电芯及电池制造技术

技术编号:40489195 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-26 19:20
本申请公开了一种电芯及电池,其中电芯包括:电极组件及用于封装电池组件的封装壳,封装壳包括本体及侧封边,本体包括位于电芯厚度方向上的正面、背面,以及位于正面和背面之间的外周面,外周面包括侧面,外周面与正面、背面围合成用于容纳电极组件的容纳腔,侧封边连接于侧面,侧封边包括第一延伸部、弯折部和第二延伸部,第一延伸部连接于侧面,第一延伸部和第二延伸部沿电芯厚度方向延伸,弯折部连接于第一延伸部和第二延伸部之间,在垂直于侧面的方向上第一延伸部位于侧面与所述第二延伸部之间。通过这样的结构设计,在不缩减侧封边总体宽度的前提下,降低了封装壳在整个电芯中空间的占比,从而提升了单体电芯及电池整体的能量密度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电池,特别涉及一种电芯及电池


技术介绍

1、软包电池的工作原理是通过电芯内的电极组件参与电化学反应,从而将化学能转化为电能,再通过极耳为电路供电。软包电池生产过程中,为了提升电芯的效能延长使用寿命,需要在电极组件外部包裹一层封装薄膜作为封装壳,例如厚度极低的铝塑膜材料,以实现将电极组件内部物质与外界阻隔。封装薄膜经过冲坑后形成容纳电芯的冲坑面,再将两部分相互扣合形成容纳电极组件的容纳腔,冲坑面的边缘经过压合形成密封容纳腔的封边。

2、如图1及图2所示,封装壳包括本体1及位于本体1周边的封边,本体包括位于电芯厚度方向上的正面11、背面12,以及位于正面11和背面12之间的外周面,外周面包括顶面13和侧面14以及底面15,外周面与正面11、背面12围合成用于容纳电极组件的容纳腔。封边根据位置不同可分为与顶面13连接的顶封边2,和与侧面14连接的侧封边3。为了增加电池的能量密度,需要在不改变电池整体尺寸的前提下设置更多数量的电芯,或增加单个电芯中电极组件的空间占比,降低封装壳占用的空间比例。因而,减小封装壳占用空间比例是提升电池能量密度的重要手段之一。

3、如图1及图2所示,现有减小封装壳占用空间比例的方案是将侧封边3和/或顶封边2弯折后使其沿电芯厚度方向延伸,以减小电芯整体的宽度和高度,降低封装壳的空间占比,进而为电极组件提供更大的空间,最终达到提升电池能量密度的目的。

4、为了确保封印效果,封边的宽度需要达到一定尺寸要求,因此,采用折封边的封装结构对电芯厚度也有一定要求,即,封边向厚度方向延伸时,封边的边缘不能凸出电芯的正面11或背面12。

5、如图3所示,若电芯厚度低于适用范围时,侧封边3弯折后沿厚度方向会延伸至本体厚度以外,导致封边突出电池表面,破坏电池模组的表面结构,不利于电池模组的安装使用,且容易损坏。因此,折封边的封装结构无法应用于薄型化的电芯,严重限制了电芯结构的进一步优化。


技术实现思路

1、本技术实施例旨在提供一种电芯及电池,可解决现有技术中采用折封边结构的电芯无法薄型化的技术问题。

2、本技术实施例解决其技术问题采用以下技术方案:

3、本申请公开的一种电芯,包括:

4、电极组件;

5、封装壳,封装壳包括本体及侧封边,本体包括位于电芯厚度方向上的正面、背面,以及位于正面和背面之间的外周面,外周面包括侧面,外周面与正面、背面围合成用于容纳电极组件的容纳腔,其中,侧封边连接于侧面,侧封边包括第一延伸部、弯折部和第二延伸部,第一延伸部连接于侧面,第一延伸部和第二延伸部沿电芯厚度方向延伸,弯折部连接于第一延伸部和第二延伸部之间,在垂直于侧面的方向上第一延伸部位于侧面与所述第二延伸部之间。

