CN216750079U - 电芯包膜结构、电池和用电装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种电芯包膜结构、电池和用电装置。电芯包膜结构包括:电芯组件,具有沿第一方向相对布置的第一电芯端面和第二电芯端面以及连接于第一电芯端面和第二电芯端面之间的电芯侧面;和绝缘膜,包括包覆于电芯侧面的侧膜和包覆且封闭第二电芯端面的端膜,其中,端膜包括连接于侧膜的靠近第二电芯端面一端的多个折耳,各折耳从侧膜朝向第二电芯端面折叠且在第一方向上两个以上折耳至少部分重叠。电池包括本公开的电芯包膜结构,用电装置包括本公开的电池。本公开利于提高电芯组件的安全性和性能,也利于降低电池成本。
Description
技术领域
本公开涉及电池技术领域,特别涉及一种电芯包膜结构、电池和用电装置。
背景技术
相关技术中,为对电芯组件进行防护,在电芯组件装入壳体之前,可以采用绝缘膜包覆电芯组件。电芯组件外包覆绝缘膜后,当包覆绝缘膜的电芯组件入壳时绝缘膜能够有效防止壳体口部边缘划伤电芯组件。其次,壳体一般为铝制,电芯入壳后,绝缘膜对电芯组件进行绝缘,防止电芯组件的极片与壳体直接接触造成壳体腐蚀,进而出现壳体漏液现象。
实用新型内容
本公开的目的在于提供一种电芯包膜结构、电池和用电装置。
本公开第一方面提供一种电芯包膜结构,包括:
电芯组件,具有沿第一方向相对布置的第一电芯端面和第二电芯端面以及连接于所述第一电芯端面和所述第二电芯端面之间的电芯侧面;和
绝缘膜,包括包覆于所述电芯侧面的侧膜和包覆且封闭所述第二电芯端面的端膜,其中,所述端膜包括连接于所述侧膜的靠近所述第二电芯端面一端的多个折耳,各所述折耳从所述侧膜朝向所述第二电芯端面折叠且在所述第一方向上两个以上所述折耳至少部分重叠。其中至少部分重叠包括完全重叠的情形,包括部分重叠的情形。
本公开实施例的电芯包膜结构中,由于绝缘膜的所述端膜包覆且封闭所述电芯组件的第二电芯端面的端膜,包裹后的电芯组件的底部完全被绝缘膜封闭,电芯组件拐角处的极片也被绝缘膜封闭,不存在漏缝,极片不会从漏缝伸出并与壳体接触造成壳体腐蚀,从而不会造成壳体的角位漏液,利于提高电芯组件的安全性和性能。由于绝缘膜的所述端膜的各折耳从所述侧膜朝向所述电芯组件的第二电芯端面折叠且在所述第一方向上两个以上所述折耳至少部分重叠,利于通过绝缘膜加大电芯组件与壳体的端壁的间隔,从而利于减少电芯组件与壳体底部边缘圆角3发生干涉的程度或消除这种干涉,从而利于减薄底托板的厚度或取消底托板,利于降低电池成本。
在一些实施例的电芯包膜结构中,在所述第一方向上三个以上折耳至少部分重叠。该设置利于通过绝缘膜进一步加大电芯组件与壳体的端壁的间隔,从而利于进一步减少电芯组件与壳体底部边缘圆角发生干涉的程度或消除这种干涉,从而利于减薄底托板的厚度或取消底托板,利于降低电池成本。
在一些实施例的电芯包膜结构中,所述多个折耳包括梯形折耳,所述梯形折耳的下底与所述电芯侧面连接。该设置在端膜封闭第二电芯表面的基础上,可以在电芯包膜结构入壳后,在端膜与壳体的端壁之间形成一定的容纳空间,该容纳空间利于容纳部分电解液,从而在电池发生漏液时利于及时检测相关信息。
在一些实施例的电芯包膜结构中,所述电芯侧面包括四个两两相对的侧面部分;所述侧膜包括顺次连接的四个侧膜表面,各所述侧膜表面对应包覆一个所述侧面部分;所述多个折耳包括与所述四个侧膜表面一一对应连接的四个折耳。该设置利于端膜包覆第二电芯表面后平整及形状确定,利于端膜总体厚度的稳定,使电芯组件与壳体的端壁的间隔确定。
在一些实施例的电芯包膜结构中,所述四个折耳中两个相对的折耳的远离所述侧膜表面的一端间隔且在所述第一方向上各自与另两个相对的折耳至少部分重叠,在所述第一方向上另两个相对的折耳至少部分重叠。该设置利于在电芯组件与壳体的端壁间形成合适的间隔。
在一些实施例的电芯包膜结构中,所述四个折耳中,在垂直于所述第一方向的方向上长度更小的两个折耳的远离所述侧膜表面的一端间隔,长度更大的两个折耳在所述第一方向上至少部分重叠。该设置在利于实现电芯组件底部封闭的效果及在电芯组件与壳体的端壁间形成合适的间隔的同时,可以在端膜和壳体的端壁之间适当地预留容纳空间且容纳空间整体上均是连通的以便对漏液进行及时检测。
