CN216085211U - 软包电芯、电池模组、电池包及用电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提供一种软包电芯、电池模组、电池包及用电装置，上述软包电池包括外膜、层叠体和金属件，外膜用于包覆层叠体和金属件，金属件与层叠体相贴合，并且金属件上设有镂空部。金属件的镂空部能够为电解液提供更多的容置空间，可有效提高软包电芯的单位容量保液量，从而延长了软包电芯的使用寿命；另外，金属件可将软包电芯循环使用过程中所产生的热量向外导出，可有效减少电解液的产气量，进而降低软包电芯发生膨胀的风险，提高软包电芯的安全性能；加之，部分电解液被消耗后，金属件的镂空部的部分空间可用于储存电解液受热后所分解的气体，可进一步降低软包电芯发生膨胀的风险，进而可进一步提高软包电芯的安全性能。

Description

软包电芯、电池模组、电池包及用电装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其提供一种软包电芯、电池模组、电池包及用电装置。

背景技术

软包电芯具有能量密度高、安全性能好等特点，因而备受关注。

然后，由于软包电芯在生产过程中需要进行抽真空处理，软包电芯内部受挤压后空间大幅减小，导致软包电芯的单位容量保液量较低，电解液会随着软包电芯的循环使用而产生损耗，最终可能因电解液干涸而影响软包电芯的使用寿命，甚至会导致软包电芯出现析锂现象而引发安全事故。

另外，软包电芯在大功率使用过程中其内部会产生大量热量，电解液在高温环境下会分解产气，使软包电芯鼓胀，进而同样会引发安全事故。

可见，传统的软包电芯的使用寿命较短且安全性能较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种软包电芯、电池模组、电池包及用电装置，旨在解决现有的软包电芯使用寿命较短且安全性能较差的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案是：一种软包电芯，包括外膜、层叠体和金属件，外膜用于包覆层叠体和金属件，金属件与层叠体相贴合，并且金属件上设有镂空部。

本实用新型提供的软包电芯至少具有以下有益效果：通过在金属件上设置镂空部，在软包电芯完成抽真空工序后，金属件的镂空部能够为电解液提供更多的容置空间，可有效提高软包电芯的单位容量保液量，从而延长了软包电芯的使用寿命；另外，金属件可作为散热部件将软包电芯循环使用过程中所产生的热量向外导出，从而可有效提高软包电芯的散热性能，降低软包电芯的内部温度，减少电解液的产气量，进而降低软包电芯发生膨胀的风险，提高软包电芯的安全性能；加之，部分电解液被消耗后，金属件的镂空部的部分空间可用于储存电解液受热后所分解的气体，从而可进一步降低软包电芯发生膨胀的风险，进而可进一步提高软包电芯的安全性能。

在其中一实施例中，金属件上设有导热部，层叠体具有极耳，导热部与极耳相连接。

通过采用上述技术方案，极耳工作时所产生的热量可经过导热部传递至金属件上，金属件再将热量向软包电芯外导出，可进一步提高软包电芯的散热性能，减少电解液的产气量，进而降低软包电芯发生膨胀的风险，提高软包电芯的安全性能。

在其中一实施例中，层叠体具有相对设置的两表面，软包电芯包括多个金属件，层叠体的两表面上分别设有至少一金属件。

通过采用上述技术方案，使软包电芯的上、下部位均能得到有效散热，可进一步提高软包电芯的散热性能，减少电解液的产气量，进而降低软包电芯发生膨胀的风险，提高软包电芯的安全性能。

在其中一实施例中，镂空部为通孔，金属件上设有多个镂空部。

通过采用上述技术方案，电解液可通过各通孔与层叠体接触，从而可及时给层叠体补充电解液。

在其中一实施例中，各镂空部呈阵列结构布置。

通过采用上述技术方案，可均匀地给层叠体补充电解液。

在其中一实施例中，金属件与层叠体之间设有第一隔膜。

通过采用上述技术方案，可将金属件与层叠体有效绝缘，从而可有效提高软包电芯的内部绝缘性能。

在其中一实施例中，金属件的厚度为0.2mm-0.5mm。

通过采用上述技术方案，一方面可避免金属件的镂空部空间过小，从而可有效保证软包电芯的单位容量保液量，另一方面也可避免软包电芯的质量过大，从而降低电池包的质量能量密度。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种电池模组，包括多个上述软包电芯。

