CN216354375U - 软包电芯、软包电池、电池模组与动力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种软包电芯、软包电池、电池模组与动力装置，其中，所述软包电芯包括：电芯，所述电芯包括隔膜、多个正极片和多个负极片，多个所述正极片和多个所述负极片依次交错叠置，并且沿自上而下的方向，所述正极片和/或所述负极片的宽度依次增大且整体呈梯形结构，所述隔膜依次缠绕于任意相邻的所述正极片和所述负极片之间；铝塑膜，所述铝塑膜呈下端敞口的梯形结构，所述铝塑膜包覆在所述电芯上，并且所述铝塑膜的冲坑R角包裹在所述电芯上位于最上端的所述正极片或所述负极片的端部，所述冲坑R角为3～10mm。由此，该软包电芯可以达到较大的厚度，从而能够提升电池能量密度。

Description

软包电芯、软包电池、电池模组与动力装置

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种软包电芯、软包电池、电池模组与动力装置。

背景技术

随着锂离子电池市场的发展，对电芯能量密度的要求越来越高，能量密度的高低代表了产品的市场竞争力。目前，市场上主流锂离子电池主要为方形铝壳锂离子电池，圆柱形锂离子电池，以及软包锂离子电池，而其中软包锂离子电池由于使用轻薄的铝塑膜包裹，能量密度最大。

电芯能量密度做大的方法有提升电芯工作电压，提升材料容量，提升电芯质量比能量等方法，而提升电芯单体容量则是最简单的方法，目前，软包电芯由于冲坑深度问题，电芯组装问题，导致电芯无法做的太厚。

因此，现有的软包电芯有待改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种软包电芯、软包电池、电池模组与动力装置，该软包电芯可以达到较大的厚度，从而能够提升电池能量密度。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种软包电芯。根据本实用新型的实施例，所述软包电芯包括：

电芯，所述电芯包括隔膜、多个正极片和多个负极片，多个所述正极片和多个所述负极片依次交错叠置，并且沿自上而下的方向，所述正极片和/或所述负极片的宽度依次增大且整体呈梯形结构，所述隔膜依次缠绕于任意相邻的所述正极片和所述负极片之间；

铝塑膜，所述铝塑膜呈下端敞口的梯形结构，所述铝塑膜包覆在所述电芯上，并且所述铝塑膜的冲坑R角包裹在所述电芯上位于最上端的所述正极片或所述负极片的端部，所述冲坑R角为3～10mm。

根据本实用新型实施例的软包电芯，其包括电芯和铝塑膜，其中，铝塑膜呈下端敞口的梯形结构，其冲坑R角为3～10mm。传统铝塑膜冲坑R角一般小于3mm，导致冲坑较浅，本申请通过采用较大的冲坑R角，可以减少铝塑膜的角位延展，从而能够增加铝塑膜的冲坑深度。同时，电芯包括隔膜、多个正极片和多个负极片，多个正极片和多个负极片依次交错叠置，并且沿自上而下的方向，正极片和/或负极片的宽度依次增大且整体呈梯形结构，隔膜依次缠绕于任意相邻的正极片和负极片之间，铝塑膜包覆在电芯上，并且铝塑膜的冲坑R角包裹在电芯上位于最上端的正极片或负极片的端部。多个正极片和多个负极片通过采用梯形叠片形式以满足梯形结构铝塑膜的冲坑需求，从而使得该软包电芯可以达到较大的厚度，进而能够提升电池能量密度。

另外，根据本实用新型上述实施例的软包电芯还可以具有如下附加的技术特征：

优选地，所述铝塑膜的冲坑深度为6～20mm。由此，电池的能量密度较高。

优选地，所述电芯包括30～100个所述正极片或所述负极片。由此，电芯的能量密度较高。

优选地，位于同一侧的多个所述正极片长度方向的一端折弯压片连接，位于同一侧的多个所述负极片长度方向的一端折弯压片连接。由此，采用全极耳能够提高模切效率，减少材料浪费以及设备投入，能够提升电芯倍率性能，降低电芯内阻。

优选地，多个所述正极片长度方向的一端折弯区域和多个所述负极片长度方向的一端折弯区域与梯形结构的铝塑膜的斜面之间分别独立地设有填充块。由此，能够有效避免因为铝塑膜形变导致的极耳撕裂问题，提升了电芯的品质。

