CN210110993U - 锂离子电池的裸电芯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锂离子电池的裸电芯，属于动力电池技术领域，为解决锂离子电池的裸电芯在生产过程中易被撞伤等问题而设计。本实用新型锂离子电池的裸电芯，在裸电芯的侧面贴附有至少一层绝缘胶纸，每层绝缘胶纸上设有用于散热的散热结构，散热结构包括凹槽和/或通孔。本实用新型锂离子电池的裸电芯在侧面贴附有至少一层绝缘胶纸，同时在每层绝缘胶纸上设有用于散热的散热结构，散热结构包括凹槽和/或通孔。绝缘胶纸的强度和韧性可以保护裸电芯，防止裸电芯在生产过程中被撞伤，提高了裸电芯的防撞伤能力；而绝缘胶纸上的散热结构能增强其散热能力，避免影响裸电芯的散热性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池的裸电芯。
背景技术
锂离子电池因为其优异的性能已经普遍应用于电脑和手机等行业，在新能源汽车行业也表现出广阔的应用前景。电池的安全性能是新能源汽车行业最关注的问题之一，锂离子电池的裸电芯最外层包裹的是隔膜，没有抵抗撞伤的能力，在裸电芯生产过程中常常因为机械手或人员操作导致裸电芯的大面被撞伤，继而存在一些安全隐患甚至直接引发一些安全事故；并且由于在锂离子电池充放电过程中其内部温度会升高，因此亟需设计一种既能提高防撞伤能力又不影响散热性能的锂离子电池的裸电芯。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种既能提高防撞伤能力又不影响散热性能的锂离子电池的裸电芯。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种锂离子电池的裸电芯，所述裸电芯的侧面贴附有至少一层绝缘胶纸，每层所述绝缘胶纸上设有用于散热的散热结构，所述散热结构包括凹槽和/或通孔。
在其中一个实施例中，所述绝缘胶纸为带颜色的非透明绝缘胶纸；和/或，
所述散热结构包括凹槽时，所述凹槽设置在所述绝缘胶纸的单面或者双面上。
在其中一个实施例中，所述裸电芯的侧面包括相对的两个大面和相对的两个窄面，所述绝缘胶纸贴附在所述裸电芯的整个侧面；或者，所述绝缘胶纸贴附在两个所述大面上，两个所述窄面留有空白。
在其中一个实施例中，所述散热结构包括多个凹槽，多个所述凹槽在所述绝缘胶纸上等间距排布；和/或，
所述散热结构包括多个通孔，多个所述通孔在所述绝缘胶纸上等间距排布。
在其中一个实施例中，所述散热结构的凹槽的纵截面形状为半圆形、三角形、方形或者不规则形状；和/或，
所述散热结构的通孔的横截面形状为圆形、三角形、方形或者不规则形状。
在其中一个实施例中，每层所述绝缘胶纸包括基材和设置在所述基材上的胶粘剂层，所述胶粘剂层包括多条条状胶粘剂，多条所述条状胶粘剂在所述基材的长度方向上间隔排布或者在所述基材的宽度方向上间隔排布。
在其中一个实施例中，所述条状胶粘剂为长方形或者波浪形；和/或，
多条所述条状胶粘剂在所述基材上等间距排布。
在其中一个实施例中，每层所述绝缘胶纸包括基材和设置在所述基材上的胶粘剂层，所述胶粘剂层包括多个点状胶粘剂，多个所述点状胶粘剂体在所述基材上间隔排布。
在其中一个实施例中，多个所述点状胶粘剂在所述基材上等间距排布。
在其中一个实施例中，每层所述绝缘胶纸包括基材和设置在所述基材上的胶粘剂层，所述胶粘剂层呈网格连续状，网格形成规则形状的或不规则形状的孔。
本实用新型至少具有以下有益效果：
上述锂离子电池的裸电芯，在裸电芯的侧面贴附有至少一层绝缘胶纸，同时在每层绝缘胶纸上设有用于散热的散热结构，散热结构包括凹槽和/或通孔。绝缘胶纸的强度和韧性可以保护裸电芯，防止裸电芯在生产过程中被撞伤，提高了裸电芯的防撞伤能力；而绝缘胶纸上的散热结构能增强其散热能力，避免影响裸电芯的散热性能。
附图说明
图1为本实用新型实施方式提供的锂离子电池的裸电芯的结构示意图；
图2和图3分别为两种具有不同形状留白处的裸电芯的结构示意图；
图4为本实用新型实施方式提供的绝缘胶纸的散热结构的结构示意图之一；
图5为本实用新型实施方式提供的绝缘胶纸的散热结构的结构示意图之二；
