CN221009006U - 一种电芯、电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提供一种电芯、电池及用电设备。其中，电芯包括电极组件、第一封装膜和第二封装膜，电极组件具有阳极极耳，其中，电极组件封装于第一封装膜和第二封装膜内，第二封装膜设置于第一封装膜的外侧，第一封装膜包覆阳极极耳的一端齐平于或突出于第二封装膜包覆阳极极耳的一端。如此设置，可有效隔绝空气、水渗入，从而达到延长电芯使用寿命、以及提高电芯安全性能目的。

Description

一种电芯、电池及用电设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电芯、电池及用电设备。

背景技术

相较于圆柱形电池和方形电池，软包电池具有体积小、容量大、重量轻和安全性高等优点，因而被广泛应用于各领域中。软包电池的电芯包括电极组件和封装膜，电极组件为卷绕结构或者叠片结构，封装膜一般包括尼龙层、金属层和与电极组件贴合的热封层，其用于包覆、封装电极组件。在现有技术中，封装膜在冲型拉伸或封装时，内部的热封层易破损，从而导致金属层腐蚀，使得电池整体使用寿命大大缩减，且降低了电池的安全性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电芯、电池及用电设备，旨在解决现有的电芯的使用寿命短以及安全性能低的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种电芯，包括电极组件、第一封装膜和第二封装膜，电极组件具有阳极极耳，其中，电极组件封装于第一封装膜和第二封装膜内，第二封装膜设置于第一封装膜的外侧，第一封装膜包覆阳极极耳的一端齐平于或突出于第二封装膜包覆阳极极耳的一端。

可选地，第一封装膜包括由内至外依次设置的第一热封层、第一金属层、第二热封层。

可选地，第一热封层的厚度为20～40μm。

可选地，第二热封层的厚度为10～30μm。

可选地，第一金属层的厚度为10～30μm。

可选地，第二封装膜包括由内至外依次设置的第三热封层、第二金属层以及保护层。

可选地，第三热封层的厚度为10～50μm。

可选地，第二金属层的厚度为10～50μm。

可选地，保护层的厚度为10～30μm。

可选地，电极组件具有至少一个第一侧和至少一个第二侧，阳极极耳位于第一侧，至少一个第二侧上的第二封装膜突出于相对应的第一封装膜。

可选地，全部第二侧上的第二封装膜突出于相对应的第一封装膜。

可选地，电极组件包括依次层叠设置的阳极片、隔膜和阴极片，电极组件为卷绕结构或者叠片结构，阳极片上设置有阳极极耳，阴极片上设置有阴极极耳，其中，阳极极耳和阴极极耳均露出于第一封装膜和第二封装膜。

第二方面，本申请提供了一种电池，包括上述的电芯，第一封装膜内填充有电解液。

第三方面，本申请提供了一种用电设备，包括上述的电池。

本实用新型提供的电芯的有益效果是：封装膜的金属层与阳极接触会构成电子通道，而封装膜的金属层与电解液接触会构成离子通道，当封装膜的金属层同时具有电子通道和离子通道时，该金属层会发生电化学腐蚀，从而缩短电芯的使用寿命，以及降低电芯的安全性能。在本申请的电芯中，先使用第一封装膜对电极组件进行封装，接着使用第二封装膜对套有第一封装膜的电极组件进行二次封装。第二封装膜包覆在第一封装膜的外侧，即第一封装膜远离电极组件的一侧。由于第一封装膜包覆阳极极耳的一端齐平于或突出于第二封装膜包覆阳极极耳的一端，兼之第一封装膜位于电极组件与第二封装膜之间充当隔离结构，使得第二封装膜不会与阳极极耳接触，从而使得第二封装膜不具有电子通道。那么，即使第一封装膜被腐蚀后，电解液与第二封装膜接触构成离子通道，该第二封装膜也不会被腐蚀，可有效隔绝空气、水渗入，从而达到延长电芯使用寿命、以及提高电芯安全性能目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电芯的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电芯的剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的电芯的又一结构示意图。

其中，图中各附图标记：

100、电芯； 10、电极组件； 20、第一封装膜；

30、第二封装膜； 11、阳极极耳； 12、阴极极耳；

13、第一侧； 14、第二侧； 21、第一热封层；

22、第一金属层； 23、第二热封层； 31、第三热封层；

32、第二金属层； 33、保护层。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征，结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，“在一个实施例中”或“在一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方，并非所有的指代都是相同的实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征，结构或特性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

现对本实用新型实施例中的电芯100进行说明。

请参考图1至图3，本申请提供的电芯100包括电极组件10、第一封装膜20和第二封装膜30，电极组件10具有阳极极耳11，其中，电极组件10封装于第一封装膜20和第二封装膜30内，第二封装膜30设置于第一封装膜20的外侧，第一封装膜20包覆阳极极耳11的一端齐平于或突出于第二封装膜30包覆阳极极耳11的一端。

