CN214411306U - 一种新型结构的软包电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种新型结构的软包电池，包括包装膜，包装膜设置有电芯容纳空间和气体容纳空间，电芯容纳空间和气体容纳空间相连通，气体容纳空间上设置有通气管，通气管贯穿包装膜的侧壁并与气体容纳空间相连通，通气管远离气体容纳空间的一端设置有用于连接检测装置的接头。该软包电池能通过与压力传感器连接实现软包电池内压动态监控，可对软包电池内压测试数据实时读取和监控，便于寻找电池的安全隐患点。
Description
技术领域
本实用新型涉及化学电池领域，特别是涉及一种新型结构的软包电池。
背景技术
锂离子电池在使用过程中，由于正负极SEI膜和电解液的不稳定会发生产气反应，导致电芯内部气压增大，影响电池的结构安全性能。因此电池在使用过程中其内部气压数值是用于评判电池是否处于健康状态的重要参数之一。
软包结构锂离子电池包括一个卷绕式或叠片式的电芯和密封封装电芯的包装膜。卷绕电芯封装于包装膜中后注入电解液，经封装、化成、抽真空并再次密封后形成电池。软包结构锂离子电池在使用过程中由于电池中残留的水分易与电解液发生反应产生气体导致出现电池胀气问题，此时包装膜由于内部气压增大而膨胀。因此软包电池内部的气压数值与电池的循环寿命及安全性能相关联。研究软包电池内部的气压的变化规律，对于软包电池的研究、开发和工业实践具有重要的意义。
申请号为CN206848444U的中国专利公开了一种电池内压在线测量装置，但该技术方案仅能应用于方形电池，实用范围较窄，不适用于软包结构电池。申请号为CN 203719816U的中国专利公开了一种圆柱形蓄电池内压直接测试装置，但该技术方案仅能应用于圆柱形蓄电池，实用范围较窄，不适用于软包结构电池。
实用新型内容
针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种新型结构的软包电池，该新型结构适用于各种尺寸规格的软包电芯，该新型结构的软包电池能实现实时监测读取软包电池的内部气压数值，从而实时监测软包电池在测试和使用过程中的内部气压变化。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种新型结构的软包电池，包括包装膜，包装膜设置有电芯容纳空间和气体容纳空间，电芯容纳空间和气体容纳空间相连通，气体容纳空间设置在电芯容纳空间的左侧、右侧或下方，气体容纳空间上设置有通气管，通气管贯穿包装膜的侧壁并与气体容纳空间相连通，通气管远离气体容纳空间的一端设置有用于连接检测装置的接头，该接头能在封闭状态和连通状态间转换。
通气管与包装膜的侧壁的部分进行密封处理。
电芯容纳空间内部放置有电芯和电解质，当需要对软包电池进行内部气压检测时，使用夹紧装置夹住包装膜放置电芯的部分，然后将通气管的接头与传感器连接，传感器为用于测量电池内压的压力传感器，传感器承受温度范围为0-300℃，量程范围为0-2MPa。
本实用新型中所记载的软包电池不限定其尺寸规格。软包电池可以是同侧极耳，也可以是双侧极耳。
本实用新型的有益效果为：本实用新型提供一种新型结构的软包电池，该软包电池能通过与压力传感器连接实现软包电池内压动态监控，可对软包电池内压测试数据实时读取和监控，便于寻找电池的安全隐患点；本实用新型提供的新型结构的软包电池其生产工艺可以与现有的软包电池的生产工艺相同，该新型结构的软包电池便于PACK组装。
下面结合具体实施例进行说明。
附图说明
附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。
图1为本实用新型实施例1提供的软包电池的制备流程示意图。
图2为本实用新型实施例1提供的软包电池的结构示意图。
图3为本实用新型实施例1提供的软包电池测试内部气压的示意图。
图4为本实用新型实施例2提供的软包电池的制备流程示意图。
图5为本实用新型实施例2提供的软包电池的结构示意图。
图6为本实用新型实施例3中软包电池PACK后的结构示意图。
其中，附图标记为：1.电芯容纳空间；2.气体容纳空间；3.排气空间；4.铝塑膜；5a.第一封边处；5b.第二封边处；6.通气管；61.旋转接头；7.压力传感器；71.导气管；8.夹板；91.PACK组件；92.BMS控制模组。
具体实施方式
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。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，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。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1
如图2所示，本实施例提供一种新型结构的软包电池，包括铝塑膜4，铝塑膜4设置有电芯容纳空间1和气体容纳空间2，电芯容纳空间1和气体容纳空间2相连通，气体容纳空间2设置在电芯容纳空间1的右侧，气体容纳空间2上设置有通气管6，通气管6贯穿铝塑膜4的侧壁并与气体容纳空间2相连通，通气管6远离气体容纳空间2的一端设置有用于连接检测装置的旋转接头61。
该新型结构的软包电池通过以下方法进行制备的：
S1，一次封边。软包电池包括包装膜，本实施例中包装膜为铝塑膜4，铝塑膜4在第一封边处5a进行一次封边后形成电芯容纳空间1、气体容纳空间2和排气空间3，如附图1(a)中所示。电芯容纳空间1用于放置卷绕或叠片后的电芯(附图中未显示)，电芯容纳空间1的尺寸大于电芯的尺寸。气体容纳空间2设置在电芯容纳空间1的侧边，气体容纳空间2设置在电芯容纳空间1和排气空间3之间，气体容纳空间2分别和电芯容纳空间1、排气空间3连通；
S2，注液。使用注液管贯穿排气空间3的侧壁后，注液管的管口依次经过排气空间3、气体容纳空间2进入电芯容纳空间1，再向电芯容纳空间1内注入液体电解质，然后注液管移出，此时排气空间3和大气连通；
