CN219534689U - 一种软包电池及含该软包电池的电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种软包电池及含该软包电池的电子设备，包括电极组件和用于容纳所述电极组件的外膜；其中，所述电极组件与所述外膜通过第一胶纸连接；所述第一胶纸包括第一层和设置于所述第一层表面的第二层，所述第二层的面积小于所述第一层的面积；所述第一层至少一部分与所述外膜复合连接；所述第二层至少一部分与所述电极组件粘接。相比于现有技术，本实用新型提供的电池，采用新的胶纸结构设计，将其中一层面积设置小于另一层；同时改进胶纸与外膜的连接方式，将面积更大的胶层与外膜复合连接，整体上可降低电池的整体厚度，提高了电池的体积能量密度。

Description

一种软包电池及含该软包电池的电子设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种软包电池及含该软包电池的电子设备。

背景技术

随着计算机、通讯、消费电子产品等3C行业的发展，人们对3C电池的能量密度、充电速度要求越来越高。目前3C行业常用的电池有主要包括钢壳电池、铝壳电池和软包电池。而相比于钢壳子电池、铝壳电池，软包电池因其重量轻、安全性能好、形状不受限等特点，在3C行业的应用更加广泛。

目前的软包电池结构设计中，一般包括电极组件和外包装，电极组件间以及电极组件和外包装间会贴有多层第一胶纸以保证彼此间的稳定性，而随着第一胶纸层数的叠加，电池的整体厚度也在增加，电池厚度的增加使得电池的体积能量密度下降。为满足日益强烈的能量密度提升需求，研究人员主要从第一胶纸各层材料厚度出发来减薄第一胶纸的厚度，但目前这一方向逐渐达到了瓶颈，再试图从材料各层结构厚度减薄来提升能量密度，都会遇到第一胶纸粘接强度下降到难以满足使用需求的困难。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：提供一种软包电池，以解决目前软包电池中多层第一胶纸叠加导致电池整体厚度偏高，造成电池体积能量密度下降的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种软包电池，包括：

电极组件；

外膜，用于容纳所述电极组件；

其中，所述电极组件与所述外膜通过第一胶纸连接；所述第一胶纸包括第一层和设置于所述第一层表面的第二层，所述第二层的面积小于所述第一层的面积；所述第一层至少一部分与所述外膜复合连接；所述第二层至少一部分与所述电极组件粘接。

优选的，所述第二层的长度小于所述第一层的长度，和/或所述第二层的宽度小于所述第一层的宽度。

优选的，所述第二层的形状为实心n边形、空心n边形、圆形、椭圆形中的至少一种，n≥3。

优选的，突出于所述第二层外的所述第一层的至少一部分与所述外膜复合连接。

优选的，设所述第一层与所述外膜复合连接部分的厚度为a，未与所述外膜复合连接部分的厚度为b，b≤a。

优选的，a的厚度为10～20μm，b的厚度为8～16μm，所述第二层的厚度为6～16μm。

优选的，所述第一胶纸至少一部分粘接有第二胶纸，且所述第二胶纸突出于第一胶纸外；所述第二胶纸包括第三层和设置于所述第三层表面的第四层，所述第三层一部分粘接于第一层，另一部分与所述电极组件粘接，所述第四层至少一部分与所述外膜复合连接。

优选的，所述外膜包括基材层，所述基材层与所述第一层的至少一部分复合连接；所述基材层的厚度为25～30μm。

优选的，所述外膜还包括依次设置的外表面层、粘接层、金属层，所述金属层设置于所述基材层的表面，所述基材层为所述外膜的内表面。

本实用新型的目的之二在于，提供一种含上述所述软包电池的电子设备。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的电池，采用新的胶纸结构设计，将其中一层面积设置小于另一层，面积较小的胶层可灵活设计避开电极组件相对较厚的区域，从而降低电池的整体厚度，但也可达到稳固粘接电极组件的目的；同时改进胶纸与外膜的连接方式，将面积更大的胶层与外膜复合连接，一方面胶纸与外膜的连接更加牢固，可提高电极组件的抗跌落性能，另一方面该胶层可起到充当外膜基材层的作用，则对于外膜基材层的厚度要求可降低，即是可进一步减薄外膜的基材层，进而可进一步降低电池的整体厚度，提高了电池的体积能量密度。

