CN114335821B - 软包电芯壳体及软包电芯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软包电芯壳体，包括第一壳部和第二壳部，第一壳部和第二壳部周围边沿对接以合围成能够储放电解液以及电池的容腔，第一壳部和第二壳部之间至少一段边沿可通过可开闭的自封结构连接。在该软包电芯壳体中，在使用时，在化成之后，可以通过打开自封结构，进行排气，并在排气完成后，再通过自封结构封闭。若后期使用过程中，不用进行剪口和再次热封。而且电解液在受热的时候容易分解，从而影响电芯使用寿命，而采用自封结构，可以通过自封结构快速补入电解液，操作简单方便。综上所述，该软包电芯壳体能够有效地解决现有技术中软包电芯壳体封装、后期保养等不方便的问题。本发明公开了一种包括上述软包电芯壳体的软包电芯。

Description

软包电芯壳体及软包电芯

技术领域

本发明涉及电池技术领域，更具体地说，涉及一种软包电芯壳体，还涉及一种包括上述软包电芯壳体的软包电芯。

背景技术

电芯密封后，在电芯循环后期不能简便的补充电解液，造成电芯容量衰减加速；同时软包电芯壳体化成结束都得将电芯剪开排气后，进行二次密封，这大大增加了工作量；同时由于气袋的存在，会有部分电解液进入到气袋，因此在化成的时候实际电解液不足，造成电芯化成电解液不充分，形成紫斑等问题。如图1所示，附图为现有技术中一种常见的软包电芯包装电池的工艺流程图。

综上所述，如何有效地解决现有技术中软包电芯壳体封装、后期保养等不方便的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种软包电芯壳体，该软包电芯壳体可以有效地解决现有技术中软包电芯壳体封装、后期保养等不方便的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述软包电芯壳体的软包电芯。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种软包电芯壳体，包括第一壳部和第二壳部，所述第一壳部和所述第二壳部边沿对接以合围成能够用于储放电解液以及电池的容腔，所述第一壳部和所述第二壳部之间至少一段边沿可通过可开闭的自封结构连接。

在该软包电芯壳体中，在使用时，在化成之后，可以通过打开自封结构，进行排气，并在排气完成后，再通过自封结构封闭。若后期使用过程中，不用进行剪口和再次热封。而且电解液在受热的时候容易分解，从而影响电芯使用寿命，而采用自封结构，可以通过自封结构快速补入电解液，操作简单方便。综上所述，该软包电芯壳体能够有效地解决现有技术中软包电芯壳体封装、后期保养等不方便的问题。

