CN220233419U - 电池绝缘膜及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池绝缘膜及电池；所述电池绝缘膜包括膜体，所述膜体的第一侧表面设有至少一个第一储液部，所述第一储液部为自所述膜体的第一侧表面向外延伸的第一空腔，所述第一储液部还设置有第一出液口连通至所述第一空腔；所述第一储液部被配置为当其被挤压时，所述第一空腔内的储液从所述第一出液口中挤出。本实用新型设置第一储液部抑制电芯膨胀，同时电芯膨胀能够挤压出电解液用于均匀浸润电芯表面，避免注液时电解液过多沉积于壳体底部，提高电池的循环性能，延长电池的使用寿命。

Description

电池绝缘膜及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是指一种电池绝缘膜及电池。

背景技术

现行的电池，如锂离子电池，在经过一定充放电循环次数后，电解液被完全消耗，电芯造成析锂，严重影响电池的安全性能和使用寿命。

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电解液注液后聚集于电池底部，无法均匀浸润电芯表面的技术难点，提供一种电池绝缘膜及电池，能够储存电解液，并在电池多次循环后释放储存的电解液对电芯的表面进行均匀浸润。

第一方面，为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电池绝缘膜，其包括，

膜体，所述膜体的第一侧表面设有至少一个第一储液部，所述第一储液部为自所述膜体的第一侧表面向外延伸的第一空腔，所述第一储液部还设置有第一出液口连通至所述第一空腔；所述第一储液部被配置为当其被挤压时，所述第一空腔内的储液从所述第一出液口中挤出。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一储液部设有多个，多个所述第一储液部在所述膜体的第一侧表面均匀分布。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一出液口设置在所述第一空腔的最高点。

在本实用新型的一个实施例中，所述膜体的第二侧表面设有至少一个第二储液部，所述第二储液部为自所述膜体的第二侧表面向外延伸的第二空腔，所述第二储液部还设置有第二出液口连通至所述第二空腔；所述第二储液部被配置为其被挤压时，所述第二空腔内的储液从所述第二出液口中挤出。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二储液部设有多个，多个所述第二储液部在所述膜体的第二侧表面均匀分布。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二出液口设置在所述第二空腔的最高点。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一空腔设有至少一个第一转向部，或/和，所述第二空腔设有至少一个第二转向部。

在本实用新型的一个实施例中，所述膜体的厚度方向设有贯通口，所述贯通口连通所述一空腔和所述第二空腔。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一储液部和所述第二储液部的延伸长度相同、且所述第二转向部的转向角度小于所述第一转向部的转向角度。

第二方面，本实用新型还提供一种电池，包括，

壳体，具有顶部开口的容置腔；

电芯，设置于所述容置腔内；以及，

上述实施例所述的电池绝缘膜；所述电池绝缘膜设置于所述容置腔内、且位于所述电芯与壳体之间，所述第一储液部置于电芯和所述膜体之间。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型所述的一种电池绝缘膜及电池，至少在电芯和壳体之间设置第一储液部用于储存电解液，所述第一储液部朝向电芯的表面延伸抑制电池的循环膨胀，同时，电芯也通过膨胀挤压所述第一储液部，使之形变将电解液挤出均匀浸润电芯表面，在电池循环使用中进行电解液的补充，解决电池后期循环时电解液浸润不均的问题，提高电池的循环性能，延长电池的使用寿命，提升安全性。

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，其中：

图1是本实用新型实施例一中电池绝缘膜a的截面示意图；

图2是本实用新型实施例一中电池绝缘膜a与电芯配合的截面示意图；

图3是本实用新型实施例一中电池绝缘膜b与电芯配合的截面示意图；

图4是本实用新型实施例一中电池绝缘膜c与电芯配合的截面示意图；

图5是本实用新型实施例二中一种电池的截面示意图。

说明书附图标记说明：1、膜体；11、第一侧表面；12、第二侧表面；2、第一储液部；21、第一空腔；22、第一转向部；23、第一出液口；3、第二储液部；31、第二空腔；32、第二转向部；33、第二出液口；4、贯通口；5、电芯；6、壳体；7、顶盖。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

