CN219321417U - 电池结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开了一种电池结构，该电池结构包括壳体、极芯和吸附绝缘片，吸附绝缘片包括相贴合的绝缘层和吸附层，绝缘层包覆与极芯的外侧，用于绝缘隔绝壳体与极芯，吸附层位于极芯的侧壁上，且吸附层的一端与电解液相接触，吸附层的另一端延伸至极芯侧壁的顶部，吸附层能够吸收和释放电解液，以将电解液输送至极芯侧壁的顶部区域，使得极芯侧壁的顶部区域也能够接触到电解液，解决了现有技术中极芯顶部不能接触到电解液的问题。

Description

电池结构

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池结构。

背景技术

作为驱动能源，锂离子电池、刀片电池等电池产品已在新能源交通工具和各类储能元件中广泛应用。

常见的电池产品通常包括电池壳和极芯等部件，极芯设置在电池壳内，电池壳内充注有电解液，而电解液通常集中在电池壳的底部，这使得极芯的底部能够浸润在电解液中，但极芯的顶部不能接触到电解液，这将导致电池在充放电过程中，出现极芯顶部区域发热严重的问题，以及电池内阻升高、电池容量降低、电池功率急剧下降等问题，形成了极大的电池安全隐患。

因此，亟需提出一种电池结构来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池结构，该电池结构的极芯侧壁的顶部区域能够接触电池壳内的电解液。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

电池结构，其特征在于，包括：

壳体，壳体内具有电解液；

极芯，极芯设置在壳体内；

吸附绝缘片，吸附绝缘片包括绝缘层和吸附层，绝缘层与吸附层相贴合，绝缘层包覆与极芯的外侧，绝缘层用于绝缘隔绝壳体与极芯，吸附层位于极芯的侧壁上，吸附层的一端与所述电解液相接触，吸附层的另一端延伸至极芯侧壁的顶部，吸附层能够吸收和释放电解液，以将电解液输送至极芯侧壁的顶部区域。

可选地，极芯具有第一端面，极芯放置在水平面上时，极芯侧壁与水平面垂直，第一端面与水平面相接触，吸附层由极芯侧壁延伸至第一端面。

可选地，极芯还具有第二端面，第二端面与第一端面相对设置，吸附层由极芯侧壁的顶部延伸至第二端面。

可选地，极芯还具有极耳伸出面和第三端面，极耳伸出面与水平面垂直，第三端面与极耳伸出面平行，吸附层由极芯侧壁延伸至第三端面，且位于第三端面的吸附层由第三端面的底部延伸至第三端面的顶部。

可选地，极芯侧壁包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，吸附层具有第一区域层、第二区域层以及第三区域层，第一区域层的数量为三个，其中一个第一区域层覆盖第一端面和第二端面中的一个，第一端面和第二端面中的另一个被另外两个第一区域层覆盖，第二区域层和第三区域层分别覆盖第一侧壁和第二侧壁。

可选地，极芯侧壁包括两个相对设置的第三侧壁，吸附层具有第一区域层和第二区域层，第一区域层的数量为两个，两个第一区域层分别覆盖两个第三侧壁，第二区域层覆盖第一端面。

可选地，极芯侧壁还包括两个相对设置的第四侧壁，第四侧壁与第三侧壁垂直，第一区域层包括三个子区域层，其中一个子区域层覆盖第三侧壁，另外两个子区域层分别位于两个第四侧壁上，且同一个第四侧壁上的两个子区域层相互接触或相互叠压。

可选地，吸附层具有第一区域层、第二区域层以及第三区域层，第一区域层和第二区域层分别覆盖第一端面和第二端面，第三区域层覆盖第三端面，极芯侧壁包括相对设置的第五侧壁和第六侧壁，吸附层还具有四个第四区域，第五侧壁被其中两个第四区域层覆盖，第六侧壁被另外两个第四区域层覆盖。

可选地，吸附层为硅胶层、活性炭层、活性氧化铝层或吸附树脂层中的任一种。

可选地，绝缘层的数量为两层，吸附层夹设于两层绝缘层之间。

有益效果：

本实用新型提供的电池结构设置有吸附绝缘片，该吸附绝缘片包括相贴合的绝缘层和吸附层，吸附层的一端与电解液相接触，吸附层的另一端延伸至极芯侧壁的顶部，且吸附层被配置为能够吸收和释放电解液，进而吸附层能够将电解液输送至极芯侧壁的顶部区域，使得极芯侧壁的顶部区域也能够接触到电解液，解决了现有技术中极芯顶部不能接触到电解液的问题，进而缓解了电池在充放电过程中顶部发热严重、电池内阻升高、电池容量降低以及电池功率急剧下降等问题。