6、本申请实施例所公开的电芯,侧封边的第一延伸部与第二延伸部均沿电芯厚度方向延伸,第二延伸部经过弯折部回折于第一延伸部上方,使得第一延伸部与第二延伸部在垂直于侧面的方向上重叠设置(本申请实施例中的重叠指部分重合或全部重合)。也即,第一延伸部沿第一朝向向电芯厚度方向延伸,第二延伸部自弯折部沿第二朝向向电芯厚度方向弯折,所述第一朝向和所述第二朝向为电池的厚度方向,且第一朝向与第二朝向相背。其中,第一朝向指沿电芯的厚度方向指向正面或背面,第二朝向与第一朝向方向相反,例如,若第一朝向为沿电芯厚度方向指向正面,则第二朝向则沿电芯厚度方向指向背面,反之亦然。通过这样的结构设计,将侧封边超过电芯厚度的部分折叠在本体的侧面,避免第二延伸部凸出本体的正面或背面,在不缩减侧封边总体宽度的前提下,既将第二延伸部限制在正面与背面之间,又减小了封装壳整体的宽度,降低了封装壳在整个电芯中空间的占比,从而提升了单体电芯及电池整体的能量密度。

7、在一种可能的实施方式中,第二延伸部位于正面与背面之间。

8、这样通过将第二延伸部设置于正面与背面之间,避免第二延伸部凸出本体的正面或背面。

9、在一种可能的实施方式中,外周面还包括顶面,封装壳还包括连接于顶面的顶封边,电极组件设有极耳,极耳从顶封边延伸出电芯。

10、这样通过将极耳设置在顶封边,对不设置极耳的侧封边进行回折,既能够降低封装壳的空间占比,又避免破坏极耳与电极组件的连接结构,同时侧封边弯折作业更容易进行,有利于降低电芯封装壳占用的空间。

11、在一种可能的实施方式中,顶封边向正面延伸,第一延伸部向背面延伸。

12、这样通过顶封边与侧封边沿相反方向延伸,避免连接在二者之间的部分应力集中,相比于顶封边与侧封边同向延伸的方案,将顶封边向顶面弯折时,顶封边与顶面贴合更紧密。

13、在一种可能的实施方式中,侧封边包括密封容纳腔的封印部,以及与封印部连接的余量部,余量部位于侧封边背离本体的外边缘,封印部位于本体与余量部之间,所述弯折部设置于所述余量部或封印部。封印部一侧邻近余量部,另一侧邻近容纳腔,本实施例中弯折部设在封印部邻近余量部的一侧,或将弯折部设置在余量部。

14、这样通过将弯折部设置在余量部或封印部,将至少部分余量部充当第二延伸部,使得重叠在第一延伸部外层的第二延伸部全部或大部分为余量部,也即避免封印部出现在侧封边的外层。在侧封边后续封装工艺中,由于第二延伸部回折在第一延伸部表面,使得角封边出现双层区域,当角封边再次弯折时就会出现局部应力过于集中的现象,也即纸张等薄型物品多层同时弯折时,在折弯处由于外层应力集中而出现的死折现象。采用这样的结构将应力集中区域全部或部分设置在余量部,避免封印部出现应力集中而破坏封装壳的密封效果,或降低对密封效果的影响。

15、在一种可能的实施方式中,封装壳还包括连接顶封边及侧封边的角封边,角封边包括第一角封部和第二角封部,第一角封部与第二角封部沿顶面延伸,第一角封部与第二角封部重叠设置,角封边还包括第一翻折部、第二翻折部和第三翻折部,第一翻折部连接于第一角封部与顶封边之间,第三翻折部连接于第二角封部与第二延伸部之间,第二翻折部连接于第一角封部与第二角封部之间,封装壳还包括用于缩短第三翻折部长度的切削结构。

16、这样通过将顶封边与侧封边连接处的角封边向顶面翻折,使其贴附于顶面,保持封装壳表面的齐整,便于运输和组装,也能避免局部凸出而在外力作用下损坏,延长电芯的使用寿命。在封装过程中,第二延伸部经过弯折部重叠于第一延伸部表面,对应地第二角封部重叠在第一角封部表面,再将第一角封部与第二角封部由垂直于顶面的位置弯折至平行于顶面(沿顶面延伸),在此过程中,位于外层的第三翻折部形成内部应力集中的死折区段,使得贴合在顶面的第二角封部产生向上翘的拉力,容易出现角封边翘边引起的电芯封装结构损坏。而本申请实施例通过切削结构切除部分第三翻折部,减小第三翻折部构成的死折区段的长度,从而降低或消除作用于第二角封部的拉力,使得电芯的封装结构更为牢固,增加其使用寿命。

17、在一种可能的实施方式中,切削结构包括沿第三翻折部开设的第一切边。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电芯,包括:

2.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述外周面还包括顶面,所述封装壳还包括连接于所述顶面的顶封边,所述电极组件设有极耳,所述极耳从所述顶封边延伸出所述电芯。

3.根据权利要求2所述的电芯,其特征在于,所述顶封边向所述正面延伸,所述第一延伸部向所述背面延伸。

4.根据权利要求1-3任一所述的电芯,其特征在于,所述侧封边包括密封所述容纳腔的封印部,以及与所述封印部连接的余量部,所述余量部位于所述侧封边背离所述本体的外边缘,所述封印部位于所述本体与所述余量部之间,所述弯折部设置于所述封印部或余量部。

5.根据权利要求2所述的电芯,其特征在于,所述封装壳还包括连接所述顶封边及所述侧封边的角封边,所述角封边包括第一角封部和第二角封部,所述第一角封部与所述第二角封部沿所述顶面延伸,所述第一角封部与所述第二角封部至少部分重叠设置,所述角封边还包括第一翻折部、第二翻折部和第三翻折部,所述第一翻折部连接于所述第一角封部与所述顶封边之间,所述第三翻折部连接于所述第二角封部与所述第二延伸部之间,所述第二翻折部连接于所述第一角封部与所述第二角封部之间,所述封装壳还包括用于缩短所述第三翻折部长度的切削结构。

6.根据权利要求5所述的电芯,其特征在于,所述切削结构包括沿所述第三翻折部开设的第一切边。

7.根据权利要求6所述的电芯,其特征在于,所述第二角封部开设有第二切边,所述第一切边长度小于所述第三翻折部,所述第一切边与所述第二切边交汇于所述第三翻折部。

8.根据权利要求2所述的电芯,其特征在于,所述封装壳还包括连接所述顶封边及所述侧封边的角封边,所述角封边包括第三角封部、第四翻折部及第五翻折部,所述顶封边、所述第四翻折部、所述第三角封部、所述第五翻折部和所述第一延伸部依次连接,所述第三角封部沿所述顶面延伸,所述第二延伸部顶端形成有顶边,所述顶边沿所述第二延伸部所在平面延伸,所述顶边与所述第三角封部交汇于所述弯折部。

9.根据权利要求8所述的电芯,其特征在于,所述顶边与所述第三角封部平齐设置,或所述顶边与所述第三角封部所在平面存在一定夹角。

10.根据权利要求5所述的电芯,其特征在于,所述切削结构包括第三切边及第四切边,所述第三切边开设于所述第二角封部,所述第四切边开设于所述侧封边,所述第三切边与所述第四切边交汇于所述第三翻折部。

11.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述第二延伸部位于所述正面与所述背面之间。

12.一种电池,其特征在于,包括保护板组件,以及如权利要求1-11任一所述的电芯。

...

【技术特征摘要】

1.一种电芯,包括:

2.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述外周面还包括顶面,所述封装壳还包括连接于所述顶面的顶封边,所述电极组件设有极耳,所述极耳从所述顶封边延伸出所述电芯。

3.根据权利要求2所述的电芯,其特征在于,所述顶封边向所述正面延伸,所述第一延伸部向所述背面延伸。

4.根据权利要求1-3任一所述的电芯,其特征在于,所述侧封边包括密封所述容纳腔的封印部,以及与所述封印部连接的余量部,所述余量部位于所述侧封边背离所述本体的外边缘,所述封印部位于所述本体与所述余量部之间,所述弯折部设置于所述封印部或余量部。

5.根据权利要求2所述的电芯,其特征在于,所述封装壳还包括连接所述顶封边及所述侧封边的角封边,所述角封边包括第一角封部和第二角封部,所述第一角封部与所述第二角封部沿所述顶面延伸,所述第一角封部与所述第二角封部至少部分重叠设置,所述角封边还包括第一翻折部、第二翻折部和第三翻折部,所述第一翻折部连接于所述第一角封部与所述顶封边之间,所述第三翻折部连接于所述第二角封部与所述第二延伸部之间,所述第二翻折部连接于所述第一角封部与所述第二角封部之间,所述封装壳还包括用于缩短所述第三翻折部长度的切削结构。

6.根据权利要求5所述的电芯,其特征在于,所述切...

【专利技术属性】
技术研发人员:何永伟黄小钊杨书俊冯光辉
申请(专利权)人:东莞新能德科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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