实施例一

参照图1和图2所示，本实用新型提供一种电池绝缘膜，其包括膜体1和第一储液部2；至少一个所述第一储液部2位于所述膜体1的第一侧表面11，所述第一储液部2为自所述膜体1的第一侧表面11向外延伸的第一空腔21，所述第一储液部2还设置有第一出液口23连通至所述第一空腔21，所述第一储液部2被配置为当其被挤压时，所述第一空腔21内的储液从所述第一出液口23中挤出；电池注液时电解液由所述第一出液口23进入所述第一空腔21，使得部分电解液储存于所述第一储液部2；所述第一储液部2能够抑制所述电芯5的膨胀，并在电池的循环使用过程中向所述电芯5补充电解液，避免电池工作中电解液完全消耗造成电芯析锂，提高电池的安全性能和使用寿命。

具体的，在本实施例的一种实施方式中，所述第一储液部2置于所述电芯5和膜体1之间，所述电芯5与所述电池绝缘膜之间具有一定间隙，在电池充放电循环的初始阶段，电芯5表面的电解液浸润量充足，且未出现电池循环鼓胀等问题，电芯5表面与膜体1之间的距离变化量较小，所述第一储液部2未受到挤压，电解液储存于所述第一空腔21内；当电池循环次数增多时，表面的电解液浸润量分布不均，同时由于电池鼓胀或碰撞挤压使电芯5与膜体1的间隙变小，进而挤压电池绝缘膜使所述第一储液部2产生形变，电解液由所述第一出液口23挤出并浸润靠近所述第一出液口23的电芯表面，提升电解液的浸润程度；所述电芯5与所述电池绝缘膜之间具有一定间隙时，所述第一储液部2储存电解液时未受到挤压、便于装配，且能够为电芯5的膨胀预留空间。在本实施例的另一实施方式中，所述第一储液部2的至少部分区域夹持于所述电芯5和膜体1之间并靠近所述电芯5一侧，电芯5与膜体1的夹持对所述第一储液部2延伸方向的末端进行整形，有利于电解液由所述第一出液口23注入所述第一空腔21，经整形后的所述第一储液部2使所述第一侧表面11与电芯5表面的间隙更小，能够提升壳体6内部的空间利用率；同时，所述第一储液部2的至少部分区域贴靠于电芯5的表面，更利于电解液朝向电芯5挤出。

具体的，参照图1和图2所示，在一些实施例中，所述第一侧表面11设置有多个所述第一储液部2，多个所述第一储液部2用于挤出电解液浸润电芯5的表面；在一些实施方式中，多个所述第一储液部2在所述第一侧表面11均匀分布，既便于加工又能够均匀挤出电解液，使电芯5表面的不同位置均匀浸润。延长电池的使用寿命并提高其循环性能；装配时将设有储液部结构的一侧表面朝向电芯5设置，降低装配难度，提升装配效率；在另一些实施方式中，由于电解液注液后受重力影响较多沉积在壳体6底部，导致电芯5表面的电解液浸润并不均匀，因此所述第一储液部2在所述第一侧表面11靠近电池顶盖7一侧的排列密度较大，靠近壳体6底部一侧的排列密度较小，有针对地提升电芯5表面靠近顶盖7一侧的电解液浸润含量，避免更多电解液沉积于壳体6底部。在本实施例中，所述第一储液部2的设置数量和其在所述第一侧表面11的排列密度能够根据电池的实际结构进行调整，不限于此。

