CN219246462U - 绝缘膜、电芯、电池和用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种绝缘膜、电芯、电池和用电设备，其中绝缘膜包括：第一膜片、第二膜片和第三膜片，第一膜片和第二膜片可相对弯折，第一膜片和第三膜片可相对弯折，第一膜片设置至少一个支撑部；或者，第一膜片、第二膜片、第三膜片和第四膜片，第一膜片和二膜片可相对弯折，第一膜片和第三膜片可相对弯折，第三膜片和第四膜片可相对弯折，第一膜片和/或第四膜片设置至少一个支撑部。本实用新型可以减少电芯与顶盖和电池壳体之间绝缘部件，减少制作成本，提高电池的安全性。

Description

绝缘膜、电芯、电池和用电设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种绝缘膜、电芯、电池和用电设备。

背景技术

锂离子二次电池作为一种新型的二次电池,具有高能量密度,高容量,重量轻,体积小,循环寿命长,环保等优点,具有广泛的应用前景。受到疫情影响,原材料价格不断上涨,电池企业生产和研发成本急剧增加,越来越多的企业开始针对成本问题做出一些措施以保证产品的竞争力。

一般而言，锂离子电池通常由顶盖、电池壳体和电芯组成，为了保证将电芯不与顶盖和电池壳体发生接触而短路，通常会采用以下方式：使用绝缘膜包覆电芯，使得电芯与电池壳体绝缘；在顶盖下方集成下塑胶件，使得电芯顶部与顶盖绝缘，并且下塑胶具有一定厚度，能够防止电池装车后车辆颠簸而使得电芯与顶盖接触；在电芯底部和电池壳体之间放置底托板，使得电芯与电池壳体底部绝缘，并且底托板将电芯抬高，避免电芯底角与电池壳体的底部发生干涉。

上述方式存在的不足之处如下：为了将电芯不与顶盖和电池壳体绝缘，需要使用绝缘膜、下塑胶和底托板三个部件，这大大增加了电池的制造成本。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种绝缘膜、电芯、电池和用电设备。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种绝缘膜，包括：

第一膜片、第二膜片和第三膜片，所述第二膜片和所述第三膜片分别连接至所述第一膜片的两个相对的侧边，所述第一膜片和所述第二膜片可相对弯折，所述第一膜片和所述第三膜片可相对弯折，弯折后的第二膜片和第三膜片相对设置；所述第一膜片设置至少一个支撑部；

或者，第一膜片、第二膜片、第三膜片和第四膜片，所述第二膜片和所述第三膜片分别连接至所述第一膜片的两个相对的侧边，所述第四膜片和所述第一膜片分别连接至所述第三膜片的两个相对的侧边；所述第一膜片和所述二膜片可相对弯折，所述第一膜片和所述第三膜片可相对弯折，所述第三膜片和所述第四膜片可相对弯折，弯折后的第二膜片和第三膜片相对设置，弯折后的第一膜片和第四膜片相对设置；所述第一膜片和/或所述第四膜片设置至少一个支撑部。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一膜片和/或所述第四膜片形成有凸台，所述凸台用作所述支撑部。

可选的：所述支撑部的材质为塑胶；所述支撑部与所述绝缘膜的连接方式为热熔、胶粘、一体成型中的一种或多种。

可选的：当所述支撑部为多个时，所述支撑部沿所述第一膜片轴线对称分布；和/或，所述支撑部沿所述第四膜片的轴线对称分布

可选的：当所述支撑部的数量为两个时，两个支撑部位于所述第一膜片沿宽度方向的两端；或者，两个支撑部位于所述第四膜片沿宽度方向的两端。

可选的：所述第一膜片、所述第二膜片和所述第三膜片为一体成型，或者，所述第一膜片、所述第二膜片、所述第三膜片和所述第四膜片为一体成型。

可选的：所述第一膜片和所述第二膜片之间设有第一折痕线；所述第一膜片和所述第三膜片之间设有第二折痕线；所述第三膜片和所述第四膜片之间设有第三折痕线；所有的膜片都能沿其对应的折痕线进行弯折。

