CN219350322U - 一种保护膜及电池 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种保护膜，包括保护膜本体，所述保护膜本体沿长度方向被分为第一胶黏区、保护区和第二胶黏区，所述第一胶黏区、第二胶黏区设有胶层，并位于保护区的两侧；所述保护膜本体的长度与电池主体的高度相等；所述保护区的宽度与电池主体的宽度相等，所述第一胶黏区和第二胶黏区的宽度小于等于电池主体厚度。本申请还提供一种电池。本申请提供的保护膜，通过胶黏区电池侧面粘合，固定保护膜，避免保护膜与电池错位，而保护区与电池主体平面当没有胶黏，二者是相互分离的，则可避免电池压力分散不均匀、铝塑膜产生凹坑，或电池内部极片变形影响电池性能等问题。

Description

一种保护膜及电池

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种保护膜及电池。

背景技术

电池包装分为两大类，一类是软包电池，一类是金属外壳电池。金属外壳电芯又包括了钢壳与铝壳等；而软包电池是采用铝塑膜作为包装材料。

软包电池在制备过程中，通常会在铝塑膜表面贴一层保护膜，主要作用是在电池制备过程中保护电池铝塑膜的外观干净，并在加工运输过程中防止铝塑膜被直接刮、擦、磨、刺、压、挤等外力造成的产品外观降级和/或功能下降等潜在失效。

当保护膜贴合到软包电池的铝塑膜后，在真空烘烤、电解液浸润、加压/自由控温化成、电芯成型、高温老化等工序中，通常会经历45℃～120℃的高温处理。但因铝塑膜与保护膜受热后的形变率不一致，导致电池经历上述工序后，铝塑膜和保护膜的贴合面出现褶皱、凹凸痕等问题。

铝塑膜上的褶皱、凹凸痕一旦形成，无论是带着保护膜，还是撕掉保护膜，均难以修复或消除。现在通常采取撕掉保护膜再加压(压强通常不低于1Mpa)/加温(温度通常不低于80℃)的条件，对已产生褶皱、凹凸痕的铝塑膜进行矫正，虽然有一定效果，但这显然增加了电池的制造成本，同时因为上述方案是在去掉保护膜的情况下带压带温作业，势必存在铝塑膜直接被刮、擦等外力造成的产品外观降级和/或功能下降等潜在失效的问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的第一个目的为提供一种保护膜；本实用新型的第二个目的为提供一种使用上述保护膜的电池；；本申请提供的保护膜，通过胶黏区电池侧面粘合，固定保护膜，避免保护膜与电池错位，而保护区与电池主体平面当没有胶黏，二者是相互分离的，则可避免电池压力分散不均匀、铝塑膜产生凹坑，或电池内部极片变形影响电池性能等问题。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种保护膜，包括保护膜本体，所述保护膜本体沿长度方向被分为第一胶黏区、保护区和第二胶黏区，所述第一胶黏区、第二胶黏区设有胶层，并位于保护区的两侧；

所述保护膜本体的长度与电池主体的高度相等；

所述保护区的宽度与电池主体的宽度相等，所述第一胶黏区和第二胶黏区的宽度小于等于电池主体厚度。

优选地，所述第一胶黏区和第二胶黏区的宽度小于等于电池主体厚度的1/2。

优选地，所述第一胶黏区、第二胶黏区的宽度为5-80mm。

优选地，所述保护膜本体还设有两条折痕线，所述折痕线位于第一胶黏区和保护区的分界线上，以及保护区和第二胶黏区的分界线上。

优选地，所述折痕线为保护膜本体上设置的凹槽，且折痕线与胶层分别位于保护膜本体的两面。

优选地，所述保护膜本体为聚乙烯树脂膜、聚甲基丙烯酸甲酯树脂膜、聚丙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜中的任意一种。

一种电池，包括由铝塑膜封装的电池本体，所述铝塑膜外设有上述任一项所述的保护膜。

优选地，所述电池为锂离子电池或钠离子电池。

针对上述问题，本申请提出一种新的保护膜，包括保护膜本体，保护膜本体沿长度方向被分为第一胶黏区、保护区和第二胶黏区，第一胶黏区、第二胶黏区设有胶层，并位于保护区的两侧；保护膜本体的长度与电池主体的高度相等；保护区的宽度与电池主体的宽度相等，第一胶黏区和第二胶黏区的宽度小于等于电池主体厚度。则本申请提供的保护膜与电池组装时，保护区对准电池的主体(即电池的长度和宽度方向组成的大平面)，而第一胶黏区和第二胶黏区则贴合到电池的侧边(即电池厚度方向一面)。