由于上述电池模组采用了上述软包电芯的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种电池包，包括多个上述电池模组。

由于上述电池包采用了上述电池模组的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种用电装置，包括上述电池包。

由于上述用电装置采用了上述电池包的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。

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软包电芯的第一视角结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的软包电芯的第二视角结构示意图；

图3为图2所示软包电芯的A处放大结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的金属件的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

100、软包电芯，110、外膜，120、层叠体，121、负极片，122、正极片，123、第二隔膜，124、极耳，125、上表面，126、下表面，127、侧面，128、端面，130、金属件，131、镂空部，132、导热部。

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“上”、“下”、“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。

由于软包电芯在生产过程中需要进行抽真空处理，软包电芯内部受挤压后空间大幅减小，导致软包电芯的单位容量保液量较低，电解液会随着软包电芯的循环使用而产生损耗，最终可能因电解液干涸而影响软包电芯的使用寿命，甚至会导致软包电芯出现析锂现象而引发安全事故。

另外，由于软包电芯在充电过程中，负极片与电解液的反应以及负极片表面沉积的锂金属反应均会产生大量热量，而软包电芯在放电过程中，正极片与电解液的反应也会产生大量热量，电解液在高温环境下会分解产气，使软包电芯鼓胀，进而会引发安全事故。

鉴于此，请结合图1和图2所示，本实用新型的第一方面提供了一种软包电芯100，包括外膜110、层叠体120和金属件130，外膜110用于包覆层叠体120和金属件130，金属件130与层叠体120相贴合，并且金属件130上设有镂空部131。

上述软包电芯100通过在金属件130上设置镂空部131，在软包电芯100完成抽真空工序后，金属件130的镂空部131能够为电解液提供更多的容置空间，可有效提高软包电芯100的单位容量保液量，从而延长了软包电芯100的使用寿命；另外，金属件130可作为散热部件将软包电芯100循环使用过程中所产生的热量向外导出，从而可有效提高软包电芯100的散热性能，降低软包电芯100的内部温度，减少电解液的产气量，进而降低软包电芯100发生膨胀的风险，提高软包电芯100的安全性能；加之，部分电解液被消耗后，金属件130的镂空部131的部分空间可用于储存电解液受热后所分解的气体，从而可进一步降低软包电芯100发生膨胀的风险，进而可进一步提高软包电芯100的安全性能。

需要说明的是，在本实施例中，外膜110为铝塑膜，外膜110也可为可用作软包电芯100外包装的其它膜材，在此不作具体限定。

具体地，金属件130呈板状结构，以增加金属件130的散热面积，金属件130与层叠体120贴合后，金属件130能够有效吸收层叠体120中的热量并且将热量向软包电芯100外导出，可进一步提高软包电芯100的散热性能，减少电解液的产气量，进而降低软包电芯100发生膨胀的风险，提高软包电芯100的安全性能。

在一实施例中，金属件130为铜件，铜件具有良好的导热特性，通过采用铜件作为金属件130，使得金属件130可有效吸收软包电芯100循环使用过程中所产生的热量并且将热量向外导出，从而可进一步提高软包电芯100的散热性能，降低软包电芯100的内部温度，减少电解液的产气量，进而降低软包电芯100发生膨胀的风险，提高软包电芯100的安全性能。

在另一实施例中，金属件130为铝合金件，铝合金件不仅具有良好的导热特性，而且质量轻，通过采用铝合金件作为金属件130，一方面使得金属件130可有效吸收软包电芯100循环使用过程中所产生的热量并且将热量向外导出，从而可进一步提高软包电芯100的散热性能，降低软包电芯100的内部温度，减少电解液的产气量，进而降低软包电芯100发生膨胀的风险，提高软包电芯100的安全性能；另一方面可有效减小软包电芯100的质量，从而提高电池包的质量能量密度。

当然，金属件130也可采用其它金属材料制成，例如不锈钢等，在此不作具体限定。

具体地，请结合图1所示，层叠体120包括多个负极片121、多个正极片122和多个第二隔膜123，各负极片121、各第二隔膜123和各正极片122依次交错层叠，具体而言，以负极片121-第二隔膜123-正极片122-第二隔膜123-负极片121的顺序将各负极片121、各第二隔膜123和各正极片122依次层叠形成上述层叠体120。

