CN219779003U - 叠片电池电芯的热安全结构和叠片电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种叠片电池电芯的热安全结构和叠片电池，热安全结构包括裸电芯和绝缘导热部，裸电芯包括多个叠放设置的极片，极片分为阳极片和阴极片，阳极片和阴极片交替分布且之间设有用于分隔的隔膜，绝缘导热部设于裸电芯的边侧并与对应的极片接触，相邻的两个不同极性的极片之间或相邻的两个同极性的极片之间能够通过绝缘导热部传递热量。通过设置绝缘导热部使极片之间能够传递热量，有效改善了电芯的热量传递能力，避免局部热量聚集，从而改善热箱性能。

Description

叠片电池电芯的热安全结构和叠片电池

技术领域

本实用新型涉及电池结构技术领域，特别涉及一种叠片电池电芯的热安全结构和叠片电池。

背景技术

随着大倍率充电需要的增加，目前越来越多的卷绕式多极耳电池和叠片电池投入使用，现有的卷绕式多极耳电池和叠片电池两者各有优缺，在相同体系情况下，叠片电池的热箱性能相较于卷绕式多极耳电池差，原因为叠片电池的极片是分层叠放的，极片之间有隔膜分隔，当电芯处于高温环境时，电池热反应产热，电芯内部的极片较难通过隔膜传递热量，内部的极片无法有效散热，可能会导致局部的热积累比较大,从而造成电芯燃烧，存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种叠片电池电芯的热安全结构，通过设置绝缘导热部使极片之间能够传递热量，有效改善了电芯的热量传递能力，避免局部热量聚集，从而改善热箱性能。

本实用新型还提出一种具有该叠片电池电芯的热安全结构的叠片电池。

根据本实用新型的第一方面实施例所述的叠片电池电芯的热安全结构，其包括裸电芯和绝缘导热部，所述裸电芯包括多个叠放设置的极片，所述极片分为阳极片和阴极片，所述阳极片和所述阴极片交替分布且之间设有用于分隔的隔膜，所述绝缘导热部设于所述裸电芯的边侧并与对应的所述极片接触，相邻的两个不同极性的所述极片之间或相邻的两个同极性的所述极片之间能够通过所述绝缘导热部传递热量。

根据本实用新型实施例所述的叠片电池电芯的热安全结构，其至少具有如下有益效果：绝缘导热部设于裸电芯的边侧，有利于避免对隔膜分隔极片造成影响；通过绝缘导热部与对应的极片接触，极片之间能够通过绝缘导热部传递热量，使分隔的多个极片之间也能够起到均热的效果，有效改善了电芯的热量传递能力，避免局部热量聚集，从而改善热箱性能，提升热安全性。

根据本实用新型的一些实施例，所述隔膜呈往复折叠状，形成有多个侧部开口的第一包覆腔和多个侧部开口的第二包覆腔，各个所述第一包覆腔的开口朝向一致，各个所述第二包覆腔的开口朝向一致，所述阳极片设置于所述第一包覆腔，所述阴极片设置于所述第二包覆腔。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一包覆腔的开口侧和所述第二包覆腔的开口侧均设置有所述绝缘导热部，相邻的两个所述第一包覆腔中的所述阳极片能够通过对应的所述绝缘导热部传递热量，相邻的两个所述第二包覆腔中的所述阴极片能够通过对应的所述绝缘导热部传递热量。

根据本实用新型的一些实施例，所述绝缘导热部设于所述隔膜上并分别与所述隔膜两侧的所述阳极片与所述阴极片接触。

根据本实用新型的一些实施例，所述隔膜包覆于所述极片的周侧并形成上下侧开口的第三包覆腔。

根据本实用新型的一些实施例，所述绝缘导热部设置于所述裸电芯的上侧和/或下侧，相邻的所述阳极片和所述阴极片之间能够通过对应的所述绝缘导热部传递热量。

根据本实用新型的一些实施例，所述绝缘导热部为涂覆层结构并与多个对应的所述极片接触。

根据本实用新型的一些实施例，所述绝缘导热部的涂覆厚度尺寸为0.1至5mm。

根据本实用新型的第二方面实施例所述的叠片电池，其包括根据本实用新型上述第一方面实施例的叠片电池电芯的热安全结构。

根据本实用新型实施例所述的叠片电池，其至少具有如下有益效果：通过采用上述的叠片电池电芯的热安全结构，使分隔的多个极片之间也能够起到均热的效果，有效改善了电芯的热量传递能力，避免局部热量聚集，从而改善热箱性能，提升热安全性。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型中裸电芯的一种实施例的截面结构示意图；