封装膜的金属层与阳极接触会构成电子通道，而封装膜的金属层与电解液接触会构成离子通道，当封装膜的金属层同时具有电子通道和离子通道时，该金属层会发生电化学腐蚀，从而缩短电芯100的使用寿命，以及降低电芯100的安全性能。

在本申请的电芯100中，先使用第一封装膜20对电极组件10进行封装，接着使用第二封装膜30对套有第一封装膜20的电极组件10进行二次封装。第二封装膜30包覆在第一封装膜20的外侧，即第一封装膜20远离电极组件10的一侧。由于第一封装膜20包覆阳极极耳11的一端齐平于或突出于第二封装膜30包覆阳极极耳11的一端，兼之第一封装膜20位于电极组件10与第二封装膜30之间充当隔离结构，使得第二封装膜30不会与阳极极耳11接触，从而使得第二封装膜30不具有电子通道。那么，即使第一封装膜20被腐蚀后，电解液与第二封装膜30接触构成离子通道，该第二封装膜30也不会被腐蚀，可有效隔绝空气、水渗入，从而达到延长电芯100使用寿命、以及提高电芯100安全性能目的。

在本申请另一个实施例中，请参考图1，电极组件10包括依次层叠设置的阳极片、隔膜和阴极片，电极组件10为卷绕结构或者叠片结构，阳极片上设置有阳极极耳11，阴极片上设置有阴极极耳12，其中，阳极极耳11和阴极极耳12均露出于第一封装膜20和第二封装膜30。

可以理解的是，阳极极耳11的数量可以是一个、两个或者更多，且阳极极耳11可以是位于电极组件10的左侧、右侧、前侧或者后侧等，同样地，阴极极耳12的数量可以是一个、两个或者更多，且阴极极耳12可以是位于电极组件10的左侧、右侧、前侧或者后侧等。阳极极耳11与阴极极耳12可以是位于电极组件10的同一侧，也可以位于电极组件10的不同侧，在此不做限定。

例如，在一些实施例中，阳极极耳11和阴极极耳12分别位于电极组件10的前后两侧。

又如，在一些实施例中，阳极极耳11和阴极极耳12均位于电极组件10的前侧。在这些实施例中，第一封装膜20的前侧包覆阳极极耳11，第二封装膜30的前侧隔着第一封装膜20的前侧包覆阳极极耳11，由于第一封装膜20的前侧齐平于或突出于第二封装膜30，使得第二封装膜30不会与阳极极耳11接触。

在本申请另一个实施例中，请参考图2，第一封装膜20包括由内至外依次设置的第一热封层21、第一金属层22、第二热封层23。具体地，内向为第一封装膜20靠近电极组件10的方向，外向则为第一封装膜20远离电极组件10的方向。第一热封层21与电极组件10接触，第一封装膜20通过第一热封层21的热熔合实现对电极组件10的封装。第二热封层23与第二封装膜30接触，第二热封层23的设置，一方面，使得第一封装膜20可以与第二封装膜30热熔合，另一方面，使得第一封装膜20与第二封装膜30之间电隔离，可有效避免第二封装膜30构成电子通道。

在本申请另一个实施例中，第一热封层21的厚度为20～40μm。示例性地，第一热封层21的厚度可以是20μm、25μm、30μm、35μm、40μm等，但不限于此。

在本申请另一个实施例中，第二热封层23的厚度为10～30μm。示例性地，第二热封层23的厚度为10μm、15μm、20μm、25μm、30等，但不限于此。

在本申请另一个实施例中，第一金属层22的厚度为10～30μm。示例性地，第一金属层22的厚度为10μm、15μm、20μm、25μm、30等，但不限于此。

在一些实施例中，第一热封层21的厚度大于第二热封层23的厚度，在满足二者各自的粘合效果的同时，减小第一封装膜20的厚度。

在本申请另一个实施例中，请参考图2，第二封装膜30包括由内至外依次设置的第三热封层31、第二金属层32以及保护层33。第三热封层31用于与第二热封层23热熔连接在一起，第二金属层32用于隔绝外界的空气和水进入第二封装膜30内，保护层33位于第二封装膜30的最外层，起表面防护、抗划伤作用。

在本申请另一个实施例中，第三热封层31的厚度为10～50μm。示例性地，第三热封层31的厚度为10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm等，但不限于此。

在本申请另一个实施例中，第二金属层32的厚度为10～50μm。示例性地，第二金属层32的厚度为10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm等，但不限于此。

