CN113544900A - 电芯及具有该电芯的电池 - Google Patents

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Abstract

一种电芯(100)，包括电极组件(10)和容纳所述电极组件(10)的包装袋，所述电芯(100)还包括：第一胶层(30)和第二胶层(40)，所述第一胶层(30)和所述第二胶层(40)的一端分别粘贴于所述电极组件(10)的第一表面(111)上，所述第一胶层(30)和所述第二胶层(40)的另一端分别延伸至所述电极组件(10)的底部并粘贴在与所述第一表面(111)相对的第二表面(112)上，将所述电极组件(10)的收尾端所在的表面定义为所述第一表面(111)；第三胶层(50)，粘接所述包装袋与所述电极组件(10)，所述第三胶层(50)的一端粘贴在位于所述第一表面(111)处的所述第一胶层(30)上，其另一端粘贴在位于所述第一表面(111)处的所述第二胶层(40)上。还公开了一种电池，包括壳体和上述的电芯(100)，所述壳体用于容纳所述电芯(100)。

Description

电芯及具有该电芯的电池
技术领域
本申请涉及电池领域，尤其涉及一种电芯及具有该电芯的电池。
背景技术
目前，市售的众多电子设备大都会内置电池对其进行供电，现在市场所用电芯都采用包装袋来容纳电极组件，再放入壳体中组成电池进行使用。电子设备在使用时不可避免会存在跌落，当跌落时，会存在电极组件与包装袋之间的相对运动，导致两者之间形成剪切力，使得电极组件与包装袋分离脱落，进而导致电池顶封冲开及短路等安全问题，造成电池失效。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种电芯及具有该电芯的电池，旨在改善跌落失效的问题。
本申请的实施例提供了一种电芯，包括电极组件和容纳所述电极组件的包装袋，所述电芯还包括：
第一胶层和第二胶层，所述第一胶层和所述第二胶层的一端分别粘贴于所述电极组件的第一表面上，所述第一胶层和所述第二胶层的另一端分别延伸至所述电极组件的底部并粘贴在与所述第一表面相对的第二表面上，将所述电极组件的收尾端所在的表面定义为所述第一表面；
第三胶层，粘接所述包装袋与所述电极组件，所述第三胶层的一端粘贴在位于所述第一表面处的所述第一胶层上，其另一端粘贴在位于所述第一表面处的所述第二胶层上。
根据本申请的一些实施例，所述第一胶层或所述第二胶层为单面胶，所述第三胶层为双面胶。
根据本申请的一些实施例，位于所述第一表面上的所述第一胶层或所述第二胶层的宽度范围为10mm～20mm。
根据本申请的一些实施例，位于所述第一表面上的所述第一胶层或所述第二胶层的长度与所述第三胶层的顶部距所述电极组件底部的距离之差大于或等于2mm。
根据本申请的一些实施例，所述电极组件的长度与位于所述第一表面上的所述第一胶层或所述第二胶层的长度之差大于或等于10mm。
根据本申请的一些实施例，位于所述第二表面上的所述第一胶层或所述第二胶层的宽度范围为10mm～20mm。
根据本申请的一些实施例，位于所述第二表面上的所述第一胶层或所述第二胶层的长度范围为10mm～40mm。
根据本申请的一些实施例，所述第三胶层的第一侧边与所述第一胶层远离所述第一侧边的最外侧之间的间距范围大于5mm，或者所述第三胶层的第二侧边与所述第二胶层远离所述第二侧边的最外侧之间的间距范围大于5mm，所述第一侧边与所述第二侧边相对。
根据本申请的一些实施例，所述第一胶层或所述第二胶层与所述电极组件的粘接力大于所述第三胶层与所述第一胶层或所述第二胶层的粘接力。
本申请的实施例还提供了一种电池，包括壳体和上述的电芯，所述壳体用于容纳所述电芯。
上述电芯及具有该电芯的电池通过在电极组件的第一表面粘贴第一胶层和第二胶层，并将其另一端延伸至于第一表面相对的第二表面，随后将第三胶层的两端分别粘接在第一表面的所述第一胶层和第二胶层上，最终将跌落时电极组件受到包装袋对其的剪切力转移至第一胶层及第二胶层与包装袋上，改善了电芯在跌落过程中，电极组件与包装袋分离的问题。进而解决其带来的顶封冲开、短路等安全失效问题。
附图说明
图1是本申请的一个实施例中的电极组件的主视图。
图2是图1所示电极组件的后视图。
主要元件符号说明：