图2为本实用新型中叠片电池电芯的热安全结构的第一种实施例的正面结构示意图；

图3为图2中热安全结构的截面结构示意图；

图4为本实用新型中叠片电池电芯的热安全结构的第二种实施例的截面结构示意图；

图5为本实用新型中裸电芯的另一种实施例的截面结构示意图；

图6为本实用新型中叠片电池电芯的热安全结构的第三种实施例的正面结构；

图7为图6中热安全结构的截面结构示意图。

附图标记：

裸电芯100、第一包覆腔101、第二包覆腔102、第三包覆腔103、阳极片110、阴极片120、隔膜130、极耳140；绝缘导热部200。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，如果涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本实用新型的描述中，如果出现若干、大于、小于、超过、以上、以下、以内等词，其中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图2和图3，一种叠片电池电芯的热安全结构，其包括裸电芯100和绝缘导热部200，裸电芯100包括多个叠放设置的极片，极片分为阳极片110和阴极片120，阳极片110和阴极片120交替分布且之间设有用于分隔的隔膜130，绝缘导热部200设于裸电芯100的边侧并与对应的极片接触，相邻的两个不同极性的极片之间或相邻的两个同极性的极片之间能够通过绝缘导热部200传递热量。

可理解的是，如图2和图3所示，多个阳极片110和阴极片120交替设置且之间设有隔膜130，以用于分隔阳极片110和阴极片120，极片上连接有相应的极耳140，绝缘导热部200设于裸电芯100的边侧，有利于避免对隔膜130分隔极片造成影响；通过绝缘导热部200与对应的极片接触，极片之间能够通过绝缘导热部200传递热量，使分隔的多个极片之间也能够起到均热的效果，有效改善了电芯的热量传递能力，避免局部热量聚集，从而改善热箱性能，提升热安全性。

实际应用时，绝缘导热部200可由导热硅脂、导热硅胶等材料制得，以具有较好的传递热量能力并且绝缘，绝缘导热部200的具体成分可根据实际使用需要相应设定，不限于导热硅脂、导热硅胶等。

进一步地，隔膜130的设置形式可参照图1，图1所示为裸电芯100的一种实施例，隔膜130为连续的往复折叠结构，以形成有多个侧部开口的第一包覆腔101和多个侧部开口的第二包覆腔102，参照图1、图3和图4，各个第一包覆腔101的开口朝向一致，均为左侧开口，各个第二包覆腔102的开口朝向一致，均为右侧开口，阳极片110设置于第一包覆腔101，阴极片120设置于第二包覆腔102。由于隔膜130为连续的往复折叠状，避免需设置多个单独隔膜130的麻烦，便于使用。

针对图1所示的裸电芯100，相应的热安全结构可相应设置为：第一包覆腔101的开口侧和第二包覆腔102的开口侧均设置有绝缘导热部200，相邻的两个第一包覆腔101中的阳极片110能够通过对应的绝缘导热部200传递热量，相邻的两个第二包覆腔102中的阴极片120能够通过对应的绝缘导热部200传递热量。

可理解的是，如图2和图3所示，图2和图3所示为本实用新型的第一种实施例，裸电芯100的左右侧均设置有绝缘导热部200，位于左侧的绝缘导热部200能够通过第一包覆腔101的开口与第一包覆腔101中的阳极片110接触，使相邻的两个阳极片110能够通过对应的绝缘导热部200传递热量；位于右侧的绝缘导热部200能够通过第二包覆腔102的开口与第二包覆腔102中的阴极片120接触，使相邻的两个阴极片120能够通过对应的绝缘导热部200传递热量，其结构简单，便于导热使用。

