CN220604926U - 软包电池结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及到电池制造技术领域，公开了一种软包电池结构，包括：裸电芯，所述裸电芯内包括有多个极片，所述极片两端伸出所述裸电芯的部位为极耳，多个所述极片的极耳焊接后形成所述裸电芯的极耳；铝塑膜组件，用于容纳所述裸电芯，所述铝塑膜组件包括封装边，所述封装边与所述裸电芯的极耳的靠近所述裸电芯的一侧连接，且所述裸电芯的极耳伸出所述封装边，用于与外部电连接。本实用新型不使用外极耳，节省了材料成本，去除了铝塑膜内电芯与外极耳焊接的区域，提高了电池的内部空间利用率，进一步提升电池的能量密度。

Description

软包电池结构

技术领域

本实用新型涉及到电池制造技术领域，具体而言涉及到一种软包电池结构。

背景技术

近年来，随着电动汽车等市场的迅速发展，软包电池结构作为能量存储与供应的重要组成部分，受到了广泛的关注和应用，与传统的钢壳锂离子电池相比，软包电池结构具有更高的能量密度、更轻巧的外形和更好的柔韧性，因此在追求高性能和小型化的产品中得到了广泛的应用。

然而，目前软包电池结构在制造过程中仍存在一些问题。传统的制造工艺中，电芯与外极耳焊接的部位会占用电芯的体积，在制作软包电芯时，通常将叠片后的电芯与外极耳焊接在一起，然后通过外极耳上的极耳胶与铝塑膜组件热封，从而将整个电芯封在铝塑膜组件内，而电芯与外极耳焊接的部位宽度大概有6至8毫米，这一部位也在铝塑膜组件内，占用了电芯的体积，降低了电芯的体积能量密度此外，传统的焊接方式可能导致焊点不牢固，容易出现焊接故障。

因此，需要提供一种新型的软包电池结构，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种软包电池结构，旨在解决现有技术中使用外极耳与电芯焊接降低了电芯的体积能量密度的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种软包电池结构，包括

裸电芯，所述裸电芯内包括有多个极片，所述极片两端伸出所述裸电芯的部位为极耳，多个所述极片的极耳焊接后形成所述裸电芯的极耳；

铝塑膜组件，用于容纳所述裸电芯，所述铝塑膜组件包括封装边，所述封装边与所述裸电芯的极耳的靠近所述裸电芯的一侧连接，且所述裸电芯的极耳伸出所述封装边，用于与外部电连接。

进一步地，所述极片的极耳靠近所述裸电芯一侧的两面均设置有胶层。

进一步地，多个所述极片的极耳之间的胶层连接方式为热压熔接。

进一步地，还包括：

极耳胶，所述极耳胶设置在所述裸电芯的极耳设置有胶层的区域。

进一步地，还包括：

所述封装边与所述裸电芯的极耳设置有所述极耳胶的区域热熔封装。

进一步地，所述铝塑膜组件包括上铝塑膜与下铝塑膜，与所述裸电芯的极耳设置有极耳胶部位粘接，将所述裸电芯包裹在内。

进一步地，多个所述极片的极耳采用超声波焊接的方式连接。

进一步地，所述铝塑膜组件设置有匹配所述裸电芯设置的凹槽，用于将所述裸电芯放置在所述凹槽内。

进一步地，所述凹槽的开口边沿远离凹槽的一侧延伸，形成所述封装边，所述封装边与所述极耳胶粘接。

进一步地，所述铝塑膜组件还包括防火层，所述防火层设置在所述凹槽内。

有益效果：

本实用新型技术的裸电芯内部含有多个极片，极片是电池正负极之间的片状电极材料，极片两端伸出裸电芯的部位被称为极耳，极耳靠近裸电芯一侧的两面都设置有胶层，多个极片的极耳在焊接后形成裸电芯的极耳，并伸出铝塑膜组件的封装边外，与外部电连接。本方案不使用外极耳，节省了材料成本，去除了铝塑膜组件内电芯与外极耳焊接的区域，提高了电池的内部空间利用率，可提升电池的能量密度，极片与与铝塑膜组件封边区域重叠，以达到封装的效果，能够确保极片之间的稳定连接，减少内部焊点松动导致的故障和安全隐患，相比传统的带外部极耳的结构，本方案无需额外的连接材料和工序，简化了封装工艺，降低了生产成本，且可以有效利用空间，实现更高的能量密度。

