CN216958446U - 一种动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，公开一种动力电池。该动力电池包括卷芯、壳体和内保护膜。所述卷芯设置于所述壳体内，所述壳体的底部设置有底托片，所述底托片上开设有第一定位孔，所述内保护膜套设于所述卷芯外并位于所述壳体内，所述内保护膜的底部连接于所述底托片，所述内保护膜的底部开设有第二定位孔，所述第二定位孔与所述第一定位孔错位设置。该动力电池能够避免电芯短路时电解液漏出引发起火，安全性和产出良率较高。

Description

一种动力电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种动力电池。

背景技术

内保护膜存在电芯内部的意义是防止卷芯隔膜被刺穿或者破损时，内部极片直接接触铝壳导致电芯短路引发电芯热失控起火、爆炸。随着电池在各个领域的广泛应用，电芯的安全性能尤为重要，目前内保护膜在电芯组装工艺中，为了方便定位，大都使得内保护膜与底托片两者的定位孔重合。而在电芯滥用或者特殊情况下处于微短路或者短路状态，负极片与铝壳导通(正常情况负极片与铝壳绝缘)，电芯充电时，正极材料和电解液的锂离子在外界电压作用下，部分锂离子会通过内保护膜折弯线和定位孔重合的孔隙选择流向负极片，部分锂离子会选择流向铝壳，在短路情况下铝壳与负极电位基本一致，流向铝壳的锂离子在铝壳内表面得到电子发生反应形成锂铝合金，造成铝壳腐蚀，流向负极的锂离子在短路情况下，容易在负极表面形成锂单质，在重力作用下沉降，通过底部内保护膜孔隙和定位孔直接接触铝壳底部，可以加速铝壳腐蚀穿透，从而引起电解液外漏，且在短路情况下及其容易引起电芯起火，造成生命财产安全隐患。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种动力电池，能够避免电芯短路时电解液漏出引发起火，安全性和产出良率较高。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种动力电池，包括：

卷芯；

壳体，所述卷芯设置于所述壳体内，所述壳体的底部设置有底托片，所述底托片上开设有第一定位孔；

内保护膜，套设于所述卷芯外并位于所述壳体内，所述内保护膜的底部连接于所述底托片，所述内保护膜的底部开设有第二定位孔，所述第二定位孔与所述第一定位孔错位设置。

作为一种动力电池的优选方案，所述第一定位孔和所述第二定位孔均设置有多个，多个所述第一定位孔与多个所述第二定位孔均错位设置。

作为一种动力电池的优选方案，所述内保护膜具有多个弯折段和多个平直段，相邻的两个所述平直段之间通过一个所述弯折段连接。

作为一种动力电池的优选方案，所述弯折段的厚度小于所述平直段的厚度。

作为一种动力电池的优选方案，所述内保护膜包括第一部分和第二部分，所述第一部分贴合于所述卷芯的一面和两侧面的部分，所述第二部分贴合于所述卷芯的另一面和两侧面的其余部分，所述第一部分的两侧分别与所述第二部分的两侧连接，并在连接处形成两条重合区。

作为一种动力电池的优选方案，在所述第一部分或所述第二部分的两侧，并分别与下塑胶结构的连接部分设置有缺口，以使所述内保护膜与所述下塑胶结构的连接处均为单层结构。

作为一种动力电池的优选方案，所述第一部分的展开面积大于所述第二部分的展开面积，所述缺口设置于所述第一部分，或所述第二部分的展开面积大于所述第一部分的展开面积，所述缺口设置于所述第二部分。

作为一种动力电池的优选方案，所述壳体的顶部设置有顶盖组件，下塑胶结构设置于所述顶盖组件，所述内保护膜的上端呈开口状，所述内保护膜的上端开口边缘与所述下塑胶结构热熔连接。

