CN217009347U - 电芯和电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯和具有其的电芯的电池包，包括极组、保护壳和保护膜，所述极组具有第一极耳和第二极耳，所述极组的两端均设有端子；所述保护壳包裹所述极组，且两端分别与对应的所述端子相对；所述保护膜包裹于所述保护壳外周，且所述保护膜的两端分别包裹对应的所述端子的外周面。根据本实用新型实施例中的电芯，设置了保护壳和保护膜，可以保护电芯在工作运行时的结构稳定性，提高电芯的封装性能，为电芯提供更好的保护。

Description

电芯和电池包

技术领域

本实用新型涉及一种电量储存设备技术领域，尤其涉及一种电芯和具有该电芯的电池包。

背景技术

随着锂离子电池产业飞速发展，对于锂离子电池制程的要求越来越高，锂离子电池向着更为简单、高效的方面发展，锂离子电池的生产工序主要有电极部分、装配部分，其中装配部分最为复杂，包含数十道小工序，因此成为制约锂离子电池生产工序简化的重要瓶颈。

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电芯，设置了保护壳和保护膜，可以保护电芯在工作运行时的结构稳定性，提高电芯的封装性能，为电芯提供更好的保护。

本实用新型的另一目的在于提出一种电池包，该电池包包括前述的电芯。

根据本实用新型实施例中的电芯，包括极组、保护壳和保护膜，所述极组具有第一极耳和第二极耳，所述极组的两端均设有端子；所述保护壳包裹所述极组，且两端分别与对应的所述端子相对；所述保护膜包裹于所述保护壳外周，且所述保护膜的两端分别包裹对应的所述端子的外周面。

根据本实用新型实施例中的电芯，设置了保护壳和保护膜，可以保护电芯在工作运行时的结构稳定性，提高电芯的封装性能，为电芯提供更好的保护。

另外，根据本实用新型上述实施例的电芯，还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，所述端子的外周面上远离所述极组的位置设有第一定位凸缘，所述第一定位凸缘凸出所述端子的外周面，所述保护膜设于所述极组两端的所述端子上的第一定位凸缘之间。

可选地，所述端子包括端板和围板，所述围板与所述端子相连并朝所述极组延伸，所述保护膜包裹于所述围板的外周面上。

可选地，所述围板的内周面上设有第二定位凸缘，所述端板嵌入所述围板并支撑于所述第二定位凸缘上。

可选地，所述端板和所述围板一体成型；所述端板为冲压成型，所述围板与所述端板注塑成一体。

可选地，所述端子上设有注液孔，所述注液孔的宽度尺寸在1毫米到10毫米的范围内。

可选地，所述端子上设有防爆阀。

可选地，所述端子与所述极组之间具有间隙。

可选地，所述保护壳包括第一保护板和第二保护板，所述第一保护板和所述第二保护板分设于所述极组的相对两侧，所述第一保护板和所述第二保护板分别覆盖所述极组的两侧表面，且所述第一保护板和所述第二保护板对接。

可选地，所述第一极耳和所述第二极耳分别设于所述极组的两端，所述第一极耳和所述第二极耳分别与对应的端子焊接连接；所述第一极耳和所述第二极耳同时焊接于所述极组上。

可选地，所述保护膜被构造成铝塑膜结构。

可选地，所述保护膜与所述端子热熔连接。

可选地，所述电芯的长度L在295mm到2800mm的范围内。

可选地，所述电芯的宽度H在90mm到300mm的范围内。

可选地，所述电芯的长宽比I在1到20的范围内。

可选地，所述电芯的厚度S在10mm到25mm的范围内。

根据本实用新型实施例中的电池包，包括上列中任一项所述的电芯。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的电芯的示意图。

图2是图1中第一端子的放大示意图。

图3是图1中第二端子的放大示意图。

图4是本实用新型一个实施例的电芯外形示意图。

附图标记：

电芯100，极组10，第一极耳10a，第二极耳10b，保护壳11，第一保护板11a，第二保护板11b，保护膜12，第一端子131，第一端板131a，第一围板131b，第一定位凸缘14，第二端子132，第二端板132a，第二围板132b，第二定位凸缘15，注液孔16，防爆阀17。

具体实施方式

相关技术中电芯的装配部分较为复杂，包含数十道小工序，因此成为制约电池生产工序简化的重要瓶颈，而且方形锂离子电池多采用铝材质外壳，成本很高。两头出极耳电池一般采用先焊接一侧极耳，入壳后焊接另外一侧，这种制程方法导致和传统一侧出极耳电池对比，工序再次复杂4-5道，大大增加了锂离子电池装配的复杂性和困难性。

