CN216085064U - 一种密封条定向泄压的软包电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种密封条定向泄压的软包电池，包括电池主体，所述电池主体的四周均分别设有封边，所述封边包括经热熔粘合的粘结区和未经热熔粘合的未粘结区，所述未粘结区完全置于所述粘结区内，且所述未粘结区边缘与所述粘结区的边缘间隔有距离。本实用新型的密封条定向泄压的软包电池，通过采用特殊的热封头结构对电池主体进行封装，使得封装后的电池主体在封边内设置有未粘结区，由于封边该处的热封面积小于其他区域，所能承受的压力也小于其他区域，所以当电池内部产生气体或火焰时，封边该处会率先被顶破，气体与热量从该处定向溢出。

Description

一种密封条定向泄压的软包电池

技术领域

本实用新型涉及电池领域，特别涉及一种密封条定向泄压的软包电池。

背景技术

目前锂电池按照外形结构及外壳材料可以分为圆柱形电池、方壳电池和软包电池三种。除了软包电池，其它两种电池在外壳上均有防爆阀作为电池发生热失控时的安全装置。

目前的软包电池不具备防爆阀的设定，在软包电池的使用过程中，可能会出现短路、过充等异常情况，电池内部的温度会迅速升高；正极材料、负极材料和电解液这些物质分解会释放大量的热量和气体，铝塑膜会发生鼓胀，而当压力达到一定值时，铝塑膜封边会发生破裂而排气，而这种破裂具有随机性，且破裂压力一般较高，这种缺陷在锂离子电池成组后，很容易造成电池模组的热失控，引起电池燃烧爆炸，产生安全隐患。

实用新型内容

本实用新型提供一种密封条定向泄压的软包电池，解决了软包电池在使用过程中因气体膨胀无法定向排出而导致爆炸的问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种密封条定向泄压的软包电池，包括电池主体，其特征在于：所述电池主体的四周均分别设有封边，所述封边包括经热熔粘合的粘结区和未经热熔粘合的未粘结区，所述未粘结区完全置于所述粘结区内，且所述未粘结区边缘与所述粘结区的边缘间隔有距离。

作为优选，所述未粘结区的内、外侧边缘与所述粘结区的内、外侧边缘相互平行。

作为优选，所述封边包括顶封、底封和分别位于电池主体左右两侧的侧封，所述未粘结区位于所述侧封内。

作为优选，所述未粘结区呈四边形。

作为优选，所述未粘结区为矩形。

作为优选，所述未粘结区的内侧边缘与所述粘结区的内侧边缘之间的距离为1mm～5mm。

作为优选，所述未粘结区的外侧边缘与所述粘结区的外侧边缘之间的距离为1mm～5mm。

作为优选，所述未粘结区内、外侧边缘之间的距离为1mm～5mm。

作为优选，所述未粘结区的长度占封边长度的20％～50％。

与现有技术相比，本实用新型的密封条定向泄压的软包电池的优点在于，

1)采用特殊的热封头结构对电池主体进行封装，使得封装后的电池主体在封边内设置有未粘结区，由于封边该处的热封面积小于其他区域，所能承受的压力也小于其他区域，所以当电池内部产生高气压时，封边该处会率先被顶破，气体从该处定向溢出；

2)相较于安装泄压阀门，本实用新型的密封条定向泄压的软包电池不需要额外购买其他零件，节省经济成本，便于大规模应用；

3)本实用新型中密封条定向泄压的软包电池的制备工艺简单，主要是针对热封头做了轻微改进，其他制备工艺与现有的工艺一致，不会增加制备工序，能够有效节省制作工时及操作人员的学习时间。

附图说明

图1为本实施例中软包电池的结构示意图；

图2为实施例2-11中侧封的剖面示意图；

图3为实施例12中侧封的剖面示意图。

图4为封头的剖面示意图。

图中，1、电池主体；11、电芯；12、正极极耳；13、负极极耳；14、封边；141、粘结区；142、未粘结区。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1、

一种密封条定向泄压的软包电池，如图1所示，包括电池主体1，电池主体1的四周均分别设有封边14，封边14包括经热熔粘合的粘结区141和未经热熔粘合的未粘结区142，未粘结区142完全置于粘结区141内，且未粘结区142边缘与粘结区141的边缘间隔有距离。其中电池主体1包括电芯11、正极极耳12和负极极耳13。

电池主体1在封边14内设置有未粘结区142，由于封边14该处的热封面积小于其他区域，所能承受的压力也小于其他区域，所以当电池内部产生高气压时，封边14的该处会率先被顶破，气体从该处定向溢出。