附图说明

图1为本实用新型软包电池结构一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型软包电池结构另一实施例的结构示意图。

其中：1、上铝塑膜；2、裸电芯；3、极耳；4、极耳胶；6、下铝塑膜；7、极片；8、胶层。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，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，可以根据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。

参照图1至图2，本实用新型提出了一种软包电池结构，包括：裸电芯2，所述裸电芯2内包括有多个极片7，所述极片7两端伸出所述裸电芯2的部位为极耳3，多个所述极片7的极耳3焊接后形成所述裸电芯2的极耳3；

铝塑膜组件，用于容纳所述裸电芯2，所述铝塑膜组件包括封装边，所述封装边与所述裸电芯2的极耳3的靠近所述裸电芯2的一侧连接，且所述裸电芯2的极耳3伸出所述封装边，用于与外部电连接。

在本实施例中，每个极片7具有两端伸出的极耳3，极耳3通过焊接连接形成裸电芯2的极耳3，极片7通常由电池正极材料和负极材料组成，在裸电芯2的组装过程中，将多个极片7的极耳3通过焊接连接起来，在这种软包电池结构中，焊接连接用于将极片7的极耳3精确地连接在一起，以形成裸电芯2的极耳3，通过将多个极片7的极耳3焊接在一起，可以有效地降低电阻，提高电池的电流传导性能，电流可以从一个极片7无阻碍地传导到另一个极片7，减少了电阻和能量损耗，从而提高了电池的效率；铝塑膜组件用于容纳裸电芯2，并通过封装边与裸电芯2的极耳3之间的胶层8连接，使用铝塑膜作为组件的封装材料，通过胶层8将封装边与裸电芯2的极耳3连接，实现了简单而有效的连接结构，相比于复杂的机械连接方式，这种胶层8封装连接方式更加简便，减少了制造成本和生产工艺的复杂性；胶层8的存在为裸电芯2提供了额外的保护，胶层8能够有效隔离周围环境中的湿气、氧气等有害物质，防止它们对裸电芯2造成损害，这样可以延长裸电芯2的寿命并提高整体的可靠性；通过胶层8连接的封装边与裸电芯2之间形成了一个密封的区域，可以防止外部灰尘、水分等物质进入，从而避免对电芯的污染和损坏。

进一步地，本实施例的极片7比现有技术中的极片的面积要大，并通过将面积增大的裸电芯2的极耳3伸出封装边来实现与外部电路的连接，具体来说，极耳3是电池的正负极之一，正极片7和负极片7分别代表了电池的正极和负极，在这个实施例中，极耳3被延伸并穿过铝塑膜组件中的封装边，从而与外部电路相连。通过将极耳3伸出铝塑膜组件并与外部电路连接，可以确保连接紧密，减少接触阻抗和电流泄漏的风险，从而提高电池的安全性，极耳3的伸出和连接方式可以最小化电流传输中的电阻，并减少能量损失，与传统的使用外极耳的连接方式相比，本实施例可以提供更低的接触电阻，从而优化电池的性能，提高能量转换效率和输出功率，且简化了电池的制造工艺。相对于其他复杂的连接方式，如焊接或使用外极耳焊接，将极耳3伸出并穿过铝塑膜组件来连接外部电路更加简单且易于实施，可以降低制造成本，并提高生产效率；且由于本申请的软包电池结构中不使用外极耳，可以减少电池的组件数量和复杂度，简化了电池的装配流程，提高了生产效率，由于不使用外极耳，提供更大的有效极片7面积，有助于提高电池的容量和功率密度，从而提升电池的性能表现，提高了电池的内部空间利用率，提升电池的能量密度。

