CN112840504A - 封装结构和电芯 - Google Patents

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Abstract

提供一种封装结构(100)，包括容纳部(10)和密封部(20)，所述容纳部(10)包括第一表面(11)和第二表面(12)，沿所述封装结构(100)的厚度方向，所述第一表面(11)与所述第二表面(12)相对设置。所述密封部(20)设置于所述容纳部(10)的侧边，所述密封部(20)平行于所述第一表面(11)。沿所述封装结构(100)的宽度方向，所述密封部(20)从所述容纳部(10)的侧边向外凸伸。上述封装结构(100)通过将密封部(20)平行于第一表面(11)设置并且密封部(20)从容纳部(10)侧边向外凸伸，无需将封边处贴附于封装主体侧边，解除封装结构(100)对电芯(200)厚度的限制，以适用于制造超薄电芯(200)。本申请还提供一种具有上述封装结构(100)的电芯(200)。

Description

封装结构和电芯
技术领域
本申请涉及电池领域，尤其涉及一种封装结构和具有该封装结构的电芯。
背景技术
在电池的制造中，为了防止电芯腐蚀或电芯与外界短路的情况，需要密封电池封装结构的切边处，避免铝层外漏。随着智能手机、平板电脑等便携式电子产品的小型化发展，电池在产品中能够占用的空间也越来越小，超薄电芯的研发和使用也成为一种趋势。
目前的电池封装结构的密封方式是将封边处折叠并贴附于封装主体的侧边，但是这周封装结构只适用于具有一定厚度的电芯，并不能用于封装超薄电芯。因此，如何对超薄电池进行封装成为急需解决的问题。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种无需将封边处贴附于封装主体侧边的封装结构，解除封装结构对电芯厚度的限制，以适用于制造超薄电芯。本申请还进一步提供一种具有该封装结构的电芯。
本申请实施例提供了一种封装结构，包括容纳部和密封部，所述容纳部包括第一表面和第二表面，沿所述封装结构的厚度方向，所述第一表面与所述第二表面相对设置。所述密封部设置于所述容纳部的侧边，所述密封部平行于所述第一表面。沿所述封装结构的宽度方向，所述密封部从所述容纳部的侧边向外凸伸；所述封装结构还包括密封件，所述密封件设置于所述密封部的端部。
在一可选实施例中，所述密封件为粘结胶。
在一可选实施例中，所述密封部包括平行于所述第一表面的第一折叠层和第二折叠层，所述第一折叠层的第一端连接所述容纳部的侧边，所述第一折叠层的第二端通过一连接部连接所述第二折叠层。
进一步地，所述第一折叠层与所述第二折叠层相互间隔。
在一可选实施例中，所述容纳部的侧边与所述第二折叠层的端部之间设置第一密封件。
进一步地，所述第一折叠层与所述第二折叠层之间夹设第二密封件。
在一可选实施例中，所述第一折叠层和所述第二折叠层包覆于一密封件内。
在一可选实施例中，沿所述封装结构的宽度方向，所述第一折叠层的宽度大于或等于所述第二折叠层的宽度。
在一可选实施例中，所述容纳部的厚度小于2mm。
在一可选实施例中，所述密封部与所述第一表面平齐，或所述密封部位于所述第一表面和所述第二表面之间。
在一可选实施例中，沿所述封装结构的厚度方向，所述密封部的厚度小于所述容纳部的厚度。
本申请的实施例还提供了一种电芯，包括电极组件和上述任一项所述的封装结构，所述电极组件包括第一极片、第二极片和设置于所述第一极片和所述第二极片之间的隔离膜，所述电极组件收容于所述封装结构的容纳部内。
进一步地，所述电芯进一步包括极耳，所述极耳连接所述第一极片，沿所述封装结构的长度方向，所述极耳伸出所述容纳部的第一端。
上述封装结构通过通过将密封部平行于第一表面设置并且密封部从容纳部侧边向外凸伸，无需将封边处贴附于封装主体侧边，解除封装结构对电芯厚度的限制，以适用于制造超薄电芯。
附图说明
图1为封装结构及电芯在第一实施例中的结构示意图。
图2为图1所示封装结构的仰视图和封边过程。
图3为图2的局部放大图。
图4为封装结构及电芯在第二实施例中的结构示意图。
图5为图1所示封装结构的仰视图和封边过程。
图6为图5的局部放大图。
图7为封装结构及电芯在第三实施例中的结构示意图。
图8为图7所示封装结构的仰视图和封边过程。
图9为图8的局部放大图。
图10为封装结构及电芯在第四实施例中的结构示意图。
图11为图10所示封装结构的仰视图和封边过程。
图12为图11的局部放大图。
图13为图10所示封装结构在一扩展实施例中的结构示意图。
图14为封装结构及电芯在第五实施例中的结构示意图。
图15为图14所示封装结构的仰视图和封边过程。