优选地，所述填充块为PP材质或PE材质。由此，能够有效避免因为铝塑膜形变导致的极耳撕裂问题，提升了电芯的品质。

在本实用新型的第二个方面，本实用新型提出了一种软包电池。根据本实用新型的实施例，所述软包电池包括两个上述的软包电芯，所述两个软包电芯上下对称布置，并且位于同一侧的所述两个软包电芯上的极耳相连。由此，该软包电池具有较高的能量密度。

优选地，所述软包电池的厚度为12～40mm。

在本实用新型的第三个方面，本实用新型提出了一种电池模组。根据本实用新型的实施例，所述电池模组包括上述的软包电池。由此，该电池模组具有较高的能量密度。

在本实用新型的第四个方面，本实用新型提出了一种动力装置。根据本实用新型的实施例，所述动力装置包括上述的电池模组。由此，该动力装置具有优异的续航能力、动力性能和快充能力。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型的一个实施例的包裹电芯的铝塑膜的结构示意图；

图2是根据本实用新型的一个实施例的电芯的结构示意图；

图3是根据本实用新型的一个实施例的软包电芯的结构示意图；

图4是根据本实用新型的再一个实施例的软包电芯的结构示意图；

图5是根据本实用新型的一个实施例的软包电池的结构示意图。

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“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”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本实用新型的第一个方面，本实用新型提出了一种软包电芯100。根据本实用新型的实施例，参考图2和3，该软包电芯100包括电芯110和铝塑膜120。

根据本实用新型的一些具体实施例，参考图1，铝塑膜120呈下端敞口的梯形结构，该梯形结构的四个侧面均为斜面，且铝塑膜120的冲坑R角为3～10mm。发明人发现，传统冲坑R角一般小于3mm，导致冲坑较浅，本申请通过采用较大的冲坑R角，可以减少铝塑膜120的角位延展，从而能够增加铝塑膜120的冲坑深度。进一步地，铝塑膜120的冲坑深度为6～20mm，从而可以提升软包电芯的容量，进而提升电池的能量密度。

需要解释的是，“冲坑R角”数值对应铝塑膜120上冲坑处R角对应圆弧的半径，“冲坑深度”如图1中H段所示。

根据本实用新型的一些具体实施例，参考图2和3，电芯110包括隔膜11、多个正极片12和多个负极片13，多个正极片12和多个负极片13依次交错叠置，隔膜11依次缠绕于任意相邻的正极片12和负极片13之间，即电芯110采用“Z”字叠片形式。另外，沿自上而下的方向，正极片12和/或负极片13的宽度依次增大且整体呈梯形结构，即该梯形结构的四个侧面中，其中一对侧面为斜面，另外一对侧面为非斜面。具体的，先采用变距模切的方式对多个正极片12和/或多个负极片13进行模切，得到宽度不同的多个正极片12 和/或多个负极片13，然后采用“Z”字叠片的方式首先下层堆叠较宽极片，随着叠加层数的增加，多个正极片12和/或多个负极片13宽度逐渐变小，最终叠片完成后电芯110呈梯形结构。铝塑膜120包覆在电芯110上，并且铝塑膜120的冲坑R角包裹在电芯110上位于最上端的正极片12或负极片13的端部。发明人发现，通过采用梯形叠片形式以满足铝塑膜120的梯形冲坑需求，从而使得该软包电芯可以达到较大的厚度，进而能够提升电池能量密度。进一步地，电芯110包括30～100个正极片12或负极片13，从而使得该软包电芯可以达到较大的厚度，进而能够提升电池能量密度。需要说明的是，隔膜11、正极片12 和负极片13的具体类型均为本领域常规设置，此处不再赘述。

根据本实用新型的一些具体实施例，位于同一侧的多个正极片12长度方向的一端折弯压片连接，位于同一侧的多个负极片13长度方向的一端折弯压片连接，即本申请采用全极耳。发明人发现，采用全极耳能够提高模切效率，减少材料浪费以及设备投入，能够提升电芯倍率性能，降低电芯内阻。另外，参考图4，多个正极片12长度方向的一端折弯区域130和多个负极片13长度方向的一端折弯区域130在焊接区域160与Tab片150进行连接。