电芯 100
电极组件 10
电极组件主体 11
第一表面 111
第二表面 112
第三表面 113
第四表面 114
端面 115
极耳 12
正极极耳 121
负极极耳 122
第一胶层 30
第二胶层 40
第三胶层 50
第一侧边 51
第二侧边 52
第三侧边 53
第四侧边 54
具体实施方式：
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
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方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请提供一种电芯，包括电极组件和容纳所述电极组件的包装袋，所述电芯还包括：第一胶层和第二胶层，所述第一胶层和所述第二胶层的一端分别粘贴于所述电极组件的第一表面上，所述第一胶层和所述第二胶层的另一端分别延伸至所述电极组件的底部并粘贴在与所述第一表面相对的第二表面上，将所述电极组件的收尾端所在的表面定义为所述第一表面；第三胶层，粘接所述包装袋与所述电极组件，所述第三胶层的一端粘贴在位于所述第一表面处的所述第一胶层上，其另一端粘贴在位于所述第一表面处的所述第二胶层上。
请同时参阅图1至图2，本申请的一实施方式提供一种电芯100。所述电芯100包括电极组件10、包装袋、第一胶层30、第二胶层40及第三胶层50。所述电极组件10容纳于所述包装袋中。所述第一胶层30和所述第二胶层40粘贴于所述电极组件10的表面上且一端延伸至所述电极组件10的底部与所述电极组件10的另一表面粘接。所述第三胶层50一侧粘贴于所述包装袋上且另一侧的两端分别粘贴在所述第一胶层30与第二胶层40上，所述第三胶层将所述包装袋与所述电极组件10粘接。
具体地，电极组件10包括电极组件主体11及设置于电极组件主体11上的极耳12。
所述电极组件主体11的最外侧表面包括第一表面111、与所述第一表面111相对的第二表面112、与所述第一表面111及所述第二表面112相连接的第三表面113和与所述第三表面113相对的第四表面114。所述第一表面111为所述电极组件10的收尾端所在表面。
一实施例中，所述电极组件主体11的最外侧表面为铝箔，即电极组件主体11以铝箔收尾。
所述电极组件主体11还包括两个端面115。两个端面115相对且分别连接第一表面111、第二表面112、第三表面113和第四表面114。极耳12设置于其中一个端面115上。
一实施例中，所述极耳12包括正极极耳121及负极极耳122，正极极耳121可以采用铝制作，负极极耳122可以采用镍制作。
所述第一胶层30的一端粘贴于所述电极组件主体11的第一表面111上，所述第一胶层30的另一端延伸至所述电极组件主体11与设有所述极耳12的端面115相对的端面115后粘贴在与所述第一表面111相对的第二表面112上。
所述第二胶层40与所述第一胶层30相对的粘贴于所述电极组件主体11上。所述第二胶层40与所述第一胶层30类似，一端粘贴于所述电极组件主体11的第一表面111上，另一端延伸至所述电极组件主体11与设有所述极耳12的端面115相对的端面115后粘贴在第二表面112上。
所述第一胶层30和所述第二胶层40为单面胶。
一实施例中，所述第一胶层30和所述第二胶层40对称的贴附于所述第一表面111上，且延伸的另一端也对称的贴附于所述第二表面112上。
第一胶层30及第二胶层40的宽度不能过长，过长可能导致两个胶层相互粘接的问题及两个胶层粘接在第三表面113和第四表面114的问题，同样也不能过窄，过窄将不利于与第三胶层50进行粘接，导致第三胶层50的端部直接粘接在第一表面111上的问题。
一实施例中，位于所述第一表面111上的所述第一胶层30或所述第二胶层40的宽度范围为10mm～20mm，位于所述第二表面112上的所述第一胶层30或所述第二胶层40的宽度范围同样为10mm～20mm。
优选的，所述第一胶层30或所述第二胶层40的宽度为15mm。
第一表面111上所述第一胶层30或所述第二胶层40的长度不能过长，过长将会粘接在电极组件主体11的端面115上，进入极耳12的封印区域。
