CN218160516U - 一种锂离子电池及电子设备 - Google Patents

Abstract

一种锂离子电池及电子设备，所述锂离子电池包括：膜壳，所述膜壳具有依次连接的侧封边、斜封边及底封边，所述斜封边和所述侧封边及所述底封边不相平行也不相垂直，所述模壳的折叠基准线和所述侧封边相对；封装于所述模壳内的电芯本体，所述电芯本体的和所述侧封边位于同侧的底角具有切角区。本实用新型改变了常规锂离子电池的封边结构，尤其适用于窄长型电池，在电池的底部封边，用较短的底封边替代长度较长的侧封边，减小了铝塑膜封边占据的电池体积，从而提升电池的能量密度。

Description

一种锂离子电池及电子设备

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，更具体地说，涉及一种软包锂离子电池及电子设备。

背景技术

锂离子电池在手机、笔记本电脑等电子设备中具有很广泛的应用，随着科技的进步和发展，除了安全性性能外，人们对锂离子电池提出了更高的要求，例如高能量密度、高倍率、快充等。提高电池的能量密度可以提高电池单位重量或单位体积的能量占比，从而减小电池的重量或体积，制备出更小更轻的电池。电池的结构组成(如正、负极材料等)和生产工艺都会影响其能量密度，因此各厂商都在开发更合理的结构以及更好的制造技术来提高电池的能量密度。

软包锂离子电池采用铝塑膜来封装电芯本体，通常在铝塑膜上按工艺尺寸冲坑后，将电芯本体封装在膜壳内。如图1所示，现有的软包锂离子电池封装工艺的步骤为：在铝塑膜100上通过模具冲型得到容纳电芯本体101的电芯容纳槽，将电芯本体101放入电芯容纳槽中，然后将铝塑膜沿电芯容纳槽下方的折叠基准线L从下往上对折后进行顶侧封，电池的正负极耳均从顶封边102处向外伸出，并在电芯容纳槽的旁侧形成气袋103，化成后将气袋103切除并进行二封，由此在电池的顶端及两侧分别形成顶封边102和两道侧封边104。由于铝塑膜本身具有一定的厚度，因此电池的侧封边会占用电池的部分体积，从而减小了整个电池的能量密度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种通过优化电池封边结构以提高电池能量密度的锂离子电池及使用该锂离子电池的电子设备。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种锂离子电池，所述锂离子电池包括：膜壳，所述膜壳具有依次连接的侧封边、斜封边及底封边，所述斜封边和所述侧封边及所述底封边不相平行也不相垂直，所述模壳的折叠基准线和所述侧封边相对；封装于所述模壳内的电芯本体，所述电芯本体的和所述侧封边位于同侧的底角具有切角区。

进一步的，所述切角区的体积小于等于所述电芯本体的体积的2％。

进一步的，所述电芯本体为叠片式电芯。

进一步的，所述膜壳还包括顶封边，与所述电芯本体相连的极耳从所述膜壳的顶封边侧伸出于所述模壳外。

进一步的，所述侧封边折叠紧贴所述模壳的侧面。

进一步的，所述底封边折叠紧贴所述模壳的底面。

进一步的，所述斜封边折叠紧贴所述模壳的和所述电芯本体的切角区相对的斜面。

进一步的，所述膜壳由一张铝塑膜冲型、对折合膜封装而成。

本实用新型还提供了一种电子设备，包括：如前述的锂离子电池。

由以上技术方案可知，本实用新型改变了常规锂离子电池的封边结构，尤其是针对电池的长度大于其宽度的窄长型电池，将常规的双侧封边的封边形式改为一侧封+一底封的形式，在电池的底部封边，用较短的底封边替代长度较长的侧封边，减小了铝塑膜封边占据的电池体积，从而提升电池的能量密度，且侧封边和底封边通过斜封边相连，避免封边折叠时相互干涉，不会影响封边的折叠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为软包锂离子电池封装工艺的示意图；

图2为本实用新型实施例锂离子电池的结构示意图；

图3为本实用新型实施例锂离子电池的封装过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的附图会不依一般比例做局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。需要说明的是，附图采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，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；术语“正”、“反”、“底”、“上”、“下”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

如图1所示，本实施例的锂离子电池为电池长度大于电池宽度的电池，其包括电芯本体1以及封装电芯本体1的膜壳2，膜壳2采用由尼龙层、铝层、PP层和层间胶粘剂组成的铝塑膜制成，膜壳2由一张铝塑膜冲型、对折合膜封装而成，通过模具在铝塑膜上冲型形成用于容纳电芯本体的电芯容纳槽后，将电芯本体1放置于电芯容纳槽中，极耳3从电芯容纳槽的一侧向外伸出于膜壳2外。为了便于描述，将电池的极耳3所在的一侧定义为电池的顶部，电池的和极耳3相对的一侧则为电池的底部，电池的和极耳3延伸方向相平行的方向为长度方向，电池的和极耳3延伸方向相垂直的方向为宽度方向，即图2中的y表示电池的长度，x表示电池的宽度。电芯本体1具有4个角部：2个顶角和2个底角，顶角和极耳3位于同侧，底角位于电芯本体1的远离极耳3的一侧。

