CN114335880A - 一种极耳及软包电池 - Google Patents

Abstract

一种极耳，用于与位于软包电池的封装袋内的极芯连接，该极耳包括极耳本体，极耳本体包括位于软包电池的封装袋内的第一段和位于封装袋外的第二段，且极耳本体内设有排气通道，排气通道的入口位于第一段，且排气通道的入口与封装袋的内部空间连通，排气通道的出口位于第二段，且排气通道的出口处设有防爆结构。该极耳上设有排气通道和防爆结构，从而可实现对软包电池内部气压的释放，使得软包电池具有防爆能力，提高了软包电池的使用安全性。

Description

一种极耳及软包电池

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种极耳及软包电池。

背景技术

不论是3C电子产品领域还是电动汽车领域，电池都是其重要组成部件之一，电池的发展也会牵动着这些领域的发展。由于在电池循环过程中，副反应的发生在所难免，副反应的发生通常伴随有气体的产生，因而会造成电池内部气压过大，严重的还会造成电池爆炸等，从而给电池的使用带来安全隐患。现有的硬壳电池通常是在电池壳体上设置防爆装置，可在电池内部产生的气体达到一定压力时，触发防爆装置，使得电池内部气体可以释放到电池外，达到泄压的目的，从而可提高电池的使用安全性。然而对于软包电池而言，由于其外壳质地较软，使得这类电池不易在壳体上设置防爆装置，因而软包电池的防爆问题是目前急需解决的一个难题。

发明内容

本申请的目的是为解决现有技术中软包电池不具备防爆能力，使得在使用过程中存在安全隐患的技术问题，本申请提供了一种极耳及软包电池，通过在电池极耳上设置防爆结构，使得软包电池也具备了防爆能力，大大提高了软包电池的使用安全性。

为实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种极耳，用于与位于软包电池的封装袋内的极芯连接，所述极耳包括极耳本体，所述极耳本体包括位于所述封装袋内的第一段和位于所述封装袋外的第二段；所述极耳本体内设有排气通道，所述排气通道的入口位于所述第一段，所述排气通道的入口与所述封装袋的内部空间连通，所述排气通道的出口位于所述第二段，且所述排气通道的出口处设有防爆结构。

在本申请的一些实施例中，所述极耳本体包括第一金属片和第二金属片，所述第一金属片和所述第二金属片连接以限定出所述排气通道。

在本申请的一些实施例中，所述第一金属片上设有凹陷区，所述第二金属片封盖所述凹陷区的开口以限定出所述排气通道。

在本申请的一些实施例中，所述第一金属片一体成型形成所述凹陷区。

在本申请的一些实施例中，所述极耳还包括极耳胶，所述极耳胶与所述封装袋的封装边对应，所述极耳胶用于连接所述极耳本体与所述封装袋，所述凹陷区中设有支撑筋，至少部分所述支撑筋与所述极耳胶对应。

在本申请的一些实施例中，所述排气通道的入口设有多个，且多个所述排气通道的入口分布于所述第一段的不同侧，所述排气通道的出口为一个，且所述排气通道的出口远离所述第二段的边缘设置。

在本申请的一些实施例中，所述第一段具有连接部，所述连接部用于与所述软包电池的极芯连接，所述排气通道避开所述连接部设置。

在本申请的一些实施例中，所述排气通道包括第一通道、第二通道和第三通道，所述第一通道和所述第二通道分布于所述连接部相对的两侧，所述第三通道位于所述第一通道和所述第二通道之间，所述第一通道的出口和所述第二通道的出口均与所述第三通道的入口连通，所述第一通道的入口和所述第二通道的入口被构造为所述排气通道的入口，所述第三通道的出口被构造为所述排气通道的出口。