一实施例中，所述电极组件主体11的长度与位于所述第一表面111上的所述第一胶层30或所述第二胶层40的长度之差大于或等于10mm。
优选的，所述电极组件主体11的长度与位于所述第一表面111上的所述第一胶层30或所述第二胶层40的长度之差为15mm。
第二表面112上所述第一胶层30或所述第二胶层40的长度不能过长，过长将会粘接在电极组件主体11的端面115上，进入极耳12的封印区域。同时，也不能过短，过短将会出现所述第一胶层30或所述第二胶层40的另一端从所述电极组件主体11的端面115延伸后，不能在第二表面112上粘贴的问题。
一实施例中，位于所述第二表面112上的所述第一胶层30或所述第二胶层40的长度范围为10mm～40mm。
优选的，位于所述第二表面112上的所述第一胶层30或所述第二胶层40的长度范围为15mm。
所述第三胶层50为双面胶。所述第三胶层50粘接于所述电极组件主体11的第一表面111上且所述第三胶层50粘贴于所述电极组件主体11上的一侧的一端粘贴在位于所述第一表面111处的所述第一胶层30上，另一端粘贴在位于所述第一表面111处的所述第二胶层40上，剩余部分粘接于所述第一表面111上。所述第三胶层50的另一侧粘接所述包装袋以通过包装袋将所述电极组件10容纳。
一实施例中，所述第一胶层30和所述第二胶层40以高分子材料为基材，具有较强的延展性。所述第一胶层30和所述第二胶层40在跌落过程中，将电极组件10受到包装袋对其的剪切力转移至其与包装袋上，从而改善了跌落问题，同时由于第一胶层30和所述第二胶层40从第一表面111绕过端面115粘贴至第二表面，可对其粘接部位的电极组件10进行保护。
一实施例中，所述第三胶层50为双面热熔胶。
第一表面111上所述第一胶层30或所述第二胶层40的长度不能过短，过短将不能在第一表面111上形成足够的粘接区域，造成第三胶层50在第一表面111上的两端出现直接粘接在电极组件主体11上部分。
一实施例中，位于所述第一表面111上的所述第一胶层30或所述第二胶层40的长度与所述第三胶层50的顶部距所述电极组件主体11远离极耳12的端面115的距离之差大于或等于2mm。
优选的，位于所述第一表面111上的所述第一胶层30或所述第二胶层40的长度与所述第三胶层50的顶部距所述电极组件主体11远离极耳12的端面115的距离之差为5mm，即所述第三胶层50的顶部距所述第一胶层30或所述第二胶层40的顶部的距离为5mm。
所述第三胶层50包括第一侧边51、与所述第一侧边51相对的第二侧边52、与所述第一侧边51及所述第二侧边52相连接的第三侧边53和与所述第三侧边53相对的第四侧边54。所述第一侧边51粘贴在所述第一胶层30上，所述第二侧边52粘贴在所述第二胶层40上。
第三胶层50的宽度不能过长，过长将造成两端粘接在第一表面111上，同样也不能过窄，过窄则不能将两端粘接在第一胶层30或第二胶层40上，造成第三胶层50完全直接与电极组件主体11粘接的问题。
一实施例中，所述第三胶层50的第一侧边51与所述第一胶层30远离所述第一侧边51的最外侧之间的间距范围大于5mm。所述第三胶层50的第二侧边52与所述第二胶层40远离所述第二侧边52的最外侧之间的间距范围大于5mm。
优选的，所述第三胶层50的两侧边与所述第一胶层30及所述第二胶层40远离相应侧边的最外侧之间的间距为7mm。
一实施例中，所述第三胶层50贴附于所述电极组件主体11的第一表面111长度方向的中部。
一实施例中，所述第一胶层30或所述第二胶层40与所述电极组件主体11的粘接力大于所述第三胶层50与所述第一胶层30或所述第二胶层40的粘接力，目的在于使跌落时第一胶层30或所述第二胶层40与所述电极组件主体11不分离，可将跌落时受到的剪切力转移至第一胶层30或所述第二胶层40与包装袋上。
本申请实施例还提供一种电池，包括壳体和上述的电芯100，所述壳体用于容纳所述电芯100。
一实施例中，所述壳体通过第四胶层与所述电芯100粘接。
所述第四胶层为双面胶。
一实施例中，所述第四胶层粘接于所述电极组件10第二表面112外的包装袋上。
对采用本申请获得的电池与未采用本申请设计的常规电池进行跌落测试。
