CN219832970U - 一种绝缘膜、电芯、电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种绝缘膜、电芯、电池及用电设备，该绝缘膜包括沿第一方向依次连接的第一膜片、第二膜片和第三膜片；以及一对第四膜片，沿第二方向分别连接在第一膜片相对的两侧；一对第五膜片，沿第二方向分别连接在第二膜片相对的两侧；一对第六膜片，沿第二方向分别连接在第三膜片相对的两侧；任意两个相邻膜片之间能够在该两个相邻膜片的连接处相互弯折；弯折后，第四膜片和所述第六膜片分别与第五膜片形成交叠区，所有膜片围成一长方体结构。本实用新型还涉及一种包覆绝缘膜的电芯，电池包括上述电芯，用电设备包括上述电池。本实用新型能够有效避免电芯和电池壳体直接接触而短路，以及避免绝缘膜发生松散现象，保证了使用安全性。

Description

一种绝缘膜、电芯、电池及用电设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是指一种绝缘膜、电芯、电池及用电设备。

背景技术

通常，电池的壳体为金属材质，常用铝材。为保障电芯和电池壳体绝缘，避免发生短路引发安全风险，通常电芯在放入电池壳体前会包一层绝缘膜，以隔绝电芯和壳体。

现有的包膜方式一般采用从上往下的包膜方式，即从电芯顶部向电芯底部进行包膜，由于电芯顶部需要和顶盖固定，需要先将绝缘膜放在电芯和顶盖之间，再将电芯和顶盖焊接在一起。但是在这个过程中，绝缘膜容易发生偏移或错位，这种偏移或错位现象会直接影响电芯和顶盖的焊接质量，导致出现造爆点或炸点，从而使电芯报废。上述从上往下的包膜方式对绝缘膜的位置要求较高，因为电芯顶部设置有极性相反的极耳，极耳是电池将内部电流导向外部的关键结构，在电池装车后的使用过程中，一旦绝缘膜发生偏移和错位，尤其是电芯顶部的绝缘膜发生偏移和错位影响，也会严重影响电池的使用安全性。

为了避免上述问题，专利公告号为CN214123945U，专利名称为“一种动力电池的绝缘片结构”的中国专利采用从下往上的包覆方式，即从电芯底部往电芯顶部包覆绝缘膜，在电芯最大侧面靠近最小侧面的位置进行封口，但是该包覆方式存在以下缺陷：1、包膜后电池的侧面和底面是有缝隙裸露的，绝缘效果较差；2、封口位置在电芯最大侧面靠近最小侧面的位置，封口区域的面积小，封口不牢固，在电池装车使用后，该封口易崩开，从而影响电池的使用安全性。

因此，现有的绝缘膜包覆方式无法有效避免电池侧面和底面处的裸露以及包膜易松脱的问题，不能很好的满足电池的使用需求。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中绝缘膜包覆方式无法有效避免电池侧面和底面处的裸露以及包膜易松脱的缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种绝缘膜，设有第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向；所述绝缘膜包括，

一第一膜片、一第二膜片和一第三膜片，沿第一方向依次设置且相互连接；

一对第四膜片，沿第二方向分别连接在所述第一膜片相对的两侧；

一对第五膜片，沿第二方向分别连接在所述第二膜片相对的两侧；

一对第六膜片，沿第二方向分别连接在所述第三膜片相对的两侧；

其中，任意两个相邻膜片之间能够在该两个相邻膜片的连接处相互弯折；弯折后，所述第四膜片和所述第六膜片分别与所述第五膜片形成交叠区，所有膜片围成一具有一个开口的长方体结构，所述开口的位置与所述第二膜片相对。

在本实用新型的一个实施例中，所述第四膜片和所述第六膜片均呈直角梯形，直角梯形具有相对设置的直角边和斜边，所述直角边远离所述第五膜片设置，所述斜边靠近所述第五膜片设置。

在本实用新型的一个实施例中，所述第四膜片和所述第六膜片分别与所述第五膜片形成交叠区时，所述第五膜片至少覆盖住所述第四膜片和所述第六膜片的斜边所形成的缺口。

本实用新型还公开了一种电芯，所述电芯外部包覆有上述任一项所述的绝缘膜；

所述电芯呈长方体结构，所述电芯具有顶面和底面，所述顶面和所述底面之间具有两个相对设置的第一侧面以及两个相对设置的第二侧面，所述第一侧面的面积大于所述第二侧面的面积；

所述第二膜片包覆于所述底面上；

所述第一膜片和所述第三膜片分别包覆于两个所述第二侧面上；

所述第四膜片和所述第六膜片分别与所述第五膜片交叠后包覆于所述第一侧面上。

在本实用新型的一个实施例中，当所述第四膜片和所述第六膜片分别与所述第五膜片交叠时，所述第四膜片和所述第六膜片均位于所述第五膜片的外侧，所述第四膜片和所述第六膜片之间通过主封条连接；或者，