在本申请的一些实施例中，所述防爆结构为设于所述第二段的刻痕；或者，所述防爆结构为设于所述第二段的防爆膜；或者，所述防爆结构为设于所述第二段的防爆片。

本申请所提供的极耳，其上设有可供气体流动的排气通道，且排气通道的入口位于电池的封装袋内，排气通道的出口位于电池的封装外，且排气通道的出口处设有防爆结构，使得软包电池在循环中内部产生的气体，可沿着排气通道流动到防爆结构处，当产生的气体较多时，防爆结构处的气压增大，则会触发防爆结构，使得软包电池内部产生的气体可通过防爆结构排出到电池外，从而使得软包电池达到泄压的目的，避免了软包电池因内部气压过大导致的鼓胀、爆炸等现象发生，提高了软包电池的使用安全性。此外，本申请通过在极耳上设置防爆结构，使得软包电池也可具备防爆能力。

第二方面，本申请提供了一种软包电池，包括封装袋、极芯和极耳，所述极芯设于所述封装袋内，所述极耳与所述极芯连接，所述极耳为上所述的极耳。

与现有技术相比，本申请所提供的软包电池，其极耳上设有排气通道和防爆结构，因而电池在循环中产生的气体可沿着排气通道到达防爆结构处，当产生的气体较多时，可触发防爆结构，从而达到电池泄压的目的，提高了软包电池的安全性。本申请通过将防爆装置设置在极耳上，解决了软包电池的壳体上不易设置防爆装置的问题，从而使得软包电池也可具备防爆能力。

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为根据本申请一实施例的极耳的示意图；

图2为根据本申请一实施例的极耳本体的爆炸图；

图3为根据本申请一实施例的极耳的第一金属片的示意图；

图4为根据本申请一实施例的极耳的第二金属片的示意图；

图5为根据本申请一实施例的软包电池的示意图；

附图标记：

极耳本体 1；第一金属片 11；第一通道 111；第一水平段 1111；第一倾斜段 1112；第二通道 112；第二水平段 1121；第二倾斜段 1122；第三通道 113；支撑筋 114；连接部115；第二金属片 12；防爆结构 121；极耳胶 2；软包电池 100；封装袋 101；封装边 102。

具体实施方式

下面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。

本申请公开了一种软包电池，包括封装袋101、极芯和极耳，极芯设于封装袋101内，极耳与极芯连接。

在本申请的一些实施例中，封装袋101为铝塑膜，铝塑膜靠近极芯的一面为聚丙烯层，该层在一定温度下具有粘结性，因而可采用热封的方式，即对封装袋101的封口处施加一定的温度，聚丙烯层可粘接在一起实现对封装袋101的密封，封装边102即位于封口处。在一些实施例中，封装袋还可选择树脂类材料等。

如图1-4所示，本申请所公开的极耳，包括极耳本体1，极耳本体1包括位于封装袋101内的第一段和位于封装袋101外的第二段，极耳本体1内设有排气通道，排气通道的入口位于极耳本体1的第一段，且排气通道的入口与封装袋101的内部空间连通，排气通道的出口位于第二段，且排气通道的出口处设有防爆结构121。

也就是说防爆结构121是位于封装袋101外部的，当软包电池在循环中，由于副反应等发生而产生气体时，由于排气通道的入口是与封装袋101的内部空间连通的，因而产生的气体可通过排气通道的入口进入通道，沿着排气通道流动到排气通道的出口处，由于出口处设有防爆结构121，当产生的气体较多，防爆结构121处的气压增大到防爆结构121的极限值时，防爆结构121会被触发，使得排气通道中的气体通过防爆结构121释放到封装袋101外，达到软包电池泄压的目的，避免了封装袋101鼓胀带来的电池安全问题，如起火、爆炸等。