作为一种动力电池的优选方案，所述内保护膜的底部与所述底托片热熔连接。

作为一种动力电池的优选方案，还包括胶粘带，所述胶粘带连接于所述底托片的下端面和所述内保护膜的外侧面。

作为一种动力电池的优选方案，所述胶粘带设置有两个，两个所述胶粘带分别设置于所述底托片的两端并分别与所述内保护膜的相对两侧壁粘接。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型动力电池包括卷芯、壳体和内保护膜，通过将内保护膜套设在卷芯外，对卷芯起到隔离保护的作用，防止卷芯内部的隔膜被刺穿或者破损时，内部极片直接接触壳体导致电芯短路引发电芯热失控起火、爆炸。同时，在设置底托片和内保护膜时分别通过第一定位孔和第二定位孔定位，避免底托片和内保护膜位置偏移而影响电芯质量，且使得第一定位孔和第二定位孔错位设置，即第一定位孔和第二定位孔完全不重合、不连通，避免了电芯发生微短路或短路时锂单质通过第一定位孔和第二定位孔直接接触铝壳底部，导致壳体被腐蚀穿透引起电解液外露甚至电芯起火等，提高动力电池的安全性和良率，减少安全隐患。

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，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的动力电池的爆炸图；

图2是本实用新型实施例提供的内保护膜的展开示意图一(缺口开设在第二部分上)；

图3是本实用新型实施例提供的内保护膜的展开示意图二(缺口开设在第一部分上)；

图4是本实用新型实施例提供的内保护膜的弯折段和平直段的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的动力电池内部结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的内保护膜的结构示意图；

图7是图6中A部分的放大图。

图中：

100、第一定位孔；200、第二定位孔；300、缺口；

1、卷芯；2、壳体；3、底托片；4、内保护膜；41、弯折段；42、平直段；401、第一部分；402、第二部分；403、重合区；

5、顶盖组件；51、下塑胶结构；6、胶粘带；7、捆扎胶；8、外保护膜；9、顶部绝缘片；10、底部绝缘片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1至图7所示，本实施例提供一种动力电池，该动力电池包括卷芯1、壳体2和内保护膜4，卷芯1设置于壳体2内，壳体2的底部设置有底托片3，底托片3上开设有第一定位孔100，内保护膜4套设于卷芯1外并位于壳体2内，内保护膜4的底部连接于底托片3，内保护膜4的底部开设有第二定位孔200，第二定位孔200与第一定位孔100错位设置。优选地，壳体2为铝壳。通过将内保护膜4套设在卷芯1外，对卷芯1起到隔离保护的作用，防止卷芯1内部的隔膜被刺穿或者破损时，内部极片直接接触壳体2导致电芯短路引发电芯热失控起火、爆炸。同时，在设置底托片3和内保护膜4时分别通过第一定位孔100和第二定位孔200与上料机构上的定位柱等定位件对位实现定位，避免底托片3和内保护膜4位置偏移而影响电芯质量，且使得第一定位孔100和第二定位孔200错位设置，即第一定位孔100和第二定位孔200完全不重合、不连通，避免了电芯发生微短路或短路时锂单质通过第一定位孔100和第二定位孔200直接接触铝壳底部，导致壳体2被腐蚀穿透引起电解液外露甚至电芯起火等，提高动力电池的安全性和良率，减少安全隐患。

可选地，如图1所示，内保护膜4的底部与底托片3热熔连接。即在内保护膜4的底部和底托片3之间设置热熔胶，并通过加热热熔胶使得内保护膜4和底托片3实现连接，操作便利，连接牢固。优选地，为了增强底托片3和内保护膜4边缘之间的边缘处的连接稳定性以及避免边缘处出现缝隙，还通过胶粘带6连接底托片3和内保护膜4，胶粘带6连接于底托片3的下端面和内保护膜4的外侧面，胶粘带6包覆部分底托片3和内保护膜4边缘之间的边缘，避免热熔胶未完全覆盖底托片3和内保护膜4的连接面导致出现缝隙，便于后续放入壳体2内，提高动力电池的良率。更为优选地，胶粘带6设置有两个，两个胶粘带6分别设置于底托片3的两端并分别与内保护膜4的相对两侧壁粘接。即两个胶粘带6分别将底托片3的两端紧贴内保护膜4，既能够对内保护膜4的两个小面积侧面起到支撑保护作用，提高底托片3和内保护膜4的连接稳定性，还能够便于卷芯1入壳。

