CN213546507U - 一种软包锂电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于锂电池技术领域，提供了一种软包锂电池，包括电芯本体以及排气阀组件，排气阀组件包括排气阀和包装件。其中，包装件环设于排气阀的外侧，包装件的一端与电芯本体的封口膜连接，包装件的另一端与排气阀连接，该包装件为可压缩件。本实用新型提供的软包锂电池，包装件的一端与电芯本体的封口膜连接，包装件的另一端与排气阀连接，避免了排气阀直接与电芯本体的封口膜连接以及气袋的设计及使用，节约了铝塑膜的用量，并未对电芯本体的主体结构造成较大的破坏和改变，在实现排气的同时，加工工艺简单，成本较低，且该包装件可以压扁后与电芯本体进行封装连接，易于封装。

Description

一种软包锂电池

技术领域

本实用新型属于锂电池技术领域，更具体地说，是涉及一种软包锂电池。

背景技术

目前3C数码、动力型及储能型软包锂离子电池的应用，已经渗透在生活中的各个领域，而消费者大众对产品的性能要求以及成本需求则越来越高。

传统的软包锂离子电池在进行产品设计及结构设计的过程中，需要在电芯本体上预留一定的空间作为“气袋”，用于缓冲并短时间贮存电芯在化成期间产生的大量气体，完成化成工作后再对电芯进行抽气、终封工作。新产品的不断更迭必然会调整正、负极、电解液材料体系的选择，从而导致不同材料体系、不同容量的电芯其产气量预估不准确，导致气袋的预留空间过大或过小，对成本或安全性都存在一定的影响。

现有的使用一种气囊吸盘，该吸盘通过导管与外界连通，由于气囊的直径直接决定了预留气袋的长度，虽然节约了原始预留气袋的使用量，但是依旧不可以避免地需要预留一定的空间用于安装气囊吸盘。也有通过弹性排气阀装置与软包电池结合，当有气体产生时通过弹性排气阀顶出胶塞，进行排气，但是使用该装置与软包电池结合，使得电池本身的结构变得复杂，造成了电池成本的上升以及质量的增加。还有通过在电池的封口膜处通过密封胶粘贴排气阀，该排气阀可拆卸，当在对排气阀进行拆除的时候又需要将密封胶剥离，会对电芯本体造成不可逆的影响。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种软包锂电池及液冷系统，以解决现有的电芯的排气结构占用空间较大、成本较高以及可能会对电芯造成不可逆的影响的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种软包锂电池，包括电芯本体以及排气阀组件，排气阀组件包括：

排气阀；以及

包装件，环设于排气阀的外侧，包装件的一端与电芯本体的封口膜连接，包装件的另一端与排气阀连接，包装件为可压缩件。

通过采用上述技术方案，包装件的一端与电芯本体的封口膜连接，包装件的另一端与排气阀连接，避免了排气阀直接与电芯本体的封口膜连接以及气袋的设计及使用，并未对电芯本体的主体结构造成较大的破坏和改变，在实现排气的同时，加工工艺简单，成本较低，且该包装件可以压扁后与电芯本体进行封装连接，易于封装。

可选地，包装件包括由内而外依次设置的隔热层、第一热封层、第一粘结剂层、铝箔层、第二粘结剂层以及第二热封层，隔热层靠近排气阀设置，第一粘结剂层用于粘贴第一热封层和铝箔层，第二粘结剂层用于粘贴铝箔层和第二热封层，排气阀的外侧涂覆有第三热封层；

其中，包装件与排气阀连接的部位露出有第一热封层，包装件的第一热封层与排气阀的第三热封层热封连接，包装件的第二热封层与电芯本体的封口膜热封连接。

通过采用上述技术方案，使得包装件的材质轻便，密封性较好，不影响电芯本体整体的能量密度，将包装件的第一热封层与排气阀的第三热封层热封连接，达到了隔绝水分以及空气的作用，进一步将包装件的第二热封层与电芯本体的封口膜热封连接，可将排气阀和包装件保留在电芯本体上，可循环利用，在后期的电化学测试或者使用过程中产生的气体依旧可通过排气阀排出，大大提升了使用过程的安全系数。

可选地，第一热封层、第二热封层以及第三热封层均由未拉伸聚丙烯制成。

通过采用上述技术方案，未拉伸聚丙烯具有较高的清晰度，水气和异味阻隔性优良，该材质的热封强度较高。

可选地，隔热层为由隔热胶带层，隔热层为保温隔热纸、玻璃纤维棉毡、离心玻璃纤维棉或者气凝胶毡中的一种制成的隔热层。

通过采用上述技术方案，使得该包装件在热熔封装的过程中，可以隔绝热量避免该包装件的其他部位受到影响。

可选地，隔热层的厚度为2-10mm。

通过采用上述技术方案，隔热层的厚度在该范围内可以起到较好的隔热作用，如果太厚会影响电芯本体的封装的厚度外观，如果太薄，则起不到隔热的作用，可能会导致第一热封层熔化而粘接在一起。