附图说明

图1是实施例一提供的电池结构的爆炸结构示意图；

图2是实施例一提供的吸附绝缘片的局部结构剖视图；

图3是实施例一提供的吸附绝缘片的折叠状态示意图；

图4是实施例一提供的吸附绝缘片的展开状态示意图；

图5是实施例二提供的吸附绝缘片的局部结构剖视图；

图6是实施例三提供的电池结构的结构示意图；

图7是实施例三提供的吸附绝缘片的折叠状态示意图；

图8是实施例三提供的吸附绝缘片的展开状态示意图；

图9是实施例四提供的电池结构的结构示意图；

图10是实施例四提供的吸附绝缘片的折叠状态示意图；

图11是实施例四提供的吸附绝缘片的展开状态示意图。

图中：

100、壳体；200、极芯；210、第一侧壁；230、第三侧壁；240、第四侧壁；250、第五侧壁；260、第二端面；270、极耳伸出面；300、吸附绝缘片；310、绝缘层；311、第一区域层；3111、子区域层；312、第二区域层；313、第三区域层；314、第四区域层；320、吸附层；331、第一预折痕；332、第二预折痕；333、第三预折痕；334、第四预折痕；335、第五预折痕；400、盖板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或成一体；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，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

本实施例提供一种电池结构，该电池结构的极芯侧壁的顶部区域能够接触电池壳内的电解液。

具体地，如图1和图2所示，该电池结构包括壳体100、极芯200、吸附绝缘片300以及盖板400，壳体100内具有电解液，盖板400封堵在壳体100的开口处，极芯200设置在壳体100内，吸附绝缘片300包括绝缘层310和吸附层320，绝缘层310与吸附层320相贴合，绝缘层310包覆于极芯200的外侧，绝缘层310用于绝缘隔绝壳体100与极芯200，吸附层320位于极芯200的侧壁上，吸附层320的一端与电解液相接触，吸附层320的另一端延伸至极芯200侧壁的顶部，吸附层320能够吸收和释放电解液，以将电解液输送至极芯200侧壁的顶部区域。特别说明的是，绝缘层310能满足使壳体100与极芯200绝缘隔绝即可，对绝缘层310的具体结构设计在此不做限定，另外，绝缘层310为本领域较为常见的绝缘结构，其层体表面具有微孔，电解液可以通过微孔渗入到极芯200上。

上述电池结构设置有吸附绝缘片300，该吸附绝缘片300包括相贴合的绝缘层310和吸附层320，吸附层320的一端与电解液相接触，吸附层320的另一端延伸至极芯200侧壁的顶部，且吸附层320被配置为能够吸收和释放电解液，进而吸附层320能够将电解液并输送至极芯200侧壁的顶部区域，使得极芯200侧壁的顶部区域也能够接触到电解液，解决了现有技术中极芯200顶部不能接触到电解液的问题，进而缓解了电池在充放电过程中顶部发热严重、电池内阻升高、电池容量降低以及电池功率急剧下降等问题。可以理解的是，极芯200顶部包括极芯200侧壁的顶部区域和极芯200的顶部端面，同样地，极芯200底部包括极芯200侧壁的底部区域和极芯200的底部端面。

可选地，吸附层320为硅胶层、活性炭层、活性氧化铝层或吸附树脂层中的任一种，以实现吸附层320吸收和释放电解液的效果，需要说明的是，上述硅胶层、活性炭层、活性氧化铝层以及吸附树脂层的具体组分和制备工艺均为本领域较为常见的现有技术，此处不再赘述。

可选地，绝缘层310为PP(聚丙烯)层、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)层或PC(聚碳酸酯)层，使得绝缘层310能够具有较好的绝缘效果，需要说明的是，PP层、PET层以及PC层的具体组分和制备工艺均为本领域较为常见的现有技术，此处不再赘述。需要说明的是，吸附层320可以是涂覆在绝缘层310上的，也可以是粘贴在绝缘层310上的，只要是能够实现将吸附层320与绝缘层310相贴合即可。

