CN209418560U - 一种电芯包膜用绝缘膜结构及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锂电池生产制造技术领域，具体公开了一种电芯包膜用绝缘膜结构及电池，绝缘膜结构包括矩形的底包部，底包部沿第一方向的两侧边分别连接有第一侧包部，第一侧包部的两端分别与底包部的两端平齐，底包部沿第二方向的两侧边分别连接有第二侧包部，至少一个第一侧包部沿第一方向的两端连接有第三侧包部，且与同一第二侧包部相邻的第三侧包部在第二方向上的长度之和大于电芯沿第一方向上的长度，第二侧包部与相邻的第三侧包部之间存在缺口。本实用新型公开的电池包括电芯，电芯的外表面包覆有如上的绝缘膜结构。本实用新型公开的绝缘膜结构和电池，提高了电池的绝缘性能和外观美观性，降低了电芯包膜的成本。

Description

一种电芯包膜用绝缘膜结构及电池

技术领域

本实用新型涉及锂电池生产制造技术领域，尤其涉及一种电芯包膜用绝缘膜结构及电池。

背景技术

锂离子电池因其能量密度高、工作寿命长、工作电压高等优点而被广泛应用到各种采用电力作为驱动的设备中，如手机、电脑、电动汽车等。其中，应用于电动工具和电动汽车等的锂电池一般被称为动力电池。

动力电池的外壳通常为纯铝材质或不锈钢材质，为对动力电池进行绝缘保护和美化动力电池的外观，动力电池的外壳通常包覆有一层绝缘保护膜。现有动力电池的包膜通常采用两种方式实现：一种是从电芯侧边开始包膜、底部和顶部贴覆绝缘片的“回”型包膜方式，另一种是从底部开始包膜、侧边折叠的“U”型包膜方式。

在“回”型包膜方式中，电芯底部会裸露铝壳，底部贴覆的绝缘片容易产生脱落，当动力电池包意外落水后，该种包膜方式难以产生防水和绝缘作用，导致电池短路甚至爆炸等问题；“U”型包膜方式虽能解决电芯底部裸露的问题，但包膜后，绝缘保护膜在电芯侧部的重叠层数过多，导致电池整体厚度增加，尤其是电芯侧部棱边处容易出现褶皱、鼓包等影响电池美观性能的问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种电芯包膜用绝缘膜结构，提高电池的绝缘性能和美观性能。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电池，提高电池的绝缘性能和美观性能。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种电芯包膜用绝缘膜结构，所述绝缘膜结构包括矩形的底包部，所述底包部用于完全包覆电芯的底面，所述底包部沿第一方向的两侧边分别连接有第一侧包部，所述第一侧包部的两端分别与所述底包部的两端平齐，所述底包部沿第二方向的两侧边分别连接有第二侧包部，所述第一方向和所述第二方向垂直；

至少一个所述第一侧包部沿所述第二方向的两端连接有第三侧包部，或每个所述第一侧包部沿所述第二方向的至少一端连接有所述第三侧包部，且每个所述第二侧包部均相邻地设置有至少一个所述第三侧包部；

且与同一所述第二侧包部相邻的所述第三侧包部在所述第二方向上的总长大于所述电芯沿所述第一方向上的长度，所述第二侧包部与相邻的所述第三侧包部之间存在缺口。

进一步地，所述缺口为三角形、梯形或矩形。

进一步地，所述缺口靠近所述底包部的一边长小于所述电芯沿所述第一方向的长度的一半，且所述缺口远离所述底包部的一边长小于倍所述电芯沿所述第一方向的长度。

进一步地，所述缺口为梯形，所述梯形远离所述底包部的一边长大于所述梯形靠近所述底包部的一边长度。

进一步地，所述第二侧包部沿所述第二方向的宽度小于所述电芯沿所述第一方向的长度。

进一步地，每个所述第一侧包部的两端均延伸有所述第三侧包部，且两个所述第三侧包部相对所述第一侧包部对称。

进一步地，所述底包部连接所述第二侧包部的侧边离所述电芯的最小距离大于0，且所述最小距离小于0.5倍所述电芯沿所述第一方向的长度。

进一步地，所述总长与所述电芯沿所述第一方向的长度之差大于0且小于 10mm。

进一步地，所述第一侧包部沿所述第一方向的长度与所述电芯沿第三方向的长度之差大于0且小于10mm，所述第三方向分别垂直于所述第一方向和所述第二方向。

一种电池，包括电芯，所述电芯的外表面包覆有如上所述绝缘膜结构。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的绝缘膜结构，通过设置底包部，保证电芯底部与电芯侧面的包覆一体成型，从而防止电芯底部的绝缘结构脱离，保证电芯的防水和绝缘性能，提高电芯的安全性能；通过设置第二侧包部，增强对第二侧面的底缘的包覆，防止底包部和第三侧包部在第二侧面底缘出现的绝缘膜翘起等影响绝缘性和美观性问题的出现，保证电芯的绝缘性能和美观性能；通过在第二侧包部和第三侧包部之间设置缺口，使第二侧包部和第三侧包部不会在第二侧面的侧缘及顶面顶角处重叠，即侧面侧缘和底面顶角处不会出现凸包、褶皱等问题，提高了电池的美观性，且减小侧面侧缘的重叠层数，且使绝缘结构在电芯上的重叠层数最多为三层，减小电芯的绝缘膜重叠层数，从而减小电池的厚度，有利于电池的轻薄化设计。

