CN209592206U - 二次电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种二次电池，其包括电极组件、包装袋和电极引线。包装袋具有主体部和从主体部延伸的密封部，电极组件收容于主体部，电极引线连接于电极组件、穿过密封部并延伸到包装袋的外部。密封部包括第一折边、第二折边和基体区，第一折边为两个且分别从主体部沿宽度方向的两端延伸，且各第一折边朝靠近主体部的方向弯折。在宽度方向上，基体区位于两个第一折边之间。在长度方向上，基体区位于第一折边的外侧；电极引线穿过基体区。第二折边从基体区沿宽度方向的端部延伸且回折到基体区沿厚度方向的一侧。在宽度方向上，第二折边的弯折处位于电极引线和第一折边之间。

Description

二次电池

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种二次电池。

背景技术

随着便携式电子设备的快速发展，对电池能量密度的要求也越来越高。在二次电池中，可采用包装袋来代替金属壳体，以降低电池的重量，提高能量密度。

包装袋包括金属层、保护层和连接层，保护层和连接层分别设置于金属层的两个表面。包装袋在成型过程中需要经过裁切，导致金属层的边缘暴露在外面。外露的金属层容易被腐蚀，影响包装袋的密封性能。同时，当多个电池连接成组时，外露的金属层容易与电极引线接触，引发短路风险。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种二次电池，其能降低短路风险，提高安全性能。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种二次电池，其包括电极组件、包装袋和电极引线。包装袋具有主体部和从主体部延伸的密封部，电极组件收容于主体部，电极引线连接于电极组件、穿过密封部并延伸到包装袋的外部。密封部包括第一折边、第二折边和基体区，第一折边为两个且分别从主体部沿宽度方向的两端延伸，且各第一折边朝靠近主体部的方向弯折。在宽度方向上，基体区位于两个第一折边之间。在长度方向上，基体区位于第一折边的外侧；电极引线穿过基体区。第二折边从基体区沿宽度方向的端部延伸且回折到基体区沿厚度方向的一侧。在宽度方向上，第二折边的弯折处位于电极引线和第一折边之间。

所述二次电池还包括绝缘件，绝缘件环绕在电极引线的外侧并将电极引线与密封部隔开。在宽度方向上，第二折边的弯折处位于绝缘件和第一折边之间。

在宽度方向上，第二折边的弯折处与绝缘件之间的最小尺寸大于0.5mm。

第一折边包括第一区域和第二区域，第一区域从主体部延伸并朝向主体部弯折，第二区域从第一区域远离主体部的一端延伸且相对于第一区域弯折。在宽度方向上，第二区域位于第一区域和主体部之间。

在长度方向上，第二区域的尺寸小于第一区域的尺寸。

第二折边包括第三区域和第四区域，第三区域从基体区延伸且相对于基体区弯折，第四区域从第三区域的远离基体区的一端延伸并相对于第三区域弯折。在厚度方向上，第四区域位于第三区域和基体区之间。

密封部包括还包括过渡区，过渡区从主体部沿长度方向的端部延伸并连接第一折边和基体区。

第二折边的弯折处为直线形且相对于宽度方向和长度方向倾斜。

第一折边粘接于主体部，第二折边粘接于基体区。

包装袋包括两层包装膜，电极组件位于两层包装膜之间，两层包装膜在边缘连接并形成密封部。各包装膜包括保护层、金属层和连接层，连接层设置于金属层的朝向电极组件的表面，保护层设置于金属层的远离电极组件的表面。两层包装膜的连接层熔接为一体。

本实用新型的有益效果如下：本申请通过弯折密封部形成第一折边和第二折边，从而减小密封部占用的空间，提高二次电池的能量密度。同时，第二折边向内回折，其边缘的金属层与电极引线的间距增大；因此，当多个二次电池连接成组时，可以降低金属层与电极引线接触的风险，提高安全性能。

