CN220065875U - 软包电池 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种软包电池，软包电池包括膜体、电芯和金属密封件，膜体具有容置腔，电芯设置于容置腔，膜体包括第一膜体和第二膜体，第一膜体沿第一方向盖设于第二膜体，并相互热熔连接，金属密封件设置于膜体的沿第二方向的至少一个侧边，金属密封件沿第二方向延伸，金属密封件围设于膜体的边缘外侧，且金属密封件与膜体连接；其中，第一方向沿电芯的厚度方向，第二方向沿电芯的长度方向或宽度方向中的一者。本申请的软包电池密封性能较好。

Description

软包电池

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种软包电池。

背景技术

液态锂电池根据外壳可分为软包电池和硬壳电池，软包电池通常采用铝塑膜作为外包装材料，铝塑膜是一种多层复合薄膜，因其具有阻隔性高、成型性良好、耐电解液腐蚀等性能，目前被广泛应用于软包锂离子电池领域。

铝塑膜包括外层保护层、中间铝层和内层热封层，在软包电池生产装配过程中，电池的封装通常采用热封装，即使用热压模具对铝塑膜加压，在一定时间下使铝塑膜的热封层溶融，冷却后热封层相互粘合固化，从而达到封装电池的目的。

但是，电解液会随着热熔缝隙渗透，进而造成电解液泄露。

实用新型内容

基于此，本申请提供了一种软包电池，通过在膜体的边缘外侧设置金属密封件，以解决相关技术的不足。

本申请提供一种软包电池，软包电池包括膜体、电芯和金属密封件，膜体具有容置腔，电芯设置于容置腔，膜体包括第一膜体和第二膜体，第一膜体沿第一方向盖设于第二膜体，并相互热熔连接，金属密封件设置于膜体的沿第二方向的至少一个侧边，金属密封件沿第二方向延伸，金属密封件围设于膜体的边缘外侧，且金属密封件与膜体连接；

其中，第一方向沿电芯的厚度方向，第二方向沿电芯的长度方向或宽度方向中的一者。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的软包电池，金属密封件为铝密封件。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的软包电池，金属密封件与膜体焊接连接。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的软包电池，金属密封件包括密封件本体和两个密封部，密封件本体和密封部的截面形状均呈矩形，两个密封部分别连接于密封件本体的相对两端，两个密封部的一者与第一膜体连接，另一者与第二膜体连接。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的软包电池，密封部朝向膜体的一面与膜体朝向密封部的一面之间设有粘接层；

和/或，密封部背离密封件本体的端部与膜体焊接连接。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的软包电池，密封部沿第一方向的延伸长度大于或者等于膜体的厚度，且小于或等于膜体的厚度的2倍。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的软包电池，膜体的边缘设有热熔连接区，密封部沿第三方向的延伸长度大于或等于热熔连接区沿第三方向的延伸长度的二分之一，且小于或等于热熔连接区沿第三方向的延伸长度；

其中，第一方向和第二方向均与第三方向垂直。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的软包电池，金属密封件沿第二方向的延伸长度大于热熔连接区沿第二方向的延伸长度。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的软包电池，金属密封件与热熔连接区沿第二方向的长度差大于或等于2mm，且小于或等于10mm。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的软包电池，还包括极耳，密封件本体设有避让槽，极耳连接于电芯，并经避让槽伸出至容置腔外。

本申请提供一种软包电池，软包电池包括膜体、电芯和金属密封件，膜体包括相互热熔连接的第一膜体和第二膜体，通过设置第一膜体和第二膜体用于封装电芯和电解液，通过设置电芯用于产生电流，通过设置金属密封件用于围设在膜体边缘外侧，以全面包裹住膜体的边缘部位，进而密封膜体的侧边边缘，从而防止电解液经膜体侧边的热熔缝隙泄露和扩散。由此，本申请的软包电池的密封性能较好。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的软包电池的结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图2的A-A向剖视图；

