CN219267770U - 一种电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池，包括电芯和壳体，壳体具有封边和容纳电芯的腔体，封边具有沿其厚度方向裁切的切面；封边沿壳体的侧面向上延伸，封边靠近电芯的一侧表面为第一封边，封边背离电芯的一侧表面为第二封边，第二封边的切面高于第一封边的切面，第二封边高于第一封边的切面的部分与壳体的侧面粘接，并包裹第一封边的切面。本实用新型解决了现有电池的封边绝缘性不理想和电池的体积空间利用率低的问题。

Description

一种电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池。

背景技术

锂离子电池具有高能量密度、高循环性能、高电压、低自放电和重量轻等优点，被广泛应用于笔记本电脑、数码相机、手机和手表等各种便携式电子产品中。随着电子产品智能化、集成化和轻薄化的发展趋势，人们对锂离子电池的性能的要求也越来越高，尤其是对锂离子电芯的能量密度和安全性能等需求也越来越高。

目前锂离子电池大多采用铝塑膜作为电池壳体，所采用的铝塑膜通常为复合膜，铝塑膜包括绝缘保护层、金属层和热封层，金属层位于绝缘保护层和热封层之间。现有技术中，锂离子电池的铝塑膜在封装时，将复合膜对折在一起，从而将锂电芯完全包裹，同时使锂电芯的电极端子伸出，然后将对折的铝塑膜通过热封的方式密封，使铝塑膜的热封层熔合在一起，从而形成密封边，然后对多余的密封边进行裁切，使多余的部分去除。由于裁切后裸露在外侧的金属层的断面存在着接触外部电子元器件短路或腐蚀的风险。为了解决该问题，现有技术中，通常会将密封边进行翻折，并通过胶带将折边固定在封装侧壁，但是这样会增加电池的宽度，胶带增加电池的厚度，占用电池的空间体积，影响空间利用率，导致锂离子电池的能量密度损失。此外，由于应力的存在，使翻折区容易弹开，电池短路或腐蚀的风险仍没有彻底解决。

因此，急需对电池进行改进，使其能够有效保证封边的绝缘性和提高电池体积空间利用率。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有电池的封边绝缘性不理想和电池的体积空间利用率低的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种电池，包括电芯和壳体，所述壳体具有封边和容纳所述电芯的腔体，所述封边具有沿其厚度方向裁切的切面；

所述封边沿所述壳体的侧面向上延伸，所述封边靠近所述电芯的一侧表面为第一封边，所述封边背离所述电芯的一侧表面为第二封边，所述第二封边的切面高于所述第一封边的切面，所述第二封边高于所述第一封边的切面的部分与所述壳体的侧面粘接，并包裹所述第一封边的切面。

进一步地，所述壳体包括绝缘保护层、金属层和热封层，所述第二封边靠近所述电芯的一侧表面为所述热封层，所示热封层具有粘性。

进一步地，所述壳体的侧面和所述第二封边之间设置有粘结层，所述粘结层粘接所述第二封边和所述壳体的侧面。

进一步地，所述粘结层的下边沿至少包裹所述第一封边的切面。

进一步地，所述粘结层的上边沿高于所述第二封边的切面，或，所述粘结层的上边沿与所述第二封边的切面齐平。

进一步地，所述第二封边朝所述壳体的侧面弯折，所述粘结层的上边沿包裹所述第二封边的切面。

进一步地，所述第一封边的顶面的高度低于或者等于所述壳体的顶面的高度。

进一步地，所述粘结层的上边沿的高度低于或者等于所述壳体的顶面的高度。

进一步地，沿所述电池的宽度方向，所述粘结层的宽度小于所述第二封边与所述壳体的侧面之间的间距。

进一步地，所述第一封边的切面的形状为弧形状、斜线状或平直状，和/或，所述第二封边的切面的形状为弧形状、斜线状或平直状。

本实用新型所述的电池，通过对封边的结构进行改进，提高了封边的密封强度，能够有效包裹住金属层，提高了锂离子电池封边的绝缘性，并且第二封边直接与壳体的侧面粘接，增强了第二封边与壳体粘接的稳固性，能够减小或消除第二封边弯折产生的应力，避免弯折后的封边弹开的问题，提高了电池的绝缘性和使用的安全性；此外，该电池的封边还能尽量减小锂电池占用的空间，能够提升锂电池的能量密度。