在一些实施例的电芯包膜结构中,在所述第一方向上至少部分重叠的两个相对的折耳中的每个折耳的远离所述侧膜的一端与另一个折耳的靠近所述侧膜的一端大致平齐。该设置在利于实现电芯组件1 底部封闭的效果。
在一些实施例的电芯包膜结构中,还包括粘贴层,所述粘贴层位于所述电芯包膜结构的远离所述第一电芯端面的一侧,被配置连接于至少两个所述折耳上以固定所述多个折耳。设置粘贴层一方面可以使端膜稳定地封闭第二电芯表面,另一方面,粘贴层具有一定的厚度,可以加大第二电芯表面与壳体的端壁的间隔。
在一些实施例的电芯包膜结构中,所述粘贴层位于所述端膜的表面的中部。该设置利于在固定多个折耳的基础上,减少粘贴层的数量,利于减少设置粘贴层的时间。
在一些实施例的电芯包膜结构中,所述粘贴层位于所述端膜的远离所述第二电芯端面的一侧。该设置利于绝缘膜包覆完毕后通过粘贴层整体固定,利于加工工序合理设置及减少粘贴层数量。
在一些实施例的电芯包膜结构中,所述多个折耳包括在第一方向上位于所述端膜的远离所述第二电芯端面的一侧的两个相对的两个折耳,所述粘贴层粘贴于该两个相对的折耳的远离所述第二电芯端面的一侧。该设置利于绝缘膜包覆完毕后通过粘贴层整体固定,利于加工工序合理设置及减少粘贴层数量。
本公开第二方面还提供一种电池,包括:
电芯包膜结构,所述电芯包膜结构为本公开第一方面所述的电芯包膜结构;和
电池壳体,包括沿所述第一方向延伸的侧壁和连接并封闭所述侧壁的端壁,所述电池壳体的侧壁和端壁之间圆角过渡;
其中,所述电芯包膜结构安装于所述电池壳体内,所述电芯包膜结构的设置有所述端膜的一端与所述电池壳体的端壁直接接触。
根据本公开的电池,可以无需设置底托板,直接依靠电芯组件端膜(和粘贴层,如有)在电芯组件底部至少部分重叠的厚度来避免电芯组件与壳体的圆角干涉的绝缘膜结构,利于降低电池的生产成本,减少电池的生产和组装环节。
本公开第三方面还提供一种用电装置,包括本公开第二方面所述的电池,所述电池被配置为所述用电装置供电。
本公开的用电装置具有本公开的电芯包膜结构和电池具有的优点。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述,本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解,构成本申请的一部分,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开,并不构成对本公开的不当限定。在附图中:
图1为相关技术的电芯组件和绝缘膜的组合结构和壳体的结构示意图。
图2为相关技术中电池的局部剖视结构示意图。
图3为本公开实施例的电池中电芯包膜结构与壳体组合前的结构示意图。
图4为本公开实施例的电芯包膜结构中绝缘膜的展开结构示意图。
图5至图7为本公开实施例的电芯包膜结构中,绝缘膜的端膜包覆及通过粘贴层固定的各步骤的结构示意图。
图8为本公开实施例的电芯包膜结构的结构示意图。
图9为本公开实施例的电池的局部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本公开的描述中,需要理解的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
在本公开的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
如图1和图2所示,相关技术中,绝缘膜2’往往包覆于电芯组件 1的侧面外,电芯组件1的底部则仅有边缘的部位得到绝缘膜2包覆。
在实现本公开的过程中,发明人发现,相关技术中,绝缘膜2’可以对电芯组件1起到防护和绝缘效果,但是,包裹后的电芯组件1,在底部存在一条漏缝,电芯组件1拐角处的极片易从漏缝伸出并与壳体3接触造成壳体3腐蚀,进而造成壳体3角位漏液,影响电芯组件1的安全和性能。另外,相关技术中,电芯组件1底部的绝缘膜2’只有一层,厚度偏薄,而壳体3由于加工方式的缘故,在壳体底部侧面与底面这往往呈圆角过渡,即具有圆角3R,因此需搭配使用底托板4’才可避免电芯组件1与壳体3底部边缘圆角3R发生干涉,增加额外成本。