需要说明的时，本申请的极耳可以为电池的正极耳也可以为负极耳。

在本申请的一些实施例中，极耳本体1包括第一金属片11和第二金属片12，且第一金属片11和第二金属片12连接以限定出排气通道。

在本申请的一些实施例中，第一金属片11上设有凹陷区，第二金属片12封盖凹陷区的开口以限定出排气通道。

在具体实施例中，如图2-3所示，第一金属片11和第二金属片12的大小一致，第一金属片11上设置有凹陷区，第二金属片12封盖在凹陷区的开口处，封口后的凹陷区为排气通道。其中，第二金属片12与第一金属片11对齐后连接，可通过将第一金属片11与第二金属片12焊接为一体，以实现第二金属片12对凹陷区开口处的密封，焊接方式可为钎焊、扩散焊等，且焊接的位置需要避开凹陷区。优选情况下，第一金属片11除了凹陷区外的其他部分均与第二金属片12焊接在一起，从而可确保软包电池内部产生的气体只能沿着凹陷区即排气通道流动，避免气体扩散，使得气体能够集中，从而可及时触发防爆结构121，保证电池安全。

其中，凹陷区是沿着远离第二金属片12的方向形成的凹陷结构。

在本申请一些实施例中，第一金属片11上设有第一凹陷区，第二金属片12上设有与第一凹陷区相同的第二凹陷区，第一金属片11和第二金属片12连接以使第一凹陷区与第二凹陷区对应，且第一凹陷区与第二凹陷区对接形成排气通道；其中，第一凹陷区是沿着远离第二金属片12的方向形成的凹陷结构，第二凹陷区是沿着远离第一金属片11的方向形成的凹陷结构。第一金属片11和第二金属片12除了凹陷区外的其他部分均需连接在一起，连接方式可选择焊接。

在本申请一些实施例中，第一金属片11可一体成型形成凹陷区。

例如，可采用对第一金属片11冲压的方式形成凹陷区，一体成型可减少零部件间的组装工序，提高生产效率等。

在本申请一些实施例中，第一段具有连接部115，连接部115用于与软包电池的极芯连接，且排气通道避开连接部115设置。换言之，连接部115位于排气通道外。

一般地，软包电池的极芯包括极片和隔膜，极片包括集流体和活性材料层，通过极耳与集流体间的连接，以实现极耳与极芯的连接。

如图1、3所示，极耳本体1的第一段具有连接部115，连接部115用于连接集流体，以实现极耳与极芯的连接。由于集流体和极耳本体1均为金属，因而连接部115与集流体可采用焊接、铆接等方式进行连接。由于排气通道的一部分处于第一段，为了保证气体能够在排气通道中顺利流通，排气通道需避开连接部115设置，也就是说，连接部115处于排气通道的外面，例如，排气通道可围绕连接部115设置。

如图3所示，在本申请一些实施例中，连接部115设置在第一段的远离第二段的中间位置，这样既便于连接部115与集流体间的连接，又便于排气通道的布置，使得排气通道的设置较为简单，可使得气体沿着较短的路径到达防爆结构121处。

在本申请一些实施例中，如图3所示，排气通道的入口设有多个，且多个排气通道的入口分布于第一段的不同侧，排气通道的出口为一个，且排气通道的出口远离第二段的边缘设置。

也就是说，排气通道的入口不止一个，多个入口的设置，为气体能够较快的进入排气通道提供了机会，使得气体可及时的进入排气通道，不仅如此，多个入口的设置，还可避免因一个入口被堵时，气体无法进入排气通道的现象发生。排气通道的出口设置在第二段远离边缘处的位置，也就是说，排气通道的出口位于第二段的非边缘处，从而可避免因边缘处第一金属片11与第二金属片12间的焊接效果不佳，气体从第一金属片11和第二金属片12之间流出导致的防爆结构无法被触发而失效，给电池的使用带来安全隐患的现象发生，因而排气通道出口位置的设置，提到了电池的使用安全性。

在本申请一些实施例中，排气通道包括第一通道111、第二通道112和第三通道113，第一通道111、第二通道112和第三通道113即为第一金属片11上的凹陷区，第一通道111和第二通道112分布于连接部115相对的两侧，第三通道113位于第一通道111和第二通道112之间，第一通道111的出口和第二通道112的出口均与第三通道113的入口连通，第一通道111的入口和第二通道112的入口被构造为排气通道的入口，第三通道113的出口被构造为排气通道的出口。