优选地，所述第一壳部和所述第二壳部之间对接的边沿中：一部分一体成型连接，另一部分通过所述自封结构连接。

优选地，所述第一壳部和所述第二壳部之间通过矩形边沿对接；所述第一壳部和所述第二壳部在一侧边沿处一体成型连接，剩余三侧边沿处通过所述自封结构连接。

优选地，所述第一壳部和所述第二壳部之间对接的边沿中：一部分边沿通过所述自封结构连接，一部分边沿热封连接。

优选地，所述第一壳部和所述第二壳部之间至少一段边沿处，沿边沿内外方向依次并列设置有所述自封结构和热封结构。

优选地，所述第一壳部和所述第二壳部之间至少一段边沿，所述自封结构的外侧并列设置有所述热封结构。

优选地，所述自封结构包括插接配合的密封条和密封边，所述密封条具有凸起，所述密封边具有与所述凸起相配合的安装凹槽。

优选地，所述凸起为箭头型凸起，所述安装凹槽与所述箭头型凸起相配合，所述安装凹槽两侧，所述箭头型凸起的翼部与所述安装凹槽槽口处凸耳内侧抵接。

优选地，所述箭头型凸起的两侧翼部与中间立部之间夹角均为锐角；和/或所述安装凹槽的槽口两侧凸耳与对应一侧槽壁夹角为锐角。

优选地，所述第一壳部和所述第二壳部之间至少一段边沿，通过多个沿边沿内外方向并列设置的所述自封结构连接。

优选地，所述第一壳部和所述第二壳部之间至少一段边沿，沿边沿内外方向并列设置的相邻两个所述自封结构的安装凹槽部之间一体成型连接和/或间隙设置。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种软包电芯，该软包电芯包括上述任一种软包电芯壳体，还包括电池，所述电池具有电极耳，所述电极耳两侧分别通过所述软包电芯外壳的自封结构与所述第一壳部和/或所述第二壳部连接。由于上述的软包电芯壳体具有上述技术效果，具有该软包电芯壳体的软包电芯也应具有相应的技术效果。

优选地，所述电极耳两侧分别通过所述自封结构与所述第一壳部和/或所述第二壳部连接。

优选地，包括电极耳，所述电极耳从所述第一壳部和所述第二壳部之间伸出于外侧，所述电极耳两侧分别通过所述自封结构与所述第一壳部和所述第二壳部连接。

优选地，沿边沿内外方向并列设置的所述自封结构数量n以及各条所述自封结构长度L₁、L₂、……、L_n，满足如下要求：0.08<0.1n*(L₁+l₂+……+L_n)*Cap./(n+1)<0.3，其中L₁、L₂、……、L_n单位均为毫米，Cap.为单体电芯容量，单位为Ah(安时)，其中Cap.≥1Ah。

优选地，沿边沿内外方向并列设置的所述自封结构数量n以及各条所述自封结构长度L₁、L₂、……、L_n，满足如下要求：0.1<0.1n*(L₁+l₂+……+L_n)*Cap./(n+1)<0.2，其中L₁、L₂、……、L_n单位均为毫米，Cap.为单体电芯容量，单位为Ah(安时)，其中Cap.≥1Ah。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种常见的软包电芯包装电池的工艺流程图。

图2为本发明实施例提供的软包电芯的局部剖面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的软包电芯在电极耳处的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的自封结构分离且并列设置的软包电芯的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的自封结构一体且并列设置的软包电芯的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的自封结构封闭前的袋体结构示意图；

图7为本发明实施例提供的电池以及电极耳安装后且封闭前的一种软包电芯结构示意图；

图8为本发明实施例提供的电池以及电极耳安装后且封闭前的另一种软包电芯结构示意图；

图9为本发明实施例提供的封口后软包电芯的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种软包电芯壳体的第一壳部和第二壳部展开后的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的软包电芯包装电池的工艺流程图。

附图中标记如下：

1-第一壳部；2-第二壳部；3-自封结构；4-电池；5-电极耳；31-箭头型凸起；32-安装凹槽；33-翼部；34-凸耳；35-立部。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种软包电芯壳体，以有效地解决现有技术中软包电芯壳体封装、后期保养等不方便的问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2-图11，图2为本发明实施例提供的软包电芯的局部剖面结构示意图；图3为本发明实施例提供的软包电芯在电极耳处的剖面结构示意图；图4为本发明实施例提供的自封结构分离且并列设置的软包电芯的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的自封结构一体且并列设置的软包电芯的结构示意图；图6为本发明实施例提供的自封结构封闭前的袋体结构示意图；图7为本发明实施例提供的电池以及电极耳安装后且封闭前的一种软包电芯结构示意图；图8为本发明实施例提供的电池以及电极耳安装后且封闭前的另一种软包电芯结构示意图；图9为本发明实施例提供的封口后软包电芯的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种软包电芯的第一壳部和第二壳部展开后的结构示意图；图11为本发明实施例提供的软包电芯包装电池的工艺流程图。

在一种具体实施例中，本实施例提供了一种软包电芯壳体，具体的，该软包电芯壳体包括第一壳部1和第二壳部2。需要说明的是，其中第一壳部1和第二壳部2并不要求两者分体设置，而是为了方便描述自封结构3所在位置，因此第一壳部1和第二壳部2之间可以是一体结构，也可以是分体结构。当然第一壳部1、第二壳部2可以分别为完整结构，也可以在其内部设置有自封结构3。