附图说明

图1为根据本实用新型的二次电池的第一实施例的示意图。

图2为图1的圆框部分的放大图。

图3为图1的二次电池的一剖视图。

图4为图1的二次电池的另一剖视图。

图5为图1的二次电池的包装袋的包装膜的示意图。

图6为图5的包装袋的断面图。

图7至图10为图1的二次电池在成型过程中的示意图。

图11为根据本实用新型的二次电池的第二实施例在成型过程中的示意图。

图12为图11的二次电池在成型后的示意图。

图13为图12沿线C-C作出的断面图。

图14为根据本实用新型的二次电池的第三实施例的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1 电极组件

2 包装袋

21 主体部

22 密封部

221 第一折边

221a 第一区域

221b 第二区域

222 第二折边

222a 第三区域

222b 第四区域

223 基体区

224 过渡区

23 包装膜

231 保护层

232 金属层

233 连接层

3 电极引线

4 绝缘件

X 长度方向

Y 宽度方向

Z 厚度方向

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个以上(包括两个)；除非另有规定或说明，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

图1为根据本实用新型的二次电池的第一实施例的示意图。图2为图1的圆框部分的放大图。图3为图1的二次电池的一剖视图。图4为图1的二次电池的另一剖视图。

参照图1至图4，本申请的二次电池包括电极组件1、包装袋2和电极引线3。

虽因便利而未详细描绘，电极组件1包括正极极片、负极极片和隔膜，隔膜将正极极片和负极极片隔开。正极极片包括正极集流体和涂覆于正极集流体表面的正极活性物质层，正极集流体可为铝箔，正极活性物质层包括三元材料、锰酸锂或磷酸铁锂。负极极片包括负极集流体和涂覆于负极集流体表面的负极活性物质层，负极集流体可为铜箔，负极活性物质层包括石墨或硅。隔膜设置于正极极片和负极极片之间，以防止正极极片和负极极片之间发生短路，且锂离子可穿过隔膜。隔膜可由热塑性树脂制成，例如聚乙烯或聚丙烯。

电极组件1可为卷绕式结构。具体地，正极极片和负极极片均为一个，且正极极片和负极极片为带状结构。将正极极片、隔膜和负极极片依次层叠并卷绕两圈以上以形成电极组件1。在制备电极组件1时，电极组件1可先卷绕成中空的柱形结构，卷绕后再压平为扁平状。

可替代地，电极组件1也可为叠片式结构。具体地，正极极片设置为多个，负极极片设置为多个，所述多个正极极片和负极极片交替层叠，隔膜将正极极片和负极极片隔开。

包装袋2包括两层包装膜23，所述两层包装膜23沿厚度方向Z上下设置。参照图5，至少一层包装膜23通过冲压形成凹腔，而电极组件1位于两层包装膜23之间且收容于凹腔内。

参照图6，各包装膜23包括保护层231、金属层232和连接层233，保护层231和连接层233分别设置于金属层232的两侧。具体地，连接层233设置于金属层232的朝向电极组件1的表面，保护层231设置于金属层232的远离电极组件1的表面。

保护层231具有极佳的对于外在环境的耐受性，以起到保护电池使其抵御外部的作用，并因此相较于其厚度，要求极佳的抗拉强度。保护层231的材质可为尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯。金属层232保证包装膜23的机械强度，防止湿气和氧渗透进入包装袋2内。金属层232的材质可为铝箔或钢箔。连接层233具有热结合性质，例如连接层233的材质为聚丙烯。

包装袋2具有主体部21和从主体部21延伸的密封部22。两层包装膜23之间形成容置腔，而电极组件1收容于容置腔内。而两层包装膜23的用于围成容置腔的部分组成主体部21。密封部22从主体部21的边缘延伸，并将主体部21密封。