图4是图3中B处局部放大图。

附图标记说明：

100-膜体；110-第一膜体；120-第二膜体；130-热熔连接区；

200-电芯；

300-金属密封件；310-密封件本体；320-密封部；

400-粘接层；

500-极耳。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请的优选实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。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申请中的具体含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或显示器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或显示器固有的其它步骤或单元。

液态锂电池根据外壳可分为软包电池和硬壳电池，软包电池通常采用铝塑膜作为外包装材料，铝塑膜是一种多层复合薄膜，因其具有阻隔性高、成型性良好、耐电解液腐蚀等性能，目前被广泛应用于软包锂离子电池领域。

铝塑膜包括外层保护层、中间铝层和内层热封层，在软包电池生产装配过程中，电池的封装通常采用热封装，即使用热压模具对铝塑膜加压，在一定时间下使铝塑膜的热封层溶融，冷却后热封层相互粘合固化，从而达到封装电池的目的。

但是，电解液会随着热熔缝隙渗透，进而造成电解液泄露。这是因为铝塑膜的热封层自身的材质缺陷造成的，因为热封层采用的是高分子材料，高分子材料热熔连接时不能完全封闭，不可避免地会产生一些热熔缝隙，且电解液会在高分子材料之间扩散，并且随着软包电池的使用时间增长，热熔缝隙会越来越大。

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种软包电池，通过在膜体的边缘外侧围设金属密封件，以对膜体的热熔连接区进一步密封，从而防止电解液从热熔缝隙渗透泄露扩散。

参照图1至图3所示，本申请提供一种软包电池，软包电池包括膜体100、电芯200和金属密封件300，膜体100具有容置腔，电芯200设置于容置腔，膜体100包括第一膜体110和第二膜体120，第一膜体110沿第一方向盖设于第二膜体120，并相互热熔连接，金属密封件300设置于膜体100的沿第二方向的至少一个侧边，金属密封件300沿第二方向延伸，金属密封件300围设于膜体100的边缘外侧，且金属密封件300与膜体100连接。

其中，第一方向沿电芯200的厚度方向，第二方向沿电芯200的长度方向或宽度方向中的一者。

在本申请中，膜体100用于封装电芯200和电解液，具体的，膜体100可以包括第一膜体110和第二膜体120，在整张膜体100上冲压出凹坑，凹坑用于放置电芯200，然后将膜体100对折，可形成具有凹坑的一半膜体100，即第一膜体110，以及平整的另一半膜体100，即第二膜体120，第二膜体120沿电芯200的厚度方向盖设在第一膜体110上，且两者相互热熔连接之后，便在膜体100内形成了用于容置电芯200和电解液的方形容置腔，并在膜体100的边缘形成四个侧边，即沿膜体100长度方向的两个侧边和沿膜体100宽度方向的两个侧边。

例如，膜体100可以为铝塑膜。

电芯200可以包括正极片、负极片和隔膜，电芯200用于与电解液反应，从而充放电产生电流。

金属密封件300用于在第一膜体110和第二膜体120热熔连接之后，对膜体100的侧边进行进一步密封，以防止电解液泄露。

具体的，金属密封件300围设在膜体100的边缘外侧，以全面包裹住膜体100的边缘，可以理解的是，膜体100在第一方向的投影位于金属密封件300在第一方向的投影内，且金属密封件300均与第一膜体110和第二膜体120连接，以封堵住第一膜体110和第二膜体120的热熔连接部位，如此，以防止电解液从第一膜体110和第二膜体120的热熔连接部位泄露。

需要说明的是，当第二方向表示电芯200的长度方向时，金属密封件300设置于膜体100长度方向的一个侧边或者两个侧边，且金属密封件300沿膜体100长度方向延伸，金属密封件300用于密封膜体100长度方向的热熔缝隙。

当第二方向表示电芯200的宽度方向时，金属密封件300设置于膜体100宽度方向的一个或者两个侧边，且金属密封件300沿膜体100宽度方向延伸，金属密封件300用于密封膜体100宽度方向的热熔缝隙。