所述第四膜片和所述第六膜片均位于所述第五膜片的内侧，所述第四膜片和所述第六膜片之间通过主封条连接，所述主封条延伸至与所述第五膜片部分重叠。

在本实用新型的一个实施例中，当所述第四膜片和所述第六膜片均位于所述第五膜片的内侧时，在所述第四膜片的弯折处设置第一侧封条，所述第四膜片和所述第五膜片之间通过所述第一侧封条相连接，在所述第六膜片的弯折处设置第二侧封条，所述第六膜片和所述第五膜片之间通过所述第二侧封条相连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述绝缘膜在靠近所述电芯的一侧设置有粘胶层，所述绝缘膜粘接固定于所述电芯上。

本实用新型还公开了一种电池，包括顶盖、壳体和上述任一项所述的电芯，所述电芯放置于所述壳体内，所述顶盖扣合在所述壳体的开口处。

在本实用新型的一个实施例中，所述绝缘膜与所述顶盖热熔连接。

本实用新型还公开了一种用电设备，包括上述电池。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的绝缘膜可以有效包覆电芯，包膜紧实可靠，使得电芯的侧面和底面之间不会出现裸露缝隙，能够更好地避免电芯和电池壳体直接接触而短路，以及避免绝缘膜在使用过程中发生松散现象，有效保证了电池的使用安全性。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的绝缘膜的一种实施例的结构示意图；

图2是图1所示的绝缘膜包覆电芯的结构示意图；

图3是图2中顶盖的结构示意图；

图4是裸电芯的结构示意图；

图5是电芯置于壳体内部的结构示意图；

说明书附图标记说明：

10、绝缘膜；101、第一膜片；102、第二膜片；103、第三膜片；104、第四膜片；1041、直角边；1042、斜边；105、第五膜片；106、第六膜片；107、主封条；108、第一侧封条；109、第二侧封条；

20、电芯；201、顶面；202、底面；203、第一侧面；204、第二侧面；

30、顶盖；301、热熔支架；

40、壳体。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

现有技术中绝缘膜包覆方式无法有效避免电池侧面和底面处的裸露以及封口易松脱的缺陷，为解决该问题，本实施例提供一种绝缘膜、电芯、电池和用电设备。其中，电池用于为用电设备供电。

本实用新型实施例的用电设备，包括电池。用电设备可以是汽车、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。汽车可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；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、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电设备不做特殊限制。

本实用新型实施例的电池，包括壳体、电芯和顶盖组件，顶盖组件密封壳体的开口，并与壳体之间形成有容置空间，电芯设置于容置空间内。

本实用新型实施例的壳体，可以为一侧开口的空心结构，也可以是两侧开口的空心结构。壳体可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

本实用新型实施例的电芯，包括正极极片、负极极片和隔膜。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面；正极集流体包括正极涂覆区和连接于正极涂覆区的正极极耳，正极涂覆区涂覆有正极活性物质层，正极极耳未涂覆正极活性物质层。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面；负极集流体包括负极涂覆区和连接于负极涂覆区的负极极耳，负极涂覆区涂覆有负极活性物质层，负极极耳未涂覆负极活性物质层。以锂离子电池为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质层包括正极活性物质，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质层包括负极活性物质，负极活性物质可以为碳或硅等。隔膜的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。

本实用新型实施例的绝缘膜10，可由PP、PE、PET、PVC或其它高分子聚合物材料合成，用于包覆于电芯20的外部，以对电芯20起到防护和绝缘作用。

以下将结合图1-图2，对本实施例的绝缘膜10的结构作进一步描述：

本实施例的绝缘膜10，设有第一方向和第二方向，第一方向和第二方向相垂直；

其中，第一方向对应于图1中的X方向；第二方向对应于图1中的Y方向；

绝缘膜10包括：一第一膜片101、一第二膜片102和一第三膜片103，沿第一方向依次设置且相互连接；一对第四膜片104，沿第二方向分别连接在第一膜片101相对的两侧；一对第五膜片105，沿第二方向分别连接在第二膜片102相对的两侧；以及一对第六膜片106，沿第二方向分别连接在第三膜片103相对的两侧；所有膜片可以一体成型，或者拼接而成。

其中，任意两个相邻膜片之间能够在该两个相邻膜片的连接处相互弯折；弯折后，第四膜片104和第六膜片106分别与第五膜片105形成交叠区，所有膜片围成一具有一个开口的长方体结构，以容置电芯20，开口的位置与第二膜片102相对。