为解决相关技术中电池生产过程中,电芯组件包裹绝缘膜后底部厚度方向的漏缝问题,防止电芯组件底部角位极片与壳体接触而发生腐蚀漏液,以及减少额外成本,本公开实施例提供一种电芯包膜结构、电池和用电装置。
本公开实施例的用电装置包括本公开实施例的电池,本公开实施例的电池包括本公开实施例的电芯包膜结构。电池用于为用电装置供电。
该用电装置可以是手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等,电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。
本公开实施例中,用电装置例如可以是车辆,车辆包括电池,电池用于为车辆的工作提供电能。车辆例如新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。
本公开的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本公开中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池的应用包括三个层次:电池单体、电池模块和电池包。电池单体是指组成电池模块或电池包的最小单元。电池单体可以包括有端盖、壳体、电芯组件以及其他的功能性部件。
多个电池单体可经由电极端子而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。在一些诸如电动汽车等的大功率应用场合。
电池模块是为了从外部冲击、热、振动等中保护电池单体,将一定数目的电池单体电连接在一起并放入一个框架中而形成的。随着技术的发展,电池模块这个层次可以被省略,也即,直接由电池单体形成电池包。
电池包则是装入如电动汽车等大功率用电装置的电池系统的最终状态。电池包一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。箱体一般由盖体和箱壳组成。目前的大部分电池包是在一个或多个电池模块上装配电池管理系统(BMS)、热管理部件等各种控制和保护系统而制成的。这一改进使得电池系统的重量能量密度、体积能量密度得到提升的同时零部件数量显著下降。
本公开实施例中所提到的电池包括电池单体、电池模块或电池包。
本公开的实施例中,电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本公开实施例对此并不作限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本公开实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,本公开实施例对此也不作限定。
电池单体主要包括电芯组件、壳体和端盖,电芯组件通过端盖封装于壳体内。
电芯组件是电池单体中发生电化学反应的部件。壳体内可以包含一个或更多个电芯组件。电芯组件主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电芯组件的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子以形成电流回路。电芯组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本公开实施例并不限于此。
电极组件可以为卷绕式结构。其中,将带状的第一极片、隔膜以及第二极片依次层叠并卷绕两圈以上形成电极组件,并且电极组件可以呈扁平状。在电极组件制作时,电极组件可直接卷绕为扁平状,使电极组件大致为六面体结构,也可以先卷绕成中空的圆柱形结构,卷绕之后再压平为扁平状。扁平面大致平行于卷绕轴线且为面积最大的外表面。扁平面可以是相对平整的表面,并不要求是纯平面。
电极组件也可为叠片式结构,即电极组件中包括多个第一极片以及多个第二极片,隔膜设置在第一极片和第二极片之间。第一极片和第二极片层叠设置。