具体的，如图2-3所示，第一通道111的入口和第二通道112的入口均设有多个，且第一通道111的入口和第二通道112的入口分布在连接部115相对的两侧，位于不同侧的入口的设置，可便于气体就近进入排气通道，即电池内部产生的气体可及时进入排气通道中，此外，还可防止因一个入口被堵导致气体无法进入排气通道的现象发生，为气体进入排气通道提供了机会。进一步地，第三通道113包括两个入口，且两个入口分别位于第三通道113的两端，第一通道111的出口和第二通道112的出口分别与第三通道113的两个入口对应连通，第三通道113的出口即为排气通道的出口。

进一步地，如图2所示，第三通道113的出口远离第二段的边缘设置，且第一通道111和第二通道112位于第二段的部分也均设置在远离第二段的边缘位置。排气通道在第二段中的布置，是为了使得第一金属片11和第二金属片12在第二段有着更大的焊接面积，确保两金属片在第二段的连接紧密性，确保气体只能在排气通道内流动，而不能在两金属片间非排气通道的位置流动，避免气体扩散，确保防爆结构121可被及时触发，保障电池安全。

进一步地，如图3所示，箭头的方向表示气体进入排气通道以及在排气通道中流动的方向。其中，第一通道111和第二通道112分布在连接部115相对的两侧，第三通道113位于第二段，且第三通道113的两端均远离极耳本体1的边缘，第三通道113的两端形成第三通道113的两个入口；第一通道111包括第一水平段1111和第一倾斜段1112，第一水平段1111的入口为第一通道111的入口，第一水平段1111的出口与第一倾斜段1112的入口连通，第一倾斜段1112的出口与第三通道113靠近第一通道111的入口连通，其中，第一通道111朝向第二通道112的方向倾斜形成第一倾斜段1112；第二通道112包括第二水平段1121和第二倾斜段1122，第二水平段1121的入口为第二通道112的入口，第二水平段1121的出口与第二倾斜段1122的入口连通，第二倾斜段1122的出口与第三通道113靠近第二通道112的入口连通，其中，第二通道112朝向第一通道111的方向倾斜形成第二倾斜段1122。第一倾斜段1112和第二倾斜段1122的设置，可缩短气体从排气通道的入口到达排气通道的出口的传输距离，使得气体可较快的到达排气通道的出口处，即防爆结构121处，从而能够及时的触发防爆结构121，确保电池安全。

在本申请一些实施例中，排气通道包括第一通道111和第二通道112，第一通道111的出口和第二通道112的出口相重合，为排气通道的出口，第一通道111的入口和第二通道112的入口形成为排气通道的入口。

在本申请一些实施例中，防爆结构121为设于第二段的刻痕；或者，防爆结构121为设于第二段的防爆膜；或者，防爆结构121为设于第二段的防爆片。

对于防爆结构121的具体设置方式并不做要求，只需满足防爆结构121可在一定气压下被触发即可。

如图4所示，防爆结构121设于第二金属片12上，防爆结构121与排气通道的出口对应，即防爆结构121也设置在远离第二段的边缘位置。防爆结构121为刻痕，刻痕的深度和大小影响着触发防爆结构121时所需要的气压，因而可根据实际设计的电池容量、大小等参数进行确定。

在本申请一些实施例中，防爆结构121还可设置在第一金属片11上。

在本申请一些实施例中，极耳还包括极耳胶2，极耳胶2与封装袋101的封装边102对应，极耳胶用于连接极耳本体1与封装袋101，凹陷区中设有支撑筋114，至少部分支撑筋114与极耳胶2对应。

对于软包电池，极耳本体1与封装袋101内的极芯相连后，还需要引出封装袋101外，以便于与其他软包电池或用电设备电连接，为了保证极耳本体1所在的封装袋101的封口处的密封效果，极耳本体1上还设有极耳胶2，如图1、5所示，极耳胶2包裹极耳本体1，且极耳胶2与封装袋101的封装边102相对应，因而在对封装袋101进行封口时，极耳胶2会与封装边102连接在一起，从而实现极耳本体1所在的封装袋101的封口处的密封。

