软包锂电池及电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池领域，尤其涉及一种软包锂电池及电池模组。


背景技术：

2.近年来，随着政策的引导和市场的不断竞争，软包锂电池的能量密度不断提升，在电池能量密度提升的同时，伴随而来的安全问题日益突出，电池一旦遭遇极端情况，比如短路、金属刺穿或高温烘烤等，很容易出现热失控。当软包锂电池发生热失控时，电池内部会出现剧烈的副反应，并伴有大量的气体生成，导致电池内部压力剧增，当压力过大时会引起电池变形、铝塑膜破损、气体喷出，甚至起火、爆炸。
3.短期来看，极端条件下的电芯热失控无法完全避免，目前只能通过材料和结构上的优化，尽可能地抑制热失控的发生。比如采用在特定温度下闭孔的隔膜、添加阻燃剂的电解液等，或者从减小电芯热失控所带来的损失的角度，去优化电芯、模组/pack设计。而对于采用常规铝塑膜封装设计的软包锂电池，当其出现热失控时，铝塑膜破损的位置不固定，导致在模组级别难以针对电池热失控做有效的防护设计。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种软包锂电池，能够定向泄压。
5.本实用新型还提出一种具有上述软包锂电池的电池模组。
6.根据本实用新型的第一方面实施例的软包锂电池，包括：
7.封装袋，所述封装袋包括第一封装膜和第二封装膜，所述第一封装膜的边沿和所述第二封装膜的边沿相互贴合形成封边，以在所述第一封装膜和所述第二封装膜之间限定出容置腔，所述封边包括第一贴合区和第二贴合区，所述第一贴合区的黏结强度低于所述第二贴合区的黏结强度；
8.卷芯，所述卷芯置于所述容置腔中。
9.根据本实用新型实施例的软包锂电池，至少具有如下有益效果：封装袋形成有容置腔，卷芯置于容置腔中，用于封闭容置腔封边设置有第一贴合区和第二贴合区，第二贴合区起到常规的防水、防杂质的作用，第一贴合区的黏结强度低于第二贴合区的黏结强度，当容置腔内的卷芯出现热失控并产生大量气体时，由于第一贴合区的黏结强度更低，第一贴合区的第一封装膜和第二封装膜更容易分开，气体更容易冲破第一贴合区，从而实现定向泄压，有利于对热失控进行有效的防护设计。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述第一封装膜和所述第二封装膜均为铝塑膜，所述第一封装膜和所述第二封装膜热压贴合，所述第一贴合区的厚度，大于所述第二贴合区的厚度。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述第一贴合区与所述第二贴合区的厚度差值的范围为0.01～0.03mm。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述第一贴合区的黏结强度为零，所述第二贴合区的黏结强度大于零。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述第一贴合区位于所述第二贴合区靠近所述容置腔的一侧。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述第一贴合区呈矩形状或锯齿状。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述封边包括侧封边，所述侧封边包括所述第一贴合区。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述封边包括顶封边，所述顶封边包括所述第一贴合区。
17.根据本实用新型的一些实施例，所述封边包括顶封边和侧封边，所述顶封边和所述侧封边包括所述第一贴合区。
18.根据本实用新型的第二方面实施例的电池模组，包括上述的软包锂电池。
19.根据本实用新型实施例的电池模组，至少具有如下有益效果：通过使用上述的软包锂电池，有利于在设计模组结构时，对热失控进行有效的防护设计，提高电池模组的安全性能，避免更大的损失。
20.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
21.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：
22.图1为本实用新型实施例的软包锂电池的示意图；
23.图2为本实用新型又一实施例的软包锂电池的示意图；
24.图3为本实用新型另一实施例的软包锂电池的示意图；
25.图4为本实用新型再一实施例的软包锂电池的示意图；
26.图5为本实用新型又一实施例的软包锂电池的示意图。
27.附图标记：封装袋100、容置腔110、封边120、顶封边121、侧封边122、第一贴合区123、第二贴合区124、卷芯200。
具体实施方式
28.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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。
30.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、
第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
31.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
32.本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