其中第一壳部1和第二壳部2边沿对接以合围成能够储放电解液以及电池4的容腔，即通过第一壳部1和第二壳部2边沿对接以组合形成一个袋体结构。第一壳部1与第二壳部2之间对接的周围边沿中，至少一段边沿可通过可开闭的自封结构3连接，而其余边沿处可以通过热封结构、一体成型连接或上述两种方式组合，以进行连接。当然也可以是第一壳部1与第二壳部2之间对接的周围边沿中各段边沿均通过自封结构3连接。当然还可以在自封结构3连接基础上，在边沿处再通过热封结构3进行并行连接，即在自封结构3的外侧处，将第一壳部1和第二壳部2进行连接。其中自封结构3可以参考现有技术中的自封袋中自封结构。需要说明的是，其中一体成型连接，是指两个结构为一整体，并不存在明显的能够区别出的连接结构，即之间连接部分的结构与第一壳部1或第二壳部2其它部位的结构存在相同。

在该软包电芯壳体中，在使用时，如图11所示，在化成之后，可以通过打开自封结构3，进行排气，并在排气完成后，再通过自封结构3封闭。若后期使用过程中，不用进行剪口和再次热封。而且电解液在受热的时候容易分解，从而影响电芯使用寿命，而采用自封结构3，可以通过自封结构3快速补入电解液，操作简单方便。综上所述，该软包电芯壳体能够有效地解决现有技术中软包电芯壳体封装、后期保养等不方便的问题。

在另一种具体实施例中，所述第一壳部1和所述第二壳部2之间对接的周围边沿中，所有本应通过热封结构连接的边沿均通过自封结构3连接。具体的，如图10，可以使第一壳部1和第二壳部2之间对接的边沿中：一部分一体成型连接，另一部分通过所述自封结构3连接。当然也可以是第一壳部1和第二壳部2之间对接的周围边沿中均通过自封结构连接。

具体的，如图10，第一壳部1和第二壳部2之间通过矩形边沿对接，第一壳部1和第二壳部2在一侧边沿处一体成型连接，剩余三侧边沿处通过自封结构3连接。图10为该结构的展开状态。如可采用一个片状结构，沿对称线划分成第一壳部1与第二壳部2，在该对称线两侧，沿边沿分别设置自封结构3相配合的子、母结构，以在绕对称线弯折时，对称线两侧的子、母结构可以完成对接，以进行自封连接。如图10所示，其中片状结构为长方形片状结构。

当然，也可以如图6、图7所示，第一壳部1和所述第二壳部2之间通过矩形边沿对接，矩形边沿中一侧边沿通过自封结构3连接，剩余三侧边沿为一体成型连接。

在另一种具体实施例中，还可以使第一壳部1和所述第二壳部2之间对接的边沿中：一部分边沿通过自封结构3连接，一部分边沿热封连接，以使得在后期补液、排气等过程中，均通过其中自封结构3进行操作。其中：一部分边沿通过自封结构3连接，一部分边沿热封连接：可以是一侧整条边沿中，一部分边沿通过自封结构3连接，另一部分边沿热封连接；也可以是一侧整条边沿通过自封结构3连接，其它侧整条边沿热封连接。

如图8所示，袋体结构在一端处形成开口，该开口用于放入电池4，即第一壳部1和第二壳部2之间对接的周围边沿中，至少一段边沿形成用于电池4通过的开口，该开口中间段通过自封结构3连接，而开口两端段则通过热封结构连接。区别于如图7所示的另一种实施方式，图7中，该开口一端至另一端中均通过自封结构3连接。需要说明的是，图7、图8的结构中开口均处于打开状态。

