CN220138473U - 电芯及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电芯及电池，该电芯用于电池，该电芯包括芯包以及第一绝缘膜。芯包具有顶面以及连接于顶面的侧面，顶面朝向电池的盖板组件，芯包的极耳自侧面伸出，第一绝缘膜包括顶膜以及侧膜，顶膜覆盖于顶面，仅顶膜开设有间隔阵列的多个渗液孔，侧膜连接于顶膜的外周，侧膜覆盖于部分侧面，从而能够通过顶膜实现缓解芯包掉粉并从朝向盖板组件的顶面逃逸至接触壳体的问题，并且由于是在芯包与盖板组件相装配连接之前，在芯包的顶面设置第一绝缘膜的顶膜，因此该第一绝缘膜的设置不影响芯包与盖板组件的装配连接。更加地，通过在顶膜开设间隔阵列的多个渗液孔，能够避免因在顶面设置顶膜而阻碍芯包的注液的情况。

Description

电芯及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯及电池。

背景技术

为了缓解电池的芯包掉粉并接触电池的壳体，导致壳体发生电化学腐蚀的问题，相关技术中往往在将芯包与盖板组件相装配连接后，对芯包的外表面包覆绝缘膜，以降低芯包掉粉，并从芯包的侧面以及芯包与盖板组件之间的间隙处逃逸至接触壳体的可能性。

但是，由于在覆膜时，盖板组件已经装配连接于芯包的朝向盖板组件的顶面一侧，为了不影响芯包与盖板组件的装配连接关系，现有的芯包的顶面一侧不覆盖有绝缘膜，导致电池存在芯包掉粉并从芯包的顶面逃逸至接触壳体，进而导致壳体发生电化学腐蚀的情况。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于：提供一种电芯，该电芯能够缓解芯包掉粉并从朝向盖板组件的顶面逃逸至接触壳体的问题。

本实用新型的另一个目的在于：提供一种电池，其通过设置上述的电芯，能够降低芯包掉粉接触壳体，导致壳体发生电化学腐蚀的可能性。

为达到此目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，提供一种电芯，所述电芯用于电池，所述电芯包括：

芯包，所述芯包具有顶面以及连接于所述顶面的侧面，所述顶面朝向所述电池的盖板组件，所述芯包的极耳自所述侧面伸出；以及

第一绝缘膜，所述第一绝缘膜包括顶膜以及侧膜，所述顶膜覆盖于所述顶面，仅所述顶膜开设有间隔阵列的多个渗液孔，所述侧膜连接于所述顶膜的外周，所述侧膜覆盖于部分所述侧面。

作为所述的电芯的一种优选的技术方案，所述渗液孔具有外包络孔直径D，0.1mm≤D≤3mm。

作为所述的电芯的一种优选的技术方案，多个所述渗液孔开设于所述顶膜的开孔数量密度为P，10个/100mm²≤P≤40个/100mm²。

作为所述的电芯的一种优选的技术方案，所述顶面具有面积S1，所述顶膜的开设有多个渗液孔的表面区域具有面积S2，0.05≤S2/S1≤0.4，其中，面积S1与面积S2的单位均为mm²。

作为所述的电芯的一种优选的技术方案，所述顶面成长方形，所述顶面的边缘包括相对的两个长边缘以及相对的两个宽边缘，所述渗液孔与任意一个所述长边缘之间的距离为a，a≥2.5mm，所述渗液孔与任意一个所述宽边缘之间的距离为b，b≥15.5mm。

作为所述的电芯的一种优选的技术方案，沿垂直于所述顶面的方向上，所述侧膜具有宽度c，c≥3mm。

作为所述的电芯的一种优选的技术方案，所述顶面成长方形，所述顶面的边缘包括相对的两个长边缘以及相对的两个宽边缘，所述侧膜包括两个第一膜体以及两个第二膜体，所述顶膜的外周分别连接于两个所述长边缘以及两个所述宽边缘，两个所述第一膜体分别连接于两个所述长边缘，两个所述第二膜体分别连接于两个所述宽边缘；

沿垂直于所述顶面的方向上，所述第一膜体具有宽度c1，所述第二膜体具有宽度c2，c1＞c2。

作为所述的电芯的一种优选的技术方案，所述侧膜形成有避让凹陷，所述极耳自所述侧面穿过所述避让凹陷伸出。

第二方面，提供一种电池，包括盖板组件、壳体和如上第一方面所述的电芯，所述壳体的一侧具有开口，所述电芯设于所述壳体内，且所述电芯的顶面靠近于所述开口，所述盖板组件封盖所述开口。

