CN216250909U - 具有热收缩性外包装套管的电池结构体和由其得到的电池体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及具有热收缩性外包装套管的电池结构体和由其得到的电池体。电池结构体的其特征在于，电池单元被放置于外包装套管中，外包装套管的纵向尺寸为电池单元的主体部分的纵向尺寸的170％～190％，外包装套管的横向尺寸为电池单元的横向尺寸的102％～115％。所述电池体(30)由上述电池结构体经过热收缩性外包装套管的热收缩而成，外包装包覆膜的下边缘与电池单元的侧表面下边缘平齐、或者外包装包覆膜的下边缘沿着电池单元的侧表面下边缘向电池单元的底面弯折而包覆电池单元的负极的一部分，并且外包装包覆膜的上边缘与电池单元的侧表面的除正极盖帽以外的部分的上边缘平齐、或者与正极盖帽的上边缘的距离不超过1.0mm。

Description

具有热收缩性外包装套管的电池结构体和由其得到的电池体

技术领域

本实用新型涉及具有热收缩性外包装套管的电池结构体和由其得到的电池体。

背景技术

电池或电池组的主体部分的外表面上包覆的塑料膜起着绝缘、防水、保护和美化外观以及标识的作用，是保持电池性能和体现电池品质的重要构件。因此，电池生产厂商对这样的塑料膜的性能以及如何包覆在电池或电池组的主体部分的外表面上的加工工艺都很重视。

通常而言，电池生产厂商通常用带状的热收缩性塑料膜卷绕电池单元的主体部、或者将热收缩性塑料膜制成袋状后套入电池单元，然后进行热收缩工艺来使得上述塑料膜发生热收缩而包覆在电池或电池组的主体部分的外表面上，然后按照电池或电池组的尺寸将塑料膜的多余部分裁剪掉。这种裁剪工艺不仅费时费力，成本较高，而且如果裁剪不合适，有可能造成电池单元的主体部分出现裸露的部分，有时会发生短路。

中国专利公报CN1960868B公开了一种被多层热收缩性膜包覆而成的电池，其中将所述多层热收缩性膜被加工成套管的形状，将套管套在电池上，然后使所述多层热收缩性膜的套管热收缩而包覆所述电池。

中国专利公开公报CN109415520A公开了一种热收缩性膜，其是在至少一个主面具备以共聚聚酯作为主成分的表面层而成的单层或多层的热收缩性膜，使用该热收缩性膜能够制成具备弯折加工部及热封部的箱状包装材料，使用该箱状包装材料包覆电池单元。

对于这些现有的电池而言，外包装套管热收缩时会产生褶皱，存在热收缩不良、包边不均匀等问题，而且外包装套管有可能会超出电池或电池组的主体部分，从而需要进行剪裁，费时费力，成本较高。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供操作简便和成本低且尺寸稳定性好的具有热收缩性外包装套管的电池结构体和所得的具有外包装包覆膜的电池体。

本实用新型的主旨如下。

(1)一种具有热收缩性外包装套管的电池结构体，其特征在于，电池单元被放置于所述热收缩性外包装套管中，所述外包装套管的纵向尺寸为电池单元的主体部分的纵向尺寸的170％～190％，所述外包装套管的横向尺寸为电池单元的横向尺寸的102％～115％。

(2)根据上述(1)所述的电池结构体，其特征在于，所述外包装套管的纵向尺寸为电池单元的主体部分的纵向尺寸的180％～185％，所述外包装套管的横向尺寸为电池单元的横向尺寸的103％～108％。

(3)根据上述(1)所述的电池结构体，其特征在于，所述热收缩性外包装套管由聚氯乙烯膜或聚酯膜制成。

(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的电池结构体，其特征在于，所述电池单元为单电池单元或电池组单元。

(5)根据上述(1)～(3)中任一项所述的电池结构体，其特征在于，所述电池单元为圆筒形。

(6)根据上述(1)～(3)中任一项所述的电池结构体，其特征在于，所述电池单元为锂离子二次电池单元。

(7)一种具有外包装包覆膜的电池体，其特征在于，其由上述(1)～(3)中任一项所述的电池结构体经过所述热收缩性外包装套管的热收缩而成，所述外包装包覆膜紧贴在所述电池单元的主体部分上，所述外包装包覆膜的下边缘与所述电池单元的侧表面下边缘平齐、或者所述外包装包覆膜的下边缘沿着所述电池单元的侧表面下边缘向所述电池单元的底面弯折而包覆所述电池单元的负极的一部分，并且所述外包装包覆膜的上边缘与所述电池单元的侧表面的除正极盖帽以外的部分的上边缘平齐、或者所述外包装包覆膜的上边缘超出所述电池单元的侧表面的除正极盖帽以外的部分的上边缘而与所述正极盖帽的上边缘的距离不超过1.0mm。