在另一种具体实施例中，还可以使第一壳部和所述第二壳部之间至少一段边沿，沿边沿内外方向依次并列设置有自封结构和热封结构，以使得在该边沿处，自封结构和热封结构并行设置，热封结构设置于自封结构外侧或内侧。以通过并行设置，使得只有当热封结构和自封结构均打开时，此处边沿才形成对应开口。在使用时，可以通过自封结构封闭后，再在该自封结构外侧，将第一壳部1边沿和第二壳部2边沿进行热封，以形成热封结构。

在另一种具体实施例中，此处优选第一壳部和第二壳部之间至少还包括一段边沿，通过自封结构热熔后形成的热封结构连接。其中自封结构热熔后形成的热封结构是指，上述自封结构中，将一部分自封结构进行热熔，以形成一种热封结构。这种自封结构热熔后形成的热封结构，会明显区别于直接对壳部进行热封所形成的热封结构，前者会形成明显的隆起部分，且会内含其它可打开的自封结构材质。在实际应用中，会形成其它处可打开的自封结构与此处的热熔后的自封结构，在自封结构延伸方向上，单位长度内的重量会一致。在实际应用中，在装入电池后，可以对其中的一部分自封结构进行热封，而使另一部分自封结构依然可打开，以可以进行后续操作。同样也可以是在排气步骤完成后，再对其中的一部分自封结构进行热封，以保留一部分可开闭自封结构，以起到防爆炸的效果，且密封性会更好。

在另一种具体实施例中，在上述实施例的基础上，自封结构3包括插接配合的密封条和密封边，即密封条与密封边构成上述自封结构3的子、母结构。在实际应用中，密封条和密封边，一个设置在第一壳部1、另一个设置在第二壳部2上。但需要说明的是，对于不同的自封结构3，设置方式可以不同，也可以相同，如设置方式不同，此时软包电芯壳体中存在多段自封结构，至少一段自封结构3的密封条设置于第一壳部1、密封边设置于第二壳部2，至少一段自封结构3的密封条设置于第二壳部2、密封边设置于第一壳部1。

对应的，优选其中密封条具有凸起，所述密封边具有与所述凸起相配合的安装凹槽32。具体的，可以使凸起为箭头型凸起31，其中箭头型凸起31包括位于中部的立部35和位于立部35一端的尖型结构，其中尖型结构两侧凸出于立部，以形成翼部33。其中密封边具有与箭头型凸起31相配合的安装凹槽32。即安装凹槽32的槽口两侧具有相向延伸的凸耳34，以锁住插入至安装凹槽32中的箭头型凸起31。因此，在安装凹槽32两侧，其中箭头型凸起31的翼部33与安装凹槽32槽口处凸耳34内侧抵接。具体的，其中立部的厚度与槽口两侧凸耳34之间的间隙对应设置，且优选前者略小于后者；其中两侧翼部33相远离两侧之间的距离与安装凹槽32的内槽宽对应设置，且优选前者略小于后者。

具体的，如图2所示，此处优选箭头型凸起31的两侧翼部33与中间立部之间夹角β均为锐角；安装凹槽32的槽口两侧凸耳34与对应一侧槽壁夹角α为锐角，以使得箭头型凸起31两侧的翼部33均向后延伸，而安装凹槽32的槽口两侧凸耳34相向延伸且均向槽内延伸。均呈锐角能够保证密封的紧密性，同时锐角能够保证更容易进行自封。

在另一种具体实施例中，在上述实施例的基础上，其中第一壳部1和第二壳部2之间至少一段边沿，通过多个并列设置的自封结构3连接，此处并列设置指的是，沿边沿的内外方向并列设置，其中上下文中边沿内外方向是指自封结构3隔离的内外方向，如对于平整的软包电芯壳体，其中边沿内外方向即为中心指向边沿的方向，以使得只有当各个自封结构3均打开时，此处边沿才算打开，才能形成开口。所以能够提高结构密封性，从而避免电解液漏出。如附图4、5，均通过两个沿边沿内外方向并列设置的自封结构3进行连接，区别于附图2、3，尤其附图3所示，是两个自封结构3沿第一壳部1与第二壳部2的连接方向并列设置，这种并列方式，只需要其中的任一自封结构3打开，此处边沿则被打开，打开是指上述容腔与外部连通。