一种电芯，包括一用于引出极耳的极耳引出端面，与所述极耳引出端面相对设置的底面，以及位于所述电芯周侧的侧面；所述电芯包覆有如上述所述的绝缘膜，其中，第一膜片包覆所述电芯的极耳引出端面，第二膜片和第三膜片分别包覆所述电芯的两个相对的侧面，第四膜片包覆所述电芯的底面。

一种电池，包括顶盖、壳体和如上述所述的电芯，所述壳体内安装有所述电芯，所述顶盖扣合在所述壳体的开口处；

当绝缘膜包覆在所述电芯上时，第一膜片上的支撑部朝向所述顶盖且与所述顶盖接触，和/或

第四膜片上的支撑部朝向所述壳体的底部且与所述底部接触。

一种用电设备，包括如上述所述的电池。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1、本实用新型所述的绝缘膜包括第一膜片、第二膜片和第三膜片时，其中第一膜片上有支撑部，该支撑部能够抵住电芯的极耳引出端面和顶盖，支撑部可取代现有的上塑胶。

2、本实用新型所述的绝缘膜包括第一膜片、第二膜片、第三膜片和第四膜片时，其中第四膜片上有支撑部，支撑部朝向电池底部，能够支撑电芯，该支撑部可取代现有的底托板。

3、本实用新型所述的绝缘膜包括第一膜片、第二膜片、第三膜片和第四膜片时，其中第一膜片和第四膜片上均有支撑部，支撑部可取代现有的上塑胶和电芯底托板。

4、本实用新型所述的绝缘膜既能起到绝缘作用，也能替代塑胶件和/或底托板，避免电芯与电池的壳体碰撞、短路，造成安全风险。在电池制备过程中，即使采用塑胶件或底托板，也必须在电芯的外表面包覆一层绝缘膜或者在电芯和壳体之间形成绝缘层，由于本实用新型中的绝缘膜能够替代现有的塑胶件和底托板，故在电池的制造过程中，能够直接省略放置塑胶件和底托板的工序，简化生产流程，降低成本。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型中实施例一的绝缘膜的展开示意图。

图2是本实用新型中实施例一的绝缘膜的主视图。

图3是本实用新型中实施例二的绝缘膜的展开示意图。

图4是本实用新型中实施例三的绝缘膜的展开示意图。

图5是本实用新型中实施例四的绝缘膜的展开示意图。

图6是本实用新型中实施例五的绝缘膜的展开示意图。

图7是本实用新型中实施例六的绝缘膜的展开示意图。

图8是本实用新型中实施例七的绝缘膜的展开示意图。

图9是本实用新型中实施例十一的电池的示意图。

图10是本实用新型中实施例十二的电池的示意图。

图11是本实用新型中实施例十三的电池的示意图。

说明书附图标记说明：1、绝缘膜；101、第一膜片；102、第二膜片；103、第三膜片；104、第四膜片；105、通孔；2、第一支撑部；3、顶盖片；4、正极极柱；5、负极极柱；6、防爆阀；7、电芯；8、壳体；9、底托板；10、第二支撑部；11、下塑胶。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型，此外，在全部实施例中，相同的附图标号表示相同的元件。

实施例1：

结合图1和图2，一种绝缘膜，包括：

第一膜片101、第二膜片102和第三膜片103，第二膜片102和第三膜片103分别连接至第一膜片101的两个相对的侧边，第一膜片101和第二膜片102可相对弯折，第一膜片101和第三膜片103可相对弯折，弯折后的第二膜片102和第三膜片103相对设置；第一膜片101设置至少一个第一支撑部2。

在本实施例中，第一膜片101形成有凸台，凸台用作第一支撑部2。

在本实施例中，第一支撑部2与绝缘膜1的连接方式为热熔、胶粘、一体成型中的一种。优选地，第一支撑部2与第一膜片101的连接方式为一体成型，这样，便于绝缘膜1的生产加工。

