CN219959321U - 电池及电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池及电池装置，电池包括壳体以及设置在壳体内的电芯，电芯包括正极片、负极片及设置在正极片和负极片之间的隔膜，正极片和负极片呈矩形；隔膜设置有多条加强筋，加强筋的延伸方向与正极片的对应矩形的长度方向之间具有大于0且小于90°的夹角，定义宽度方向，宽度方向垂直于延伸方向，多条加强筋沿宽度方向间隔排列，沿宽度方向，加强筋的宽度为0.1mm～5mm，相邻两条加强筋的间距为5mm～50mm。

Description

电池及电池装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池及电池装置。

背景技术

在现有电池的设计方案中，电芯表面设置有隔膜，隔膜的平面度难以满足要求。特别是当电芯部分表面的尺寸较大时，例如UC电池具有较大尺寸的“大面”，在电芯制备时，由于隔膜柔韧性较好，在隔膜牵引拉伸时隔膜容易拉伸变形，导致隔膜贴合在极片表面上容易发生褶皱，发生褶皱的区域在电池循环过程中容易发生析锂，从而引发电池性能恶化。

实用新型内容

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，改善隔膜的褶皱问题，提供一种隔膜具有较佳平面度的电池。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供一种电池，其中，包括壳体以及设置在所述壳体内的电芯，所述电芯包括正极片、负极片及设置在所述正极片和负极片之间的隔膜，所述正极片和负极片呈矩形；其中，所述隔膜设置有多条加强筋，所述加强筋的延伸方向与所述正极片的对应矩形的长度方向之间具有大于0且小于90°的夹角，定义宽度方向，所述宽度方向垂直于所述延伸方向，多条所述加强筋沿所述宽度方向间隔排列，沿所述宽度方向，所述加强筋的宽度为0.1mm～5mm，相邻两条所述加强筋的间距为5mm～50mm。

由上述技术方案可知，本实用新型提出的电池的优点和积极效果在于：

本实用新型提出的电池包括壳体以及电芯，电芯包括正极片、负极片以及设置在正极片与负极片之间的隔膜，隔膜设置有多条加强筋，加强筋倾斜布置，加强筋的宽度为0.1mm～5mm，相邻两条加强筋的间距为5mm～50mm。通过上述结构设计，本实用新型能够利用多条倾斜布置的加强筋提升隔膜的平面度，避免隔膜发生打皱问题。并且，本实用新型对加强筋的宽度和相邻加强筋的间距分别采用较为合理的范围，在保证上述提升平面度的功效的基础上，进一步有利于简化隔膜的结构复杂度，提高隔膜的加工效率。另外，本实用新型还能够利用加强筋增加电解液的储存量，提升电池的电性能。

本实用新型的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种包括上述电池的电池装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的另一个方面，提供一种电池装置，其中，包括本实用新型提出的电池。

由上述技术方案可知，本实用新型提出的电池装置的优点和积极效果在于：

本实用新型提出的电池装置，通过采用本实用新型提出的电池，能够提升电池隔膜的平面度，避免隔膜发生打皱问题，并且有利于简化隔膜的结构复杂度，提高隔膜的加工效率，另外电池装置具有较佳的电性能。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施方式的详细说明，本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的电池的电芯的立体结构示意图；

图2是图1示出电芯的部分结构的立体分解示意图；

图3是图1示出的隔膜的平面示意图；

图4是图3中的A部分的放大示意图；

图5是沿图4中的直线B-B所作的剖视图；

图6是图1示出的电池的局部剖视图；

图7是根据另一示例性实施方式示出的电池的局部剖视图。

附图标记说明如下：

100.电芯；

110.正极片；

111.第二凸痕；

112.第二凹痕；

113.正极耳；

120.负极片；

121.负极耳；

130.隔膜；

131.加强筋；

1311.第一凸痕；

1312.第一凹痕；

α.夹角；

P.延伸方向；

Q.宽度方向；

H1.高度；

H2.厚度；

H3.高度；

L.长度；

W1.宽度；

W2.间距；

X.第一方向。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在对本实用新型的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本实用新型的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本实用新型的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本实用新型范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本实用新型的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本实用新型的范围内。

参阅图1，其代表性地示出了本实用新型提出的电池的电芯100的立体结构示意图，其中具体示出了电芯100的多个正极片110、多个负极片120和多个隔膜130的相对松散的组合结构。在该示例性实施方式中，本实用新型提出的电池是以应用于车载电池为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本实用新型的相关设计应用于其他类型的电池装置中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本实用新型提出的电池的原理的范围内。