图6为本实用新型实施方式提供的绝缘胶纸的散热结构的结构示意图之三；
图7为本实用新型实施方式提供的绝缘胶纸的散热结构的结构示意图之四；
图8为本实用新型实施方式提供的绝缘胶纸的散热结构的结构示意图之五；
图9为本实用新型实施方式提供的绝缘胶纸的结构示意图之一；
图10为本实用新型实施方式提供的绝缘胶纸的结构示意图之二；
图11为本实用新型实施方式提供的绝缘胶纸的结构示意图之三；
图12为本实用新型实施方式提供的绝缘胶纸的结构示意图之四；
附图标号说明：
裸电芯100，留白处101，大面111，窄面112，顶面120，底面130，绝缘胶纸200，凹槽201，通孔202，基材210，胶粘剂层220，条状胶粘剂221，点状胶粘剂222。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本实施方式公开一种锂离子电池的裸电芯。如图1至图3所示，裸电芯100的侧面贴附有至少一层绝缘胶纸200，每层绝缘胶纸200上设有用于散热的散热结构，如图4至图8所示，散热结构包括凹槽201和/或通孔202(即镂空结构)。其中，绝缘胶纸200的强度和韧性可以保护裸电芯100，防止裸电芯100在生产过程中被撞伤，提高了裸电芯100的防撞伤能力；而绝缘胶纸200上的散热结构能增强其散热能力，避免影响裸电芯100的散热性能。
具体地，绝缘胶纸200的层数可以为一层或者两层以上，层数越多，则防撞能力越强。由于锂离子电池充放电过程中内部温度会升高，过厚的绝缘胶纸200可能会影响裸电芯100的散热性能，因此结合在绝缘胶纸200上设置散热结构的方案，能够有效提升胶纸的散热能力，避免影响裸电芯100的散热性能，从而实现既能够提升裸电芯100的防撞伤能力，又不阻碍裸电芯100散热。
进一步地，为了更好地散热，可以在绝缘胶纸200上设置散热结构的同时，选用具有良好导热散热性能的材料制成的绝缘胶纸200。
可选地，绝缘胶纸200的宽度选择依据裸电芯100的宽度而定，可与裸电芯100的宽度相同，也可以比裸电芯100的宽度大0cm～1cm，或者也可比裸电芯100的宽度小0cm～6cm，只要不影响防撞能力即可。每层绝缘胶纸200的厚度不限，可以根据具体工艺设计而定。优选地，绝缘胶纸200的厚度为20μm～50μm，散热结构的深度为绝缘胶纸200厚度的1/10～3/5，即散热结构的深度在5μm～30μm之间。
绝缘胶纸200的绝缘材质不限，可以是有机绝缘材料、无机绝缘材料或者是混合绝缘材料。由于裸电芯100在充放电过程中体积会膨胀，因此绝缘胶纸200需要具有一定的韧性，以足够承受裸电芯100的体积膨胀。进一步地，为了使绝缘胶纸200在长期高温环境下不易老化，绝缘胶纸200优选为耐高温绝缘胶纸，以能够承受电池充放电过程中的温升变化。
由于裸电芯100最外层的隔膜通常是白色的，实际生产过程中机械手或人员操作撞伤裸电芯100常常不易察觉出来，因此绝缘胶纸200优选为带颜色的非透明绝缘胶纸200，带颜色的绝缘胶纸200能让撞伤更容易看出。可选地，绝缘胶纸200的颜色为蓝色、黄色、红色、绿色或者黑色等各种颜色皆可以，本实用新型对此不做过多限制。
如图1至图3所示，裸电芯100包括侧面、顶面120和底面130，底面130与顶面120相对；其中，侧面又包括相对的两个大面111和相对的两个窄面112，大面111的面积远大于窄面112的面积。由于裸电芯100的撞伤部位一般在其大面111，因此可以在裸电芯100的整个侧面全贴绝缘胶纸200(如图1所示)，也可在裸电芯100的窄面112留有空白不贴绝缘胶纸200或者在大面111的边缘留有空白不贴绝缘胶纸200(如图2和图3所示)，以节约成本。可选地，不贴绝缘胶纸200的留白处101形状不固定，可以是方形、圆形、三角形或者不规则图形等任意形状，留白处101面积应小于裸电芯100侧面面积。
例如图1所示的实施例中，绝缘胶纸200贴附在裸电芯100的整个侧面。或者，如图2所示的实施例中，绝缘胶纸200贴附在裸电芯100的大面111和窄面112上，且在大面111的边缘留有空白不贴绝缘胶纸200，留白处101形状为方形。在如图3所示的实施例中，绝缘胶纸200贴附在裸电芯100的大面111和窄面112上，且在大面111的边缘留有空白不贴绝缘胶纸200，留白处101形状为椭圆形。