图16为图15的局部放大图。
图17为图14所示封装结构在一扩展实施例中的结构示意图。
图18为封装结构其他扩展实施例中的结构示意图。
图19为封装结构在其他扩展实施例中的结构示意图。
图20为封装结构一对比实施例中的结构示意图。
主要元件符号说明：
封装结构 100
容纳部 10
第一表面 11
第二表面 12
第一端 13
密封部 20
第一折叠层 21
第一端 211
第二端 212
第二折叠层 22
连接部 23
密封件 30
第一密封件 31
第二密封件 32
电芯 200
第一极片 201
第二极片 202
隔离膜 203
极耳 204，205
具体实施方式：
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
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的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书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。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请实施例提供了一种封装结构，包括容纳部和密封部，所述容纳部包括第一表面和第二表面，沿所述封装结构的厚度方向，所述第一表面与所述第二表面相对设置。所述密封部设置于所述容纳部的侧边，所述密封部平行于所述第一表面。沿所述封装结构的宽度方向，所述密封部从所述容纳部的侧边向外凸伸。
上述封装结构通过将密封部平行于第一表面设置并且密封部从容纳部侧边向外凸伸，无需将封边处贴附于封装主体侧边，解除封装结构对电芯厚度的限制，以适用于制造超薄电芯。
本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
第一实施例
请参阅图1、图2和图3，第一实施例中，封装结构100包括容纳部10和密封部20，所述容纳部10包括第一表面11和第二表面12，沿所述封装结构100的厚度方向(图3中箭头X指示的方向)，所述第一表面11与所述第二表面12相对设置。所述密封部20设置于所述容纳部10的侧边，所述密封部20平行于所述第一表面11。沿所述封装结构100的宽度方向(图3中箭头Y指示的方向)，所述密封部20从所述容纳部10的侧边向外凸伸。
进一步地，所述密封部20大致垂直于所述容纳部10的侧边，沿所述封装结构100的厚度方向，所述密封部20的厚度小于所述容纳部10的厚度。所述封装结构100还包括密封件30，所述密封件30设置于所述密封部20的端部。在第一实施例中，所述密封件30为粘接胶，优选地为光敏胶，主要成分为环氧树脂、聚氨酯等粘合性强、无副反应的脂类，在紫外线作用下，光敏胶可以快速固化，达到目标强度。密封件30可以通过滴胶、涂刷等方式设置在所述密封部20的端部。进一步地，光敏胶中的环氧基团可以使光敏胶与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物，该高聚物的稳定性良好，使得光敏胶作为密封件30能够具有较好的抗老化性能，耐高温、耐腐蚀，使封装结构100更加稳定，适用于电芯200侧边的保护。在其他实施例中，所述密封件30可以为其他类型的快速固化粘结剂，本申请不限定于此。
封边过程中，先对所述密封部20进行压合并且精切边，切边宽度小于2mm，即所述密封部20的宽度小于2mm，精切边后的密封部20端部设置密封件30，形成截面形状为类圆形的类圆柱形长条，所述密封部20的端部包裹在密封件30内，从而避免电芯200的铝边外漏，防止电芯200发生腐蚀或者短路。成型后的密封件30的截面半径为0.01～0.03mm，密封部20的宽度与密封件30的宽度之和小于所述容纳部10的厚度。为了满足超薄电芯的尺寸需求，所述容纳部10的厚度小于2mm。进一步地，所述容纳部10的长度、宽度、厚度之比为(10～250)：(10～250)：(0.3～2.0)。具体地，所述容纳部10的长度优选为40mm～160mm，宽度优选为20mm～230mm，厚度优选为1.0mm～2.0mm。
密封部20与容纳部10的第一表面11平行设置，相当于是将密封部20与电芯200主体平行设置，增加了电芯200的缓冲区域，在电芯200的跌落过程中，有效提高了电芯角位跌落的安全性能。