具体的，参照图3和图4所示，在一些实施例中，所述第二侧表面12设置有第二储液部3；其中，所述膜体1的第一侧表面11和第二侧表面12分别为膜体1厚度方向的两个表面，所述第二储液部3为自所述膜体1的第二侧表面12向外延伸的第二空腔31，所述第二储液部3被配置为其被挤压时，所述第二空腔31内的储液从所述第二出液口33中挤出。向壳体6内注入电解液时电解液能够由所述第一出液口23进入所述第一空腔21，同时能够由所述第二出液口33进入所述第二空腔31。在一些实施方式中，所述第二储液部3设有多个。可选地，所述第二储液部3用于置于膜体1和壳体6之间并靠近所述壳体6一侧；或者，所述第二储液部3至少部分夹持于所述膜体1和壳体6之间并靠近所述壳体6一侧，膜体1与壳体6的夹持对所述第二储液部3延伸方向的末端进行整形，所述第二储液部3的至少部分区域贴靠壳体6内壁，提升壳体6内部的空间利用率；在一些实施例中，所述第二储液部3设置有多个，多个所述第二储液部3位于所述膜体1的第二侧表面12均匀分布；在一些实施例中，所述第一储液部2与所述第一侧表面11的连接处和所述第二储液部3与所述第二侧表面12的连接处在所述膜体1上的位置相同。

进一步的，为使所述第一空腔21和所述第二空腔31能够被充分用于盛装电解液，所述第一出液口23位于所述第一储液部2延伸方向的末端，且所述第一出液口23为所述第一空腔21的最高点；所述第二出液口33位于所述第二储液部3延伸方向的末端，所述第二出液口33为所述第二空腔31的最高点。在电池正置时所述第一出液口23和所述第二出液口33朝向电池顶盖7的注液孔设置，便于电解液由所述第一出液口23和所述第二出液口33注入储液部内。

具体的，参照图4所示，在一些实施例中，所述第一储液部2与所述第一侧表面11的连接处和所述第二储液部3与所述第二侧表面12的连接处在所述膜体1上的位置相同，且所述膜体1的厚度方向设有贯通口4，所述贯通口4连通所述第一空腔21和所述第二空腔31；所述第一空腔21、所述贯通口4和所述第二空腔31连通形成储液空间，注液时电解液能够由所述第一出液口23或/和所述第二出液口33进入所述储液空间，所述储液空间的容积较所述第一空腔21更大。

具体的，参照图4所示，在一些实施例中，所述第一空腔21设有至少一个第一转向部22，其中，所述第一储液部2与所述膜体1的连接处设置为第一连接部，所述第一储液部2的延伸方向的末端设置为第一出液部，在第一出液部上设置所述第一出液口23，所述第一转向部22连接所述第一连接部和第一出液部整体形成所述第一储液部2，并实现所述第一储液部2转向；设置所述第一转向部22能够在占用宽度方向尺寸不变的情况下增加所述第一储液部2的延伸长度，进而提升所述第一储液部2的储液能力。同样的，所述第二空腔31设有至少一个第二转向部32，所述第二储液部3与所述膜体1的连接处设置为第二连接部，所述第二储液部3的延伸方向的末端设置为第二出液部，在第二出液部上设置所述第二出液口33，所述第二转向部32连接所述第二连接部和第二出液部整体形成所述第二储液部3，并实现所述第二储液部3转向；所述第二转向部32能够使所述第二空腔31的储液能力更强，提高空间利用率，与所述第一转向部22相同，不再赘述。

