CN207320176U - 一种带安全阀的软包蓄电装置及所用外包装膜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带安全阀的软包蓄电装置及所用外包装膜，所用外包装膜包括位于中部的电芯封装区和位于四周的密封区，密封区内设置有安全阀，该安全阀为刻痕。本实用新型还公开了一种采用该外包装膜的锂离子电容器。通过在外包装膜的表面设置一个轻微的刻痕，成为一个应力集中位置，在电芯出现鼓胀时，应力集中位置能够将可燃性气体及时排出，避免安全事故发生。相对于在外包装膜上开孔，设计更加简单，避免了繁杂的安全阀加工操作。该刻痕可以在外包装膜加工时成型，也可以在组装完锂离子电容器后，在锂离子电容器表面的相应位置设置刻痕。本实用新型设计制作过程非常简单，适合批量制备，降低报废率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电化学器件，具体为带安全阀的软包蓄电装置以及所用的外包装膜。
背景技术
锂离子电容器（Lithium-ion capacitor）是一种新型储能器件，相对于超级电容器，锂离子电容器具有更高的能量密度，同时具有极低的漏电流和自放电，高的功率特性，在轨道交通、储能、AGV小车、汽车启动电源等领域具有很广阔的应用前景，在使用产品的同时安全问题就显得尤为重要。在软包产品中，由于电容器在使用过程中会出现过充、过放以及电解液分解等现象，将会产生大量的气体，造成电芯鼓胀非常严重，有严重的安全隐患。其他蓄电装置的软包产品也存在该问题。
专利CN 303126760 S软包锂离子电容器通过在铝塑膜封边位置加工圆形通孔，这种方式有利于可燃性气体的导出，但是这种加工方式加工效率较低，对设备和人员操作要求高，封边位置容易在电芯出现轻微鼓胀时，就出现破裂，在大批量生产时，报废率非常高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种设计简单，安全性能好，且适合于大批量生产，用于软包锂离子电容器的带安全阀的外包装膜以及采用了该外包装膜的软包锂离子电容器。
为解决以上技术问题，本实用新型首先公开了一种用于软包蓄电装置的带安全阀的外包装膜，包括位于中部的电芯封装区和位于四周的密封区，所述密封区内设置有安全阀，该安全阀为刻痕。
进一步地，该外包装膜为铝塑膜，厚度为88~200μm。
进一步地，所述铝塑膜由内到外依次由聚丙烯层、铝层和尼龙层组成。
进一步地，所述刻痕为圆形、方形或十字形。
进一步地，所述刻痕横截面面积为4~200mm2。
进一步地，所述刻痕刺穿该外包装膜。这个刻痕可在铝塑膜加工时进行加工。
本实用新型还公开了一种采用了前述外包装膜的软包蓄电装置，该蓄电装置包括包括一张铝塑膜、一张所述带安全阀的外包装膜以及包覆于所述铝塑膜和带安全阀的外包装膜内且位于电芯封装区的电芯，该锂离子电容器上位于电芯外周处为两个相对的极耳端和两个相对的侧封位，两个极耳端上分别设置有负极极耳和正极极耳。
进一步地，所述刻痕位于锂离子电容器的三个预封端。锂离子电容器有三端为预先密封好的，留出一端最后进行密封，预留的三端即为预封端。
进一步地，刻痕外侧与密封区的外边缘距离为0.5~10mm。
刻痕的设置深度要刺穿单张铝塑膜，铝塑膜的加工非常方便，在单体出现安全性问题时，能够将可燃性气体及时地排出。
本实用新型通过在外包装膜的表面设置一个轻微的刻痕，成为一个应力集中的位置，在电芯出现鼓胀时，应力集中的位置能够将可燃性气体及时地排出，避免安全事故的发生。相对于在外包装膜上开孔，设计更加简单，避免了繁杂的安全阀加工操作。该刻痕可以在外包装膜加工时成型，也可以在组装完锂离子电容器后，在锂离子电容器表面的相应位置设置刻痕。总之，本实用新型设计制作过程非常简单，很适合批量制备，可以降低报废率。
附图说明
图1为本实用新型的刻痕为方形时的整体结构示意图；
图2 为本实用新型的安全阀刻痕为方形时的部分放大结构示意图；
图3位本实用新型的安全阀刻痕为十字形的部分放大结构示意图。
图中：1-负极极耳、2-密封区、3-安全阀、4-正极极耳、5-外包装膜。
具体实施方式
下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
实施例1：