在第一实施例中，沿所述封装结构的宽度方向，两个密封部20对称分布于容纳部10的两侧。所述密封部20位于所述第一表面11与所述第二表面12之间。请参阅图18和图19，在其他扩展实施例中，所述密封部20与所述第一表面11平齐。所述封装结构100可以是包裹在电芯200外表面的包装体，密封部20从容纳部10的侧边向外延伸，密封件30包裹密封部20端部的切口。所述密封部20还可以进一步折叠，使密封件30靠近所述容纳部10的侧边，所述密封部20整体依然保持与所述容纳部10平行，即减小密封部20的宽度，又不会使密封部20的厚度超过容纳部10的厚度。
第二实施例
请参阅图4、图5和图6，第二实施例的封装结构100与第一实施例大致相同，区别在于，密封部20包括平行于所述第一表面11的第一折叠层21和第二折叠层22。所述第一折叠层21的第一端211连接所述容纳部10的侧边，所述第一折叠层21的第二端212通过一连接部23连接所述第二折叠层22。所述第一折叠层21和所述第二折叠层22通过精切边后的密封部20进行180°翻折形成，所述第一折叠层21和所述第二折叠层22均大致垂直于所述容纳部10的侧边。
进一步地，所述第一折叠层21与所述第二折叠层22相互平行且间隔。在第二实施例中，密封件30设置于容纳部10与第二折叠层22之间，以保证容纳部10与第二折叠层22之间的粘接性并密封所述封装结构100。在第二实施例中，所述密封件30的截面大致为类半圆状的流体分布形式，能够同时粘接第一折叠层21的第一端与第二折叠层22的端部。在其他实施例中，所述密封件30的截面还可以呈其他形态，本申请不限定于此。
第三实施例
请参阅图7、图8和图9，第三实施例的封装结构100与第二实施例大致相同，区别在于，第三实施例中，密封件30包括第一密封件31和第二密封件32。所述容纳部10的侧边与所述第二折叠层22的端部之间设置第一密封件31，所述第一折叠层21与所述第二折叠层22之间夹设第二密封件32。在本实施例中，所述第一密封件31优选为光敏胶，所述第二密封件32优选为热熔胶。所述第二密封件32从所述容纳部10的侧边开设向外延伸，所述第二密封件32用于粘接固定第一折叠层21和第二折叠层22。所述第一密封件31用于粘接容纳部10与第二折叠层22，防止密封部20张开，同时密封精切边，避免铝层裸露而发生腐蚀。
所述第一密封件31的截面形状大致呈扇形，所述第二密封件32的厚度为1mm±0.3mm，宽度为密封部20折叠前宽度的1/3～1/2。进一步地，第一密封件31、第二密封件32、第一折叠层21和第二折叠层22的厚度之和小于所述容纳部10的厚度。
进一步地，所述第一密封件31的设置方式为满铺，整个容纳部10的侧边都设有第一密封件31。所述第二密封件32可以通过点胶或满铺的形式设置于密封部20连接所述容纳部10的一端，以粘接所述第一折叠层21和所述第二折叠层22。
第四实施例
请参阅图10、图11和图12，第四实施例的封装结构100与第二实施例大致相同，区别在于，第四实施例中，第一折叠层21和第二折叠层22包覆于密封件30内。所述密封件30为胶纸、胶带等材料，以缠绕或包覆的方式覆盖所述密封部20的第一折叠层21和第二折叠层22。
进一步地，沿所述封装结构100的宽度方向，所述第一折叠层21的宽度大于或等于所述第二折叠层22的宽度，具体地，所述第二折叠层22宽度为第一折叠层21宽度的1/3～1/2。所述密封件30与所述第一折叠层21和第二折叠层22之间无缝隙，即密封件30紧贴密封部20外侧，有利于保护密封部20的连接部23，提高密封部20的耐磨性。在一实施例中，密封件30的宽度需要大于两倍的第二折叠层22的宽度，即密封件30同时位于第一折叠层21的下方和第二折叠层22的上方，密封件30的粘结力需要大于密封部20张开的张力，保证密封件30可以足够束缚密封部20，防止密封部20张开。密封件30的长度与密封部20的长度相同，即所述密封件30覆盖整个容纳部10的侧边。
请参阅图13，在一扩展实施例中，电芯200可以是卷绕结构的电芯，设置在容纳部10内，密封部20精切边后进行180°折叠，密封件30包覆整个密封部20及密封部20的切口，完成封装过程。
第五实施例
请参阅图14、图15和图16，第五实施例的封装结构100与第一实施例大致相同，区别在于，第五实施例中，所述密封件30为胶纸、胶带等材料。所述密封件30贴附于所述密封部20的上表面和下表面，并包裹所述密封部20的切口端部。进一步的，所述密封件30的宽度至少为密封部20宽度的一半。
请参阅图17，在一扩展实施例中，密封部20的切口端及上下侧面被密封件30包裹，大大提高了封装结构100侧边的密封性和耐磨性。由于不涉及到折弯过程，密封部20没有折边张开的风险，在一定程度上增加了密封部20的稳定性。