本实用新型提供的电池，通过采用上述的绝缘膜结构进行包覆，降低了电池底部触水后容易短路的风险，大幅度减少电池侧边绝缘膜的重叠层数，为电芯宽度节省大量空间，显著提升了电池的能量密度；且包膜后的电池外观平整，不会出现侧边绝缘膜底部因重叠层数不一致而凸起缺陷，外观整齐规正，美观性好。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的电芯包膜用绝缘膜结构的展开结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电芯和绝缘膜结构的关系示意图。

图中标记如下：

1-绝缘膜结构；2-电芯；

11-底包部；12-第一侧包部；13-第二侧包部；14-第三侧包部；15-缺口；

21-电芯底面；22-第一侧面；23-第二侧面；24-电芯顶面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的电芯2包膜用绝缘膜结构1的展开结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例了一种绝缘膜结构1，用于对电芯2进行包膜，保证电池的绝缘性能和外观美观性。

如图1所示，本实用新型提供的绝缘膜结构1在展开状态下为平面，其包括矩形的底包部11，底包部11用于完全包覆电芯2的电芯底面21；底包部11 沿第一方向的两侧边分别连接有第一侧包部12，第一侧包部12的两端与底包部11的两端平齐；底包部11沿第二方向的两侧边分别连接有第二侧包部13，第一侧包部12沿第二方向的至少一端向外延伸有第三侧包部14，或每个所述第一侧包部沿所述第二方向的至少一端连接有所述第三侧包部，且每个所述第二侧包部13均相邻地设置有至少一个所述第三侧包部；且与同一第二侧包部13相邻的第三侧包部14沿第二方向的长度之和大于电芯2沿第一方向的宽度，且第二侧包部13与第三侧包部14之间存在缺口15，第一侧包部12沿第一方向的宽度不小于电芯2沿第三方向的尺寸，第三方向垂直于第一方向和第二方向。

图2为本实用新型实施例提供的电芯2和绝缘膜结构1的关系示意图，如图1和图2所示，在本实施例中，第一方向为电芯底面21的宽度方向，第二方向为电芯底面21的长度方向，第三方向为垂直电芯底面21的高度方向。当采用绝缘膜结构1包覆电芯2时，底包部11用于完全包覆电芯2的底面；两个第一侧包部12用于包覆电芯2沿宽度方向的两个第一侧面22，第三侧包部14用于包覆电芯2沿第二方向的两个第二侧面23，第二侧包部13用于加强对第二侧面23的包覆。

即，本实施例提供的绝缘膜结构1，通过设置底包部11，保证电芯2底部与电芯2侧面的包覆一体成型，从而防止电芯2底部的绝缘结构脱离，保证电芯2的防水和绝缘性能，提高电芯2的安全性能；由于第一侧包部12与底包部 11相连为一体，第一侧面22的底部棱边完全被第一侧包部12包覆；通过设置第二侧包部13，增强对第二侧面23的底缘的包覆，防止底包部11和第三侧包部14在第二侧面23底缘出现的绝缘膜翘起等影响绝缘性和美观性问题的出现，保证电芯2的绝缘性能和美观性能；通过在第二侧包部13和第三侧包部14之间设置缺口15，使第二侧包部13和第三侧包部14不会在第二侧面23的侧缘及底面顶角处重叠，即侧面侧缘和底面顶角处不会出现凸包、褶皱等问题，提高了电池的美观性，且减小侧面侧缘的重叠层数，且使绝缘结构在电芯2上的重叠层数最多为三层，减小电芯2的绝缘膜重叠层数，从而减小电池的厚度，有利于电池的轻薄化设计。

在本实施例中，底包部11沿第一方向的宽度等于电芯2沿第一方向的宽度，底包部11沿第二方向的长度大于电芯2沿第二方向的长度，有利于使底包部11 对电芯底面21进行包覆时，底包部11的边缘区域能够绕过电芯底面21而对第二侧面23的底缘区域进行包覆，实现底包部11对电芯底面21棱边的完全包覆，防止电芯底面21漏水或电芯壳体外露，增强对电芯2的包覆性能，从而保证电池的绝缘性能。

