CN220527162U - 电池及电池装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电池技术领域，具体是关于一种电池及电池装置，所述电池包括电芯和绝缘膜，所述电芯包括电芯主体，电芯主体至少部分表面覆盖有隔膜，所述电芯主体具有第一表面，所述第一表面包括第一边和第二边，所述第一边沿所述电芯主体的长度方向延伸，所述第二边和所述第一边垂直；所述绝缘膜在第一方向上的收缩率小于所述绝缘膜在第二方向上的收缩率，所述绝缘膜设置于所述电芯，且所述绝缘膜至少部分和所述隔膜连接，所述绝缘膜的第一方向和所述电芯主体的第一边平行，所述绝缘膜的第二方向和所述电芯主体的第二边平行。解决了隔膜在电池长度方向上易褶皱的问题，也即是解决了电芯表面易褶皱产生褶皱的问题，提升了电池的质量。

Description

电池及电池装置

技术领域

本公开涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池及电池装置。

背景技术

在电动车辆中往往设置有电池装置，电池装置用于向电动车辆提供动力。电池装置中设置有多个电池，电池包括壳体和电芯，电芯的表面设置有隔膜，在电池的生产制造过程中，隔膜在热压时会发生收缩，并且在电芯浸于电解液中隔膜会发生溶胀，如此会导致电芯的表面发生褶皱。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种电池及电池装置，进而至少一定程度上解决电芯表面易褶皱的问题。

根据本公开的一个方面，提供一种电池，所述电池包括：

电芯，所述电芯包括电芯主体，电芯主体至少部分表面覆盖有隔膜，所述电芯主体具有第一表面，所述第一表面包括第一边和第二边，所述第一边沿所述电芯主体的长度方向延伸，所述第二边和所述第一边垂直；

绝缘膜，所述绝缘膜在第一方向上的收缩率小于所述绝缘膜在第二方向上的收缩率，所述绝缘膜设置于所述电芯的表面，且所述绝缘膜至少部分和所述隔膜连接，所述绝缘膜的第一方向和所述电芯主体的第一边平行，所述绝缘膜的第二方向和所述电芯主体的第二边平行。

本公开实施例提供的电池，在电池中电芯包括电芯主体，电芯主体至少部分表面覆盖有隔膜，绝缘膜设于电芯的表面，并且绝缘膜至少部分和隔膜连接，通过绝缘膜实现电芯和壳体的绝缘，防止电池内短路，绝缘膜在第一方向上的收缩率小于绝缘膜在第二方向的收缩率，绝缘膜和隔膜连接，通过绝缘膜抵抗隔膜在电池长度方向的收缩，解决了隔膜在电池长度方向上易褶皱的问题，也即是解决了电芯表面易褶皱产生褶皱的问题，提升了电池的质量。

根据本公开的另一个方面，提供一种电池装置，所述电池装置包括上述的电池。

本公开实施例提供的电池装置包括电池，在电池中电芯包括电芯主体，电芯主体至少部分表面覆盖有隔膜，绝缘膜设于电芯的表面，并且绝缘膜至少部分和隔膜连接，通过绝缘膜实现电芯和壳体的绝缘，防止电池内短路，绝缘膜在第一方向上的收缩率小于绝缘膜在第二方向的收缩率，绝缘膜和隔膜连接，通过绝缘膜抵抗隔膜在电池长度方向的收缩，解决了隔膜在电池长度方向上易褶皱的问题，也即是解决了电芯表面易褶皱产生褶皱的问题，提升了电池装置的质量。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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为本公开示例性实施例提供的第一种电池的结构示意图；

图2为本公开示例性实施例提供的第二种电池的***示意图；

图3为本公开示例性实施例提供的第三种电池的结构示意图；

图4为本公开示例性实施例提供的一种电池装置的结构示意图。

附图标记：

100、电池；10、电芯；11、电芯主体；12、极耳；20、绝缘膜；201、第一表面；203、短侧面；30、壳体；31、壳主体；32、盖板；40、绝缘支架；200、箱体。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本公开示例性首先实施例提供一种电池100，如图1所示，电池100包括电芯10和绝缘膜20，电芯10包括电芯主体11，电芯主体11至少部分表面覆盖有隔膜，电芯主体11具有第一表面，第一表面包括第一边和第二边，第一边沿电芯主体11的长度方向延伸，第二边和第一边垂直；绝缘膜20在第一方向(X方向)上的收缩率小于绝缘膜20在第二方向(Y方向)上的收缩率，绝缘膜20设置于电芯10的表面，且绝缘膜20至少部分和隔膜连接，绝缘膜20的第一方向和电芯主体11的第一边平行，绝缘膜20的第二方向和电芯主体11的第二边平行。