在一实施例中，所述极片7的极耳3靠近所述裸电芯2一侧的两面均设置有胶层8。

在上述实施例中，在靠近裸电芯2一侧的两面上设置有胶层8，胶层8是一种用于分隔正负极片7的薄膜材料，通常由聚烯烃或其他高分子材料制成，胶层8的作用是防止正负极片7直接接触，防止电流短路，同时允许离子的传递，有助于提高电池的安全性和稳定性。在本实施例中胶层8优选为pp层，PP层相对于其他胶层8材料，如陶瓷或聚合物复合材料，具有更低的成本，这降低了电池的制造成本，并使得软包电池更具竞争力，且PP层具有良好的化学稳定性，能够耐受电池中的电解液和高温环境，不容易发生腐蚀、分解或导致电池内部反应的发生，使多个极耳之间具有密封性；PP层还具有良好的机械强度和韧性，可以有效地抵抗变形、挤压和穿刺等外力，提高了电池的结构稳定性和抗震性能；进一步地，极片7之间设置隔膜胶层8可以有效地防止电流短路和电解质混合，从而提高了电池的安全性，胶层8可以隔离正负极片7，防止它们直接接触，减少了短路的风险，这种结构设计还可以防止电解质在极片7之间发生混合反应，减少了可能导致电池故障和安全问题的因素；通过焊接连接，极片7之间的接触更加牢固稳定，可以减少因振动或温度变化而导致的连接松动的风险，能够提供更好的机械稳定性，并且确保极片7之间的良好接触，从而提高了电池的稳定性和可靠性。

在一实施例中，多个所述极片7的极耳3之间的胶层8连接方式为热压熔接。

在上述实施例中，通过使用熔接来连接多个极耳3之间的胶层8，熔接是一种将两个物体通过加热使其熔化并粘合在一起的方法，通过加热胶层8和极耳3的根部，使其熔化并形成连接，从而将多个极耳3之间的胶层8连接在一起，通过熔接的方式，胶层8与胶层8之间可以形成坚固的连接，相较于传统的焊接或其他连接方式，熔接可以提供更高的连接强度，从而增加了整个电池的结构稳定性。由于熔接过程中的高温和熔化状态，胶层8和胶层8能够更好地结合在一起，使得连接更加均匀，有助于确保电池内部的应力和压力分布均匀，减少了电池组件之间的应力集中，并加强了极片之间的连接密封性，提高了电池的耐久性和可靠性，且通过熔接，胶层8与胶层8之间形成了密实的连接，电流能够更顺畅地传导过去，减少了连接处的电阻损失，提高了电池的能量转换效率，提升了电池的安全性能。

在一实施例中，还包括：极耳胶4，所述极耳胶4设置在所述裸电芯2的极耳3设置有胶层8的区域。

在上述实施例中，极耳胶4设置在裸电芯2的极耳3设置有胶层8的位置，极耳胶4是一种胶状物质，可以填充在极耳3和封装件之间，形成一个密封的连接，这种密封连接可以有效地防止气体或液体渗透到电池内部，提高了连接的稳定性；由于极耳胶4可以提供良好的密封性，有助于减少电池内部的氧化反应和漏电现象，可以降低内阻，提高电池的能量转换效率和功率输出能力，且极耳胶4可以填充在极耳3和胶层8之间，起到缓冲作用，减轻电极的振动和变形，减少电极材料的应力集中，并延长电池的使用寿命。

在一实施例中，所述封装边与所述裸电芯2的极耳3设置有所述极耳3胶的区域热熔封装。

在上述实施例中，通过极耳胶4部位将铝塑膜组件的两端与裸电芯2极耳3粘接在一起，进行热熔封装，极耳胶4部位作为一种粘合剂，用于在铝塑膜组件和极耳3之间建立连接。极耳胶4部位的粘合能够提供良好的强度和可靠性，确保铝塑膜组件与极耳3之间的牢固连接，防止意外放电、断裂或故障等问题，提高电池系统的可靠性；铝塑膜组件与裸电芯2极耳3之间的连接需要保持良好的电气导通性。极耳胶4部位可以提供低电阻的连接，确保电流能够顺利流经铝塑膜组件和极耳3，可以优化电池的性能，并减少能量损失；极耳胶4部位在粘接过程中能够填充并密封连接区域的微小间隙，防止气体或液体进入电池内部，这种密封性有助于保持电池内部环境的稳定性，防止外部物质对电池的影响。与一些其他复杂的连接方式相比，使用极耳胶4部位进行粘接具有较为简单的制造工艺，该粘接过程只需在裸电芯2对应铝塑膜组件的两端添加适量的极耳胶4部位，并将其粘接即可，可以降低制造成本，提高生产效率。