可选地，当散热结构包括凹槽201时，凹槽201可以设置在绝缘胶纸200的单面(如图4至图6所示)或者双面(如图7所示)上，即可以只在绝缘胶纸200的一个表面设置凹槽201或者在绝缘胶纸200的两个表面上均设有凹槽201，凹槽201的深度小于绝缘胶纸200的厚度即可。
散热结构的数量不限，具体根据实际工艺而定；散热结构的形状也不限定，可以为圆形、三角形、方形或者不规则形状等任意形状。
如图4至图7所示的实施例中，散热结构包括多个凹槽201，多个凹槽201在绝缘胶纸200上等间距排布，即每两个相邻凹槽201之间的距离相等。当然，多个凹槽201也可以在绝缘胶纸200上非等间距设置，即每两个相邻凹槽201之间的距离不相等。可选地，散热结构的凹槽201的纵截面形状可以为半圆形(如图4所示)、三角形(如图5所示)、方形(如图6和图7所示)或者不规则形状。
在其中一个实施例中，散热结构包括多个通孔202，多个通孔202在绝缘胶纸200上等间距排布，即每两个相邻通孔202之间的距离相等。当然，多个通孔202也可以在绝缘胶纸200上非等间距设置，即每两个相邻凹槽201之间的距离不相等。可选地，散热结构的通孔202的横截面形状可以为圆形、三角形、方形或者不规则形状。例如图8所示的实施例中，在绝缘胶纸200上设置通孔202(即镂空结构)作为散热结构，通孔202的形状除了图8所示的方形外，还可以是圆形、三角形或不规则形状等任意形状。
当然，在一些实施例中，散热结构可以同时包括多个通孔202和多个凹槽201，多个通孔202和多个凹槽201在绝缘胶纸200上间隔设置。
可选地，绝缘胶纸200可在裸电芯100卷绕完成后直接贴于裸电芯100的最外层，也可在裸电芯100热压时，由热压板在热压的同时贴上绝缘胶纸200。如图1至图3所示为裸电芯100热压后，绝缘胶纸200紧贴于裸电芯100表面，胶纸的强度和韧性可以保护裸电芯100，防止在生产过程中被撞伤。
具体地，每层绝缘胶纸200包括基材210和设置在基材210上的胶粘剂层220。当采用由热压板热压裸电芯100的同时贴上绝缘胶纸200的方式时，绝缘胶纸200内层的胶粘剂在热压时，绝缘胶纸200的边缘可能会出现溢胶现象，也会阻碍裸电芯100散热，因此可采用间接涂胶粘剂(即不连续涂胶粘剂)的绝缘胶纸200，以降低成本，同时热压时不会溢胶，提高绝缘胶纸200的贴附效果。其中，绝缘胶纸200的基材210边缘不涂胶粘剂的区域宽度不限，只要绝缘胶纸200能够牢固粘在裸电芯100外层即可。
如图9所示的实施例中，胶粘剂层220包括多条条状胶粘剂221，多条条状胶粘剂221在基材210的长度方向上间隔排布，即胶粘剂在基材210的长度方向上不连续分布，每条条状胶粘剂221的宽度不限，每两条相邻条状胶粘剂221之间的间隔可以等间距，可以不等间距。图9示例给出的绝缘胶纸200的条状胶粘剂221为长条形，实际也可为波浪形等其他任意形状。
如图10所示的实施例中，胶粘剂层220包括多条条状胶粘剂221，多条条状胶粘剂221在基材210的宽度方向上间隔排布，即胶纸内层的胶粘剂在基材210的宽度方向不连续分布，每条条状胶粘剂221的宽度不限，每两条相邻条状胶粘剂221之间的间隔可以相等(即多条条状胶粘剂221等间距排布)，可以不相等(即多条条状胶粘剂221非等间距排布)。图10示例给出的条状胶粘剂221为长条形，实际也可为波浪形等其他任意形状。
如图11所示的实施例中，每层绝缘胶纸200包括基材210和设置在基材210上的胶粘剂层220，胶粘剂层220包括多个点状胶粘剂222，即胶粘剂在胶纸内层点状分布，多个点状胶粘剂222体在基材210上间隔排布。图11示例给出的点状胶粘剂222的形状为椭圆形，实际还可以是方形、圆形或者三角形等任意形状。
可选地，可以均匀(等间距)点涂胶粘剂，即每两个相邻点状胶粘剂222之间的距离相等；或者，也可以不等间距点涂胶粘剂，即相邻两个点状胶粘剂222之间的距离不相等。如图所示的实施例中，多个点状胶粘剂222在绝缘胶纸200上等间距排布，即每两个相邻点状胶粘剂222之间的距离相等，最短间距优选在2mm～5mm之间。