可选地，排气阀为单向阀，排气阀的直径为6-14mm。

通过采用上述技术方案，采用单向出气的排气阀，当电芯本体的内部压强大于外部压强时，气体可以从排气阀排出，从而达到内部排气、外部隔绝的作用，将排气阀的直径设置在该范围内，出气效果较好且不影响电芯本体的尺寸，利于电芯本体组装成模组。

可选地，排气阀为由聚氯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯或者聚苯乙烯中的一种制成的排气阀。

通过采用上述技术方案，采用上述材料制成的排气阀具有较好的绝缘性能。

可选地，软包锂电池还包括与电芯本体连接的极耳，包装件与电芯本体的侧封印膜连接，包装件的长度大于电芯本体的侧封印膜的宽度，且小于或等于极耳的长度。

通过采用上述技术方案，包装件伸入电芯内，使得整体的密封性能较好，且不影响电芯主体的长度，导致影响模组的装配。

可选地，包装件的长度为30-60mm。

通过采用上述技术方案，包装件的长度在该范围内，使得整体密封性能较好，过短，会影响密封性能，过长，会影响电芯主体的长度，导致影响模组的装配。

可选地，排气阀上设有排气口，软包锂电池还包括：

干燥盒，设置于包装件内，并与排气阀连接，干燥盒内设有干燥剂，干燥盒上开设有与排气口连通的通孔。

通过采用上述技术方案，干燥剂可以在放置期间或者在排气期间隔绝水分以及空气的进入。

本实用新型提供的软包锂电池的有益效果在于：包装件的一端与电芯本体的封口膜连接，包装件的另一端与排气阀连接，避免了排气阀直接与电芯本体的封口膜连接以及气袋的设计及使用，并未对电芯本体的主体结构造成较大的破坏和改变，在实现排气的同时，加工工艺简单，成本较低，且该包装件可以压扁后与电芯本体进行封装连接，易于封装。

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为本实用新型提供的软包锂电池的俯视结构示意图；

图2为本实用新型提供的排气阀组件的剖视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的排气阀组件的俯视结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的包装件的组成结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的排气阀的立体结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的包装件的立体结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的干燥盒的立体结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1-电芯本体；10-封口膜；11-侧封印膜；2-排气阀组件；21-排气阀；211-排气口；22-包装件；221-隔热层；222-第一热封层；223-第一粘结剂层；224-铝箔层；225-第二粘结剂层；226-第二热封层；3-极耳；31-正极耳；32-负极耳；4-干燥盒；40-通孔。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。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。

请一并参阅图1、图2及图3，现对本实用新型实施例提供的软包锂电池进行说明。该软包锂电池包括电芯本体1以及排气阀组件2，排气阀组件2包括排气阀21和包装件22。其中，包装件22环设于排气阀21的外侧，包装件22的一端与电芯本体1的封口膜10连接，包装件22的另一端与排气阀21连接，该包装件22为可压缩件。包装件22可压缩成任意形状，便于与电芯本体1的封口膜10连接。

本实用新型提供的软包锂电池，与现有技术相比，包装件22的一端与电芯本体1的封口膜10连接，包装件22的另一端与排气阀21连接，避免了排气阀21直接与电芯本体1的封口膜10连接以及气袋的设计及使用，节约了铝塑膜的用量，并未对电芯本体1的主体结构造成较大的破坏和改变，在实现排气的同时，加工工艺简单，成本较低，且该包装件22可以压扁后与电芯本体1进行封装连接，易于封装。

需要说明的是，该包装件22可以与电芯本体1的两侧封印处的任何部位连接。

进一步地，参见图3、图4及图6，包装件22包括由内而外依次设置的隔热层221、第一热封层222、第一粘结剂层223、铝箔层224、第二粘结剂层225以及第二热封层226，隔热层221靠近排气阀21设置，第一粘接层用于粘贴第一热封层222和铝箔层224、第二粘结剂层225用于粘贴铝箔层224和第二热封层226，排气阀21的外侧涂覆有第三热封层。