本实施例中，如图2所示，第一定位孔100和第二定位孔200均设置有多个，多个第一定位孔100和多个第二定位孔200均错位设置。通过设置多个第一定位孔100和多个第二定位孔200，便于对底托片3和内保护膜4定位，实现底托片3和内保护膜4的安装位置准确，避免位置歪斜而影响动力电池的良率。更为优选地，底托片3上设置有两个第一定位孔100，内保护膜4上设置有两个第二定位孔200，通过两个第一定位孔100即可实现底托片3的精准定位，节省打孔工序，提高底托片3的完整性和结构强度；同理，通过两个第二定位孔200即可实现底托片3的精准定位，节省打孔工序，提高内保护膜4的完整性和结构强度。

进一步地，如图1所示，该动力电池还包括顶盖组件5，顶盖组件5设置在壳体2的上端口，下塑胶结构51设置在顶盖组件5上，内保护膜4的上端呈开口状，内保护膜4的上端开口边缘与下塑胶结构51热熔连接。通过与下塑胶结构51热熔连接，使得内保护膜4包覆卷芯1后与顶盖组件5固定，并使得内保护膜4内呈封闭空间完全包覆卷芯1。优选地，内保护膜4与下塑胶结构51连接部分均为单层结构，提高热熔连接的均匀性，避免为双层结构时位于外层的内保护膜4翘起等，便于后续卷芯1入壳。

本实施例中，内保护膜4与卷芯1的外表面相贴合，提高防护效果，以及便于包覆有内保护膜4的卷芯1放入壳体2。具体地，内保护膜4具有多个弯折段41和多个平直段42，相邻的两个平直段42之间通过一个弯折段41连接，弯折段41的厚度小于平直段42的厚度。更具体地，如图1、图3和图4所示，内保护膜4与卷芯1贴合，即在卷芯1的折弯处形成弯折段41，而通过设置弯折段41的厚度小于平直段42的厚度，使得弯折段41过渡平滑，避免在折弯处出现堆积导致内保护膜4表面不平整等问题，提高内保护膜4与卷芯1的贴合完整度，便于内保护膜4的卷芯1的完全包覆。同时，相较于现有技术中在折弯处开孔，本实施例提供的内保护膜4既能够完全包覆卷芯1，还能够避免锂离子通过开孔流向负极或壳体2发生反应形成锂铝合金造成壳体2腐蚀等，从而避免动力电池在发生短路时的危险蔓延，提高动力电池的使用安全性。

为保证内保护膜4完全包覆卷芯1，内保护膜4由一张完整的保护膜折弯形成与卷芯1外形相匹配的形状。具体地，如图2和图3所示，内保护膜4包括第一部分401和第二部分402，第一部分401贴合于卷芯1的一面和两侧面的部分，第二部分402贴合于卷芯1的另一面和两侧面的其余部分，第一部分401的两侧分别与第二部分402的两侧连接，并在连接处形成两条重合区403。在上述结构下，便于内保护膜4贴合组装，只需将内保护膜4沿卷芯1的外形折弯并将第一部分401的两侧和第二部分402的两侧的重合区403采用热熔胶连接固定，结构简单，制造以及操作方便，提高生产效率。

优选地，如图5至图7所示，为了使得装配完成后的内保护膜4与下塑胶结构51的连接处均呈单层，在第一部分401或所述第二部分402的两侧，并分别与下塑胶结构51的连接部分设置有缺口300。通过在第一部分401或第二部分402设置缺口300，在折弯内保护膜4时，第二部分402与第一部分401重合部分或第一部分401与第二部分402的重合部分由于缺口300的设置呈单层，即只存在第一部分401或第二部分402，从而使得下塑胶结构51与内保护膜4上端开口一圈的连接均呈单层。有利于折弯内保护膜4后与下塑胶结构51进行热熔，提高热熔效果，避免重合区403域脱落造成后续卷芯1入壳困难，从而提高动力电池的生产效率，提高动力电池的制成良率。更为优选地，第一部分401的展开面积大于第二部分402的展开面积，缺口300设置于第一部分401，或第二部分402的展开面积大于第一部分401的展开面积，缺口300设置于第二部分402。即在展开面积较大的部分开设缺口300，保证下塑胶结构51和内保护膜4连接处的单层结构，从而有效地保证了此处的热熔的质量和效率。

