CN218472205U - 一种电池隔膜、电芯及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池隔膜、电芯及电池模组，涉及电池技术领域。该电池隔膜包括基底层及胶层。基底层包括基膜和无机涂层，所述无机涂层设置于所述基膜的至少一侧；所述基底层的两侧均设置有所述胶层以粘接所述极片，所述胶层包括若干个第一粘接部，若干个所述第一粘接部等间距设置。该电池隔膜能够保证极片与隔膜之间的粘接性和整体厚度的一致性，从而提升电池的性能。

Description

一种电池隔膜、电芯及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池隔膜、电芯及电池模组。

背景技术

为防止动力电池的电芯内部的正极片与负极片发生短路，需要用隔膜将正极片与负极片隔开。动力电池中常用的隔膜一般为聚乙烯或者聚丙烯隔膜，这样的隔膜有较好的抗酸碱性，较高的拉伸强度以及较高孔隙率等优良性能。但为了提高正负极与隔膜的整体强度，现在大多开始采用涂布隔膜以将正极片和负极片与隔膜粘接固定。

涂布隔膜是通过在基膜上涂胶制成，而传统的涂胶方式(如混涂、水系喷涂、水系辊涂、油系涂布等)会导致基膜表面的胶体分布不均，不仅影响隔膜厚度的均匀性，导致隔膜各处厚度的一致性不佳，还对隔膜与极片之间的粘接性有影响，最终影响电芯的性能。

针对上述问题，需要开发一种电池隔膜、电芯及电池模组，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种电池隔膜、电芯及电池模组，能够保证极片与隔膜之间的粘接性和整体厚度的一致性，从而提升电池的性能。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电池隔膜，所述电池隔膜设置于两个极片之间以隔开两个极片，包括：

基底层，包括基膜和无机涂层，所述无机涂层设置于所述基膜的至少一侧；

胶层，所述基底层的两侧均设置有所述胶层以粘接所述极片，所述胶层包括若干个第一粘接部，若干个所述第一粘接部均匀设置。

优选地，所述基底层包括沿长度方向依次交替设置的若干个隔离部与若干个弯折区域，所述第一粘接部设置于所述隔离部的两侧，所述基底层在所述弯折区域弯折以使与所述弯折区域相邻的两个所述隔离部相对或者相互背离，且相邻的两个所述弯折区域的弯折方向相反。

优选地，所述胶层还包括第二粘接部，所述第二粘接部设置于所述弯折区域，每个所述弯折区域至少部分设置有所述第二粘接部。

优选地，所述弯折区域沿所述基底层的长度方向的尺寸大于或等于所述极片的厚度。

优选地，所述第一粘接部为长条状，所述胶层包括至少两组所述第一粘接部，每一组所述第一粘接部都包括若干条等间隔设置的所述第一粘接部，且每一组所述第一粘接部延伸方向相同，不同组的所述第一粘接部交叉设置。

优选地，若干个所述第一粘接部呈阵列方式排布。

优选地，所述第二粘接部延伸至所述弯折区域位于所述基底层沿宽度方向的两端。

优选地，所述胶层通过凹版辊涂布而成。

一种电芯，包括所述的电池隔膜，还包括正极片和负极片，所述正极片与所述负极片分别设置于所述电池隔膜的两侧并被所述胶层粘接固定。

一种电池模组，包括所述的电芯。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种电池隔膜、电芯及电池模组。该电池隔膜中，基底层能够通过设置于基底层两侧的胶层分别粘接固定正极片与负极片，而由于胶层的第一粘接部为等间距设置，故能够保证电池隔膜整体厚度的一致性，而且基底层通过胶层粘接正极片或负极片时，能够保证粘接力均匀分布且各处大小均相等。

