CN205543031U - 一种裸电芯绝缘片及使用该绝缘片的电池 - Google Patents
一种裸电芯绝缘片及使用该绝缘片的电池 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种动力电池用裸电芯绝缘片及使用该绝缘片的动力电池。该绝缘片包括第一基片、第二基片和第三基片，所述第一基片和所述第三基片通过所述第二基片连接，所述第一基片和所述第二基片之间设置有第一折痕，所述第二基片和所述第三基片之间设置有第二折痕。与现有技术相比，本实用新型绝缘片设计简单、操作简便，具有良好的绝缘效果；包覆在裸电芯的外表面，能有效防止壳体与裸电芯的直接接触，提高电池的安全可靠性能。
Description
技术领域
本实用新型属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种动力电池用裸电芯绝缘片及使用该绝缘片的动力电池。
背景技术
锂离子动力电池因具有高能量密度、高工作电压和长使用寿命等优点，已经在各种电动工具中得到了广泛的应用，如电动自行车、电动摩托车和电动汽车等各种电动交通工具。
目前，虽然国家大力支持和发展新能源汽车，但因动力电池接触短路等引起的电动汽车爆炸的新闻却屡见不鲜。因此，如何解决动力电池的安全性问题一直是业界研究的热点。而目前多数的动力电池，一般将裸电芯直接入壳封装，然后注入电解液再经顶封而形成。但众所周知的是，电动汽车在行进过程中难免会发生颠簸、磕碰，从而对安装在汽车上的动力电池造成震动和冲击，这样很容易使得裸电芯与铝壳或者钢壳接触引发短路问题。
因此，如何加强裸电芯与壳体的绝缘性能是解决动力电池安全问题的一个重要方向。有鉴于此，确有必要研发一种包覆在裸电芯外表面的绝缘片，以防止壳体与电芯的直接接触，提高电池的安全性能。
实用新型内容
本实用新型的目的之一在于：提供一种简单实用的裸电芯绝缘片及使用该绝缘片的电池，该绝缘片具有良好的绝缘效果，包覆在裸电芯的外表面，能有效防止壳体与裸电芯的直接接触，提高电池的安全可靠性能。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下解决方案：
一种裸电芯绝缘片，包括第一基片、第二基片和第三基片，所述第一基片和所述第三基片通过所述第二基片连接，所述第一基片和所述第二基片之间设置有第一折痕，所述第二基片和所述第三基片之间设置有第二折痕；所述第一基片包括第一折起片、第一侧折片和第二侧折片，所述第一侧折片和所述第二侧折片通过所述第一折起片连接，所述第一折起片和所述第一侧折片之间设置有第三折痕，所述第一折起片和所述第二侧折片之间设置有第四折痕；所述第三基片包括第二折起片、第三侧折片和第四侧折片，所述第三侧折片和所述第四侧折片通过所述第二折起片连接，所述第二折起片和所述第三侧折片之间设置有第五折痕，所述第二折起片和所述第四侧折片之间设置有第六折痕；所述第三折痕和所述第五折痕设置在同一水平线上，所述第四折痕和所述第六折痕设置在同一水平线上。
本实用新型所述绝缘片包括三部分：第一基片、第二基片和第三基片；其中，绝缘片的第一基片用于包裹裸电芯的第一宽侧面以及窄侧面；绝缘片的第三基片用于包裹裸电芯的第二宽侧面以及窄侧面；绝缘片的第二基片为底托片，用于包裹裸电芯的底部。本实用新型绝缘片设计简单、操作简便，具有良好的绝缘效果；包覆在裸电芯的外表面，能有效防止壳体与裸电芯的直接接触，提高电池的安全性能。
优选的，所述第二基片设置有通孔。设置通孔能够提高电解液对裸电芯的浸润效率，并使得电解液均匀浸润裸电芯。
优选的，所述第二基片包括底片、第三折起片和第四折起片，所述第三折起片和所述底片通过第七折痕连接，所述第四折起片和所述底片通过第八折痕连接，所述第七折痕与所述第三折痕设置在同一水平线上，所述第八折痕与所述第四折痕设置在同一水平线上。若仅是把第一基片和第三基片的侧折片翻折，在裸电芯的重压下，第二基片会产生一定的形变，出现绝缘片对裸电芯底部包裹不严，使裸电芯的侧底部裸露的现象，从而存在裸电芯底部与电池壳体接触的风险。作为进一步改进，在第二基片左右两侧加设第三折起片和第四折起片，其作用是进一步加强绝缘片对裸电芯的绝缘保护，使裸电芯与电池壳体完全绝缘。
其中，所述绝缘片按折痕折起后呈中空方体结构。首先将第一基片的第一折起片沿第一折痕向上翻折90°，将第三基片的第二折起片沿第二折痕向上翻折90°，使绝缘片呈“U”字型；然后将绝缘片放置在固定的包装夹具中，再将裸电芯放置到包装夹具中，之后将第一基片超出裸电芯部分的第一侧折片和第二侧折片翻折，再将第三基片超出裸电芯部分的第三侧折片和第四侧折片翻折，翻折完成后绝缘片呈中空方体结构，使绝缘片完全覆盖住裸电芯。