作为所述的电池的一种优选的技术方案，所述电池还包括第二绝缘膜，所述第二绝缘膜覆盖于所述盖板组件与所述电芯整体的外周侧，以及所述电芯的远离所述盖板组件的底面。

本实用新型的有益效果为：

通过在芯包的朝向盖板组件的顶面设置第一绝缘膜的顶膜，以通过顶膜实现缓解芯包掉粉并从朝向盖板组件的顶面逃逸至接触壳体的问题，并且由于是在芯包直接设置第一绝缘膜，换言之，是在芯包与盖板组件相装配连接之前，在芯包的顶面设置第一绝缘膜的顶膜，因此该第一绝缘膜的设置不影响芯包与盖板组件的装配连接。更加地，通过在第一绝缘膜的顶膜开设间隔阵列的多个渗液孔，以供电解液通过渗液孔进入芯包内部，能够避免因在顶面设置第一绝缘膜而阻碍芯包的注液的情况。

此外，通过侧膜来进一步地固定顶膜的边缘，能够降低顶膜翘边的可能性，使得第一绝缘膜贴覆于芯包的稳固性更高。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为实施例所述电芯的立体结构示意图。

图2为实施例所述电芯的俯视示意图。

图3为实施例所述电芯的结构分解示意图。

图4为图1中M处的放大图。

图5为实施例所述电池的立体结构示意图。

图6为实施例所述电池的结构分解示意图。

图7为实施例所述盖板组件、电芯以及第二绝缘膜的结构分解示意图。

图中：

1、电芯；10、芯包；100、顶面；100a、长边缘；100b、宽边缘；101、侧面；102、极耳；103、底面；11、第一绝缘膜；110、渗液孔；111、顶膜；112、侧膜；112a、第一膜体；112b、第二膜体；112c、避让凹陷；

2、电池；20、盖板组件；21、壳体；210、开口；22、第二绝缘膜。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

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，可以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。

如图1、图2与图3所示，本实用新型提供一种电芯1，该电芯1应用于电池。具体的，该电芯1包括芯包10以及第一绝缘膜11。芯包10具有顶面100以及连接于顶面100的侧面101，顶面100朝向电池的盖板组件，芯包10的极耳102自侧面101伸出，第一绝缘膜11包括顶膜111以及侧膜112，顶膜111覆盖于顶面100，仅顶膜111开设有间隔阵列的多个渗液孔110，侧膜112连接于顶膜111的外周，侧膜112覆盖于部分侧面101。

通过在芯包10的朝向盖板组件的顶面100设置第一绝缘膜11的顶膜111，以通过顶膜111实现缓解芯包10掉粉并从朝向盖板组件的顶面100逃逸至接触壳体的问题，并且由于是在芯包10直接设置第一绝缘膜11，换言之，是在芯包10与盖板组件相装配连接之前，在芯包10的顶面100设置第一绝缘膜11的顶膜111，因此该第一绝缘膜11的设置不影响芯包10与盖板组件的装配连接。更加地，通过在第一绝缘膜11的顶膜111开设间隔阵列的多个渗液孔110，以供电解液通过渗液孔110进入芯包10内部，能够避免因在顶面100设置第一绝缘膜11而阻碍芯包10的注液的情况。

此外，通过侧膜112来进一步地固定顶膜111的边缘，能够降低顶膜111翘边的可能性，使得第一绝缘膜11贴覆于芯包10的稳固性更高。

可选地，第一绝缘膜11可通过胶粘的方式(例如可通过亚克力胶)粘接于顶面100，以一方面使顶膜111与顶面100之间的间隙小，从而减小电芯1掉粉从顶膜111与顶面100之间逃逸的可能性，另一方面，能够使第一绝缘膜11整体设置于芯包10的稳固性更高。

可选地，渗液孔110可为圆形孔、方形孔、五边形孔或六边形孔等多种形状的孔，且渗液孔110可具有外包络孔直径D。可以理解的，该外包络孔直径D越小，电解液通过渗液孔110进入芯包10内部的难度越大，但顶膜111的阻挡芯包10掉粉并从朝向盖板组件的顶面100逃逸的效果越好，该外包络孔直径D越大，电解液通过渗液孔110进入芯包10内部的难度越小，但顶膜111的阻挡芯包10掉粉并从朝向盖板组件的顶面100逃逸的效果越差，基于此，该外包络孔直径D不可过小或过大，可选地，该外包络孔直径D满足：0.1mm≤D≤3mm，例如，渗液孔110的外包络孔直径D可为：0.1mm、0.2mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm或3mm等。