在一些实施例中，所述第一储液部2和所述第二储液部3的延伸长度相同、且所述第二转向部32的转向角度小于所述第一转向部22的转向角度，此处需要解释的是，所述第一转向部22的转向角度设置为所述第一转向部22的延长线与所述膜体1的夹角；所述第二转向部32的转向角度设置为所述第二转向部32的延长线与所述膜体1的夹角。使得，在相同的水平高度处，所述第二空腔31与所述膜体第二侧表面12之间的距离，小于所述第一空腔21与所述膜体第一侧表面11之间的距离。优选地，所述第一储液部2的转向角度较大，使电芯5与所述第一侧表面11之间的距离较大，进而所述第一储液部2的能够用于发生形变的空间较大，在所述第一储液部2受到挤压或因电池鼓胀而形变时，所述第一空腔21内的电解液能够逐渐挤出并浸润电芯5的表面，电解液的挤出量随所述第一储液部2的形变程度的变化而变化，有利于控制电解液的释放速度，避免大量电解液同时挤出无法实现均匀浸润；同时，转向角度更大的所述第一储液部2还能够抑制电池的鼓胀。优选地，所述第二转向部32的转向角度较小，所述壳体6内部的空间利用率更大。另一方面，所述第二转向部32的转向角度较小，在挤出电解液时，所述第二空腔31内的电解液部分由所述第二出液口33挤出，部分由所述贯通口4进入所述第一空腔21为所述第一储液部2补充电解液，相较于电解液由所述第二出液口33挤出至壳体6内后再通过电池绝缘膜的毛细作用回到膜体，设置所述贯通口4能够更快实现电解液的循环补充，储存更多的可供向电芯5表面直接挤出的电解液，解决电解液浸润问题，提高电池的安全性能和使用寿命。

进一步的，所述第一储液部2和所述第二储液部3通过所述贯通口4连通，且两侧分别设置有所述第一出液口23与所述第二出液口33使所述储液空间内外的气压相等，形成连通器结构，在液体不流动时所述第一空腔21和所述第二空腔31内的液面的水平高度相同。在一些实施例中，所述第一出液口23的水平高度与所述第二出液口33的水平高度一致，挤压所述电池绝缘膜时电解液由所述第一出液口23挤出至电芯5表面或/和由所述第二出液口33挤出至壳体6内部。在另一些实施例中，所述第一出液口23的水平高度小于所述第二出液口33的高度，向所述储液空间内注入电解液时，根据连通器原理，所述第一空腔21和所述第二空腔31内液面的水平高度一致且低于所述第一出液口23的水平高度，发生挤压时，所述第一储液部2内电解液由所述第一出液口23挤出，同时所述第二储液部3内的液面升高，但由于所述第一出液口23和所述第二出液口33的高度差，使得电解液液面升高但仍储存于所述第二空腔31内，或者，少量电解液由所述第二出液口33挤出，但由所述第二出液口33挤出的电解液体积小于由所述第一出液口23向电芯5表面挤出的电解液体积。通过设置所述第一出液口23和所述第二出液口33的高度差，使电解液在所述第二储液部3和壳体6之间的挤出损耗较少，将更多的电解液挤出至电芯5的表面。

具体的，参照图1～图4所示，所述第一储液部2的延伸方向的末端表面和所述第二储液部3的延伸方向的末端表面均设置为倒角结构，由于所述第一储液部2和所述第二储液部3均设置为柔性材质，其倒角结构不会划伤电芯5的表面及壳体6内壁，避免挤压时电芯5表面结构损伤产生安全隐患，同时避免壳体6内壁划伤，提高电池循环过程的安全性能。

本实用新型实施例一所述的电池绝缘膜，能够应用于方形铝壳电池、圆柱电池和软包动力电池中的一种或多种。在方形铝壳电池中，所述第一储液部2的延伸长度为149mm～153mm，优选设计为152mm，所述第一空腔21的径向宽度设置为98mm～102mm，优选设计为100mm。所述第一储液部的延伸长度较长或/和径向宽度较大时，占用电池内部空间较多，造成空间利用率较低；所述第一储液部的延伸长度或/和径向宽度较小时，电解液储存能力较弱，导致后续挤出浸润效果不理想。

实施例二

本实用新型还提供一种电池，所述电池包括壳体6、电池顶盖7及电芯5，还包括上述任一实施例所述的电池绝缘膜；所述壳体6顶部开口且与所述电池顶盖7拼接闭合，形成能够容置所述电芯5的封闭腔室，所述电池绝缘膜设置于所述电芯5与壳体6内壁之间的间隙。在一些实施例中，所述电芯5设置为长方体结构，其与所述电池顶盖7正对设置的一个表面为顶面，所述电芯5还包括与所述顶面平行设置的底面，以及用于连接所述顶面和底面的电芯侧面；所述电芯侧面包括表面积较大的一组平行设置的表面，和表面积较小的一组平行设置的表面；所述电池绝缘膜至少设置于所述电芯5的侧面中表面积较大的两个表面。所述第一侧表面11靠近所述电芯5一侧，所述第二侧表面12靠近壳体6内壁一侧；所述第一储液部2置于电芯5和所述膜体1之间，所述第二储液部3置于所述膜体1和壳体6之间。装配时先将所述电池绝缘膜贴在所述电芯5或电池包模组的表面，再通过绝缘胶固定组装成电池。

