CN206322794U - 一种充电宝的扁平式超薄电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种充电宝的扁平式超薄电池，包括外壳和安装于外壳内的电芯主体，该电芯主体与外壳之间设置有缓冲层，该缓冲层的设置可以增加整体的缓冲、吸震及散压功效；所述电芯主体包括保护壳、由第一极片、第一隔膜、第二极片、第二隔膜依次叠置卷绕而成的扁平状电芯，其在卷绕时，严格控制每一层所在的位置的卷绕起始点，使电芯的内部无需空卷隔膜层，从而减少了电芯的厚度，提高了二次电池的能量密度。

Description

一种充电宝的扁平式超薄电池

技术领域

本实用新型涉及电池领域技术，尤其是指一种充电宝的扁平式超薄电池。

背景技术

目前市场上广泛应用的二次电池，都由二次电池的电芯和外壳组成。其中，电芯为活性部件，一般由正极极片、负极极片以及设置在正极极片和负极极片之间的隔膜层叠或者卷绕而成。正极片包括正极集流体及涂覆在正极集流体表面的正极活性物质；负极片包括负极集流体及涂覆在负极集流体表面的负极活性物质。

随着商业化电池的进一步发展，市场对二次电池能量密度(ED)的要求越来越高，目前传统的卷绕方式中，极耳的设置位置为偏芯结构，极片和隔膜卷绕成扁平状的电芯，隔离膜起始端需要空绕半周，形成两层空卷的隔离膜，不但造成隔离膜的浪费，而且使得隔离膜与正极极耳、负极极耳在厚度方向上重叠，因此增加电芯的厚度从而降低电芯的能量密度。鉴于此，特提出本申请。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种充电宝的扁平式超薄电池。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种充电宝的扁平式超薄电池，包括外壳和安装于外壳内的电芯主体，该电芯主体与外壳之间设置有缓冲层；

该电芯主体包括保护壳、由第一极片、第一隔膜、第二极片、第二隔膜依次叠置卷绕而成的扁平状电芯，

所述扁平状电芯在宽度方向上的中心线为电芯中线N，第一极片的卷绕起始端为第一起始端，第一起始端连接第一极耳，第一极片第一次发生弯折的位点为第一转折处；所述第二极片卷绕起始端为第二起始端，第二起始端连接第二极耳，第二极片第一次发生弯折的位点为第二转折处；所述第一隔膜的起始端为第一隔膜头部；所述第二隔膜的起始端为第二隔膜头部；

所述第一极耳与第二极耳位于电芯中线N的左右两侧且不重合，所述第一起始端位于电芯中线N的左侧；所述第一隔膜头部、第二隔膜头部与第二起始端均位于电芯中线N的右侧，第二隔膜头部与第二起始端平齐，该第一隔膜头部延伸至电芯中线N的右侧，并且翻折后包覆该第二隔膜头部与第二起始端；所述第一转折处与第二转折处均位于电芯中线N的同一侧。

作为一种优选方案，所述第一极耳和第二极耳均与导线电相连，所述导线带串接有电池保护电路、可恢复过流保护片和二次保护电路。

作为一种优选方案，所述缓冲层包括一热熔胶层、一吸震散压层，该热熔胶层与吸震散压层之间夹设有一立体织物层，该立体织物层包括

一表面层，为一具有织物组织的表面层；

一底层，为一具有织物组织的底层；

一结接层，为一于经纱方向或纬纱方向呈波状弯曲且具有织物组织的结接层，而该表面层会经由该结接层与该底层连接，以形成一立体织物。

作为一种优选方案，所述第一隔膜和第二隔膜均为超薄型多层关断微孔聚烯烃隔膜，包括位于中部的微孔聚乙烯层，位于微孔聚乙烯层两面的微孔聚丙烯层，位于微孔聚丙烯层外侧面的陶瓷层。