在本实施例中，第一支撑部2的形状均为矩形。并且，两个第一支撑部2的中心在同一水平线上，该水平线为第一膜片101宽度方向的轴线。

在本实施例中，第一支撑部2的材质为塑胶或其他绝缘材料，比如PP、PE、PET、PVC等。

在本实施例中，第一膜片101和第二膜片102之间设有第一折痕线，第一膜片101和第三膜片103之间设有第二折痕线，使得绝缘膜1包覆电芯7时，第一膜片101和第二膜片102按照第一折痕线的路径弯折，第一膜片101和第三膜片103按照第二折痕线的路径弯折，对电芯7的极耳引出端面和侧面进行包覆。其中，电芯7的极耳引出端面是指电芯引出极耳的端面，电芯7的侧面是指位于电芯周侧面。

在本实施例中，第一膜片101的长度、第二膜片102的长度和第三膜片103的长度均相同，第二膜片102的宽度和第三膜片103的宽度均相同。当然，在实践中，所有膜片的尺寸可以根据电池的具体尺寸进行适应性设计。

在本实施例中，第一膜片101、第二膜片102和第三膜片103为一体成型，进一步便于绝缘膜1的生产加工，也便于绝缘膜1包覆电芯7。

在本实施例中，第一膜片101设有通孔105，通孔105便于极柱与极耳或连接片进行电连接。若防爆阀开设在电池顶盖处，在第一膜片101还需留出防爆阀通孔以避空防爆阀。

实施例2：

如图3所示，与实施例1的不同在于，两个第一支撑部2的中心在同一水平线上，该水平线为第一膜片101长度方向的轴线。

实施例3：

如图4所示，与实施例1的不同在于，第一膜片101设置六个第一支撑部2，六个第一支撑部2按照3×2的矩阵方式布置在第一膜片101上。

实施例4：

如图5所示，一种绝缘膜，包括：

第一膜片101、第二膜片102、第三膜片103和第四膜片104，第二膜片102和第三膜片103分别连接至第一膜片101的两个相对的侧边，第四膜片104和第一膜片101分别连接至第三膜片103的两个相对的侧边；第一膜片101和二膜片102可相对弯折，第一膜片101和第三膜片103可相对弯折，第三膜片103和第四膜片104可相对弯折，弯折后的第二膜片102和第三膜片103相对设置，弯折后的第一膜片101和第四膜片104相对设置；第四膜片104设置至少一个第二支撑部10。

在本实施例中，第二支撑部10与第四膜片104的连接方式为热熔、胶粘、一体成型中的一种。优选地，第二支撑部10与第四膜片104的连接方式为一体成型，这样，便于绝缘膜1的生产加工。

在本实施例中，第二支撑部10的形状均为矩形。

在本实施例中，第二支撑部10的材质为塑胶或其他绝缘材料，比如PP、PE、PET、PVC等。

在本实施例中，第一膜片101和第二膜片102之间设有第一折痕线，第一膜片101和第三膜片103之间设有第二折痕线，第三膜片103和第四膜片104之间设有第三折痕线，使得绝缘膜1包覆电芯7时，第一膜片101和第二膜片102按照第一折痕线的路径弯折，第一膜片101和第三膜片103按照第二折痕线的路径弯折，第三膜片103和第四膜片104按照第三折痕线的路径弯折，对电芯7的极耳引出端面、侧面和底面进行包覆。其中，电芯7的极耳引出端面是指引出极耳的端面，电芯7的侧面是指位于电芯周侧面，电芯7的底面是指与极耳引出端面相对设置的面。

在本实施例中，第一膜片101的长度、第二膜片102的长度、第三膜片103的长度和第四膜片104的长度均相同，第二膜片102的宽度和第三膜片103的宽度均相同。当然，在实践中，所有膜片的尺寸可以根据电池的具体尺寸进行适应性设计。