实施例：对长度为90mm的电极组件10进行包装，使用12mm宽的第一胶层30及第二胶层40进行底部绕胶，第一表面111上第一胶层30及第二胶层40的长度分别为78mm，第二表面112上第一胶层30及第二胶层40的长度分别为15mm，使用30mm宽、60mm长的第三胶层50进行第一表面111上的贴胶，所述第三胶层50的第一侧边51与所述第一胶层30远离所述第一侧边51的最外侧之间的间距为7mm，所述第三胶层50的第二侧边52与所述第二胶层40远离所述第二侧边52的最外侧之间的间距为7mm，所述第三胶层50的顶部与所述第一胶层30及第二胶层40顶部之间的距离为3mm。然后进行包装袋的包覆封装。
对比例：对长度为90mm的电极组件10进行包装，使用12mm宽的第一胶层30及第二胶层40进行底部绕胶，第一表面111及第二表面112上第一胶层30及第二胶层40的长度分别为15mm，使用30mm宽、60mm长的第三胶层50进行第一表面111上的贴胶，所述第三胶层50不与所述第一胶层30及第二胶层40粘接。然后进行包装袋的包覆封装。
将十组实施例中的电池与十组对比例中的电池分别进行1.8m高的跌落测试。测试结果为：实施例中的电池均未出现撕裂状况，对比例中的电池则有7组出现撕裂状况；实施例中的电池均未出现顶封冲开现象，对比例中的电池则有5组出现顶封冲开现象。
上述电芯100及具有该电芯100的电池通过在电极组件10的第一表面111粘贴第一胶层30和第二胶层40，并将其另一端延伸至于第一表面111相对的第二表面112，随后将第三胶层50的两端分别粘接在第一表面111的所述第一胶层30和第二胶层40上，最终将跌落时电极组件10受到包装袋对其的剪切力转移至第一胶层30及第二胶层40与包装袋上，改善了电芯在跌落过程中，电极组件10与包装袋分离的问题，进而解决其带来的顶封冲开、短路等安全失效问题。
以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，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都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电芯，包括电极组件和容纳所述电极组件的包装袋，其特征在于，所述电芯还包括：
第一胶层和第二胶层，所述第一胶层和所述第二胶层的一端分别粘贴于所述电极组件的第一表面上，所述第一胶层和所述第二胶层的另一端分别延伸至所述电极组件的底部并粘贴在与所述第一表面相对的第二表面上，将所述电极组件的收尾端所在的表面定义为所述第一表面；
第三胶层，粘接所述包装袋与所述电极组件，所述第三胶层的一端粘贴在位于所述第一表面处的所述第一胶层上，其另一端粘贴在位于所述第一表面处的所述第二胶层上。
2.如权利要求1所述的电芯，其特征在于：所述第一胶层或所述第二胶层为单面胶，所述第三胶层为双面胶。
3.如权利要求1所述的电芯，其特征在于：位于所述第一表面上的所述第一胶层或所述第二胶层的宽度范围为10mm～20mm。
4.如权利要求1所述的电芯，其特征在于：位于所述第一表面上的所述第一胶层或所述第二胶层的长度与所述第三胶层的顶部距所述电极组件底部的距离之差大于或等于2mm。
5.如权利要求1所述的电芯，其特征在于：所述电极组件的长度与位于所述第一表面上的所述第一胶层或所述第二胶层的长度之差大于或等于10mm。
6.如权利要求1所述的电芯，其特征在于：位于所述第二表面上的所述第一胶层或所述第二胶层的宽度范围为10mm～20mm。
7.如权利要求1所述的电芯，其特征在于：位于所述第二表面上的所述第一胶层或所述第二胶层的长度范围为10mm～40mm。
8.如权利要求1所述的电芯，其特征在于：所述第三胶层的第一侧边与所述第一胶层远离所述第一侧边的最外侧之间的间距范围大于5mm，或者所述第三胶层的第二侧边与所述第二胶层远离所述第二侧边的最外侧之间的间距范围大于5mm，所述第一侧边与所述第二侧边相对。
9.如权利要求1所述的电芯，其特征在于：所述第一胶层或所述第二胶层与所述电极组件的粘接力大于所述第三胶层与所述第一胶层或所述第二胶层的粘接力。
10.一种电池，其特征在于，包括壳体和如权利要求1-9任意一项所述的电芯，所述壳体用于容纳所述电芯。
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