作为一种优选方案，所述多层关断微孔聚烯烃隔膜的总厚度为4～20μm；其中，所述微孔聚乙烯层厚度为1.5～6μm；所述微孔聚丙烯层厚度为1～4μm。

作为一种优选方案，所述第一极片为复合正极片，包括接触第一隔膜的第一尼龙层，第一尼龙层的表面设有正集流体，正集流体的表面设有正极膜片；

所述第二极片为复合负极片，包括接触第一隔膜的第二尼龙层，第二尼龙层的表面设有负集流体，负集流体的表面设有负极膜片。

作为一种优选方案，所述正极膜片的周围第一PP层，所述负极膜片的周围第二PP层。

作为一种优选方案，所述第一极片的正集流体上设有第一极耳，第一极耳与正集流体为一体结构；所述第二极片的负集流体上设有第二极耳，第二极耳与负集流体为一体结构。

作为一种优选方案，所述第一极耳为铝箔带，第二极耳为镍箔带。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，本电池电芯是由第一极片、第一隔膜、第二极片、第二隔膜依次叠置卷绕而成的扁平状电芯，其在卷绕时，严格控制每一层所在的位置的卷绕起始点，使电芯的内部无需空卷隔膜层，从而减少了电芯的厚度，提高了二次电池的能量密度。此外，在电池电芯与充电宝外壳之间设置有缓冲层，可以增加整体的缓冲、吸震及散压功效。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之实施例的充电宝的剖视图。

图2是本实用新型之实施例的缓冲层的层状结构图。

图3是本实用新型之实施例的电芯主体的立体图。

图4是本实用新型之实施例的扁平状电芯的立体图。

图5是本实用新型之实施例的扁平状电芯的剖视图。

图6是本实用新型之实施例的第一隔膜/第二隔膜的多层结构图。

图7是本实用新型之实施例的第一极片和第二极片的多层结构图。

图8是本实用新型之实施例的第一极耳的视意图。

图9是本实用新型之实施例的第二极耳的视意图。

附图标识说明：

10、外壳 20、电芯主体

21、保护壳 22、扁平状电芯

221、第一极片 2211、第一起始端

2212、第一转折处 2213、第一尼龙层

2214、正集流体 2215、正极膜片

2216、第一PP层 222、第一隔膜

2221、第一隔膜头部 2222、微孔聚乙烯层

2223、微孔聚丙烯层 2224、陶瓷层

223、第二极片 2231、第二起始端

2232、第二转折处 2233、第二尼龙层

2234、负集流体 2235、负极膜片

2236、第二PP层 224、第二隔膜

2241、第二隔膜头部 23、第一极耳

24、第二极耳 30、缓冲层

31、热熔胶层 32、吸震散压层

33、立体织物层 331、表面层

332、底层 333、结接层

41、导线 42、电池保护电路

43、可恢复过流保护片 44、二次保护电路。

具体实施方式

请参照图1至图9所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，是一种充电宝的扁平式超薄电池，包括外壳10和安装于外壳10内的电芯主体20，该电芯主体20与外壳10之间设置有缓冲层30。

其中，如图2所示，所述缓冲层30包括一热熔胶层31、一吸震散压层32，该热熔胶层31与吸震散压层32之间夹设有一立体织物层33，该立体织物层33包括：

一表面层331，为一具有织物组织的表面层；

一底层332，为一具有织物组织的底层；

一结接层333，为一于经纱方向或纬纱方向呈波状弯曲且具有织物组织的结接层333，而该表面层331会经由该结接层333与该底层332连接，以形成一立体织物。而该立体织物层33具有优良的缓冲性以及柔软触感的构造特性。由于该立体织物层33具有缓冲、散压效果，因此，可增加整体的缓冲、吸震及散压功效。

