电芯绝缘膜、电芯包膜结构及电池的制作方法

专利2024-08-13  51



1.本发明涉及电池技术领域,具体是涉及一种电芯绝缘膜、电芯包膜结构及电池。


背景技术:

2.基于当下行业动力锂电池(铝壳)包覆绝缘膜,保障个体电池充放电的工作过程中与外界处于绝缘性状态;锂电池在生产过程中的包覆绝缘膜工序是制程重点工序之一,包覆绝缘膜的质量对电池性能有重要影响,是确保电池使用过程中安全性和循环寿命的保障。包覆绝缘膜方式居多,优化包覆绝缘膜工艺是电池长期循环工作的关键。目前的电芯包膜方式通常是先利用一张绝缘膜设置在外部包有铝壳的电芯的底部,再将该绝缘膜沿电芯底部的棱边向上折弯以包覆电芯的大面(正面和背面)和侧面,而折弯后的绝缘膜在靠近底部的棱角区域形成有较大面积的背胶层贴合区,随着电池的长时间使用,背胶层贴合区的绝缘膜会出现起翘和气路现象,对绝缘性能存在一定影响性。


技术实现要素:

3.本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足,提供一种电芯绝缘膜、电芯包膜结构及电池。
4.本发明提供一种电芯绝缘膜,包括绝缘膜本体,所述绝缘膜本体上设置有底面包覆区和侧面包覆区,所述底面包覆区用于包覆电芯的底面,所述侧面包覆区连续的设置在所述底面包覆区的周围,用于包覆电芯的侧面,所述侧面包覆区位于所述底面包覆区的相对两侧设置有缺口,所述缺口与所述底面包覆区保持距离。
5.进一步地,所述底面包覆区为矩形区域,其具有两个沿第一方向相对设置的第一边和两个沿第二方向相对设置的第二边;所述缺口设置在所述第一边的延长线上,且与所述第二边保持距离。
6.进一步地,所述缺口包括相对设置的第一侧切边和第二侧切边,所述缺口还包括连接所述第一侧切边和第二侧切边以形成所述缺口的底切边;所述第一侧切边设置在所述底面包覆区的第一边的延长线上,所述底切边设置在所述底面包覆区的第一边的延长线背对所述第二边的一侧,所述底切边与所述底面包覆区的第二边平行。
7.进一步地,所述缺口有两组,两组所述缺口分别相背对两个第二边设置在所述侧面包覆区上。
8.进一步地,每组所述缺口包括两个沿第一方向间距设置的缺口。
9.进一步地,所述绝缘膜本体上设置两条第一折弯线和两条第二折弯线,两条所述第一折弯线分别沿所述底面包覆区的两个第一边设置,两条所述第二折弯线分别沿所述底面包覆区的两个第二边设置,两两相交的所述第一折弯线和第二折弯线将所述侧面包覆区分隔为大面包覆区、侧面第一包覆区和侧面第二包覆区,所述大面包覆区位于两条所述第二折弯线之间,所述侧面第一包覆区位于两条所述第一折弯线之间,所述侧面第二包覆区位于所述大面包覆区和所述侧面第一包覆区形成的夹角区域;所述缺口设置在所述侧面第
二包覆区。
10.进一步地,所述绝缘膜本体的所述侧面第二包覆区上设置有第三折弯线,所述第三折弯线的一端位于所述缺口的底切边和第二侧切边相交的交点,所述第三折弯线的另一端位于该缺口所在的侧面第二包覆区与所述第一折弯线和第二折弯线相交的交点。
11.第二方面,本发明还提供一种电芯包膜结构,包括:
12.电芯,具有电芯底面、两个相对设置的电芯大面以及连接于该两个电芯大面之间的电芯侧面;以及
13.如上述任一项实施方案所述的电芯绝缘膜;
14.所述电芯绝缘膜的底面包覆区包覆所述电芯底面,所述电芯绝缘膜的侧面包覆区沿所述电芯底面的边缘弯折以包覆所述电芯大面和所述电芯侧面。
15.进一步地,所述侧面包覆区包覆所述电芯侧面的下端拐角处形成有三角形的背胶层贴合区。
16.第三方面,本发明还提供一种电池,所述电池包括壳体和设于所述壳体内的所述的电芯包膜结构。
