裸电芯和锂电池电芯的制作方法

文档序号:21342187发布日期:2020-07-04 01:15阅读:370来源:国知局
裸电芯和锂电池电芯的制作方法

本实用新型涉及电芯包胶的技术领域,尤其是涉及一种裸电芯和锂电池电芯。



背景技术:

目前,现有的层叠型的软包电芯在完成层叠,通过“u”型贴胶方式对电芯包胶固定,“u”型贴胶方式采用胶带从电芯两侧贴胶,胶带的两端分别贴合在电芯的上下表面上,然而,电芯在人工搬运或机械自动等受力不均的移动过程中,电芯长度方向上受力变形产生不规则弧形,但在长度方向上没有机械强度固定限制,电芯内部的正负极片、隔膜在长度方向上发生相对位移,同时隔膜的孔也在沿受力方向发生细长变形;在撤销外力时电芯内部正负极片和隔膜在自身重力作用下,或外力作用下恢复原来位置时,由于极片与隔膜存在相对摩擦导致隔膜恢复不到位,产生隔膜打皱现象,故,传统的贴胶方式,容易在搬运过程中由于电芯受力不均导致正负极片、隔膜发生错位或隔膜孔不定向收缩变形、隔膜打皱,这种错位、隔膜孔变形现象导致电芯析锂等安全性能下降。



技术实现要素:

本实用新型的其中一个目的是:提供一种裸电芯,以解决现有技术中存在的搬运移动对裸电芯产生局部的变形,影响裸电芯安全性能的技术问题。

为实现上述目的,本实用新型提供了如下技术方案:一种裸电芯,包括方形的电芯本体和电芯极耳,所述电芯本体上设有分别与所述电芯本体的各个面相粘合的包胶结构,所述电芯本体包括相对的两个表面以及位于两个所述表面之间的两个端面和两个侧面,其中,所述包胶结构包括至少一对胶带,每条所述胶带均包括:

至少一个横向部分,沿平行于所述电芯本体的长度方向的方向延伸,所述横向部分贴合在所述电芯本体的表面上;

两个端包部分,分别与所述横向部分的端部连接,所述端包部分贴合在所述电芯本体的端面上;以及

至少一个侧包部分,与所述横向部分的一侧连接,所述侧包部分贴合在所述电芯本体的侧面上;

所述横向部分沿所述电芯本体的厚度方向在电芯本体的表面上投影,位于所述表面的长边与所述电芯极耳的耳边之间。

本实用新型的技术方案具有以下优点:该裸电芯,采用在电芯本体上设有分别与电芯本体的各个面相粘合的包胶结构,包胶结构包括至少一对胶带,每条胶带均包括横向部分、端包部分和侧包部分,横向部分沿平行于电芯本体的长度方向的方向延伸,横向部分贴合在电芯本体的表面上,端包部分贴合在电芯本体的端面上,侧包部分贴合在电芯本体的侧面上,这样,可以通过上述的胶带从长度方向和厚度方向对电芯极片进行限位固定,从而固定住电芯本体,使得电芯结构更加稳定,避免电芯在生成、运输、应用过程中出现正负极片错位、隔膜孔收缩、隔膜打皱的问题,提升了裸电芯的安全性能。

在一个实施例中,所述胶带中的横向部分的数量为两个,两个横向部分分别贴合在所述电芯本体的两个表面上;所述侧包部分分别与两个所述横向部分相连。

在一个实施例中,所述胶带中的横向部分的数量为两个,两个横向部分分别贴合在所述电芯本体的同一表面上,所述横向部分之间连接有纵向部分;每个所述横向部分的与连接有所述纵向部分一侧相对的另一侧设有所述侧包部分。

在一个实施例中,所述纵向部分的数量为多个,多个纵向部分彼此平行并在平行于所述电芯本体的长度方向的方向上间隔布置;或者,所述纵向部分的数量为多个,多个纵向部分交错布置。

在一个实施例中,所述胶带的侧包部分包括延伸段,以贴合在所述电芯本体的与贴合有横向部分一面相对的另一面上,所述延伸段的长度为电芯宽度的1/3至1/2。

在一个实施例中,所述胶带中的横向部分的数量为一个,所述胶带还包括拉伸头部分和连接在所述横向部分与所述拉伸头部分之间的至少一个连接部分;所述横向部分和所述连接部分贴合在所述电芯本体的表面上,所述拉伸头部分从连接部分延伸至所述电芯本体的与贴合有连接部分一面相对的另一面上。