如图1所示，在本实用新型的一实施方式中，本实用新型提出的电池包括壳体(附图未示出)以及电芯100。配合参阅图2至图6，图2中代表性地示出了电芯100的部分结构立体分解示意图，其中具体示出了一个正极片110、一个负极片120和隔膜130的分解结构；图3中代表性地示出了隔膜200的平面示意图；图4中代表性地示出了图3中的A部分的放大示意图；

图5中代表性地示出了沿图4中的直线B-B所作的剖视图；图6中代表性地示出了图1示出的电池的局部剖视图，其中具体示出了隔膜200与正极片110和负极片120贴合处的局部剖切结构，并将负极片120作适当分离以便观察和理解。以下将结合上述附图，对本实用新型提出的电池的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图1至图4所示，在本实用新型的一实施方式中，该电芯100容纳于该壳体中，电芯100包括正极片110、负极片120以及隔膜130，隔膜130设置于正极片110与负极片120之间，正极片110和负极片120呈矩形。在此基础上，隔膜130设置有多条加强筋131，该加强筋131的延伸方向P与正极片110的对应矩形的长度方向(即附图示出的第一方向X)之间具有大于0且小于90°的夹角α，该夹角α的角度例如10°、20°、65°、85°等。其中，定义一宽度方向Q，该宽度方向Q垂直于延伸方向P，据此，多条加强筋131是沿宽度方向Q间隔排列，沿宽度方向Q，加强筋131的宽度W1为0.1mm～5mm，例如0.1mm、0.5mm、4mm、5mm等，相邻两条加强筋131的间距W2为5mm～50mm，例如5mm、8mm、25mm、50mm等。通过上述结构设计，本实用新型能够利用多条倾斜布置的加强筋131提升隔膜130的平面度，避免隔膜130发生打皱问题。并且，本实用新型对加强筋131的宽度W1和相邻加强筋131的间距W2分别采用较为合理的范围，在保证上述提升平面度的功效的基础上，进一步有利于简化隔膜130的结构复杂度，提高隔膜130的加工效率。另外，本实用新型还能够利用加强筋131增加电解液的储存量，提升电池的电性能。

如图5所示，在本实用新型的一实施方式中，加强筋131可以为隔膜130压合而成，即在隔膜130上压合形成加强筋131会使得隔膜130形成位置相对应的第一凸痕1311和第一凹痕1312，该第一凸痕1311和该第一凹痕1312分别位于隔膜130朝向正极片110的表面和背向正极片110的表面(即朝向负极片120的表面)的其中一者和其中另一者。通过上述结构设计，本实用新型能够简化隔膜130的结构复杂度，减轻隔膜130重量。

如图6所示，基于加强筋131为隔膜130压合而成的结构设计，在本实用新型的一实施方式中，加强筋131可以为隔膜130朝向正极片110压合而成，即第一凸痕1311位于隔膜130朝向正极片110的表面，第一凹痕1312位于隔膜130背向正极片110的表面。通过上述结构设计，本实用新型能够利用朝向电芯100凸伸的加强筋131进一步增加隔膜130在正极片110与负极片120之间的电解液的储存量，据此进一步提升电池的电性能。

如图6所示，基于加强筋131为隔膜130压合而成的结构设计，在本实用新型的一实施方式中，当加强筋131为隔膜130朝向正极片110压合而成时，即第一凸痕1311位于隔膜130朝向正极片110的表面时，正极片110朝向隔膜130的表面可以形成有第二凹痕112，该第二凹痕112的位置与第一凸痕1311相对应。通过上述结构设计，本实用新型能够利用第二凹痕112进一步增加隔膜130在正极片110与负极片120之间的电解液的储存量，据此进一步提升电池的电性能。同时，利用第一凸痕1311与第二凹痕112的配合设计，本实用新型能够进一步实现隔膜130与正极片110和负极片120的定位，据此提升电池的结构稳定性。

参阅图7，图7中代表性地示出了能够体现本实用新型原理的电池在另一示例性实施方式中的局部剖视图，其中具体示出了隔膜130与电芯100贴合处的局部剖切结构。

如图7所示，在本实用新型的一实施方式中，第一凹痕1312亦可位于隔膜130朝向正极片110的表面，即加强筋131可以为隔膜130背向正极片110(亦即朝向负极片120)压合而成。在此基础上，正极片110朝向隔膜130的表面可以形成有第二凸痕111，该第二凸痕111的位置与第一凹痕1312相对应。