本实施例提供的动力电池的装配过程为：

卷芯1卷绕成型后由卷芯1捆扎胶7固定，避免卷芯1散开；将内保护膜4的底部通过热熔胶固定在底托片3上，然后沿着弯折段41折弯内保护膜4，并在第一部分401和第二部分402的重合区403通过热熔胶连接，同时使得第一部分401或第二部分402不超过缺口300部分，使内保护膜4形成内部具有空腔的壳状，然后在底托片3的两端连接胶粘带6；将捆扎的卷芯1放入内保护膜4中，卷芯1的正极和负极分别并通过正极连接片和负极连接片与顶盖组件5上的正极柱和负极柱连接，且将内保护膜4的上端开口边缘连接在顶盖组件5的下塑胶结构51处；将包覆好内保护膜4的卷芯1放入壳体2中，并在顶部和底部分别设置顶部绝缘片9和底部绝缘片10，最后套设外保护膜8，完成动力电池的装配。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种动力电池，其特征在于，包括：

卷芯(1)；

壳体(2)，所述卷芯(1)设置于所述壳体(2)内，所述壳体(2)的底部设置有底托片(3)，所述底托片(3)上开设有第一定位孔(100)；

内保护膜(4)，套设于所述卷芯(1)外并位于所述壳体(2)内，所述内保护膜(4)的底部连接于所述底托片(3)，所述内保护膜(4)的底部开设有第二定位孔(200)，所述第二定位孔(200)与所述第一定位孔(100)错位设置。

2.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述第一定位孔(100)和所述第二定位孔(200)均设置有多个，多个所述第一定位孔(100)与多个所述第二定位孔(200)均错位设置。

3.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述内保护膜(4)具有多个弯折段(41)和多个平直段(42)，相邻的两个所述平直段(42)之间通过一个所述弯折段(41)连接。

4.根据权利要求3所述的动力电池，其特征在于，所述弯折段(41)的厚度小于所述平直段(42)的厚度。

5.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述内保护膜(4)包括第一部分(401)和第二部分(402)，所述第一部分(401)贴合于所述卷芯(1)的一面和两侧面的部分，所述第二部分(402)贴合于所述卷芯(1)的另一面和两侧面的其余部分，所述第一部分(401)的两侧分别与所述第二部分(402)的两侧连接，并在连接处形成两条重合区(403)。

6.根据权利要求5所述的动力电池，其特征在于，在所述第一部分(401)或所述第二部分(402)的两侧，并分别与下塑胶结构(51)的连接部分设置有缺口(300)，以使所述内保护膜(4)与所述下塑胶结构(51)的连接处均为单层结构。

7.根据权利要求6所述的动力电池，其特征在于，所述第一部分(401)的展开面积大于所述第二部分(402)的展开面积，所述缺口(300)设置于所述第一部分(401)，或所述第二部分(402)的展开面积大于所述第一部分(401)的展开面积，所述缺口(300)设置于所述第二部分(402)。

8.根据权利要求1-5任一项所述的动力电池，其特征在于，还包括顶盖组件(5)，下塑胶结构(51)设置于所述顶盖组件(5)，所述内保护膜(4)的上端呈开口状，所述内保护膜(4)的上端开口边缘与所述下塑胶结构(51)热熔连接。

9.根据权利要求1-7任一项所述的动力电池，其特征在于，所述内保护膜(4)的底部与所述底托片(3)热熔连接。

10.根据权利要求1-7任一项所述的动力电池，其特征在于，还包括胶粘带(6)，所述胶粘带(6)连接于所述底托片(3)的下端面和所述内保护膜(4)的外侧面。

11.根据权利要求10所述的动力电池，其特征在于，所述胶粘带(6)设置有两个，两个所述胶粘带(6)分别设置于所述底托片(3)的两端并分别与所述内保护膜(4)的相对两侧壁粘接。

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