法的流程图。
主要元件符号说明
电池 100
电芯 10
顶面 101
底面 102
第一区域 1021
第二区域 1022
边角区 1023
第一侧面 103
第一中间区域 1031
第一边缘区域 1032
第二侧面 104
第二中间区域 1041
第二边缘区域 1042
封边 11
极耳 12
第一保护体 20
凹槽 201
支撑点 202
第二保护体 30
第三保护体 40
第一保护部 50
第二保护部 60
保护板 70
第一分部 701
第二分部 702
第一散热片 80
第二散热片 90
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参图1和图2，本申请实施方式提供了一种电池100，包括电芯10、第一保护体20、第二保护体30和第三保护体40。
所述电芯10包括顶面101、背对所述顶面101的底面102、两背对设置的第一侧面103及两背对设置的第二侧面104。两所述第一侧面103连接两所述第二侧面104，两所述第一侧面103和两所述第二侧面104分别连接于所述顶面101和所述底面102之间。在本实施方式中，所述第一侧面103包括第一中间区域1031及分别位于所述第一中间区域1031两侧的第一边缘区域1032。所述第二侧面104包括第二中间区域1041及分别位于所述第二中间区域1041两侧的第二边缘区域1042。所述第一边缘区域1032和所述第二边缘区域1042分别由所述顶面101向所述底面102方向延伸。其中，所述第二边缘区域1042连接相邻的第一边缘区域1032。
所述第一保护体20包覆所述顶面101，所述第二保护体30包覆部分或全部的所述底面102，所述第三保护体40包覆所述第一边缘区域1032和所述第二边缘区域1042。其中，所述第三保护体40连接于所述第一保护体20和所述第二保护体30之间，以形成保护所述电芯10的栅形结构，从而提高所述电池100的抗跌落性能。另外，所述第三保护体40仅设置于所述第一边缘区域1032和所述第二边缘区域1042，以使得所述第一中间区域1031和所述第二中间区域1041镂空，如此，所述第三保护体40的设置既不会增加电池100的宽度，保证所述电池100的容量不受影响，又能提高电池100的散热性能及安全性能。其中，所述第一保护体20、所述第二保护体30和所述第三保护体40可采用低压注塑方式或灌封工艺形成。所述第一保护体20、所述第二保护体30和所述第三保护体40可以为硅胶、PE(Polyethylene，聚乙烯)、PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)、或环氧树脂等其他高分子材料。
请一并参阅图3，进一步地，在其他实施方式中，所述第三保护体40还包覆所述第一中间区域1031和所述第二中间区域1041。即所述第三保护体40完全包覆所述第一侧面103和所述第二侧面104。
在本实施方式中，所述第二保护体30包覆部分所述底面102。具体地，所述底面102包括第一区域1021和两第二区域1022。两所述第二区域1022分别位于所述第一区域1021的两侧。其中，所述第二区域1022相对所述第一区域1021靠近所述第一侧面103。所述第二保护体30包覆所述第一区域1021。
参图4，进一步的，所述第三保护体40还包覆部分所述第二区域1022。具体地，所述第二区域1022包括边角区1023。所述第三保护体40进一步包覆所述边角区1023，如此以增强所述电池100棱角处的保护，提高所述电池100的抗跌落性能；同时还可增加所述电池100的外形一致性。
