CN217589150U - 一种软包电池及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，公开了一种软包电池及电池模组。该软包电池包括电芯和铝塑膜，所述铝塑膜包覆于所述电芯的外侧，并且所述铝塑膜在所述电芯的外侧经热熔粘合形成封边，所述封边朝向所述电芯的一侧设置有薄弱区域，所述薄弱区域处的所述铝塑膜未粘合，以使所述薄弱区域正对的所述封边的宽度小于所述封边在其他位置的宽度。通过设置薄弱区域，铝塑膜的封边内侧形成开口，开口对着的封边相对其他位置宽度较小，从而有利于软包电池内的高温气体从薄弱区域冲破封边排出，从而实现软包电池的定向泄压，防止软包电池因内部压强过大而导致爆炸和热失控，提高了软包电池及电池模组的安全性和可靠性。

Description

一种软包电池及电池模组

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种软包电池及电池模组。

背景技术

除了锂离子电池的电性能以外，其安全性也越来越受到消费者、车企和电池制造企业的重点关注，锂离子电池的安全性既是产品可靠性的技术核心，也是消费者选择产品的重要考量。锂离子电池按照外形结构及外壳材料主要分为圆柱电池、方形电池和软包电池。对于圆柱电池而言，已经实现商业化的PTC、CID和vent技术，极大地改善了圆柱电池的安全性；方形电池同样可以设计含有PTC、CID以及具有防爆功能的防爆片或防爆阀来改善安全性。

目前，对于采用铝塑膜进行密封的软包电池而言，不具备以上防爆措施的设定，一旦热失控，瞬时产生的高温气体会导致铝塑膜鼓胀，内部压强逐渐增大，最终会概率性地从侧边或极耳端喷发，最终导致电池模组着火甚至整车燃烧，给电池模组安全设计带来困难，给整车安全性带来风险。

因此，亟需一种软包电池及电池模组，以解决现有技术中存在的以上问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提出一种软包电池，解决了现有软包电池发生热失控时内部高温气体无法定向排出而导致电池爆炸或热失控的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种软包电池，包括电芯和铝塑膜，所述铝塑膜包覆于所述电芯的外侧，并且所述铝塑膜在所述电芯的外侧经热熔粘合形成封边，所述封边朝向所述电芯的一侧设置有薄弱区域，所述薄弱区域处的所述铝塑膜未粘合，以使所述薄弱区域正对的所述封边的宽度小于所述封边在其他位置的宽度。作为上述软包电池的可选方案，所述薄弱区域包括一个主薄弱区域和至少一个副薄弱区域，所述主薄弱区域和所述副薄弱区域设置于同一侧所述封边上，所述主薄弱区域的面积大于所述副薄弱区域的面积。

作为上述软包电池的可选方案，所述主薄弱区域和所述副薄弱区域的形状为梯形、三角形或半圆形。

作为上述软包电池的可选方案，所述薄弱区域设置于所述软包电池的极耳端的所述封边上。

作为上述软包电池的可选方案，所述极耳端为正极耳端或负极耳端。

作为上述软包电池的可选方案，所述封边宽度不小于4mm。

作为上述软包电池的可选方案，所述薄弱区域设置于所述极耳端的所述封边的中心位置。

作为上述软包电池的可选方案，所述薄弱区域设置于所述极耳端的所述封边的一侧端。

作为上述软包电池的可选方案，所述铝塑膜通过热封设备热熔粘合形成所述封边，所述热封设备包括封头，所述封头的压合面的形状与所述封边的粘合区的形状相吻合，以在所述封边上形成未粘合的所述薄弱区域。

本实用新型的另一个目的在于提出一种电池模组，解决了现有电池模组容易因热失控发生爆炸、安全性低的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电池模组，包括多组如上所述的软包电池。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提出的软包电池，通过设置薄弱区域，铝塑膜的封边内侧形成开口，开口对着的封边相对其他位置宽度较小，从而有利于软包电池内的高温气体从薄弱区域冲破封边排出，从而实现软包电池的定向泄压，防止软包电池因内部压强过大而导致爆炸或热失控，提高了软包电池的安全性和可靠性。

