CN208862113U - 一种电池卷芯保护结构 - Google Patents

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艾思伟
徐悦斌
何巍
刘金成
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Abstract

本实用新型公开一种电池卷芯保护结构，包括设置于电池的壳体与卷芯之间的保护膜层，用于阻隔卷芯与壳体的接触以及阻隔卷芯内的锂离子通过保护膜层保护膜层包括位于卷芯的周部的第一膜层和位于卷芯的下方的第二膜层。通过在电池的卷芯与壳体之间设置保护膜层，将卷芯与壳体进行阻隔开，可避免卷芯与电池的壳体接触引起的分流现象，提高电池充放电效率，减少电池的安全隐患问题，提高电池的安全性能；此外，保护膜层的设置还可起到阻止卷芯内的锂离子从卷芯内运动至卷芯外与电池的壳体发生反应，使得电池的壳体质地变脆，可进一步减少电池使用的安全隐患问题，进一步的提高电池的安全性能。

Description

一种电池卷芯保护结构
技术领域
本实用新型涉及电池加工技术领域，尤其涉及一种电池卷芯保护结构。
背景技术
在圆柱锂离子电池中，电池的卷芯通常采用隔膜外包或铜箔外包进行密封，密封后的卷芯直接安装至圆柱锂离子电池的壳体内，卷芯的表面与壳体直接接触。在现有的圆柱锂离子电池中存在以下问题：1、采用铜箔外包密封的卷芯，因直接与电池的壳体接触，导致电池的壳体成为集流体，使得在电池充放电过程中，电流出现较多的分流，使得电池的使用存在着安全隐患；2、采用隔膜外包密封的卷芯，在充电过程中，卷芯内的电解液中的锂离子将会穿过隔膜嵌入至电池的壳体接触面上，形成锂-铁(或锂-铝)合金，从而导致电解液中锂离子减少，使得电池的容量下降，以及锂离子与壳体结合导致电池的壳体质地变脆，容易存在漏液等安全隐患。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于：提供一种电池卷芯保护结构，其能够提高电池的安全性。
为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
提供一种电池卷芯保护结构，包括设置于所述壳体与所述卷芯之间的保护膜层，用于阻隔所述卷芯与所述壳体的接触以及阻隔所述卷芯内的锂离子通过所述保护膜层，所述保护膜层包括位于所述卷芯的周部的第一膜层和位于所述卷芯的下方的第二膜层。
作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述卷芯的中心孔内插设有整形组件，所述整形组件的形状大小与所述中心孔的形状大小相适配。
作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述整形组件为空心软管，所述空心软管靠近所述壳体的底部的一端与所述保护膜层抵接。
作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述空心软管的侧壁上设置有若干可供电解液通过的第一毛细通孔。
作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述空心软管靠近所述壳体的底部的一端与所述保护膜层固定连接。
作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述保护膜层采用PET材料制成。
作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述保护膜层贴合所述壳体的内表面设置。
作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述第一膜层与所述第二膜层为一体成型结构。
作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述第二膜层上对应所述卷芯的负极片开设有可供所述负极片通过的过孔。
作为本实用新型的一种优选的技术方案，所述第二膜层上设置有若干可供电解液通过的第二毛细通孔。
本实用新型的有益效果为：通过在电池的卷芯与壳体之间设置保护膜层，将卷芯与壳体进行阻隔开，可避免卷芯与电池的壳体接触引起的分流现象，提高电池充放电效率，减少电池的安全隐患问题，提高电池的安全性能；此外，保护膜层的设置还可起到阻止卷芯内的锂离子从卷芯内运动至卷芯外与电池的壳体发生反应，使得电池的壳体质地变脆，可进一步减少电池使用的安全隐患问题，进一步的提高电池的安全性能。
附图说明
下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型实施例所述电池卷芯保护结构的示意图。
图中：
1、保护膜层；11、第一膜层；12、第二膜层；2、空心软管。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1所示，于本实施例中，本实用新型所述的一种电池卷芯保护结构，包括设置于壳体与卷芯之间的保护膜层1，用于阻隔卷芯与壳体的接触以及阻隔卷芯内的锂离子通过保护膜层1，保护膜层1包括位于卷芯的周部的第一膜层11和位于卷芯的下方的第二膜层12，并且保护膜层1靠近壳体的底部的一端封闭，另一端开口设置。
