CN210897462U - 锂离子电池封装结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及锂离子电池技术领域，具体地涉及一种锂离子电池封装结构。所述锂离子电池封装结构包括：外壳；极组，封装于所述外壳内，所述极组包括至少一个极片和极片极耳；电池极耳，与所述极片极耳相连，所述电池极耳与所述极片极耳相连的一端包括至少一个弯折部分。本申请实施例所述的锂离子电池封装结构，将常规电池中电池极耳与极片极耳的直线搭接结构设计成弯折搭接结构，可以减小所述未密封区空间，增加极片尺寸的占比，从而增加电池的能量密度。

Description

锂离子电池封装结构

技术领域

本申请涉及锂离子电池技术领域，具体地涉及一种锂离子电池封装结构。

背景技术

目前锂离子电池按电池外形分为圆柱锂离子电池、方形锂离子电池和软包锂离子电池。其中，软包电池重量较同等容量的钢壳电池轻40％，较铝壳电池轻20％；容量较同等规格尺寸的钢壳电池容量高10～15％，较铝壳电池高5～10％；软包电池的内阻小，降低了电池的自耗电；另外，软包电池的形状可以根据需要设计，十分方便灵活。但是目前软包电池的型号较少，无法满足市场需求，对软包电池的研究一直在进行中。

目前多极耳卷绕式和叠片式锂离子软包电池的极片极耳都需要通过超声波焊接来与电池极耳进行连接。目前的方案中，电池极耳与极片极耳是直线搭接，在电池的主体和顶封之间形成了凸起的未密封区，这个未密封区占用空间较大，限制了极片尺寸，使能量密度受限。

因此，有必要开发一种新的锂离子电池封装结构，可以减小所述未密封区空间，增加极片尺寸的占比，从而增加锂电池的能量密度。

实用新型内容

本申请提供一种锂离子电池封装结构，可以减小所述未密封区空间，增加极片尺寸的占比，从而增加锂电池的能量密度。

本申请的一个方面提供一种锂离子电池封装结构，包括：外壳；极组，封装于所述外壳内，所述极组包括至少一个极片和极片极耳；电池极耳，与所述极片极耳相连，所述电池极耳与所述极片极耳相连的一端包括至少一个弯折部分。

在本申请的一些实施例中，所述电池极耳为类L型，所述弯折部分为所述 L的短边。

在本申请的一些实施例中，所述电池极耳为类T型，所述弯折部分为所述 T的短横。

在本申请的一些实施例中，所述电池极耳的弯折部分与本体部分的夹角为 80-120度。

在本申请的一些实施例中，所述电池极耳的弯折部分与所述外壳的间距为 0.5-2毫米以上。

在本申请的一些实施例中，所述电池极耳的弯折部分与所述极组的间距为 0.5-3毫米以上。

在本申请的一些实施例中，还包括极耳胶带，用于包裹所述电池极耳与所述极片极耳相连的部分。

在本申请的一些实施例中，所述极耳胶带厚度为0.03-0.2毫米。

在本申请的一些实施例中，所述极耳胶带包裹所述电池极耳与所述极片极耳相连的部分3-5层。

在本申请的一些实施例中，所述电池极耳包括金属导体和设置于所述金属导体上靠近所述弯折部分的固定密封结构。

本申请提供一种新的锂离子电池封装结构，将常规电池中电池极耳与极片极耳的直线搭接结构设计成弯折搭接结构，可以减小所述未密封区空间，增加极片尺寸的占比，从而增加锂电池的能量密度。

附图说明

以下附图详细描述了本申请中披露的示例性实施例。其中相同的附图标记在附图的若干视图中表示类似的结构。本领域的一般技术人员将理解这些实施例是非限制性的、示例性的实施例，附图仅用于说明和描述的目的，并不旨在限制本公开的范围，其他方式的实施例也可能同样的完成本申请中的实用新型意图。应当理解，附图未按比例绘制。其中：

图1为常规锂离子电池封装结构示意图。

图2为本申请一些实施例所述的锂离子电池封装结构示意图。

图3为本申请另一些实施例所述的锂离子电池封装结构示意图。

具体实施方式

以下描述提供了本申请的特定应用场景和要求，目的是使本领域技术人员能够制造和使用本申请中的内容。对于本领域技术人员来说，对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本公开不限于所示的实施例，而是与权利要求一致的最宽范围。

下面结合实施例和附图对本实用新型技术方案进行详细说明。

图1为常规锂离子电池封装结构示意图。参考图1，所述常规锂离子软包电池包括外壳100；极组110，所述极组110封装于所述外壳100内，所述极组110包括至少一个极片和极片极耳111；电池极耳120，与所述极片极耳 111相连，所述电池极耳120与所述极片极耳111为直线搭接。