附图说明

图1为本实用新型电池组装前后的结构示意图。

图2为本实用新型第一胶纸的结构示意图之一。

图3为本实用新型第一胶纸的结构示意图之二。

图4为本实用新型第一胶纸的形状示意图之一。

图5为本实用新型第一胶纸的形状示意图之二。

图6为本实用新型第二胶纸的结构示意图。

图7为本实用新型第一胶纸和第二胶纸的正面结构示意图。

图8为本实用新型第一胶纸和第二胶纸的背面结构示意图。

图9为本实用新型外膜的结构示意图。

图中：1-电极组件；2-外膜；21-基材层；22-金属层；23-粘结层；24-外表面层；3-第一胶纸；31-第一层；32-第二层；4-第二胶纸；41-第三层；42-第四层。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式和说明书附图，对本实用新型及其有益效果作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，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，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

本实用新型旨在提供一种软包电池，可为软包锂离子电池或软包钠离子电池。

该软包电池，包括电极组件1和用于容纳所述电极组件1的外膜2；该电极组件1包括正极片、负极片和间隔两者间的隔膜，经卷绕或叠片形成，为裸电芯；而所述外膜2可为铝塑膜；将电极组件1内置于铝塑膜中经注液后可形成能正常充放电使用的电池，也就是本文所称软包电池。

其中，如图1所示，电极组件1与外膜2通过第一胶纸3连接；第一胶纸3包括第一层31和设置于第一层31表面的第二层32，所述第一层31至少一部分与所述外膜2复合连接；所述第二层32至少一部分与所述电极组件1粘接。

本文所述第一胶纸3主要是指用于连接电极组件1与外膜2的第一胶纸3，除此之外，在电池特别是电极组件1中还粘接有其他多层第一胶纸3，包括在粘贴于极片的极耳位置和裁切位置的第一胶纸3，避免毛刺刺穿隔膜；还包括电极组件1收尾面的单面胶，用于保证电极组件1的结构，此些第一胶纸3的设置可参加现有结构，这里不再赘述。

本文所述第一胶纸3中的第一层31可为支撑层，可采用聚丙烯材质制成，第二层32可为粘性层，可参见常规电池粘接第一胶纸3的胶层材料。另外，第二层32的面积小于所述第一层31的面积，可如图2、4～5所示。面积的不同具体可体现在长度和宽度的不同。在一些实施方式中，所述第二层32的长度小于所述第一层31的长度，两者的宽度可相等。在一些实施方式中，所述第二层32的宽度小于所述第一层31的宽度，两者的长度可相等。在一些实施方式中，所述第二层32的长度小于所述第一层31的长度，且所述第二层32的宽度也小于所述第一层31的宽度。

将上述第二层32的面积设置小于第一层31的面积，一方面面积较小的胶层可灵活设计避开电极组件1相对较厚的区域，即设置在相对较薄的区域，减少电极组件1较厚区域的厚度叠加，从而降低电池的整体厚度；但结合第一层31与外膜2的复合连接也可达到稳固粘接电极组件1的目的。

第一层31与外膜2的复合连接可为热复合连接，通过材料间的热融合将第一胶纸3与外膜2复合形成一体，优选的第一层31的材料与外膜2内表面的材料一致，相比于常规只采用粘层连接外膜2的方式，本实用新型的结构融合更加牢固，更有利于提升电池的抗跌落性能，安全性更高。也因此，本实用新型采用的第一胶纸3，可采用单面第一胶纸3，即只包括第一层31和第二层32，相比于常规采用粘层连接外膜2的方式，可减少一个胶层，电池的整体厚度更薄。当然，本实用新型采用的第一胶纸3也可采用三层结构，即第一层31的两面均设置有面积小于第一层31的第二层32，可参见图3所示，两面的第二层32均为灵活设计以避开电极组件1的较厚区域。