具体来说，绝缘导热部200为涂覆层结构并与多个对应的极片接触。可理解的是，如图2和图3所示，使用时，可在制备完裸电芯100后，在裸电芯100的左右侧边涂覆上导热材料，以在裸电芯100的左右侧形成涂覆层结构的绝缘导热部200，使绝缘导热部200与多个对应的阳极片110或与多个对应的阴极片120接触，随后按常规流程进行封装、注液、化成、二封制得成品电芯；或者，在制备裸电芯100时，可先在隔膜130上间隔涂覆导热材料，间隔尺寸可稍大于极片的左右宽度，在隔膜130折叠后，涂覆导热材料正好位于隔膜130的折叠处，相邻两个折叠处的导热材料接触，形成连续的涂覆层并且与对应的极片接触，以在裸电芯100的左右侧形成涂覆层结构的绝缘导热部200，使绝缘导热部200与多个对应的阳极片110或与多个对应的阴极片120接触，随后按常规流程进行封装、注液、化成、二封制得成品电芯。上述结构较为简单，通过涂覆的方式在裸电芯100的左右侧形成绝缘导热部200并使之与多个对应的极片接触，方便极耳140的设置，方便制造使用。

在一些实施例中，绝缘导热部200设于隔膜130上并分别与隔膜130两侧的阳极片110与阴极片120接触。可理解的是，除了涂覆的方式外，如图4所示，图4所示为本实用新型的第二种实施例，绝缘导热部200可以是设于隔膜130上的一部分，与隔膜130为一体式结构，使用时，绝缘导热部200位于隔膜130的折叠处并分别与隔膜130两侧的阳极片110与阴极片120接触，以使不同极性的极片之间能够传热，实现较好的均热效果，避免局部热量聚集。

在一些实施例中，隔膜130的设置形式可参照图5，图5所示为裸电芯100的另一种实施例，隔膜130包覆于极片的周侧并形成上下侧开口的第三包覆腔103。具体来说，如图5所示，制造时，可先进行隔膜130的制袋工序，将两个隔膜130的左右侧连接，使之间形成供极片放置的第三包覆腔103，第三包覆腔103的上下侧开口，随后将阳极片110或阴极片120置入第三包覆腔103中，使隔膜130包覆极片的周侧，然后将装有阴极片120和阳极片110的隔膜袋依次堆叠或者将装有极片的隔膜袋与不同极性的极片依次堆叠，以制得图5所示的裸电芯100。在上述结构中，由于隔膜130包覆于极片的周侧，有利于避免碰撞时极片左右窜动偏移，便于使用。

针对图5所示的裸电芯100，相应的热安全结构可相应设置为：绝缘导热部200设置于裸电芯100的上侧和/或下侧，相邻的阳极片110和阴极片120之间能够通过对应的绝缘导热部200传递热量。

可理解的是，如图6和图7所示，图6和图7所示为本实用新型的第三种实施例，由于隔膜130包覆于极片的周侧，因此无法通过在裸电芯100的左右侧设置绝缘导热部200，使之与第三包覆腔103中的极片接触，由此，可将绝缘导热部200设置于裸电芯100的上侧和下侧，利用第三包覆腔103的上下侧开口，以使绝缘导热部200与不同包覆腔中的极片或第三包覆腔103内外侧极片接触，实现相邻的阳极片110和阴极片120之间能够通过对应的绝缘导热部200传递热量。