本实用新型提供了一种新型的电芯和具有它的电池包，可以简化电芯的装配结构，并压缩电芯的装配工艺等，下面参照附图描述本实用新型实施例的电芯。

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。

如图1所示，据本实用新型实施例中的电芯100，包括极组10、保护壳11和保护膜12，极组10具有第一极耳10a和第二极耳10b，极组10的两端均设有端子；保护壳11包裹极组10，且两端分别与对应的端子相对；保护膜12包裹于保护壳11外周，且保护膜12的两端分别包裹对应的端子的外周面。

具体而言，极组10上设置有第一极耳10a和第二极耳10b，其中，第一极耳10a和第二极耳10b中的一个可以是用于从电芯100中将正极引出来的金属导电体，第一极耳10a和第二极耳10b中的另一个可以是用于从电芯100中将负极引出来的金属导电体，简而言之，第一极耳10a和第二极耳10b是电芯100在进行充电、放电或是同时充放电时的接触点。极组10表面设置了保护壳11，用于保持极组10在充放电工作或非工作时的结构，保证电芯100在工作运行时的结构稳定性，防止电芯100发生形变。保护壳11表面设有保护膜12，保护膜12可以提高电芯100的封装性能，为电芯100提供更好的保护。

根据本实用新型实施例的电芯100，保护膜12包裹于保护壳11外侧，并包裹极组10两端的端子的外周面，可以将电芯100封装为一个整体结构，提高了电芯100整体的稳定性和结构强度，并简化了电芯100的装配。

如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，端子的外周面上远离极组10的位置上设有第一定位凸缘14，其中端子可以是用于电芯100与外部导体连接的部件，第一定位凸缘14设于端子的外周面上，第一定位凸缘14凸出端子的外周面，且保护膜12设于极组10两端的端子上的第一定位凸缘14之间。当保护膜12包覆于端子外周面上时，保护膜12的端部与端子的第一定位凸缘14可以起到互相配合的作用，从而形成一个良好的包裹效果。端子的第一定位凸缘14对保护膜12可以起到一个定位以及固定的作用，防止保护膜12偏离既定的保护范围，以及防止导致电芯100在工作运行中，端子与保护膜12的相对位置发生位移，其中第一定位凸缘14可以是阶梯形状，也可以是具有类似定位以及固定作用的结构形式。

其中，端子上与保护膜12相接的部位可以为PP(高聚物聚丙烯)等材质，并适于与保护膜12热熔连接，其中，结合前述实施例端子的外周面上设有第一定位凸缘14，且第一定位凸缘14可以与保护膜12之间进行热熔连接，当然，第一定位凸缘14也可以与保护膜12之间具有间隙。

如图2、3所示，在本实用新型的一些实施例中，与第一极耳10a进行焊接的端子为第一端子131，与第二极耳10b进行焊接的端子为第二端子132。第一端子131包括第一端板131a和第一围板131b，第二端子132包括第二端板132a和第二围板132b，其中，第一端板131a和第二端板132a可以为金属板体，以适于与第一极耳10a或第二极耳10b进行焊接；第一围板131b和第二围板132b可以为适于与保护膜12热熔连接的结构，例如，第一围板131b和第二围板132b两者至少一个可以为环形热熔板，第一围板131b和第二围板132b两者至少一个也可以为外周面涂覆有热熔层的板体等。其中第一端板131a可以为铝板、镍板或其他金属板体，第二端板132a可以为铝板、镍板或其他金属板体，且所述二者可以通过冲压成型，第一围板131b的材质可以是PP(高聚物聚丙烯)，第二围板132b的材质也可以是PP(高聚物聚丙烯)，端板可以是冲压成型的，能降低端板的加工难度，节约生产成本，提高生产效率。围板与端板相连并朝极组10延伸，保护膜12包裹于围板的外周面上。

其中保护膜12可以是铝塑膜，也可以是具有同样性质的膜，例如具有极高的阻隔性、耐穿刺性、耐电解液稳定性以及绝缘性等。保护膜12通过围绕着端子的外周面进行缠绕包裹，并与端子外周面进行贴合，可以使端子受到良好的保护，隔绝外界对端子的污染，保持端子的洁净度，以及能极大地提高端子在工作运行中的效率和稳定性。通过保护膜12对电芯100提供防护，可以减小电芯100的重量。