(8)根据上述(7)所述的电池体，其特征在于，所述电池体为单电池或电池组。

(9)根据上述(7)或(8)所述的电池体，其特征在于，所述电池体为圆筒形。

(10)根据上述(7)或(8)所述的电池体，其特征在于，所述电池体为锂离子二次单电池或电池组。

发明效果

根据本实用新型，能够基于电池或电池组单元的主体部分的形状和尺寸来选择合适的纵向和横向纵横收缩率及尺寸比例的热收缩性外包装套管，经过一次性热收缩成形而得到具有外包装包覆膜的电池体，不需要进行外包装包覆膜的裁剪，简便且成本低，尺寸稳定。

附图说明

图1是本实用新型的由电池结构体变成电池体的制作过程的示意图。

图2是图1中的用A圈出来的部分的放大示意图。

图3(a)、图3(b)和图3(c)分别是本实用新型的电池体的立体示意图、该电池体的顶部和底部的示意图。

图4是本实用新型的一个比较例的电池体的制作过程的示意图。

图5是图4中的用Q圈出来的部分的放大示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的具体实施方式和实施例进行详细说明，所描述的实施方式仅仅是示例性的，能采取多种多样的形态。此外，本说明书所公开的各附图原则上用于示意性地图示。即，附图上的尺寸比例与实际的尺寸比例未必一致，尺寸比例在各附图间也未必一致。

本实用新型针对未包边的电池单元例如单电池单元或电池组单元，采用特定纵横收缩率和尺寸比例的热收缩性塑料套管来包覆上述电池单元而制成电池体即单电池或电池组成品。所谓电池组单元是由多个单电池单元串联而成、或者由多个单电池单元并联而成。

本实用新型涉及一种具有热收缩性外包装套管的电池结构体，其是电池单元被放置于所述热收缩性外包装套管中而成，所述外包装套管的纵向尺寸为电池单元的主体部分的纵向尺寸的170％～190％，所述外包装套管的横向尺寸为电池单元的横向尺寸的102％～115％。

电池单元的主体部分是指电池单元的除正极盖帽以外的部分。

所述电池单元可以为单电池单元或电池组单元，例如为圆筒形单电池单元或电池组单元。

所述热收缩性外包装套管的纵向尺寸和横向尺寸根据电池单元的形状和尺寸来相应地调整，使得热收缩后的外包装套管的整体尺寸能够正好包覆电池单元以得到单电池单元或电池组成品。对于上述电池结构体而言，优选的是，所述外包装套管的纵向尺寸为电池单元的主体部分的纵向尺寸的180％～185％，所述外包装套管的横向尺寸为电池单元的横向尺寸的103％～108％。

所述热收缩性外包装套管的材质没有特别限制，可以使用热收缩性塑料膜常用的那些材质，例如，可以由聚氯乙烯膜或聚酯膜制成。

所述电池可以一次电池，也可以是二次电池，但考虑到二次电池的使用寿命长，对外包装包覆膜也要求长使用寿命，则电池单元为二次电池单元更能体现出本实用新型的优点和长处。从长使用寿命的观点考虑，所述电池单元优选为锂离子二次电池单元，即为锂离子二次单电池单元或电池组单元。

所述热收缩性外包装套管可以适用于各种形状和尺寸的电池或电池组单元，因此所述电池单元的形状和尺寸并不特别限制，但从热收缩时不易产生褶皱、包边不均匀的方面考虑，优选所述电池单元为圆筒形。另一方面，即使是其它形状(例如棱柱状、方形状)的电池单元或电池组单元，也可以同样地适用上述外包装包覆膜。

热收缩性外包装套管所使用的热收缩性膜的制造方法没有特别限定，可以使用本领域通常使用的制造工艺来制造。单层膜的热收缩性膜可以通过例如T模头法、管膜法等公知的方法来制造。层叠膜的热收缩性膜可以通过使用多个挤出机进行共挤出而制造。另外，层叠膜的热收缩性膜可以在将构成各层的树脂分别成片后使用压制法、辊夹持法等进行层叠而逐步制造。制造的热收缩性膜通过冷却辊、空气、水等被冷却后，利用热风、温水、红外线等再加热，通过辊拉伸法、拉幅机拉伸法、管膜拉伸法、长间隔拉伸法等同时或逐步进行单向或双向拉伸。拉伸温度可以根据构成热收缩性膜的树脂的软化温度及热收缩性膜的用途而适当变更主收缩方向的拉伸倍率可以根据热收缩性膜的构成成分、拉伸方法、拉伸温度、产品形态而适当确定。