可选地，如图1和图2所示，极芯200具有第一端面，极芯200放置在水平面上时，极芯200侧壁与水平面垂直，第一端面与水平面相接触，吸附层320由极芯200侧壁延伸至第一端面，使得吸附层320能够充分吸收位于壳体下部区域的电解液，并将电解液输送至极芯200侧壁的顶部区域，需要说明的是，本实施例中，上述极芯200为方形极芯，当然，在其他实施方案中，极芯200也可以是圆柱形极芯或其他形状的极芯如六边形极芯等，在此不一一列举。

进一步地，本实施例提供的电池结构为刀片式电池结构，如图1和图2所示，极芯200还具有第二端面260，第二端面260与第一端面相对设置，进一步的，第二端面260可与水平面平行设置，吸附层320由极芯200侧壁的顶部延伸至第二端面260，使得吸附层320不仅能够向极芯200侧壁的顶部区域释放电解液，还能够向极芯200的第二端面260释放电解液，提高了极芯200第二端面260浸润电解液的效果，可以理解的是，上述第二端面260即为刀片式电池的顶部端面，上述第一端面即为刀片式电池的底部端面。

进一步地，如图1至图4所示，极芯200侧壁包括相对设置的第一侧壁210和第二侧壁(图中未示出)，吸附层320具有第一区域层311、第二区域层312以及第三区域层313，第一区域层311的数量为三个，其中一个第一区域层311覆盖第一端面和第二端面260中的一个，第一端面和第二端面260中的另一个被另外两个第一区域层311覆盖，第二区域层312和第三区域层313分别覆盖第一侧壁210和第二侧壁，使得在极芯200的周向上均覆盖有吸附层320，吸附层320将集中在极芯200底部的电解液沿极芯200的周向输送，使得极芯200整体都能够较为均匀地浸润电解液。

本实施例中，一个第一区域层311覆盖第一端面，另外两个第一区域层311均位于第二端面260上，且另外两个第一区域层311在第二端面上260相互接触或者相互叠压，以覆盖第二端面260。

可选地，绝缘层310与吸附层320可以完全重叠贴合，即绝缘层310与吸附层320的表面积相等；也可以吸附层320的表面积小于绝缘层320的表面积，吸附层320贴合于绝缘层320的部分区域。

优选地，绝缘层310与吸附层320完全重叠贴合，绝缘层310与吸附层320具有相同的结构；进一步优选的，如图1至图4所示，绝缘层310和/或吸附层320设有第一预折痕331，第一区域层311与第二区域层312通过第一预折痕331连接，以便于在第一预折痕331处对吸附绝缘片300进行弯折，简化了吸附绝缘片300与极芯200的组装操作，具有提高生产效率的效果。可选地，第一预折痕331的长度与极芯200侧壁的长度相等，进一步简化弯折操作。可选地，第一预折痕331的数量为两个，以适应极芯200侧壁与端面之间的弧形棱边。

优选地，如图1至图4所示，绝缘层310和/或吸附层320设有第二预折痕332，第一区域层311与第三区域层313通过第二预折痕332连接，便于在第二预折痕332处对吸附绝缘片300进行弯折，简化吸附绝缘片300与极芯200的组装操作，具有提高生产效率的效果。可选地，第二预折痕332的长度与极芯200侧壁的长度相等，进一步简化弯折操作。可选地，第二预折痕332为两个，以适应极芯200侧壁与端面之间的弧形棱边。

实施例二

本实施例提供一种电池结构，该电池结构与实施例一提供的电池结构的不同之处在于：

如图5所示，绝缘层310的数量为两层，吸附层320夹设于两层绝缘层310之间，以提高吸附绝缘片300的绝缘效果，进而使得极芯200与壳体100之间具有较好的绝缘效果。

本实施例提供的电池结构的其余结构与实施例一均相同，不再赘述。

实施例三

本实施例提供一种电池结构，该电池结构与实施例一提供的电池结构的不同之处在于：

本实施例提供的电池结构为立式电池结构，如图6至图8所示，该极芯200具有极耳伸出面270，极耳伸出面270与极芯200侧壁垂直，且极耳伸出面270与水平面平行，极芯200侧壁包括两个相对设置的第三侧壁230，吸附层320具有第一区域层311和第二区域层312，第一区域层311的数量为两个，两个第一区域层311分别覆盖两个第三侧壁230，第二区域层312覆盖第一端面，使得极芯200相对的两个第三侧壁230的顶部区域都能够浸润电解液。