本公开实施例提供的电池100，在电池100中电芯10包括电芯主体11，电芯主体11至少部分表面覆盖有隔膜，绝缘膜20设于电芯10的表面，并且绝缘膜20至少部分和隔膜连接，通过绝缘膜20实现电芯10和壳体30的绝缘，防止电池100内短路，绝缘膜20在第一方向上的收缩率小于绝缘膜20在第二方向的收缩率，绝缘膜20和隔膜连接，通过绝缘膜20抵抗隔膜在电池100长度方向的收缩，解决了隔膜在电池100长度方向上易褶皱的问题，也即是解决了电芯10表面易褶皱产生褶皱的问题，提升了电池100的质量。

进一步的，如图3所示，本公开实施例提供的电池100还可以包括壳体30、极柱和绝缘支架40，壳体30内设置有容置腔，电芯10和绝缘支架40设于容置腔，并且绝缘支架40位于电芯10的端部。极柱设于壳体30，并且极柱和电芯10电连接。

下面将对本公开实施例提供的电池100的各部分进行详细说明：

壳体30用于形成电池100的外轮廓，并且壳体30内设置有封闭的容置腔，容置腔内设置有电芯10、绝缘支架40及电解液等，壳体30可以保护壳体30内的电芯10、绝缘支架40和电解液。

壳体30可以包括壳主体31和盖板32，壳主体31的一端具有开口，盖板32连接于壳主体31，并且盖板32封堵壳主体31上的开口。其中，壳主体31可以包括主板和围框，主板和围框连接，盖板32设于围框远离主板的一端。围框呈两端开口的筒状结构，盖板32和括主板为平板结构，盖板32和括主板分别封堵围框的两端的开口。

盖板32和主板中的至少一个和围框为分体成型结构，比如，盖板32和围框为分体结构，主板和围框为一体成型结构，盖板32和围框通过焊接或者铆接的方式连接。或者，主板和围框为分体结构，盖板32和围框为一体成型结构，主板和围框通过焊接或者铆接的方式连接。或者，主板及盖板32均和围框为分体结构，盖板32及主板和围框通过焊接或者铆接的方式连接。

盖板32和壳主体31焊接形成封闭的容置空腔。比如，盖板32和壳主体31可以通过焊接的方式连接。为了便于盖板32和壳主体31的连接，可以在盖板32和/壳主体31上设置凸出于壳体30侧面的凸缘，焊接时将凸缘焊接，便于焊接，并且能够避免焊接时高温损坏电芯10。当然在实际应用中，盖板32和壳主体31上也可以不设置凸缘，本公开实施例并不以此为限。

盖板32呈平板结构，壳主体31上设置有凹坑，当壳体30周围设置有凸缘时，壳主体31还可以包括翻边，翻边设于围框远离主板的一侧，并且翻边向围框的外部延伸。该翻边和盖板32的边缘焊接，形成壳体30上的凸缘。可以理解的是，盖板32和壳主体31上也可以是均设置有容置凹坑，盖板32和壳主体31扣合时，两个容置凹坑共同形成壳体30的容置空腔。

电芯10包括电芯主体11和极耳12，极耳12自电芯主体11上延伸而出。比如，电芯主体11上设置有第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳可以分别从电芯主体11的两端延伸而出，或者第一极耳和第二极耳也可以从电芯主体11的同一端延伸而出。电芯主体11呈长方体或者近似长方体的结构，电芯主体11具有第一边和第二边，第一边沿电芯主体11的长度方向延伸，第二边和第一边垂直。也即是，第一边为电芯10沿长度方向的边，第二边为电芯10沿宽度或者高度方向的边。