热收缩性外包装套管所使用的热收缩性膜也可以通过商业途径购买得到。

对于热收缩性膜而言，需要适宜地控制热收缩性膜的热收缩率，以便避免热收缩性膜无法紧密贴合电池单元而使水分因结露等进入电池单元与热收缩性膜之间的风险，以及防止在热收缩性膜中产生气孔。在热收缩性膜产生气孔时，在收缩加工中会出现无法包覆电池单元的一部分，有时绝缘性降低。

热收缩性外包装套管的纵向收缩率和横向收缩率分别根据该套管的材质以及电池单元的尺寸来决定，纵向收缩率优选为42％～48％，更优选为44％～46％，横向收缩率优选为2％～8％，更优选为4％～6％。

热收缩率的测定方法如下。首先，将热收缩性膜剪切为预定尺寸的样品。然后，将样品浸在温度为100℃的水中30秒，计算收缩前后尺寸的比例即为其收缩率，用求出纵向和横向的热收缩率。

制造的或购买的热收缩性膜可以实施裁切、弯折、粘接等各种加工。

在制造的或购买的热收缩性膜的表面上可以印刷一些文字说明和标记作为标签，印刷面虽然可以是表层一侧、背层一侧的任意一方，但是为了无印刷图像的脏污、剥离等且维持光泽表面，优选对背面层(即，制成标签时成为内面的面)进行印刷为宜。

将印刷完的热收缩性膜切割成能够刚好包覆1个电池单元的尺寸。即，剪裁的尺寸根据电池单元的大小以及纵向和横向的热收缩的大小来决定。将切割后的热收缩性膜通过胶粘剂粘合或热熔融粘合加工成套管。或者，制成大尺寸的套管后切割成能够包装1个电池单元的大小。

所得到的套管的直径通常需要比电池单元大，以便在加热收缩前所进行的电池结构体的制作，即套管套于电池单元的操作可以容易地进行。

本实用新型还涉及一种具有外包装包覆膜的电池体，其由上述电池结构体经过所述热收缩性外包装套管的热收缩而成，所述外包装包覆膜紧贴在所述电池单元的主体部分上，所述外包装包覆膜的下边缘与所述电池单元的侧表面下边缘平齐、或者所述外包装包覆膜的下边缘沿着所述电池单元的侧表面下边缘向所述电池单元的底面弯折而包覆所述电池单元的负极的一部分，并且所述外包装包覆膜的上边缘与所述电池单元的侧表面的除正极盖帽以外的部分的上边缘平齐、或者所述外包装包覆膜的上边缘超出所述电池单元的侧表面的除正极盖帽以外的部分的上边缘而与所述正极盖帽的上边缘的距离不超过1.0mm。

基于电池单元的主体部分的形状和尺寸来选择合适的纵向和横向收缩率及尺寸比例的热收缩性外包装套管，电池单元被放置于所述热收缩性外包装套管中后，所述热收缩性外包装套管经过受热而发生一次性热收缩成形而得到上述的具有外包装包覆膜的电池体。即，不需要进行外包装包覆膜的裁剪，就能够得到具有合适尺寸的外包装包覆膜的电池体。

具有外包装包覆膜的电池体优选适用于充电电筒中。

如前文所述，从热收缩时不易产生褶皱、包边不均匀的方面考虑，优选所述电池单元为圆筒形，则所得的电池体为圆筒形单电池或电池组，所述电池体优选为锂离子二次单电池或电池组。

图1是本实用新型的由电池结构体变成电池体的制作过程的示意图。图2是图1中的用A圈出来的部分的放大示意图。

具体地说，以热收缩性外包装套管的带有印刷文字或图案部分位于电池单元的规定位置的方式在热收缩性外包装套管10中套入圆筒状电池单元20来得到电池结构体。然后，使上述电池结构体例如在处于150℃～220℃的气氛温度的加热机中穿行通过约5秒～10秒。这期间，热收缩性外包装套管发生热收缩而牢固地贴合于电池单元的侧表面的除正极盖帽以外的部分和底表面(负极一侧)的一部分，由此电池单元被套管包覆而得到具有外包装包覆膜的电池体30。