该电池隔膜能够保证极片与隔膜之间的粘接性和整体厚度的一致性，从而提升电池的性能。

附图说明

图1是本实用新型提供的电池隔膜的结构示意图一；

图2是本实用新型提供的基底层的结构示意图；

图3是本实用新型提供的电池隔膜、正极片与负极片的结构示意图一；

图4是本实用新型提供的电池隔膜的结构示意图二；

图5是本实用新型提供的电池隔膜、正极片与负极片的结构示意图二。

图中：

100、正极片；101、负极片；

1、基底层；2、胶层；

11、基膜；12、无机涂层；13、隔离部；14、弯折区域；21、第一粘接部；22、第二粘接部。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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；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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

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”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征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。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

动力电池中常用的隔膜一般为聚乙烯或者聚丙烯隔膜，这样的隔膜有较好的抗酸碱性，较高的拉伸强度以及较高孔隙率等优良性能。现有技术中常用的电芯包括卷绕式与叠片式结构两种，而两种结构均包括作为正极的正极片、电池隔膜以及作为负极的负极片。其中，卷绕式结构为在电池隔膜的两侧分别贴附正极片与负极片，而后将正极片、电池隔膜及负极片作为一个整体进行卷绕形成圆筒状结构；叠片式结构为将电池隔膜反复弯折形成蛇形结构，正极片与负极片依次交替设置于蛇形结构之间的间隙。

电池隔膜设置于两个极片之间以隔开两个极片，以防正极片与负极片直接接触导致短路，同时还能够阻止电池内的电子自由通过，并允许使电解液中的离子在正负极之间自由通过，而为了提高正负极与隔膜的整体强度，现在大多开始采用涂布隔膜以将正极片和负极片与隔膜粘接固定。

涂布隔膜是通过在基膜上涂胶而制成，传统的涂胶方式(如混涂、水系喷涂、水系辊涂、油系涂布等)会导致基膜表面的胶体分布不均，不仅影响隔膜厚度的均匀性，导致隔膜各处厚度的一致性不佳，还对隔膜与正极片和负极片之间的粘接性有影响，最终影响电芯的性能。

为解决上述问题，本实施例提供了一种电池隔膜。如图1和图2所示，该隔膜包括基底层1与胶层2，基底层1包括基膜11，基底层1的两侧均设置有胶层2以粘接极片，胶层2包括若干个第一粘接部21，若干个第一粘接部21等间距设置。

该电池隔膜中，基底层1能够通过设置于基底层1两侧的胶层2分别粘接固定正极片100与负极片101，而由于胶层2的第一粘接部21为等间距设置，故能够保证电池隔膜整体厚度的一致性，而且基底层1通过胶层2粘接正极片100或负极片101时，能够保证粘接力均匀分布且各处大小均相等。

该电池隔膜能够保证极片与隔膜之间的粘接性和整体厚度的一致性，从而提升电池的性能。本实施例中的电池隔膜既能够应用于卷绕式结构的电芯，又能够应用于叠片式结构的电芯。

其中，基膜11的硬度与强度较低很容易发生破损，而基膜11破损发生在生产过程中会导致良品率的下降，发生在使用过程中则会引起电芯内部短路造成热失控，从而引发安全事故。

为解决这个问题，该电池隔膜的基底层1还包括无机涂层12，无机涂层12设置于基膜的至少一侧。无机涂层12包括勃姆石和/或氧化铝，而通过在基膜11的至少一侧设置无机涂层12，能够对基膜11起到支撑与保护作用，提高整体的硬度与强度。通常情况下，仅在基膜11的一侧设置无机涂层12即可有效提高良品率，且成本较低，而为了进一步提高良品率与电芯的安全性，可在基膜11的两侧均设置无机涂层12。

如图1所示，第一粘接部21为长条状，胶层2包括至少两组第一粘接部21，每一组第一粘接部21延伸方向相同，不同组的第一粘接部21交叉设置。通过设置不同方向延伸的多组第一粘接部21，能够保证相邻的第一粘接部21之间的间隙之间设置有其他组的第一粘接部21，故能够防止相邻的第一粘接部21的间隙处无法粘接极片而导致的正极片100或负极片101与基底层1粘接不牢，从而大大提高整个电池隔膜的稳定性。