如图2所示，根据本实用新型的一些实施例，围板的内周面上设有第二定位凸缘15，其中，第二定位凸缘15可以是图中实施例所示的长方体凸筋，也可以是具有类似固定以及支撑作用的结构体。端板嵌入围板并支撑于第二定位凸缘15上。具体而言，端板与围板共同组成端子，端板的边缘部分被构造成可与围板的第二定位凸缘15进行配合嵌合，端板与围板两者之间互相连接，形成具有良好稳定性和支撑性的结构体。便于下一步工艺装配加工，给电芯100工作提供了良好的运行结构。

如图2、3所示，根据本实用新型的一些实施例，端板和围板一体成型，通过端板和围板的一体成型，可以提高端板和围板之间的连接强度，并便于端子的集成，方便电芯100的装配效率和效果，并提高电芯100的整体稳定性。其中端板的制造工艺为金属材料冲压成型，围板可以为绝缘材质，围板可以通过注塑成型，并将围板与端板注塑成一体。

如图2、3所示，根据本实用新型的一些实施例，端子上设有注液孔16和/或防爆阀17，其中注液孔16可以设于第一端子131上，也可以设于第二端子132上，也可以在第一端子131和第二端子132上均设置注液孔16，注液孔16的形状可以是圆形，可以是椭圆形，也可以是其它形状。其中防爆阀17也可以设于第一端子131上，也可以设于第二端子132上，也可以在第一端子131和第二端子132上均设置防爆阀17。第一端子131上可以设置不限制数量的注液孔16和/防爆阀17，第二端子132上可以设置不限制数量的注液孔16和/或防爆阀17，且在数量上，第一端子131与第二端子132可以设置至少一个注液孔16和/或防爆阀17。注液孔16和防爆阀17可以同时设于同侧端子，也可以设于不同侧端子。设于端子上的注液孔16被用于为电芯100内部注入电解液或保护液等，需要说明的是，注入电芯100内部的可以是电解液，也可以是具有类似作用的介质。当电芯100内部的压力过大时，防爆阀17就会打开泄压，以防止出现爆炸的现象，防爆阀17具有透气、防水、防爆的功用，可以为电芯100工作运行提供良好的保障。端子与极组10之间具有间隙，端子与极组10之间的间隙可以给电芯100内部的电解液提供注液室，可以用于电解液的储存，也可以便于电解液的顺利流通。

如图1所示，根据本实用新型的一些实施例，保护壳11包括第一保护板11a和第二保护板11b，其中第一保护板11a和第二保护板11b被构造为与极组覆盖贴合的结构，便于第一保护板11a与第二保护板11b能最大程度的保护极组，第一保护板11a和第二保护板11b分设于极组10的相对两侧，第一保护板11a和第二保护板11b分别覆盖极组10的两侧表面，且第一保护板11a和第二保护板11b对接，其中第一保护板11a与第二保护板11b的连接方式可以是扣合，也可以是黏合，或是其它具有将第一保护板11a与第二保护板11b相对连接的连接方式。第一保护板11a和第二保护板11b采用大面板保护的结构，能防止电芯100受到外力和/或内力的作用下发生变形，保护了电芯100的结构完整，避免电芯100折弯造成损坏或爆炸等，提高电芯100使用过程中的安全性和稳定性。

第一保护板11a和第二保护板11b均可以包括平板和侧板，平板的相对两侧均连接有侧板，第一保护板11a的平板和第二保护板11b的平板分设于极组10的厚度方向的相对两侧，第一保护板11a的侧板与第二保护板11b的侧板在电芯100宽度方向的两端相接，从而使得保护板沿极组10的周向包裹极组10，且第一保护板11a和第二保护板11b的平板可以形成为大表面的板体结构，可以有效地加强电芯100的结构强度。在本实用新型的一些实施例中，第一保护板与第二保护板可以采用镜面设计。

如图1、2、3所示，根据本实用新型的一些实施例，第一极耳10a和第二极耳10b分别设于极组10的两端，第一极耳10a和第二极耳10b分别与对应的端子焊接连接。可以在极组10的两端形成第一极耳10a和第二极耳10b，在将极耳连接到极组10上时，第一极耳10a和第二极耳10b均可以具有更大的装配空间，从而使得第一极耳10a和第二极耳10b可以同时焊接，且避免干涉或导通等。

第一极耳10a和第二极耳10b同时焊接于极组10上。可以提高电芯100的装配效率。将第一极耳10a焊接于极组上时，可以采用超声波焊接的方法，也可以是采用其它能将第一极耳10a集中收拢，提高第一极耳10a集中度的焊接方法，其中采用超声波焊接时，为了保证焊接面的平整度，采用的焊头可以是平尺纹焊头，也可以是其它具有保证焊接面平整度的焊头。