其中，第一方向可以参照图4中的X方向，第二方向可参照图2中Y方向。

应当理解的是，在对软包电池封装时，需要对膜体100的三个侧边进行热熔封装，仅留下一个侧边用于注入电解液，因此，三个侧边在进行热熔封装之后，均存在电解液渗透泄露的现象，故三个侧边可以均设置金属密封件300，以提高膜体100的密封性能。

相关技术中通过延长热熔封装的路径，其并未从根本原因上改善电解液泄露扩散现象，铝塑膜的热封层在热熔连接之后，因为材质缺陷仍然会产生热熔缝隙，而本申请的软包电池从膜体100的泄露路径着手，通过在膜体100的边缘外侧设置金属密封件300，以密封膜体100的侧边边缘，进而防止电解液从膜体100侧边边缘的热熔缝隙泄露。且金属密封件300采用金属材料制成，相对于高分子材料，电解液不容易经金属材料扩散。

本申请实施例提供的软包电池，包括膜体100、电芯200和金属密封件300，膜体100包括相互热熔连接的第一膜体110和第二膜体120，通过设置第一膜体110和第二膜体120用于封装电芯200和电解液，通过设置电芯200用于产生电流，通过设置金属密封件300用于围设在膜体100边缘外侧，以全面包裹住膜体100的侧边边缘，进而密封膜体100的侧边边缘，从而防止电解液经膜体100侧边的热熔缝隙泄露和扩散。由此，本申请的软包电池的密封性能较好。

在一种可能的实现方式中，金属密封件300为铝密封件。

可以理解的是，铝塑膜的中间层为铝箔，采用铝作为金属密封件300的材质，与铝塑膜的中间层材质相同，可以更好地与铝塑膜连接，因此，铝密封件与膜体100连接时的连接稳定性更好。

其中，金属密封件300可以为钣金件或者挤塑件，即采用铝板冲压成型或者采用铝材挤塑成型。

作为一种可选的实施方式，金属密封件300与膜体100焊接连接。

金属密封件300通过焊接方式与膜体100连接，可以使金属密封件300与第一膜体110的连接部位，以及使金属密封件300与第二膜体120的连接部位完全密封，以提高金属密封件300的密封性能，且金属密封件300与膜体100的连接更加紧密，连接强度较高。

例如，金属密封件300可以通过激光连续焊接或者激光脉冲焊接的方式与膜体100焊接连接。

参照图2至图4所示，在一种可能的实现方式中，金属密封件300包括密封件本体310和两个密封部320，密封件本体310和密封部320的截面形状均呈矩形，两个密封部320分别连接于密封件本体310的相对两端，两个密封部320的一者与第一膜体110连接，另一者与第二膜体120连接。

当金属密封件300沿第二方向被截断之后，密封件本体310和密封部320的截面形状均呈矩形，密封件本体310的矩形截面的长度方向沿第一方向，密封件本体310的矩形截面的宽度方向沿第三方向，密封部320的矩形截面的长度方向沿第三方向，密封部320的矩形截面的宽度方向沿第一方向。

如此，金属密封件300可以通过设置两个密封部320以分别与第一膜体110和第二膜体120连接，以通过密封件本体310和一个密封部320包裹第一膜体110的侧边边缘，以及通过密封件本体310和另一个密封部320包括第二膜体120的侧边边缘，如此，密封件本体310和两个密封部320可以全面包裹膜体100的侧边边缘，以密封膜体100的热熔缝隙。

继续参照图2至图4所示，在一种可能的实现方式中，密封部320朝向膜体100的一面与膜体100朝向密封部320的一面之间设有粘接层400。和/或，密封部320背离密封件本体310的端部与膜体100焊接连接。

可以理解的是，可以是，密封部320朝向膜体100的一面与膜体100朝向密封部320的一面之间设有粘接层400，并且，密封部320背离密封件本体310的端部与膜体100焊接连接。