进一步地，胶层2包括两组第一粘接部21，且两组第一粘接部21的延伸方向相互垂直。两组第一粘接部21相互垂直，能够使两组第一粘接部21的相交位置的胶量较为平均分布，而不会出现由于相交位置的两个方向的第一粘接部21夹角过小而导致的某个方向胶量较多，而其他方向胶量较少，以便于使两组第一粘接部21的相交位置对极片的粘接强度均匀分布。

具体地，胶层2通过凹版辊涂布而成。凹版辊由普通的涂布辊表面开设凹槽制成，凹槽的形态根据胶层2的第一粘接部21的位置与形态确定，在需要向基底层1涂布胶体形成胶层2之前，先使凹版辊的表面覆盖胶体，此时凹槽内也被胶体填充，而后利用凹版辊辊压基底层1的一侧，此时凹槽内的胶体转移至基底层1的表面，并形成与凹槽形态一致的第一粘接部21。

可以理解的是，当该电池隔膜应用于叠片式结构的电芯时，电池隔膜弯折的部分不宜过厚，否则弯折时容易发生褶皱导致影响电芯的性能。

为解决上述问题，如图1和图3所示，基底层1包括沿长度方向(图1中X方向)依次交替设置的若干个隔离部13与若干个弯折区域14，第一粘接部21设置于隔离部13的两侧，基底层1在弯折区域14弯折以使与弯折区域14相邻的两个隔离部13相对或者相互背离，且相邻的两个弯折区域14的弯折方向相反。

由上可知，弯折区域14用于折叠基底层1，且弯折区域14不设置第一粘接部21，故基底层1的弯折区域14弯折时不会引起胶层2的褶皱。待基底层1弯折后，隔离部13之间的间隙用于依次交替填充正极片100与负极片101，从而使正极片100与负极片101被隔开，且离子能够通过隔离部13往返于正极片100与负极片101。

如图1和图3所示，胶层2还包括第二粘接部22，第二粘接部22设置于弯折区域14，每个弯折区域14至少部分设置有第二粘接部22。由于第一粘接部21并未完全填充隔离部13与极片之间的部分，故正极片100或负极片101相对于隔离部13可能会发生相对滑动，导致正极片100与负极片101的正对面积减小，降低电芯的容量。而第二粘接部22能够从侧面粘接极片，从而提高极片相对于隔离部13的粘接稳定性，保证电芯的容量不会因正极片100和负极片101发生相对偏移而降低。

如图1和图3所示，由于第一粘接部21的粘接面积较小，极片与隔膜之间不可避免地会发生相对移动导致正极片100与负极片101无法正对，为解决这个问题，第二粘接部22延伸至弯折区域14位于基底层1沿宽度方向的两端。第二粘接部22能够与极片的一端完全抵接并粘接，提高第二粘接部22与极片的粘接面积能够提高极片与基底层1粘接的稳定性，保证正极片100与负极片101能够正对以防止电池性能下降。

可以理解的是，正极片100和负极片101均具有一定的厚度，当基底层1在弯折区域14弯折时，两个隔离部13之间的距离需要大于或等于极片的厚度，即弯折区域14沿基底层1的长度方向的尺寸大于或等于极片的厚度，以使弯折区域14弯折后还具有足够的量来保证两个隔离部13能够平整粘接于正极片100或负极片101的两侧。

向基底层1涂布胶层2，需要在凹版辊滚动时分别涂布上第一粘接部21与第二粘接部22，故凹版辊在设计时，首先需要保证凹版辊转动一周，刚好涂布一个完整的第一粘接部21与第二粘接部22，也就是说，凹版辊外周的周长等于第一粘接部21与第二粘接部22沿基底层1长度方向的尺寸之和。如此，凹版辊在基底层1上连续转动，即可依次在基底层1上交替涂布第一粘接部21与第二粘接部22。

可以理解的是，由于上述的第一粘接部21为长条状，极片与基底层1之间的胶层2的粘接面积较大，对离子穿过电池隔膜造成的阻碍较大，从而提高了电芯的内阻，故需要在上述电池隔膜的基础上对第一粘接部21的结构进行改进。