如图2所示，电芯主体11包括两个相对设置的第一表面201和多个位于两个第一表面201之间的第二表面，第一表面201的面积大于第二表面的面积。比如，电芯主体11可以是长方体或者近似长方体的结构，此时，两个第一表面201之间设置有四个第二表面。当然在实际应用中，电芯主体11还可以呈三棱柱或者六棱柱等棱柱结构，本公开实施例并不以此为限。

绝缘膜20至少覆盖电芯主体11的第一表面201。比如，多个第二表面包括两个长侧面202和两个短侧面203，长侧面的长度大于短侧面203的长度，绝缘膜20覆盖第一表面201和长侧面。

电芯10包括第一极片、第二极片和隔膜片，第一极片、隔膜片和第二极片集成为电芯10。第一极片可以包括正极集流体和活性物质层，活性物质层设于正极集流体，第二极片可以包括负极集流体和负极涂层，负极涂层涂覆于负极集流体。

示例的，电芯10可以是叠片式电芯，电芯10具有相互层叠的第一极片、第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片，从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。或者电芯10可以为卷绕式电芯，即将第一极片、第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。

在电芯主体11中隔膜和极片交替设置，在卷绕或者叠片结束时在电芯主体11的表面形成有一层或者多层的隔膜。比如，电芯10的主体的两个第一表面201覆盖有隔膜；或者，隔膜可以缠绕电芯主体11至少一周，也即是，电芯主体11的第一表面201和第二表面均覆盖有隔膜。

在电池100的生产制造过程中，电芯10会经过热压工艺，在电芯10热压时隔膜会发生收缩。当电芯10设于壳体30内时，电芯10浸泡于电解液中，隔膜在电解液浸泡时或发生溶胀。在实际应用中，隔膜的收缩及溶胀在电芯10的长度方向更为明显，隔膜的收缩和溶胀会导致电芯10表面产生褶皱。

绝缘膜20在第一方向上的收缩率小于绝缘膜20在第二方向上的收缩率，绝缘膜20设置于电芯10，且绝缘膜20至少部分和隔膜连接，绝缘膜20的第一方向和电芯主体11的第一边平行，绝缘膜20的第二方向和电芯主体11的第二边平行。

其中，绝缘膜20可以是绝缘胶膜，绝缘胶膜和电芯10的表面粘接。比如，绝缘膜20可以包括膜主体和连接胶层，连接胶层涂覆于膜主体的一个表面，连接胶层用于粘接电芯主体11。

绝缘膜20和隔膜粘接，隔膜的收缩率和绝缘膜20的收缩率不同。隔膜在第一方向的收缩率小于等于0.5％，隔膜在第二方向的收缩率小于等于1.0％。比如，隔膜的收缩率为第一方向的收缩率为0.1％、0.2％、0.3％或者0.5％等，隔膜的收缩率为第一方向的收缩率为0.1％、0.4％、0.8％或者1％等。绝缘膜20在第一方向的收缩率小于等于1.0％，比如，绝缘膜20在第一方向的收缩率为1.0％、0.8％、0.5％或0.3％。绝缘膜20在第二方向的收缩率小于等于1.5％，比如，绝缘膜20在第二方向的收缩率为1.5％、1.2％、1.0％或0.8％。

需要说明的是，在本公开实施例中隔膜和绝缘膜20在各方向的收缩率可以通过收缩率测试方法测得。具体的，收缩率的测试方法为GB/T12027-2004中提供的方法。

绝缘膜20的厚度为60μm～110μm，比如，绝缘膜20的厚度为60μm、80μm、90μm或110μm。一方面绝缘膜20的厚度大于等于60μm，保证了绝缘膜20具有足够的强度和收缩率，另一方面绝缘膜20的厚度小于等于110μm，避免了绝缘膜20过厚而占用电池100内过多空间的问题，有利于保证电池100的能量密度。

绝缘膜20在第一方向的收缩率小于绝缘膜20在第二方向的收缩率，可以通过选择各向异性的绝缘材料制成，比如，绝缘膜20的材料可以是聚乙烯、聚酰亚胺或者氟化聚合物等。或者也可以通过结构设计实现绝缘膜20在第一方向的收缩率小于绝缘膜20在第二方向的收缩率，比如，在绝缘膜20上设置有沿第一方向设置加强部，该加强部可以是绝缘膜20上的增厚区。在绝缘膜20上设置有多个沿第一方向延伸，且间隔分布的加强部，使得绝缘膜20在第一方向上的收缩率小于绝缘膜20在第二方向上的收缩率。