如图3和图4所示，该电芯主体20包括保护壳21、由第一极片221、第一隔膜222、第二极片223、第二隔膜224依次叠置卷绕而成的扁平状电芯22。

如图5所示，所述扁平状电芯22在宽度方向上的中心线为电芯中线N，第一极片221的卷绕起始端为第一起始端2211，第一起始端2211连接第一极耳23，第一极片221第一次发生弯折的位点为第一转折处2212；所述第二极片223卷绕起始端为第二起始端2231，第二起始端2231连接第二极耳24，第二极片223第一次发生弯折的位点为第二转折处2232；所述第一隔膜222的起始端为第一隔膜头部2221；所述第二隔膜224的起始端为第二隔膜头部2241。

所述第一极耳23与第二极耳24位于电芯中线N的左右两侧且不重合，所述第一起始端2211位于电芯中线N的左侧；所述第一隔膜头部2221、第二隔膜头部2241与第二起始端2231均位于电芯中线N的右侧，第二隔膜头部2241与第二起始端2231平齐，该第一隔膜头部2221延伸至电芯中线N的右侧，并且翻折后包覆该第二隔膜头部2241与第二起始端2231；所述第一转折处2212与第二转折处2232均位于电芯中线N的同一侧。这样，电芯的内部无需空卷隔膜层，从而减少了电芯的厚度，提高了电池的能量密度。

如图4所示，所述第一极耳23和第二极耳24均与导线41电相连，所述导线41带串接有电池保护电路42、可恢复过流保护片43和二次保护电路44。电池保护电路42采用国际高精度工业级进口保护芯片，确保电池在过充、过放、短路、过流等各种恶劣环境下能长期无故障工作，可恢复过流保护片43具备温度和过流及保护功能，当电流达到6A或温度达到80°度时，可恢复过流保护片43起作用，当温度下降时，过流保护片恢复正常工作；通过二次保护电路44检测电芯主体20的电压，当电池组某一电芯主体20电压高于二次保护电路44设定电压时，通过二次保护电路44控制温度保护器件动作进行切断电流回路，确保电池组不被充电过压而引起的爆炸或其它安全事故。电池保护电路42、可恢复过流保护片43和二次保护电路44的工作方式和运行过程为现有公知技术，在此不再赘述。

如图6所示，所述第一隔膜222和第二隔膜224均为超薄型多层关断微孔聚烯烃隔膜，包括位于中部的微孔聚乙烯层2222，位于微孔聚乙烯层2222两面的微孔聚丙烯层2223，位于微孔聚丙烯层2223外侧面的陶瓷层2224。本实施例中，所述多层关断微孔聚烯烃隔膜的总厚度为4～20μm；其中，所述微孔聚乙烯层2222厚度为1.5～6μm；所述微孔聚丙烯层2223厚度为1～4μm。从而，第一隔膜222和第二隔膜224的厚度非常薄，为超薄电芯的制作提供基础。

如图7所示，所述第一极片221为复合正极片，包括接触第一隔膜222的第一尼龙层2213，第一尼龙层2213的表面设有正集流体2214，正集流体2214的表面设有正极膜片2215。所述正极膜片2215的周围第一PP层2216。所述第二极片223为复合负极片，包括接触第一隔膜222的第二尼龙层2233，第二尼龙层2233的表面设有负集流体2234，负集流体2234的表面设有负极膜片2235。所述负极膜片2235的周围第二PP层2236。如图8所示，所述第一极片221的正集流体2214上设有第一极耳23，第一极耳23与正集流体2214为一体结构。如图9所示，所述第二极片223的负集流体2234上设有第二极耳24，第二极耳24与负集流体2234为一体结构。本实施例中，所述第一极耳23为铝箔带，第二极耳24为镍箔带。这种结构设计使得电芯具有一定的柔性，使电芯能够实现长度和宽度方向上0-180°弯曲和折叠，便于在电芯在外壳10内安装。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种充电宝的扁平式超薄电池，包括外壳（10）和安装于外壳内的电芯主体（20），其特征在于：该电芯主体与外壳之间设置有缓冲层（30）；