如图4和图5所示，若干个第一粘接部21呈阵列方式排布。本实施例的第一粘接部21为点状、圆盘状或方块状，其粘接面积较小，故极片与基底层1之间的胶层2的粘接面积较小，在保证粘接性的前提下，减少了第一粘接部21对于离子迁移的阻碍，更有利于提高电芯的性能。

如图4所示，每一个隔离部13两侧的第一粘接部21均为行和列相互垂直的矩阵，从而便于凹版辊上凹槽的设计与布置。

如图4和图5所示，由于本实施例中的第一粘接部21的粘接面积较之于实施例一更小，极片与隔膜之间更容易发生相对移动导致正极片100与负极片101无法正对，故第二粘接部22也需要延伸至弯折区域14位于基底层1沿宽度方向的两端，以提高第二粘接部22与极片的粘接面积，保证正极片100与负极片101能够正对以防止电池性能下降。

在其他实施例中，第一粘接部21的一部分为长条状，胶层2包括至少两组第一粘接部21，每一组第一粘接部21延伸方向相同，不同组的第一粘接部21交叉设置，另一部分呈点状、圆盘状或方块状阵列方式排布。

本实施例还提供了一种电芯，该电芯包括上述的电池隔膜，还包括正极片100和负极片101，正极片100与负极片101分别设置于电池隔膜的两侧并被胶层2粘接固定。该电芯的极片与隔膜之间的粘接性良好，且整体厚度一致，从而提升电池的性能。

本实施例还提供了一种电池模组，该电池模组包括上述的电芯，该电池模组内电芯的电池隔膜与极片之间的粘接性良好，且整体厚度一致，故具有良好的电池性能。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种电池隔膜，所述电池隔膜设置于两个极片之间以隔开两个所述极片，其特征在于，包括：

基底层(1)，包括基膜(11)和无机涂层(12)，所述无机涂层(12)设置于所述基膜(11)的至少一侧；

胶层(2)，所述基底层(1)的两侧均设置有所述胶层(2)以粘接所述极片，所述胶层(2)包括若干个第一粘接部(21)，若干个所述第一粘接部(21)均匀设置。

2.根据权利要求1所述的电池隔膜，其特征在于，所述基底层(1)包括沿长度方向依次交替设置的若干个隔离部(13)与若干个弯折区域(14)，所述第一粘接部(21)设置于所述隔离部(13)的两侧，所述基底层(1)在所述弯折区域(14)弯折以使与所述弯折区域(14)相邻的两个所述隔离部(13)相对或者相互背离，且相邻的两个所述弯折区域(14)的弯折方向相反。

3.根据权利要求2所述的电池隔膜，其特征在于，所述胶层(2)还包括第二粘接部(22)，所述第二粘接部(22)设置于所述弯折区域(14)，每个所述弯折区域(14)至少部分设置有所述第二粘接部(22)。

4.根据权利要求3所述的电池隔膜，其特征在于，所述第二粘接部(22)延伸至所述弯折区域(14)位于所述基底层(1)沿宽度方向的两端。

5.根据权利要求2所述的电池隔膜，其特征在于，所述弯折区域(14)沿所述基底层(1)的长度方向的尺寸大于或等于所述极片的厚度。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的电池隔膜，其特征在于，所述第一粘接部(21)为长条状，所述胶层(2)包括至少两组所述第一粘接部(21)，每一组所述第一粘接部(21)都包括若干条等间隔设置的所述第一粘接部(21)，且每一组所述第一粘接部(21)延伸方向相同，不同组的所述第一粘接部(21)交叉设置。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的电池隔膜，其特征在于，若干个所述第一粘接部(21)呈阵列方式排布。

8.根据权利要求1～5中任一项所述的电池隔膜，其特征在于，所述胶层(2)通过凹版辊涂布而成。

9.一种电芯，其特征在于，包括如权利要求1～8中任一项所述的电池隔膜，还包括正极片(100)和负极片(101)，所述正极片(100)与所述负极片(101)分别设置于所述电池隔膜的两侧并被所述胶层(2)粘接固定。

10.一种电池模组，其特征在于，包括如权利要求9所述的电芯。

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