CN209045702U - 一种电芯以及封装装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电芯以及封装装置，该电芯包括第一端面，第一端面包括电芯平坦部和电芯凹陷部，电芯平坦部和电芯凹陷部之间相互间隔。本申请的目的在于提供一种电芯及封装装置，以能够改善传统的封装装置的平面型封头表面所存在的弊端，提高电池的封装效率和可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域，尤其涉及一种电芯及封装装置。
背景技术
消费电子类产品与人们日常生活越来越紧密，几乎每天都在使用。随之而来的使用方面的安全事故也逐渐增多，而锂电池又是为电子产品提供电能的必要装置，所以市场对电池安全的需求日益上升。另外，为了提升电池的安全性、改善消费体验，需要锂离子电芯同时具有更加可靠的封装技术。在锂电池生产过程中，一个重要的工序是将两层铝塑膜粘接在一起，使锂电池内部与外界处于完全隔离的状态，以防止外界氧气、水分等的进入。该工序目前主要使用传统的两个平面型封头表面通过加热和压合进行封装，这种封装方式，在封装过程中存在封装可靠性低、易出现封装腐蚀破损而导致漏液，甚至整个电池失效。
实用新型内容
鉴于背景技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种电芯以及封装装置，其能够改善传统的封装装置的平面型封头表面所存在的弊端，提高电池的封装效率和可靠性。
本申请的技术方案是这样实现的：
根据本申请的一个方面，提供了一种电芯，包括第一端面，第一端面包括电芯平坦部和电芯凹陷部，电芯平坦部和电芯凹陷部之间相互间隔。
根据本申请的实施例，电芯凹陷部包括第一电芯凹陷部和第二电芯凹陷部，电芯平坦部包括第一电芯平坦部和第二电芯平坦部，第一电芯凹陷部及第二电芯凹陷部之间不连续且两者之间通过第一电芯平坦部相互间隔。
根据本申请的实施例，第一电芯平坦部及第二电芯平坦部之间不连续且两者之间通过第二电芯凹陷部相互间隔。
根据本申请的实施例，第一电芯凹陷部和第二电芯凹陷部的深度均大于等于0.001mm并且小于等于0.5mm。
根据本申请的实施例，第一电芯凹陷部和第二电芯凹陷部的结构不相同。
根据本申请的实施例，电芯凹陷部的底部呈多边形。
根据本申请的实施例，电芯凹陷部的底部为三角形、平行四边形和六边形之中的至少一种。
根据本申请的另一个方面，还提供了一种封装装置，包括第二端面，第二端面包括封装平坦部和封装凹陷部，封装平坦部和封装凹陷部之间相互间隔。
根据本申请的实施例，封装平坦部包括第一封装平坦部和第二封装平坦部，第一封装平坦部和第二封装平坦部的结构相同。
根据本申请的实施例，封装平坦部的形状是多边形。
根据本申请的实施例，封装平坦部包括第一封装平坦部和第二封装平坦部，封装凹陷部包括第一封装凹陷部和第二封装凹陷部，第一封装平坦部及第二封装平坦部之间不连续且两者之间通过第一封装凹陷部相互间隔。
根据本申请的实施例，第一封装凹陷部及第二封装凹陷部之间不连续且两者之间通过第二封装平坦部相互间隔。
根据本申请的实施例，第一封装凹陷部和第二封装凹陷部的深度均大于等于0.001mm并且小于等于0.5mm。
根据本申请的实施例，第一封装平坦部和第二封装平坦部的结构不相同。
根据本申请的实施例，封装平坦部呈多边形。
根据本申请的实施例，封装平坦部为三角形、平行四边形和六边形之中的至少一种。
本申请的有益效果至少在于：
由于电芯的第一端面包括电芯平坦部和电芯凹陷部，所以在封装过程中产生的气泡可沿第一端面的电芯凹陷部排出，并且电芯凹陷部可以容纳溢胶，防止溢胶侵占未封装区域。第一端面的电芯平坦部和电芯凹陷部还能够使得铝塑膜的聚合物层更加稳定地融合，防止了由铝塑膜不平整而造成的局部聚合物层融合不足的问题，防止由封装拉力不足而导致的封装失效。由于封装可靠性提高，能够使得电芯内部的未封装区域的气道畅通，可以在使用过程中更好地保护使用者。因此，本申请提供的电芯的铝塑膜能够牢固的粘接，避免了可能刺穿铝膜的潜在因素，从而电芯封装可靠性得到了提升，电芯的使用安全性(例如，在诸如跌落、强烈冲击等非正常使用环境下的安全性能)得到了提高，避免了对客户和消费者产生的不良影响。另外，第一端面的结构对电芯的性能不会产生影响，并具有易加工、封装时间短、封装效率提高的优点；