其中，包装件22与排气阀21连接的部位露出有第一热封层222，即该包装件22与排气阀21接触的部位将隔热层221剥离，从而露出第一热封层222与排气阀21的第三热封层热封连接，包装件22的第二热封层226与电芯本体1的封口膜10热封连接。使得包装件22的材质轻便，密封性较好，不影响电芯本体1整体的能量密度，将包装件22的第一热封层222与排气阀21的第三热封层热封连接，达到了隔绝水分以及空气的作用，进一步将包装件22的第二热封层226与电芯本体1的封口膜10热封连接，可以将排气阀21和包装件22保留在电芯本体1上，可循环利用，在后期的电化学测试或者使用过程中产生的气体依旧可通过排气阀21排出，大大提升了使用过程的安全系数。

需要说明的是，通过上述材质制成的包装件22卷成圆柱形，并绕设包裹于排气阀21的外侧，并使得隔热层221靠近排气阀21设置。

具体地，在本实施例中，第一热封层222、第二热封层226以及第三热封层的材质均为未拉伸聚丙烯(CPP，cast polypropylene)，CPP的透明度较好，厚度均匀，且纵横向的性能均匀，一般用做复合薄膜的内层材料，普通的CPP薄膜的厚度一般在70-80μm之间，与CPP复合后形成的包装件22的透明度较好，表面光滑，且具有良好的热封性能。可以保证较好的封装效果，太薄或者过厚都会影响封装效果。铝箔的厚度在40-50μm之间，可以保证强度，同时有效隔绝外部空气，较薄会影响上述的效果，较厚会影响厚度美观以及能量密度。第一粘结剂层223和第二粘结剂层225的厚度分别在20-30μm之间，可以起到较好的粘接性能，较薄可能达不到粘接的效果，较厚会增加材料成本。

优选地，第一热封层222、第二热封层226以及第三热封层的厚度分别为70μm，铝箔的厚度为40μm，第一粘结剂层223和第二粘结剂层225的厚度分别为20μm。

在本实用新型的一个实施例中，具体参见图3及图4，隔热层221为隔热胶袋层，该隔热层221的材质为保温隔热纸、玻璃纤维棉毡、离心玻璃纤维棉或者气凝胶毡中的一种，采用隔热胶袋层便于与第一热封层222粘接，该隔热层221便于包装件22与电芯本体1的封口膜10热封时，避免热量传递至内部的排气阀21，同时也可以避免该包装件22的其他部位受到影响。

具体的，在本实施例中，该隔热层221的厚度为2-10mm，具体地，由于隔热层221可以采用多种材料，厚度可以根据材料的不同进行相应的变化，将隔热层221的厚度设置在上述范围内可以起到较好的隔热作用，如果太厚的话会影响电芯本体1的封装的厚度外观，较薄的话则起不到隔热的作用，可能导致第一热封层222熔化而粘接在一起。

在本实用新型的一个实施例中，进一步参见图2及图5，该排气阀21为单向阀，该排气阀21的直径为6-14mm。即该排气阀21为单向出气阀，当电芯内部压强大于外部压强时，气体可以从排气阀21排出，从而达到内部排气、外部隔绝的作用。在具体应用中，排气阀21的直径为6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm或者13mm。排气阀21的直径在该范围内，出气效果较好且不影响电芯本体1的尺寸，利于电芯本体1组装成模组。

进一步地，在本实施例中，排气阀21的材质为聚氯乙烯(PVC，Polyvinylchloride)、低密度聚乙烯(LDPE，Low Density Polyethylene)、聚丙烯(PP，polypropylene)或者聚苯乙烯(PS，polystyrene)中的一种。上述材质均为高分子绝缘材料，具有较好的电绝缘性，其化学稳定性能较好。

在本实用新型的一个实施例中，进一步参见图1及图2，该软包锂电池还包括与电芯本体1连接的极耳3，具体地，极耳3的数量为两个，两个极耳3分别是正极耳31和负极耳32。包装件22与电芯本体1的侧封印膜11连接，并靠近正极耳31或者负极耳32设置，该包装件22伸入电芯本体1内，该包装件22的长度大于电芯本体1的侧封印膜11的宽度，并小于或者等于极耳3的长度。在具体应用中，包装件22能够伸入电芯本体1的内部，长度在上述范围内，即不影响电芯本体1的长度，也不影响模组的装配。

具体地，在本实施例中，包装件22的长度为30-60mm，包装件22的长度在该范围内，使得整体密封性能较好，过短，会影响密封性能，过长，会影响电芯主体的长度，导致影响模组的装配。

