CN219246869U - 能够及时排气的电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种能够及时排气的电池，包括电芯与预埋于电芯封印处的排气阀组件，排气阀组件包括第一排气部、第一连接通道和第二排气部，第一排气部位于电芯内部，第二排气部位于电芯外部；其中，第二排气部包括第一腔室、密封件和弹性件，密封件抵接于第一连接通道的一端并使得第一排气部形成密封或者密封件与第一连接通道之间产生间隙以使得第一腔室连通第一连接通道。根据本实用新型实施例能够实现有效的及时排气，该电池在制程过程中不需要使用气袋、节省了原材料成本和DEGAS设备成本，且及时排气降低了气袋鼓胀攻击铝塑膜造成腐蚀风险，减小化成产气、老化产气和分容产气造成的极片褶皱和析锂风险。

Description

能够及时排气的电池

技术领域

本实用新型涉及一种锂离子电池领域，尤其涉及能够及时排气的电池。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高和轻量化的特点，该特点推动了新能源汽车的发展。锂离子电池主要在化成和老化过程中产气，内部的气体逐渐增加。对于软包电池，制程过程中产生的气体不断积聚在铝塑膜的气袋以及极片和隔膜的间隙中，累积的产气不能及时排出，可能会冲击外壳和极片表面，最终导致绝缘不良、极片表面析锂和SEI膜成膜不稳定，严重影响电池的电性能，电池自放电大，甚至造成安全隐患。因此，如何在制程中排出内部气体显得尤为重要。

目前软包等软质壳体类电池采用多次DEGAS、增大铝塑膜气袋和安装自动排气阀等方案进行储存或排除气体。多次DEGAS影响成膜过程，且需要增加设备。增大铝塑膜气袋大大提高了材料成本。而安装自动排气阀是在铝塑膜气袋膨胀较大程度后，产生较大的内部气压才能主动排气，排气不及时，主动排气前可能已经导致绝缘不良、极片表面析锂和SEI膜成膜不稳定。

因此，在制程中如何使得软包电池能够及时排气是亟需解决的。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能够及时排气的电池。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

根据本实用新型实施例的能够及时排气的电池，应用于制程过程中，包括电芯与预埋于所述电芯封印处的排气阀组件，所述排气阀组件包括第一排气部、第一连接通道和第二排气部，所述第一连接通道的两端分别连接所述第一排气部与第二排气部，所述第一排气部位于所述电芯内部，所述第二排气部位于所述电芯外部，所述第一连接通道与所述电芯的铝塑膜形成密封，所述第一连接通道连通所述第二排气部；

其中，所述第二排气部包括第一腔室、密封件和弹性件，所述密封件与弹性件位于所述第一腔室内，所述弹性件的一端与所述密封件连接，另一端连接所述第一腔室的壳体上，且所述密封件抵接于所述第一连接通道的一端并使得所述第一排气部形成密封或者所述密封件与所述第一连接通道之间产生间隙以使得所述第一腔室连通所述第一连接通道。

进一步的，所述排气阀组件还包括负压泵，所述负压泵可连通所述第一腔室，所述密封件在所述负压泵的作用下与所述第一连接通道之间产生间隙，以使得所述第一排气部中的气体流入所述第一腔室。