具体地，在密封部22，两层包装膜23的连接层233彼此面对。通过热压，两层包装膜23的连接层233直接或间接地连接在一起，从而形成密封的包装袋2。

电极引线3连接于电极组件1、穿过密封部22并延伸到包装袋2外部。具体地，电极引线3可为两个，一个电极引线3连接于正极极片的正极集流体，另一个电极引线3连接于负极极片的负极集流体。两个电极引线3将电极组件1与包装袋2外部的其它构件连接，进而实现电极组件1的充放电。在本实施例中，两个电极引线3可分别从包装袋2沿长度方向X的两端伸出。电极引线3的材质可为铝、镍或铜镀镍。

密封部22包括第一折边221、第二折边222和基体区223，第一折边221为两个且分别从主体部21沿宽度方向Y的两端延伸，且各第一折边221朝靠近主体部21的方向弯折。第一折边221可通过粘接剂固定于主体部21的侧面。第一折边221为大体垂直于宽度方向Y的薄板状。

在宽度方向Y上，基体区223位于两个第一折边221之间。在长度方向X上，基体区223位于第一折边221的外侧，即基体区223与第一折边221在长度方向X上不重叠。

基体区223大体为垂直于厚度方向Z的薄板状。电极引线3穿过基体区223，换句话说，在基体区223，电极引线3位于两层包装膜23之间。

第二折边222从基体区223沿宽度方向Y的端部延伸且回折到基体区223沿厚度方向Z的一侧。第二折边222大体平行于基体区223且通过绝缘胶粘接于基体区223的表面。

在宽度方向Y上，第二折边222的弯折处位于电极引线3和第一折边221之间。

在本申请中，基体区223位于第一折边221沿长度方向X的外侧，因此，第二折边222的弯折处也位于第一折边221沿长度方向X的外侧；在第二折边222的弯折成型的过程中，第一折边221不会干涉第二折边222。另外，在宽度方向Y上，第二折边222的弯折处位于电极引线3和第一折边221之间，所以在第二折边222的弯折成型的过程中，电极引线3不会弯折，从而保护电极引线3。

图7至图10为图1的二次电池在成型过程中的示意图。

本申请的二次电池可按照下述步骤成型：

(i)通过冲压制备出两层如图5所述的包装膜23，然后将电极组件1放置到两层包装膜23之间。在此补充的时，电极组件1与电极引线3已经预先焊接在一起。

(ii)通过热压，使两层包装膜23在边缘处熔接，以形成密封部22。热压完成后，形成如图7所示的二次电池。

(iii)参照图7，沿线L1，切除密封部22的四个角部，以形成如图8所示的二次电池。

(iv)参照图8，沿线L3弯折密封部22，以形成第一折边221。通过弯折密封部22，可以减小密封部22在宽度方向Y上占用的空间，提高二次电池的能量密度。

(v)参照图9，沿线L4弯折密封部22，以形成第二折边222。线L4即为第二折边222的弯折处。在宽度方向Y上，线L4位于第一折边221和电极引线3之间，所以电极引线3不会干涉第二折边222的弯折。在长度方向X上，线L4位于第一折边221的外侧，所以第一折边221不会干涉第二折边222的弯折。弯折完成后，形成图10所示的二次电池。

本申请通过弯折密封部22形成第一折边221和第二折边222，从而减小密封部22占用的空间，提高二次电池的能量密度。同时，第二折边222向内回折，其边缘的金属层与电极引线3的间距增大；因此，当多个二次电池连接成组时，可以降低金属层232与电极引线3接触的风险，提高安全性能。

另外，第一折边221通过绝缘胶粘接于主体部21，第二折边222通过绝缘胶粘接于基体区223，绝缘胶可以覆盖第一折边221和第二折边222的边缘，从而减小金属层的外露，提高安全性能。

电极引线3为导电构件，如果电极引线3刺破连接层233并与金属层232接触，会引发短路风险。因此，优选地，所述二次电池还包括绝缘件4，绝缘件4环绕在电极引线3的外侧并将电极引线3与密封部22隔开。