17.与现有技术相比,本发明的优点如下:通过在电芯绝缘膜上设置缺口,不仅减小了电芯绝缘膜包覆电芯时形成的背胶层贴合区的面积,而且使与背胶层贴合区相邻接的绝缘膜本体的长度长于背胶层贴合区,增加了两者之间的粘接拉力,从而背胶层贴合区处的电芯绝缘膜不会轻易出现起翘和气路现象,提升了绝缘性能。
附图说明
18.图1是现有技术中电芯包膜结构的侧视图。
19.图2为图1的a处放大结构示意图。
20.图3是本发明电芯绝缘膜的底面包覆区上包覆有电芯的底面的立体结构示意图。
21.图4为图3中电芯绝缘膜的俯视结构示意图。
22.图5为图4的电芯绝缘膜上设置有第二折弯线的结构示意图。
23.图6为图5的电芯绝缘膜上还设置有第一折弯线和第三折弯线的结构示意图。
24.图7为图6的电芯绝缘膜的底面包覆区包覆电芯底面,电芯绝缘膜的侧面第一包覆区和侧面第二包覆区沿第二折弯线弯折后的结构示意图。
25.图8为图7中一个大面包覆区和一个侧面第二包覆区同步沿第一折弯线弯折后的结构示意图。
26.图9为图8的另一个大面包覆区和另一个侧面第二包覆区同步沿另一个第一折弯线弯折后的结构示意图。
27.图10为本发明电芯绝缘膜的另一实施方式的俯视结构示意图。
28.图11为本发明电芯绝缘膜的再一实施方式的俯视结构示意图。
29.图中:
30.1-电芯;11-电芯底面;12-电芯大面;13-电芯侧面;
31.2-电芯绝缘膜;21-底面包覆区;211-第一边;212-第二边;22-侧面包覆区;221-大面包覆区;222-侧面第一包覆区;223-侧面第二包覆区;23-第一折弯线;24-第二折弯线;25-第三折弯线;26-缺口;261-第一侧切边;262-第二侧切边;263-底切边;
32.3-背胶层贴合区。
具体实施方式
33.现在将详细参照本发明的具体实施例,在附图中例示了本发明的例子。尽管将结合具体实施例描述本发明,但将理解,不是想要将本发明限于所述的实施例。相反,想要覆盖由所附权利要求限定的在本发明的精神和范围内包括的变更、修改和等价物。应注意,这里描述的方法步骤都可以由任何功能块或功能布置来实现,且任何功能块或功能布置可被实现为物理实体或逻辑实体、或者两者的组合。
34.为了使本领域技术人员更好地理解本发明,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
35.注意:接下来要介绍的示例仅是一个具体的例子,而不作为限制本发明的实施例必须为如下具体的步骤、数值、条件、数据、顺序等等。本领域技术人员可以通过阅读本说明书来运用本发明的构思来构造本说明书中未提到的更多实施例。
36.如图1-2所示,现有的电芯包膜结构包括外部包有铝壳的电芯和包覆该电芯的绝缘膜,将该电芯放置在绝缘膜的中心,绝缘膜沿电芯的底端边缘向上翻折,以包覆电芯的侧面,其中,绝缘膜沿电芯的竖向棱边还需要进行横向翻折,以使电芯包膜结构整体美观性和包裹性更好,但这种将多余的绝缘膜的胶水层相向粘接后的横向翻折会形成面积较大的背胶层贴合区,且缺乏有效粘接固定,电池长时间使用后,在该背胶层贴合区极易出现起翘和气路现象,影响电芯包膜结构的绝缘性能。现有的电芯包膜结构的背胶层贴合区即如图2所示的位于两侧的横向设置的直角梯形区域。需要说明的是,该背胶层贴合区实际上有三层绝缘膜。图2中所示的阴影区域的斜线的密度越大,表示该区域的绝缘膜厚度越厚。