在本实施方式中，所述电池100还包括第一保护部50和第二保护部60。所述第一保护部50包覆所述第一侧面103靠近所述顶面101的边缘和所述第二侧面104靠近所述顶面101的边缘。所述第二保护部60包覆所述第一侧面103靠近所述底面102的边缘和所述第二侧面104靠近所述底面102的边缘。其中，所述第一保护部50连接所述第一保护体20和第三保护体40，所述第二保护部60连接所述第二保护体30和所述第三保护体40，如此可加强所第一保护体20和所述第二保护体30与所述电芯10的连接，并能进一步增强所述电池100棱角处的保护，提高所述电池100的抗跌落性能。其中，所述第一保护部50和第二保护部60可采用低压注塑方式或灌封工艺形成。所述第一保护部50和第二保护部60可以为硅胶、PE(Polyethylene，聚乙烯)、PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)、或环氧树脂等其他高分子材料。
在其他实施方式中，所述电池100中可仅包括所述第一保护部50和所述第二保护部60中的其中之一。
参图1和图2，所述电池100还包括保护板70。所述保护板70电连接于所述电芯10。在本实施方式中，所述保护板70包括第一分部701和第二分部702。所述第一分部701位于所述第一保护体20内。所述第二分部702连接所述第一分部701，并位于所述第一保护体20外，用于连接外部元件。
具体地，所述电芯10的顶面101设有封边11。所述电芯10上设有极耳12。所述极耳12由所述封边11内伸出。所述保护板70通过所述极耳12电连接所述电芯10。其中，所述第一保护体20包覆所述极耳12和保护板70的第一分部701，以为所述极耳12和所述保护板70提供支撑，从而防止跌落、碰撞等导致的压伤、漏液等安全问题。
在本实施方式中，所述第一保护体20上设有凹槽201。所述第一分部701和所述第二分部702的连接处位于所述凹槽201内，便于所述第二分部702相对所述第一分部701活动。
进一步地，所述第一保护体20上还设有支撑点202。其中，所述支撑点202的设置使得模具顶针(图未示)能均匀方便的顶置保护板70，保证保护板70能平行安置在封边11上并同顶面101保持一定平行间隙，防止保护板70倾斜或翘起，保证形成所述第一保护体20的高分子材料均匀填充在保护板70和顶面101，增加电池100的绝缘及防水性能；同时还可防止保护板70向上露出于所述第一保护体20，出现封装不严等问题，从而有效提高电池100的绝缘性能和抗跌落性能。在本实施方式中，所述第一保护体20上设有两个支撑点202。在其他实施方式中，所述第一保护体20上的支撑点202的数量不限，可以是一个、三个、四个等。
参图1和图2，所述电池100还包括第一散热片80和第二散热片90。所述第一散热片80设置于所述保护板70上，并位于所述第一保护体20内，以传导和吸收电芯10及保护板70在充放电过程中产生的热量，降低第一保护体20区域的温度，提高电池100的安全性。作为本发明的一个实施例，所述第一散热片80为相变材料柔性体或石墨烯片并附带双层粘附层，通过上下层粘附层还可增加第一保护体20同电芯10及和保护板70的拉力，保持第一保护体20区域的柔性，提高电池100的机械强度和可靠性。同样，所述第二散热片90设置于所述第一区域1021上，并位于所述第二保护体30内，以传导和吸收电芯10在充放电过程中产生的热量，降低第二保护体30区域的温度，提高电池100的安全性。作为本发明的又一个实施例，所述第二散热片90为相变材料柔性体或石墨烯片并附带双层粘附层，通过上下层粘附层还可增加第二保护体30同电芯10的拉力，提高电池100的机械强度和可靠性。
在其他实施方式中，所述第一散热片80和/或所述第二散热片90可视实际情况省略。
下面通过实施例对本申请进行具体说明。
实施例1
参图5，所述电池100包括电芯10、第一保护体20、第二保护体30和第三保护体40。
所述第一保护体20包覆所述顶面101。所述第二保护体30包覆所述底面102的第一区域1021及第二区域1022的边缘。所述第三保护体40包覆所述第一边缘区域1032和所述第二边缘区域1042。其中，所述第三保护体40连接于所述第一保护体20和第二保护体30之间，以形成保护所述电芯10的栅形结构。
实施例2