如图4所示，在本实用新型的一实施方式中，加强筋131的延伸方向P与正极片110的对应矩形的长度方向(即附图中示出的第一方向X)的夹角α可以进一步为30°～60°，例如30°、45°、55°、60°等。通过上述结构设计，本实用新型能够避免夹角α过小而趋近于与第一方向X平行，同时能够避免夹角α过大而趋近于与电芯100的高度方向平行，即避免夹角α过大或者过小而导致加强筋131的倾斜度不足而影响对隔膜130平面度的优化效果。在一些实施方式中，加强筋131与第一方向X的夹角α亦可小于30°，或可大于60°，例如29°、62°等，并不以本实施方式为限。

如图4所示，在本实用新型的一实施方式中，沿宽度方向Q，加强筋131的宽度W1可以进一步为1mm～3mm，例如1mm、1.5mm、2mm、3mm等。通过上述结构设计，本实用新型能够避免加强筋131的宽度W1过小而导致加强筋131的布置难度增大，同时能够避免加强筋131的宽度W1过大而影响加强筋131对隔膜130平面度的优化效果。在一些实施方式中，加强筋131的宽度W1亦可小于1mm，或可大于3mm，例如0.9mm、3.5mm等，并不以本实施方式为限。

如图4所示，在本实用新型的一实施方式中，沿宽度方向Q，相邻两条加强筋131的间距W2可以进一步为10mm～20mm，例如10mm、12mm、15mm、20mm等。通过上述结构设计，本实用新型能够避免相邻两条加强筋131的间距W2过小而导致加强筋131的布置难度增大，同时能够避免相邻两条加强筋131的间距W2过大而影响加强筋131对隔膜130平面度的优化效果。在一些实施方式中，相邻两条加强筋131的间距W2亦可小于10mm，或可大于20mm，例如9mm、22mm等。

如图5所示，在本实用新型的一实施方式中，加强筋131在隔膜130的表面上突出的高度H1与隔膜130的厚度H2的比值可以为0.1～0.9，例如0.1、0.3、0.5、0.9等。通过上述结构设计，本实用新型能够避免加强筋131突出的高度H1过小而导致加强筋131的结构不够明显，同时能够避免加强筋131突出的高度H1过大而影响隔膜130与正极片110和负极片120的贴合。在一些实施方式中，加强筋131在隔膜130的表面上突出的高度H1与隔膜130的厚度H2的比值亦可小于0.1，或可大于0.9，例如0.09、0.91等，并不以本实施方式为限。

如图1和图2所示，在本实用新型的一实施方式中，正极片110具有正极耳113，且负极片120具有负极耳121，其中，正极耳113和负极耳121可以分别沿正极片110的对应矩形的长度方向(即附图中示出的第一方向X)的两侧引出。换言之，本实用新型提出的电池可以采用电芯100的两个极耳双侧引出的结构设计。在一些实施方式中，电芯100亦可采用其他结构形式的极耳引出方式，例如单侧引出等，并不以本实施方式为限。

如图3所示，基于电芯100采用“极耳双侧引出”的结构形式，在本实用新型的一实施方式中，电芯100沿第一方向X的长度L可以为140mm～600mm，且电芯100的高度H3可以为80mm～130mm。其中，当电芯100的长度L和高度H3采用上述数值范围的结构设计时，电芯100的第一侧面102更加趋近于“长条形”的形状特点，此时采用上述具有加强筋131的隔膜130，能够进一步地克服普通隔膜130对应于这种长条形电芯100时产生的较为严重的打皱问题。

如图1和图2所示，在本实用新型的一实施方式中，电芯100包括一一交替布置的多个正极片110和多个负极片120。在此基础上，电芯100可以包括多个隔膜130，每相邻的正极片110与负极片120之间分别设置有隔膜130，换言之，电芯100可以采用“正极片110-隔膜130-负极片120-隔膜130-正极片110”的叠片方式制备。在一些实施方式中，隔膜130亦可为一体结构，即隔膜130可以依次卷绕布置于每相邻的正极片110与负极片120之间，并不以本实施方式为限。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的电池仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种电池中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的电池的任何细节或任何部件。