37.如图3-4所示,本发明提出的电芯绝缘膜,包括绝缘膜本体,所述绝缘膜本体上设置有底面包覆区和侧面包覆区,所述底面包覆区用于包覆电芯的底面,所述侧面包覆区连续的设置在所述底面包覆区的周围,用于包覆电芯的侧面,如图3所示,本发明的电芯为外部包有铝壳的电芯,本发明的电芯具有一个底面、一个顶面和四个侧面,本实施例中,将电芯的两个面积较大的侧面也简称为电芯大面,将该两个电芯大面之间的面积较小的侧面称为电芯侧面。
38.侧面包覆区包覆电芯大面和电芯侧面,当绝缘膜本体平铺还未包覆电芯时,绝缘膜本体的侧面包覆区还未进行明显分隔或区分。另外,侧面包覆区是相对于底面包覆区而言,底面包覆区并不必须设置在绝缘膜本体的中心位置。本实施例中优选包覆一块电芯的绝缘膜本体的底面包覆区和侧面包覆区为一块完整连续的膜材。
39.所述侧面包覆区位于所述底面包覆区的相对两侧设置有缺口,所述缺口与所述底面包覆区保持距离。缺口设置前,需先根据电芯的尺寸确定底面包覆区的位置和尺寸,再确定缺口的位置,并将侧面包覆区对应拟设置缺口的位置进行剪切,以形成缺口。
40.本实施例中,所述底面包覆区为矩形区域,该矩形与外部包有铝壳的电芯的底端面形状相匹配,可以理解为,铝壳底端面的形状决定了该底面包覆区的形状。底面包覆区具有两个第一边和两个第二边;所述缺口设置在所述第一边的延长线上,且与所述第二边保持距离。两个第一边沿第一方向相对设置,两个第二边沿第二方向相对设置,以附图4为例,第一方向为绝缘膜本体的长度方向,即图4所示的左右方向,第二方向为绝缘膜本体的宽度
方向,即图4所示的上下方向。
41.底面包覆区的矩形区域包括长方形区域或正方形区域。
42.如图4所示,底面包覆区的矩形区域为长方形区域,本实施例的第一边为该长方形区域的长边,第二边为该长方形区域的短边,实际上,也可以第一边为长方形区域的短边,第二边为长方形区域的长边。当底面包覆区为正方形区域时,第一边和第二边为该正方形区域的两个相邻边。
43.所述缺口包括相对设置的第一侧切边和第二侧切边,所述缺口还包括连接所述第一侧切边和第二侧切边以形成所述缺口的底切边;所述第一侧切边设置在所述底面包覆区的第一边的延长线上,所述底切边设置在所述底面包覆区的第一边的延长线背对所述第二边的一侧,所述底切边与所述底面包覆区的第二边平行。
44.所述缺口有两组,两组所述缺口分别相背对两个第二边设置在所述侧面包覆区上。每组所述缺口包括两个沿第一方向间距设置的缺口。如图4所示,缺口有四个,每两个缺口为一组。本实施例中的缺口均为矩形口。
45.如图5、图6所示,所述绝缘膜本体上设置两条第一折弯线和两条第二折弯线,两条所述第一折弯线分别沿所述底面包覆区的两个第一边设置,两条所述第二折弯线分别沿所述底面包覆区的两个第二边设置,两两相交的所述第一折弯线和第二折弯线将所述侧面包覆区分隔为大面包覆区、侧面第一包覆区和侧面第二包覆区,所述大面包覆区位于两条所述第二折弯线之间,所述侧面第一包覆区位于两条所述第一折弯线之间,所述侧面第二包覆区位于所述大面包覆区和所述侧面第一包覆区形成的夹角区域;所述缺口设置在所述侧面第二包覆区。
46.所述绝缘膜本体的所述侧面第二包覆区上设置有第三折弯线,所述第三折弯线的一端位于所述缺口的底切边和第二侧切边相交的交点,所述第三折弯线的另一端位于该缺口所在的侧面第二包覆区与所述第一折弯线和第二折弯线相交的交点。
47.需要说明的是,本实施例的第一折弯线、第二折弯线和第三折弯线可以是提前预设在绝缘膜本体上,也可以是包覆过程中现场折弯形成。
48.如图10所示,在一个实施例中,缺口有两组,相对于上一个实施例的缺口为矩形口而言,本实施例的缺口为梯形口,即将上一个实施例的缺口的第一侧切边背对第二侧切边的一侧的绝缘膜本体再进行切除,使缺口为梯形口,扩大缺口的开口口径,减小后期包覆时背胶层贴合区的厚度。