通过上述绝缘膜10结构可以有效包覆电芯20，第四膜片104和第六膜片106分别与第五膜片105所形成的交叠区可以有效防止出现裸露缝隙，特别是有效防止电芯侧面和底面之间出现裸露缝隙，保证绝缘效果。

在一些实施方式中，第四膜片104和第六膜片106均呈直角梯形，直角梯形具有相对设置的直角边1041和斜边1042，直角边1041远离第五膜片105设置，斜边1042靠近第五膜片105设置。能够理解地，斜边1042可以是直线，也可以是弧线、波浪形等非直线。

上述结构中，第四膜片104和第六膜片106均呈直角梯形，并使得斜边1042靠近第五膜片105设置，当绝缘膜展开时，就会使得第四膜片104和第五膜片105之间，第六膜片106和第五膜片105之间分别形成一个三角形空隙或者类似三角形空隙，这样就使得第四膜片104和第六膜片106分别向第五膜片105弯折交叠后而进行提拉封口时，不易在底部形成褶皱，保证包覆的平整性，避免上述褶皱超出电芯20厚度，而对电池壳体40产生剐蹭。

在一些实施方式中，第四膜片104和第六膜片106分别与所五膜片形成交叠区时，第五膜片105至少覆盖住第四膜片104和第六膜片106的斜边1042之间所形成的缺口。交叠后，第四膜片104的斜边1042和第六膜片106的斜边1042之间形成一个类似三角形的缺口，第五膜片105的宽度至少要能够覆盖该缺口，这样可以更好地防止电芯底面202处出现裸露缝隙，保证包覆可靠性。

本实施例还提供一种电芯20，电芯20外部包覆上述绝缘膜10。

如图4所示，电芯20呈长方体结构，电芯20具有顶面201和底面202，顶面201和底面202之间具有两个相对设置的第一侧面203以及两个相对设置的第二侧面204，第一侧面203的面积大于第二侧面204的面积。

对于同侧出极耳的电芯20来说，具有极耳的一面为顶面201，底面202和顶面201相对设置。例如，对于方形铝壳电池来说，电芯20同侧出极耳，则电芯20的顶面201就是具有极耳的一面。

利用绝缘膜10对电芯20进行包覆时，第二膜片102包覆于底面202上；第一膜片101和第三膜片103分别包覆于两个第二侧面204上；第四膜片104和第六膜片106分别与第五膜片105交叠后包覆于第一侧面203上。能够理解地，第四膜片104和第六膜片106也可以交叠。

第一侧面203为面积较大的侧面，使得第四膜片104和第六膜片106分别与第五膜片105交叠后所形成的交叠区位于第一侧面203上，可以增加交叠后的封口区域，提升封口可靠性。

在一些实施方式中，当第四膜片104和第六膜片106分别与第五膜片105交叠时，第四膜片104和第六膜片106均位于第五膜片105的外侧，第四膜片104和第六膜片106之间通过主封条连接；此时，第五膜片105处于内侧，不易出现松散现象，此时主封条可以仅将第四膜片104和第六膜片106连接在一起；也可以使得主封条向下延伸至第五膜片105处，从而将第四膜片104、第六膜片106和第五膜片105这三者连接在一起，以更好地保证封口效果。

或者，在另一些实施方式中，当第四膜片104和第六膜片106分别与第五膜片105交叠时，第四膜片104和第六膜片106均位于第五膜片105的内侧，第四膜片104和第六膜片106之间通过主封条107连接，主封条107延伸至与第五膜片105部分重叠，以通过主封条107将第四膜片104、第六膜片106和第五膜片105这三者连接在一起，保证封口可靠性，避免电池在使用或运输过程中发生封口崩开现象，从而更好地保证电池的使用安全性。

另外，主封条107会对第四膜片104和第六膜片106有一个向上提推的作用，使得电芯20底部包膜效果更好，包膜更紧实，能够更好地保护电芯20。

由于使得第四膜片104和第六膜片106分别与第五膜片105交叠后所形成的交叠区位于第一侧面203上，也就使得主封条107位于面积较大的第一侧面203上，不仅具有较大的封口区域，也便于封口操作。

在一些实施方式中，当第四膜片104和第六膜片106均位于第五膜片105的内侧时，在第四膜片104的弯折处设置第一侧封条108，第四膜片104和第五膜片105之间通过第一侧封条108相连接，第一侧封条108可以延伸至第一膜片101上；在第六膜片106的弯折处设置第二侧封条109，第六膜片106和第五膜片105之间通过第二侧封条109相连接，第二侧封条109可以延伸至第三膜片103上。通过第一侧封条108和第二侧封条109的设置，可以进一步提升封口可靠性。