优选的，所述通孔的形状设置为圆形。
所述第一折起片和所述第二折起片的尺寸大小相同。
所述第一侧折片和所述第二侧折片的尺寸大小相同，所述第三侧折片和所述第四侧折片的尺寸大小相同。
所述第一侧折片的宽度w小于或等于所述第三侧折片的宽度w’。这样设置既能起到绝缘保护的作用，又能起到节省用材的目的。
所述绝缘片的厚度设置为0.001~5mm。若绝缘片过厚，则会降低动力电池的能量密度；若绝缘片过薄，则强韧度不够，较容易破损，起不到良好的绝缘作用。
本实用新型的目的之二在于：提供一种使用上述绝缘片的电池，使得该电池具有良好的绝缘效果和较高的安全可靠性。
一种使用上述绝缘片的电池，包括裸电芯、电解液、容纳裸电芯和电解液的电池壳体、以及密封安装于所述电池壳体上的顶盖，所述裸电芯的外表面包裹有绝缘片，所述的绝缘片为以上所述的绝缘片。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型绝缘片设计简单、操作简便，具有良好的绝缘效果；包覆在裸电芯的外表面，能有效防止壳体与裸电芯的直接接触，提高电池的安全可靠性能。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图之一。
图2为本实用新型的结构示意图之二。
图中：1-第一基片；11-第一折起片；12-第一侧折片；13-第二侧折片；14-第三折痕；15-第四折痕；2-第二基片；21-底片；22-通孔；23-第三折起片；24-第七折痕；25-第四折起片；26-第八折痕；3-第三基片；31-第二折起片；32-第三侧折片；33-第四侧折片；34-第五折痕；35-第六折痕；4-第一折痕；5-第二折痕。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式和说明书附图对本实用新型及其有益效果作进一步详细说明，但是，本实用新型的具体实施方式并不局限于此。
如图1~2所示：一种裸电芯绝缘片，包括第一基片1、第二基片2和第三基片3，第一基片1和第三基片3通过第二基片2连接，第一基片1和第二基片2之间设置有第一折痕4，第二基片2和第三基片3之间设置有第二折痕5；第一基片1包括第一折起片11、第一侧折片12和第二侧折片13，第一侧折片12和第二侧折片13通过第一折起片11连接，第一折起片11和第一侧折片12之间设置有第三折痕14，第一折起片11和第二侧折片13之间设置有第四折痕15；第三基片3包括第二折起片31、第三侧折片32和第四侧折片33，第三侧折片32和第四侧折片33通过第二折起片31连接，第二折起片31和第三侧折片32之间设置有第五折痕34，第二折起片31和第四侧折片33之间设置有第六折痕35；第三折痕14和第五折痕34设置在同一水平线上，第四折痕15和第六折痕35设置在同一水平线上。
本实用新型绝缘片包括三部分：第一基片1、第二基片2和第三基片3；其中，绝缘片的第一基片1用于包裹裸电芯的第一宽侧面以及窄侧面；绝缘片的第三基片3用于包裹裸电芯的第二宽侧面以及窄侧面；绝缘片的第二基片2用于包裹裸电芯的底部。本实用新型绝缘片设计简单、操作简便，具有良好的绝缘效果；包覆在裸电芯的外表面，能有效防止壳体与裸电芯的直接接触，提高电池的安全性能。
优选的，第二基片2设置有圆形通孔22。设置通孔22能够提高电解液对裸电芯的浸润效率，并使得电解液均匀浸润裸电芯。
优选的，第二基片2包括底片21、第三折起片23和第四折起片25，第三折起片23和底片21通过第七折痕24连接，第四折起片25和底片21通过第八折痕26连接，第七折痕24与第三折痕14设置在同一水平线上，第八折痕26与第四折痕15设置在同一水平线上。若仅是把第一基片1和第三基片3的侧折片翻折，在裸电芯的重压下，第二基片2会产生一定的形变，出现绝缘片对裸电芯底部包裹不严，使裸电芯的侧底部裸露的现象，从而存在裸电芯底部与电池壳体接触的风险。作为进一步改进，在第二基片2左右两侧加设第三折起片23和第四折起片25，其作用是进一步加强绝缘片对裸电芯的绝缘保护，使裸电芯与电池壳体完全绝缘。
第一折起片11和第二折起片31的尺寸大小相同，第一侧折片12和第二侧折片13的尺寸大小相同，第三侧折片32和第四侧折片33的尺寸大小相同。
第一侧折片12的宽度w小于或等于第三侧折片32的宽度w’。这样设置既能起到绝缘保护的作用，又能起到节省用材的目的。
绝缘片的厚度设置为1mm。若绝缘片过厚，则会降低动力电池的能量密度；若绝缘片过薄，则强韧度不够，较容易破损，起不到良好的绝缘作用。
其中，绝缘片按折痕折起后呈中空方体结构。