也可以是，密封部320朝向膜体100的一面与膜体100朝向密封部320的一面之间设有粘接层400，或者，密封部320背离密封件本体310的端部与膜体100焊接连接。

与第一膜体110连接的密封部320朝向第一膜体110的一面与第一膜体110朝向密封部320的一面之间设有粘接层400，以及与第二膜体120连接的密封部320朝向第二膜体120的一面与第二膜体120朝向密封部320的一面之间也设有粘接层400，通过在膜体100和密封部320之间设置粘接层400，以通过粘接层400对密封部320进行初步固定，可以防止后续密封部320与膜体100焊接时，金属密封件300发生滑移。

与第一膜体110连接的密封部320背离密封件本体310的端部与第一膜体110焊接，以及与第二膜体120连接的密封部320背离密封件本体310的端部与第二膜体120焊接，这样两个密封部320均与第一膜体110和第二膜体120焊接连接，因此，密封部320和第一膜体110之间，以及密封部320和第二膜体120之间均进行密封连接，金属密封件300能够全面包裹膜体100的侧边边缘。

作为一种可选的实施方式，密封部320沿第一方向的延伸长度大于或者等于膜体100的厚度，且小于或等于膜体100的厚度的2倍。

可以理解的是，金属密封件300可以为等厚的铝板，也就是说，密封件本体310和密封部320的厚度一致，密封部320沿第一方向的延伸长度即为密封部320的厚度，第一膜体110和第二膜体120的厚度一致。

若密封部320的厚度过大，会造成密封部320和第一膜体110之间的焊接结构不稳定，或者，造成密封部320和第二膜体120之间的焊接结构不稳定，同时，密封部320的厚度过大，还会过分增大软包电池的体积，进而降低软包电池的能量密度。

若密封部320的厚度过小，密封部320很容易被刺穿，那么密封部320就不能完全包裹第一膜体110或者第二膜体120了，且密封部320的厚度过小，在密封部320与膜体100焊接连接时也容易被焊穿。

因此，将密封部320的厚度设置为大于或等于膜体100的厚度，且密封部320的厚度设置为小于或等于膜体100厚度的2倍，是一个合理的范围，既不会使密封部320过薄，引起密封部320刺穿或焊穿，又不会使密封部320过厚，造成密封部320和膜体100焊接不稳定，以及降低软包电池的能量密度。

其中，膜体100的厚度为80um-120um，密封部320的厚度可以设置在80um-240um之间的任意一个值，以满足上述要求。

在一种可能的实现方式中，膜体100的边缘设有热熔连接区130，密封部320沿第三方向的延伸长度大于或等于热熔连接区130沿第三方向的延伸长度的二分之一，且小于或等于热熔连接区130沿第三方向的延伸长度。

其中，第一方向和第二方向均与第三方向垂直，第三方向可参照图3与图4中的Z方向。

应当理解的是，当第二方向表示电芯200的长度方向时，第三方向则表示电芯200的宽度方向，相反的，当第二方向表示电芯200的宽度方向时，第三方向则表示电芯200的长度方向。

第一膜体110和第二膜体120边缘的热封层热熔连接之后，即形成热熔连接区130，热熔连接区130的长度方向沿第二方向，热熔连接区130的宽度方向沿第三方向。膜体100的三个侧边边缘可以均设置热熔连接区130。

密封部320的长度方向与热熔连接区130的长度方向一致，且密封部320的宽度方向与热熔连接区130的宽度方向一致。

若密封部320的宽度过窄，则密封部320的密封效果较差，若密封部320的宽度过宽，则会过于增大软包电池的体积，进而降低软包电池的能量密度。为了使密封部320有效密封热熔连接区130，以及保障软包电池的能量密度，密封部320的宽度应当不小于热熔连接区130的宽度的二分之一，并不大于热熔连接区130的宽度。