绝缘件4可为两个。两个绝缘件4分别将两个电极引线3与密封部22隔开。各绝缘件4环绕在对应一个电极引线3的外侧。绝缘件4的一部分夹持在两层包装膜23之间，从而将电极引线3与包装膜23隔开，从而降低电极引线3与金属层232接触的风险。绝缘件4的材质可为聚丙烯。

由于绝缘件4的一部分夹持在两层包装膜23之间，因此，当对两层包装膜23进行热压时，两层包装膜23的连接层233会熔接于绝缘件4。

在宽度方向Y上，第二折边222的弯折处(参照图9的线L4)位于绝缘件4和第一折边221之间。弯折第二折边222时，绝缘件4不会受力弯折，从而避免绝缘件4和包装膜23的连接界面被破坏，保证绝缘件4与包装膜23之间的连接强度和密封性能。

在第二折边222的弯折工艺中，会存在一定的工艺误差。如果第二折边222的弯折处与绝缘件4在宽度方向Y上的间距过小，那么绝缘件4容易因为误差而被弯折，从而影响绝缘件4与包装膜23之间的连接强度和密封性能。因此，优选地，在宽度方向Y上，第二折边222的弯折处与绝缘件4之间的最小尺寸大于0.5mm，以避免绝缘件4因工艺误差而被弯折。

优选地，参照图3，第一折边221包括第一区域221a和第二区域221b，第一区域221a从主体部21延伸并朝向主体部21弯折，第二区域221b从第一区域221a远离主体部21的一端延伸且相对于第一区域221a弯折。第二区域221b可与第一区域221a的表面贴合。

在宽度方向Y上，第二区域221b位于第一区域221a和主体部21之间。此时，第二区域221b在边缘处的金属层232位于第一区域221a和主体部21之间，第一区域221a和主体部21可以减小金属层232的外露，降低短路风险。

在步骤(iv)中，参照图8，可先沿线L2弯折密封部22，以形成第二区域221b；然后再沿线L1弯折密封部22，以形成第一区域221a。通过两次弯折，将第二区域221b露出的金属层232保持在第一区域221a和主体部21之间，从而降低短路风险。

参照图7，密封部22在步骤(iii)被切除的部分优选为三角形。参照图8，在长度方向X上，第二区域221b的尺寸小于第一区域221a的尺寸。

参照图10，密封部22包括还包括过渡区224，过渡区224从主体部21沿长度方向X的端部延伸并连接第一折边221和基体区223。在图10中，线L5可作为过渡区224和基体区223的分界线。在本申请中，线L4和线L5可相交于一点。

如果没有过渡区224，那么线L5会与主体部21沿长度方向X一端的边界线重叠。参照图9和图10，如果没有过渡区224或过渡区224的尺寸过小，线L4与主体部21的角部的距离也会过小；换句话说，在主体部21的角部的附近，密封部22的尺寸会过小，导致密封部22的密封强度不足，容易造成密封失效。因此，本申请优选设置过渡区224。

参照图9的线L4，第二折边222的弯折处为直线形且相对于宽度方向Y和长度方向X倾斜。倾斜的弯折线L4可以使第二折边222的面积最大化，从而减少金属外露，改善安全性能。

下面对本申请的二次电池的其它实施例进行说明。为了简化描述，以下仅主要介绍其它实施例与第一实施例的不同之处，未描述的部分可以参照第一实施例进行理解。

图11为根据本实用新型的二次电池的第二实施例在成型过程中的示意图。图12为图11的二次电池在成型后的示意图。图13为图12沿线C-C作出的断面图。

参照图11至图13，在第二实施例中，第二折边222弯折为两层。具体地，第二折边222包括第三区域222a和第四区域222b，第三区域222a从基体区223延伸且相对于基体区223弯折，第四区域222b从第三区域222a的远离基体区223的一端延伸并相对于第三区域222a弯折。