该电芯主体（20）包括保护壳（21）、由第一极片（221）、第一隔膜（222）、第二极片（223）、第二隔膜（224）依次叠置卷绕而成的扁平状电芯（22），

所述扁平状电芯（22）在宽度方向上的中心线为电芯中线N，第一极片（221）的卷绕起始端为第一起始端（2211），第一起始端连接第一极耳（23），第一极片第一次发生弯折的位点为第一转折处（2212）；所述第二极片（223）卷绕起始端为第二起始端（2231），第二起始端连接第二极耳（24），第二极片第一次发生弯折的位点为第二转折处（2232）；所述第一隔膜的起始端为第一隔膜头部（2221）；所述第二隔膜的起始端为第二隔膜头部（2241）；

所述第一极耳（23）与第二极耳（24）位于电芯中线N的左右两侧且不重合，所述第一起始端（2211）位于电芯中线N的左侧；所述第一隔膜头部（2221）、第二隔膜头部（2241）与第二起始端（2231）均位于电芯中线N的右侧，第二隔膜头部（2241）与第二起始端（2231）平齐，该第一隔膜头部（2221）延伸至电芯中线N的右侧，并且翻折后包覆该第二隔膜头部（2241）与第二起始端（2231）；所述第一转折处（2212）与第二转折处（2232）均位于电芯中线N的同一侧。

2.根据权利要求1所述的一种充电宝的扁平式超薄电池，其特征在于： 所述第一极耳（23）和第二极耳（24）均与导线（41）电相连，所述导线（41）带串接有电池保护电路（42）、可恢复过流保护片（43）和二次保护电路（44）。

3.根据权利要求1所述的一种充电宝的扁平式超薄电池，其特征在于：所述缓冲层（30）包括一热熔胶层（31）、一吸震散压层（32），该热熔胶层与吸震散压层之间夹设有一立体织物层（33），该立体织物层包括

一表面层（331），为一具有织物组织的表面层；

一底层（332），为一具有织物组织的底层；

一结接层（333），为一于经纱方向或纬纱方向呈波状弯曲且具有织物组织的结接层，而该表面层会经由该结接层与该底层连接，以形成一立体织物。

4.根据权利要求1所述的一种充电宝的扁平式超薄电池，其特征在于：所述第一隔膜（222）和第二隔膜（224）均为超薄型多层关断微孔聚烯烃隔膜，包括位于中部的微孔聚乙烯层（2222），位于微孔聚乙烯层两面的微孔聚丙烯层（2223），位于微孔聚丙烯层外侧面的陶瓷层（2224）。

5.根据权利要求4所述的一种充电宝的扁平式超薄电池，其特征在于：所述多层关断微孔聚烯烃隔膜的总厚度为4～20μm；其中，所述微孔聚乙烯层（2222）厚度为1.5～6μm；所述微孔聚丙烯层（2223）厚度为1～4μm。

6.根据权利要求1所述的一种充电宝的扁平式超薄电池，其特征在于：

所述第一极片（221）为复合正极片，包括接触第一隔膜的第一尼龙层（2213），第一尼龙层的表面设有正集流体（2214），正集流体的表面设有正极膜片（2215）；

所述第二极片（223）为复合负极片，包括接触第一隔膜的第二尼龙层（2233），第二尼龙层的表面设有负集流体（2234），负集流体的表面设有负极膜片（2235）。

7.根据权利要求6所述的一种充电宝的扁平式超薄电池，其特征在于：所述正极膜片（2215）的周围第一PP层（2216），所述负极膜片（2235）的周围第二PP层（2236）。

8.根据权利要求6所述的一种充电宝的扁平式超薄电池，其特征在于：所述第一极片（221）的正集流体（2214）上设有第一极耳（23），第一极耳（23）与正集流体（2214）为一体结构；所述第二极片（223）的负集流体（2234）上设有第二极耳（24），第二极耳（24）与负集流体（2234）为一体结构。

9.根据权利要求8所述的一种充电宝的扁平式超薄电池，其特征在于：所述第一极耳（23）为铝箔带，第二极耳（24）为镍箔带。