电池及包括该电池的装置制造方法及图纸

技术编号:35203085 阅读:34 留言:0更新日期:2022-10-15 10:12
一种电池包括电极组件(10)、第一包装层(30)和第二包装层(50)。电极组件(10)包括堆叠设置的第一极片(101)、隔膜(103)和第二极片(102),第一极片(101)和第二极片(102)分别具有间隔设置的涂布区(1011、1021)和空箔区(1012、1022),涂布区(1011、1021)的中心重叠设置构成电极组件(10)的涂覆部(104),空箔区(1021、1022)的中心重叠设置构成电极组件(10)的柔性部(105)。第一包装层(30)包覆电极组件(10)的涂覆部(104)和柔性部(105),第二包装层(50)至少包覆位于柔性部(105)的第一包装层(30)。(30)。(30)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池及包括该电池的装置


[0001]本申请涉及电池
,尤其涉及一种具有柔性的电池及包括该电池的装置。

技术介绍

[0002]目前的柔性电池研究中,常采用梳齿状结构的极片围绕着同一电连接体卷绕形成脊柱电池,或采用多个电芯单元通过电连接并联成一个电芯,均能使电芯在单元连接处具备局部柔性的特征,应用于智能穿戴产品上。但上述两种方式在制造及使用的过程中一般存在以下问题:(1)随着电芯单元数量的增加,电芯单元的同步卷绕难度增加,生产效率低。现有的脊柱电池对整片极片实施模切,制成多个梳齿状的结构,并沿端部将每条极片单独卷成电芯,梳齿数量越多,卷绕过程越复杂,效率越低;(2)柔性电池弯折过程中易损伤刚性电池本体,造成性能下降及短路等安全问题;(3)由于电芯需求的厚度及弯折半径的影响,使得常规的铝塑膜封装材料的弯折疲劳寿命低,进而影响电池使用寿命。

技术实现思路

[0003]有鉴于此,有必要提供一种新型的柔性电池以解决柔性电池的电芯本体易受损伤以及封装材料弯折疲劳寿命低的问题,达到提高电池的安全性及使用寿命的效果。
[0004]本申请的技术方案是:一种电池,其包括电极组件、第一包装层和第二包装层。所述电极组件包括堆叠设置的第一极片、隔膜和第二极片,第一极片和第二极片之间通过隔膜间隔。所述第一极片具有间隔设置的第一涂布区和第一空箔区,所述第二极片具有间隔设置的第二涂布区和第二空箔区,所述第一涂布区和所述第二涂布区相重叠构成所述电极组件的涂覆部,所述第一空箔区和所述第二空箔区相重叠构成所述电极组件的柔性部。所述第一包装层包覆所述电极组件的涂覆部和柔性部,所述第二包装层至少包覆位于柔性部的所述第一包装层。
[0005]本申请所述的第一极片和第二极片具有条纹状间隔设置的涂布区和空箔区,堆叠后,由于空箔区的厚度小于涂布区,涂布区压合后,空箔区层间并未粘合或接触,而是形成分层结构,即柔性部位置处的第一极片、隔膜和第二极片彼此独立。弯折过程中,彼此间无相对影响,相当于多个薄层在弯折,减小了抗弯截面系数,且由于层间间隙的存在,弯折过程中第一极片、隔膜和第二极片有变形的容纳空间,有效降低了弯折拉伸造成较大的应力导致寿命较短的风险。
[0006]本申请所述第一包装层的刚性大,柔性部弯折时所述第一包装层的应力较大,易破损造成漏液。在第一包装层的表层包覆第二包装层后,可有效改善所述柔性部位置处第一包装层弯折造成的应力集中,并且所述第二包装层可吸收一定的应力,均化应力,进一步提高电池的弯折疲劳寿命。
[0007]一种实施方式中,所述电池还包括保护壳,所述保护壳设置在所述第一包装层与所述电极组件之间并包覆所述涂覆部。一种实施方式中,所述保护壳设置在所述第一包装层与所述第二包装层之间并包覆所述涂覆部。一种实施方式中,所述保护壳至少包覆所述
涂覆部的四个表面中的三者。一种实施方式中,所述涂覆部的数量至少为两个。
[0008]所述保护壳主要起支撑、增强涂覆部的强度的作用,使得电池的柔性部和涂覆部之间存在明显的强度差,从而使得电池在使用过程中,很容易地从刚性低的柔性部位置处弯折。同时,由于所述保护壳的存在,可明显降低极限使用过程中弯折或扭转对涂覆部的伤害,降低活性物质脱落的风险。
[0009]一种实施方式中,所述保护壳的材质包括工程塑料、电木、玻璃钢、不锈钢、钛合金中的至少一种。其中,所述工程塑料包括ABS(丙烯腈A、丁二烯B、苯乙烯S三种单体的三元共聚物)、PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)、PE(聚苯醚)、PS(聚苯乙稀)、PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)、PTFE(聚四氟乙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、RPET(回收的聚对苯二甲酸乙二醇酯)中的至少一种。
[0010]一种实施方式中,所述第二包装层的材质包括注塑橡胶和注塑发泡材料中的至少一种。其中,所述注塑橡胶包括硅橡胶、三元乙丙橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、异戊橡胶、氟橡胶中的至少一种。所述注塑发泡材料包括EPE(珍珠棉或聚乙烯发泡棉)、EPP(Expandedpolypropylene,聚丙烯塑料发泡材料)、EPVC(聚氯乙烯糊树脂)、EVA(ethylene