在厚度方向Z上，第四区域222b位于第三区域222a和基体区223之间。此时，第四区域222b在边缘处的金属层232位于第三区域222a和基体区223之间，第三区域222a和基体区223可以减小金属层232的外露，降低短路风险。

在步骤(v)中，参照图11，可先沿线L6弯折密封部22，以形成第四区域222b；然后再沿线L4弯折密封部22，以形成第三区域222a。通过两次弯折，将第四区域222b露出的金属层232保持在第三区域222a和基体区223之间，从而降低短路风险。

图14为根据本实用新型的二次电池的第三实施例的示意图。在第三实施例中，两个电极引线3可从包装袋2沿长度方向X的同一端伸出。另外，在第三实施例中，两层包装膜23可由一张包装膜对折而成。

Claims (10)

1.一种二次电池，其特征在于，包括电极组件(1)、包装袋(2)和电极引线(3)；

包装袋(2)具有主体部(21)和从主体部(21)延伸的密封部(22)，电极组件(1)收容于主体部(21)，电极引线(3)连接于电极组件(1)、穿过密封部(22)并延伸到包装袋(2)的外部；

密封部(22)包括第一折边(221)、第二折边(222)和基体区(223)，第一折边(221)为两个且分别从主体部(21)沿宽度方向(Y)的两端延伸，且各第一折边(221)朝靠近主体部(21)的方向弯折；

在宽度方向(Y)上，基体区(223)位于两个第一折边(221)之间；在长度方向(X)上，基体区(223)位于第一折边(221)的外侧；电极引线(3)穿过基体区(223)；

第二折边(222)从基体区(223)沿宽度方向(Y)的端部延伸且回折到基体区(223)沿厚度方向(Z)的一侧；

在宽度方向(Y)上，第二折边(222)的弯折处位于电极引线(3)和第一折边(221)之间。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，

所述二次电池还包括绝缘件(4)，绝缘件(4)环绕在电极引线(3)的外侧并将电极引线(3)与密封部(22)隔开；

在宽度方向(Y)上，第二折边(222)的弯折处位于绝缘件(4)和第一折边(221)之间。

3.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，在宽度方向(Y)上，第二折边(222)的弯折处与绝缘件(4)之间的最小尺寸大于0.5mm。

4.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，

第一折边(221)包括第一区域(221a)和第二区域(221b)，第一区域(221a)从主体部(21)延伸并朝向主体部(21)弯折，第二区域(221b)从第一区域(221a)远离主体部(21)的一端延伸且相对于第一区域(221a)弯折；

在宽度方向(Y)上，第二区域(221b)位于第一区域(221a)和主体部(21)之间。

5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，在长度方向(X)上，第二区域(221b)的尺寸小于第一区域(221a)的尺寸。

6.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，

第二折边(222)包括第三区域(222a)和第四区域(222b)，第三区域(222a)从基体区(223)延伸且相对于基体区(223)弯折，第四区域(222b)从第三区域(222a)的远离基体区(223)的一端延伸并相对于第三区域(222a)弯折；

在厚度方向(Z)上，第四区域(222b)位于第三区域(222a)和基体区(223)之间。

7.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，密封部(22)包括还包括过渡区(224)，过渡区(224)从主体部(21)沿长度方向(X)的端部延伸并连接第一折边(221)和基体区(223)。

8.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，第二折边(222)的弯折处为直线形且相对于宽度方向(Y)和长度方向(X)倾斜。

9.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，第一折边(221)粘接于主体部(21)，第二折边(222)粘接于基体区(223)。

10.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，

包装袋(2)包括两层包装膜(23)，电极组件(1)位于两层包装膜(23)之间，两层包装膜(23)在边缘连接并形成密封部(22)；

各包装膜(23)包括保护层(231)、金属层(232)和连接层(233)，连接层(233)设置于金属层(232)的朝向电极组件(1)的表面，保护层(231)设置于金属层(232)的远离电极组件(1)的表面；

两层包装膜(23)的连接层(233)熔接为一体。