在一个实施例中,所述拉伸头部分设在所述连接部分的中线上,所述连接部分的数量为两个,两个所述连接部分在所述连接部分的中线上对称设置。这样,使得电芯结构更加稳定,避免电芯在生成、应用过程中产生变形。

在一个实施例中,所述侧包部分沿平行于所述电芯本体的长度方向的方向延伸;

或者,所述侧包部分的数量为多个,多个所述侧包部分沿平行于所述电芯本体的长度方向的方向间隔布置。

在一个实施例中,所述端包部分的宽度尺寸为1/3至1/2的w1,其中,w1定义为在电芯本体的宽度方向上,电芯本体的端面边沿与电芯极耳的耳边之间的间距。

本实用新型的又一个目的是:提供一种锂电池电芯,解决现有技术中存在的结构稳定性差,安全性能低的技术问题。

为了实现该目的,本实用新型提供了一种锂电池电芯,包括外壳,其中,还包括设在所述外壳中的上述的裸电芯。

该锂电池电芯,采用了上述的裸电芯,提高了裸电芯的结构稳定性,避免了搬运移动都对电芯产生局部的变形,提升了电芯的安全性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的裸电芯的立体示意图;

图2是本实用新型实施例一提供的裸电芯的主视示意图;

图3是本实用新型实施例一提供的裸电芯的侧视示意图;

图4是本实用新型实施例一提供的裸电芯的俯视示意图;

图5是本实用新型实施例一提供的胶带平铺时的主视示意图;

图6是本实用新型实施例二提供的裸电芯的主视示意图;

图7是本实用新型实施例二提供的裸电芯的后视示意图;

图8是本实用新型实施例二提供的胶带平铺时的主视示意图;

图9是本实用新型实施例三提供的裸电芯的主视示意图;

图10是本实用新型实施例三提供的胶带平铺时的主视示意图;

图11是本实用新型实施例四提供的裸电芯的主视示意图。

主要元件符号说明:

10-裸电芯;11-电芯本体;11a-表面;11b-端面;11c-侧面;

111-长边;12-电芯极耳;121-耳边;20-胶带;20a-折痕;

21-横向部分;22-端包部分;23-侧包部分;231-延伸段;

24-拉伸头部分;241-延长段;25-连接部分;26-纵向部分。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述。

为叙述方便,下文中所称的“前”“后”“左”“右”“上”“下”是基于电芯本体的方向,其中,长度方向上的为前、后,宽度方向上的为左、右,厚度方向上的为上、下,但并不对本实用新型的结构起限定作用。

除非另作定义,此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。

实施例一

如图1至5所示,本实施例提供的裸电芯10,包括方形的电芯本体11和电芯极耳12,电芯本体11上设有分别与电芯本体11的各个面相粘合的包胶结构,电芯本体11包括相对的两个表面11a以及位于两个表面11a之间的两个端面11b和两个侧面11c,其中,包胶结构包括至少一对胶带20,每条胶带20均包括横向部分21、端包部分22和侧包部分23,横向部分21沿平行于电芯本体11的长度方向的方向延伸,横向部分21贴合在电芯本体11的表面11a上,横向部分21沿电芯本体11厚度方向在电芯本体11的表面11a上投影,位于表面11a的长边111与电芯极耳12的耳边121之间;端包部分22与横向部分21的端部连接,端包部分22贴合在电芯本体11的端面11b上;侧包部分23与横向部分21的一侧连接,侧包部分23贴合在电芯本体11的侧面11c上。

上述的裸电芯10,采用在电芯本体11上设有分别与电芯本体11的各个面相粘合的包胶结构,包胶结构包括至少一对胶带20,每条胶带20均包括横向部分21、端包部分22和侧包部分23,横向部分21沿平行于电芯本体11的长度方向的方向延伸,横向部分21贴合在电芯本体11的表面11a上,端包部分22贴合在电芯本体11的端面11b上,侧包部分23贴合在电芯本体11的侧面11c上,这样,可以通过上述的胶带20从长度方向和厚度方向对电芯极片进行限位固定,从而固定住电芯本体11,使得电芯结构更加稳定,避免电芯在生成、运输、应用过程中出现正负极片错位、隔膜孔收缩、隔膜打皱的问题,提升了裸电芯10的安全性能。