在本实施例中，底包部11沿第二方向的边缘距离电芯2的最短距离为0～0.5 倍电芯2沿第一方向的宽度，且优选的，该最短距离为4～7mm，在保证对电芯底面21完全包覆的前提下，减小底包部11在第二侧面23的包覆面积，从而减小底包部11底缘和电芯底面21顶角处绝缘膜的重叠区域。

在本实施例中，第一侧包部12沿第二方向的两端均延伸有第三侧包部14，从而使第二侧包部13的两侧均设置有第三侧包部14，两个第三侧包部14配合对电芯2的第二侧面23进行包覆，且使第三侧包部14外露的边缘位于第二侧面23上，有助于借助第二侧包部13对第三侧包部14的外露边缘进行压实，防止第三侧包部14的边缘翘起等问题。

在其他实施例中，也可以仅采用一个第三侧包部14对第二侧面23进行包覆，此时，第三侧包部14应绕过第二侧面23与第二侧面23之间的棱角并与第一侧包部12在第一侧面22上重合，使第三侧包部14的边缘位于第一侧面22 上，以实现对第二侧面23的完全包覆。该种情况下，可以是每个第一侧包部 12沿第二方向的一端延伸有第三侧包部14，且两个第一侧包部12上第三侧包部14的延伸方向相反；或仅有一个第一侧包部12沿第二方向的两端延伸有第三侧包部14，另一个第一侧包部12沿第二方向的两端均不延伸第三侧包部14。

在本实施例中，位于同一第一侧包部12两端的两个第三侧包部14相对第一侧包部12对称设置，位于同一第二侧包部13两侧的两个第三侧包部14相对第二侧包部13对称设置，从而使每个第三侧包部14的大小和形状均相同，有利于包装膜结构的裁切加工和电池的整体美观性。

在本实施例中，第三侧包部14为矩形结构，一方面有利于第三侧包部14 的加工，另一方面使第三侧包部14对第二侧面23进行包覆时，第三侧包部14 的底边与电芯2的底边平齐，有利于避免包覆过程中产生的间隙。在其他实施例中，第三侧包部14靠近第二侧包部13的一侧边可以向远离第二侧包部13的方向向外倾斜，但倾斜的角度不宜过大，避免对第二侧面23包覆时露出电芯2 壳体。

在本实施例中，与同一第二侧包部13相邻的第三侧包部14沿第二方向的长度之和与电芯2沿第一方向的长度之差大于0且小于10mm。优选地，两个第三侧包部14在第二侧面23的重叠区域沿第一方向的宽度为2～5mm，减小绝缘膜在电芯2上的重叠，且保证对电芯2的完全包覆。

在本实施例中，第二侧包部13远离底包部11的一侧边与第三侧包部14的边缘平齐，有利于绝缘膜的裁切加工，减小绝缘膜材料的浪费。在其他实施中，也可以是第二侧包部13沿第二方向的宽度与第三侧包部14沿第二方向的宽度不同。

在本实施例中，第二侧包部13为梯形，且梯形靠近底包部11的一底边大于梯形远离底包部11的一底边，使梯形侧边相对第二方向的倾斜形成与第三侧包部14之间的缺口15。该种设置，有利于绝缘膜结构1的加工，提高电芯2 的外观美观性。在其他实施例中，也可以是第二侧包部13为矩形，矩形沿第一方向的宽度等于底包部11沿第一方向的长度，第三侧包部14靠近第二侧包部 13的一边向远离第二侧包部13的方向向外倾斜，由此在第三侧包部14和第二侧包部13之间形成缺口15。

在本实施例中，缺口15为梯形、三角形或矩形等规则形状，或缺口15为锯齿形等不规则形状。缺口15优选为梯形，且梯形靠近底包部11的一侧宽度小于远离底包部11的一侧宽度，有利于保证缺口15存在的作用的同时，增大第二侧包部13靠近底包部11一侧边的宽度，减小第二侧包部13远离底包部11 一侧边的宽度，从而在提高第二侧包部13对第二侧面23底缘区域的包覆效果的同时，减小第二侧包部13与第三侧包部14的重叠面积，从而减小电芯2的厚度。

在本实施例中，梯形的缺口15在靠近底包部11一侧的边长0～0.5倍电芯2 的宽度，且优选为4～7mm。在远离底包部11一侧的边长为0～1/3倍电芯2的宽度，且优选为8～12mm。

在本实施例中，第一侧包部12沿第一方向的宽度大于电芯2沿第三方向的高度，且优选为第一侧包部12沿第一方向的高度超出电芯2高度的距离为 0～10mm，有利于使第一侧包部12对电芯顶面24的边缘区域进行包覆，提高电芯2美观性。在电芯2经绝缘膜结构1包覆后，电芯顶面24需贴覆绝缘片进行完全绝缘包覆。