作为一种可选的实施方式，金属密封件300沿第二方向的延伸长度大于热熔连接区130沿第二方向的延伸长度。

也就是说，金属密封件300的两端应当超出热熔连接区130的两端，以使金属密封件300的两端进行收口处理，以保障金属密封件300的密闭性。因此，金属密封件300沿第二方向的延伸长度应当大于热熔连接区130沿第二方向的延伸长度，以使金属密封件300沿第二方向的延伸长度有富余，以便于金属密封件300的两端收口。

在一种可能的实现方式中，金属密封件300与热熔连接区130沿第二方向的长度差大于或等于2mm，且小于或等于10mm。

若金属密封件300与热熔连接区130沿第二方向的长度差过小，则不便于金属密封件300的两端收口，无法保证金属密封件300的密闭性，若金属密封件300与热熔连接区130沿第二方向的长度差过大，会影响软包电池的使用。

因此，金属密封件300沿第二方向的两端分别超出热熔连接区130的两端1mm-5mm是一个较合适的范围。

参照图1至图4所示，在一种可能的实现方式中，本申请提供实施例提供的软包电池还包括极耳500，密封件本体310设有避让槽，极耳500连接于电芯200，并经避让槽伸出至容置腔外。

如此，当金属密封件300设置于极耳500一侧的边缘时，极耳500可经避让槽伸出容置腔外，以使极耳500连接电芯200和待供电装置连接，从而将电芯200的电流引出。

此外，金属密封件300表面可以设置防护层，以对金属密封件300进行保护，以防止金属密封件300氧化。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种软包电池，其特征在于，包括膜体、电芯和金属密封件，所述膜体具有容置腔，所述电芯设置于所述容置腔，所述膜体包括第一膜体和第二膜体，所述第一膜体沿第一方向盖设于所述第二膜体，并相互热熔连接，所述金属密封件设置于所述膜体的沿第二方向的至少一个侧边，所述金属密封件沿所述第二方向延伸，所述金属密封件围设于所述膜体的边缘外侧，且所述金属密封件与所述膜体连接；

其中，所述第一方向沿所述电芯的厚度方向，所述第二方向沿所述电芯的长度方向或宽度方向中的一者。

2.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述金属密封件为铝密封件。

3.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述金属密封件与所述膜体焊接连接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的软包电池，其特征在于，所述金属密封件包括密封件本体和两个密封部，所述密封件本体和所述密封部的截面形状均呈矩形，两个所述密封部分别连接于所述密封件本体的相对两端，两个所述密封部的一者与所述第一膜体连接，另一者与所述第二膜体连接。

5.根据权利要求4所述的软包电池，其特征在于，所述密封部朝向所述膜体的一面与所述膜体朝向所述密封部的一面之间设有粘接层；

和/或，所述密封部背离所述密封件本体的端部与所述膜体焊接连接。

6.根据权利要求4所述的软包电池，其特征在于，所述密封部沿所述第一方向的延伸长度大于或者等于所述膜体的厚度，且小于或等于所述膜体的厚度的2倍。

7.根据权利要求4所述的软包电池，其特征在于，所述膜体的边缘设有热熔连接区，所述密封部沿第三方向的延伸长度大于或等于所述热熔连接区沿所述第三方向的延伸长度的二分之一，且小于或等于所述热熔连接区沿所述第三方向的延伸长度；

其中，所述第一方向和所述第二方向均与所述第三方向垂直。

8.根据权利要求7所述的软包电池，其特征在于，所述金属密封件沿所述第二方向的延伸长度大于所述热熔连接区沿所述第二方向的延伸长度。

9.根据权利要求8所述的软包电池，其特征在于，所述金属密封件与所述热熔连接区沿所述第二方向的长度差大于或等于2mm，且小于或等于10mm。

10.根据权利要求4所述的软包电池，其特征在于，还包括极耳，所述密封件本体设有避让槽，所述极耳连接于所述电芯，并经所述避让槽伸出至所述容置腔外。