第一层31与外膜2的复合连接也可以是嵌入式的复合，具体的，第一层31与外膜2复合的部分设置有若干个凸起，而外膜2的对应位置则设置有若干个孔隙，复合时，凸起插入孔隙中，且受热凸起膨胀填满孔隙，且其他区域受热也融合成一体，如此亦可将第一层31和外膜2稳固的复合成一体。

在一些实施方式中，突出于所述第二层32外的所述第一层31的至少一部分与所述外膜2复合连接。将第一层31的突出部分与外膜2复合，一方面因没有第二层32的设置，复合时受热并不会影响第二层32的粘性，导致第二层32失粘，从而影响电极组件1和外膜2连接的稳固性；另一方面对于实际生产操作而言，突出的部分结合电池的侧封、二封工艺能更好的实现两者的复合连接，实用性更强。

在一些实施方式中，所述第二层32的形状为实心n边形、空心n边形、圆形、椭圆形中的至少一种，n≥3。第二层32的具体形状可根据电极组件1的厚度来灵活设计，以避开电极组件1中相对较厚的区域，同时保证第二层32的面积小于第一层31的面积即可。

结合上述的结构设置，本实用新型所用的第一胶纸3，其中一种实施方式为：采用含双层的第一胶纸3，包括第一层31和第二层32，也即是类似市面上常规的单面胶。但在目前电池第一胶纸3中通常是采用双面胶，以达到双面粘接电极组件1和外膜2的目的，目前的双面胶为三层结构，由支撑层和设置在支撑层两面的粘性层，其中支撑层的厚度为8～16μm，一面胶层的厚度为4～15μm，整体厚度一般为30～48μm。而本实用新型所用的第一胶纸3，省略掉了其中一粘性层，第一胶纸3的整体厚度可降为16～28μm，其中第一层31的厚度可保持8～22μm，第二层32的厚度为6～16μm。优选的，设所述第一层31与所述外膜2复合连接部分的厚度为a，未与所述外膜2复合连接部分的厚度为b，b≤a。将厚度a设置大于厚度b，一方面能更好加强第一层31与外膜2复合的强度，封印更紧固；另一方面与外膜2进行复合部分能更有效起到加强外膜基材层21的作用，保证外膜2的成型、封装等性能。更优选的，a的厚度为10～22μm，b的厚度为8～16μm。

另一种实施方式为：采用第一胶纸3和第二胶纸4结合的胶纸，如双层和三层结合的胶纸，如图6～8所示。具体为，在第一胶纸3的大面包括三层结构，即是本文所指的包括第一层31及设置于第一层31两面的第二层32，两面的第二层32的面积均小于第一层31的面积，而在第一胶纸3的两端无第二层32处突出粘接第二胶纸4。第二胶纸4包括第三层41和设置于所述第三层41表面的第四层42，第三层41的面积可小于第四层42的面积，也可等于第四层42的面积；第三层41一部分粘接于第一胶纸3的第一层31，另一部分与所述电极组件1的头部和尾部粘接，可进一步稳固电极组件1的结构；而第四层42则与外膜2的一部分进行复合连接；同时对于三层结构的第一胶纸3，其第一层31可由两侧突出于第二层32，突出的第一层31同样与外膜2的一部分进行复合连接，此步可在侧封阶段实现，而两层第二层32可分别粘接电极组件1和另一部分外膜2。需要说明的是，当采用该第二胶纸4时，常规电极组件1需用到的头部和尾部贴胶可省略，通过该第二胶纸4实现头部和尾部的固定功能。从中可看出，该结构的胶纸整合的第一胶纸3和第二胶纸4，在加工时可将多道胶纸贴胶工序减少为一道工序，改善电池的制作流程。优选的第一层31和第四层42的材料与外膜2内表面的材料一致。