进一步的，所述第二排气部还包括外接件，所述第一腔室包括第一连接部，所述外接件的一端匹配所述第一连接部，另一端连通所述负压泵；

所述第一连接部包括连接板，所述连接板的四周连接所述壳体内壁，所述连接板与所述弹性件的另一端连接。

进一步的，所述连接板上设有多个第一通孔，所述外接件上设有多个插件，所述插件插入所述第一通孔以使得所述第一腔室形成密封。

进一步的，所述第一通孔的形状为圆形、三角形、四边形或五边形。

进一步的，所述壳体延伸形成有第二连接部，所述第二连接部匹配所述外接件的外形。

进一步的，所述第二排气部至少包括两层挡板，所述挡板上设有多个第二通孔。

进一步的，所述第一排气部与第二排气部为圆锥台结构，所述第一连接通道的两端分别连接所述圆锥台结构的顶部。

进一步的，所述密封件为球形、或圆锥形。

进一步的，所述第一连接通道外壁与所述电芯的铝塑膜连接处的材料相同。

本实用新型的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：

本实用新型公开的能够及时排气的电池，利用弹性件使得密封件抵接于壳体上实现第一排气部的密封，当第一排气部内产生气体，第一排气部与第一腔室形成压强差，密封件与第一连接通道之间产生间隙，且第一排气部内的气体排入第一腔室，实现有效的及时排气，该电池在制程过程中不需要使用气袋、节省了原材料成本和DEGAS设备成本，且及时排气降低了气袋鼓胀攻击铝塑膜造成腐蚀风险，减小化成产气、老化产气和分容产气造成的极片褶皱和析锂风险。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的能够及时排气的电池的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的能够及时排气的电池中排气阀组件的结构示意图；

图3a为本实用新型一实施例提供的能够及时排气的电池中的连接板的结构示意图；

图3b为本实用新型另一实施例提供的能够及时排气的电池中的连接板的结构示意图；

图3c为本实用新型另一实施例提供的能够及时排气的电池中的连接板的结构示意图；

图3d为本实用新型另一实施例提供的能够及时排气的电池中的连接板的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的能够及时排气的电池中的挡板的结构示意图；

图5a为本实用新型实施例提供的能够及时排气的电池中的第二排气部内部结构示意图；

图5b为本实用新型另一实施例提供的能够及时排气的电池中的第二排气部内部结构示意图。

附图标记：

10、电芯；20、排气阀组件；210、第一排气部；211、挡板；2111、第二通孔；220、第二排气部；221、第一腔室；222、密封件；2221、球形密封块；2222、锥形密封块；223、弹性件；2231、弹簧；224、壳体；225、连接板；2251、圆形通孔；2252、三角形通孔；2253、四边形通孔；2254、五边形通孔；226、第二连接部；230、第一连接通道；231、第一连接通道外壁。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在电池的制程过程中，对电池的组装主要包括层叠或卷绕型电芯10入壳、排气阀定位和顶侧边铝膜封装。在电池的制程过程中还包括注液、浸润、化成、老化、分容和精封。在浸润、化成、老化及分容时电池产生气体，需要将排气阀打开以及时排出气体。

针对上述技术问题，本实用新型实施例提供的能够及时排气的电池通过将排气阀预埋在电芯10的封印处，为后续在制程过程中及时进行排气操作提供便利。该排气阀利用弹性件223使得密封件222抵接于壳体224上实现第一排气部210的密封，当第一排气部210内产生气体，第一排气部210与第一腔室221形成压强差，密封件222离开第一连接通道230，且第一排气部210内的气体排入第一腔室221，实现有效的及时排气，该电池在制程过程中不需要使用气袋、节省了原材料成本和DEGAS设备成本，且及时排气降低了气袋鼓胀攻击铝塑膜造成腐蚀风险，减小化成产气、老化产气和分容产气造成的极片褶皱和析锂风险。

下面首先结合附图具体描述根据本实用新型实施例的一种能够及时排气的电池。

具体的，如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种能够及时排气的电池，包括电芯10与预埋于所述电芯10封印处的排气阀组件20，所述排气阀组件20包括第一排气部210、第一连接通道230和第二排气部220，所述第一连接通道230的两端分别连接所述第一排气部210与第二排气部220，所述第一排气部210位于所述电芯10内部，所述第二排气部220位于所述电芯10外部，所述第一连接通道230与所述电芯10的铝塑膜形成密封，所述第一连接通道230连通所述第二排气部220。