附图说明

图1为现有技术中的电池的第一种结构示意图；

图2为现有技术中的电池的第二种结构示意图；

图3为本实用新型实施例中提供的电池的第一种结构示意图；

图4为本实用新型实施例中提供的电池的第二种结构示意图；

图5为图3的封边弯折前电池的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中提供的铝塑膜的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中第二封边和壳体的侧边粘接的一种结构示意图。

附图标记说明：

100-电芯；200-壳体；210-腔体；220-第一封边；221-第一切面；230-第二封边；231-第二切面；240-铝塑膜；241-绝缘保护层；242-金属层；243-热封层；300-绝缘胶带；400-粘结层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、详尽地描述。在本实用新型地描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“垂直”、“水平”、“顶”、“底”、“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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。此外，在本实用新型的描述中，“至少一个”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，术语“在上述实施例的基础上”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个优选实施例或优选示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

结合图6所示，电池的壳体200通常采用两层铝塑膜240制成，两层铝塑膜240之间形成容纳电芯100的腔体210，铝塑膜240包括外层的绝缘保护层241、中间的金属层242以及内层的热封层243，金属层242位于绝缘保护层241和热封层243之间。铝塑膜240通过热塑工艺密封会形成封边。由于封边中的铝塑膜240的金属层242经过裁切后裸露在外，容易与外部电子元器件接触，从而导致元器件短路，带来安全隐患。现有技术中为保证封边绝缘，通常采用如下两种方法进行处理：1、将封边进行翻折一次后，第一封边220和第二封边230的切面齐平，将弯折后的封边用绝缘胶带300与壳体200的侧面固定，如图1所示；2、将封边沿电芯100的侧边进行连续两次的翻折，第一封边220和第二封边230的切面齐平，使得裸露的金属层242的切面置于折弯内侧，从而避免了金属层242与外界接触，起到绝缘的作用，再将弯折后的封边用绝缘胶带300与壳体200的侧面固定，如图2所示。但上述两种结构存在以下问题：1、对封边进行弯折后，封边的重叠部分会占用锂电池的宽度空间，影响锂电池的能量密度；采用绝缘胶纸300将封边固定，绝缘胶纸300增加了锂电池的厚度，影响锂电池的能量密度，此外，由于应力的存在，仅仅使用绝缘胶带300固定翻折区，使翻折区容易弹开，电池短路或腐蚀的风险仍没有彻底解决。

鉴于上述背景，本申请的实施例提供了一种电池，只在解决上述问题。

结合图3至图5所示，本申请的实施例提供了一种电池，包括电芯100和壳体200，壳体200具有封边和容纳电芯100的腔体210，封边具有沿其厚度方向裁切的切面；

封边弯折并沿壳体200的侧面向上延伸，封边包括第一封边220和第二封边230，第一封边220靠近电芯100的一侧表面设置，第二封边230背离电芯100的一侧表面设置，第一封边220具有沿其厚度方向裁切的第一切面221，第二封边230具有沿其厚度方向裁切的第二切面231，沿电池的高度方向，第二切面231高于第一切面221，也即，第二封边230的切面高于第一封边220的切面；第二封边230高于第一切面221的部分与壳体200的侧面粘接，并包裹第一封边220的第一切面221。

壳体200采用两层铝塑膜240制成，两层铝塑膜240之间形成容纳电芯100的腔体210，铝塑膜240包括绝缘保护层241、金属层242以及热封层243，金属层242位于绝缘保护层241和热封层243之间。第一封边220和第二封边230沿其厚度方向裁切的切面具有裸露在外的金属层242，金属层242因具有良好的导电性在于外部电子元器件接触时，会导致元器件短路，影响电池的使用寿命。

本实施例中，通过使第一封边230的第二切面231高于第一封边220的第一切面221，第二封边230高于第一切面221的部分与壳体220的侧面粘接，增强了第二封边230与壳体220粘结的稳固性，使第二封边230可以固定于壳体220上，能够减小或消除第二封边230弯折产生的应力，从而避免弯折后的第二封边230弹开，后续再对第二封边230的第二切面231进行绝缘处理，便可避免裁切后的第二切面231裸露在外的金属层242与外部电子元器件接触，导致元器件短路，或者裸露在外的金属层242被腐蚀，从而能够达到彻底解决电池短路或腐蚀的风险；此外，第二封边230高于第一切面221的部分与壳体200的侧面粘接后将第一切面221包裹，使得第一切面221绝缘，避免了经过裁切后的第一切面221裸露在外的金属层242与外部电子元器件接触，导致元器件短路，或者裸露在外的金属层242被腐蚀，提高了电池的绝缘性和使用的安全性。