在一实施例中，所述铝塑膜组件包括上铝塑膜1与下铝塑膜6，与所述裸电芯2的极耳3设置有极耳胶4部位粘接，将所述裸电芯2包裹在内。

在本实施例中，铝塑膜组件包括上铝塑膜1与下铝塑膜6，上铝塑膜1和下铝塑膜6被用来包裹裸电芯2，形成一个完整的保护层，通过极耳胶4部位的粘接，保证了铝塑膜与裸电芯2之间的牢固连接，可以有效地防止外界物质进入电池内部，保护裸电芯2免受损害，通过在极耳3上涂覆胶部位，并将其与铝塑膜粘接在一起，实现了电池结构的稳定连接，可以确保极耳3与铝塑膜之间的紧密结合，提高电池的整体强度和稳定性。上铝塑膜1和下铝塑膜6的使用可以有效地包裹裸电芯2，形成一个密封的保护层防止外界物质(如水分、氧气等)进入电池内部，降低了电池内部元件受到外界环境影响的风险，提高了电池的可靠性和安全性。

在一实施例中，多个所述极片7的极耳3采用超声波焊接的方式连接。

在本实施例中，多个电池极片7的极耳3采用超声波焊接方式连接，具体而言，通过将两个极片7的极耳3部位放置在一起，并利用高频超声波振动引起的摩擦热将它们连接在一起，利用超声波的能量将两个极耳3部位加热至融化温度，然后迅速冷却固化，形成一个稳定的焊缝，超声波焊接具有快速、高效、无需额外材料和环保等特点，是一种高强度的连接方式；通过超声波的振动和高温作用，将两个极耳3部位融合在一起，形成一个坚固的焊缝，这种连接方式具有较高的结构强度，能够承受电池的正常工作状态下的应力和振动，减少了因连接松动或断裂导致的故障和损坏的风险，且超声波焊接不需要使用额外的连接材料，仅依靠超声波的能量将两个极耳3部位连接在一起，减少了材料成本和生产时间，并简化了制造过程。另外，由于无需使用焊锡等有害物质，超声波焊接也符合环保要求，可以实现连续、高速地焊接作业，进一步提高生产效率。

在一实施例中，所述铝塑膜组件设置有匹配所述裸电芯2设置的凹槽，用于将所述裸电芯2放置在所述凹槽内。

在本实施例中，铝塑膜组件通过设置凹槽来连接裸电芯2，具体而言，铝塑膜组件的表面设置有凹槽，该凹槽的形状和尺寸与裸电芯2相匹配，以便于将裸电芯2放置在凹槽内。通过将裸电芯2放置在铝塑膜组件的凹槽内，可以快速完成连接过程，无需复杂的仪器或工具，凹槽的设计使得裸电芯2能够牢固地嵌入其中，从而实现稳固可靠的连接，凹槽与裸电芯2之间的贴合度高，形成了较大的接触面积，增加了连接的稳定性。这种结构连接方式能够有效地抵抗外部力和振动的干扰，提高连接的可靠性，且凹槽和裸电芯2之间的结构连接具有优异的密封性能，通过凹槽的设计，可以实现密封的效果，防止外界湿气、尘埃等物质进入连接部件，保护电芯不受损害。特别是在一些恶劣环境下的使用场景中，这种高密封性能非常有益，相比于其他复杂的连接方法，铝塑膜组件的设计相对简单，需要使用的材料较少，从而减少了制造成本。

在一实施例中，所述凹槽的开口边沿远离凹槽的一侧延伸，形成所述封装边，所述封装边与所述极耳胶4粘接。

在本实施例中，通过将封装边与极耳胶4粘接，实现了凹槽与极耳3之间的结构连接，具体而言，凹槽的开口边沿远离凹槽的一侧延伸，形成了封装边，然后，通过胶粘剂以及适当的粘接工艺，将封装边与极耳3牢固地粘接在一起，通过采用胶粘接方式，可以实现较高的连接强度。胶粘剂具有良好的粘接性能，能够牢固地将封装边与极耳3粘接在一起，确保连接的稳定性和可靠性，且可以有效防止电池在使用过程中因为连接松动而引起的故障和安全隐患，牢固的连接可以降低内部焊点松动的风险，避免电池因此而造成的短路或其他安全问题。相比传统的焊接连接方式，胶粘接方式能够简化封装工艺，胶粘接不需要高温焊接和额外的连接材料，减少了生产过程中的工序和设备成本，并提高了生产效率，且可以提供较低的内阻和更好的电流传导性能，从而提高电池的放电性能和循环寿命。另外，胶粘接能够有效地减少连接点的接触电阻，提高电池的整体性能和能量效率。