如图12所示的实施例中，胶粘剂层220在基材210上呈网格连续状，网格形成规则形状的或不规则形状的孔，通过胶粘剂层220形成规则形状的或不规则形状的孔，能够减小与被贴裸电芯100的接触面积，达到排气散热的效果。
综上，上述锂离子电池的裸电芯至少具有以下优点：
在裸电芯100的侧面贴附有至少一层绝缘胶纸200的同时，在每层绝缘胶纸200上设有用于散热的散热结构，散热结构包括凹槽201和/或通孔202，其中，绝缘胶纸200的强度和韧性可以保护裸电芯100，防止裸电芯100在生产过程中被撞伤，提高了裸电芯100的防撞伤能力；而绝缘胶纸200上的散热结构能增强其散热能力，避免影响裸电芯100的散热性能。本实用新型锂离子电池的裸电芯仅仅需要在裸电芯100侧面贴至少一层绝缘胶纸200就可以防止撞伤，操作简单；在绝缘胶纸200上设置散热结构，方便可行，达到既能够提高裸电芯100的防撞伤能力，也不阻碍裸电芯100散热的效果。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种锂离子电池的裸电芯，其特征在于，所述裸电芯的侧面贴附有至少一层绝缘胶纸，每层所述绝缘胶纸上设有用于散热的散热结构，所述散热结构包括凹槽和/或通孔。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池的裸电芯，其特征在于，所述绝缘胶纸为带颜色的非透明绝缘胶纸；和/或，
所述散热结构包括凹槽时，所述凹槽设置在所述绝缘胶纸的单面或者双面上。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池的裸电芯，其特征在于，所述裸电芯的侧面包括相对的两个大面和相对的两个窄面，所述绝缘胶纸贴附在所述裸电芯的整个侧面；或者，所述绝缘胶纸贴附在两个所述大面上，两个所述窄面留有空白。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池的裸电芯，其特征在于，所述散热结构包括多个凹槽，多个所述凹槽在所述绝缘胶纸上等间距排布；和/或，
所述散热结构包括多个通孔，多个所述通孔在所述绝缘胶纸上等间距排布。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池的裸电芯，其特征在于，所述散热结构的凹槽的纵截面形状为半圆形、三角形、方形或者不规则形状；和/或，
所述散热结构的通孔的横截面形状为圆形、三角形、方形或者不规则形状。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的锂离子电池的裸电芯，其特征在于，每层所述绝缘胶纸包括基材和设置在所述基材上的胶粘剂层，所述胶粘剂层包括多条条状胶粘剂，多条所述条状胶粘剂在所述基材的长度方向上间隔排布或者在所述基材的宽度方向上间隔排布。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池的裸电芯，其特征在于，所述条状胶粘剂为长方形或者波浪形；和/或，
多条所述条状胶粘剂在所述基材上等间距排布。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的锂离子电池的裸电芯，其特征在于，每层所述绝缘胶纸包括基材和设置在所述基材上的胶粘剂层，所述胶粘剂层包括多个点状胶粘剂，多个所述点状胶粘剂体在所述基材上间隔排布。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池的裸电芯，其特征在于，多个所述点状胶粘剂在所述基材上等间距排布。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的锂离子电池的裸电芯，其特征在于，每层所述绝缘胶纸包括基材和设置在所述基材上的胶粘剂层，所述胶粘剂层呈网格连续状，网格形成规则形状的或不规则形状的孔。
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