图5为第一封边220和第二封边230弯折之前电池的结构示意图。结合图5所示，第一封边220和第二封边230不齐平，第一封边220的宽度小于第二封边230的宽度，第一切面221为第一封边220沿其厚度方向的裁切面，第二切面231为第二封边230沿其厚度方向的裁切面，第一封边220和第二封边230弯折90°后，位于壳体200的侧面并沿壳体200的侧面向上延伸，且沿电池的高度方向，第二切面231高于第一切面221。

本实施例中包括但不限于通过激光或切刀等方式裁切第一封边220，使第一封边220的宽度小于第二封边230的宽度。

本实施例中，第一封边220的第一切面221为第一封边220的高度最高的位置，第二封边230的第二切面231高于第一切面221，也就是第一封边220低于第二封边230，而第二封边230的高度低于或者等于壳体200的顶面的高度，也即，第二封边230高度最高的位置不超过壳体200的顶面，从而避免了第一封边220和第二封边230的高度增大导致电池的体积过大，提高了电池的能量密度。具体地，结合图3所示，第二封边230的高度最高的位置为第二切面231；结合图4所示，第二封边230的高度最高的位置为第二封边230的弯折段。

需要说明的是，图3中的x轴方向代表电池的宽度方向，图3中的y轴方向代表电池高度方向或厚度方向。

本实施例中，壳体200采用两层铝塑膜240制成，而第一封边220和第二封边230形成封边，也即，第一封边220和第二封边230都由一层铝塑膜240制成，每层铝塑膜240均包括绝缘保护层241、金属层242以及热封层243，金属层242位于绝缘保护层241和热封层243之间。第二封边230靠近电芯100的一侧表面为热封层243，第二封边230通过热压密封时，第二封边230的热封层243具有粘性，能够使第二封边230高于第一切面221的部分与壳体200的侧面粘接，而第二封边230与第一封边220相对设置的部分则与第一封边220粘结，并能包裹第一封边220的第一切面221。

在上述实施例的基础上，壳体200的侧面和第二封边230之间设置有粘结层400，粘结层400粘接第二封边230和壳体200的侧面，具体地，结合图7所示，第二封边230的热封层243与粘结层400熔合，从而能够将第二封边230和壳体200的侧面更稳固地粘结在一起，对第二封边230的粘结效果更好，可以提高电池固定的稳定性。

在上述实施例的基础上，粘结层400的下边沿至少包裹第一封边220的切面，也即，粘结层400靠近第一封边220的一侧包裹第一封边220的第一切面221，由此，长时间使用后也能确保第一切面221的绝缘效果，提高电池的使用寿命和使用的稳定性。

本实施例中，可以对第二封边230的第二切面231贴绝缘胶带，以对第二封边230的第二切面231进行绝缘处理，从而避免裁切后的第二切面231裸露在外的金属层242与外部电子元器件接触，导致元器件短路，或者裸露在外的金属层242被腐蚀，从而能够达到彻底解决电池短路或腐蚀的风险。

但是在第二封边230的第二切面231贴绝缘胶带存在增加锂电池的宽度，影响锂电池的能量密度，为了能够保证第二切面231的绝缘效果，又能避免影响锂电池的能量密度，结合图3所示，在上述实施例的基础上，可以设置粘结层400的上边沿高于第二封边230的第二切面231，或者，粘结层400的上边沿与第二封边230的第二切面231齐平，也即，粘结层400远离第一封边220的一侧高于或者齐平于第二封边230的第二切面231，由此，在热压密封时，粘结层400熔融后能够包裹第二封边230的第二切面231，确保了第二切面231的绝缘效果，也能避免使用绝缘胶带，从而避免影响锂电池的能量密度。

结合图4所示，在上述实施例的基础上，还可以将第二封边230朝壳体200的侧面弯折，使粘结层400的上边沿包裹第二封边230的切面，具体地，可以将第二封边230向内翻折180°，使粘结层400的上边沿包裹第二封边230的第二切面231，粘结层400的下边沿包裹第一封边220的第一切面221，由此，第一切面221和第二切面231均被粘结层400包裹，能够确保第一切面221和第二切面231的绝缘效果，也能避免使用绝缘胶带，从而避免影响锂电池的能量密度。