电池主体1的封边14主要是通过相对设置的两个热封头合拢压在铝塑膜上，加热使铝塑膜的PP层融化粘结。本实用新型公开的软包电池，在封边14内设置有未粘结区142，主要是通过修改热封头的结构来实现，即在两个热封头中的至少一个的中间区域设置空心结构，这样在两个热封头合拢压合在铝塑膜上封装时，该空心区域处的PP层无法融化粘结，进而在封边14内的该处形成未粘结区142。比如，在热封头的中间区域设置矩形的空心结构，即可在封边14内对应形成矩形的未粘结区142。

封边14包括顶封、底封和分别位于电池主体1左右两侧的侧封，未粘结区142位于侧封内。

本领域的技术人员应当了解，未粘结区142还可以设置在顶封或者底封内，而且未粘结区142的形状可以是多种多样的，比如：圆形、多边形等等。

优选的，未粘结区142的内、外侧边缘与粘结区141的内、外侧边缘相互平行，进一步地，未粘结区142呈四边形，甚至为矩形，一方面这样设置便于热封头的加工，另一方面也使设置未粘结区142的该处所能承受的压力相同或相近。参照电池主体1，未粘结区142的外侧边缘为沿封边14长度方向延伸，靠近电池主体1外侧面的一侧边缘，未粘结区142的内侧边缘即与其外侧边缘相对的一侧边缘。

为了更好的实现泄压效果，未粘结区142的长度占封边长度的20％～50％。

实施例2、

一种密封条定向泄压的软包电池，结合图1和图2所示，包括电池主体1，电池主体1左右两侧的至少一侧侧封内设置有未粘结区142，未粘结区142为矩形。

其中，侧封的宽度为6mm，未粘结区142的内、外侧边缘之间的距离a为1mm，未粘结区142的内侧边缘与侧封的内侧边缘之间的距离b为1mm，未粘结区142的外侧边缘与侧封的外侧边缘之间的距离c为4mm，未粘结区142沿侧封长度方向的长度d为10cm。

本实施例中采用的封装工艺为：通过在热封头的中间区域设置一矩形结构，矩形的宽度为1mm，长度为10cm，将铝塑膜放置在上下热封头之间，封装时，热封头压合在铝塑膜上，热封温度为180℃，热封时所施加的压力为0.3MPa，热封时间为4s，进而形成与矩形结构对应的未粘结区142，并使除未粘结区142外的铝塑膜PP层融化粘结。

实施例3、

一种密封条定向泄压的软包电池，本实施例与实施例2的区别在于，侧封的宽度为6mm，未粘结区142的内、外侧边缘之间的距离a为1mm，未粘结区142的内侧边缘与侧封的内侧边缘之间的距离b为3mm，未粘结区142的外侧边缘与侧封的外侧边缘之间的距离c为2mm，未粘结区142沿侧封长度方向的长度d为10cm。

实施例4、

一种密封条定向泄压的软包电池，本实施例与实施例2的区别在于，侧封的宽度为6mm，未粘结区142的内、外侧边缘之间的距离a为2mm，未粘结区142的内侧边缘与侧封的内侧边缘之间的距离b为3mm，未粘结区142的外侧边缘与侧封的外侧边缘之间的距离c为1mm，未粘结区142沿侧封长度方向的长度d为5cm。

实施例5、

一种密封条定向泄压的软包电池，本实施例与实施例2的区别在于，侧封的宽度为6mm，未粘结区142的内、外侧边缘之间的距离a为2mm，未粘结区142的内侧边缘与侧封的内侧边缘之间的距离b为2mm，未粘结区142的外侧边缘与侧封的外侧边缘之间的距离c为2mm，未粘结区142沿侧封长度方向的长度d为15cm。

实施例6、

一种密封条定向泄压的软包电池，本实施例与实施例2的区别在于，侧封的宽度为6mm，未粘结区142的内、外侧边缘之间的距离a为3mm，未粘结区142的内侧边缘与侧封的内侧边缘之间的距离b为2mm，未粘结区142的外侧边缘与侧封的外侧边缘之间的距离c为1mm，未粘结区142沿侧封长度方向的长度d为10cm。

实施例7、

一种密封条定向泄压的软包电池，本实施例与实施例2的区别在于，侧封的宽度为6mm，未粘结区142的内、外侧边缘之间的距离a为4mm，未粘结区142的内侧边缘与侧封的内侧边缘之间的距离b为1mm，未粘结区142的外侧边缘与侧封的外侧边缘之间的距离c为1mm，未粘结区142沿侧封长度方向的长度d为10cm。

实施例8、

一种密封条定向泄压的软包电池，本实施例与实施例2的区别在于，侧封的宽度为7mm，未粘结区142的内、外侧边缘之间的距离a为1mm，未粘结区142的内侧边缘与侧封的内侧边缘之间的距离b为3mm，未粘结区142的外侧边缘与侧封的外侧边缘之间的距离c为3mm，未粘结区142沿侧封长度方向的长度d为10cm。

