CN209561464U - 铝塑膜、封装结构及软包装锂二次电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铝塑膜、封装结构及软包装锂二次电池，包括冲压成型于铝塑膜上的第一冲坑以及第二冲坑，电芯铝塑膜为一体式，电芯第一冲坑与第二冲坑相邻且两者之间设置有分隔部，其中第一冲坑具有第一底面，第二冲坑具有第二底面，第一底面与第二底面均为倾斜面，电芯第一冲坑与第二冲坑的深度均从分隔部至相对的一侧壁逐步增大，通过减少了其中一封边，进而在铝塑膜用量不变的前提下增加了冲坑体积，进而提高了铝塑膜的有效包装体积，适用于传统液态软包装锂蓄电池、混合固液电解质软包装锂蓄电池、固态软包装锂蓄电池，提升了能量密度，同时倾斜面的设置减少了分隔部翻折后外表面突出、塌陷、褶皱等情况出现，提高使用的可靠性。

Description

铝塑膜、封装结构及软包装锂二次电池

技术领域

本实用新型涉及二次电池的技术领域，尤其是涉及一种铝塑膜、封装结构及软包装锂二次电池。

背景技术

二次电池又称为充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池。市场上主要的二次电池类型有“镍氢”、“镍镉”“铅酸（铅蓄电池）”以及“锂离子电池”等。随着锂离子电池技术的发展，市场上出现了固态锂电池，其采用锂、钠制成的玻璃化合物作为传导物质，取代以往锂电池的电解液，大大提升了能量密度。

其中软包装锂二次电池作为二次电池的一种其具有能量密度更高、电压更高、体积更小、环保等优点被广泛用于电子通讯技术以及新能源汽车等行业中。铝塑膜是软包装锂二次电池的主要包装材料，如图1与图2所示，软包装锂二次电池进行封装时，预先对两个铝塑膜分别进行冲模成型，得到相应的冲坑1a，在任意一个冲坑1a内放入电芯2然后将两个铝塑膜合并采用传统的热压方式进行封装。此种铝塑膜结构在热压封装时，需要对电芯2的四周进行热封，热封过程中必须要求铝塑膜具有一定宽度的热封区域，热封后形成四个封边分别为顶封1b、底封1c以及两个侧封1d。而大部分应用产品上由于二次电池安装空间有限，限制了铝塑膜用量，为保证足够的热封区域必须要缩小冲坑的有效体积，进而降低了整个软包装二次电池的能量密度。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的是提供一种铝塑膜，可增大对电芯的有效包装体积，进而提高软包装锂二次电池的能量密度。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种铝塑膜，包括冲压成型于铝塑膜上的第一冲坑以及第二冲坑，所述铝塑膜为一体式，所述第一冲坑与第二冲坑相邻且两者之间设置有分隔部，其中第一冲坑具有第一底面，第二冲坑具有第二底面，第一底面与第二底面均为倾斜面，所述第一冲坑与第二冲坑的深度均从分隔部至相对的一侧壁逐步增大。

通过采用上述技术方案，在一体式的铝塑膜上分别冲出第一冲坑以及第二冲坑，作为后续电芯安装使用，第一冲坑以及第二冲坑之间所设置的分隔部作为一个封装时的对折部位提供一定的对折余量，铝塑膜在封装时从分隔部处进行翻折，控制分隔部的宽度使得从分隔部翻折后可以减少一封边，使得在限定的铝塑膜面积下第一冲坑/第二冲坑的表面积能够达到最大化，即提升了对电芯的有效包装面积，提高了二次电池的能量密度，并且减少了后续封装工艺的步骤，提高了生产效率；同时第一底面与第二底面设置为倾斜面，且倾斜方向由分隔部一侧向相对的一侧壁向下设置，使得铝塑膜在封装时分隔部一侧的容腔深度要相对其他位置要小，使得在封装电芯时，铝塑膜处于分隔部的一侧会被拉伸，进而减少了分隔部外表面产生突出、塌陷、褶皱等不良情况，减少电芯在安装过程中或者后续使用过程中的刮碰而造成机铝塑膜的破裂，提高了铝塑膜的可靠性。

作为优选地：所述倾斜面的倾斜角为a，0＜a≤15°。

通过采用上述技术方案，当倾斜面的倾斜角过大时，电芯在封装过程中对于铝塑膜的作用力过大，容易导致铝塑膜变形量过大而在分隔部位置发生破裂，此倾斜角度的设置能有效避免上述情况的发生。

作为优选地：所述倾斜面与水平面之间的最大竖直距离不超过2mm。。

通过采用上述技术方案，铝塑膜在封装过程中受到电芯的作用力而发生变形，最大的变形量即变形到与水平面相重合，也就是说不超过2mm，避免由于变形量过大使得分隔部拉伸破裂。