在上述实施例的基础上，粘结层400的上边沿的高度低于或者等于壳体200的顶面的高度，也即，粘结层400的上边沿的高度不超过壳体200的顶面的高度，从而避免了粘结层400的高度增大导致电池的体积过大，提高了电池的能量密度。若粘结层400的上边沿高于第二封边230的第二切面231，则可以设置为粘结层400的上边沿略高于第二切面231，但粘结层400的上边沿不超过壳体200的顶面，例如：粘结层400的上边沿比第二切面231高0.2mm至0.5mm，但粘结层400的上边沿不超过壳体200的顶面。

在上述实施例的基础上，沿电池的宽度方向，粘结层400的宽度小于或者等于第二封边230与壳体200的侧面之间的间距，结合图3和图5所示，第二封边230与壳体200的侧面之间的间距为L1，粘结层400的宽度为L2，则L2≤L1，由此，能够避免粘结层400的宽度太大导致电池的体积过大，影响电池的能量密度。

本实施例中，第一封边220的第一切面221的形状可以为弧形状、斜线状或平直状，第二封边230的第二切面231的形状可以为弧形状、斜线装或平直状，本实施例中对第一切面221和第二切面231的形状不做进一步地限定，本领域的技术人员可以根据实际情况进行设置。

为说明本实施例的封边对电池的能量密度和密封效果的改善情况，本实施例示出一例对照实验，该实验包括两组实验组和一组对照组，对照组和实验组除封边的设置不同外，外壳的尺寸等其他变量完全相同，其中，电池的长度可以为电池长度为76㎜，宽度为64㎜，厚度为5.7㎜，铝塑膜厚度为113μm，对照组和实验组具体设置如下：

实验组1：在电池进行二封时，将电池的封边留宽，第一封边220留宽1.368～2.708mm，第二封边230留宽4.56mm～5.415mm，即第一封边220和第二封边230不齐平，且第一封边220和第二封边230弯折90°后，第二切面231高于第一切面221，通过粘结层400将第二封边230高于第一切面221的部分与壳体200的侧面粘接，并包裹第一切面221，粘结层400的宽度可以设置为1.824mm至4.874mm，厚度＜113μm，具体结构图如图3所示。

实验组2：与实施例1中的设置相同，区别在于，将第一封边220和第二封边230弯折90°后，再将第二封边230向内翻折180°，第二封边230向内翻折的宽度可以为1.368～2.708㎜，使粘结层400的上边沿包裹第二切面231，粘结层400的下边沿包裹第一切面221，具体结构图如图4所示。

对照组：在电池进行二封时，将电池的封边留宽，第一封边220和第二封边230齐平，且第一封边220和第二封边230弯折90°后，第一切面221和第二切面231齐平，然后用绝缘胶带300将弯折后的两个封边与壳体200的侧面固定，具体结构图如图1所示。

对上述各组制备得到的电池进行能量密度和密封性能测试，得到如表1所示的测试结果

表1实验组和对照组的性能

由表1可得，在本实施例中，采用本实施例结构封边的两个实验组的密封效果好，且电池的能量密度与现有技术相比也有所提升。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括电芯和壳体，所述壳体具有封边和容纳所述电芯的腔体，所述封边具有沿其厚度方向裁切的切面；

所述封边沿所述壳体的侧面向上延伸，所述封边靠近所述电芯的一侧表面为第一封边，所述封边背离所述电芯的一侧表面为第二封边，所述第二封边的切面高于所述第一封边的切面，所述第二封边高于所述第一封边的切面的部分与所述壳体的侧面粘接，并包裹所述第一封边的切面。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述壳体包括绝缘保护层、金属层和热封层，所述第二封边靠近所述电芯的一侧表面为所述热封层，所示热封层具有粘性。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述壳体的侧面和所述第二封边之间设置有粘结层，所述粘结层粘接所述第二封边和所述壳体的侧面。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述粘结层的下边沿至少包裹所述第一封边的切面。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述粘结层的上边沿高于所述第二封边的切面，或，所述粘结层的上边沿与所述第二封边的切面齐平。

6.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述第二封边朝所述壳体的侧面弯折，所述粘结层的上边沿包裹所述第二封边的切面。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一封边的顶面的高度低于或者等于所述壳体的顶面的高度。

8.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述粘结层的上边沿的高度低于或者等于所述壳体的顶面的高度。

9.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，沿所述电池的宽度方向，所述粘结层的宽度小于所述第二封边与所述壳体的侧面之间的间距。

10.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一封边的切面的形状为弧形状、斜线状或平直状，和/或，所述第二封边的切面的形状为弧形状、斜线状或平直状。

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