vinylacetatecopolymer,乙烯

醋酸乙烯酯共聚物)、EPS(ExpandedPolystyrene,聚苯乙烯泡沫)、发泡三元乙丙橡胶、发泡丁苯橡胶、发泡氯丁橡胶、发泡硅橡胶、发泡氟橡胶中的至少一种。
[0011]本申请还提出一种装置,所述装置包括如上所述的电池作为电源。
[0012]本申请提供的电池及包括该电池的装置,结构简单,制造难度大大降低;采用刚性的保护壳包覆由极片涂布区构成的涂覆部,减轻电池使用过程中对所述涂覆部的弯折,可防止所述涂覆部的活性物质脱落,提高了安全性;采用第二包装层包覆由极片空箔区构成的柔性部,降低了所述柔性部的弯折应力,提高了产品的使用寿命。
附图说明
[0013]下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
[0014]图1为本申请一实施例提供的电极组件的结构示意图。
[0015]图2为本申请一实施例提供的第一极片的示意图。
[0016]图3为本申请一实施例提供的第二极片的示意图。
[0017]图4为图1中柔性部的结构示意图。
[0018]图5为对图1中电极组件包覆第一包装层后得到的电芯结构示意图。
[0019]图6为对图5中电芯包覆保护壳后的结构示意图。
[0020]图7为本申请实施例1提供的电池结构示意图。
[0021]图8为本申请实施例2提供的电池结构示意图。
[0022]图9为本申请实施例3提供的电池结构示意图。
[0023]主要元件符号说明:
[0024]电极组件10
[0025]第一包装层30
[0026]第二包装层50
[0027]保护壳70
[0028]接线端子90
[0029]第一极片101
[0030]第二极片102
[0031]隔膜103
[0032]涂覆部104
[0033]柔性部105
[0034]第一极耳106
[0035]第二极耳107
[0036]第一涂布区1011
[0037]第一空箔区1012
[0038]第一集流体1013
[0039]第一活性物质层1014
[0040]第二涂布区1021
[0041]第二空箔区1022
[0042]第二集流体1023
[0043]第二活性物质层1024
[0044]如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请实施例。
具体实施方式
[0045]除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请实施例的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请实施例。
[004本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池,包括:电极组件,所述电极组件包括堆叠设置的第一极片、隔膜和第二极片,所述隔膜设置于第一极片和第二极片之间;其中,所述第一极片具有间隔设置的第一涂布区和第一空箔区,所述第二极片具有间隔设置的第二涂布区和第二空箔区,所述第一涂布区和所述第二涂布区相重叠构成所述电极组件的涂覆部,所述第一空箔区和所述第二空箔区相重叠构成所述电极组件的柔性部;第一包装层,所述第一包装层包覆所述电极组件的涂覆部和柔性部;第二包装层,所述第二包装层至少包覆位于柔性部的所述第一包装层。2.如权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池还包括保护壳,所述保护壳设置在所述第一包装层与所述电极组件之间并包覆所述涂覆部。3.如权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池还包括保护壳,所述保护壳设置在所述第一包装层与所述第二包装层之间并包覆所述涂覆部。4.如权利要求2或3所述的电池,其特征在于,所述保护壳至少包覆所述涂覆部的四个表面中的三者。5.如权利要求4所述的电池,其特征在于,所述保护壳的材质包括工程塑料、电木、玻璃钢...

【专利技术属性】
技术研发人员:严坤许中煌
申请(专利权)人:宁德新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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