如图1所示，所述电池极耳120与所述极片极耳111连接的部分周围有很大的未占用空间101，所述未占用空间101挤占了极组110的空间，降低了电池的能量密度。本申请针对这个不足，设计了一种新的锂离子电池封装结构，将所述直线搭接设计成弯折搭接，缩小所述未占用空间101，从而提高极组110的面积，提高电池的能量密度。本申请实施例所述的电池例如为软包电池。

图2为本申请一些实施例所述的锂离子电池封装结构示意图。图3为本申请另一些实施例所述的锂离子电池封装结构示意图。本申请实施例所述的锂离子电池例如为锂离子软包电池。

参考图2，本申请的实施例提供的电池封装结构包括：外壳100极组110，所述极组110封装于所述外壳100内，所述极组110包括至少一个极片和极片极耳111；电池极耳120，与所述极片极耳111相连，所述电池极耳120与所述极片极耳111相连的一端包括至少一个弯折部分。

与图1所示的常规锂离子软包电池相比，所述弯折部分占用了所述未占用空间，缩小了锂电池的尺寸，增大了极组110的体积占比，从而提高了电池的能量密度。

在本申请的一些实施例中，所述外壳100为冲坑成型铝塑膜。铝塑膜是由外层尼龙层，中间层铝箔和内层热封层构成的多层膜，具有极高的阻隔性，良好的热封性能以及良好的延展性、柔韧性和机械强度，并且耐电解液及强酸腐蚀，十分适合用于锂离子软包电池的封装材料。

所述的冲坑成型工艺是将电池壳体的腔体和后部包覆铝塑膜一体冲出，然后将极组110放入电池腔体，以折壳的方式将包覆的铝塑膜沿底部折线对折，使电池腔体前沿和弯折后的铝塑膜对齐，而后以双边封的方式达到固定极组的作用。

继续参考图2，所述极组110封装于所述外壳100中，所述极组110 是由至少一层极片和极片极耳111构成的。

在本申请的一些实施例中，所述极组110为卷绕式多极耳极组。在本申请的另一些实施例中，所述极组110为叠片式多极耳极组。

继续参考图2，所述电池极耳120与所述极片极耳111相连，所述电池极耳120与所述极片极耳111相连的一端包括至少一个弯折部分。所述弯折部分占用了所述未占用空间，缩小了锂电池的尺寸，增大了极组110的体积占比，从而提高了锂电池的能量密度。

这种弯折搭接的方式还可以减小所述极片极耳111的长度，一方面可以减小电池内阻，减小充放电过程电池温升，提高电芯倍率性能以及循环寿命；另一方面还可以节省铜铝箔原材的模切浪费，降低电池制造成本。

在本申请的一些实施例中，所述电池极耳120与所述极片极耳111通过超声波焊接的方式焊接在一起。

在本申请的一些实施例中，参考图2，所述电池极耳120与所述极片极耳 111相连的一端包括一个弯折部分，所述电池极耳120为类L型，所述弯折部分为所述L的短边。

在本申请的另一些实施例中，参考图3，所述电池极耳120与所述极片极耳111相连的一端包括两个弯折部分，所述电池极耳120为类T型，所述弯折部分为所述T的短横。

在本申请的还一些实施例中，所述电池极耳120与所述极片极耳111相连的部分可以包括更多弯折部分，所述电池极耳120可以是其他合适的形状，只要所述电池极耳120和所述极片极耳111相连的结构可以在不影响锂电池功能的情况下减少所述未占用空间，增大极组110的体积占比，提高锂电池的能量密度。

在本申请的一些实施例中，所述电池极耳120的弯折部分与本体部分的夹角为80-120度。所属夹角太小时，所述弯折部分距离所述外壳100较近，可能损伤所述外壳100；所述夹角太大时，所述弯折部分距离所述极组110较劲，可能损伤所述极组110，且减小所述未占用空间的效果不明显。

在本申请的一些实施例中，所述电池极耳120的弯折部分与所述外壳100 的间距为0.5-2毫米以上。

在本申请的一些实施例中，所述电池极耳120的弯折部分与所述极组110 的间距为0.5-3毫米以上。

所述弯折部分与所述外壳100和所述极组110的距离应该控制在恰当范围，既不损伤所述外壳100和极组110，又能最大限度利用所述未占用空间。

在本申请的一些实施例中，所述锂离子软包电池还包括极耳胶带130，用于包裹所述电池极耳120与所述极片极耳111相连的部分。一方面，所述极耳胶带130可以辅助固定所述电池极耳120和所述极片极耳111；另一方面，所述极耳胶带130包裹所述电池极耳120，可以避免所述电池极耳120损伤所述外壳100和所述极组110。