在本实用新型的一个实施例中，具体参见图5及图7，排气阀21上设有排气口211，该软包锂电池还包括干燥盒4，该干燥盒4设置于包装件22内，并与排气阀21连接，干燥盒4内设有干燥剂，干燥盒4上开设有与排气口211连通的通孔40。干燥剂可以在该软包锂电池的放置期间或者在排气期间隔绝水分或者空气的进入。具体地，可以隔绝痕量水分以及痕量空气的进入。其中，痕量水分通常是指含水量在千分之一以下。痕量空气指的大气中浓度低于10E-6的粒种。指总数为1,000,000个分子中只有一个待研究分子，如大气中的CO、N₂O、SO₂、O₃、NO、NO₂、CH₄、NH₃、H₂S、卤化物、有机化物等等都属于痕量气体。大气中氮、氧、氩、二氧化碳占干空气的99.997％，其他气体只占0.003％，它们含量极少，多为痕量气体。如氮氧化合物、碳氢化合物、硫化物和氯化物。。

具体地，干燥剂可以是五氧化二磷、氧化钙、硅胶、氯化钙、硫酸钙的其中一种化合物或者是多种化合物的混合物，用于在搁置期间或者是单向出气期间隔绝痕量水分、痕量空气的进入。

下面对该软包锂电池的具体工作流程进行描述：

步骤1：本实施例中的电芯本体1的长度为320mm，电芯本体1的厚度为12mm，排气阀组件2的排气阀21的直径为11mm，将排气阀组件2放置于电芯本体1的靠近负极耳32的侧封膜处，然后进行整体的热封操作，由于热封的作用，使得电芯本体1的铝塑膜的CPP层与排气阀组件2的包装件22的第二热封层226热封后紧密结合；

步骤2：完成热封操作后，对电芯本体1进行化成工作(是指电池制造完成后，通过充放电的方式将电芯内部的正负极物质激活，改善电池的自放电、充放电和储存性能)，由于电芯本体1在化成期间产生大量的气体，此时电芯本体1内部压强大于外部，排气阀21的出口处有气体会逐渐逸出，直至在化成末期电芯不再产气为止，电芯本体1的内部压强与外部压强保持平衡，排气阀21关闭，防止痕量水分及空气的进入；

步骤3：电芯本体1完成化成工作后，将排气阀组件2留在电芯本体1上，其突出部分并不超过正极耳31、负极耳32的长度；

步骤4：后续将保留排气阀组件2的电芯本体1，可用于高温存储、高温循环等电化学性能测试。

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)

1.一种软包锂电池，其特征在于，包括电芯本体以及排气阀组件，所述排气阀组件包括：

排气阀；以及

包装件，环设于所述排气阀的外侧，所述包装件的一端与所述电芯本体的封口膜连接，所述包装件的另一端与所述排气阀连接，所述包装件为可压缩件。

2.如权利要求1所述的软包锂电池，其特征在于，所述包装件包括由内而外依次设置的隔热层、第一热封层、第一粘结剂层、铝箔层、第二粘结剂层以及第二热封层，所述隔热层靠近所述排气阀设置，所述第一粘结剂层用于粘贴所述第一热封层和所述铝箔层，所述第二粘结剂层用于粘贴所述铝箔层和所述第二热封层，所述排气阀的外侧涂覆有第三热封层；

其中，所述包装件与所述排气阀连接的部位露出有第一热封层，所述包装件的第一热封层与所述排气阀的第三热封层热封连接，所述包装件的第二热封层与所述电芯本体的封口膜热封连接。

3.如权利要求2所述的软包锂电池，其特征在于，所述第一热封层、所述第二热封层以及所述第三热封层均由未拉伸聚丙烯制成。

4.如权利要求2所述的软包锂电池，其特征在于，所述隔热层为隔热胶带层，所述隔热层为由保温隔热纸、玻璃纤维棉毡、离心玻璃纤维棉或者气凝胶毡中的一种制成的隔热层。

5.如权利要求2所述的软包锂电池，其特征在于，所述隔热层的厚度为2-10mm。

6.如权利要求1至5任一项所述的软包锂电池，其特征在于，所述排气阀为单向阀，所述排气阀的直径为6-14mm。

7.如权利要求6所述的软包锂电池，其特征在于，所述排气阀为由聚氯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯或者聚苯乙烯中的一种制成的排气阀。

8.如权利要求1至5任一项所述的软包锂电池，其特征在于，所述软包锂电池还包括与所述电芯本体连接的极耳，所述包装件与所述电芯本体的侧封印膜连接，并伸入所述电芯本体内，所述包装件的长度大于所述电芯本体的侧封印膜的宽度，且小于或等于所述极耳的长度。

9.如权利要求8所述的软包锂电池，其特征在于：所述包装件的长度为30-60mm。

10.如权利要求1至5任一项所述的软包锂电池，其特征在于：所述排气阀上设有排气口，所述软包锂电池还包括：

干燥盒，设置于所述包装件内，并与所述排气阀连接，干燥盒内设有干燥剂，干燥盒上开设有与所述排气口连通的通孔。

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