其中，所述第二排气部220包括第一腔室221、密封件222和弹性件223，所述密封件222与弹性件223位于所述第一腔室221内，所述弹性件223的一端与所述密封件222连接，另一端连接所述第一腔室221的壳体224上，且所述密封件222抵接于所述第一连接通道230的一端并使得所述第一排气部210形成密封或者所述密封件222与所述第一连接通道230之间产生间隙以使得所述第一腔室221连通所述第一连接通道230。

也就是说，密封件222在弹性件223的作用下抵接于第一连接通道230的一端，以使得第一排气部210与第二排气部220形成密封。而当第一排气部210中产生气体也即第一排气部210中的压强大于第二排气部220中的压强，密封件222在压强差的作用下发生移动同时使得弹性件223发生形变，进而连通第一排气部210、第一连接通道230和第二排气部220，第一排气部210中的气体排入第二排气部220即第一腔室221内。

需要说明的是：密封件222是基于第一排气部210与第二排气部220中的压强差而发生移动，而压强差的具体数值将根据弹性件223施加于密封件222上力的大小来决定。也就是说，根据具体情况设定弹性件223施加于密封件222上力的大小，比如：第一排气部210中产生气体的体积，基于此以确定何时触发密封件222移动。及时排气降低了气袋鼓胀攻击铝塑膜造成腐蚀风险，减小化成产气、老化产气和分容产气造成的极片褶皱和析锂风险。

在一实施例中，所述排气阀组件20还包括负压泵，所述负压泵可连通所述第一腔室221，所述密封件222在所述负压泵的作用下与所述第一连接通道230之间产生间隙，以使得所述第一排气部210中的气体流入所述第一腔室221。

负压泵位于第二排气部220的外部，负压泵用于主动将第一腔室221产生负压，以使得弹性件223收缩，密封件222与第一连接通道230之间产生间隙，第一腔室221连通第一排气部210，进而使得第一排气部210中产生的气体流入第一腔室221。负压泵能够有效随时对电芯10进行排气，避免无需等到第一排气部210中产气到设定值才能排气的情况出现，进一步提高了对电芯10排气的及时性与随时性。

在一实施例中，所述第二排气部220还包括外接件，所述第一腔室221包括第一连接部，所述外接件的一端匹配所述第一连接部，另一端连通所述负压泵。

所述第一连接部包括连接板225，所述连接板225的四周连接所述壳体224内壁，所述连接板225与所述弹性件223的另一端连接。

也就是，利用外接件使得第一腔室221密封且连通负压泵，以提高第一腔室221产生负压的准确性与高效性。连接板225提高外接件与第一腔室221的密封效果。

进一步的，所述连接板225上设有多个第一通孔，所述外接件上设有多个插件，所述插件插入所述第一通孔以使得所述第一腔室221形成密封。

通过连接板225上的多个第一通孔匹配外接件上的多个插件，进一步提高负压泵对第一腔室221产生负压的精准性与高效性。也就是说，第一通孔匹配插件提高第一腔室221的密封效果，提高负压泵对其产生负压值的准确性，进一步提高第一腔室221与第一排气部210之间的压强差的精准性，也即提高了电芯10何时排气的精准性。

进一步的，如图3a至3d所示，所述第一通孔的形状为圆形、三角形、四边形或五边形。圆形通孔2251、三角形通孔2252、四边形通孔2253或者五边形通孔2254匹配插件的形状，以使得外接件与第一腔室221形成密封，提高第一腔室221产生负压效果。

在一实施例中，如图2所示，所述壳体224延伸形成有第二连接部226，所述第二连接部226匹配所述外接件的外形。第二连接部226使得外接件能够快速与连接板225进行匹配。

进一步的，壳体224与外接件具有一定磁性，且壳体224与外接件带有相互吸引的磁性，如此进一步提高壳体224与外接件的匹配效率。

在一实施例中，所述第一排气部210与第二排气部220为圆锥台结构，所述第一连接通道230的两端分别连接所述圆锥台结构的顶部。

也就是说，第一排气部210、第二排气部220和第一连接通道230形成两端宽中间细的通道，以使得气体流至第一连接通道230处时气流的速度最大，能够有效避免电芯10中的电解液结晶导致的堵塞问题。