在一实施例中，所述铝塑膜组件还包括防火层，所述防火层设置在所述凹槽内。

在本实施例中，塑膜组件不仅用于容纳裸电芯2，还包括一个防火层，防火层被设置在铝塑膜凹槽内，以提供额外的防火保护，防火层的存在为保护裸电芯2提供了卓越的防火性能，在使用过程中，裸电芯2可能会面临一些意外情况，如过充、短路等，这些情况可能导致裸电芯2发生过热、燃烧甚至爆炸，而防火层的设置可以有效地隔离电芯与外界环境，阻止火焰的传播，从而降低了火灾风险，保护用户的安全；且防火层作为一种物理屏障，可以有效防止外部杂质、水分、湿气等进入电池内部，这不仅能够减少电芯被污染的可能性，还可以延长电芯的使用寿命，并提高整体电池组件的可靠性。此外，防火层还可以减少裸电芯2受到机械挤压或外力冲击时的损伤。

在一实施例中，所述胶层8由高分子化合物组成。

在本实施例中，使用高分子化合物作为胶层8材料，实现了结构连接，高分子化合物具有较高的化学稳定性，能够在各种环境条件下保持其原有性能，可以确保胶层8在电池工作期间不容易受到化学反应的影响，从而提高电池的稳定性和寿命。高分子化合物通常具有良好的热稳定性，能够在高温条件下保持其结构完整性和性能稳定性，可以使电池在高温环境下具有更好的耐热性能，降低因高温引起的胶层8退化和性能损失，且高分子化合物具有良好的柔韧性和强韧性，能够承受较大的拉伸和变形而不破裂，可以确保电池在外部应力下具有更好的抗变形能力，减少因外界挤压或变形而引起的胶层8破裂和电池失效。此外高分子化合物通常具有较低的内阻，并且能够提供良好的离子传导性能。这种连接方式可以有效地减少电池内阻，提高电池的功率性能和充放电效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种软包电池结构，其特征在于，包括：

裸电芯，所述裸电芯内包括有多个极片，所述极片两端伸出所述裸电芯的部位为极耳，多个所述极片的极耳焊接后形成所述裸电芯的极耳；

铝塑膜组件，用于容纳所述裸电芯，所述铝塑膜组件包括封装边，所述封装边与所述裸电芯的极耳的靠近所述裸电芯的一侧连接，且所述裸电芯的极耳伸出所述封装边，用于与外部电连接。

2.根据权利要求1所述的软包电池结构，其特征在于，所述极片的极耳靠近所述裸电芯一侧的两面均设置有胶层。

3.根据权利要求2所述的软包电池结构，其特征在于，多个所述极片的极耳之间的胶层连接方式为热压熔接。

4.根据权利要求1所述的软包电池结构，其特征在于，还包括：极耳胶，所述极耳胶设置在所述裸电芯的极耳设置有胶层的区域。

5.根据权利要求4所述的软包电池结构，其特征在于，所述封装边与所述裸电芯的极耳设置有所述极耳胶的区域热熔封装。

6.根据权利要求1所述的软包电池结构，其特征在于，所述铝塑膜组件包括上铝塑膜与下铝塑膜，与所述裸电芯的极耳设置有极耳胶部位粘接，将所述裸电芯包裹在内。

7.根据权利要求1所述的软包电池结构，其特征在于，多个所述极片的极耳采用超声波焊接的方式连接。

8.根据权利要求4所述的软包电池结构，其特征在于，所述铝塑膜组件设置有匹配所述裸电芯设置的凹槽，用于将所述裸电芯放置在所述凹槽内。

9.根据权利要求8所述的软包电池结构，其特征在于，所述凹槽的开口边沿远离凹槽的一侧延伸，形成所述封装边，所述封装边与所述极耳胶粘接。

10.根据权利要求8所述的软包电池结构，其特征在于，所述铝塑膜组件还包括防火层，所述防火层设置在所述凹槽内。