该绝缘片的具体使用方法如下：首先将第一基片1的第一折起片11沿第一折痕4向上翻折90°，将第三基片3的第二折起片31沿第二折痕5向上翻折90°，使绝缘片呈“U”字型；然后将绝缘片放置在固定的包装夹具中，再将裸电芯放置到包装夹具中，之后将第一基片1超出裸电芯部分的第一侧折片12和第二侧折片13翻折，再将第三基片3超出裸电芯部分的第三侧折片32和第四侧折片33翻折，翻折完成后绝缘片呈中空方体结构，使绝缘片完全覆盖住裸电芯。
一种使用上述绝缘片的电池，包括裸电芯、电解液、容纳裸电芯和电解液的电池壳体、以及密封安装于电池壳体上的顶盖，裸电芯的外表面包裹有绝缘片。
使用该绝缘片的电池的具体制备过程如下：
正极片的制备：以钴酸锂（LiCoO2)作为正极活性物质，以碳黑作为导电剂，以聚偏二氟作乙烯作为粘结剂，以N,N-二甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂，将上述原料搅拌混合均匀形成正极浆料；将正极浆料涂布在正极集流体铝箔的两面，干燥后，经轧制、切割形成预定尺寸的正极片。
负极片的制备：以石墨作为负极活性物质，以聚偏二氟作乙烯作为粘结剂，以去离子水作为溶剂，将上述原料搅拌混合均匀，形成负极浆料；将负极浆料涂布在负极集流体铜箔的两面，干燥后，经轧制、切割形成预定尺寸的负极片。
隔膜：选用聚乙烯/聚丙烯复合多孔隔膜。
电解液的制备：先将碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）和碳酸二甲酯（DMC）按照质量比1：1：1混合均匀，形成混合溶剂，然后加入六氟磷酸锂（LiFP6），并使LiFP6的浓度为1.2M，得到电解液。
裸电芯的制备：将上述制备的正极片、负极片和隔膜通过卷针卷绕成电芯。
电池的制备：将绝缘片放置在固定的包装夹具中，再将制备的裸电芯放置到包装夹具中，之后将第一基片1超出裸电芯部分的第一侧折片12和第二侧折片13翻折，再将第三基片3超出裸电芯部分的第三侧折片32和第四侧折片33翻折，使绝缘片完全覆盖住裸电芯，再将包覆绝缘片的裸电芯置于铝壳中，并注入电解液，最后加装顶盖并封装，即制得本实用新型使用上述绝缘片的电池。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (10)
1.一种裸电芯绝缘片，其特征在于：包括第一基片、第二基片和第三基片，所述第一基片和所述第三基片通过所述第二基片连接，所述第一基片和所述第二基片之间设置有第一折痕，所述第二基片和所述第三基片之间设置有第二折痕；所述第一基片包括第一折起片、第一侧折片和第二侧折片，所述第一侧折片和所述第二侧折片通过所述第一折起片连接，所述第一折起片和所述第一侧折片之间设置有第三折痕，所述第一折起片和所述第二侧折片之间设置有第四折痕；所述第三基片包括第二折起片、第三侧折片和第四侧折片，所述第三侧折片和所述第四侧折片通过所述第二折起片连接，所述第二折起片和所述第三侧折片之间设置有第五折痕，所述第二折起片和所述第四侧折片之间设置有第六折痕；所述第三折痕和所述第五折痕设置在同一水平线上，所述第四折痕和所述第六折痕设置在同一水平线上。
2.根据权利要求1所述的一种裸电芯绝缘片，其特征在于：所述第二基片设置有通孔。
3.根据权利要求1所述的一种裸电芯绝缘片，其特征在于：所述第二基片包括底片、第三折起片和第四折起片，所述第三折起片和所述底片通过第七折痕连接，所述第四折起片和所述底片通过第八折痕连接，所述第七折痕与所述第三折痕设置在同一水平线上，所述第八折痕与所述第四折痕设置在同一水平线上。
4.根据权利要求1所述的一种裸电芯绝缘片，其特征在于：所述绝缘片按折痕折起后呈中空方体结构。
5.根据权利要求2所述的一种裸电芯绝缘片，其特征在于：所述通孔的形状设置为圆形。
6.根据权利要求1所述的一种裸电芯绝缘片，其特征在于：所述第一折起片和所述第二折起片的尺寸大小相同。
7.根据权利要求6所述的一种裸电芯绝缘片，其特征在于：所述第一侧折片和所述第二侧折片的尺寸大小相同，所述第三侧折片和所述第四侧折片的尺寸大小相同。
8.根据权利要求7所述的一种裸电芯绝缘片，其特征在于：所述第一侧折片的宽度w小于或等于所述第三侧折片的宽度w’。
9.根据权利要求1所述的一种裸电芯绝缘片，其特征在于：所述绝缘片的厚度设置为0.001~5mm。
10.一种电池，包括裸电芯、电解液、容纳裸电芯和电解液的电池壳体、以及密封安装于所述电池壳体上的顶盖，其特征在于：所述裸电芯的外表面包裹有绝缘片，所述绝缘片为权利要求1~9任一项所述的绝缘片。
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