参图6，实施例2与实施例1的区别在于，实施例2中的电池100还包括第一保护部50和第二保护部60。所述第一保护部50包覆所述第一侧面103靠近所述顶面101的边缘和所述第二侧面104靠近所述顶面101的边缘。所述第二保护部60包覆所述第一侧面103靠近所述底面102的边缘和所述第二侧面104靠近所述底面102的边缘。其中，所述第一保护部50连接所述第一保护体20和第三保护体40，所述第二保护部60连接所述第二保护体30和所述第三保护体40。
实施例3
参图3，实施例3与实施例2的区别在于，实施例3中的第三保护体40还进一步包覆所述第一中间区域1031和所述第二中间区域1041。即实施例2中的第三保护体40完全包覆所述第一侧面103和所述第二侧面104。
实施例4
参图1和图7，实施例4与实施例2的区别在于，实施例4中的电池100还包括保护板70。
在实施例4中，所述保护板70电连接所述电芯10。所述保护板70包括第一分部701和第二分部702。所述第一分部701位于所述第一保护体20内。所述第二分部702连接所述第一分部701，并位于所述第一保护体20外。
进一步地，所述第一保护体20设有凹槽201。所述第一分部701和所述第二分部702的连接处位于所述凹槽201内。
实施例5
图8，实施例5与实施例4的区别在于，实施例5中的电池100还包括第一散热片80。所述第一散热片80设置于所述保护板70上，并位于所述第一保护体20内。
实施例6
参图2，实施例6与实施例5的区别在于，实施例7中的电池100还包括第二散热片90。所述第二散热片90设置于所述第一区域1021上，并位于所述第二保护体30内。
实施例7
实施例7与实施例2的区别在于第三保护体40的结构。
参图4，在实施例7中，所述第二区域1022包括远离所述第一区域1021的边角区1023。其中，所述第三保护体40进一步包覆所述边角区1023。
参图9，本申请还提供了一种所述电池100的制造方法，包括如下步骤：
步骤S201，提供一上述所述的电芯10。
步骤S202，提供一上述所述的保护板70，并将所述保护板70和所述电芯10电性连接。
步骤S203，于所述保护板70上设置第一散热片80。
步骤S204，于所述底面102上设置第二散热片90。
步骤S205，于所述顶面101、所述底面102及所述第一边缘区域1032和所述第二边缘区域1042进行注塑，以形成连接为一体的第一保护体20、第二保护体30和第三保护体40。在本实施方式中，所述第一保护体20包覆所述顶面101，所述第二保护体30包覆部分或全部的所述底面102，所述第三保护体40包覆所述第一边缘区域1032和所述第二边缘区域1042。其中，所述第三保护体40连接于所述第一保护体20和所述第二保护体30之间，以形成保护所述电芯10的栅形结构，从而提高所述电池100的抗跌落性能。
在本实施方式中，步骤S201-步骤S204的先后顺序可依据实际情况进行适应性调整。
在一实施方式中，步骤S202、步骤S203和步骤S204中的其中一步骤或多步骤可依据实际情况省略。
综上所述，所述电池100中的第一保护体20包覆所述顶面101，第二保护体30包覆部分或全部的所述底面102，第三保护体40包覆所述第一边缘区域1032和所述第二边缘区域1042。其中，所述第三保护体40连接于所述第一保护体20和第二保护体30之间，以形成保护所述电芯10的栅形结构，从而加强所述电池100棱角处的保护，进而提高所述电池100的抗跌落性能；同时利用所述第三保护体40连接所述第一保护体20和第二保护体30还可加强所第一保护体20和所述第二保护体30与所述电芯10的连接。另外，将所述第三保护体40仅设置于所述第一边缘区域1032和所述第二边缘区域1042，以使得所述第一中间区域1031和所述第二中间区域1041镂空，如此，所述第三保护体40的设置既不会增加电池100的宽度，保证所述电池100的容量不受影响，又能提高电池100的散热性能及安全性能。此外，相较于先前设计，本申请的电池100在制作过程中，可以减少胶框制作、装配过程等工艺步骤，降低生产成本，并有效防止装配过程对电池100造成的伤害，从而极大提高电池100的安全性能及可靠性。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和实质。