壳体是用于配合端盖以形成电池单体的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电芯组件、电解质以及其他部件。壳体和端盖可以是独立的部件,可以于壳体上设置开口,通过在开口处使端盖盖合开口以形成电池单体的内部环境。壳体可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体的形状可以根据电芯组件的具体形状和尺寸大小来确定。壳体的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本公开实施例对此不作特殊限制。
端盖是指盖合于壳体的开口处以将电池单体的内部环境隔绝于外部环境的部件。端盖的形状可以与壳体的形状相适应以配合壳体。可选地,端盖可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与电芯组件电连接,以用于输出或输入电池单体的电能。在一些实施例中,端盖上还可以设置有用于在电池单体的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本公开实施例对此不作限制。
在一些实施例中,在端盖的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体内的电连接部件与端盖,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
本公开实施例中,在电芯组件外侧还包覆有绝缘膜。绝缘膜可由聚乙烯、聚丙烯或其它高分子聚合物材料合成,包覆于电芯组件外侧,用于电芯组件与壳体之间绝缘以防止电芯组件的极片与壳体直接接触造成壳体腐蚀,从而防止出现壳体漏液现象,当包覆绝缘膜的电芯组件入壳时绝缘膜能够有效防止壳体口部边缘划伤电芯组件。
为解决相关技术中的前述技术问题,如图3至图9所示,本公开实施例提供一种电芯包膜结构,包括:
电芯组件1,具有沿第一方向Z相对布置的第一电芯端面和第二电芯端面以及连接于第一电芯端面和第二电芯端面之间的电芯侧面;和
绝缘膜2,包括包覆于电芯侧面的侧膜21和包覆且封闭第二电芯端面的端膜22,其中,端膜22包括连接于侧膜21的靠近第二电芯端面一端的多个折耳,各折耳从侧膜21朝向第二电芯端面折叠且在第一方向Z上两个以上折耳至少部分重叠。其中至少部分重叠包括完全重叠的情形,包括部分重叠的情形。
本公开实施例的描述中,第一方向对应于图3中的Z方向,即电芯组件、容纳电芯组件1的壳体3以及形成的电池单体的高度方向,第二方向对应于图3中的X方向,即电芯组件、容纳电芯组件1的壳体3以及形成的电池单体的长度方向,第三方向对应于图3中的Y 方向,即电芯组件、容纳电芯组件1的壳体3以及形成的电池单体的宽度方向。
本公开实施例的电芯包膜结构中,由于绝缘膜2的端膜22包覆且封闭电芯组件1的第二电芯端面的端膜22,包裹后的电芯组件1 的底部完全被绝缘膜封闭,电芯组件1拐角处的极片也被绝缘膜封闭,不存在漏缝,极片不会从漏缝伸出并与壳体3接触造成壳体3 腐蚀,从而不会造成壳体3的角位漏液,利于提高电芯组件1的安全性和性能。由于绝缘膜2的端膜22的各折耳从侧膜21朝向电芯组件 1的第二电芯端面折叠且在第一方向Z上两个以上折耳至少部分重叠,利于通过绝缘膜2加大电芯组件1与壳体3的端壁32的间隔,从而利于减少电芯组件1与壳体3底部边缘圆角3R发生干涉的程度或消除这种干涉,从而利于减薄底托板的厚度或取消底托板,利于降低电池成本。
在一些实施例的电芯包膜结构中,在第一方向Z上三个以上折耳至少部分重叠。该设置利于通过绝缘膜2进一步加大电芯组件1与壳体3的端壁32的间隔,从而利于进一步减少电芯组件1与壳体3底部边缘圆角3R发生干涉的程度或消除这种干涉,从而利于减薄底托板的厚度或取消底托板,利于降低电池成本。
在一些实施例的电芯包膜结构中,多个折耳包括梯形折耳,梯形折耳的下底与电芯侧面连接。该设置在端膜22封闭第二电芯表面的基础上,可以在电芯包膜结构入壳后,在端膜22与壳体3的端壁32 之间形成一定的容纳空间,该容纳空间利于容纳部分电解液,从而在电池发生漏液时利于及时检测相关信息。
在一些实施例的电芯包膜结构中,电芯侧面包括四个两两相对的侧面部分;侧膜21包括顺次连接的四个侧膜表面,各侧膜表面对应包覆一个侧面部分;多个折耳包括与四个侧膜表面一一对应连接的四个折耳。该设置利于端膜22包覆第二电芯表面后平整及形状确定,利于端膜22总体厚度的稳定,使电芯组件1与壳体3的端壁32的间隔确定。