具体，可以使第一壳部1和所述第二壳部2之间至少一段边沿处，沿边沿内外方向并列设置的相邻两个所述自封结构3的安装凹槽部之间一体成型连接或间隙设置，如附图4，相邻两个所述自封结构3的安装凹槽部之间间隙设置，而如附图5所示，相邻两个所述自封结构3的安装凹槽部之间一体成型连接。对应的，此时相邻的两个箭头型凸起31形成上述安装凹槽结构，如一体成型连接时，相邻安装凹槽部彼此相邻的凸耳34和槽壁部组合形成箭头型结构，以使得，具有更好的自封效果。

基于上述实施例中提供的软包电芯，本发明还提供了一种软包电芯壳体，该软包电芯壳体包括上述实施例中任意一种软包电芯。由于该软包电芯壳体采用了上述实施例中的软包电芯，所以该软包电芯壳体的有益效果请参考上述实施例。在实际应用中，其中软包电芯包括电池，所述电池具有电极耳，

在另一种具体实施例中，在上述实施例的基础上，考虑到电极耳5需要穿出上述容腔，基于此，此处优选电极耳5两侧分别通过所述自封结构3与所述第一壳部1和/或所述第二壳部2连接。电极耳5通过其中自封结构3配合安装，从而能够有效避免裸电芯发生偏移，同时也能够避免电解液从极耳处漏出，从而保证密封的有效性。

需要说明的是，其中电极耳5两侧分别通过所述自封结构3与所述第一壳部1和/或所述第二壳部2连接，具体有如下三种方式：

第一种方式：在第一壳部1处开设有穿出口，其中电极耳5从穿出口穿出，电极耳5的两侧与第一壳部1上穿出口两侧口沿均通过自封结构3连接。

第二种方式：在第二壳部2处开设有穿出口，其中电极耳5从穿出口穿出，电极耳5的两侧与第二壳部2上穿出口两侧口沿均通过自封结构3连接。

第三种方式：所述电极耳5从所述第一壳部1和所述第二壳部2之间伸出于外侧，所述电极耳5两侧分别通过所述自封结构3与所述第一壳部1和所述第二壳部2连接，如附图7、8、9所示。

在另一种具体实施例中，在上述实施例的基础上，如果自封结构3强度比较大，则会导致在电池4即将爆炸时无法打开，若自封结构3强度过小，则导致自封结构3打开很容易，进而导致使用寿命很低。基于此，此处优选沿边沿内外方向并列设置的所述自封结构3数量n以及各条所述自封结构3长度L₁、L₂、……、L_n，满足如下要求：0.08(毫米*安时)<0.1n*(L₁+l₂+……+L_n)*Cap./(n+1)<0.3(毫米*安时)，其中L₁、L₂、……、L_n单位均为毫米，Cap.为单体电池容量，单位为Ah(安时)，其中Cap.≥1Ah。以使得，当小于0.08时，电池4会在有爆炸的风险时开口未打开，从而发生爆炸等安全风险；当大于0.3时，电池4打开压力过小，从而使电芯使用寿命太小，不利于电芯的正常使用。更为优选地满足如下要求：0.1(毫米*安时)<0.1n*(L₁+l₂+……+L_n)*Cap./(n+1)<0.2(毫米*安时)。

在上述实施例中，其中自封结构3能够在循环后期，能够快速有效地注入电解液，从而延长电芯的使用寿命；另外有自封结构3的存在能够在电芯化成后更快速的进行排气，不用进行剪口和再次热封；电解液在受热的时候容易分解，从而影响电芯使用寿命；同时自封结构3强度会低于热封结构，因此自封结构3可以作为电芯的防爆结构，能够有效简化制备工艺；