在本申请另一个实施例中，保护层33的厚度为10～30μm。示例性地，保护层33的厚度为10μm、15μm、20μm、25μm、30μm等，但不限于此。

在一些实施例中，由于第二金属层32位于第一金属层22的外侧，因此第二金属层32的厚度大于第一金属层22的厚度。如此设置，在提高第二金属层32的抗冲击能力的同时，减小第一封装膜20和第二封装膜30的总厚度。

可以理解的是，第一热封层21、第二热封层23和第三热封层31可以是由聚丙烯材料制成，例如可以是PP、CPP或PP的改性复合物等，第一金属层22和第二金属层32可以是铝箔层或钢箔层等，保护层33可以是由尼龙或PET材料制成，但不限于此。

在本实施例中，第一热封层21、第二热封层23和第三热封层31均为PP层，第一金属层22和第二金属层32均为铝箔层，保护层33为尼龙层。

在本申请另一个实施例中，请参考图1至图3，电极组件10具有至少一个第一侧13和至少一个第二侧14，阳极极耳11位于第一侧13，至少一个第二侧14上的第二封装膜30突出于相对应的第一封装膜20。示例性地，当阳极极耳11位于电极组件10的前侧时，电极组件10的前侧则为第一侧13。当阳极极耳11位于电极组件10的前后两侧时，电极组件10的前后两侧均为第一侧13。请参考图1，现以阳极极耳11以及阴极极耳12均位于电极组件10的前侧为例进行说明，第一侧13为电极组件10的前侧，第二侧14为电极组件10未设置有阳极极耳11以及阴极极耳12的一侧，即第二侧14为电极组件10的左侧、右侧以及后侧。在至少一个第二侧14，例如在电极组件10的左侧，第二封装膜30的左侧突出于第一封装膜20的左侧，可实现第二封装膜30的左侧包覆第一封装膜20的左侧，有利于降低空气和水从电芯100的左侧渗入到电芯100内部，从而提高电芯100的安全性能。

进一步地，全部第二侧14上的第二封装膜30突出于相对应的第一封装膜20。如此设置，可进一步提高电芯100的安全性能。

本申请还提供一种电池，包括上述的电芯100，第一封装膜20内填充有电解液。本电池由于使用有上述的电芯100，能够提高电池的使用寿命以及安全性能。

本申请还提供一种用电设备，包括上述的电池。该用电设备由于使用有上述的电池，可提高用电设备在使用时的安全性能。

用电设备可以是车辆、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。在此不对用电设备作特殊地限定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯，其特征在于，包括：

电极组件(10)，具有阳极极耳(11)；

第一封装膜(20)；

第二封装膜(30)；

其中，所述电极组件(10)封装于所述第一封装膜(20)和所述第二封装膜(30)内，所述第二封装膜(30)设置于所述第一封装膜(20)的外侧，所述第一封装膜(20)包覆所述阳极极耳(11)的一端齐平于或突出于所述第二封装膜(30)包覆所述阳极极耳(11)的一端。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于：所述第一封装膜(20)包括由内至外依次设置的第一热封层(21)、第一金属层(22)、第二热封层(23)。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，

所述第一封装膜(20)满足以下条件中的至少一个：

所述第一热封层(21)的厚度为20～40μm；

所述第二热封层(23)的厚度为10～30μm；

所述第一金属层(22)的厚度为10～30μm。

4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于：所述第二封装膜(30)包括由内至外依次设置的第三热封层(31)、第二金属层(32)以及保护层(33)。

5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，

所述第二封装膜(30)满足以下条件中的至少一个：

所述第三热封层(31)的厚度为10～50μm；

所述第二金属层(32)的厚度为10～50μm；

所述保护层(33)的厚度为10～30μm。

6.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于：所述电极组件(10)具有至少一个第一侧(13)和至少一个第二侧(14)，所述阳极极耳(11)位于所述第一侧(13)，至少一个所述第二侧(14)上的所述第二封装膜(30)突出于相对应的所述第一封装膜(20)。

7.根据权利要求6所述的电芯，其特征在于：全部所述第二侧(14)上的所述第二封装膜(30)突出于相对应的所述第一封装膜(20)。

8.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于：所述电极组件(10)包括依次层叠设置的阳极片、隔膜和阴极片，所述电极组件(10)为卷绕结构或者叠片结构，所述阳极片上设置有所述阳极极耳(11)，所述阴极片上设置有阴极极耳(12)，其中，所述阳极极耳(11)和所述阴极极耳(12)均露出于所述第一封装膜(20)和所述第二封装膜(30)。

9.一种电池，其特征在于：包括权利要求1～8任一项所述的电芯(100)，所述第一封装膜(20)内填充有电解液。

10.一种用电设备，其特征在于：包括权利要求9所述的电池。