绝缘膜20和隔膜粘接，绝缘膜20在第一方向的收缩率小于绝缘膜20在第二方向的收缩率，也即是，绝缘膜20在第一方向的抗变形能力大于绝缘膜20在第二方向的抗变形能力。因此在隔膜沿电池100长度方向发生形变时，绝缘膜20能够抵抗至少部分形变，也即是通过绝缘膜20实现了减少隔膜形变，从而抑制电芯10表面产生褶皱。

绝缘膜20至少覆盖电芯主体11的第一表面201。示例的，电池100可以包括第一绝缘膜和第二绝缘膜，第一绝缘膜覆盖电芯主体11的一个第一表面201，第二绝缘膜覆盖电芯主体11的另一个第一表面201。或者绝缘膜20可以缠绕于电芯主体11，比如，绝缘膜20从电芯主体11的一个第一表面201开始，经过电芯主体11的第一表面201、长侧面、第一表面201和长侧面实现对电芯主体11的包覆。

当电池100包括第一绝缘膜和第二绝缘膜时，第一绝缘膜包括第一膜体和第一折边部，第一膜体贴附于电芯主体11的一个第一表面201，第一折边部连接于第一膜体的边缘，并且第一折边部延伸至电芯主体11的一个侧面。在第一膜体两个平行的边缘上分别设置有第一折边部。比如，当电芯主体11呈长方体时，在第一膜体的两个长边所在边缘分别设置有第一折边部，并且两个第一折边部分别延伸至电芯主体11的一个长侧面。

第二绝缘膜包括第二膜体和第二折边部，第二膜体贴附于电芯主体11的一个第一表面201(远离第一膜体的第一表面201)，第二折边部连接于第二膜体的边缘，并且第二折边部延伸至电芯主体11的一个侧面。在第二膜体两个平行的边缘上分别设置有第二折边部。比如，当电芯主体11呈长方体时，在第二膜体的两个长边所在边缘分别设置有第二折边部，并且两个第二折边部分别延伸至电芯主体11的一个长侧面。

绝缘支架40设于电芯主体11的端部，并且绝缘支架40和短侧面203相对。极耳12自电芯主体11延伸而出，并且极耳12至少部分延伸至绝缘支架40。绝缘支架40设于壳体30内，绝缘支架40一方面用于收束极耳12，绝缘支架40另一方面用于对电池100壳体30进行支撑，解决了壳体30厚度小而导致的壳体30易形变的问题。绝缘支架40可以包括架体，架体上设置有容置部，极耳12收束于容置部。比如，容置部可以是设于架体上的凹槽。示例的，电池100可以包括第一绝缘支架和第二绝缘支架，第一绝缘支架和第二绝缘支架分别设于电芯10的两端。

本公开实施例提供的电池100，在电池100中电芯10包括电芯主体11，电芯主体11至少部分表面覆盖有隔膜，绝缘膜20设于电芯10的表面，并且绝缘膜20至少部分和隔膜连接，通过绝缘膜20实现电芯10和壳体30的绝缘，防止电池100内短路，绝缘膜20在第一方向上的收缩率小于绝缘膜20在第二方向的收缩率，绝缘膜20和隔膜连接，通过绝缘膜20抵抗隔膜在电池100长度方向的收缩，解决了隔膜在电池100长度方向上易褶皱的问题，也即是解决了电芯10表面易褶皱产生褶皱的问题，提升了电池100的质量。

本公开示例性实施例还提供一种电池装置，如图4所示，电池装置包括电池100。

电池100包括电芯10和绝缘膜20，电芯10包括电芯主体11，电芯主体11至少部分表面覆盖有隔膜，电芯主体11具有第一表面，第一表面包括第一边和第二边，第一边沿电芯主体11的长度方向延伸，第二边和第一边垂直；绝缘膜20在第一方向上的收缩率小于绝缘膜20在第二方向上的收缩率，绝缘膜20设置于电芯10，且绝缘膜20至少部分和隔膜连接，绝缘膜20的第一方向和电芯主体11的第一边平行，绝缘膜20的第二方向和电芯主体11的第二边平行。

