CN107591555B - 二次电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种二次电池，其包括电芯以及壳体。壳体包括：第一壳体，具有第一凹槽；以及第二壳体，具有与第一凹槽相对的第二凹槽。其中，第一壳体与第二壳体密封连接在一起，并将电芯收容在第一凹槽和第二凹槽围成的空间内。在根据本发明的二次电池中，由于电芯收容在第一凹槽和第二凹槽围成的空间内，第一壳体和第二壳体分别固定收容电芯的一部分，因此，本发明的二次电池降低了对第一壳体和第二壳体强度的要求；在第一壳体和第二壳体均具有与现有技术的第二壳体同等的强度时，本发明的二次电池能够使电芯的厚度最大化，提高二次电池的能量密度。
Description
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其涉及一种二次电池。
背景技术
锂离子电池现已广泛应用于各种便携式电子产品中，并被认为是下一代电动汽车的理想储能电源。在日益激烈的新能源汽车市场中，各大公司都针对锂离子电池的设计和性能不断的深入研究。
现有的锂离子电池的外包装材料一般分为金属硬壳和金属箔塑膜，相比较于金属硬壳，金属箔塑膜制备的电池具有结构多样性和灵活性，能量密度更高的优点。而作为电池的核心部分，卷芯(即电芯主体)通常采用叠片和卷绕两种方式。相对于卷绕，叠片更能充分利用电池空间，实现更高能量密度的需求。
在实际的生产研究中，叠片电池通常被用来满足更高能量密度设计的需求，但随着汽车续航里程要求越来越高，能量密度需求进一步提高，电芯的厚度设计也随之增加，这就面临了一个最现实的问题：如何在金属箔塑膜强度承受的范围内实现更厚电芯设计的需求。
参照图5，在现有技术中，由于电芯1通常收容在壳体2的第二壳体22(由上述的金属箔塑膜制成)的第二凹槽221内，因此电芯1对第二壳体22的强度具有很高的要求。在同等的强度下，这种结构的壳体2能够承受的电芯厚度较小。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种二次电池，其能使电芯的厚度最大化，提高二次电池的能量密度。
为了实现上述目的，本发明提供了一种二次电池，其包括电芯以及壳体。
壳体包括：第一壳体，具有第一凹槽；以及第二壳体，具有与第一凹槽相对的第二凹槽。其中，第一壳体与第二壳体密封连接在一起，并将电芯收容在第一凹槽和第二凹槽围成的空间内。
本发明的有益效果如下：
在根据本发明的二次电池中，由于电芯收容在第一凹槽和第二凹槽围成的空间内，第一壳体和第二壳体分别固定收容电芯的一部分，因此，本发明的二次电池降低了对第一壳体和第二壳体强度的要求；在第一壳体和第二壳体均具有与现有技术的第二壳体同等的强度时，本发明的二次电池能够使电芯的厚度最大化，提高二次电池的能量密度。
附图说明
图1为根据本发明的二次电池的分解图；
图2为根据本发明的二次电池的一实施例的剖视图；
图3为根据本发明的二次电池的另一实施例的剖视图；
图4为根据本发明的二次电池的电芯的示意图；
图5为现有技术的二次电池的示意图。
其中，附图标记说明如下：
1电芯 22第二壳体
11正极极片 221第二凹槽
111正极集流体 3正极极耳
112正极膜片 4负极极耳
12负极极片 5正极引线端子
121负极集流体 6负极引线端子
122负极膜片 H热封层
13隔离膜 S斜坡
2壳体 L长度方向
21第一壳体 T厚度方向
211第一凹槽
具体实施方式
下面参照附图来详细说明本发明的二次电池。
参照图1至图4，根据本发明的二次电池包括电芯1以及壳体2。
壳体2包括：第一壳体21，具有第一凹槽211；以及第二壳体22，具有与第一凹槽211相对的第二凹槽221。其中，第一壳体21与第二壳体22密封连接在一起，并将电芯1收容在第一凹槽211和第二凹槽221围成的空间内。
在根据本发明的二次电池中，由于电芯1收容在第一凹槽211和第二凹槽221围成的空间内，第一壳体21和第二壳体22分别固定收容电芯1的一部分，因此，本发明的二次电池降低了对第一壳体21和第二壳体22强度的要求；在第一壳体21和第二壳体22均具有与现有技术的第二壳体22同等的强度时，本发明的二次电池能够使电芯1的厚度最大化，提高二次电池的能量密度。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，参照图4，电芯1包括：正极极片11，包括正极集流体111和涂覆在正极集流体111表面上的正极膜片112；负极极片12，包括负极集流体121和涂覆在负极集流体121表面上的负极膜片122；以及隔离膜13，将正极极片11和负极极片12隔开。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，参照图1至图4，所述二次电池还包括：正极极耳3，收容在壳体2内且与电芯1的正极极片11的正极集流体111固定电连接；以及负极极耳4，收容在壳体2内且与电芯1的负极极片12的负极集流体121固定电连接。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，正极极耳3与正极极片11的正极集流体111一体形成或分体形成。正极极耳3可以由正极极片11的正极集流体111模切而成；当电芯1的正极极片11为一张时，可以在正极集流体111模切出一个突部，该突部即可作为正极极耳3；当电芯1的正极极片11为多张时，可以在各正极极片11的正极集流体111模切出一个对应的突部，所有的突部固定在一起即可作为正极极耳3。