S2，化成。在一定压力和温度下，以0.01～0.03C的电流限时限压对软包电池进行恒流充电，搁置1～2min，再以0.05～0.1C的电流限时限压对软包电池进行恒流充电，搁置1～2min后在高温下静置18～24h，然后对电池进行冷压塑形后置于真空环境中进行抽气排气。软包电池在化成过程中会发生一些副反应，部分副反应的产物以气体形式存在，气体由电芯容纳空间1依次流经气体容纳空间2、排气空间3再由排气空间3排出；
S4，二次封边。铝塑膜在第二封边处5b进行二次封边，此时气体容纳空间2和排气空间3隔绝，如附图1(b)中所示；
S5，裁切。将铝塑膜4上包含排气空间3的部分沿第二封边处5b裁切，使铝塑膜4上包含排气空间3的部分与其他部分分离，如附图1(c)中所示；
S6，安装通气管6。通气管6的一端连接有旋转接头61，通气管6的另一端贯穿铝塑膜4的侧壁插入气体容纳空间2中，再将通气管6与铝塑膜4的侧壁的接触部分进行密封处理，制得的新型结构的软包电池如图2所示。
本实施例中所记载的旋转接头61可采用现有技术中所公开的应用于气体管道的旋转接头，通过转动旋转接头61能实现封闭状态和连通状态间的转换。本实施例中所记载的密封处理可采用现有技术中所公开的任一密封处理方案如使用树脂密封等。
对本实施例提供的新型结构的软包电池进行压力测试，如图3所示，先采用一对夹板8夹紧铝塑膜4上包含电芯容纳空间1的部分，夹板8的横截面积大于电芯容纳空间1的横截面积。然后使用压力传感7，压力传感7连接有一导气管71，导气管71远离压力传感7的一端设置有与旋转接头61配合连接的旋转接头，导气管71和通气管6连接，通过压力传感7测试软包电池内部的气压数值。
实施例2
如图4所示，本实施例提供一种新型结构的软包电池，该软包电池和实施例1提供的新型结构的软包电池的区别在于，气体容纳空间2设置在电芯容纳空间1的下方、排气空间3设置在电芯容纳空间1的右侧边。
本实施例提供一种新型结构的软包电池通过以下方法进行制备的：
S1，一次封边。铝塑膜4在第一封边处5a进行一次封边，如图4(a)所示；
S2，注液。使用注液管贯穿排气空间3的侧壁后，注液管的管口由排气空间3进入电芯容纳空间1，向电芯容纳空间1内注入液体电解质，然后注液管移出，此时排气空间3和大气连通；
S3，化成。
S4，二次封边。铝塑膜4在第二封边处5b进行一次封边，如图4(b)所示；
S5，裁切。将铝塑膜4上包含排气空间3的部分沿第二封边处5b裁切，使铝塑膜4上包含排气空间3的部分与其他部分分离，如附图4(c)中所示；
S6，安装通气管6。通气管6的一端连接有旋转接头61，通气管6的另一端贯穿铝塑膜4的侧壁插入气体容纳空间2中，再将通气管6与铝塑膜4的侧壁的接触部分进行密封处理，制得的新型结构的软包电池如图5所示。
实施例3
将四个实施例1提供的新型结构的软包电池进行PACK组成电池组，如图6所示。四个实施例1提供的新型结构的软包电池层叠后使用PACK组件91固定，四个实施例1提供的新型结构的软包电池分别通过通气管6和BMS控制模组92连接，BMS控制模组92集成了压力传感7，BMS控制模组92能够实时监控电池组内各个软包电池的内部气压数值，并判断软包电池的状态，从而及时发现出现问题的软包电池，保证电池组的安全。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种新型结构的软包电池，包括包装膜，其特征在于：所述包装膜设置有电芯容纳空间和气体容纳空间，所述电芯容纳空间和所述气体容纳空间相连通，所述气体容纳空间上设置有通气管，所述通气管贯穿包装膜的侧壁并与所述气体容纳空间相连通，所述通气管远离气体容纳空间的一端设置有用于连接检测装置的接头。
2.根据权利要求1所述的新型结构的软包电池，其特征在于：所述气体容纳空间设置在所述电芯容纳空间的左侧或右侧。
3.根据权利要求2所述的新型结构的软包电池，其特征在于：所述气体容纳空间远离所述电芯容纳空间的一侧封边。
4.根据权利要求1所述的新型结构的软包电池，其特征在于：所述气体容纳空间设置在所述电芯容纳空间的下方。
5.根据权利要求4所述的新型结构的软包电池，其特征在于：所述气体容纳空间和所述电芯容纳空间的同一侧封边。
6.根据权利要求1所述的新型结构的软包电池，其特征在于：所述接头为旋转接头。
7.根据权利要求1所述的新型结构的软包电池，其特征在于：所述通气管与所述包装膜的接触部分密封。
8.根据权利要求1所述的新型结构的软包电池，其特征在于：所述电芯容纳空间内部放置卷绕后的电芯，所述电芯容纳空间的尺寸大于所述电芯的尺寸。
9.根据权利要求1所述的新型结构的软包电池，其特征在于：所述电芯容纳空间内部放置叠片后的电芯，所述电芯容纳空间的尺寸大于所述电芯的尺寸。
10.根据权利要求1所述的新型结构的软包电池，其特征在于：所述包装膜为铝塑膜，所述软包电池为同侧极耳或双侧极耳。
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| CN202023185752.XU CN214411306U (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种新型结构的软包电池 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114944528A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-08-26 | 上海空间电源研究所 | 一种包含留置管的软包装电池及其检测方法 |
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2020
- 2020-12-25 CN CN202023185752.XU patent/CN214411306U/zh active Active
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