请结合图2至图4所示，金属件130上设有导热部132，导热部132设于金属件130的端部上，层叠体120具有极耳124，导热部132与极耳124相连接。

通过采用上述技术方案，极耳124工作时所产生的热量可经过导热部132传递至金属件130上，金属件130再将热量向软包电芯100外导出，可进一步提高软包电芯100的散热性能，减少电解液的产气量，进而降低软包电芯100发生膨胀的风险，提高软包电芯100的安全性能。

在一实施例中，上述极耳124为负极耳，金属件130的端部设有导热部132，导热部132与层叠体120的负极耳相连接，以将层叠体120的负极耳工作时所产生的热量传递至金属件130上。

在另一实施例中，上述极耳124为正极耳，金属件130的端部设有导热部132，导热部132与层叠体120的正极耳相连接，以将层叠体120的正极耳工作时所产生的热量传递至金属件130上。

在又一实施例中，上述极耳124分为负极耳和正极耳，负极耳和正极耳分别设于层叠体120的相对两端，金属件130的相对两端部均设有导热部132，一导热部132与层叠体120的负极耳相连接，另一导热部132与层叠体120的正极耳相连接，以将层叠体120的负极耳和正极耳工作时所产生的热量传递至金属件130上。

在再一实施例中，上述极耳124分为负极耳和正极耳，负极耳和正极耳均设于层叠体120的一端，金属件130的一端部设有导热部132，导热部132同时与层叠体120的负极耳和正极耳相连接，以将层叠体120的负极耳和正极耳工作时所产生的热量传递至金属件130上。

请结合图1和图2所示，层叠体120具有相对设置的两表面，可以理解地，两上述表面分别为层叠体120的上表面125和下表面126，软包电芯100包括多个金属件130，层叠体120的上表面125和下表面126上分别设有至少一金属件130。

通过采用上述技术方案，使软包电芯100的上、下部位均能得到有效散热，可进一步提高软包电芯100的散热性能，减少电解液的产气量，进而降低软包电芯100发生膨胀的风险，提高软包电芯100的安全性能。

在一实施例中，层叠体120还具有位于上表面125和下表面126之间的两侧面127，层叠体120的至少一侧面127上设有金属件130，为保证软包电芯100的相对两侧的热量能够均匀分布，层叠体120的相对两侧均设有金属件130。这样，可进一步提高软包电芯100的单位容量保液量，从而延长了软包电芯100的使用寿命，而且可进一步提高软包电芯100的散热性能，降低软包电芯100的内部温度，减少电解液的产气量，进而降低软包电芯100发生膨胀的风险，提高软包电芯100的安全性能；加之，部分电解液被消耗后，各金属件130的镂空部131的部分空间均可用于储存电解液受热后所分解的气体，从而可进一步降低软包电芯100发生膨胀的风险，进而可进一步提高软包电芯100的安全性能。

在另一实施例中，层叠体120还具有位于上表面125和下表面126之间的两端面128，层叠体120的端面128用于向外引出极耳124，层叠体120的至少一端面128上设有金属件130，具体地，设于层叠体120的端面128上的金属件130开设有过孔(图中未示)，层叠体120的极耳124经该金属件130的过孔向外引出。为保证软包电芯100的相对两端的热量能够均匀分布，层叠体120的相对端面128均设有金属件130。这样，可进一步提高软包电芯100的单位容量保液量，从而延长了软包电芯100的使用寿命，而且可进一步提高软包电芯100的散热性能，降低软包电芯100的内部温度，减少电解液的产气量，进而降低软包电芯100发生膨胀的风险，提高软包电芯100的安全性能；加之，部分电解液被消耗后，各金属件130的镂空部131的部分空间均可用于储存电解液受热后所分解的气体，从而可进一步降低软包电芯100发生膨胀的风险，进而可进一步提高软包电芯100的安全性能。

在又一实施例中，层叠体120还具有位于上表面125和下表面126之间的两侧面127和两端面128，层叠体120的端面128用于向外引出极耳124，层叠体120的两侧面127和两端面128上均设有金属件130，具体地，设于层叠体120的端面128上的金属件130开设有过孔(图中未示)，层叠体120的极耳124经该金属件130的过孔向外引出。这样，可进一步提高软包电芯100的单位容量保液量，从而延长了软包电芯100的使用寿命，而且可进一步提高软包电芯100的散热性能，降低软包电芯100的内部温度，减少电解液的产气量，进而降低软包电芯100发生膨胀的风险，提高软包电芯100的安全性能；加之，部分电解液被消耗后，各金属件130的镂空部131的部分空间均可用于储存电解液受热后所分解的气体，从而可进一步降低软包电芯100发生膨胀的风险，进而可进一步提高软包电芯100的安全性能。