作为优选地：所述分隔部包括第一分隔条、第二分隔条以及连接第一分隔条与第二分隔条的弧形条，其中第一分隔条与第二分隔条平行设置且两者之间的间距为1~3mm，所述弧形条的弧度为π，第一冲坑和第二冲坑的坑口处于同一水平面上且该水平面与弧形条相切。

通过采用上述技术方案，分隔部中第一分隔条与第二分隔条由于平行设置两者之间的间距即为整个分隔部的宽度，此宽度过大时使得第一冲坑/第二冲坑表面积减小，进而对应电芯的表面积也减小，影响到能量密度，宽度过小时加大了冲坑难度过大并易导致第一冲坑与第二冲坑互相贯通的情况发生，而分隔部中所包含的弧形条在连接第一分隔条与第二分隔条的同时将其弧度设置为π，即截面呈半圆形，一方面减少了整个分隔部在拐角处的应力集中，另一方面翻折后弧形条形成两段以原先弧形条的最高点作为连接线，弧形条由于分成两段具有一定的拉伸性，随着两倾斜面受到电芯的作用发生变形，弧形条从连接线位置进行拉直，更好的减少封装后分隔部的外表面发生突出、塌陷、褶皱的外观不良情况。

作为优选地：所述第一分隔条、第二分隔条以及弧形条的厚度均相同。

通过采用上述技术方案，均匀壁厚的设置首先能够在铝塑膜封装翻折时第一分隔条与第二分隔条的同侧面处于一个竖直平面上，更好提高与电芯侧壁的贴合度提高封装质量，并且对电芯起到更好的保护作用。

作为优选地：所述第一冲坑的底面与侧壁的连接处设置有首尾相连的第一导弧面，所述第二冲坑的底面与侧壁的连接处设置有首尾相连的第二导弧面，第一导弧面与第二导弧面的弧度相同。

通过采用上述技术方案，第一导弧面与第二导弧面的设置能将第一冲坑与第二冲坑底部的四个棱边以及角位应力分散，避免破损尤其在角位处，其次提高外观的美感。

作为优选地：所述第一导弧面与第二导弧面的弧度为π/4~π/3。

通过采用上述技术方案，弧度过大会缩小第一冲坑以及第二冲坑的体积，进而降低了二次电池的能量密度；弧度设置过小起不到较好的应力分散。

作为优选地：所述铝塑膜还包括热封部，所述热封部处于铝塑膜的外缘包括两第一热封条以及连接两第一热封条的两第二热封条，所述第一冲坑与第二冲坑四个侧楞均设置有倒圆角。

通过采用上述技术方案，倒圆角的设置将第一冲坑与第二冲坑的坑口角位应力分散，避免封装后在封装位置发生破裂提高使用时的安全性，其次美化整体外观。

本实用新型的第二个目的是提供一种封装结构，可提高软包装二次电池的包装有效体积，进而增大软包装二次电池的能量密度。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种封装结构，包括所述的软包装二次电池用铝塑膜，所述第一冲坑与第二冲坑组合形成一容腔，其中分隔部为容腔的一侧壁且与竖直平面相平行。

通过采用上述技术方案，电芯可封装于由第一冲坑与第二冲坑所组成的容腔内，分隔部作为容腔的一侧壁进而减小了原先4封边的其中一封边，在铝塑膜尺寸不变的前提下增大了容腔的容积，进而提升了封装后二次电池的能量密度；其次第一底面与第二底面设置为倾斜面，电芯在封装到容腔内后，由于容腔的深度从分隔部到相对的侧壁逐步增大，使得铝塑膜在分隔部位置的变形量最大，而分隔部为铝塑膜的变形提供了一定的余量，使得封装后减少了分隔部的外表面产生突出、褶皱的现象，提高封装质量的同时减少由于分隔部外表面的突出、褶皱易与外部摩擦、刮碰而造成铝塑膜的破裂，提高了使用可靠性。

本实用新型的第三个目的是提供一种软包装锂二次电池，具有较高的能量密度。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种软包装锂二次电池，包括电芯以及封装于电芯外围的铝塑膜。

通过采用上述技术方案，铝塑膜在不改变整体尺寸的前提下，取消了后续封装的其中一封边，使得安装电芯的冲坑体积增大，增大了对于电芯的有效包装体积，进而提高了整体软包装锂二次电池的能量密度；同时封装后在分隔部一处的外表面减少了突出、褶皱等现象使得表面更为光整，可减少与外部的摩擦以及刮碰而造成铝塑膜的破裂，提高了整体二次电池的使用可靠性。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1、通过在第一冲坑与第二冲坑之间的分隔部在封装时分隔部作为翻折部位减少了其中一封边，进而在铝塑膜面积不变的前提下增加了冲坑体积，进而提升整个软包装二次电池的能量密度；