49.如图11所示,在一个实施例中,缺口有两组,每组缺口仅包含一个凹字形缺口或u形缺口。相对于上一个实施例的缺口而言,可以理解为,本实施例的缺口是将上一个实施例的同组的两个缺口之间的绝缘膜本体进一步进行了剪切使该同组的两个缺口连通形成一个面积更大的凹字形缺口或u形缺口,当然,剪切深度不应超出原底切边所在位置。相比于图10的缺口,图11的缺口的开口口径更大,后期包覆时背胶层贴合区的厚度更小。
50.基于同一发明构思,本发明还提供一种电芯包膜结构,包括外部包有铝壳的电芯,电芯具有电芯底面、两个相对设置的电芯大面以及连接于该两个电芯大面之间的电芯侧面。电芯包膜结构还包括上述任一实施例的电芯绝缘膜。
51.所述电芯绝缘膜的底面包覆区包覆所述电芯底面,所述电芯绝缘膜的侧面包覆区沿所述电芯底面的边缘弯折以包覆所述电芯大面和所述电芯侧面。侧面包覆区包覆电芯侧
面的下端拐角处形成有三角形的背胶层贴合区。
52.具体包覆过程如图7-9所示,将外部包有铝壳的电芯放置在电芯绝缘膜上,使电芯底面或称铝壳的底面处于底面包覆区。需要说明的是,底面包覆区的面积、形状、长宽尺寸等参数不进行提前预设,底面包覆区的上述参数由电芯的电芯底面决定,将电芯底面贴于电芯绝缘膜上时,电芯底面所在区域即为底面包覆区。将电芯绝缘膜沿第二折弯线向上折弯/翻折,或沿电芯的电芯底面在电芯绝缘膜上形成的底面包覆区的第二边向上折弯/翻折,使侧面第一包覆区包覆于电芯侧面,此时,侧面第二包覆区处于竖立状,大面包覆区依然还处于水平状。再沿第一折弯线向上折弯/翻折,或沿电芯的电芯底面在电芯绝缘膜上形成的底面包覆区的第一边向上折弯/翻折,使大面包覆区竖立以包覆于电芯大面。同时,侧面第二包覆区随大面包覆区一同在竖立面内转动,且侧面第二包覆区的第三折弯线处发生内向相对贴合粘接,形成背胶层贴合区,如图8所示,背胶层贴合区为三角形。该三角形的斜边即第三折弯线。
53.如图7、8所示,该侧面第二包覆区的缺口的第二侧切边有竖立变为水平,且长度长于背胶层贴合区的边长。需要说明的是,图7中虚线示意为第三折弯线,但当侧面第二包覆区翻折后,第三折弯线将不可见,因此图8中的虚线并非第三折弯线,而是背胶层贴合区被包覆在侧面第二包覆区内侧的边长。将另一侧的侧面第二包覆区和大面包覆区采用上述同样的方式进行包覆后,电芯包膜结构如图9所示。电芯包膜结构的电芯绝缘膜在不同的区域,其层数不同,图9中b所示区域为单层电芯绝缘膜,c所示区域为双层电芯绝缘膜,d所示区域为三层电芯绝缘膜。
54.基于同一发明构思,本发明还提供一种电池,所述电池包括壳体和设于所述壳体内的所述的电芯包膜结构。
55.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”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发明和简化描述,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发明的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。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发明中的具体含义。
56.需要说明的是,在本发明中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
57.以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一
致的最宽的范围。