具体来说，绝缘导热部200为涂覆层结构并与多个对应的极片接触。可理解的是，如图6和图7所示，使用时，可在制备完裸电芯100后，在裸电芯100的上下侧涂覆上导热材料，以在裸电芯100的上下侧形成涂覆层结构的绝缘导热部200，使绝缘导热部200与多个对应的阳极片110和阴极片120接触，随后按常规流程进行封装、注液、化成、二封制得成品电芯；或者，在制备裸电芯100时，可先在隔膜130的上下边缘处涂覆导热材料，然后进行叠片堆叠，堆叠后的裸电芯100，其上部和下部均涂覆有导热材料，隔膜130的上边缘处的导热材料相互接触，在上部形成连续的涂覆层并且与对应的极片接触，隔膜130的下边缘处的导热材料相互接触，在下部形成连续的涂覆层并且与对应的极片接触，以在裸电芯100的上下侧形成涂覆层结构的绝缘导热部200，使绝缘导热部200与多个对应的阳极片110和阴极片120接触，随后按常规流程进行封装、注液、化成、二封制得成品电芯。上述结构较为简单，通过涂覆的方式在裸电芯100的上下侧形成绝缘导热部200并使之与多个对应的极片接触，方便制造使用。

具体来说，在热安全结构的第一实施例和第三实施例中，绝缘导热部200的涂覆厚度尺寸为0.1至5mm。可理解的是，将涂覆厚度尺寸为0.1至5mm，能够在获得较好的导热性能的同时控制成本，并且，也有利于避免制得成品的电芯的体积较大。实际应用时，绝缘导热部200的涂覆厚度尺寸可以为0.1mm、1mm、3mm或5mm等，具体可根据实际使用需要相应设定。

根据本实用新型的第二方面实施例的叠片电池，其包括根据本实用新型上述第一方面实施例的叠片电池电芯的热安全结构。

根据本实用新型实施例的叠片电池，其通过采用上述的叠片电池电芯的热安全结构，使分隔的多个极片之间也能够起到均热的效果，有效改善了电芯的热量传递能力，避免局部热量聚集，从而改善热箱性能，提升热安全性。

由于本实用新型实施例的叠片电池的其他构成对于本领域普通技术人员而言都是已知的，因此这里不再详细描述。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种叠片电池电芯的热安全结构，其特征在于，包括：

裸电芯，包括多个叠放设置的极片，所述极片分为阳极片和阴极片，所述阳极片和所述阴极片交替分布且之间设有用于分隔的隔膜；

绝缘导热部，设于所述裸电芯的边侧并与对应的所述极片接触，相邻的两个不同极性的所述极片之间或相邻的两个同极性的所述极片之间能够通过所述绝缘导热部传递热量。

2.根据权利要求1所述的叠片电池电芯的热安全结构，其特征在于，所述隔膜呈往复折叠状，形成有多个侧部开口的第一包覆腔和多个侧部开口的第二包覆腔，各个所述第一包覆腔的开口朝向一致，各个所述第二包覆腔的开口朝向一致，所述阳极片设置于所述第一包覆腔，所述阴极片设置于所述第二包覆腔。

3.根据权利要求2所述的叠片电池电芯的热安全结构，其特征在于，所述第一包覆腔的开口侧和所述第二包覆腔的开口侧均设置有所述绝缘导热部，相邻的两个所述第一包覆腔中的所述阳极片能够通过对应的所述绝缘导热部传递热量，相邻的两个所述第二包覆腔中的所述阴极片能够通过对应的所述绝缘导热部传递热量。

4.根据权利要求2所述的叠片电池电芯的热安全结构，其特征在于，所述绝缘导热部设于所述隔膜上并分别与所述隔膜两侧的所述阳极片与所述阴极片接触。

5.根据权利要求1所述的叠片电池电芯的热安全结构，其特征在于，所述隔膜包覆于所述极片的周侧并形成上下侧开口的第三包覆腔。

6.根据权利要求5所述的叠片电池电芯的热安全结构，其特征在于，所述绝缘导热部设置于所述裸电芯的上侧和/或下侧，相邻的所述阳极片和所述阴极片之间能够通过对应的所述绝缘导热部传递热量。

7.根据权利要求1所述的叠片电池电芯的热安全结构，其特征在于，所述绝缘导热部为涂覆层结构并与多个对应的所述极片接触。

8.根据权利要求7所述的叠片电池电芯的热安全结构，其特征在于，所述绝缘导热部的涂覆厚度尺寸为0.1至5mm。

9.一种叠片电池，其特征在于，包括根据权利要求1至8任一项所述的叠片电池电芯的热安全结构。