在一些实施例的电芯包膜结构中,四个折耳中两个相对的折耳的远离侧膜表面的一端间隔且在第一方向Z上各自与另两个相对的折耳至少部分重叠,在第一方向Z上另两个相对的折耳至少部分重叠。该设置利于在电芯组件1与壳体3的端壁32间形成合适的间隔。
在一些实施例的电芯包膜结构中,四个折耳中,在垂直于第一方向Z的方向上长度更小的两个折耳的远离侧膜表面的一端间隔,长度更大的两个折耳在第一方向Z上至少部分重叠。该设置在利于实现电芯组件1底部封闭的效果及在电芯组件1与壳体3的端壁32间形成合适的间隔的同时,可以在端膜22和壳体3的端壁32之间适当地预留容纳空间且容纳空间整体上均是连通的以便对漏液进行及时检测。
在一些实施例的电芯包膜结构中,在第一方向Z上至少部分重叠的两个相对的折耳中的每个折耳的远离侧膜的一端与另一个折耳的靠近侧膜的一端大致平齐。该设置在利于实现电芯组件1底部封闭的效果。
在一些实施例的电芯包膜结构中,还包括粘贴层5,粘贴层5位于电芯包膜结构的远离第一电芯端面的一侧,被配置连接于至少两个折耳上以固定多个折耳。设置粘贴层5一方面可以使端膜22稳定地封闭第二电芯表面,另一方面,粘贴层5具有一定的厚度,可以加大第二电芯表面与壳体3的端壁32的间隔。
在一些实施例的电芯包膜结构中,粘贴层5位于端膜22的表面的中部。该设置利于在固定多个折耳的基础上,减少粘贴层5的数量,利于减少设置粘贴层5的时间。
在一些实施例的电芯包膜结构中,粘贴层5位于端膜22的远离第二电芯端面的一侧。该设置利于绝缘膜包覆完毕后通过粘贴层5 整体固定,利于加工工序合理设置及减少粘贴层5数量。
在一些实施例的电芯包膜结构中,多个折耳包括在第一方向Z 上位于端膜22的远离第二电芯端面的一侧的两个相对的两个折耳,粘贴层5粘贴于该两个相对的折耳的远离第二电芯端面的一侧。该设置利于绝缘膜包覆完毕后通过粘贴层5整体固定,利于加工工序合理设置及减少粘贴层5数量。
如图3和图9所示,本公开实施例还提供一种电池,包括:
电芯包膜结构,电芯包膜结构为前述的电芯包膜结构;和
电池壳体3,包括沿第一方向Z延伸的侧壁31和连接并封闭侧壁31的端壁32,电池壳体3的侧壁31和端壁32之间圆角过渡;
其中,电芯包膜结构安装于电池壳体3内,电芯包膜结构的设置有端膜22的一端与电池壳体3的端壁32直接接触。
本公开施例的电池中,可以无需设置底托板,直接依靠电芯组件端膜22(和粘贴层5,如有)在电芯组件1底部至少部分重叠的厚度来避免电芯组件1与壳体3的圆角3R干涉的绝缘膜结构,利于降低电池的生产成本,减少电池的生产和组装环节。
以下将结合图3至图9对本公开实施例的电芯包膜结构和电池作进一步描述。
如图3至图9所示,电芯包膜结构包括电芯组件1、绝缘膜2和粘贴层5。
电芯组件1具有沿第一方向Z相对布置的第一电芯端面和第二电芯端面以及连接于第一电芯端面和第二电芯端面之间的电芯侧面。在图3至图9所示的实施例中第一电芯端面位于电芯组件1的顶端,第二电芯端面位于电芯组件1的底端。电芯侧面包括四个两两相对的侧面部分。四个侧面部分包括两个大面和两个小面。其中两个大面沿第二方向X对应于电芯组件1的长度方向延伸,并在第三方向Y对应于电芯组件1的宽度方向上相对设置,两个小面沿第三方向Y延伸,并在第二方向X上相对设置。
绝缘膜2包括包覆于电芯侧面的侧膜21和包覆且封闭第二电芯端面的端膜22。
侧膜21包括顺次连接的四个侧膜表面,各侧膜表面对应包覆一个电芯组件1的侧面部分。如图4所示,四个侧膜表面分别为第一侧膜表面211、第二侧膜表面212、第三侧膜表面213和第四侧膜表面 214,各侧膜表面顺次连接为一个整体。第一侧膜表面211和第三侧膜表面213对应包覆电芯组件1的两个大面,第二侧膜表面212和第四侧膜表面214对应包覆电芯组件1的两个小面。
端膜22包括连接于侧膜21的靠近第二电芯端面一端的四个折耳,各折耳从侧膜21朝向第二电芯端面折叠且在第一方向Z上三个折耳部分重叠。如图3至图8所示,端膜22包括与四个侧膜表面一一对应连接的四个折耳。通过该四个折耳将电芯组件1的第二电芯表面封闭和包覆。四个折耳包括连接于第一侧膜表面211的第一折耳 221、连接于第二侧膜表面212的第二折耳222、连接于第三侧膜表面213的第三折耳223和连接于第四侧膜表面214的第四折耳。从而,本实施例的绝缘膜2为整体结构。