进一步的，本公开实施例提供的电池装置还可以包括箱体200，箱体200具有底板，电池100设于底板。电池装置中可以包括多个电池100，多个电池100在底板上顺序排列，并且多个电池100中相邻的电池100的第一表面201相对，电池100的一个长侧面和底板相对设置。

示例的，箱体200可以包括底板和边框，边框设于底板，并形成一个或者多个电池舱，电池100设于电池舱。箱体200可以呈长方体或者近似长方体的结构。底板为矩形平板结构，底板支撑电池100。边框可以包括第一边梁、第二边梁、第三边梁和第四边梁，第一边梁、第二边梁、第三边梁和第四边梁依次首尾相接形成矩形框体。边框内可以设置有一个或者多个分隔梁，分隔梁将边框内的空间分隔为多个电池舱。比如，边框内设置有垂直设置的第一分隔梁和第二分隔梁，第一分隔梁和第二分隔梁将边框内的空间分隔为四个电池舱。

本公开实施例提供的电池装置包括电池100，在电池100中电芯10包括电芯主体11，电芯主体11至少部分表面覆盖有隔膜，绝缘膜20设于电芯10的表面，并且绝缘膜20至少部分和隔膜连接，通过绝缘膜20实现电芯10和壳体30的绝缘，防止电池100内短路，绝缘膜20在第一方向上的收缩率小于绝缘膜20在第二方向的收缩率，绝缘膜20和隔膜连接，通过绝缘膜20抵抗隔膜在电池100长度方向的收缩，解决了隔膜在电池100长度方向上易褶皱的问题，也即是解决了电芯10表面易褶皱产生褶皱的问题，提升了电池装置的质量。

本公开实施例提供的电池装置可以应用于电动车辆，当电池装置用于电动车辆时，电池装置可以是电池包，电池包安装于电动车辆上，向电动车辆提供能源。

在实际应用中，电池包可以安装于电动车辆的车架。电池包可以和车架固定连接。或者电池包可以是模块化电池包，模块化电池包能够可拆卸的连接于车辆主体，便于更换。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，所述电池包括：

电芯，所述电芯包括电芯主体，电芯主体至少部分表面覆盖有隔膜，所述电芯主体具有第一表面，所述第一表面包括第一边和第二边，所述第一边沿所述电芯主体的长度方向延伸，所述第二边和所述第一边垂直；

绝缘膜，所述绝缘膜在第一方向上的收缩率小于所述绝缘膜在第二方向上的收缩率，所述绝缘膜设置于所述电芯表面，且所述绝缘膜至少部分和所述隔膜连接，所述绝缘膜的第一方向和所述电芯主体的第一边平行，所述绝缘膜的第二方向和所述电芯主体的第二边平行。

2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述绝缘膜和所述隔膜粘接，所述隔膜的收缩率和所述绝缘膜的收缩率不同。

3.如权利要求2所述的电池，其特征在于，所述隔膜的收缩率为在所述第一方向的收缩率小于等于0.5％，所述隔膜在所述第二方向的收缩率小于等于1.0％。

4.如权利要求1-3任一所述的电池，其特征在于，所述绝缘膜在所述第一方向的收缩率小于等于1.0％，所述绝缘膜在所述第二方向的收缩率为小于等于1.5％。

5.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述绝缘膜的厚度为60μm～110μm。

6.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电芯主体包括两个相对设置的第一表面和多个位于两个所述第一表面之间的第二表面，所述第一表面的面积大于所述第二表面的面积，所述绝缘膜至少覆盖所述电芯主体的第一表面。

7.如权利要求6所述的电池，其特征在于，所述多个所述第二表面包括两个长侧面和两个短侧面，所述长侧面的长度大于所述短侧面的长度，所述绝缘膜覆盖所述第一表面和所述长侧面。

8.如权利要求7所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：

绝缘支架，所述绝缘支架设于所述电芯主体的端部，并且所述绝缘支架和所述电芯的短侧面相对。

9.如权利要求8所述的电池，其特征在于，所述电芯还包括：

极耳，所述极耳自所述电芯主体的短侧面延伸而出，并且所述极耳至少部分延伸至所述绝缘支架。

10.一种电池装置，其特征在于，所述电池装置包括权利要求1-9任一所述的电池。