在本申请的一些实施例中，所述极耳胶带130为绝缘胶带。

在本申请的一些实施例中，所述极耳胶带130厚度为0.03-0.2毫米。

在本申请的一些实施例中，所述极耳胶带130的宽度为所述弯折部分的长度减2毫米。

在本申请的一些实施例中，所述极耳胶带130包裹所述电池极耳120与所述极片极耳111相连的部分3-5层。具体地，先用极耳胶带130盖住所述电池极耳120弯折部分的边缘处及角部，再对所述电池极耳120弯折部分和极片极耳111进行缠绕式包裹，共缠绕3-5圈，共3-5层胶带。

在本申请的一些实施例中，所述电池极耳120包括金属导体和设置于所述金属导体上靠近所述弯折部分的固定密封结构121。一方面，所述固定密封结构121可以固定所述电池极耳120，避免所述电池极耳120移动，导致电池极耳120与极片极耳111接触不良；另一方面，所述固定密封结构121可以密封所述电池极耳120与所述外壳120连接的部分。

在本申请的一些实施例中，所述锂离子软包电池还包括极组胶带140。所述极组胶带140一方面可以固定所述极组110，避免所述极组110在封装过程中移位；另一方面所述极组胶带140还可以隔绝所述电池极耳120和所述极片极耳111焊接时的高温，避免损伤所述极组110。

常规锂离子软包电池的未密封空间长度为7-10毫米，而本申请所述的锂离子软包电池的未密封空间长度为3-5毫米，长度缩短了4-5毫米，提高了极组可用空间，增大了电极尺寸，提高了电池容量及能量密度。

本申请实施例所述的锂离子电池封装结构，将常规电池中电池极耳与极片极耳的直线搭接结构设计成弯折搭接结构，可以减小所述未密封区空间，增加极片尺寸的占比，从而增加电池的能量密度。

综上所述，在阅读本详细公开内容之后，本领域技术人员可以明白，前述详细公开内容可以仅以示例的方式呈现，并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明，本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变，改进和修改。这些改变，改进和修改旨在由本公开提出，并且在本公开的示例性实施例的精神和范围内。

应当理解，本实施例使用的术语″和/或″包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意或全部组合。应当理解，当一个元件被称作″连接″或″耦接″至另一个元件时，其可以直接地连接或耦接至另一个元件，或者也可以存在中间元件。

还应当理解，术语″包含″、″包含着″、″包括″和/或″包括着″，在此使用时，指明存在所记载的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但并不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。

还应当理解，尽管术语第一、第二、第三等可以在此用于描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。因此，在没有脱离本实用新型的教导的情况下，在一些实施例中的第一元件在其他实施例中可以被称为第二元件。相同的参考标号或相同的参考标志符在整个说明书中表示相同的元件。

此外，通过参考作为理想化的示例性图示的截面图示和/或平面图示来描述示例性实施例。因此，由于例如制造技术和/或容差导致的与图示的形状的不同是可预见的。因此，不应当将示例性实施例解释为限于在此所示出的区域的形状，而是应当包括由例如制造所导致的形状中的偏差。例如，被示出为矩形的蚀刻区域通常会具有圆形的或弯曲的特征。因此，在图中示出的区域实质上是示意性的，其形状不是为了示出器件的区域的实际形状也不是为了限制示例性实施例的范围。

Claims (10)

1.一种锂离子电池封装结构，其特征在于，包括：

外壳；

极组，封装于所述外壳内，所述极组包括至少一个极片和极片极耳；

电池极耳，与所述极片极耳相连，所述电池极耳与所述极片极耳相连的一端包括至少一个弯折部分。

2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述电池极耳为类L型，所述弯折部分为所述L的短边。

3.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述电池极耳为类T型，所述弯折部分为所述T的短横。

4.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述电池极耳的弯折部分与本体部分的夹角为80-120度。

5.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述电池极耳的弯折部分与所述外壳的间距为0.5-2毫米以上。

6.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述电池极耳的弯折部分与所述极组的间距为0.5-3毫米以上。

7.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括极耳胶带，所述极耳胶带包裹所述电池极耳与所述极片极耳相连的部分。

8.如权利要求7所述的封装结构，其特征在于，所述极耳胶带厚度为0.03-0.2毫米。

9.如权利要求7所述的封装结构，其特征在于，所述极耳胶带包裹所述电池极耳与所述极片极耳相连的部分3-5层。

10.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述电池极耳包括金属导体和设置于所述金属导体上靠近所述弯折部分的固定密封结构。

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