其中四个折耳均为梯形折耳,梯形折耳的下底与电芯侧面连接。图3至图9所示的实施例中,梯形折耳为等腰梯形折耳。
在图3至图9所示的电芯包膜结构中,在第一方向Z上三个折耳部分重叠。四个折耳中两个相对的折耳—第二折耳222和第四折耳 224的远离侧膜表面的一端间隔且在第一方向Z上各自与另两个相对的折耳第一折耳221和第三折耳223部分重叠。该设置利于在电芯组件1与壳体3的端壁32间形成合适的间隔。即实现在垂直于第一方向Z的方向上长度更小的两个折耳的远离侧膜表面的一端间隔,长度更大的两个折耳在第一方向Z上部分重叠。
其中,在第一方向Z上部分重叠的两个相对的折耳第一折耳221 和第三折耳223中的每个折耳的远离侧膜的一端与另一个折耳的靠近侧膜的一端大致平齐。
粘贴层5位于电芯包膜结构的远离第一电芯端面的一侧,被配置连接于至少两个折耳上以固定多个折耳。如图3和图8所示,粘贴层 5位于端膜22的表面的中部并位于粘贴层5位于端膜22的远离第二电芯端面的一侧。粘贴层5粘贴于多个折耳包括在第一方向Z上位于端膜22的远离第二电芯端面的一侧的两个相对的两个折耳,粘贴层5粘贴于两个相对的折耳第二折耳222和第四折耳224的远离第二电芯端面的一侧。
绝缘膜可由聚乙烯、聚丙烯或其它高分子聚合物材料合成的膜片制成,并通过裁切和折叠形成四个侧膜表面211至214和四个折耳 221至224,膜片厚度0.05~0.15mm。粘接层厚度0.05~0.10mm。
在一个示例中,电芯组件1沿第一方向Z的高度为La,沿第二方向X的长度为Lb,沿第三方向Y的宽度为Lc。绝缘膜2的与电芯组件1的大面对应的侧膜表面第一侧膜表面211和第三侧膜表面213 的沿第一方向Z的高度为Ha,沿第二方向X的长度为Hb,绝缘膜2 的与电芯组件1的小面对应的侧膜表面第二侧膜表面212和第四侧膜表面214的沿第一方向Z的高度为Ha,沿第三方向的宽度为Hc。第一侧膜表面211和第三侧膜表面213上的第一折耳211和第三折耳 213为梯形折耳,顶边长度Ia,底边长度Ib,高度Ic;第二侧膜表面 212和第四侧膜表面214上的第二折耳222和第四折耳224为梯形折耳,顶边长度Id,底边长度Ie,高度If。粘贴层5沿第二方向X的长度Pa,沿第三方向Y的长度Pb。其中,Ha与La的关系式为Ha=La,Hb与Lb的关系式为Hb=Lb,Hc与Lc的关系式为Hc=Lc,Ia与Hb 的关系式为1/3Hb≤Ia≤Hb,Ib与Hb的关系式为Ib=Hb,Ic与Hc 的关系式为1/2Hc≤Ic≤Hc,Id与Hc的关系式为1/3Hc≤Id≤Hc,Ie 与Hc的关系式为Ie=Hc,If与Hb的关系式为1/3Hb≤If≤1/2Hb,Pa 与Id、Hc的关系式为Id≤Pa≤Hc,Pb与If、Hb的关系式为(Hb-2If) <Pa≤Hb。
电芯包膜结构及与壳体3的组装过程为:
首先,本实用新型绝缘膜2的四个侧膜表面环形包裹电芯组件1 的侧表面;然后,将绝缘膜2的端面22的与电芯侧面的两个大面对应的两个折耳第一折耳221和第三折耳223朝向电芯组件1的第二电芯表面折叠,折叠后如图5所示;再将绝缘膜2的第二折耳222和第四折耳224朝向电芯组件1的第二电芯表面折叠,折叠后如图6所示;最后,将粘贴层5贴至包覆好的端膜22的中部,粘贴后如图7所示。
包裹完毕绝缘膜2并贴好粘贴层5的电芯组件1形成电芯包膜结构,电芯组件1底部的绝缘膜的端膜22及粘贴层5的整体最大厚度可达0.3~0.5mm,可将电芯组件1在壳体3的端壁32上抬高,避免电芯组件1的极片与壳体3的圆角3R角发生干涉,如图9所示,从而可以取消底托板,节约制造成本。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换,其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。
Claims (13)
1.一种电芯包膜结构,其特征在于,包括:
电芯组件(1),具有沿第一方向(Z)相对布置的第一电芯端面和第二电芯端面以及连接于所述第一电芯端面和所述第二电芯端面之间的电芯侧面;和