由于封装装置的第二端面包括封装平坦部和封装凹陷部，所以在封装过程中产生的气泡可沿第二端面的封装凹陷部排出，并且封装凹陷部可以容纳溢胶，防止溢胶侵占未封装区域。第二端面的封装平坦部和封装凹陷部还能够使得电芯铝塑膜的聚合物层更加稳定地融合，防止了由铝塑膜不平整而造成的局部聚合物层融合不足的问题，防止由封装拉力不足而导致的封装失效。由于封装可靠性提高，能够使得电芯内部的未封装区域的气道畅通，在电芯使用过程中更好地保护使用者。因此，本申请提供的封装装置，能够使铝塑膜牢固的粘接，避免了可能刺穿铝膜的潜在因素，从而提升了电芯封装可靠性，提高了电芯的使用安全性(例如，在诸如跌落、强烈冲击等非正常使用环境下的安全性能)，避免了对客户和消费者产生的不良影响。另外，封装装置对电芯的性能不会产生影响，并具有易加工、封装时间短、方便安装、封装效率提高的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本申请实施例的电芯的主视图；
图2a是根据本申请实施例的电芯的侧视图；
图2b是图2a中A1处的放大视图；
图2c是图2b中A2-A2处的剖视图；
图3至图5是根据本申请多个实施例的电芯的第一端面A1处的放大视图；
图6a是根据本申请实施例的封装装置的主视图；
图6b是图6a中B1处的放大视图；
图6c是根据本申请实施例的封装装置的第二端面的剖视图；
图7至图9是根据本申请多个实施例的封装装置的第二端面B1处的放大视图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下将结合附图，对本申请的实施例进行具体描述。其中，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。需要注意的是，以下各个实施例可以以任意可能的方式相互组合或部分替换。并且，在本申请的各个附图中，相似的部件具有相同的参考标号。
相关技术中，使用平面型封头表面提高封装可靠性方面，相关技术中对各种封装参数进行组合优化，例如：提高封头压力，提高封装温度等。但是，在封装过程中仍然存在以下缺陷：首先，封装区域产生的气泡无法排除而被封在封装内部，时间一长会使得封装可靠性降低、易出现封装腐蚀破损而导致漏液，甚至整个电池失效；其次，平面型封头表面无法避免封装内部未封装区域的溢胶，溢胶会向裸电芯侧流动而侵占未封装区域，造成锂电池使用过程中产气流通不畅、电池鼓包或者爆炸，存在很大安全隐患；再次，平面型封头表面的可靠性与上下封头的平行度关系很大，这样就会导致封头磨损后出现部分封装位置的铝塑膜的聚合物层融合不足，封装强度不足，使用过程中出现破损漏液，造成整个电池失效，影响安全。
同时如果提高封头的压力和温度存在以下问题：首先，压力过大会造成封装区域厚度不足，熔融状态的聚合物层被过度挤压，造成封装拉力不足，存在较大安全隐患；其次，温度提高会对铝塑膜的最外层造成不可见的损伤，后续使用中会出现破损并影响电池的使用安全。
结合图1、图2a和图2b所示，本申请提供了一种电芯100，该电芯100包括第一端面110，电芯100通过第一端面110进行封装。第一端面110包括电芯平坦部112和电芯凹陷部114，电芯平坦部112和电芯凹陷部114之间是相互间隔的。图1中示出了第一端面110是在电芯100的长度方向L上的一个端面。应当理解，根据具体的应用情况，第一端面110可以包括在电芯100的长度方向L上的任意一个端面，第一端面110也可以包括在电芯100的宽度方向W上的任意一个端面，本申请对此并不构成限定。