本申请中，电池的高度方向是指电池极耳伸出的方向；；宽度和厚度的区分则是数值较小的为厚度(供胶黏区粘贴)。

利用本申请提供的保护膜保护电池时，在电池主体部分对应的保护膜(即保护区)不涂覆任何胶水，不与铝塑膜发生粘合作用；而电池非主体部分，即电池两侧面的保护膜(第一胶黏区和第二胶黏区)涂有胶水形成胶层，与电池粘合，从而固定保护膜，避免保护膜与电池错位的问题发生；当电池主体受压化成时，由于保护区与电池铝塑膜没有胶黏，二者是相互分离的，则可避免电池压力分散不均匀、铝塑膜产生凹坑，或电池内部极片变形影响电池性能等问题。同时，保护膜由胶层与电池非主体部分牢固连接，可以起到保护铝塑膜及电池的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1中保护膜的结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为本实用新型实施例1中保护膜贴在电池之后的结构示意图(c为电池)；

图4为图3的B-B向剖视图；

图5为本实用新型实施例2中保护膜的结构示意图；

图6为对比例1中保护膜的结构示意图；

附图标记：1-保护膜本体；11-第一胶黏区；12-保护区；13-第二胶黏区；14-折痕线；2-胶层。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

如图所示，本实用新型实施例提供一种保护膜，包括保护膜本体1，所述保护膜本体1沿长度方向被分为第一胶黏区11、保护区12和第二胶黏区13，所述第一胶黏区11、第二胶黏区13设有胶层2，并位于保护区12的两侧；

所述保护膜本体1的长度与电池主体的高度相等；

所述保护区12的宽度与电池主体的宽度相等，所述第一胶黏区11和第二胶黏区13的宽度小于等于电池主体厚度。

申请人研究发现，市售保护膜通常由基材层和胶粘剂层组成。使用时，将保护膜带胶粘剂层的一侧贴合固定至需要保护的软包电池铝塑膜表面，当贴有保护膜的电池在烘烤、化成等工序中受热时，因保护膜的基层材(厚度通常为0.01-0.2mm)和铝塑膜(通常由PP层、铝箔层、尼龙层，或胶黏剂层组成)各材料受热变形率的差异，导致在【保护膜基材层//保护膜胶粘剂层//铝塑膜表面】构成的物理贴合界面上形成内应力，又因所产生的内应力不均匀的客观存在，且得不到及时、均匀、可控释放的情况下，尤其是在加压/自由控温化成，或加压/自由控温整形/老化过程中，易造成被保护膜胶粘剂层所贴合的保护膜基材层及铝塑膜表面局部贴合不良、褶皱、凹凸痕的产生，尤其对于大平面尺寸的软包装电池更容易发生上述问题。

针对上述问题，本申请提出一种新的保护膜，包括保护膜本体1，保护膜本体1沿长度方向被分为第一胶黏区11、保护区12和第二胶黏区13，第一胶黏区11、第二胶黏区13设有胶层2，并位于保护区12的两侧；保护膜本体1的长度与电池主体的高度相等；保护区12的宽度与电池主体的宽度相等，第一胶黏区11和第二胶黏区13的宽度小于等于电池主体厚度。则本申请提供的保护膜与电池组装时，保护区12对准电池的主体(即电池的长度和宽度方向组成的大平面)，而第一胶黏区11和第二胶黏区13则贴合到电池的侧边(即电池厚度方向一面)。其中，保护膜本体1的长度与电池主体的高度相等，则保护膜本体1可以完全盖住电池主体，避免电池主体与外界污渍直接接触，且当进行化成工序时，由于保护膜的存在，可避免化成装置的压板与主体直接接触。本申请提供的保护膜，用于动力软包电池制备过程及成品电池外观的保护，可以解决传统软包电池保护膜在使用过程中易造成铝塑膜打皱、凹凸不平的问题。

利用本申请提供的保护膜保护电池时，在电池主体部分对应的保护膜(即保护区12)不涂覆任何胶水，不与铝塑膜发生粘合作用；而电池非主体部分，即电池两侧面的保护膜(第一胶黏区11和第二胶黏区13)涂有胶水形成胶层2，与电池粘合，从而固定保护膜，避免保护膜与电池错位的问题发生；当电池主体受压化成时，电池主体是按照在其宽度和长度方向组成的平面受压，此时由于保护区12与电池铝塑膜没有胶黏，二者是相互分离的，不与铝塑膜共同发生热变形，则可避免电池压力分散不均匀、铝塑膜产生凹坑，或电池内部极片变形影响电池性能等问题。同时，保护膜由胶层2与电池非主体部分牢固连接，可以起到保护铝塑膜及电池、保持电池表面整洁防污的作用，且完成烘烤或化成工序后，电池主体的铝塑膜表面不会形成深浅不一的凹坑。此外，对于同一型号的电池，保护膜还可以重复使用，即可以撕掉再贴。