综上所述，本实用新型提出的电池包括壳体以及电芯100，电芯100包括正极片110、负极片120以及设置在正极片110与负极片110之间的隔膜130，隔膜130设置有多条加强筋131，加强筋131倾斜布置，加强筋131的宽度为0.1mm～5mm，相邻两条加强筋131的间距为5mm～50mm。通过上述结构设计，本实用新型能够利用多条倾斜布置的加强筋131提升隔膜130的平面度，避免隔膜130发生打皱问题。并且，本实用新型对加强筋131的宽度和相邻加强筋131的间距分别采用较为合理的范围，在保证上述提升平面度的功效的基础上，进一步有利于简化隔膜130的结构复杂度，提高隔膜130的加工效率。另外，本实用新型还能够利用加强筋131增加电解液的储存量，提升电池的电性能。

基于上述对本实用新型提出的电池的几个示例性实施方式的详细说明，以下将对本实用新型提出的电池装置的一示例性实施方式进行说明。

在本实用新型的一实施方式中，本实用新型提出的电池装置包括本实用新型提出的并在上述实施方式中详细说明的电池。其中，本实用新型提出的电池装置可以是电池组，亦可是电池包。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的电池装置仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种电池装置中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的电池装置的任何细节或任何部件。

综上所述，本实用新型提出的电池装置，通过采用本实用新型提出的电池，能够提升电池隔膜的平面度，避免隔膜发生打皱问题，并且有利于简化隔膜的结构复杂度，提高隔膜的加工效率，另外电池装置具有较佳的电性能。

以上详细地描述和/或图示了本实用新型提出的电池及电池装置的示例性实施方式。但本实用新型的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本实用新型提出的电池及电池装置进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本实用新型的实施进行改动。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括壳体以及设置在所述壳体内的电芯，所述电芯包括正极片、负极片及设置在所述正极片和负极片之间的隔膜，所述正极片和负极片呈矩形；其中，所述隔膜设置有多条加强筋，所述加强筋的延伸方向与所述正极片的对应矩形的长度方向之间具有大于0且小于90°的夹角，定义宽度方向，所述宽度方向垂直于所述延伸方向，多条所述加强筋沿所述宽度方向间隔排列，沿所述宽度方向，所述加强筋的宽度为0.1mm～5mm，相邻两条所述加强筋的间距为5mm～50mm。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述加强筋为所述隔膜压合而成，使得所述隔膜朝向所述正极片的表面和朝向所述负极片的表面的其中一者形成第一凸痕，其中另一者形成第一凹痕，所述第一凹痕的位置与所述第一凸痕相对应。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述加强筋为所述隔膜朝向所述正极片压合而成，所述第一凸痕位于所述隔膜朝向所述正极片的表面，所述第一凹痕位于所述隔膜朝向所述负极片的表面，所述正极片的表面形成有第二凹痕，所述第二凹痕的位置与所述第一凸痕相对应。

4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述加强筋为所述隔膜朝向所述负极片压合而成，所述第一凸痕位于所述隔膜朝向所述负极片的表面，所述第一凹痕位于所述隔膜朝向所述正极片的表面，所述正极片的表面形成有第二凸痕，所述第二凸痕的位置与所述第一凹痕相对应。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于：

所述加强筋的延伸方向与所述正极片的对应矩形的长度方向的所述夹角为30°～60°；和/或

沿所述宽度方向，所述加强筋的宽度为1mm～3mm；和/或

沿所述宽度方向，相邻两条所述加强筋的间距为10mm～20mm。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述加强筋在所述隔膜的表面上突出的高度与所述隔膜的厚度的比值为0.1～0.9。

7.根据权利要求1～6任一项所述的电池，其特征在于，所述正极片具有正极耳，所述负极片具有负极耳，所述正极耳和负极耳分别沿所述正极片的对应矩形的长度方向的两侧引出。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述电芯沿所述正极片的对应矩形的长度方向的长度为140mm～600mm，且所述电芯的高度为80mm～130mm。

9.根据权利要求1～6任一项所述的电池，其特征在于，所述电芯包括一一交替布置的多个所述正极片和多个所述负极片；其中，所述隔膜为一体结构，所述隔膜依次卷绕布置于每相邻的所述正极片与所述负极片之间；或者，所述电芯包括多个所述隔膜，每相邻的所述正极片与所述负极片之间分别设置有所述隔膜。

10.一种电池装置，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的电池。