在上述实施例中，由于第一端面110包括电芯平坦部112和电芯凹陷部114，所以在封装过程中产生的气泡可沿第一端面110的电芯凹陷部114排出，并且电芯凹陷部114可以容纳溢胶，防止溢胶侵占未封装区域。第一端面110的电芯平坦部112和电芯凹陷部114还能够使得铝塑膜的聚合物层更加稳定地融合，防止了由铝塑膜不平整而造成的局部聚合物层融合不足的问题，防止由封装拉力不足而导致的封装失效。由于封装可靠性提高，能够使得电芯内部的未封装区域的气道畅通，可以在使用过程中更好地保护使用者。因此，本申请提供的电芯的铝塑膜能够牢固的粘接，避免了可能刺穿铝膜的潜在因素，从而电芯封装可靠性得到了提升，电芯的使用安全性(例如，在诸如跌落、强烈冲击等非正常使用环境下的安全性能)得到了提高，避免了对客户和消费者产生的不良影响。另外，第一端面110的结构对电芯的性能不会产生影响，并具有易加工、封装时间短、封装效率提高的优点。
进一步参考图2b所示，电芯凹陷部114包括第一电芯凹陷部1142和第二电芯凹陷部1144，电芯平坦部112包括第一电芯平坦部1122和第二电芯平坦部1124，第一电芯凹陷部1142和第二电芯凹陷部1144之间是不连续的，并且，第一电芯凹陷部1142和第二电芯凹陷部1144之间通过第一电芯平坦部1122相互间隔。
另外，第一电芯平坦部1122和第二电芯平坦部1124之间是不连续的，并且，第一电芯平坦部1122和第二电芯平坦部1124之间通过第二电芯凹陷部1144相互间隔。这样的电芯凹陷部114和电芯平坦部112的设置方式，可以使得封装后的第一端面110的外观无明显变化，从而本申请的电芯的产品外观与常规的电芯外观无明显差异。
在一个实施例中，第一电芯凹陷部1142和第二电芯凹陷部1144的结构可以是相同的。在一个实施例中，第一电芯凹陷部1142和第二电芯凹陷部1144的结构可以是不相同的。在一个实施例中，第一电芯凹陷部1142和第二电芯凹陷部1144的形状不相同。在一个实施例中，第一电芯凹陷部1142和第二电芯凹陷部1144的尺寸不相同。
如图2c所示，在一些实施例中，第一电芯凹陷部1142和第二电芯凹陷部1144的深度H1均大于等于0.001mm并且小于等于0.5mm。根据具体的应用情况，也可以对电芯凹陷部114的深度H1进行任意适当的设置，本申请对此不构成限定。
如图2b和图3至图5所示，电芯凹陷部114的底部呈多边形。在一些实施例中，电芯凹陷部114的底部为三角形、平行四边形和六边形之中的至少一种。如图2b和图3所示，电芯凹陷部114的底部呈平行四边形。如图4所示，电芯凹陷部114的底部呈六边形。如图5所示，电芯凹陷部114的底部呈三角形。应当理解，图2b和图3至图5示出的仅是第一端面110的多个示例，第一端面110的结构不限于这些示例，电芯凹陷部114的底部可以是其他任意适当的形状，并可以以任意可实施的方式进行组合。
参考图6a和图6b所示，本申请还提供了一种封装装置200，该封装装置200包括第二端面210，封装装置200可通过第二端面210对电芯进行封装。第二端面210包括封装平坦部212和封装凹陷部214，封装平坦部212和封装凹陷部214之间相互间隔。应当理解，封装装置200的第二端面210上的封装平坦部212用于形成电芯100的第一端面110上的电芯凹陷部114，封装装置200的第二端面210上的封装凹陷部214用于形成电芯100的第一端面110上的封装平坦部112。
在上述实施例中，由于封装装置的第二端面210包括封装平坦部212和封装凹陷部214，所以在封装过程中产生的气泡可沿第二端面210的封装凹陷部214排出，并且封装凹陷部214可以容纳溢胶，防止溢胶侵占未封装区域。第二端面210的封装平坦部212和封装凹陷部214还能够使得电芯铝塑膜的聚合物层更加稳定地融合，防止了由铝塑膜不平整而造成的局部聚合物层融合不足的问题，防止由封装拉力不足而导致的封装失效。由于封装可靠性提高，能够使得电芯内部的未封装区域的气道畅通，在电芯使用过程中更好地保护使用者。因此，本申请提供的封装装置，能够使铝塑膜牢固的粘接，避免了可能刺穿铝膜的潜在因素，从而提升了电芯封装可靠性，提高了电芯的使用安全性(例如，在诸如跌落、强烈冲击等非正常使用环境下的安全性能)，避免了对客户和消费者产生的不良影响。另外，封装装置对电芯的性能不会产生影响，并具有易加工、封装时间短、方便安装、封装效率提高的优点。