进一步地，如图6至图8所示，极芯200侧壁还包括两个相对设置的第四侧壁240，第四侧壁240与第三侧壁230垂直，第一区域层311包括三个子区域层3111，其中一个子区域层3111覆盖第三侧壁230，另外两个子区域层3111分别位于两个第四侧壁240上，且同一个第四侧壁240上的两个子区域层3111相互接触或相互叠压，使得极芯200相对的两个第三侧壁230和相对的两个第四侧壁240上都覆盖有吸附层320，吸附层320将集中在极芯200底部的电解液沿极芯200的周向输送，使得极芯200整体都能够较为均匀地浸润电解液。

优选地，如图6至图8所示，绝缘层310和/或吸附层320设有第三预折痕333，第三预折痕333设置于相邻的两个子区域层3111之间，以便于在第三预折痕333处对吸附绝缘片300进行弯折，简化了吸附绝缘片300与极芯200的组装操作，具有提高生产效率的效果。可选地，第三预折痕333的长度与极芯200的高度相等，进一步简化弯折操作。可选地，第三预折痕333的数量为两个，以适应极芯200相邻两个侧壁之间的弧形棱边。

另外，在本实施例中，吸附绝缘片300也可以采用与实施例二中相同的结构，即，将绝缘层310的数量设置为两层，吸附层320夹设于两层绝缘层310之间。

本实施例提供的电池结构的其余结构与实施例一均相同，不再赘述。

实施例四

本实施例提供一种电池结构，该电池结构与实施例三提供的电池结构的不同之处在于：

本实施例提供的电池结构为平躺式电池结构，如图9至图11所示，该极芯200具有极耳伸出面270和第三端面(图中未示出)，极耳伸出面270与水平面垂直，第三端面与极耳伸出面270平行，吸附层320由极芯200侧壁延伸至第三端面，且位于第三端面的吸附层320由第三端面的底部延伸至第三端面的顶部，使得第三端面的顶部区域能够充分浸润电解液。

可选地，如图9至图11所示，吸附层320具有第一区域层311、第二区域层312以及第三区域层313，第一区域层311和第二区域层312分别覆盖第一端面和第二端面260，第三区域层313覆盖第三端面，使得极芯200的第一端面、第二端面260以及第三端面都能够充分地浸润电解液。

进一步地，如图9至图11所示，极芯200侧壁包括相对设置的第五侧壁250和第六侧壁，吸附层320还具有四个第四区域层314，第五侧壁250被其中两个第四区域层314覆盖，第六侧壁被另外两个第四区域层314覆盖，由此使得极芯200的第五侧壁250和第六侧壁的顶部区域都能够浸润电解液，进而实现吸附层320在极芯200的周向上均匀地输送电解液，使极芯200整体都能够较为均匀地浸润电解液。

进一步地，位于第五侧壁250上的两个第四区域层314相互接触或者相互叠压，以覆盖第五侧壁250，位于第六侧壁上的两个第四区域层314相互接触或者相互叠压，以覆盖第六侧壁。

优选地，如图9至图11所示，绝缘层310和/或吸附层320设有第四预折痕334和第五预折痕335，第三区域层313位于第一区域层311和第二区域层312之间，且第三区域层313与第一区域层311和第二区域层312分别通过第四预折痕334连接，四个第四区域层314中的两个第四区域层314分别位于第一区域层311的两侧，并分别通过第五预折痕335连接，另外两个第四区域层314分别位于第二区域层312的两侧，并分别通过第五预折痕335连接，以便于在第四预折痕334和第五预折痕335处对吸附绝缘片300进行弯折，简化了吸附绝缘片300与极芯200的组装操作，具有提高生产效率的效果。可选地，第四预折痕334的长度与极芯200的宽度相等，第五预折痕335的长度与极芯200的长度相等，进一步简化弯折操作。可选地，每一处的第四预折痕334的数量均为两个，且每一处的第五预折痕335的数量均为两个，以适应极芯200的端面与侧壁之间的弧形棱边。

另外，在本实施例中，吸附绝缘片300也可以采用与实施例二中相同的结构，即，将绝缘层310的数量设置为两层，吸附层320夹设于两层绝缘层310之间。

本实施例提供的电池结构的其余结构与实施例三均相同，不再赘述。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.电池结构，其特征在于，包括：