本实用新型提出的电池模组，通过装配如上的软包电池，提高了电池模组的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型提供的软包电池的结构示意图；

图2是本实用新型提供的软包电池薄弱区域设置于顶封区中心的结构示意图一；

图3是本实用新型提供的软包电池薄弱区域设置于顶封区中心的结构示意图二；

图4是本实用新型提供的软包电池薄弱区域设置于顶封区一侧端的结构示意图；

图5是本实用新型提供的软包电池的泄压区域的结构示意图。

图中：

1、电芯；

2、封边；21、顶封区；22、侧封区；

3、薄弱区域；31、主薄弱区域；32、副薄弱区域；

41、正极耳端；42、负极耳端；

5、泄压区域。

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”、“右”、“左”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。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所示，本实施例提供了一种软包电池及电池模组，能够将软包电池热失控时产生的高温气体及时排出，实现定向泄压，防止软包电池因内部压力过大而概率性地从侧边或极耳端喷发。

具体而言，如图1所示，该软包电池包括电芯1和铝塑膜，铝塑膜包覆于电芯1的外侧，并且铝塑膜在电芯1的外侧经热熔粘合形成封边2，封边2朝向电芯1的一侧设置有薄弱区域3，薄弱区域3处的铝塑膜未粘合，以使薄弱区域3正对的封边2的宽度小于封边2在其他位置的宽度。通过设置薄弱区域3，铝塑膜的封边2内侧形成开口，封边在开口位置的宽度最小，从而有利于软包电池内的高温气体从薄弱区域3冲破封边2排出，从而实现软包电池的定向泄压，防止软包电池因内部压强过大而导致爆炸，提高了软包电池及电池模组的安全性和可靠性。

进一步地，铝塑膜通过热封设备热熔粘合形成封边2，热封设备包括封头，封头的压合面的形状与封边2的粘合区的形状相吻合，以在封边2上形成未粘合的薄弱区域3。通过封头结构设计即可在热封铝塑膜的同时加工出薄弱区域3，相对于在封边2上加工缺口而形成薄弱区域3的方案，节省了加工工序，有利于降低加工成本且能够提高加工效率。

上述的封边2包括侧封区22和顶封区21，软包电池的极耳端一侧为顶封区21，未设置极耳的侧边为侧封区22，薄弱区域3设置于侧封区22或顶封区21均能实现定向泄压功能。有的软包电池的侧封区22，为了提高结构强度，会将封边2向内折边设计，对于侧封区22折边设计的情况，不利于薄弱区域3发挥作用，此时，薄弱区域3优选设置于顶封区21，即将薄弱区域3设置于软包电池的极耳端的封边2上，极耳端为正极耳端41或负极耳端42均可。而且，软包电池组成电池模组时，一般极耳端并排从电池模组的同一侧面露出，将薄弱区域3设置于软包电池的极耳端的封边2上，有利于模组空间布局，增强这一侧的安全设计，进而可以提高模组安全性。为了保证软包电池正常使用时的安全性，设置薄弱区域3后，封边2的宽度不小于4mm。电池内部高温气体从薄弱区域3冲破封边2后，形成如图5所示的泄压区域5，泄压区域5的面积为其所在顶封区21或侧封区22面积的10％-30％。

优选地，如图1-图3所示，由于电池内部压力和应力集中于顶封区21的中心位置，薄弱区域3设置于极耳端的封边2的中心位置，有利于软包电池内部高温气体的排出。当然，如图4所示，也可以将薄弱区域3设置于极耳端的封边2的，同样能够将软包电池内部的高温气体的排出。同理，当薄弱区域3设置于侧封区22时，优选设置于侧封区22的中心位置。