33.参照图1，根据本实用新型实施例的软包锂电池，包括封装袋100和卷芯200。封装袋100包括第一封装膜和第二封装膜，第一封装膜的边沿和第二封装膜的边沿相互贴合形成封边120，以在第一封装膜和第二封装膜之间限定出容置腔110，封边120包括第一贴合区123和第二贴合区124，第一贴合区123的黏结强度低于第二贴合区124的黏结强度。需要说明的是，图1中的点状阴影表示的是第二贴合区124所在区域，其余附图与此类似。卷芯200置于容置腔110中。
34.封装袋100通常由一张封装膜对折形成，对折之后的封装膜即形成第一封装膜和第二封装膜。在对折之前，封装膜会先冲槽，对折之后的封装膜即形成带有三处开口的容置腔110。卷芯200置于容置腔110中并注入电解液后，需要对开口进行封闭，此时需要使第一封装膜和第二封装膜部分贴合，形成封边120。
35.结合上述，封装袋100形成有容置腔110，卷芯200置于容置腔110中，用于封闭容置腔110的封边120设置有第一贴合区123和第二贴合区124，第二贴合区124起到常规的防水、防杂质的作用。第一贴合区123的黏结强度低于第二贴合区124的黏结强度，当容置腔110内的卷芯200出现热失控并产生大量气体时，由于第一贴合区123的黏结强度更低，第一贴合区123的第一封装膜和第二封装膜更容易分开，气体更容易冲破第一贴合区123，从而实现定向泄压，有利于对热失控进行针对性的防护设计，提升安全性能。
36.参照图1，在上述的软包锂电池中，封装袋100的材料为铝塑膜，封边120通过热压成型，第一贴合区123的厚度大于第二贴合区124的厚度。铝塑膜通常包括依次层叠的尼龙层、铝箔层和聚丙烯层，热压前先折叠铝塑膜，使得铝塑膜设置有聚丙烯层的一侧贴靠在一起。热压时，聚丙烯熔化从而将两片铝塑膜黏结在一起，形成封边120。
37.聚丙烯熔化较少时，两片铝塑膜的聚丙烯层熔融在一起的部分少，黏结强度低，聚丙烯熔化少，保留下来的聚丙烯层较厚，封边120的厚度就高。因此，厚度大于第二贴合区124的第一贴合区123，其聚丙烯熔化的较少，黏结强度相应地更低，从而实现定向泄压。
38.具体的，参照图4，第一贴合区123和第二贴合区124均热压，但第一贴合区123热压后的厚度大于第二贴合区124的厚度。此时，第一贴合区123的黏结强度仍低于第二贴合区124的黏结强度。
39.参照图1，在上述的软包锂电池中，第一贴合区123与第二贴合区124的厚度差值的范围为0.01～0.03mm。厚度差值控制0.01～0.03mm内，可避免封边120过于凹凸不平，同时还可从黏结强度上区别第一贴合区123与第二贴合区124。
40.具体的，第一贴合区123与第二贴合区124的厚度差值可以是0.01mm、0.02mm、0.03mm或其它数值。
41.参照图1、图2、图3和图5，作为上述方案的替代方案，第一贴合区123的黏结强度为零，第二贴合区124的黏结强度大于零。即第一贴合区123的第一封装膜和第二封装膜虽然贴合在一起，但未黏结。此时，只需使第二贴合区124的第一封装膜和第二封装膜黏结在一起，即可达到定向泄压的目的。
42.此外，为降低第一贴合区123的黏结强度，也可在第一贴合区123的位置插入塑料片，塑料片使得第一贴合区123的两片铝塑膜无法很好地黏合在一起，从而达到降低黏结强度目的。
43.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，第一贴合区123位于第二贴合区124靠近容置腔110的一侧。也即，第一贴合区123位于内侧，由此容置腔110内产生的气体，可在第一时间冲破第一贴合区123，继而冲破剩余的第二贴合区124，排放到外界，定向泄压更为顺利。
44.参照图3，在本实用新型的一些实施例中，第一贴合区123设置有多处。通过增加第一贴合区123的数量，可增加气体流出的速度，有利于软包锂电池的快速泄压。
45.具体的，第一贴合区123的数量可以是2处、3处或其它数量。
46.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，第一贴合区123呈矩形状。矩形状的第一贴合区123较容易实施，只需在热压头上加工矩形的凹槽，即可成型出矩形状的第一贴合区123，由此降低生产成本。
47.参照图5，在本实用新型的一些实施例中，第一贴合区123呈锯齿状。锯齿状的第一贴合区123可避免封边120的黏结强度大幅下降，有利于保持封装袋100的防水性能。
48.参照图1，在本实用新型的一些实施例中，封边120包括侧封边122，侧封边122中设置有第一贴合区123。顶封边121需要引出极耳，即顶封边121的第一封装膜和第二封装膜贴合之后，两者之间还穿过极耳，而侧封边122则指其余的边。由此，可针对性地在软包锂电池的侧封边122处设置泄压区，实现定向泄压，提高软包锂电池的安全性能。
49.参照图2，在本实用新型的一些实施例中，封边120包括顶封边121，顶封边121中设置有第一贴合区123。由此，可针对性地在软包锂电池的顶封边121处设置泄压区，实现定向泄压，提高软包锂电池的安全性能。
50.参照图3，在本实用新型的一些实施例中，封边120包括顶封边121和侧封边122，顶封边121和侧封边122中均设置有第一贴合区123。由此，在软包锂电池的顶封边121和侧封边122处均可设置泄压区，气体泄漏快，软包锂电池的安全性能更佳。
51.参照图1，根据本实用新型实施例的电池模组，包括上述的软包锂电池，软包锂电池设置有多个，多个软包锂电池相互串联或并联。通过使用上述的软包锂电池，有利于在设计模组结构时，对热失控进行有效的防护设计，提高电池模组的安全性能，避免更大的损失。
52.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。