在本实施例中，第一膜片101、第二膜片102、第三膜片103和第四膜片104为一体成型，进一步便于绝缘膜1的生产加工，也便于绝缘膜1包覆电芯7。

在本实施例中，第二支撑部10的形状为矩形，三个第二支撑部10的中心在同一水平线上，该水平线为第四膜片104宽度方向的轴线。

实施例5：

如图6所示，和实施例4的不同在于，第四膜片104设置两个第二支撑部10，两个第二支撑部10的中心在同一水平线上，该水平线为第四膜片104长度方向的轴线。

实施例6：

如图7所示，和实施例4的不同在于，第四膜片104设置六个第二支撑部10，六个第二支撑部10按照3×2的矩阵方式布置在第四膜片104上。

实施例7：

如图8所示，和实施例4的不同在于，第一膜片101还设置两个第一支撑部2，第四膜片104设置三个第二支撑部10；两个第一支撑部2的中心在同一水平线上，该水平线为第一膜片101宽度方向的轴线；三个第二支撑部10的中心在同一水平线上，该水平线为第四膜片104宽度方向的轴线。

由实施例1-实施例7可知：

(1)第一支撑部2和第二支撑部10的形状优选为矩形，但不限定为矩形，例如圆形、椭圆形或异形均可，第二支撑部10的高度根据电池的实际生产要求来定。

(2)第一膜片101上设置第一支撑部2，第一支撑部2既能抵靠电芯7和顶盖，防止电池装车后车辆颠簸而造成的电芯7和顶盖接触而短路，也能在电池倒置装车后对电芯7起到支撑作用，防止电芯7的自重压塌极耳而造成极耳倒插电芯7的内部。

(3)第四膜片104上设置第二支撑部10，第二支撑部10既能防止电芯7的底部与壳体8的底部接触而短路，也能抬高电芯7，防止电芯7的底角与壳体8的底角发生干涉。

(4)多个第一支撑部2可以按照M×N的矩阵方式设置于第一膜片101，多个第二支撑部10可以按照M×N的矩阵方式设置于第四膜片104，M≥1，N≥1。

实施例8：

一种电芯，包括一用于引出极耳的极耳引出端面，与极耳引出端面相对设置的底面，以及位于电芯周侧的侧面；电芯7包覆有如实施例1-3所提供的绝缘膜1。

其中，第一膜片101包覆电芯的极耳引出端面，第二膜片102和第三膜片103分别包覆电芯的两个相对的侧面。

具体的，电芯为长方体结构，具有两个相对设置第一侧面以及两个相对设置的第二侧面，所述第一侧面的面积大于第二侧面的面积。第二膜片102完全包覆其中一个第一侧面，第三膜片103完全包覆另一个第一侧面。

实施例9：

与实施例8不同的是，本实施例中的电芯7包覆的是如实施例4-6所述的绝缘膜，第四膜片104包覆电芯7的底面。

实施例10：

与实施例9不同的是，本实施例中的电芯7包覆的是如实施例7所述的绝缘膜，第四膜片104包覆电芯7的底面。

实施例11：

如图9所示，一种电池，包括壳体8和如实施例8所提供的电芯7，壳体8内安装有电芯7。

还包括顶盖，焊接固定在壳体8的开口处。顶盖包括顶盖片3、正极极柱4、负极极柱5和防爆阀6，正极极柱4、负极极柱5和防爆阀6均设置在顶盖片3上，正极极柱4连接电芯7的正极极耳，负极极柱5连接电芯7的负极极耳。

还包括底托板9，设置在壳体8内，支承电芯7的底部。

具体地，

电芯7包覆绝缘膜1后被放入壳体8内，其中，第一支撑部2位于电芯7的上方，用于抵住电芯7和顶盖片3，取代顶盖片3与电芯7之间的下塑胶，保证电芯7在受到震动后不会触碰到顶盖片3，引发短路风险；底托板9位于电芯7下方，用于支撑电芯7，防止与壳体8底部接触，造成短路。

在将壳体8与顶盖焊接后，注入电解液，最后将电池完全密封即可。本实施例中的电池通过在第一膜片101上设置支撑部，从而能够取消下塑胶。

实施例12

如图10所示，与实施例11的不同在于，本实施例的电池所使用的电芯7为实施例9所提供的电芯。在本实施例中，电芯7与顶盖片3之间设置有下塑胶11，第二支撑部2位于电芯7与壳体8底部之间,能够支撑并抬高电芯7，从而能够取消现有的底托板。