多个渗液孔110开设于顶膜111的开孔数量密度为P，该开孔数量密度P越小，电解液通过渗液孔110进入芯包10内部的难度越大，但芯包10掉粉并从渗液孔110逃逸的可能性越小，该开孔数量密度P越大，电解液通过渗液孔110进入芯包10内部的难度越小，但芯包10掉粉并从渗液孔110逃逸的可能性越大，基于此，该开孔数量密度P不可过小或过大，可选地，开孔数量密度P可满足：10个/100mm²≤P≤40个/100mm²，例如，该开孔数量密度P可为：10个/100mm²、15个/100mm²、20个/100mm²、25个/100mm²、30个/100mm²、35个/100mm²或40个/100mm²等。

顶面100可具有面积S1，顶膜111的开设有多个渗液孔110的表面区域可具有面积S2，其中，面积S1与面积S2的单位均为mm²，该面积S2与面积S1之比S2/S1越小，电解液通过渗液孔110进入芯包10内部的难度越，但芯包10掉粉并从渗液孔110逃逸的可能性越小，S2/S1越大，电解液通过渗液孔110进入芯包10内部的难度越小，但芯包10掉粉并从渗液孔110逃逸的可能性越大，基于此，该面积S2与面积S1之比S2/S1不可过小或过大，可选地，面积S2与面积S1之比S2/S1可满足：0.05≤S2/S1≤0.4，例如，S2/S1可为：0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35或0.4等。

需要说明的是，前述中“顶膜111的开设有多个渗液孔110的表面区域”，指的是多个渗液孔110在顶膜111一侧表面的设置区域，因此，前述中“面积S2”等同于多个渗液孔110在顶膜111一侧表面所占的总面积。

发明人经研究发现，芯包10掉粉最容易从极耳102所在的侧面101逃逸，然后经侧面101进入侧面101与顶面100相连接处，以从顶面100逃逸。基于此，可以通过加强位于顶面100边缘处的部分第一绝缘膜11的掉粉阻挡性能，来进一步地提升第一绝缘膜11的掉粉阻挡效果。

请一并结合图2与图3所示，示例性的，顶面100可大致成长方形，此时，顶面100的边缘包括相对的两个长边缘100a以及相对的两个宽边缘100b，可选地，渗液孔110与任意一个长边缘100a之间的距离为a(即，渗液孔110与顶膜111的连接于任意一个长边缘100a的边缘之间距离为a)，该距离a可满足：a≥2.5mm，例如，距离a可为2.5mm、2.6mm、2.8mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、8mm、10mm、15mm或20mm等，从而一方面，渗液孔110与长边缘100a之间具有一定的间隔距离，能够使第一绝缘膜11的靠近长边缘100a的部分具有较好的掉粉阻挡性能，另一方面，距离a的最小值较小，使顶面100的相对的两个长边缘100a之间能够具有一定的区域供渗液孔110设置。

进一步的，渗液孔110与任意一个宽边缘100b之间的距离为b(即，渗液孔110与顶膜111的连接于任意一个宽边缘100b的边缘之间距离为b)，该距离b可满足：b≥15.5mm，例如，距离b可为15.5mm、16mm、16.5mm、17mm、20mm、22mm、25mm、30mm、35mm、40mm或50mm等，以使渗液孔110与宽边缘100b之间具有较大的间隔距离，能够使第一绝缘膜11的靠近宽边缘100b的部分具有较好的掉粉阻挡性能。

如图3所示，沿垂直于顶面100的方向上，侧膜112可具有宽度c，为了使侧膜112与芯包10的连接稳固性较好，以使侧膜112对顶膜111的防翘边作用更加稳定，可选地，宽度c可满足：c≥3mm，例如，宽度c可为3mm、3.5mm、4mm、5mm、8mm、10mm、15mm或20mm等。

请一并结合图3与图4所示，当如前述中，顶面100大致成长方形，顶面100的边缘包括相对的两个长边缘100a以及相对的两个宽边缘100b时，顶膜111的外周分别连接于两个长边缘100a以及两个宽边缘100b，可选地，侧膜112可包括两个第一膜体112a以及两个第二膜体112b，两个第一膜体112a分别连接于两个长边缘100a，两个第二膜体112b分别连接于两个宽边缘100b，以通过第一膜体112a实现对长边缘100a的防翘边效果，通过第二膜体112b实现对宽边缘100b的防翘边效果。

发明人经进一步的研究发现，由于长边缘100a的长度较长，因此顶膜111的连接于长边缘100a处更易于发生翘边，而宽边缘100b的长度较短，因此顶膜111的连接于宽边缘100b处相比而言较不易于发生翘边，基于此，可选地，沿垂直于顶面100的方向上，第一膜体112a可具有宽度c1，第二膜体112b可具有宽度c2，c1＞c2，从而能够通过使第一膜体112a相比第二膜体112b具有更优的防翘边效果，以使第一膜体112a与第二膜体112b能够分别对长边缘100a以及宽边缘100b实现满足使用要求的防翘边效果的同时，还能够节省第一绝缘膜11所使用的材料，使第一绝缘膜11的结构更加经济、合理。