本申请提供的保护膜，与电池主体大平面都没有胶黏，厚度仅是保护膜本身厚度叠加电池的厚度，厚度是均匀的，没有间断或不连续胶层可能导致厚度不均，导致应力集中问题的困扰，可以避免在加工或受力时使得铝塑膜产生凹凸点的问题。并且本申请所设胶层所需胶黏剂的用量较现有技术大幅减少，成本更低，且制备和使用都简单、便于操作。

本申请提供的保护膜，胶层2为连续的，则保护膜粘贴在电池铝塑膜表面后，胶层2本身能够起到一定的热隔绝作用，以减少外部热量，向铝塑膜侧边或其内部包容物的传递，特别是除气封装时所用的热封头(温度通常在190℃以上)的热量传递。铝塑膜内容物通常不耐高温，如电解质的有机溶剂，隔离膜等，通过减少热量传递可以减少除气封装不良品的产生。

本申请提供的保护膜，按照常规的电池制造工艺，在铝塑膜封好后添上保护膜，然后将铝塑膜的侧边进行三合一折边工序。图4中电池c两侧伸出的黑线即代表电芯侧封的铝塑膜，在粘贴保护膜后再进行三合一折边工序。

优选地，所述第一胶黏区11和第二胶黏区13的宽度小于等于电池主体厚度的1/2。

优选地，所述第一胶黏区11、第二胶黏区13的宽度为5-80mm。

第一胶黏区11、保护区12和第二胶黏区13的长度是和保护膜本体1的长度一致的，即电池主体的高度相等，从而保证保护膜贴到电池主体以后，可以覆盖全部的铝塑膜进行保护。

而第一胶黏区11和第二胶黏区13的宽度则小于等于电池主体厚度，更优选小于等于电池主体厚度的1/2，则电池主体两个主体面都贴覆保护膜时，两个保护膜的胶黏区贴在电池厚度方向的平面上，不会彼此交叠。两个保护膜的胶黏区交叠也不影响使用，不过电池成本会增加，而单层不交叠即可达到较好的效果。

电池的厚度一般为50-150mm，优选第一胶黏区11、第二胶黏区13的宽度为5-80mm。保护膜本体1的长度，以及保护区12的宽度则根据电池的长度和宽度确定。不同型号的电池配备不同的保护膜，保证保护膜对电池的覆盖和保护到位。

优选地，所述保护膜本体1还设有两条折痕线14，所述折痕线14位于第一胶黏区11和保护区12的分界线上，以及保护区12和第二胶黏区13的分界线上。

优选地，所述折痕线14为保护膜本体1上设置的凹槽，且折痕线14与胶层2分别位于保护膜本体1的两面。

市售的保护膜膜进行弯折时，会因弯折处产生的形变造成的内应力集中而易起翘或贴合不牢，被弯折的保护膜基材越厚，贴合效果越差。本申请提供的保护膜优选还设有两条折痕线14，折痕线14位于第一胶黏区11和保护区12的分界线上，以及保护区12和第二胶黏区13的分界线上，从而在第一胶黏区11、第二胶黏区13弯折而贴附到电池侧面时，折痕线14的存在可以避免保护膜整体出现翘起或其他问题，可不考虑保护膜基材，较完美的完全覆盖电池两侧而不产生印痕。

优选折痕线14为保护膜本体1上设置的凹槽，凹槽与胶层2不在一个面，而分别位于保护膜本体1的两个面上，便于胶层2粘贴的操作。

优选地，所述保护膜本体1为聚乙烯树脂膜、聚甲基丙烯酸甲酯树脂膜、聚丙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜中的任意一种。

本申请所用的保护膜可以是亚克力膜、PP膜、PET膜中的任意一种。优选使用PET膜，手指触感好，耐油污强。

一种电池，包括由铝塑膜封装的电池本体，所述铝塑膜外设有上述任一项所述的保护膜。

优选地，所述电池为锂离子电池或钠离子电池。

本申请还提供一种使用上述保护膜的电池，保护铝塑膜。优选电池是锂离子电池或钠离子电池。

实施例1

一种保护膜，包括保护膜本体1，保护膜本体1沿长度方向被分为第一胶黏区11、保护区12和第二胶黏区13，第一胶黏区11、第二胶黏区13设有胶层2，并位于保护区12的两侧；保护膜本体1的长度与电池主体的高度相等，均为355mm；保护区12的宽度与电池主体的宽度相等，为130mm；第一胶黏区11和第二胶黏区13的宽度为10.0mm，而电池的厚度为14.0mm；第一胶黏区11、第二胶黏区13所设的胶层2为连续的；