进一步参考图6b所示，封装平坦部212包括第一封装平坦部2122和第二封装平坦部2124，第一封装平坦部2122和第二封装平坦部2124之间不连续，并且第一封装平坦部2122和第二封装平坦部2124之间通过封装凹陷部214相互间隔。
另外，封装凹陷部214包括第一封装凹陷部2142和第二封装凹陷部2144，第一封装凹陷部2142和第二封装凹陷部2144之间是不连续的，并且第一封装凹陷部2142和第二封装凹陷部2144之间通过封装平坦部212相互间隔。这样的封装凹陷部214和封装平坦部212的设置方式，可以使得封装装置封装后的电芯的产品外观与常规的电芯外观无明显差异。
在一些实施例中，第一封装平坦部2122和第二封装平坦部2124的结构相同。在一个实施例中，第一封装平坦部2122和第二封装平坦部2124的结构可以不相同。在一个实施例中，第一封装平坦部2122和第二封装平坦部2124的形状不相同。在一个实施例中，第一封装平坦部2122和第二封装平坦部2124的尺寸不相同。
如图6c所示，在一些实施例中，第一封装凹陷部2142和第二封装凹陷部2144的深度H2大于等于0.001mm并且小于等于0.5mm。根据具体的应用情况，也可以对封装凹陷部214的深度H2进行任意适当的设置，本申请对此不构成限定。
如图6b和图7至图9所示，封装平坦部212的形状是多边形。在一些实施例中，封装平坦部212的形状是三角形、平行四边形和六边形之中的至少一种。如图6b、图7和图8所示，封装平坦部212的形状是平行四边形。如图9所示，封装平坦部212的形状是三角形。应当理解，6b和图7至图9示出的仅是第二端面210的多个示例，第二端面210的结构不限于这些示例，封装平坦部212的形状可以是其他任意适当的形状，并可以以任意可实施的方式进行组合。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请。尽管已经示出和描述了本申请的较佳实施例，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)
1.一种电芯，其特征在于，包括第一端面，所述第一端面包括电芯平坦部和电芯凹陷部，所述电芯平坦部和所述电芯凹陷部之间相互间隔。
2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述电芯凹陷部包括第一电芯凹陷部和第二电芯凹陷部，所述电芯平坦部包括第一电芯平坦部和第二电芯平坦部，所述第一电芯凹陷部及所述第二电芯凹陷部之间不连续且两者之间通过所述第一电芯平坦部相互间隔。
3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述第一电芯平坦部及所述第二电芯平坦部之间不连续且通过所述第二电芯凹陷部相互间隔。
4.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述第一电芯凹陷部和所述第二电芯凹陷部的深度均大于等于0.001mm并且小于等于0.5mm。
5.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述第一电芯凹陷部和所述第二电芯凹陷部的结构不相同。
6.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述电芯凹陷部的底部呈多边形。
7.根据权利要求6所述的电芯，其特征在于，所述电芯凹陷部的底部为三角形、平行四边形和六边形之中的至少一种。
8.一种封装装置，其特征在于，包括第二端面，所述第二端面包括封装平坦部和封装凹陷部，所述封装平坦部和所述封装凹陷部之间相互间隔。
9.根据权利要求8所述的封装装置，其特征在于，所述封装平坦部包括第一封装平坦部和第二封装平坦部，所述第一封装平坦部和所述第二封装平坦部的结构相同。
10.根据权利要求8所述的封装装置，其特征在于，所述封装平坦部的形状是多边形。
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| GR01 | Patent grant |