2、分隔部通过设置成两平行的第一分隔条以及第二分隔条，并利用弧度为π的弧形条进行连接，在分隔部进行翻折候第一分隔条与第二分隔条处于同一竖直平面上首先提高与电芯的贴合度，提高封装质量，其次减小了外部的突出以及褶皱的出现，进而减小使用过程中或者组装过程中的碰撞或者刮擦避免铝塑膜发生破裂；

3、弧形条在翻折后形成两个弧形段，两弧形段为线连接易于变形，同时两弧形段之间所形成的预留槽可以提供电芯充放电过程中膨胀而对铝塑膜施加作用力的变形余量，有效避免铝塑膜应力集中而发生破裂；

4、电芯封装在容腔后对两倾斜面施加作用力，使得两倾斜面发生形变拉伸弧形条，减少了分隔部外表面突出、塌陷、褶皱等情况出现，提高了整体外观的美观性，同时减少了与外部摩擦、刮碰的情况，避免了铝塑膜的破裂，提高使用可靠性。

附图说明

图1为现有技术中铝塑膜的冲坑结构；

图2为现有技术中软包装锂二次电池的结构示意图；

图3为实施例一中铝塑膜的结构示意图；

图4为实施例一中铝塑膜的截面示意图；

图5为实施例一中铝塑膜主要示出倾斜面的位置示意图；

图6为实施例二中封装结构的正视图；

图7为实施例二中封装结构的示意图；

图8为图7的A部放大图；

图9为实施例三中软包装锂二次电池的结构示意图；

图10为实施例四中铝塑膜的正视图；

图11为实施例五中封装结构的示意图；

图12为实施例六中软包装锂二次电池的结构示意图。

图中，1、铝塑膜；1a、冲坑；1b、顶封；1c、底封；1d、侧封；11、第一冲坑；111、第一底面；12、第二冲坑；121、第二底面；13、分隔部；131、第一分隔条；132、第二分隔条；133、弧形条；1331、弧形段；14、第一热封条；15、第二热封条；16、第一导弧面；17、第二导弧面；18、倒圆角；2、电芯；21、正极耳；22、负极耳；3、容腔；4、预留槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一

参阅图3，一种铝塑膜，该铝塑膜1外轮廓呈矩形且为一体式，在其同侧的端面通过冲压形成相邻的第一冲坑11与第二冲坑12，第一冲坑11与第二冲坑12表面积相同并且在两者的外围设置有热封部，热封部包括两个第一热封条14以及两个第二热封条15，两第一热封条14利用两第二热封条15进行连接。

共同参阅图3与图4，第一冲坑11与第二冲坑12之间设置有分隔部13，分隔部13包括第一分隔条131、第二分隔条132以及弧形条133，第一分隔条131与第二分隔条132平行设置且两者分别作为第一冲坑11与第二冲坑12的侧壁。第一分隔条131与第二分隔条132利用弧形条133连接，弧形条133的弧度为π即截面形状为半圆形。

第一冲坑11与第二冲坑12的坑口处于同一水平面L1上，且整个热封部的上端面也处于该水平面L1上，水平面L1同时经过弧形条133的最高点与弧形条133相切，第一冲坑11与第二冲坑12的四个侧楞均设置有倒圆角18。

第一冲坑11具有第一底面111，在第一底面111与侧壁的连接处开设有第一导弧面16，第一导弧面16首尾相连呈封闭式；第二冲击具有第二底面121，在第二底面121与侧壁的连接处开设有第二导弧面17，第二导弧面17首尾相连呈封闭式，其中第一导弧面16与第二导弧面17的弧度相同在π/4~π/3之间。

共同参阅图4与图5，第一底面111与第二底面121均为倾斜面，倾斜面的倾斜角界定为a，0＜a≤15°，优选范围在0＜a≤2°。以第一冲坑11为例，从分隔部13的一侧朝向第一冲坑11的相对一侧深度逐步增大，第一底面111与水平面L1之间的最大竖直距离h不超过2mm。

实施例二

共同参阅图6与图7，一种封装结构，包括实施例一中的铝塑膜1，第一冲坑11与第二冲坑12互相组合形成一容腔3，容腔3从分隔部13一侧向另一侧深度逐步增大。容腔3的外缘分别通过热封形成一顶封1b以及两个侧封1d，相对顶封1b的一侧为分隔部13。

