CN210926191U - 锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提供一种锂离子电池，包括封装体及容置于所述封装体内的电芯，所述电芯沿宽度方向的至少一侧与所述封装体之间为非紧密相接，从而形成第一储气腔体，所述第一储气腔体内设有第一气袋，所述第一气袋通过第一排气管与所述电芯相连通；所述第一排气管内设有仅能通过气体的第一隔膜，上述锂离子电池可将气体从电芯内部排出到第一储气腔体内，避免气体在电芯的极组夹缝中积聚，防止极组厚度增加而导致锂离子电池发生膨胀，有效保证锂离子电池的使用性能。

Description

锂离子电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其提供一种锂离子电池。

背景技术

不同于一次电池，二次锂离子电池由于具有较低的安全电压使用范围、高能量密度、可反复循环使用性等特点，被广泛用于各类电子产品或汽车产品中。

但是，锂离子电池在进行循环充放电过程中，在电极材料表面形成一层SEI(SolidElectrolyte Interface)膜，SEI膜在生成与分解过程中，或者电芯内部短路、外部冲击等等因素下，会产生化学反应而生成气体，气体积聚在电芯的极组的夹缝中，导致极组的厚度增加，久而久之导致锂离子电池发生膨胀，严重影响锂离子电池的使用性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池，旨在解决现有技术中存在的锂离子电池的电芯内部气体积聚，导致电芯的极组厚度增加，进而导致锂离子电池发生膨胀，使用性能下降的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种锂离子电池，包括封装体及容置于所述封装体内的电芯，所述电芯沿宽度方向的至少一侧与所述封装体之间为非紧密相接，从而形成第一储气腔体，所述第一储气腔体内设有第一气袋，所述第一气袋通过第一排气管与所述电芯相连通；所述第一排气管内设有仅能通过气体的第一隔膜。

本实用新型提供的锂离子电池至少具有以下有益效果：上述锂离子电池在反复充放电后，所产生的气体经第一排气管排出至第一储气腔体内，同时，通过在第一排气管内设置第一隔膜，气体可通过第一隔膜进入第一储气腔体内，而液体或固体不可通过第一隔膜，进而阻隔了电解质或电解液进入第一储气腔体内，如此，气体从电芯内部排出到第一储气腔体内，避免气体在电芯的极组夹缝中积聚，防止极组厚度增加而导致锂离子电池发生膨胀，有效保证锂离子电池的使用性能。

在其中一实施例中，所述第一储气腔体的厚度不超过所述电芯的宽度的10％。

通过采用上述技术方案，可保证电芯具有足够的容量密度。

在其中一实施例中，所述第一气袋的数量为一个或者多个；当所述第一气袋数量为多个时，多个所述第一气袋沿所述电芯的长度方向均匀分布；每一个所述第一气袋所对应的所述第一排气管的数量至少为一个。

在其中一实施例中，所述电芯沿宽度方向的一侧设有所述第一气袋，所述第一气袋上设有沿所述电芯的长度方向均匀分布的多个所述第一排气管，所述第一气袋数量为两个且沿所述电芯的长度方向均匀分布。

在其中一实施例中，所述电芯沿宽度方向的两侧均设有所述第一气袋；每一所述第一气袋上设有沿所述电芯长度方向均匀分布的多个第一排气管，所述电芯的每一侧设置的所述第一气袋数量为两个且沿所述电芯的长度方向均匀分布。

通过采用上述技术方案，使气体从电芯的两侧同时经第一排气管向第一储气腔体排出，有效加快气体排出速率，使气体能彻底地从电芯内部向外排出，更有效地防止气体在电芯的极组夹缝中积聚而导致锂离子电池发生膨胀，进一步保证锂离子电池的使用性能。

在其中一实施例中，所述电芯设有排气孔，所述第一气袋设有进气孔，所述第一排气管的一端密封连接于所述排气孔的周缘且另一端密封连接于所述进气孔的周缘。

在其中一实施例中，所述第一隔膜设于所述第一排气管靠近所述排气孔的一端。

通过采用上述技术方案，将第一隔膜尽量设于第一排气管靠近电芯的一端，从而尽可能地阻隔电解液或电解质进入第一排气管中，避免电芯内的电解液或电解质减少，更有效保证锂离子电池的使用性能。

在其中一实施例中，所述电芯的底部与所述封装体之间为非紧密相接，从而形成第二储气腔体，所述第二储气腔体内设有第二气袋，所述第二气袋通过第二排气管与所述电芯相连通；所述第二排气管内设有仅能通过气体的第二隔膜。