所述电池的顶盖7还设置有注液孔，由所述注液孔向壳体6内部进行注液时，电解液储存于所述第一空腔21及所述第二空腔31。以锂离子电池为例，在循环充放电过程中，电芯5会膨胀产生变形，进而挤压所述第一储液部2将电解液由所述第一出液口23挤出，使电解液均匀浸润于电池正负极和隔膜之间，增加电解液的利用率，同时，利用所述电池绝缘膜表面延伸出的储液部结构抑制电池的循环膨胀。使用上述任一实施例所述的电池绝缘膜替代现有的绝缘膜，能够增加电池的循环性能，在电池经过一段时间的循环后连续补充循环所需要的电解液，延长电池的使用寿命。

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。而由此所引伸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 (10)

1.一种电池绝缘膜，其特征在于，包括，

膜体(1)，所述膜体(1)的第一侧表面(11)设有至少一个第一储液部(2)，所述第一储液部(2)为自所述膜体(1)的第一侧表面(11)向外延伸的第一空腔(21)，所述第一储液部(2)还设置有第一出液口(23)连通至所述第一空腔(21)；所述第一储液部(2)被配置为当其被挤压时，所述第一空腔(21)内的储液从所述第一出液口(23)中挤出。

2.根据权利要求1所述的电池绝缘膜，其特征在于：所述第一储液部(2)设有多个，多个所述第一储液部(2)在所述膜体(1)的第一侧表面(11)均匀分布。

3.根据权利要求1所述的电池绝缘膜，其特征在于：所述第一出液口(23)设置在所述第一空腔(21)的最高点。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的电池绝缘膜，其特征在于：所述膜体(1)的第二侧表面(12)设有至少一个第二储液部(3)，所述第二储液部(3)为自所述膜体(1)的第二侧表面(12)向外延伸的第二空腔(31)，所述第二储液部(3)还设置有第二出液口(33)连通至所述第二空腔(31)；所述第二储液部(3)被配置为其被挤压时，所述第二空腔(31)内的储液从所述第二出液口(33)中挤出。

5.根据权利要求4所述的电池绝缘膜，其特征在于：所述第二储液部(3)设有多个，多个所述第二储液部(3)在所述膜体(1)的第二侧表面(12)均匀分布。

6.根据权利要求4所述的电池绝缘膜，其特征在于：所述第二出液口(33)设置在所述第二空腔(31)的最高点。

7.根据权利要求4所述的电池绝缘膜，其特征在于：所述第一空腔(21)设有至少一个第一转向部(22)，

或/和，所述第二空腔(31)设有至少一个第二转向部(32)。

8.根据权利要求7所述的电池绝缘膜，其特征在于：所述膜体(1)的厚度方向设有贯通口(4)，所述贯通口(4)连通所述第一空腔(21)和所述第二空腔(31)。

9.根据权利要求8所述的电池绝缘膜，其特征在于：所述第一储液部(2)和所述第二储液部(3)的延伸长度相同、且所述第二转向部(32)的转向角度小于第一转向部(22)的转向角度。

10.一种电池，其特征在于，包括，

壳体(6)，具有顶部开口的容置腔；

电芯(5)，设置于所述容置腔内；以及，

如权利要求1～9中任意一项所述的电池绝缘膜；所述电池绝缘膜设置于所述容置腔内、且位于所述电芯(5)与壳体(6)之间，所述第一储液部(2)置于电芯(5)和所述膜体(1)之间。