CN212848600U - 电池 - Google Patents

Abstract

一种电池，包括外壳和容置于所述外壳中的电芯。所述外壳和所述电芯之间具有间隙。所述电池还包括复合板，所述复合板位于所述间隙中。所述复合板包括第一弹性层和位于所述第一弹性层表面的绝缘层。本申请能够避免所述电芯在所述外壳内晃动，而且能够补偿使用所述复合板后电芯损失的容量，提升所述电池的能量密度。

Description

电池

技术领域

本申请涉及一种电池。

背景技术

电池通常包括外壳和容置于所述外壳内的电芯，电芯由正极片、隔离膜和负极片经叠片或卷绕形成。为实现电子的传导，正极片和负极片的集流体上还分别连接有正极耳和负极耳。

然而当电池跌落或发生振动(如，在运输过程中发生振动)时，电芯会在外壳内晃动，使得极耳被拉扯而发生疲劳断裂，导致电芯失效。而且，极耳在拉扯过程中还会导致极片移位，引发短路风险。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的不足，有必要提供一种能够避免电芯失效或短路的电池。

本申请提供一种电池，包括外壳和容置于所述外壳中的电芯，所述外壳和所述电芯之间具有间隙。所述电池还包括复合板，所述复合板位于所述间隙中。所述复合板包括第一弹性层和位于所述第一弹性层表面的绝缘层。

在本申请一些实施例中，所述绝缘层位于所述第一弹性层和所述电芯之间。

在本申请一些实施例中，所述第一弹性层包括绝缘材料，所述第一弹性层位于所述绝缘层和所述电芯之间。

在本申请一些实施例中，所述第一弹性层的材料包括聚乙烯发泡棉、聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、微孔聚氨酯、化学交联聚乙烯泡棉、发泡聚丙烯、聚酰胺、橡胶或硅胶中至少一种。

在本申请一些实施例中，所述第一弹性层和/或所述绝缘层的宽度不超过1000mm，厚度不超过100mm。

在本申请一些实施例中，所述复合板设有通孔，所述通孔贯穿所述第一弹性层和所述绝缘层。

在本申请一些实施例中，所述电芯为叠片电芯，所述叠片电芯包括第一端部、与所述第一端部相对设置的第二端部以及连接于所述第一端部和所述第二端部之间的侧面，所述电芯设有第一极耳，所述第一极耳自所述侧面伸出，所述复合板位于所述外壳与所述第一端部或所述外壳与所述第二端部之间或所述外壳与所述侧面之间。

在本申请一些实施例中，所述复合板还包括第二弹性层，所述绝缘层位于所述第一弹性层和所述第二弹性层之间。

在本申请一些实施例中，所述复合板还包括胶粘层，所述胶粘层位于所述第二弹性层和所述绝缘层之间。

在本申请一些实施例中，所述电芯为卷绕电芯。

在本申请一些实施例中，所述外壳包括第一壳体和焊接连接于所述第一壳体的第二壳体，所述第二壳体设有极柱，所述极柱与所述第二壳体电性隔绝。所述电芯设有第一极耳和第二极耳，所述第一极耳电连接于所述极柱，所述第二极耳电连接于所述第一壳体或所述第二壳体。

本申请在所述外壳和所述电芯之间的间隙中设置复合板，所述复合板能够避免所述电芯在所述外壳内晃动，也避免了所述电芯在晃动过程中极耳被拉扯而导致电芯失效，而且还能避免极片在极耳被拉扯过程中移位而引发的短路问题，提高电池的安全性能和使用寿命。其次，所述第一弹性层具有弹性，因此所述第一弹性层可以当所述电芯在循环过程中发生膨胀时被压缩，从而释放出一定的空间，补偿使用所述复合板后电芯损失的容量，提升所述电池的能量密度。