保护膜本体1还设有两条折痕线14，折痕线14位于第一胶黏区11和保护区12的分界线上，以及保护区12和第二胶黏区13的分界线上；折痕线14为保护膜本体1上设置的凹槽，且折痕线14与胶层2分别位于保护膜本体1的两面；

保护膜本体1为聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。

上述保护膜如图1-2所示。

将上述保护膜贴在电池表面，如图3-4所示。其中图3是两侧伸出极耳(极耳与电池连接的部位还有极耳胶，也在保护膜范围外)。但本申请提供的保护膜也适用于同侧伸出极耳的电池。

实施例2

与实施例1相同，只是没有设置折痕线14。截面如图5所示。

对比例1

现有常规PET保护膜，膜一面全部设有胶层，用于与电池铝塑膜胶黏固定。截面如图6所示，

实验测试1

将实施例1和对比例1的保护膜分别紧贴在相同电池主体上，并完全排除电池与保护膜之间的气泡；电池化学体系【磷酸铁锂/石墨】。

对上述电池完成同样化成工序，电池压力0.2-1.5mPa，温度25-65℃。结果带有对比例1保护膜的电池表面出现深浅不一的坑，带有实施例1保护膜的电池表面十分平整，未出现深浅不一的坑。

实验测试2

将实施例1和对比例1的保护膜分别紧贴在相同电池主体上，并完全排除电池与保护膜之间的气泡；电池化学体系【三元/石墨】。

对上述电池完成同样化成工序，电池压力0.2-1.5mPa，温度25-60℃。结果带有对比例1保护膜的电池表面出现深浅不一的坑，带有实施例1保护膜的电池表面十分平整，未出现深浅不一的坑。

实验测试3

将实施例1和对比例1的保护膜分别紧贴在相同电池主体上，并完全排除电池与保护膜之间的气泡；电池化学体系【钴酸锂/石墨】。

对上述电池完成同样化成工序，电池压力0.2-2mPa，温度25-70℃。结果带有对比例1保护膜的电池表面出现深浅不一的坑，带有实施例1保护膜的电池表面十分平整，未出现深浅不一的坑。

实验测试4

将实施例1和对比例1的保护膜分别紧贴在相同电池主体上，并完全排除电池与保护膜之间的气泡；钠离子电池化学体系【层状氧化物&硬碳】。

对上述电池完成同样化成工序，电池压力0.1-1.5mPa，温度25-60℃。结果带有对比例1保护膜的电池表面出现深浅不一的坑，带有实施例1保护膜的电池表面十分平整，未出现深浅不一的坑。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种保护膜，其特征在于，包括保护膜本体(1)，所述保护膜本体(1)沿长度方向被分为第一胶黏区(11)、保护区(12)和第二胶黏区(13)，所述第一胶黏区(11)、第二胶黏区(13)设有胶层(2)，并位于保护区(12)的两侧；

所述保护膜本体(1)的长度与电池主体的高度相等；

所述保护区(12)的宽度与电池主体的宽度相等，所述第一胶黏区(11)和第二胶黏区(13)的宽度小于等于电池主体厚度。

2.根据权利要求1所述的保护膜，其特征在于，所述第一胶黏区(11)和第二胶黏区(13)的宽度小于等于电池主体厚度的1/2。

3.根据权利要求2所述的保护膜，其特征在于，所述第一胶黏区(11)、第二胶黏区(13)的宽度为5-80mm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的保护膜，其特征在于，所述保护膜本体(1)还设有两条折痕线(14)，所述折痕线(14)位于第一胶黏区(11)和保护区(12)的分界线上，以及保护区(12)和第二胶黏区(13)的分界线上。

5.根据权利要求4所述的保护膜，其特征在于，所述折痕线(14)为保护膜本体(1)上设置的凹槽，且折痕线(14)与胶层(2)分别位于保护膜本体(1)的两面。

6.根据权利要求1所述的保护膜，其特征在于，所述保护膜本体(1)为聚乙烯树脂膜、聚甲基丙烯酸甲酯树脂膜、聚丙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜中的任意一种。

7.一种电池，包括由铝塑膜封装的电池本体，其特征在于，所述铝塑膜外设有权利要求1-6中任一项所述的保护膜。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述电池为锂离子电池或钠离子电池。

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