请结合图2和图4所示，镂空部131为通孔，金属件130上设有多个镂空部131。

通过采用上述技术方案，电解液可通过各通孔与层叠体120接触，从而可及时给层叠体120补充电解液。

具体地，请结合图4所示，各镂空部131呈阵列结构布置，换言之，各镂空部131排列成多行多列结构。

通过采用上述技术方案，电解液可通过各通孔均匀地流入层叠体120中，从而实现给层叠体120补充电解液。

需要说明的是，各通孔的孔径、相邻两通孔之间的孔距以及金属件130的边缘与通孔之间的距离均可根据实际应用需要而定，例如，通孔的孔径为4mm，相邻两通孔之间的孔距为20mm，金属件130的边缘与通孔之间的距离为10mm，在此不作具体限定。

当然，镂空部131的结构种类包含多种，例如，镂空部131为贯通金属件130的腔体，在此不作具体限定。

请结合图1所示，金属件130与层叠体120之间设有第一隔膜。

通过采用上述技术方案，可将金属件130与层叠体120有效绝缘，从而可有效提高软包电芯100的内部绝缘性能。

具体地，请结合图1所示，上述第一隔膜与上述各第二隔膜123连接成一体，换言之，第一隔膜和各第二隔膜123采用同一膜片剪裁而成，第一隔膜和各第二隔膜123连接成蜿蜒结构，层叠体120的各负极片121和各正极片122交错设于上述蜿蜒结构的对应空隙内，金属件130设于第一隔膜背离层叠体120的表面上，这样更便于对软包电芯100进行生产制造，从而提高软包电芯100的生产效率。

在本实施例中，金属件130的厚度为0.2mm-0.5mm，例如0.2mm、0.3mm、0.5mm等，具体可根据实际应用需要而定，在此不作具体限定。

通过将金属件130的厚度限定在合适范围内，一方面可避免金属件130的镂空部131空间过小，从而可有效保证软包电芯100的单位容量保液量，另一方面也可避免软包电性的质量过大，从而降低电池包的质量能量密度。

本实用新型的第二方面提供了一种电池模组，包括多个上述软包电芯100。

由于上述电池模组采用了上述软包电芯100的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本实用新型的第三方面提供了一种电池包，包括多个上述电池模组。

由于上述电池包采用了上述电池模组的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本实用新型的第四方面提供了一种用电装置，包括上述电池包。

该用电装置可以为任何使用电池包的装置，例如电动汽车、电动自行车以及家用电器等。

由于上述用电装置采用了上述电池包的所有实施例，因而至少具有上述实施例的所有有益效果，在此不再一一赘述。

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)

1.一种软包电芯，其特征在于：所述软包电芯包括外膜、层叠体和金属件，所述外膜用于包覆所述层叠体和所述金属件，所述金属件与所述层叠体相贴合，并且所述金属件上设有镂空部。

2.根据权利要求1所述的软包电芯，其特征在于：所述金属件上设有导热部，所述层叠体具有极耳，所述导热部与所述极耳相连接。

3.根据权利要求1所述的软包电芯，其特征在于：所述层叠体具有相对设置的两表面，所述软包电芯包括多个所述金属件，所述层叠体的两所述表面上均设有至少一所述金属件。

4.根据权利要求1所述的软包电芯，其特征在于：所述镂空部为通孔，所述金属件上设有多个所述镂空部。

5.根据权利要求4所述的软包电芯，其特征在于：各所述镂空部呈阵列结构布置。

6.根据权利要求1所述的软包电芯，其特征在于：所述金属件与所述层叠体之间设有第一隔膜。

7.根据权利要求1-6任一项所述的软包电芯，其特征在于：所述金属件的厚度为0.2mm-0.5mm。

8.一种电池模组，其特征在于：所述电池模组包括多个如权利要求1-7任一项所述的软包电芯。

9.一种电池包，其特征在于：所述电池包包括多个如权利要求8所述的电池模组。

10.一种用电装置，其特征在于：所述用电装置包括如权利要求9所述的电池包。

Images