而且在需热封的边均设置自封结构3，能够有效的简化电芯工艺，能够只热封一次，从而保证电芯生产效率，同时有自封结构3的存在，能够避免热封时电解液流出，从而造成封口不紧；同时减少热封次数，能够减少电解液发生变质的可能；

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种软包电芯壳体，包括第一壳部和第二壳部，所述第一壳部和所述第二壳部边沿对接以合围成能够用于储放电解液以及电池的容腔，其特征在于，所述第一壳部和所述第二壳部之间至少一段边沿通过可开闭的自封结构连接；所述自封结构包括插接配合的密封条和密封边，所述密封条具有凸起，所述密封边具有与所述凸起相配合的安装凹槽；所述凸起为箭头型凸起，所述安装凹槽与所述箭头型凸起相配合；所述安装凹槽两侧，所述箭头型凸起的翼部与所述安装凹槽槽口处凸耳内侧抵接。

2.根据权利要求1所述的软包电芯壳体，其特征在于，所述第一壳部和所述第二壳部之间对接的边沿中：一部分一体成型连接，另一部分通过所述自封结构连接。

3.根据权利要求1所述的软包电芯壳体，其特征在于，所述第一壳部和所述第二壳部之间通过矩形边沿对接；所述第一壳部和所述第二壳部在一侧边沿处一体成型连接，剩余三侧边沿处通过所述自封结构连接。

4.根据权利要求1所述的软包电芯壳体，其特征在于，所述第一壳部和所述第二壳部之间对接的边沿中：一部分边沿通过所述自封结构连接，一部分边沿热封连接。

5.根据权利要求1所述的软包电芯壳体，其特征在于，所述第一壳部和所述第二壳部之间至少一段边沿，沿边沿内外方向依次并列设置有所述自封结构和热封结构。

6.根据权利要求1所述的软包电芯壳体，其特征在于，所述箭头型凸起的两侧翼部与中间立部之间夹角均为锐角；和/或所述安装凹槽的槽口两侧凸耳与对应一侧槽壁夹角为锐角。

7.根据权利要求6所述的软包电芯壳体，其特征在于，所述第一壳部和所述第二壳部之间至少一处边沿，通过多个沿边沿内外方向并列设置的所述自封结构连接。

8.根据权利要求1所述的软包电芯壳体，其特征在于，所述第一壳部和所述第二壳部之间至少一段边沿，沿边沿内外方向并列设置的相邻两个所述自封结构的安装凹槽部之间一体成型连接和/或间隙设置。

9.一种软包电芯，包括电池，所述电池具有电极耳，其特征在于，还包括如权利要求1-8任一项所述的软包电芯外壳，所述电极耳两侧分别通过所述软包电芯外壳的自封结构与所述第一壳部和/或所述第二壳部连接。

10.根据权利要求9所述的软包电芯，其特征在于，所述电极耳从所述第一壳部和所述第二壳部之间伸出于外侧，所述电极耳两侧分别通过所述自封结构与所述第一壳部和所述第二壳部连接。

11.根据权利要求9-10任一项所述的软包电芯，其特征在于，沿边沿内外方向并列设置的所述自封结构数量n以及各条所述自封结构长度L₁、L₂、……、L_n，满足如下要求：0.08<0.1n*（L₁+l₂+……+L_n）*Cap./(n+1)<0.3，其中L₁、L₂、……、L_n单位均为毫米，Cap.为单体电芯容量，单位为Ah（安时），其中Cap.≥1Ah。

12.根据权利要求9-10任一项所述的软包电芯，其特征在于，沿边沿内外方向并列设置的所述自封结构数量n以及各条所述自封结构长度L₁、L₂、……、L_n，满足如下要求：0.1<0.1n*（L₁+l₂+……+L_n）*Cap./(n+1)<0.2，其中L₁、L₂、……、L_n单位均为毫米，Cap.为单体电芯容量，单位为Ah（安时），其中Cap.≥1Ah。