实施例13：

如图11所示，与实施例11的不同在于，本实施例的电池所使用的电芯7为实施例10所提供的电芯。在本实施例中，增加了位于电芯与壳体底部之间的第二支撑部10，其能够支撑并抬高电芯7，从而能够取消现有的底托板。本实施例通过第一支撑部2和第二支撑部10，既能取消下塑胶也能取消底托板。

实施例14：

一种用电设备，包括如实施例11-13所提供的电池。

本实用新型实施例的用电设备，包括电池。用电设备可以是汽车、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。汽车可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电设备不做特殊限制。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种绝缘膜，其特征在于：包括：

第一膜片、第二膜片和第三膜片，所述第二膜片和所述第三膜片分别连接至所述第一膜片的两个相对的侧边，所述第一膜片和所述第二膜片可相对弯折，所述第一膜片和所述第三膜片可相对弯折，弯折后的第二膜片和第三膜片相对设置；所述第一膜片设置至少一个支撑部；

或者，第一膜片、第二膜片、第三膜片和第四膜片，所述第二膜片和所述第三膜片分别连接至所述第一膜片的两个相对的侧边，所述第四膜片和所述第一膜片分别连接至所述第三膜片的两个相对的侧边；所述第一膜片和所述二膜片可相对弯折，所述第一膜片和所述第三膜片可相对弯折，所述第三膜片和所述第四膜片可相对弯折，弯折后的第二膜片和第三膜片相对设置，弯折后的第一膜片和第四膜片相对设置；所述第一膜片和/或所述第四膜片设置至少一个支撑部。

2.根据权利要求1所述的绝缘膜，其特征在于：所述第一膜片和/或所述第四膜片形成有凸台，所述凸台用作所述支撑部。

3.根据权利要求1所述的绝缘膜，其特征在于：所述支撑部的材质为塑胶；所述支撑部与所述绝缘膜的连接方式为热熔、胶粘、一体成型中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的绝缘膜，其特征在于：当所述支撑部为多个时，所述支撑部沿所述第一膜片轴线对称分布；和/或，所述支撑部沿所述第四膜片的轴线对称分布。

5.根据权利要求4所述的绝缘膜，其特征在于，当所述支撑部的数量为两个时，两个支撑部位于所述第一膜片沿宽度方向的两端；或者，两个支撑部位于所述第四膜片沿宽度方向的两端。

6.根据权利要求1所述的绝缘膜，其特征在于：所述第一膜片、所述第二膜片和所述第三膜片为一体成型，或者，所述第一膜片、所述第二膜片、所述第三膜片和所述第四膜片为一体成型。

7.根据权利要求1所述的绝缘膜，其特征在于：所述第一膜片和所述第二膜片之间设有第一折痕线；所述第一膜片和所述第三膜片之间设有第二折痕线；所述第三膜片和所述第四膜片之间设有第三折痕线；所有的膜片都能沿其对应的折痕线进行弯折。

8.一种电芯，其特征在于：包括一用于引出极耳的极耳引出端面，与所述极耳引出端面相对设置的底面，以及位于所述电芯周侧的侧面；所述电芯包覆有如权利要求1-7任一项所述的绝缘膜，其中，第一膜片包覆所述电芯的极耳引出端面，第二膜片和第三膜片分别包覆所述电芯的两个相对的侧面，第四膜片包覆所述电芯的底面。

9.一种电池，其特征在于：包括顶盖、壳体和如权利要求8所述的电芯，所述壳体内安装有所述电芯，所述顶盖扣合在所述壳体的开口处；

当绝缘膜包覆在所述电芯上时，第一膜片上的支撑部朝向所述顶盖且与所述顶盖接触，和/或

第四膜片上的支撑部朝向所述壳体的底部且与所述底部接触。

10.一种用电设备，其特征在于：包括如权利要求9所述的电池。

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