图3(a)、图3(b)和图3(c)分别是本实用新型的电池体的立体示意图、该电池体的顶部和底部的示意图。

如图3(a)中所示，电池体30上的包覆膜的尺寸一般需要包覆电池单元的侧表面的除正极盖帽(金属盖帽)以外的部分以及底面的一部分。如图3(b)所示，在电池体的侧表面的顶端，热收缩后的包覆膜的上边缘不可超出正极盖帽35的上边缘，且离正极盖帽的上边缘的距离不超过1.0mm，而且热缩后的包覆膜的尺寸的最大值和最小值的偏差不可超出1mm。像这样的热收缩后的包覆膜的上边缘与正极盖帽的上边缘之间保持一定的距离是因为正极盖帽的顶端金属部分需要与主体接触导电，如果包覆膜包上去，会造成接触不良。如图3(c)所示，热缩后的包覆膜的下边缘沿着电池单元的底面弯折而包覆电池单元的负极45的一部分。需要说明的是，对某些单电池例如7号电池来说，热收缩性包覆膜可以不包覆负极。

图4是本实用新型的一个比较例的电池体的制作过程的示意图。图5是图4中的用Q圈出来的部分的放大示意图。

如图4所示，在该比较例中，热收缩性塑料膜套管40中套入电池单元20，然后进行热收缩工艺来使得上述塑料膜发生热收缩而包覆在电池单元的主体部分的外表面上而得到电池中间体60，然后将电池中间体60上的塑料膜的多余部分裁剪掉而得到电池体70。如图5所示，由于上述裁剪工艺而导致所得的电池体70上的塑料膜的上边部出现了明显的段差80。

该比较例的套管的纵向收缩率为50％，横向收缩率为10％。该比较例的套管的纵横收缩率均高于本实用新型的上述实施方式中所列举的数值，其原因在于，在该比较例中，如果套管的收缩率不好，则会造成套管热缩后离电池单元边缘的偏差比较大，而另一方面，因为纵横收缩率均比较高，热收缩的尺寸波动大，因此会有部分热收缩后的包覆膜超出正极盖帽，需要裁切，外观不均匀。因为需要裁剪工艺，所以不仅费时费力，成本较高，而且如果裁剪不合适，裁切后外观不好，还有可能将金属盖帽划伤等。

经过对比后发现，本实用新型的电池体能够基于电池单元(单电池或电池组单元)的主体部分的形状和尺寸来选择合适的纵向和横向尺寸比例的热收缩性外包装套管，经过一次性热收缩成形而得到具有外包装包覆膜的电池体，不需要进行外包装包覆膜的裁剪，简便且成本低，尺寸稳定。

本实用新型的范围不受上述典型的示例和具体的细节所限制。因此，在不背离由所附的权利要求书和其等同范围所定义的总的发明构思的精神或范围内，本实用新型可以进行各种改进。

Claims (10)

1.一种具有热收缩性外包装套管的电池结构体，其特征在于，电池单元被放置于所述热收缩性外包装套管中，所述外包装套管的纵向尺寸为电池单元的主体部分的纵向尺寸的170％～190％，所述外包装套管的横向尺寸为电池单元的横向尺寸的102％～115％。

2.根据权利要求1所述的电池结构体，其特征在于，所述外包装套管的纵向尺寸为电池单元的主体部分的纵向尺寸的180％～185％，所述外包装套管的横向尺寸为电池单元的横向尺寸的103％～108％。

3.根据权利要求1所述的电池结构体，其特征在于，所述热收缩性外包装套管由聚氯乙烯膜或聚酯膜制成。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电池结构体，其特征在于，所述电池单元为单电池单元或电池组单元。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的电池结构体，其特征在于，所述电池单元为圆筒形。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的电池结构体，其特征在于，所述电池单元为锂离子二次电池单元。

7.一种具有外包装包覆膜的电池体，其特征在于，其由权利要求1～3中任一项所述的电池结构体经过所述热收缩性外包装套管的热收缩而成，所述外包装包覆膜被紧贴在所述电池单元的主体部分上，所述外包装包覆膜的下边缘与所述电池单元的侧表面下边缘平齐、或者所述外包装包覆膜的下边缘沿着所述电池单元的侧表面下边缘向所述电池单元的底面弯折而包覆所述电池单元的负极的一部分，并且所述外包装包覆膜的上边缘与所述电池单元的侧表面的除正极盖帽以外的部分的上边缘平齐、或者所述外包装包覆膜的上边缘超出所述电池单元的侧表面的除正极盖帽以外的部分的上边缘而与所述正极盖帽的上边缘的距离不超过1.0mm。

8.根据权利要求7所述的电池体，其特征在于，所述电池体为单电池或电池组。

9.根据权利要求7或8所述的电池体，其特征在于，所述电池体为圆筒形。

10.根据权利要求7或8所述的电池体，其特征在于，所述电池体为锂离子二次单电池或电池组。

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