综上，本实用新型的胶纸无论何种结构设计，相比于现有的电池采用纯双面胶胶纸，均能达到降低电池整体厚度的效果。

对于外膜2而言，目前常用的外膜2为铝塑膜，铝塑膜具有良好的气密性和绝缘性，还具有易于成型和可热封封装的优点。在能量密度提升的大目标驱动下，各大产家也在逐渐减薄铝塑膜各结构层的厚度，但随着各结构层的减薄，其耐电解液性能、成型性能、封装性能都会下降，因此目前在铝塑膜方面同样存在瓶颈限制。而本实用新型提供的电池结构，也可在外膜2(即铝塑膜)方面优化设计，达到进一步降低电池整体厚度的目的。

如图9所示，外膜2包括依次设置的外表面层24、粘接层23、金属层22、基材层21；外表面层24可为尼龙层，为电池的外表面，所述基材层21可为PP层，为外膜2的内表面；其中，粘接层23用于粘合外表面层24和金属层22，厚度一般为3μm；金属层22和基材层21可通过热法复合形成。目前铝塑膜厚度一般为103～115μm，其中基材层21的厚度为35～45μm，对于一些特定电池，基材层21的厚度可达到88μm。而本实用新型的电池，基材层21与第一层31进行复合连接，可保证外膜2、第一胶纸3和电极组件1三者牢固地结合在一起，且第一层31可起到补充基材层21厚度的作用，因此即使将基材层的厚度减薄，也不会影响外膜2的耐电解液性能、成型性能和封装性能。

具体的，相对于目前35μm的基材层21，本实用新型基材层21的厚度可减薄5～10μm，相对于45μm的基材层21则可减薄更多，减薄后的基材层21厚度为25～30μm，其他层厚度保持不变，综合而言本实用新型所用外膜2的厚度可至少减薄5～10μm。结合上述胶纸的结构设计，总体而言，本电池的整体厚度至少可减少14～35μm。

此外，本实用新型还提供了一种含有上述软包电池的电子设备，该电子设备含有用于容置电池的电池仓，可通过易拉胶将电池粘贴于电池仓中。

该电子设备可以是手机、便携式设备、笔记本电脑电动玩具和电动工具等等。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、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻等等。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种软包电池，其特征在于，包括：

电极组件；

外膜，用于容纳所述电极组件；

其中，所述电极组件与所述外膜通过第一胶纸连接；所述第一胶纸包括第一层和设置于所述第一层表面的第二层，所述第二层的面积小于所述第一层的面积；所述第一层至少一部分与所述外膜复合连接；所述第二层至少一部分与所述电极组件粘接。

2.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述第二层的长度小于所述第一层的长度，和/或所述第二层的宽度小于所述第一层的宽度。

3.根据权利要求1或2所述的软包电池，其特征在于，所述第二层的形状为实心n边形、空心n边形、圆形、椭圆形中的至少一种，n≥3。

4.根据权利要求1或2所述的软包电池，其特征在于，突出于所述第二层外的所述第一层的至少一部分与所述外膜复合连接。

5.根据权利要求4所述的软包电池，其特征在于，设所述第一层与所述外膜复合连接部分的厚度为a，未与所述外膜复合连接部分的厚度为b，b≤a。

6.根据权利要求5所述的软包电池，其特征在于，a的厚度为10～20μm，b的厚度为8～16μm，所述第二层的厚度为6～16μm。

7.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述第一胶纸至少一部分粘接有第二胶纸，且所述第二胶纸突出于第一胶纸外；所述第二胶纸包括第三层和设置于所述第三层表面的第四层，所述第三层一部分粘接于第一层，另一部分与所述电极组件粘接，所述第四层至少一部分与所述外膜复合连接。

8.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述外膜包括基材层，所述基材层与所述第一层的至少一部分复合连接；所述基材层的厚度为25～30μm。

9.根据权利要求8所述的软包电池，其特征在于，所述外膜还包括依次设置的外表面层、粘接层、金属层，所述金属层设置于所述基材层的表面，所述基材层为所述外膜的内表面。

10.一种含权利要求1～9任一项所述软包电池的电子设备。