附图说明

图1为本申请一实施方式的电池的结构示意图。

图2为图1所示的电池的俯视图。

图3为图1所示的电池去掉第二壳体后的俯视图。

图4为图2所示的一实施例的电池沿IV-IV的剖视图。

图5为图4所示的电池的复合板于一实施例中的剖视图。

图6为图4所示的电池的复合板于另一实施例中的剖视图。

图7为图4所示的电池的复合板于又一实施例中的剖视图。

图8为图2所示的另一实施例的电池沿IV-IV的剖视图。

主要元件符号说明

外壳 10

第一壳体 11

第二壳体 12

极柱 13

注液塞 14

电芯 20

第一端部 20a

第二端部 20b

侧面 20c

第一极片 21

第二极片 22

复合板 30

第一弹性层 31

绝缘层 32

第二弹性层 33

胶粘层 34

电池 100、200

间隙 101

第一极耳 210

第一转接件 211

第二极耳 220

第二转接件 221

通孔 300

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

请参阅图1至图4，本申请一实施方式提供一种电池100，包括外壳10和容置于所述外壳10内的电芯20。所述外壳10和所述电芯20之间具有间隙101。所述电池100还包括复合板30，所述复合板30位于所述间隙101中。请一并参阅图5，所述复合板30包括第一弹性层31和位于所述第一弹性层31表面的绝缘层32。

本申请在所述外壳10和所述电芯20之间的间隙101中设置复合板30，所述复合板30能够避免所述电芯20在所述外壳10内晃动，也避免了所述电芯20在晃动过程中极耳被拉扯而导致电芯20失效，而且还能避免极片在极耳被拉扯过程中移位而引发短路问题，提高电池100的安全性能和使用寿命。其次，所述第一弹性层31具有弹性，因此所述第一弹性层31可以当所述电芯20在循环过程中发生膨胀时被压缩，从而释放出一定的空间，补偿使用所述复合板30后电芯20损失的容量，提升所述电池100的能量密度。

在一实施例中，所述绝缘层32位于所述第一弹性层31和所述电芯20之间。所述绝缘层20用于与所述电芯20电隔绝。

在另一实施例中，所述第一弹性层31包括绝缘材料，在这种情况下，所述第一弹性层31也可以位于所述绝缘层32和所述电芯20之间。具体地，所述第一弹性层31的绝缘材料可以包括聚乙烯发泡棉(EPE)、聚氨酯(PU)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、微孔聚氨酯(PORON)、化学交联聚乙烯泡棉(IXPE)、发泡聚丙烯(EPP)、聚酰胺(PA)、橡胶或硅胶中至少一种。

所述绝缘层32的材料可以包括聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰亚胺(PI)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)或铁氟龙(PTFE)中至少一种。

其中，所述第一弹性层31和所述绝缘层32可以通过胶粘、热封、焊接等方式结合为一体。

在一实施例中，所述第一弹性层31和/或所述绝缘层32的宽度不超过1000mm，厚度不超过100mm。其中，所述第一弹性层和所述第二绝缘层分别沿两个相互平行的平面延伸。所述宽度为沿所述第一弹性层31或所述绝缘层32所在平面的任一方向上的所述第一弹性层31或所述绝缘层32的宽度。所述厚度为沿垂直于所述第一弹性层31或所述绝缘层32所在平面的方向上的所述第一弹性层31或所述绝缘层32的厚度。

请一并参照图3和图5，在一实施例中，所述复合板30设有通孔300，所述通孔300贯穿所述第一弹性层31和所述绝缘层32。因此，当向所述外壳10中注入电解液时，所述电解液能够通过所述通孔300并充分浸润所述电芯20，即提高所述电解液对电芯20的极片的渗透能力，保证极片和电解液之间具有良好的接触界面。