参见图1,本实施例提供的裸电芯10,包括电芯本体11,为方形形状,该电芯本体11上设有电芯极耳12和包胶结构,包胶结构可分别与电芯本体11的各个面相粘合。在本实施例中,电芯本体11具有一长度方向(图示中的d1方向,下面为了统一技术术语,统称第一方向d1)、一宽度方向(图示中的d2方向,下面为了统一技术术语,统称第二方向d2)和一厚度方向,电芯本体11包括两个表面11a以及位于两个表面11a之间的两个端面11b和两个侧面11c,两个表面11a在电芯本体11厚度方向上相对设置,两个端面11b在第一方向d1上相对设置。

请继续参见图1,本实施例提供的包胶结构,包括至少一对胶带20,每条胶带20均包括横向部分21、端包部分22和侧包部分23,在本实施例中,胶带20整体大致呈“梯形”,其厚度优选在0.05mm至0.3mm,两条胶带20从电芯本体11的左右两侧(图示中第二方向d2的两侧)包覆于电芯本体11上,并绕于电芯本体11的上下表面11a(图示厚度方向)及前后端面11b(图示中的第一方向d1),值得一提的是,胶带20的横向部分21可贴在电芯本体11的上下表面11a的隔膜、极片或箔材上。

参见图1至5,横向部分21沿平行于电芯本体11的第一方向d1的方向延伸,横向部分21贴合在电芯本体11的表面11a上,横向部分21沿电芯本体11厚度方向在电芯本体11的表面11a上投影,位于电芯本体11的表面11a长边111(是指在表面11a上长度较长的边沿)与电芯极耳12的耳边121(是在极耳面上长度较长的边沿)的延长线之间。端包部分22与横向部分21的端部连接,端包部分22贴合在电芯本体11的端面11b上,侧包部分23与横向部分21的一侧连接,侧包部分23贴合在电芯本体11的侧面11c上,在本实施例中,胶带20中的横向部分21的数量为但不局限于两个,两个横向部分21分别贴合在电芯本体11的上下两个表面11a上;两个横向部分21的长度(指在第一方向d1上的长度)与电芯本体11的长度相适配,横向部分21的两端分别沿其长度方向延伸出两个端包部分22,该端包部分22的长度(指在平铺时于第一方向d1上的长度)不小于电芯本体11的厚度,侧包部分23分别与两个横向部分21相连。

从图1至5可以看出,在本实施例中,横向部分21的宽度(指在第一方向d1上的长度)为但不局限于12mm,侧包部分23的数量为多个,多个侧包部分23沿平行于电芯本体11的第一方向d1的方向间隔布置,侧包部分23的延伸方向与横向部分21的相垂直,相邻的侧包部分23之间的间隔距离优选为50mm至80mm,侧包部分23的宽度(指在平铺时,于第一方向d1上的长度)为但不局限于12mm,侧包部分23的长度为但不局限于28mm,采用上述结构的胶带20,多个侧包部分23间隔布置,不仅能够节约生产成本,减少不必要的浪费,另一方面相比于无间隔的形式更有利于散热。

在本实施例中,由于侧包部分23的长度大于电芯本体11的厚度,因此贴合在电芯本体11表面11a上的横向部分21与该表面11a的边沿之间形成有预定间距,这样,横向部分21的宽度可以不用太宽,从而便于散热。

参见图1至5,在本实施例中,端包部分22的宽度尺寸(指在平铺时,于第二方向d2上的长度)为1/3至1/2的w1,其中,w1定义为在电芯本体11的第二方向d2上,电芯本体11的端面11b边沿与电芯极耳12的耳边121之间的间距。这样,具有上述宽度尺寸的端包部分22,可满足对电芯本体11的极片的固定,在受到外力作用下保证极片不会错位,此外还能节约成本,避免浪费,也能保证电芯本体11的有效散热。