根据本实用新型的一些具体实施例，参考图4，多个正极片12长度方向的一端折弯区域130和多个负极片13长度方向的一端折弯区域130与梯形结构的铝塑膜120的斜面之间分别独立地设有填充块140。发明人发现，由于冲坑后铝塑膜侧面斜度较大，而极耳焊接时呈根部收缩状态，导致极耳与铝塑膜之间存在较大空隙，通过在极耳与铝塑膜之间设置填充块，能够有效避免因为铝塑膜形变导致的极耳撕裂问题，提升了电芯的品质。需要说明的是，填充块140的材质的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，填充块140为PP材质或PE材质。

发明人发现，本申请的软包电芯通过包括电芯和铝塑膜，其中，铝塑膜呈下端敞口的梯形结构，其冲坑R角为3～10mm。传统冲坑R角一般小于3mm，导致冲坑较浅，本申请通过采用较大的冲坑R角，可以减少铝塑膜的角位延展，从而能够增加铝塑膜的冲坑深度。同时，电芯包括隔膜、多个正极片和多个负极片，多个正极片和多个负极片依次交错叠置，并且沿自上而下的方向，正极片和/或负极片的宽度依次增大且整体呈梯形结构，隔膜依次缠绕于任意相邻的正极片和负极片之间，铝塑膜包覆在电芯上，并且铝塑膜的冲坑R角包裹在电芯上位于最上端的正极片或负极片的端部。多个正极片和多个负极片通过采用梯形叠片形式以满足梯形结构铝塑膜的冲坑需求，从而使得该软包电芯可以达到较大的厚度，进而能够提升电池能量密度。

在本实用新型的第二个方面，本实用新型提出了一种软包电池200。根据本实用新型的实施例，参考图5，软包电池200包括两个上述的软包电芯100，两个软包电芯100上下对称布置，并且两个软包电芯100上位于同一侧的极耳相连。优选的，该软包电池200的厚度为12～40mm。由此，该软包电池具有较高的能量密度。需要说明的是，上述针对软包电芯100所描述的特征和优点同样适用于该软包电池200，此处不再赘述。

在本实用新型的第三个方面，本实用新型提出了一种电池模组。根据本实用新型的实施例，该电池模组包括上述的软包电池。由此，该电池模组具有较高的能量密度。需要说明的是，上述针对软包电池所描述的特征和优点同样适用于该电池模组，此处不再赘述。

在本实用新型的第四个方面，本实用新型提出了一种动力装置。根据本实用新型的实施例，该动力装置包括上述的电池模组。由此，该动力装置具有优异的续航能力、动力性能和快充能力。需要说明的是，上述针对电池模组所描述的特征和优点同样适用于该动力装置，此处不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种软包电芯，其特征在于，包括：

电芯，所述电芯包括隔膜、多个正极片和多个负极片，多个所述正极片和多个所述负极片依次交错叠置，并且沿自上而下的方向，所述正极片和/或所述负极片的宽度依次增大且整体呈梯形结构，所述隔膜依次缠绕于任意相邻的所述正极片和所述负极片之间；

铝塑膜，所述铝塑膜呈下端敞口的梯形结构，所述铝塑膜包覆在所述电芯上，并且所述铝塑膜的冲坑R角包裹在所述电芯上位于最上端的所述正极片或所述负极片的端部，所述冲坑R角为3～10mm。

2.根据权利要求1所述的软包电芯，其特征在于，所述铝塑膜的冲坑深度为6～20mm。

3.根据权利要求1或2所述的软包电芯，其特征在于，所述电芯包括30～100个所述正极片或所述负极片。

4.根据权利要求1所述的软包电芯，其特征在于，位于同一侧的多个所述正极片长度方向的一端折弯压片连接，位于同一侧的多个所述负极片长度方向的一端折弯压片连接。

5.根据权利要求1所述的软包电芯，其特征在于，多个所述正极片长度方向的一端折弯区域和多个所述负极片长度方向的一端折弯区域与梯形结构的铝塑膜的斜面之间分别独立地设有填充块。

6.根据权利要求5所述的软包电芯，其特征在于，所述填充块为PP材质或PE材质。

7.一种软包电池，其特征在于，所述软包电池包括两个权利要求1～6中任一项所述的软包电芯，所述两个软包电芯上下对称布置，并且位于同一侧的所述两个软包电芯上的极耳相连。

8.根据权利要求7所述的软包电池，其特征在于，所述软包电池的厚度为12～40mm。

9.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括权利要求7或8所述的软包电池。

10.一种动力装置，其特征在于，所述动力装置具有权利要求9所述的电池模组。

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