其中，所述通孔300可以采用冲压或机械切割等方式形成，所述通孔300可以是圆形、方形、椭圆形、三角形或多边形等形状。

如图4所示，在一实施例中，所述电芯20为叠片电芯，所述叠片电芯包括第一端部20a、与所述第一端部20a相对设置的第二端部20b以及连接于所述第一端部20a和所述第二端部20b之间的侧面20c。所述电芯20设有第一极耳210，所述第一极耳210自所述侧面20c伸出。所述复合板30位于所述外壳10与所述第一端部20a或所述外壳10与所述第二端部20b之间。因此，所述复合板30能够防止所述电芯20在其端部与所述外壳10之间的间隙101内晃动。

如图4所示，其中一所述复合板30位于所述第一端部20a和所述外壳10之间，另一所述复合板30位于所述第二端部20b和所述外壳10之间。此时，所述复合板30可以采用冲压或机械切割等方式加工为所需的形状，例如圆形、方形、椭圆形、三角形或多边形等。

进一步地，所述复合板30还可以位于所述外壳10与所述侧面20c之间。因此，所述复合板30能够防止所述电芯20在其侧面20c与所述外壳10之间的间隙101内晃动。此时，所述复合板30可以呈环形，使得所述复合板30可以围绕所述电芯20的整个侧面20c，起到较好的防震效果。

当所述复合板30位于所述侧面20c和所述外壳10之间，同时还位于所述第一端部20a与所述外壳10之间以及所述第二端部20b与所述外壳10之间时，所述复合板30能够围绕所述电芯20的全部表面，进一步提高所述复合板30的防震效果。

如图6所示，在另一实施例中，所述复合板30还包括第二弹性层33，所述绝缘层32位于所述第一弹性层31和所述第二弹性层33之间。虽然所述复合板30的整体厚度因为增加所述第二弹性层33而相应增大，使得所述电芯20损失部分容量，然而，所述第二弹性层33也可以用于当所述电芯20在循环过程中发生膨胀时被压缩，从而释放出一定的空间，补偿使用所述复合板30后电芯20损失的容量。

如图7所示，在又一实施例中，所述复合板30还包括胶粘层34，所述胶粘层34位于所述第二弹性层33和所述绝缘层32之间。所述胶粘层34用于提高所述第二弹性层33与所述绝缘层32之间的连接强度。当然，在其它实施例中，所述第一弹性层31和所述绝缘层32之间也可设有胶粘层。

如图1和图4所示，在一实施例中，所述外壳10包括第一壳体11和焊接连接于所述第一壳体11的第二壳体12，所述第二壳体12设有极柱13，所述极柱13与所述第二壳体12电性隔绝。所述第一极耳210电连接于所述极柱13。

此时，由于所述第一端部20a朝向所述极柱13设置，当所述复合板30位于所述第一端部20a和所述外壳10之间时，所述复合板30还可以用于防止所述电芯20与所述极柱13直接接触，避免挤压测试时所述外壳所设置的极柱刺穿电芯20的极片，从而避免短路风险。

如图4所示，所述电芯20还包括第二极耳220，所述第二极耳220自所述侧面20c伸出。所述第二极耳220电连接于所述第一壳体11或所述第二壳体12。

通过将所述第一极耳210电连接于所述极柱13，所述极柱13可呈现与所述第一极片21相同的电极性。通过将所述第二极耳220电连接于所述第一壳体11或所述第二壳体12，所述外壳10整体可呈现与所述第二极片22相同的电极性。由于所述复合板30中的绝缘层32具有电绝缘效果，因此，所述复合板30还可以避免所述外壳10与所述电芯20中具有相反极性的极片直接接触，进而避免短路。

具体地，如图4所示，所述电芯20包括第一极片21、第二极片22和位于所述第一极片21和所述第二极片22之间的隔离膜(图未标)，所述第一极片21、所述隔离膜和所述第二极片22经叠片形成所述电芯20。所述第一极片21包括第一集流体和设置于所述第一集流体表面的第一活性材料层，所述第一极耳210可通过焊接方式电连接于所述第一活性材料层，并通过第一转接件211电连接所述极柱13。所述第二极耳220包括第二集流体和设置于所述第二集流体表面的第二活性材料层，所述第二极耳220可通过焊接方式电连接于所述第二集流体，并通过第二转接件221电连接所述第一壳体11或所述第二壳体12。