通过采用上述技术方案，使气体从电芯的侧部和电芯的底部同时经第一排气管和第二排气管向第一气袋和第二气袋排出，进一步加快气体排出速率，使气体能更加彻底地从电芯内部向外排出，更有效地防止气体在电芯的极组夹缝中积聚而导致锂离子电池发生膨胀，更进一步地保证锂离子电池的使用性能。

在其中一实施例中，所述第二气袋数量为一个且对应设有沿所述电芯的宽度方向均匀分布的多个第二排气管。

通过采用上述技术方案，使气体能从电芯的底部的沿电芯的宽度方向经多个第二排气管向第二气袋排出，更进一步地加快气体排出速率，使气体能更加彻底地从电芯内部向外排出，更有效地防止气体在电芯的极组夹缝中积聚而导致锂离子电池发生膨胀，更进一步地保证锂离子电池的使用性能。

在其中一实施例中，所述第一气袋为铝塑袋，所述第一隔膜为热重组高分子薄膜。铝塑袋具有极高的阻隔性，可有效防止气体泄漏，且热重组高分子薄膜同时具有较好的透气性和固液态阻隔性，使气体有效通过第一隔膜同时将电解液或电解质阻隔。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的锂离子电池的结构示意图；

图2为图1所示锂离子电池的主视图；

图3为图2所示锂离子电池的A处放大结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10、封装体，11、第一储气腔体，12、第二储气腔体，20、电芯，30、第一气袋，31、第一排气管，311、第一隔膜，40、第二气袋，41、第二排气管。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

实施例一

请结合图1至图3所示，一种锂离子电池，包括封装体10及容置于封装体10内的电芯20，电芯20沿宽度方向的至少一侧与封装体10之间为非紧密相接，从而形成第一储气腔体11，第一储气腔体11内设有第一气袋30，第一气袋30通过第一排气管31与电芯20相连通；第一排气管31内设有仅能通过气体的第一隔膜311。

上述锂离子电池在反复充放电后，所产生的气体经第一排气管31排出至第一储气腔体11内，同时，通过在第一排气管31内设置第一隔膜311，气体可通过第一隔膜311进入第一储气腔体11内，而液体或固体不可通过第一隔膜311，进而阻隔了电解质进入第一储气腔体11内，如此，气体从电芯20内部排出到第一储气腔体11内，避免气体在电芯20的极组夹缝中积聚，防止极组厚度增加而导致锂离子电池发生膨胀，有效保证锂离子电池的使用性能。

其中，第一储气腔体11大致呈长条形，相应地，第一气袋30也大致呈长条形结构，使第一气袋30尽量与第一储气腔体11的内壁贴合，以加大第一气袋30的容量。

其中，封装体10一般采用封装膜的形式，例如铝塑膜。铝塑膜具有极高的阻隔性、良好的冷冲压成型性、耐穿刺性、耐电解质稳定性以及绝缘性能。当然，封装体10也可以采用封装壳或者封装袋等其它形式，如铝壳、钢壳等。

铝塑膜大致可以分为内部的粘结层、中间的防漏液层以及外部的保护层。粘结层一般采用聚乙烯或聚丙烯材料；防漏液层一般采用铝箔材料；保护层一般采用聚酯或尼龙材料。

采用铝塑膜作为封装体10时，先用铝塑膜包裹电芯20，再对铝塑膜进行热压封边，进行热压工艺时，使用设有缺口的压模，压模挤压铝塑膜边缘，使铝塑模的粘结层受热熔化粘结在一起，而压模的缺口与铝塑膜对应的位置无挤压作用，使铝塑膜在该位置形成上述第一储气腔体11。

进一步地，第一储气腔体11的厚度不超过电芯20的宽度的10％，以保证电芯20具有足够的容量密度。

具体地，电芯20设有排气孔，第一气袋30设有进气孔，第一排气管31的一端密封连接于排气孔的周缘且另一端密封连接于进气孔的周缘。

其中，密封连接的方式有多种，如激光焊接、超声波焊接等形式。

进一步地，请结合图3所示，第一隔膜311设于第一排气管31靠近排气孔的一端。通过采用上述技术方案，将第一隔膜311尽量设于第一排气管31靠近电芯20的一端，从而尽可能地阻隔电解液或电解质进入第一排气管31中，避免电芯20内的电解液或电解质减少，更有效保证锂离子电池的使用性能。

进一步地，请结合图1和图2所示，电芯20的底部与封装体10之间为非紧密相接，从而形成第二储气腔体12，第二储气腔体12内设有第二气袋40，第二气袋40通过第二排气管41与电芯20相连通；第二排气管41内设有仅能通过气体的第二隔膜。通过采用上述技术方案，使气体从电芯20的侧部和电芯20的底部同时经第一排气管31和第二排气管41向第一气袋30和第二气袋40排出，进一步加快气体排出速率，使气体能更加彻底地从电芯20内部向外排出，更有效地防止气体在电芯20的极组夹缝中积聚而导致锂离子电池发生膨胀，更进一步地保证锂离子电池的使用性能。