由于凹陷区有一部分是与极耳胶2相对应的，即凹陷区有一部分是位于封装袋101的封装边102位置的，因而在进行施压封口时，可能会造成凹陷区的塌陷，不仅会堵塞排气通道，影响气体的流动，还可能会造成封口处局部压力降低，影响密封效果。

因而，在本申请一些实施例中，通过在凹陷区中设置支撑筋114，且至少部分支撑筋114与极耳胶2对应，从而可解决上述问题。

也就是说，至少部分支撑筋114是处于封装袋101的封装边102处的。如图2-3所示，支撑筋114可为沿着排气通道延伸的长条状的物件，支撑筋114的形状、数量等可根据实际电池大小、极耳大小等进行调整，本申请中并不做要求。支撑筋114可为第一金属片11一体成型而成，例如可在对第一金属片11进行冲压得到凹陷区前，就已预留出支撑筋114的位置，即支撑筋114为未冲压前的第一金属片11的一部分；或者，也可为凹陷区中额外引入的物件，例如可在凹陷区中通过焊接等方式引入支撑筋114。对于支撑筋114的制备在本申请中不做要求，只需满足支撑筋114沿靠近第二金属片12的方向凸出所述凹陷区的底面即可。凹陷区中支撑筋114的设置，可以较好的解决上述提到的可能存在的问题，即凹陷区的坍塌、封口处的密封效果不佳等。

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)

1.一种极耳，用于与位于软包电池的封装袋内的极芯连接，其特征在于，所述极耳包括：

极耳本体，所述极耳本体包括位于所述封装袋内的第一段和位于所述封装袋外的第二段；

所述极耳本体内设有排气通道，所述排气通道的入口位于所述第一段，所述排气通道的入口与所述封装袋的内部空间连通，所述排气通道的出口位于所述第二段，且所述排气通道的出口处设有防爆结构。

2.根据权利要求1所述的极耳，其特征在于，所述极耳本体包括第一金属片和第二金属片，所述第一金属片和所述第二金属片连接以限定出所述排气通道。

3.根据权利要求2所述的极耳，其特征在于，所述第一金属片上设有凹陷区，所述第二金属片封盖所述凹陷区的开口以限定出所述排气通道。

4.根据权利要求3所述的极耳，其特征在于，所述第一金属片一体成型形成所述凹陷区。

5.根据权利要求3所述的极耳，其特征在于，所述极耳还包括极耳胶，所述极耳胶与所述封装袋的封装边对应，所述极耳胶用于连接所述极耳本体与所述封装袋，所述凹陷区中设有支撑筋，至少部分所述支撑筋与所述极耳胶对应。

6.根据权利要求1所述的极耳，其特征在于，所述排气通道的入口设有多个，且多个所述排气通道的入口分布于所述第一段的不同侧，所述排气通道的出口为一个，且所述排气通道的出口远离所述第二段的边缘设置。

7.根据权利要求1所述的极耳，其特征在于，所述第一段具有连接部，所述连接部用于与所述软包电池的极芯连接，所述排气通道避开所述连接部设置。

8.根据权利要求6所述的极耳，其特征在于，所述排气通道包括第一通道、第二通道和第三通道，所述第一通道和所述第二通道分布于所述连接部相对的两侧，所述第三通道位于所述第一通道和所述第二通道之间，所述第一通道的出口和所述第二通道的出口均与所述第三通道的入口连通，所述第一通道的入口和所述第二通道的入口被构造为所述排气通道的入口，所述第三通道的出口被构造为所述排气通道的出口。

9.根据权利要求1所述的极耳，其特征在于，所述防爆结构为设于所述第二段的刻痕；或者，所述防爆结构为设于所述第二段的防爆膜；或者，所述防爆结构为设于所述第二段的防爆片。

10.一种软包电池，包括封装袋、极芯和极耳，其特征在于，所述极芯设于所述封装袋内，所述极耳与所述极芯连接，所述极耳为如权利要求1-9任一项所述的极耳。

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