顶封1b由两第一热封条14互相重合热封后形成，侧封1d由处于同侧的第二热封条15沿分隔部13的长度方向翻折互相重合热封后形成。

参阅图8，分隔部13在经过翻折后第一分隔条131与第二分隔条132处于竖直平面L2上，弧形条133翻折形成两个对称的弧形段1331，两弧形段1331之间为线连接且两者形成一预留槽4，该预留槽4与容腔3连通，预留槽4具备一定的变形余量。

实施例三

参阅图9，一种软包装锂二次电池，可以为液态软包装锂蓄电池、混合固液电解质软包装锂蓄电池或固态软包装锂蓄电池任意一种，本实施例以固态软包装锂蓄电池为例，包括电芯2以及封装在电芯2外围的铝塑膜1，铝塑膜1采用了实施例一中的二次电池用铝塑膜1。本软包装二次电池具有正极耳21以及负极耳22，正极耳21以及负极耳22均处于同侧。

电芯2在封装后拉伸分隔部，使得整个分隔部13的外表面接近平面，减少了分隔部13外表面突出、塌陷、褶皱等情况出现。

实施例四

参阅图10，一种铝塑膜，与实施例一的区别在于适用于长条形电芯2的封装。

实施例五

参阅图11，一种封装结构，包括实施例四中的铝塑膜1，与实施例二的区别在于，只具有一侧封1d，该封测由两第二热封条15互相重合热封后形成，顶封1b由同侧的第一热封条14从分隔部13沿长度方向翻折重合热封后形成，底封1c由同侧的另一第一热封条14从分隔部13沿长度方向翻折重合热封后形成。

实施例六

参阅图12，一种软包装锂二次电池，包括电芯2以及封装在电芯2外围的铝塑膜1，铝塑膜1采用了实施例四中的软包装二次电池用铝塑膜1。与实施例三的区别在于电芯2的正极耳21以及负极耳22位于两侧。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种铝塑膜，包括冲压成型于铝塑膜（1）上的第一冲坑（11）以及第二冲坑（12），其特征在于，所述铝塑膜（1）为一体式，所述第一冲坑（11）与第二冲坑（12）相邻且两者之间设置有分隔部（13），其中第一冲坑（11）具有第一底面（111），第二冲坑（12）具有第二底面（121），第一底面（111）与第二底面（121）均为倾斜面，所述第一冲坑（11）与第二冲坑（12）的深度均从分隔部（13）至相对的一侧壁逐步增大。

2.根据权利要求1所述的铝塑膜，其特征在于，所述倾斜面的倾斜角为a，0＜a≤15°。

3.根据权利要求1所述的铝塑膜，其特征在于，所述倾斜面与水平面之间的最大竖直距离不超过2mm。

4.根据权利要求1所述的铝塑膜，其特征在于，所述分隔部（13）包括第一分隔条（131）、第二分隔条（132）以及连接第一分隔条（131）与第二分隔条（132）的弧形条（133），其中第一分隔条（131）与第二分隔条（132）平行设置且两者之间的间距为1~3mm，所述弧形条（133）的弧度为π，第一冲坑（11）和第二冲坑（12）的坑口处于同一水平面上且该水平面与弧形条（133）相切。

5.根据权利要求4所述的铝塑膜，其特征在于，所述第一分隔条（131）、第二分隔条（132）以及弧形条（133）的厚度均相同。

6.根据权利要求1所述的铝塑膜，其特征在于，所述第一冲坑（11）的底面与侧壁的连接处设置有首尾相连的第一导弧面（16），所述第二冲坑（12）的底面与侧壁的连接处设置有首尾相连的第二导弧面（17），第一导弧面（16）与第二导弧面（17）的弧度相同。

7.根据权利要求6所述的铝塑膜，其特征在于，所述第一导弧面（16）与第二导弧面（17）的弧度为π/4~π/3。

8.根据权利要求1所述的铝塑膜，其特征在于，所述铝塑膜（1）还包括热封部，所述热封部处于铝塑膜（1）的外缘包括两第一热封条（14）以及连接两第一热封条（14）的两第二热封条（15），所述第一冲坑（11）与第二冲坑（12）四个侧楞均设置有倒圆角（18）。

9.一种封装结构，其特征在于，包括如权利要求1~8任一项所述的软包装二次电池用铝塑膜，所述第一冲坑（11）与第二冲坑（12）组合形成一容腔（3），其中分隔部（13）为容腔（3）的一侧壁且与竖直平面相平行。

10.一种软包装锂二次电池，其特征在于，包括电芯（2）以及封装于电芯（2）外围的如权利要求1~8任一项所述的铝塑膜（1）。