实施例9、

一种密封条定向泄压的软包电池，本实施例与实施例2的区别在于，侧封的宽度为7mm，未粘结区142的内、外侧边缘之间的距离a为1mm，未粘结区142的内侧边缘与侧封的内侧边缘之间的距离b为5mm，未粘结区142的外侧边缘与侧封的外侧边缘之间的距离c为1mm，未粘结区142沿侧封长度方向的长度d为10cm。

实施例10、

一种密封条定向泄压的软包电池，本实施例与实施例2的区别在于，侧封的宽度为7mm，未粘结区142的内、外侧边缘之间的距离a为1mm，未粘结区142的内侧边缘与侧封的内侧边缘之间的距离b为1mm，未粘结区142的外侧边缘与侧封的外侧边缘之间的距离c为5mm，未粘结区142沿侧封长度方向的长度d为10cm。

实施例11、

一种密封条定向泄压的软包电池，本实施例与实施例2的区别在于，侧封的宽度为7mm，未粘结区142的内、外侧边缘之间的距离a为5mm，未粘结区142的内侧边缘与侧封的内侧边缘之间的距离b为1mm，未粘结区142的外侧边缘与侧封的外侧边缘之间的距离c为1mm，未粘结区142沿侧封长度方向的长度d为10cm。

实施例12、

一种密封条定向泄压的软包电池，结合图1和图3所示，本实施例与实施例2的区别在于，未粘结区142设置有两个，侧封的宽度为7mm，未粘结区142的内、外侧边缘之间的距离a为5mm，未粘结区142的内侧边缘与侧封的内侧边缘之间的距离b为1mm，未粘结区142的外侧边缘与侧封的外侧边缘之间的距离c为1mm，未粘结区142沿侧封长度方向的长度d为1cm，两个未粘结区142沿侧封长度方向排列且间隔1mm设置。

对比例1、常规软包电池，正常封边14设计，侧封的封边14宽度为6mm。

对实施例2-12的软包电池进行5倍电压或5倍容量下的过充试验，以便检验是否能够实现定向泄压，同时参照上述实施例2-12中的软包电池制作热封样条，并进行热封强度测试，拉伸速率为50mm/min，测试结果如下表所示。

针对对比例1的软包电池进行5倍电压或5倍容量下的过充试验，同时参照对比例1的软包电池制作热封样条，并进行热封强度测试，得到的结果是，对比例1的软包电池的封边随机破裂，热封强度值为15N/mm，对比上表可知，本实用新型公开的密封条定向泄压的软包电池，通过采用特殊的热封头结构对电池主体1进行封装，使得封装后的电池主体1在封边14内设置有未粘结区142，由于封边14该处的热封面积小于其他区域，所能承受的压力也小于其他区域，所以当电池内部产生高气压时，封边14该处会率先被顶破，气体从该处定向溢出。而且当设计的未粘结区142面积较小时，可以通过间隔设置的多个未粘结区142来实现合适的封装强度，有效解决了气体因无法排出而导致爆炸的问题。

尽管以上详细地描述了本实用新型的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种密封条定向泄压的软包电池，包括电池主体(1)，其特征在于：所述电池主体(1)的四周均分别设有封边(14)，所述封边(14)包括经热熔粘合的粘结区(141)和未经热熔粘合的未粘结区(142)，所述未粘结区(142)完全置于所述粘结区(141)内，且所述未粘结区(142)边缘与所述粘结区(141)的边缘间隔有距离。

2.根据权利要求1所述的密封条定向泄压的软包电池，其特征在于：所述未粘结区(142)的内、外侧边缘与所述粘结区(141)的内、外侧边缘相互平行。

3.根据权利要求2所述的密封条定向泄压的软包电池，其特征在于：所述封边(14)包括顶封、底封和分别位于所述电池主体(1)左右两侧的侧封，所述未粘结区(142)位于所述侧封内。

4.根据权利要求2所述的密封条定向泄压的软包电池，其特征在于：所述未粘结区(142)呈四边形。

5.根据权利要求4所述的密封条定向泄压的软包电池，其特征在于：所述未粘结区(142)为矩形。

6.根据权利要求2-5任一项所述的密封条定向泄压的软包电池，其特征在于：所述未粘结区(142)的内侧边缘与所述粘结区(141)的内侧边缘之间的距离为1mm～5mm。

7.根据权利要求2-5任一项所述的密封条定向泄压的软包电池，其特征在于：所述未粘结区(142)的外侧边缘与所述粘结区(141)的外侧边缘之间的距离为1mm～5mm。

8.根据权利要求2-5任一项所述的密封条定向泄压的软包电池，其特征在于：所述未粘结区(142)内、外侧边缘之间的距离为1mm～5mm。

9.根据权利要求8所述的密封条定向泄压的软包电池，其特征在于：所述未粘结区(142)的长度占封边长度的20％～50％。

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