如图1所示，根据本实用新型的一些实施例，保护膜12被构造成铝塑膜结构。

在本实用新型的一些实施例中，对于电芯100中极组10两头极耳装配的复杂性，可以做到正负两极同时焊接作业，一体化焊接，能较大地降低电芯100装配的复杂性，降低了电芯100装配的难度，提高了电芯100装配的效率。

其中，如图1、2、3、4所示，电芯100的长度为L，宽度为H，厚度为D，表面积为S，体积为V，注液孔16的宽度尺寸W可以为1-10mm，所述电芯100长度可以为295mm≤L≤2800mm，所述电芯100的长宽比为I，且可以是1≤I≤20，所述电芯100的宽度可以为90mm≤H≤300mm，所述电芯100的厚度可以为10mm≤D≤25mm。

极组10的成型方式可以是叠片的形式，也可以是卷绕的形式。

根据本实用新型的一些实施例，结合前述，极耳与端子通过激光焊接在一起，激光焊接所使用的激光器可以是碟片激光器、光纤激光器、半导体激光器，也可以是具有与前述激光器相同作用的其它形式的激光器。

根据本实用新型实施例的电池包，包括上列中任一项的电芯100。将保护膜12包裹于保护壳11外侧，并包裹极组10两端的端子的外周面，可以将电芯100封装为一个整体结构，提高了电芯100整体的稳定性和结构强度，并简化了电芯100的装配。

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。

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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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，除非另有明确的限定。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。

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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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)

1.一种电芯，其特征在于，包括：

极组(10)，所述极组(10)具有第一极耳(10a)和第二极耳(10b)，所述极组(10)的两端均设有端子(13)；

保护壳(11)，所述保护壳(11)包裹所述极组(10)，且两端分别与对应的所述端子(13)相对；

保护膜(12)，所述保护膜(12)包裹于所述保护壳(11)外周，且所述保护膜(12)的两端分别包裹对应的所述端子(13)的外周面。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述端子(13)的外周面上远离所述极组(10)的位置设有第一定位凸缘(14)，所述第一定位凸缘(14)凸出所述端子(13)的外周面，所述保护膜(12)设于所述极组(10)两端的所述端子(13)上的第一定位凸缘(14)之间。

3.根据权利要求1或2所述的电芯，其特征在于，所述端子(13)包括端板和围板，所述围板与所述端子(13)相连并朝所述极组(10)延伸，所述保护膜(12)包裹于所述围板的外周面上。

4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述围板的内周面上设有第二定位凸缘(15)，所述端板嵌入所述围板并支撑于所述第二定位凸缘(15)上。

5.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，

所述端板和所述围板一体成型；和/或

所述端板为冲压成型，所述围板与所述端板注塑成一体；和/或

所述端板为金属板体，所述围板为环形热熔板或外周面涂覆有热熔层的板体，且所述保护膜(12)与所述围板热熔连接。

6.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，

所述端子(13)上设有注液孔(16)，所述注液孔(16)的宽度尺寸在1毫米到10毫米的范围内；和/或

所述端子(13)上设有防爆阀(17)；和/或

所述端子(13)与所述极组(10)之间具有间隙。

7.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述保护壳(11)包括第一保护板(11a)和第二保护板(11b)，所述第一保护板(11a)和所述第二保护板(11b)分设于所述极组(10)的相对两侧，所述第一保护板(11a)和所述第二保护板(11b)分别覆盖所述极组(10)的两侧表面，且所述第一保护板(11a)和所述第二保护板(11b)对接。

8.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，

所述第一极耳(10a)和所述第二极耳(10b)分别设于所述极组(10)的两端，所述第一极耳(10a)和所述第二极耳(10b)分别与对应的端子(13)焊接连接；和/或

所述第一极耳(10a)和所述第二极耳(10b)同时焊接于所述极组(10)上。

9.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，

所述保护膜(12)被构造成铝塑膜结构；和/或

所述保护膜(12)与所述端子(13)热熔连接；和/或

所述电芯的长度L在295mm到2800mm的范围内；和/或

所述电芯的宽度H在90mm到300mm的范围内；和/或

所述电芯的长宽比I在1到20的范围内；和/或

所述电芯的厚度S在10mm到25mm的范围内。

10.一种电池包，包括根据权利要求1-9中任一项所述的电芯。

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