本申请还提供一种电芯200，包括电极组件和上述任一实施例或实施例组合中的封装结构100。所述电极组件包括第一极片201、第二极片202和设置于所述第一极片201和所述第二极片202之间的隔离膜203。第一极片201与第二极片202的极性相反，所述电极组件由所述第一极片201、隔离膜203和所述第二极片202卷绕形成。所述电极组件收容在所述封装结构100的容纳部10内。所述电芯200进一步包括极耳204，所述极耳204连接所述第一极片201，沿所述封装结构100的长度方向，所述极耳204伸出所述容纳部10的第一端13。电芯200还可以包括一极性相反的另一极耳205，用于连接第二极片202，所述极耳205也伸出所述容纳部10。
对比实施例
请参阅图20，在对比实施例中，封装结构的实施方式与第二实施例相似，区别在于，对比实施例的密封部20在180°折叠后进一步折叠90°，使得密封部20贴附于容纳部10的侧边，所述密封部20大致垂直于所述容纳部10的第一表面11。
对比实施例中的封装结构需要进行两次折叠，增加了制造过程的难度，对设备精度要求高，并且由于现有技术的限制，对比实施例的封装结构适用于厚度大于2.3mm的电芯，无法用于封装厚度小于2mm的超薄电芯。进一步地，由于密封部20贴附于容纳部10的侧边，使得密封部20的宽度减小，无法起到缓冲作用，容易增加电芯跌落损伤的风险。
在另一对比实施例中，密封部20可以直接进行90°折叠至容纳部10的侧边，无需进行180°折叠，随后胶纸包覆整个密封部20并贴附于容纳部10的上下表面。此种情况下，由于胶纸增加了电芯的整体厚度，不利于制造超薄电芯。
以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种封装结构，包括：
容纳部；和
密封部，
其特征在于，所述容纳部包括第一表面和第二表面，沿所述封装结构的厚度方向，所述第一表面与所述第二表面相对设置；
所述密封部设置于所述容纳部的侧边，所述密封部平行于所述第一表面；
沿所述封装结构的宽度方向，所述密封部从所述容纳部的侧边向外凸伸；
所述封装结构还包括密封件，所述密封件设置于所述密封部的端部。
2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述密封件为粘结胶。
3.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述密封部包括平行于所述第一表面的第一折叠层和第二折叠层，所述第一折叠层的第一端连接所述容纳部的侧边，所述第一折叠层的第二端通过一连接部连接所述第二折叠层。
4.如权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述第一折叠层与所述第二折叠层相互间隔。
5.如权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述容纳部的侧边与所述第二折叠层的端部之间设置第一密封件。
6.如权利要求5所述的封装结构，其特征在于，所述第一折叠层与所述第二折叠层之间夹设第二密封件。
7.如权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述第一折叠层和所述第二折叠层包覆于一密封件内。
8.如权利要求3所述的封装结构，其特征在于，沿所述封装结构的宽度方向，所述第一折叠层的宽度大于或等于所述第二折叠层的宽度。
9.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述容纳部的厚度小于2mm。
10.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述密封部与所述第一表面平齐，或所述密封部位于所述第一表面和所述第二表面之间。
11.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述容纳部的长度、宽度、厚度之比为(10～250)：(10～250)：(0.3～2.0)。
12.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，沿所述封装结构的厚度方向，所述密封部的厚度小于所述容纳部的厚度。
13.一种电芯，包括：
电极组件，包括第一极片、第二极片和设置于所述第一极片和所述第二极片之间的隔离膜；和
如权利要求1-12任一项所述的封装结构；
所述电极组件收容于所述封装结构的容纳部内。
14.如权利要求13所述的电芯，其特征在于，所述电芯进一步包括极耳，所述极耳连接所述第一极片，沿所述封装结构的长度方向，所述极耳伸出所述容纳部的第一端。
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