优选地，如图2和图3所示，薄弱区域3包括一个主薄弱区域31和至少一个副薄弱区域32，主薄弱区域31和副薄弱区域32设置于同一侧封边2上，如同时设置于顶封区21或同时设置于侧封区22，主薄弱区域31的面积大于副薄弱区域32的面积。副薄弱区域32靠近主薄弱区域31设计，当热失控瞬间产生的高温气体过多时，单独设计一个主薄弱区域31可能无法及时将全部高温气体排出，此时副薄弱区域32能够起到辅助作用，使部分高温气体能够通过副薄弱区域32排出。通过将薄弱区域3分为两个区域，能够避免因设计一个面积过大的薄弱区域3而影响封边2的结构强度，提高了软包电池正常使用时的可靠性。

优选地，如图2和图3所示，主薄弱区域31和副薄弱区域32的形状为梯形、三角形或半圆形。梯形、三角形或半圆形开口朝向电芯1，有利于内部高温气体从开口处形成应力集中，进而快速地冲破薄弱区域3，实现定向泄压。可以理解的是，主薄弱区域31和副薄弱区域32的形状并不限定于此，也可设置为长方形等其他形状。实际情况中，如图1和图4所示的情况，可只设置一个薄弱区域3作为主薄弱区域31，主薄弱区域31的形状可以为梯形、三角形、半圆形或其他形状。如图2和图3所示的情况，当同时设置主薄弱区域31和副薄弱区域32时，主薄弱区域31和副薄弱区域32的形状可设置为相同，也可设置为不同，如图2所示，主薄弱区域31和副薄弱区域32均设置为梯形，如图3所示，主薄弱区域31设置为半圆形、副薄弱区域32设置为三角形，在其他实施例中还可以是其他形状的组合。

本实施例提供的电池模组，包括多组如上所述的软包电池。通过将软包电池进行如上的改进，极大地提升了软包电池模组的安全性和可靠性。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，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。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种软包电池，其特征在于，包括电芯(1)和铝塑膜，所述铝塑膜包覆于所述电芯(1)的外侧，并且所述铝塑膜在所述电芯(1)的外侧经热熔粘合形成封边(2)，所述封边(2)朝向所述电芯(1)的一侧设置有薄弱区域(3)，所述薄弱区域(3)处的所述铝塑膜未粘合，以使所述薄弱区域(3)正对的所述封边(2)的宽度小于所述封边(2)在其他位置的宽度。

2.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述薄弱区域(3)包括一个主薄弱区域(31)和至少一个副薄弱区域(32)，所述主薄弱区域(31)和所述副薄弱区域(32)设置于同一侧所述封边(2)上，所述主薄弱区域(31)的面积大于所述副薄弱区域(32)的面积。

3.根据权利要求2所述的软包电池，其特征在于，所述主薄弱区域(31)和所述副薄弱区域(32)的形状为梯形、三角形或半圆形。

4.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述薄弱区域(3)设置于所述软包电池的极耳端的所述封边(2)上。

5.根据权利要求4所述的软包电池，其特征在于，所述极耳端为正极耳端(41)或负极耳端(42)。

6.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述封边(2)的宽度不小于4mm。

7.根据权利要求4所述的软包电池，其特征在于，所述薄弱区域(3)设置于所述极耳端的所述封边(2)的中心位置。

8.根据权利要求4所述的软包电池，其特征在于，所述薄弱区域(3)设置于所述极耳端的所述封边(2)的一侧端。

9.根据权利要求1-8任一项所述的软包电池，其特征在于，所述铝塑膜通过热封设备热熔粘合形成所述封边(2)，所述热封设备包括封头，所述封头的压合面的形状与所述封边(2)的粘合区的形状相吻合，以在所述封边(2)上形成未粘合的所述薄弱区域(3)。

10.一种电池模组，其特征在于，包括多组如权利要求1-9中任一项中所述的软包电池。

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