优选地，当侧膜112包括第一膜体112a以及第二膜体112b时，第一膜体112a的宽度c1以及第二膜体112b的宽度c2均可满足侧膜112的宽度要求，即，满足：c1＞c2≥3mm，以使第一膜体112a以及第二膜体112b对顶膜111的防翘边作用均较稳定。

可选地，侧膜112可形成有避让凹陷112c，极耳102自侧面101穿过避让凹陷112c伸出，以避免侧膜112与极耳102产生干涉，导致侧膜112影响极耳102与电池的盖板组件相电连接的情况。

通常情况下，当芯包10大致成长方体状时(即，顶面100大致成长方形时)，芯包10的极耳102自连接于宽边缘100b的侧面101伸出，此时，当如前述中，侧膜112包括两个第一膜体112a以及两个第二膜体112b时，通过使第一膜体112a的宽度c1以及第二膜体112b的宽度c2满足c1＞c2，能够在第二膜体112b与相对的两个第一膜体112a之间形成前述避让凹陷112c，以避让极耳102的结构。

如图5与图6所示，本实用新型还提供一种电池2，包括盖板组件20、壳体21和如前述技术方案所提供的电芯1，壳体21的一侧具有开口210，电芯1设于壳体21内，且电芯1的顶面100靠近于开口210，盖板组件20封盖开口210。通过设置上述的电芯1，能够降低芯包10掉粉接触壳体21，导致壳体21发生电化学腐蚀的可能性，提升电池2的使用寿命以及使用安全性。

如图6与图7所示，可选地，盖板组件20与电芯1整体的外周侧以及电芯1的远离盖板组件20的底面103还可覆盖有第二绝缘膜22，以从芯包10的外周侧以及底面103，以及芯包10与盖板组件20之间的间隙处阻挡芯包10掉粉逃逸至接触壳体21，从而进一步地缓解壳体21发生电化学腐蚀的问题，提升电池2的使用寿命以及使用安全性。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“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。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯，所述电芯用于电池，其特征在于,所述电芯包括：

芯包，所述芯包具有顶面以及连接于所述顶面的侧面，所述顶面朝向所述电池的盖板组件，所述芯包的极耳自所述侧面伸出；以及

第一绝缘膜，所述第一绝缘膜包括顶膜以及侧膜，所述顶膜覆盖于所述顶面，仅所述顶膜开设有间隔阵列的多个渗液孔，所述侧膜连接于所述顶膜的外周，所述侧膜覆盖于部分所述侧面。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述渗液孔具有外包络孔直径D，0.1mm≤D≤3mm。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，多个所述渗液孔开设于所述顶膜的开孔数量密度为P，10个/100mm²≤P≤40个/100mm²。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电芯，其特征在于，所述顶面具有面积S1，所述顶膜的开设有多个渗液孔的表面区域具有面积S2，0.05≤S2/S1≤0.4，其中，面积S1与面积S2的单位均为mm²。

5.根据权利要求1-3任一项所述的电芯，其特征在于，所述顶面成长方形，所述顶面的边缘包括相对的两个长边缘以及相对的两个宽边缘，所述渗液孔与任意一个所述长边缘之间的距离为a，a≥2.5mm，所述渗液孔与任意一个所述宽边缘之间的距离为b，b≥15.5mm。

6.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，沿垂直于所述顶面的方向上，所述侧膜具有宽度c，c≥3mm。

7.根据权利要求6所述的电芯，其特征在于，所述顶面成长方形，所述顶面的边缘包括相对的两个长边缘以及相对的两个宽边缘，所述侧膜包括两个第一膜体以及两个第二膜体，所述顶膜的外周分别连接于两个所述长边缘以及两个所述宽边缘，两个所述第一膜体分别连接于两个所述长边缘，两个所述第二膜体分别连接于两个所述宽边缘；

沿垂直于所述顶面的方向上，所述第一膜体具有宽度c1，所述第二膜体具有宽度c2，c1＞c2。

8.根据权利要求6或7所述的电芯，其特征在于，所述侧膜形成有避让凹陷，所述极耳自所述侧面穿过所述避让凹陷伸出。

9.一种电池，其特征在于,包括盖板组件、壳体和如权利要求1-8任一项所述的电芯，所述壳体的一侧具有开口，所述电芯设于所述壳体内，且所述电芯的顶面靠近于所述开口，所述盖板组件封盖所述开口。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池还包括第二绝缘膜，所述第二绝缘膜覆盖于所述盖板组件与所述电芯整体的外周侧，以及所述电芯的远离所述盖板组件的底面。