通过在电池的卷芯与壳体之间设置保护膜层1，将卷芯与壳体进行阻隔开，可避免卷芯与电池的壳体接触引起的分流现象，提高电池充放电效率，减少电池的安全隐患问题，提高电池的安全性能；此外，保护膜层1的设置还可起到阻止卷芯内的锂离子从卷芯内运动至卷芯外与电池的壳体发生反应，使得电池的壳体质地变脆，可进一步减少电池使用的安全隐患问题，进一步的提高电池的安全性能。
在本实用新型实施例中，电池的卷芯的中心孔内插设有整形组件，整形组件的形状大小与中心孔的形状大小相适配。
通过在卷芯的的中心孔内设置整形组件，可对卷芯起到支撑和整形的作用，减小卷芯在受到外力作用及内部的应力作用时产生的变形，提高卷芯的安全性能。
在一个具体的实施例中，整形组件为空心软管2，空心软管2靠近壳体的底部的一端与保护膜层1抵接。
进一步的，空心软管2的侧壁上设置有若干可供电解液通过的第一毛细通孔。
通过设置空心软管2作为整形组件，可在保证对卷芯的中心孔的支撑作用的前提下存储一定量的电解液，提升电池的循环寿命。此外通过在空心软管2的侧壁上设置可供电解液通过的毛细通孔，当卷芯内部的电解液浓度下降时，空心软管2内的电解液可通过毛细作用进入到卷芯内补充卷芯的电解液，保证电池的充放电效率及电池容量。
在本实用新型实施例中，空心软管2靠近壳体的底部的一端与保护膜层1固定连接。
空心软管2靠近壳体底部的一端与保护膜层1固定连接，可阻隔空心软管2内的电解液与卷芯内的电解液通过两者之间的空隙流通，减少卷芯内的电解液流向空心软管2。
在本实用新型实施例中，保护膜层1靠近壳体的底部的一端为封闭结构，另一端为开口结构。
通过将保护膜层1设置为一端开口结构，可保证在注液过程中电解液能够顺利进入到卷芯内部。
在本实用新型的一个具体的实施例中，保护膜层1包括位于卷芯的周部的第一膜层11和位于卷芯的下方的第二膜层12。
进一步的，第一膜层11与第二膜层12为一体成型结构。
通过一体成型完成第一膜层11和第二膜层12的制作，可提高制作效率，通过避免第一膜层11与第二膜层12之间存在间隙。
在其他实施例中，第一膜层11和第二膜层12还可分别制作，最后将制作完成的第一膜层11和第二膜层12进行连接。
在本实用新型实施例中，第二膜层12上对应卷芯的负极片开设有可供负极片通过的过孔。
在第二膜层12上设置过孔，可供负极片通过，避免保护膜层1的设置造成的负极片的走向需要重新设计。
在本实用新型的一个优选的示例中，第二膜层12上设置有若干可供电解液通过的第二毛细通孔。
通过在第二膜层12上设置可供电解液通过的第二毛细通孔，使得在保护膜层1外的电解液在卷芯内的电解液浓度下降时通过毛细作用进入到卷芯内部，保证卷芯内部的电解液的浓度，进而提升电池的循环寿命。
在本实用新型实施例中，保护膜层1采用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料制作，空心软管2采用PP(聚丙烯)材料制作。保护膜层1的厚度为0.02mm-0.08mm，空心软管2的管径大小为1.00mm-3.00mm。
在本实用新型的一个具体的实施例中，保护膜层1贴合所述壳体的内表面设置。
通过将保护膜层1设置贴合壳体的内表面，可减少与电池的壳体接触的电解液量，进一步的减少壳体与卷芯中的锂离子的接触。
在一个优选的实施例中，保护膜层1通过覆膜技术贴附于壳体的内表面上。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池卷芯保护结构，其特征在于，包括设置于电池的壳体与卷芯之间的保护膜层，用于阻隔所述卷芯与所述壳体的接触以及阻隔所述卷芯内的锂离子通过所述保护膜层，所述保护膜层包括位于所述卷芯的周部的第一膜层和位于所述卷芯的下方的第二膜层。
2.根据权利要求1所述的电池卷芯保护结构，其特征在于，所述卷芯的中心孔内插设有整形组件，所述整形组件的形状大小与所述中心孔的形状大小相适配。
3.根据权利要求2所述的电池卷芯保护结构，其特征在于，所述整形组件为空心软管，所述空心软管靠近所述壳体的底部的一端与所述保护膜层抵接。
4.根据权利要求3所述的电池卷芯保护结构，其特征在于，所述空心软管的侧壁上设置有若干可供电解液通过的第一毛细通孔。
5.根据权利要求3所述的电池卷芯保护结构，其特征在于，所述空心软管靠近所述壳体的底部的一端与所述保护膜层固定连接。
6.根据权利要求1所述的电池卷芯保护结构，其特征在于，所述保护膜层采用PET材料制成。
7.根据权利要求1所述的电池卷芯保护结构，其特征在于，所述保护膜层贴合所述壳体的内表面设置。
8.根据权利要求1所述的电池卷芯保护结构，其特征在于，所述第一膜层与所述第二膜层为一体成型结构。
9.根据权利要求1所述的电池卷芯保护结构，其特征在于，所述第二膜层上对应所述卷芯的负极片开设有可供所述负极片通过的过孔。
10.根据权利要求1所述的电池卷芯保护结构，其特征在于，所述第二膜层上设置有若干可供电解液通过的第二毛细通孔。
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