更进一步地，请继续参阅图2，第二气袋40数量为一个且对应设有沿电芯20的宽度方向均匀分布的多个第二排气管41。通过采用上述技术方案，使气体能从电芯20的底部的沿电芯20的宽度方向经多个第二排气管41向第二气袋40排出，更进一步地加快气体排出速率，使气体能更加彻底地从电芯20内部向外排出，更有效地防止气体在电芯20的极组夹缝中积聚而导致锂离子电池发生膨胀，更进一步地保证锂离子电池的使用性能。

可选地，第一气袋30为铝塑袋，第一隔膜311为热重组高分子薄膜。铝塑袋具有极高的阻隔性，可有效防止气体泄漏，且热重组高分子薄膜同时具有较好的透气性和固液态阻隔性，使气体有效通过第一隔膜311同时将电解液或电解质阻隔。

当然，第一气袋30还可采用塑料袋等其它形式；第一隔膜311还可采用聚苯咪唑聚酰亚胺膜、聚四氟乙烯膜或TPU(Thermoplastic polyurethanes)薄膜等其它形式。

同样地，第二气袋40为铝塑袋，第二隔膜为热重组高分子薄膜。当然，第二气袋40还可采用塑料袋等其它形式；第二隔膜还可采用聚苯咪唑聚酰亚胺膜、聚四氟乙烯膜或TPU(Thermoplastic polyurethanes)薄膜等其它形式。

实施例二

请结合图1和图2所示，第一气袋30的数量为一个或者多个；当第一气袋30数量为多个时，多个第一气袋30沿电芯20的长度方向均匀分布；每一个第一气袋30所对应的第一排气管31的数量至少为一个。

实施例三

请结合图1和图2所示，电芯20沿宽度方向的一侧设有第一气袋30，第一气袋30上设有沿电芯20的长度方向均匀分布的多个第一排气管31，第一气袋30数量为两个且沿电芯20的长度方向均匀分布。

实施例四

请结合图1和图2所示，电芯20沿宽度方向的两侧均设有第一气袋30；每一第一气袋30上设有沿电芯20长度方向均匀分布的多个第一排气管31，电芯20的每一侧设置的第一气袋30数量为两个且沿电芯20的长度方向均匀分布。通过采用上述技术方案，使气体从电芯20的两侧同时经第一排气管31向第一储气腔体11排出，有效加快气体排出速率，使气体能彻底地从电芯20内部向外排出，更有效地防止气体在电芯20的极组夹缝中积聚而导致锂离子电池发生膨胀，进一步保证锂离子电池的使用性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂离子电池，包括封装体及容置于所述封装体内的电芯，其特征在于，所述电芯沿宽度方向的至少一侧与所述封装体之间为非紧密相接，从而形成第一储气腔体，所述第一储气腔体内设有第一气袋，所述第一气袋通过第一排气管与所述电芯相连通；所述第一排气管内设有仅能通过气体的第一隔膜。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述第一储气腔体的厚度不超过所述电芯的宽度的10％。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述第一气袋的数量为一个或者多个；当所述第一气袋数量为多个时，多个所述第一气袋沿所述电芯的长度方向均匀分布；每一个所述第一气袋所对应的所述第一排气管的数量至少为一个。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述电芯沿宽度方向的一侧设有所述第一气袋，所述第一气袋上设有沿所述电芯的长度方向均匀分布的多个所述第一排气管，所述第一气袋数量为两个且沿所述电芯的长度方向均匀分布。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述电芯沿宽度方向的两侧均设有所述第一气袋；每一所述第一气袋上设有沿所述电芯长度方向均匀分布的多个第一排气管，所述电芯的每一侧设置的所述第一气袋数量为两个且沿所述电芯的长度方向均匀分布。

6.根据权利要求1-5任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述电芯设有排气孔，所述第一气袋设有进气孔，所述第一排气管的一端密封连接于所述排气孔的周缘且另一端密封连接于所述进气孔的周缘。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于，所述第一隔膜设于所述第一排气管靠近所述排气孔的一端。

8.根据权利要求1-5任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述电芯的底部与所述封装体之间为非紧密相接，从而形成第二储气腔体，所述第二储气腔体内设有第二气袋，所述第二气袋通过第二排气管与所述电芯相连通；所述第二排气管内设有仅能通过气体的第二隔膜。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，所述第二气袋数量为一个且对应设有沿所述电芯的宽度方向均匀分布的多个第二排气管。

10.根据权利要求1-5任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述第一气袋为铝塑袋，所述第一隔膜为热重组高分子薄膜。

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