用于软包锂离子电容器的带安全阀的外包装膜，包括位于中部的电芯封装区和位于该电芯封装区外周的包装区，在该包装区的外周为一圈用于密封的密封区2，所述包装区内设置有安全阀3，该安全阀3为刻痕。
该外包装膜采用从内到外由聚丙烯层、铝层和尼龙层依次组成的铝塑膜，总厚度为150μm。在用于设置侧封位处加工一个长度为30mm，宽度100μm的刻痕（该刻痕较细，如图1所示），刻痕在铝塑膜成型时进行加工完成，并且刻痕刺穿该铝塑膜，刻痕外侧距离密封区2的外边缘的距离为5mm。取该带有安全阀的外包装膜（铝塑膜）以及另一张未设置安全阀的铝塑膜，在封装温度为180℃，封印压力为0.4Mpa，封印时间为4s完成对电芯的封印，封印后电芯经过后续工序处理，得到一端带正极极耳4，另一端带负极极耳1的锂离子电容器，如图1所示，正极极耳4与负极极耳1所在的两端为极耳端，另两侧为侧封位。
测试：制作相同刻痕的软包，放入两个钢板中，在软包中充入气体，测试软包安全阀破损时，压力的大小。测得安全阀3开启的内部压力大小为0.9Mpa。
实施例2
如图2所示，刻痕为长10mm，宽2mm的方形（该刻痕较实施例1粗），外侧距离密封区2的外边缘的距离为4mm，测试安全阀开启的内部压力大小为0.6Mpa。
其余未述及事项，同实施例1，不再赘述。
实施例3
如图3所示，安全阀3的位置位于正极极耳3一端，采用由一横一竖均为长10mm，宽5mm的方形组成的十字形，该十字形最外端距离密封区2的外边缘的距离为3mm。测试安全阀开启的压力大小，大小为0.6Mpa。
其余未述及事项，同实施例1，不再赘述。
本实用新型通过巧妙的方式避免繁杂的安全阀加工操作，当电芯内部产气严重时，气体产生电芯发生膨胀，在有刻痕的外包装膜上会发生应力集中，释放可燃气气体。
Claims (9)
1.一种用于软包锂离子电容器的带安全阀的外包装膜，包括位于中部的电芯封装区和位于四周的密封区，其特征在于：所述密封区内设置有安全阀，该安全阀为刻痕。
2.根据权利要求1所述用于软包锂离子电容器的带安全阀的外包装膜，其特征在于：该外包装膜为铝塑膜，厚度为88~200μm。
3.根据权利要求2所述用于软包锂离子电容器的带安全阀的外包装膜，其特征在于：所述铝塑膜由内到外依次由聚丙烯层、铝层和尼龙层组成。
4.根据权利要求1所述用于软包锂离子电容器的带安全阀的外包装膜，其特征在于：所述刻痕为圆形、方形或十字形。
5.根据权利要求1或4所述用于软包锂离子电容器的带安全阀的外包装膜，其特征在于：所述刻痕横截面面积为4~200mm2。
6.根据权利要求5所述用于软包锂离子电容器的带安全阀的外包装膜，其特征在于：所述刻痕刺穿该外包装膜。
7.一种采用了权利要求1-6任意一项权利要求所述的外包装膜的软包蓄电装置，其特征在于：该蓄电装置包括一张铝塑膜、一张所述带安全阀的外包装膜以及包覆于所述铝塑膜和带安全阀的外包装膜内且位于电芯封装区的电芯，该锂离子电容器上位于电芯外周处为两个相对的极耳端和两个相对的侧封位，两个极耳端上分别设置有负极极耳和正极极耳。
8.根据权利要求7所述的蓄电装置，其特征在于：所述刻痕位于锂离子电容器的三个预封端。
9.根据权利要求8所述的蓄电装置，其特征在于：所述刻痕外侧与密封区的外边缘距离为0.5~10mm。
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| CN109037782A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-12-18 | 桑顿新能源科技有限公司 | 一种改善软包锂离子电池表面褶皱的贴膜及贴膜方法 |
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2017
- 2017-10-17 CN CN201721329595.0U patent/CN207320176U/zh active Active
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| CN109037782B (zh) * | 2018-06-26 | 2021-12-10 | 桑顿新能源科技(长沙)有限公司 | 一种改善软包锂离子电池表面褶皱的贴膜及贴膜方法 |
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