在本实施例中，绝缘膜结构1可以为带有离型膜的结构，即其包括层叠设置的绝缘膜本体和离型膜，有利于在对绝缘膜裁切加工过程中，防止废料粘刀模，提高裁切效率。在其他实施例中，也可以采用无离型膜的绝缘膜结构1。

在本实施例中，绝缘膜采用PET材质或PT等材质的基膜制成，在其他实施例中，还可以采用其他具有绝缘防水功效的基膜制成。

本实用新型还提供了一种电池，包括电芯2，电芯2采用上述的绝缘膜结构1进行包覆。绝缘膜结构1采用下述方式对电芯2进行包膜：

将电芯底面21的中心与底包部11的中心对齐放置；

将两个第一侧包部12依次包裹在电芯2的第一侧面22上，且两个第一侧面22的包覆顺序不限；

采用第三侧包部14对电芯2的第二侧面23进行包覆，且两个第二侧面23 的包覆顺序不限；

将第二侧包部13进一步弯折包覆第二侧面23的底缘区域；

将第一侧包部12和第二侧包部13的顶端弯折对电芯顶面24边缘区域进行包覆；

对电芯顶面24进行绝缘片贴片。

本实用新型实施例提供的电池，由于采用上述的绝缘膜结构1，完全覆盖了金属在高电压测试时的静电爬升距离，降低了电池底部触水后容易短路的风险；且提前将多余的绝缘膜切割掉，侧边重叠层数由传统“U”型包膜的五层结构层降低为三层，大幅度减少电池侧边绝缘膜的重叠层数，为电芯2宽度节省大量空间，显著提升了电池的能量密度；且包膜后的电池外观平整，不会出现侧边绝缘膜底部因重叠层数不一致而凸起缺陷，外观整齐规正，美观性好；同时，不需要电芯2底部贴覆绝缘片，成本大幅度降低，包膜效率高，实用性好。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电芯包膜用绝缘膜结构，其特征在于，所述绝缘膜结构(1)包括矩形的底包部(11)，所述底包部(11)用于完全包覆电芯(2)的底面，所述底包部(11)沿第一方向的两侧边分别连接有第一侧包部(12)，所述第一侧包部(12)的两端分别与所述底包部(11)的两端平齐，所述底包部(11)沿第二方向的两侧边分别连接有第二侧包部(13)，所述第一方向和所述第二方向垂直；

至少一个所述第一侧包部(12)沿所述第二方向的两端连接有第三侧包部(14)，或每个所述第一侧包部(12)沿所述第二方向的至少一端连接有所述第三侧包部(14)，且每个所述第二侧包部(13)均相邻地设置有至少一个所述第三侧包部(14)；

与同一所述第二侧包部(13)相邻的所述第三侧包部(14)在所述第二方向上的总长大于所述电芯(2)沿所述第一方向上的长度，所述第二侧包部(13)与相邻的所述第三侧包部(14)之间存在缺口(15)。

2.根据权利要求1所述的绝缘膜结构，其特征在于，所述缺口(15)为三角形、梯形或矩形。

3.根据权利要求2所述的绝缘膜结构，其特征在于，所述缺口(15)靠近所述底包部(11)的一边长小于所述电芯(2)沿所述第一方向的长度的一半，且所述缺口(15)远离所述底包部(11)的一边长小于倍所述电芯(2)沿所述第一方向的长度。

4.根据权利要求3所述的绝缘膜结构，其特征在于，所述缺口(15)为梯形，所述梯形远离所述底包部(11)的一边长大于所述梯形靠近所述底包部(11)的一边长度。

5.根据权利要求1所述的绝缘膜结构，其特征在于，所述第二侧包部(13)沿所述第二方向的长度小于所述电芯(2)沿所述第一方向的长度。

6.根据权利要求1所述的绝缘膜结构，其特征在于，每个所述第一侧包部(12)的两端均延伸有所述第三侧包部(14)，且两个所述第三侧包部(14)相对所述第一侧包部(12)对称。

7.根据权利要求1所述的绝缘膜结构，其特征在于，所述底包部(11)连接所述第二侧包部(13)的侧边离所述电芯(2)的最短距离大于0，且所述最短距离小于0.5倍所述电芯(2)沿所述第一方向的长度。

8.根据权利要求1所述的绝缘膜结构，其特征在于，所述总长与所述电芯(2)沿所述第一方向的长度之差大于0且小于10mm。

9.根据权利要求1所述的绝缘膜结构，其特征在于，所述第一侧包部(12)沿所述第一方向的长度与所述电芯(2)沿第三方向的长度之差大于0且小于10mm，所述第三方向分别垂直于所述第一方向和所述第二方向。

10.一种电池，包括电芯(2)，其特征在于，所述电芯(2)的外表面包覆有如权利要求1-9任一项所述绝缘膜结构(1)。