在一些实施方式中，绝缘膜10在靠近电芯20的一侧设置有粘胶层，绝缘膜10粘接固定于电芯20上，以提升包覆可靠性，避免绝缘膜10发生松散问题。

本实施例还提供一种电池，如图4所示，该电池包括顶盖30、壳体40和上述电芯20，如图5所示，电芯20外部包覆绝缘膜10后，置于电池的壳体40中，顶盖30扣合在壳体40的开口处。

在上述电池结构中，绝缘膜10与顶盖30可以采用热熔连接。

进一步地，如图3所示，顶盖30的下部连接有热熔支架301，热熔支架301上设置热熔点，热熔支架301和绝缘膜10热熔连接。

为保证连接可靠性，顶盖30的下部四周连接有多个热熔支架301，以使得顶盖30四周可以牢固的和绝缘膜10连接在一起。

在将电芯20和壳体40进行组装时，先将绝缘膜10包覆于电芯20上，包覆时采用从下往上的包覆方式，即从电芯20底部往电芯20顶部包覆，包覆时，可以先将第二膜片102包覆于电芯20的底面202上，接着弯折第一膜片101和第三膜片103，使得第一膜片101和第三膜片103分别包覆于两个第二侧面204上，然后分别向第一侧面203弯折第四膜片104、第六膜片106和第五膜片105，使得第四膜片104和第六膜片106分别与第五膜片105交叠后包覆于对应的第一侧面203上，并在第一侧面203上对交叠处进行封口处理，最后将包覆好绝缘膜10的电芯20置于壳体40中，并使得绝缘膜10上部和顶盖30连接在一起即可。

本实用新型所述的绝缘膜可以有效包覆电芯的底面和各个侧面，包膜紧实可靠，使得电芯的侧面和底面之间不会出现裸露缝隙，能够更好地避免电芯和电池壳体直接接触而短路，以及避免绝缘膜在使用过程中发生松散现象，有效保证了电池的使用安全性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种绝缘膜，用于包覆电芯，其特征在于：设有第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向；所述绝缘膜包括，

一第一膜片、一第二膜片和一第三膜片，沿所述第一方向依次设置且相互连接；

一对第四膜片，沿所述第二方向分别连接在所述第一膜片相对的两侧；

一对第五膜片，沿所述第二方向分别连接在所述第二膜片相对的两侧；

一对第六膜片，沿所述第二方向分别连接在所述第三膜片相对的两侧；

其中，任意两个相邻膜片之间能够在该两个相邻膜片的连接处相互弯折；弯折后，所述第四膜片和所述第六膜片分别与所述第五膜片形成交叠区，所有膜片围成一具有一个开口的长方体结构，所述开口的位置与所述第二膜片相对；

所述第四膜片和所述第六膜片均呈直角梯形，所述直角梯形具有相对设置的直角边和斜边，所述直角边远离所述第五膜片设置，所述斜边靠近所述第五膜片设置。

2.根据权利要求1所述的绝缘膜，其特征在于：所述第五膜片至少覆盖住所述第四膜片和所述第六膜片的斜边所形成的缺口。

3.一种电芯，其特征在于：所述电芯外部包覆有如权利要求1-2任一项所述的绝缘膜；

所述电芯呈长方体结构，所述电芯具有顶面和底面，所述顶面和所述底面之间具有两个相对设置的第一侧面以及两个相对设置的第二侧面，所述第一侧面的面积大于所述第二侧面的面积；

所述第二膜片包覆于所述底面上；

所述第一膜片和所述第三膜片分别包覆于两个所述第二侧面上；

所述第四膜片和所述第六膜片分别与所述第五膜片交叠后包覆于所述第一侧面上。

4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于：所述第四膜片和所述第六膜片均位于所述第五膜片的外侧，所述第四膜片和所述第六膜片之间通过主封条连接；或者，

所述第四膜片和所述第六膜片均位于所述第五膜片的内侧，所述第四膜片和所述第六膜片之间通过主封条连接，所述主封条延伸至与所述第五膜片部分重叠。

5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于：所述第四膜片和所述第六膜片均位于所述第五膜片的内侧，在所述第四膜片的弯折处设置第一侧封条，所述第四膜片和所述第五膜片之间通过所述第一侧封条相连接，在所述第六膜片的弯折处设置第二侧封条，所述第六膜片和所述第五膜片之间通过所述第二侧封条相连接。

6.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述绝缘膜在靠近所述电芯的一侧设置有粘胶层，所述绝缘膜粘接固定于所述电芯上。

7.一种电池，其特征在于：包括顶盖、壳体和如权利要求3-6任一项所述的电芯，所述电芯放置于所述壳体内，所述顶盖扣合在所述壳体的开口处。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述绝缘膜与所述顶盖热熔连接。

9.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求7或8所述的电池。