第一排气部210与第二排气部220还可以为其他形状结构，比如圆柱体结构等。

在一实施例中，如图4所示，所述第二排气部220至少包括两层挡板211，所述挡板211上设有多个第二通孔2111。第二通孔2111的大小与数量根据具体情况进行设定，本实用新型实施例不做限定。至少两层挡板211能够有效的防止电解液结晶和抽出，并有利于电解液回流至电芯10内部。

在一实施例中，如图5a和5b所示，所述密封件222为球形、或圆锥形。球形密封块2221或锥形密封块222能够更好的匹配圆锥形结构的第二排气部220，以进一步提高其与第一连接通道230的密封效果。

当然密封件222的形状依附于第二排气部220与第一连接通道230的结构，本实用新型实施例中的密封件222还可以为其他结构，以密封效果佳为前提。

弹性件223优选为弹簧2231，弹簧2231结构简单，当然并不仅限于此。

在一实施例中，如图2所示，所述第一连接通道外壁231与所述电芯10的铝塑膜连接处的材料相同。

第一连接通道外壁231材料为PP材质，在170°至200°的温度下第一连接通道230的外壁与铝塑膜的PP层具有很好的相溶性，形成较好的封装密封性。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种能够及时排气的电池，应用于制程过程中，其特征在于，包括电芯与预埋于所述电芯封印处的排气阀组件，所述排气阀组件包括第一排气部、第一连接通道和第二排气部，所述第一连接通道的两端分别连接所述第一排气部与第二排气部，所述第一排气部位于所述电芯内部，所述第二排气部位于所述电芯外部，所述第一连接通道与所述电芯的铝塑膜形成密封，所述第一连接通道连通所述第二排气部；

其中，所述第二排气部包括第一腔室、密封件和弹性件，所述密封件与弹性件位于所述第一腔室内，所述弹性件的一端与所述密封件连接，另一端连接所述第一腔室的壳体上，且所述密封件抵接于所述第一连接通道的一端并使得所述第一排气部形成密封或者所述密封件与所述第一连接通道之间产生间隙以使得所述第一腔室连通所述第一连接通道。

2.如权利要求1所述的能够及时排气的电池，其特征在于，所述排气阀组件还包括负压泵，所述负压泵可连通所述第一腔室，所述密封件在所述负压泵的作用下与所述第一连接通道之间产生间隙，以使得所述第一排气部中的气体流入所述第一腔室。

3.如权利要求2所述的能够及时排气的电池，其特征在于，所述第二排气部还包括外接件，所述第一腔室包括第一连接部，所述外接件的一端匹配所述第一连接部，另一端连通所述负压泵；

所述第一连接部包括连接板，所述连接板的四周连接所述壳体内壁，所述连接板与所述弹性件的另一端连接。

4.如权利要求3所述的能够及时排气的电池，其特征在于，所述连接板上设有多个第一通孔，所述外接件上设有多个插件，所述插件插入所述第一通孔以使得所述第一腔室形成密封。

5.如权利要求4所述的能够及时排气的电池，其特征在于，所述第一通孔的形状为圆形、三角形、四边形或五边形。

6.如权利要求3所述的能够及时排气的电池，其特征在于，所述壳体延伸形成有第二连接部，所述第二连接部匹配所述外接件的外形。

7.如权利要求1所述的能够及时排气的电池，其特征在于，所述第二排气部至少包括两层挡板，所述挡板上设有多个第二通孔。

8.如权利要求1所述的能够及时排气的电池，其特征在于，所述第一排气部与第二排气部为圆锥台结构，所述第一连接通道的两端分别连接所述圆锥台结构的顶部。

9.如权利要求1所述的能够及时排气的电池，其特征在于，所述密封件为球形、或圆锥形。

10.如权利要求1所述的能够及时排气的电池，其特征在于，所述第一连接通道外壁与所述电芯的铝塑膜连接处的材料相同。

Images