下面结合附图1至5对本实施例的包胶方法进行详细说明。

将胶带20宽度的中心线对准电芯本体11厚度方向基准面的中心线,向电芯本体11两边展开进行贴胶固定电芯本体11,可以实现一次贴胶把电芯本体11的第一方向d1和第二方向d2同时固定,简化了包胶过程,方便使用固定。

本实施例提供的锂电池电芯,包括外壳,其中,还包括设在外壳中的上述的裸电芯10。该锂电池电芯,采用了上述的裸电芯10,提高了裸电芯10的结构稳定性,避免了搬运移动都对电芯产生局部的变形,提升了电芯的安全性能。

实施例二

下面结合附图6至8仅就与前述实施例中不同之处作详细说明。

参见图6至8,本实施例提供的包胶结构,包括至少一对胶带20,每条胶带20均包括横向部分21、端包部分22和侧包部分23,在本实施例中,胶带20整体大致呈“三角形”,其厚度优选在0.05mm至0.3mm,两条胶带20从电芯本体11的上下表面11a(图示厚度方向)包覆于电芯本体11上,并绕于电芯本体11的左右两侧(图示中第二方向d2的两侧)及前后端面11b(图示中的第一方向d1),值得一提的是,胶带20的横向部分21可贴在电芯本体11的上下表面11a的隔膜、极片或箔材上。

请继续参见图6至8,横向部分21沿平行于电芯本体11的第一方向d1的方向延伸,横向部分21贴合在电芯本体11的表面11a上,横向部分21沿电芯本体11厚度方向在电芯本体11的表面11a上投影,位于电芯本体11的表面11a长边111(是指在表面11a上长度较长的边沿)与电芯极耳12的耳边121(是在极耳面上长度较长的边沿)的延长线之间。端包部分22与横向部分21的端部连接,端包部分22贴合在电芯本体11的端面11b上,侧包部分23与横向部分21的一侧连接,侧包部分23贴合在电芯本体11的侧面11c上。在本实施例中,胶带20中的横向部分21的数量为但不局限于一个,胶带20还包括拉伸头部分24和连接在横向部分21与拉伸头部分24之间的连接部分25;横向部分21和连接部分25贴合在电芯本体11的表面11a上,拉伸头部分24从连接部分25延伸至电芯本体11的与贴合有连接部分25一面相对的另一面上。需要指出的是,连接部分25和侧包部分23分别位于横向部分21的相对两侧,侧包部分23的数量为一个,并沿平行于电芯本体11的第一方向d1的方向延伸,侧包部分23与横向部分21之间设有折痕20a,侧包部分23的长度(指在平铺时于第一方向d1上的长度)与横向部分21的相适配,其宽度(指在平铺时于第二方向d2上的长度)基本等于电芯本体11的厚度,在贴合胶带20时,先将横向部分21贴设在电芯本体11表面11a上,然后将侧包部分23压下并与电芯本体11的一侧面11c相贴合,将拉伸头部分24向另一侧面11c方向拉动,以将连接部分25拉平并使连接部分25与电芯本体11的表面11a贴合,然后将拉伸头部分24向另一表面11a拉动,并使拉伸头部分24包绕于该另一侧面11c和该另一表面11a上。可以理解的是,采用上述结构的胶带20,可以从第一方向d1、第二方向d2和厚度方向对电芯极片进行限位固定,从而固定住电芯本体11,避免极片错位,提高裸电芯10的稳定性。

特别的是,其中一个表面11a上的胶带20形状与另一表面11a上的胶带20形状以第二方向d2的中线为轴呈镜像设置。

在本实施例中,拉伸头部分24包括延长段241,以贴合在与贴合有横向部分21一面相对的另一面上,延长段241的延伸长度(指的是在平铺时于第二方向d2上的)为电芯宽度的1/3至1/2。

在本实施例中,拉伸头部分24设在连接部分25的中线上,连接部分25的数量为但不局限于两个,两个连接部分25在连接部分25的中线上对称设置,这样,使得电芯结构更加稳定,避免电芯在生成、应用过程中产生变形。