Claims (11)
1.一种电池，包括电芯，所述电芯包括顶面、背对所述顶面的底面、两背对设置的第一侧面及两背对设置的第二侧面，两所述第一侧面连接两所述第二侧面，两所述第一侧面和两所述第二侧面分别连接于所述顶面和所述底面之间，其特征在于，所述第一侧面包括第一中间区域及分别位于所述第一中间区域两侧的第一边缘区域，所述第二侧面包括第二中间区域及分别位于所述第二中间区域两侧的第二边缘区域，所述第一边缘区域和所述第二边缘区域分别由所述顶面向所述底面方向延伸，所述第二边缘区域连接相邻的第一边缘区域，所述电池还包括：
第一保护体，包覆所述顶面；
第二保护体，包覆部分或全部的底面；及
第三保护体，包覆所述第一边缘区域和所述第二边缘区域，所述第三保护体连接于所述第一保护体和所述第二保护体之间。
2.如权利要求1中所述的电池，其特征在于，所述底面包括第一区域及两第二区域，两所述第二区域分别位于所述第一区域的两侧，所述第二保护体包覆所述第一区域。
3.如权利要求2中所述的电池，其特征在于，所述第二区域包括边角区，所述第三保护体还包覆所述边角区。
4.如权利要求1-3中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池还包括第一保护部，所述第一保护部包覆所述第一侧面靠近所述顶面的边缘和所述第二侧面靠近所述顶面的边缘，所述第一保护部连接所述第一保护体和所述第三保护体。
5.如权利要求4所述的电池，其特征在于，所述电池还包括第二保护部，所述第二保护部包覆所述第一侧面靠近所述底面的边缘和所述第二侧面靠近所述底面的边缘，所述第二保护部连接所述第二保护体和所述第三保护体。
6.如权利要求1-3中任一项所述的电池，其特征在于，所述第三保护体还包覆所述第一中间区域和所述第二中间区域。
7.如权利要求1-3中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池还包括保护板，所述保护板电连接所述电芯，所述保护板包括第一分部和第二分部，所述第一分部位于所述第一保护体内，所述第二分部连接所述第一分部，并位于所述第一保护体外，其中，所述第一保护体上设有凹槽，所述第一分部和所述第二分部的连接处位于所述凹槽内。
8.如权利要求7所述的电池，其特征在于，所述电池还包括第一散热片，所述第一散热片设置于所述保护板上，并位于所述第一保护体内。
9.如权利要求2所述的电池，其特征在于，所述电池还包括第二散热片，所述第二散热片设置于所述第一区域，并位于所述第二保护体内。
10.一种电池的制造方法，其特征包括如下步骤：
提供一电芯，所述电芯包括顶面、背对所述顶面的底面、两背对设置的第一侧面及两背对设置的第二侧面，两所述第一侧面连接两所述第二侧面，两所述第一侧面和两所述第二侧面分别连接于所述顶面和所述底面之间，所述第一侧面包括第一中间区域及分别位于所述第一中间区域两侧的第一边缘区域，所述第二侧面包括第二中间区域及分别位于所述第二中间区域两侧的第二边缘区域，所述第一边缘区域和所述第二边缘区域分别由所述顶面向所述底面方向延伸，所述第二边缘区域连接相邻的第一边缘区域；及
于所述顶面、部分或全部的所述底面及所述第一边缘区域和所述第二边缘区域进行注塑，以形成连接为一体的第一保护体、第二保护体和第三保护体。
11.如权利要求10所述的电池的制造方法，其特征在于，所述电池的制造方法还包括：
在注塑前，提供一保护板，将所述保护板与所述电芯电性连接；
于所述保护板上设置第一散热片；及
于所述底面设置第二散热片，其中，在注塑后，所述第一保护体包覆所述第一散热片及部分的所述保护板，所述第二保护体包覆所述第二散热片。
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