壳体(100)，所述壳体(100)内具有电解液；

极芯(200)，所述极芯(200)设置在所述壳体(100)内；

吸附绝缘片(300)，所述吸附绝缘片(300)包括绝缘层(310)和吸附层(320)，所述绝缘层(310)与所述吸附层(320)相贴合，所述绝缘层(310)包覆于所述极芯(200)的外侧，所述绝缘层(310)用于绝缘隔绝所述壳体(100)与所述极芯(200)，所述吸附层(320)位于所述极芯(200)的侧壁上，所述吸附层(320)的一端与所述电解液相接触，所述吸附层(320)的另一端延伸至所述极芯(200)侧壁的顶部，所述吸附层(320)能够吸收和释放所述电解液，以将所述电解液输送至所述极芯(200)侧壁的顶部区域。

2.根据权利要求1所述的电池结构，其特征在于，所述极芯(200)具有第一端面，所述极芯(200)放置在水平面上时，所述极芯(200)侧壁与所述水平面垂直，所述第一端面与所述水平面相接触，所述吸附层(320)由所述极芯(200)侧壁延伸至所述第一端面。

3.根据权利要求2所述的电池结构，其特征在于，所述极芯(200)还具有第二端面(260)，所述第二端面(260)与所述第一端面相对设置，所述吸附层(320)由所述极芯(200)侧壁的顶部延伸至所述第二端面(260)。

4.根据权利要求3所述的电池结构，其特征在于，所述极芯(200)还具有极耳伸出面(270)和第三端面，所述极耳伸出面(270)与所述水平面垂直，所述第三端面与所述极耳伸出面(270)平行，所述吸附层(320)由所述极芯(200)侧壁延伸至所述第三端面，且位于所述第三端面的所述吸附层(320)由所述第三端面的底部延伸至所述第三端面的顶部。

5.根据权利要求3所述的电池结构，其特征在于，所述极芯(200)侧壁包括相对设置的第一侧壁(210)和第二侧壁，所述吸附层(320)具有第一区域层(311)、第二区域层(312)以及第三区域层(313)，所述第一区域层(311)的数量为三个，其中一个所述第一区域层(311)覆盖所述第一端面和所述第二端面(260)中的一个，所述第一端面和所述第二端面(260)中的另一个被另外两个所述第一区域层(311)覆盖，所述第二区域层(312)和所述第三区域层(313)分别覆盖所述第一侧壁(210)和所述第二侧壁。

6.根据权利要求2所述的电池结构，其特征在于，所述极芯(200)侧壁包括两个相对设置的第三侧壁(230)，所述吸附层(320)具有第一区域层(311)和第二区域层(312)，所述第一区域层(311)的数量为两个，两个所述第一区域层(311)分别覆盖两个所述第三侧壁(230)，所述第二区域层(312)覆盖所述第一端面。

7.根据权利要求6所述的电池结构，其特征在于，所述极芯(200)侧壁还包括两个相对设置的第四侧壁(240)，所述第四侧壁(240)与所述第三侧壁(230)垂直，所述第一区域层(311)包括三个子区域层(3111)，其中一个所述子区域层(3111)覆盖所述第三侧壁(230)，另外两个所述子区域层(3111)分别位于两个所述第四侧壁(240)上，且同一个所述第四侧壁(240)上的两个所述子区域层(3111)相互接触或相互叠压。

8.根据权利要求4所述的电池结构，其特征在于，所述吸附层(320)具有第一区域层(311)、第二区域层(312)以及第三区域层(313)，所述第一区域层(311)和所述第二区域层(312)分别覆盖所述第一端面和所述第二端面(260)，所述第三区域层(313)覆盖所述第三端面，所述极芯(200)侧壁包括相对设置的第五侧壁(250)和第六侧壁，所述吸附层(320)还具有四个第四区域层(314)，所述第五侧壁(250)被其中两个所述第四区域层(314)覆盖，所述第六侧壁被另外两个所述第四区域层(314)覆盖。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电池结构，其特征在于，所述吸附层(320)为硅胶层、活性炭层、活性氧化铝层或吸附树脂层中的任一种。

10.根据权利要求1-8任一项所述的电池结构，其特征在于，所述绝缘层(310)的数量为两层，所述吸附层(320)夹设于两层所述绝缘层(310)之间。

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