实施例三

下面结合附图9至10仅就与前述实施例中不同之处作详细说明。

参见图9至10,本实施例提供的包胶结构,包括至少一对胶带20,每条胶带20均包括横向部分21、端包部分22和侧包部分23,在本实施例中,胶带20整体大致呈“梯形”,其厚度优选在0.05mm至0.3mm,两条胶带20从电芯本体11的上下表面11a(图示厚度方向)包覆于电芯本体11上,并绕于电芯本体11的左右两侧(图示中第二方向d2的两侧)及前后端面11b(图示中的第一方向d1),值得一提的是,胶带20的横向部分21可贴在电芯本体11的上下表面11a的隔膜、极片或箔材上。

请继续参见图9至10,横向部分21沿平行于电芯本体11的第一方向d1的方向延伸,横向部分21贴合在电芯本体11的表面11a上,横向部分21沿电芯本体11厚度方向在电芯本体11的表面11a上投影,位于电芯本体11的表面11a长边111(是指在表面11a上长度较长的边沿)与电芯极耳12的耳边121(是在极耳面上长度较长的边沿)的延长线之间。端包部分22与横向部分21的端部连接,端包部分22贴合在电芯本体11的端面11b上,侧包部分23与横向部分21的一侧连接,侧包部分23贴合在电芯本体11的侧面11c上。在本实施例中,胶带20的宽度尺寸(指在平铺时于第二方向d2上的长度)大于电芯本体11的宽度,胶带20中的横向部分21的数量为但不局限于两个,两个横向部分21分别贴合在电芯本体11的同一表面11a上,横向部分21之间连接有纵向部分26;每个横向部分21的与连接有纵向部分26一侧相对的另一侧设有侧包部分23。需要指出的是,两个侧包部分23分别位于两个横向部分21的最外侧,并沿平行于电芯本体11的第一方向d1的方向延伸,侧包部分23与横向部分21之间设有折痕20a,侧包部分23的长度(指在平铺时于第一方向d1上的长度)与横向部分21的相适配,纵向部分26的数量为多个,多个纵向部分26彼此平行并在平行于电芯本体11的第一方向d1的方向上间隔布置。可以理解的是,采用上述结构的胶带20,可以从第一方向d1和第二方向d2对电芯极片进行限位固定,从而固定住电芯本体11,避免极片错位,提高裸电芯10的稳定性。

在本实施例中,侧包部分23的宽度(指在侧包部分23平铺时,于第二方向d2上的长度)大于电芯本体11的厚度,胶带20的侧包部分23包括延伸段231,以贴合在电芯本体11的与贴合有横向部分21一面相对的另一面上,延伸段231的长度(指的是在平铺时于第二方向d2上的长度)为电芯宽度的1/3至1/2。这样,可以在厚度方向固定住电芯本体11,使得电芯结构更加稳定。

实施例四

下面结合附图11仅就与前述实施例中不同之处作详细说明。

参见图11,在本实施例中,胶带20的宽度尺寸(指在平铺时于第二方向d2上的长度)大于电芯本体11的宽度,胶带20中的横向部分21的数量为但不局限于两个,两个横向部分21分别贴合在电芯本体11的同一表面11a上,横向部分21之间连接有纵向部分26;每个横向部分21的与连接有纵向部分26一侧相对的另一侧设有侧包部分23。需要指出的是,两个侧包部分23分别位于两个横向部分21的最外侧,并沿平行于电芯本体11的第一方向d1的方向延伸,侧包部分23与横向部分21之间设有折痕20a,侧包部分23的长度(指在平铺时于第一方向d1上的长度)与横向部分21的相适配,纵向部分26的数量为但不局限于两个,两个纵向部分26交错布置。可以理解的是,采用上述结构的胶带20,可以从第一方向d1和第二方向d2对电芯极片进行限位固定,从而固定住电芯本体11,避免极片错位,提高裸电芯10的稳定性。

在本实施例中,侧包部分23的宽度(指在侧包部分23平铺时,于第二方向d2上的长度)大于电芯本体11的厚度,胶带20的侧包部分23包括延伸段(图未示),以贴合在电芯本体11的与贴合有横向部分21一面相对的另一面上,延伸段的长度(指的是在平铺时于第二方向d2上的长度)为电芯宽度的1/3至1/2。这样,可以在厚度方向固定住电芯本体11,使得电芯结构更加稳定。

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、等同替换或改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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