封装后，在膜壳2上分别形成顶封边2a、侧封边2b及底封边2c，膜壳2的折叠基准线L位于电芯本体1宽度方向上的一侧，和侧封边2b相对设置，即折叠基准线L和侧封边2b分别位于膜壳2宽度方向上的两侧。侧封边2b和底封边2c之间通过斜封边2d相连，斜封边2d分别和侧封边2b及底封边2c相交，且和侧封边2b及底封边2c不相平行也不相垂直。电芯本体1的和侧封边2b位于同侧的底角具有一个切角区(图2中虚线所示部分)，从而形成和斜封边2d相对应的斜面。本实用新型的切角区是指在电池的底角处被切除的区域。切角区的体积小于等于电芯本体1体积的2％，通过控制切角区的大小，在不影响电池密度的情况下，避免对封边折叠时造成影响。对于电池来说，尤其是小型电池，如果切角区的体积太大，即电芯被切掉的区域太大，电池所损失的能量密度比铝塑膜封边结构的改变所带来的能量密度的提升要大，反而造成了能量密度的损耗，因此要将切角区体积控制在电芯本体体积的2％以内，才可以通过提高电池体积利用率来达到提升能量密度的效果。

电池封边完毕后，为了使结构更紧凑，通常需要将除了顶封边之外的封边折叠，如将侧封边折叠使其紧贴电池(膜壳)的侧面，对于本实用新型来说，底封边也需要折叠，使其紧贴电池(膜壳)的底面。如果底封边2c和侧封边2b直接相连，折叠时两个封边会相互干涉，难以折叠平整，为此，通过设置斜封边2d来连接底封边2c和侧封边2b，同时将电芯本体1和斜封边2d相对的底角切掉一部分，形成一个切角区，折叠底封边2c和侧封边2b时，两个封边不会相互干涉，同时也能将斜封边2d折叠，使其贴紧模壳2的和电芯本体1的切角区相对的斜面，保持电池结构的紧凑，减小封边所占的电池体积。

下面结合图3，对本实用新型锂离子电池的封装过程进行说明，如图3所示，首先将铝塑膜进行冲型，在得到具有电芯容纳槽的膜壳2后，将电芯本体1放置于膜壳2的电芯容纳槽中，折叠基准线L位于电芯本体1的右侧(以图3所示方向为例)，然后沿折叠基准线L从右向左折叠膜壳2，并进行顶封、侧封和底封；封装后，膜壳2内在电芯容纳槽的下方形成气袋4，极耳3从膜壳2的顶部向外伸出于膜壳2外，膜壳2的侧封边和气袋4下方的底封边的相交处形成封边重合区域(图3中圆圈圈出区域)，由于气袋4最后会被切掉，该封边重合区域不用处理；化成完成后将气袋4切除并进行二封，得到膜壳具有依次连接的顶封边、侧封边、斜封边及底封边的电池，膜壳的折叠基准线和侧封边相对。

本实用新型改变了常规锂离子电池的封边结构，能够减小铝塑膜封边占据的电池体积，提升电池的能量密度。尤其是对于窄长型电池来说，即长度y大于宽度x的电池，电池的宽度为x(mm)，高度为y(mm)，厚度为z(mm)，其体积V＝x×y×z(mm³)，其中，封边部分的体积V1＝y×z×铝塑膜厚度，铝塑膜厚度不变，同等厚度下，封边长度决定了封边部分的体积，本实用新型在底部封边，用较短的底封边替代长度较长的侧封边，封边部分的长度相比于常规的两条侧封边的封边部分的长度减小了(y-x)mm，则封边部分的体积也减少了(y-x)×z×铝塑膜厚度(mm³)，由于封边部分占据的体积不提供能量密度，因此电池在同等体积下减小了封边体积的占比，也就提升了电池的能量密度。为了匹配本实用新型膜壳的封装结构，电芯本体的一个底角需要预切除小角，相比于卷绕式电芯，叠片式电芯的正负极片更容易进行切角处理，因此本实用新型膜壳的封装结构尤其适合于叠片式电芯。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的范围之中。

Claims (9)

1.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括：

膜壳，所述膜壳具有依次连接的侧封边、斜封边及底封边，所述斜封边和所述侧封边及所述底封边不相平行也不相垂直，所述膜壳的折叠基准线和所述侧封边相对；

封装于所述膜壳内的电芯本体，所述电芯本体的和所述侧封边位于同侧的底角具有切角区。

2.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述切角区的体积小于等于所述电芯本体的体积的2％。

3.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述电芯本体为叠片式电芯。

4.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述膜壳还包括顶封边，与所述电芯本体相连的极耳从所述膜壳的顶封边侧伸出于所述膜壳外。

5.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述侧封边折叠紧贴所述膜壳的侧面。

6.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述底封边折叠紧贴所述膜壳的底面。

7.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述斜封边折叠紧贴所述膜壳的和所述电芯本体的切角区相对的斜面。

8.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述膜壳由一张铝塑膜冲型、对折合膜封装而成。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求1至8任一项所述的锂离子电池。

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