绝缘膜(2),包括包覆于所述电芯侧面的侧膜(21)和包覆且封闭所述第二电芯端面的端膜(22),其中,所述端膜(22)包括连接于所述侧膜(21)的靠近所述第二电芯端面一端的多个折耳,各所述折耳从所述侧膜(21)朝向所述第二电芯端面折叠且在所述第一方向(Z)上两个以上所述折耳至少部分重叠。
2.根据权利要求1所述的电芯包膜结构,其特征在于,在所述第一方向(Z)上三个以上折耳至少部分重叠。
3.根据权利要求1所述的电芯包膜结构,其特征在于,所述多个折耳包括梯形折耳,所述梯形折耳的下底与所述电芯侧面连接。
4.根据权利要求1所述的电芯包膜结构,其特征在于,
所述电芯侧面包括四个两两相对的侧面部分;
所述侧膜(21)包括顺次连接的四个侧膜表面,各所述侧膜表面对应包覆一个所述侧面部分;
所述多个折耳包括与所述四个侧膜表面一一对应连接的四个折耳。
5.根据权利要求4所述的电芯包膜结构,其特征在于,所述四个折耳中两个相对的折耳的远离所述侧膜表面的一端间隔且在所述第一方向(Z)上各自与另两个相对的折耳至少部分重叠,在所述第一方向(Z)上另两个相对的折耳至少部分重叠。
6.根据权利要求5所述的电芯包膜结构,其特征在于,所述四个折耳中,在垂直于所述第一方向(Z)的方向上长度更小的两个折耳的远离所述侧膜表面的一端间隔,长度更大的两个折耳在所述第一方向(Z)上至少部分重叠。
7.根据权利要求5所述的电芯包膜结构,其特征在于,在所述第一方向(Z)上至少部分重叠的两个相对的折耳中的每个折耳的远离所述侧膜的一端与另一个折耳的靠近所述侧膜的一端大致平齐。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电芯包膜结构,其特征在于,还包括粘贴层(5),所述粘贴层(5)位于所述电芯包膜结构的远离所述第一电芯端面的一侧,被配置连接于至少两个所述折耳上以固定所述多个折耳。
9.根据权利要求8所述的电芯包膜结构,其特征在于,所述粘贴层(5)位于所述端膜(22)的表面的中部。
10.根据权利要求8所述的电芯包膜结构,其特征在于,所述粘贴层(5)位于所述端膜(22)的远离所述第二电芯端面的一侧。
11.根据权利要求8所述的电芯包膜结构,其特征在于,所述多个折耳包括在第一方向(Z)上位于所述端膜(22)的远离所述第二电芯端面的一侧的两个相对的两个折耳,所述粘贴层(5)粘贴于该两个相对的折耳的远离所述第二电芯端面的一侧。
12.一种电池,其特征在于,包括:
电芯包膜结构,所述电芯包膜结构为权利要求1至11中任一项所述的电芯包膜结构;和
电池壳体(3),包括沿所述第一方向(Z)延伸的侧壁(31)和连接并封闭所述侧壁(31)的端壁(32),所述电池壳体(3)的侧壁(31)和端壁(32)之间圆角过渡;
其中,所述电芯包膜结构安装于所述电池壳体(3)内,所述电芯包膜结构的设置有所述端膜(22)的一端与所述电池壳体(3)的端壁(32)直接接触。
13.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求12所述的电池,所述电池被配置为所述用电装置供电。
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CN202122615047.7U CN216750079U (zh) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | 电芯包膜结构、电池和用电装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115566327A (zh) * | 2022-09-26 | 2023-01-03 | 楚能新能源股份有限公司 | 一种锂电池绝缘膜以及用于该膜的包覆装置及其包覆方法 |
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2021
- 2021-10-28 CN CN202122615047.7U patent/CN216750079U/zh active Active
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