技术特征:
1.一种电芯绝缘膜,其特征在于,包括绝缘膜本体,所述绝缘膜本体上设置有底面包覆区和侧面包覆区,所述底面包覆区用于包覆电芯的底面,所述侧面包覆区连续的设置在所述底面包覆区的周围,用于包覆电芯的侧面,所述侧面包覆区位于所述底面包覆区的相对两侧设置有缺口,所述缺口与所述底面包覆区保持距离。2.如权利要求1所述的电芯绝缘膜,其特征在于,所述底面包覆区为矩形区域,其具有两个沿第一方向相对设置的第一边和两个沿第二方向相对设置的第二边;所述缺口设置在所述第一边的延长线上,且与所述第二边保持距离。3.如权利要求2所述的电芯绝缘膜,其特征在于,所述缺口包括相对设置的第一侧切边和第二侧切边,所述缺口还包括连接所述第一侧切边和第二侧切边以形成所述缺口的底切边;所述第一侧切边设置在所述底面包覆区的第一边的延长线上,所述底切边设置在所述底面包覆区的第一边的延长线背对所述第二边的一侧,所述底切边与所述底面包覆区的第二边平行。4.如权利要求2所述的电芯绝缘膜,其特征在于,所述缺口有两组,两组所述缺口分别相背对两个第二边设置在所述侧面包覆区上。5.如权利要求4所述的电芯绝缘膜,其特征在于,每组所述缺口包括两个沿第一方向间距设置的缺口。6.如权利要求3-5中任一项所述的电芯绝缘膜,其特征在于,所述绝缘膜本体上设置两条第一折弯线和两条第二折弯线,两条所述第一折弯线分别沿所述底面包覆区的两个第一边设置,两条所述第二折弯线分别沿所述底面包覆区的两个第二边设置,两两相交的所述第一折弯线和第二折弯线将所述侧面包覆区分隔为大面包覆区、侧面第一包覆区和侧面第二包覆区,所述大面包覆区位于两条所述第二折弯线之间,所述侧面第一包覆区位于两条所述第一折弯线之间,所述侧面第二包覆区位于所述大面包覆区和所述侧面第一包覆区形成的夹角区域;所述缺口设置在所述侧面第二包覆区。7.如权利要求6所述的电芯绝缘膜,其特征在于,所述绝缘膜本体的所述侧面第二包覆区上设置有第三折弯线,所述第三折弯线的一端位于所述缺口的底切边和第二侧切边相交的交点,所述第三折弯线的另一端位于该缺口所在的侧面第二包覆区与所述第一折弯线和第二折弯线相交的交点。8.一种电芯包膜结构,其特征在于,包括:电芯,具有电芯底面、两个相对设置的电芯大面以及连接于该两个电芯大面之间的电芯侧面;以及如权利要求1-7中任一项所述的电芯绝缘膜;所述电芯绝缘膜的底面包覆区包覆所述电芯底面,所述电芯绝缘膜的侧面包覆区沿所述电芯底面的边缘弯折以包覆所述电芯大面和所述电芯侧面。9.如权利要求8所述的电芯包膜结构,其特征在于,所述侧面包覆区包覆所述电芯侧面的下端拐角处形成有三角形的背胶层贴合区。10.一种电池,其特征在于,所述电池包括壳体和设于所述壳体内的如权利要求9所述的电芯包膜结构。

技术总结
本发明公开了一种电芯绝缘膜、电芯包膜结构及电池,包括绝缘膜本体,所述绝缘膜本体上设置有底面包覆区和侧面包覆区,所述底面包覆区用于包覆电芯的底面,所述侧面包覆区连续的设置在所述底面包覆区的周围,用于包覆电芯的侧面,所述侧面包覆区位于所述底面包覆区的相对两侧设置有缺口,所述缺口与所述底面包覆区保持距离。通过在电芯绝缘膜上设置缺口,不仅减小了电芯绝缘膜包覆电芯时形成的背胶层贴合区的面积,而且使与背胶层贴合区相邻接的绝缘膜本体的长度长于背胶层贴合区,增加了两者之间的粘接拉力,从而背胶层贴合区处的电芯绝缘膜不会轻易出现起翘和气路现象,提升了绝缘性能。性能。性能。


技术研发人员:刘琛 伍汉 胡毅铭 曹辉
受保护的技术使用者:瑞浦兰钧能源股份有限公司
技术研发日:2022.06.30
技术公布日:2022/11/1
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