因此，当所述第一极片21为负极极片时，所述极柱13可呈现负极性。当所述第二极片22为正极极片时，所述外壳10整体可呈现正极性。

如图4所示，所述第一壳体11设有用于收容所述电芯20的容置空间，所述第二壳体12连接于所述第一壳体11以封闭所述容置空间。即，所述第二壳体12为所述外壳10的顶盖。所述第一壳体11和所述第二壳体12的材质可以为金属。如，所述第一壳体11和所述第二壳体12的材质可以为钢合金、铝合金、铁合金、铜合金、镍合金等。

如图1至图4所示，本实施方式中的所述电池100为扣式电池，所述第一壳体11和所述第二壳体12的材质均为不锈钢。制备时，所述第一壳体11和所述第二壳体12可以采用激光切割、机床加工等工艺形成所需的形状。所述第一壳体11还可以采用冲压成型形成冲坑(即，所述容置空间)。

如图1所示，在本实施方式中，所述第二壳体12设有注液孔(图未示)，电解液可经所述注液孔注入。所述注液孔中设有注液塞14，所述注液塞14用于密封所述注液孔，避免注入的电解液漏出或避免外界杂质进入电池内部。当然，所述注液孔还可以位于所述第一壳体11上。

请参阅图8，本申请又一实施方式还提供一种电池200。与上述电池100不同之处在于，所述电池200的电芯20为卷绕电芯，即，所述第一极片21、所述隔离膜和所述第二极片22经卷绕形成所述电芯20。

此时，所述外壳10上可以不设置极柱，第一壳体11和第二壳体12通过密封圈(图未示)固定，即，所述第一壳体11和所述第二壳体12通过所述密封圈电性隔绝。所述第一极耳210电连接于第二壳体12，所述第二极耳220电连接于第一壳体11。

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

Claims (10)

1.一种电池，包括外壳和容置于所述外壳中的电芯，所述外壳和所述电芯之间具有间隙，其特征在于，所述电池还包括：

复合板，所述复合板位于所述间隙中；

所述复合板包括第一弹性层和位于所述第一弹性层表面的绝缘层。

2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述绝缘层位于所述第一弹性层和所述电芯之间。

3.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一弹性层包括绝缘材料，所述第一弹性层位于所述绝缘层和所述电芯之间。

4.如权利要求3所述的电池，其特征在于，所述第一弹性层的绝缘材料为聚乙烯发泡棉、聚氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、微孔聚氨酯、化学交联聚乙烯泡棉、发泡聚丙烯、聚酰胺、橡胶或硅胶中的一种。

5.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一弹性层和/或所述绝缘层的宽度不超过1000mm，厚度不超过100mm。

6.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述复合板设有通孔，所述通孔贯穿所述第一弹性层和所述绝缘层。

7.如权利要求1-6项中任一项所述的电池，其特征在于，所述电芯为叠片电芯，所述叠片电芯包括第一端部、与所述第一端部相对设置的第二端部以及连接于所述第一端部和所述第二端部之间的侧面，所述电芯设有第一极耳，所述第一极耳自所述侧面伸出，所述复合板位于所述外壳与所述第一端部或所述外壳与所述第二端部之间或所述外壳与所述侧面之间。

8.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述复合板还包括第二弹性层，所述绝缘层位于所述第一弹性层和所述第二弹性层之间。

9.如权利要求8所述的电池，其特征在于，所述复合板还包括胶粘层，所述胶粘层位于所述第二弹性层和所述绝缘层之间。

10.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述外壳包括第一壳体和焊接连接于所述第一壳体的第二壳体，所述第二壳体设有极柱，所述极柱与所述第二壳体电性隔绝；

所述电芯设有第一极耳和第二极耳，所述第一极耳电连接于所述极柱，所述第二极耳电连接于所述第一壳体或所述第二壳体。

Images