正极极耳3也可以为单独焊接到正极极片11的正极集流体111上的元件。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，负极极耳4与负极极片12的负极集流体121一体形成或分体形成。负极极耳4可以由负极极片12的负极集流体121模切而成；当电芯1的负极极片12为一张时，可以在负极集流体121模切出一个突部，该突部即可作为负极极耳4；当电芯1的负极极片12为多张时，可以在各负极极片12的负极集流体121模切出一个对应的突部，所有的突部固定在一起即可作为负极极耳4。负极极耳4也可以为单独焊接到负极极片12的负极集流体121上的元件。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，参照图2，正极极耳3和负极极耳4位于电芯1沿长度方向L的同一侧。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，参照图3，正极极耳3和负极极耳4分别位于电芯1沿长度方向L相反的两侧。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，参照图1和图3，所述二次电池还包括：正极引线端子5，一端伸入壳体2内并与正极极耳3固定电连接，另一端伸出到壳体2外；负极引线端子6，一端伸入壳体2内并与负极极耳4固定电连接，另一端伸出到壳体2外。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，参照图2和图3，第一凹槽211在与正极引线端子5和正极极耳3的连接处相对的部分设有斜坡S；第二凹槽221在与正极引线端子5和正极极耳3的连接处相对的部分设有斜坡S。斜坡S能够避免正极引线端子5在沿厚度方向T上下摆动时对壳体2造成的破坏。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，参照图3，第一凹槽211在与负极引线端子6和负极极耳4的连接处相对的部分设有斜坡S；第二凹槽221在与负极引线端子6和负极极耳4的连接处相对的部分设有斜坡S。斜坡S能够避免负极引线端子6在沿厚度方向T上下摆动时对壳体2造成的破坏。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，参照图1和图3，正极引线端子5整体平直，整体平直有益于第一壳体21和第二壳体22对正极引线端子5的密封，且有助于正极引线端子5与正极极耳3的上下对位和焊接。同时相对于弯折的正极引线端子5，正极引线端子5整体平直可降低工艺的难点及避免弯折过程中对第一壳体21和第二壳体22带来的破坏。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，参照图1和图3，负极引线端子6整体平直，整体平直有益于第一壳体21和第二壳体22对负极引线端子6的密封，且有助于负极引线端子6与负极极耳4上下对位和焊接。同时相对于弯折的负极引线端子6，负极引线端子6整体平直可降低工艺的难点及避免弯折过程中对第一壳体21和第二壳体22带来的破坏。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，第一壳体21和第二壳体22的边缘通过热压封合连接在一起，以形成完整的壳体2。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，参照图1至图3，正极引线端子5至少夹持在第一壳体21和第二壳体22之间的部分包裹有热封层H。当对第一壳体21和第二壳体22的边缘进行热压封合时，夹持在第一壳体21和第二壳体22之间的热封层H熔化并与第一壳体21和第二壳体22粘接在一起(热封层H与后述的第一壳体21和第二壳体22的内层熔合粘接在一起)。热封层H还可以包裹正极引线端子5的其它部分，即热封层H可以包裹正极引线端子5延伸到壳体2外的部分以形成外露区，也可以包裹正极引线端子5延伸到壳体2内的部分以形成内露区。在第一壳体21和第二壳体22热压封合时，外露区和内露区能够防止第一壳体21和第二壳体22与正极引线端子5发生短路(当第一壳体21和第二壳体22热压封合发生错位时，如果没有外露区和内露区，第一壳体21和第二壳体22内部的后述的金属箔会与正极引线端子5发生短路)。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，参照图1和图3，负极引线端子6至少夹持在第一壳体21和第二壳体22之间的部分包裹有热封层H。当对第一壳体21和第二壳体22的边缘进行热压封合时，夹持在第一壳体21和第二壳体22之间的热封层H熔化并与第一壳体21和第二壳体22粘接在一起。热封层H还可以包裹负极引线端子6的其它部分，即热封层H可以包裹负极引线端子6延伸到壳体2外的部分以形成外露区，也可以包裹负极引线端子6延伸到壳体2内的部分以形成内露区。在第一壳体21和第二壳体22热压封合时，外露区和内露区能够防止第一壳体21和第二壳体22与负极引线端子6发生短路(当第一壳体21和第二壳体22热压封合发生错位时，如果没有外露区和内露区，第一壳体21和第二壳体22内部的后述的金属箔会与负极引线端子6发生短路)。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，热封层H由聚丙烯制成。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，电芯1为卷绕式电芯、叠片式电芯或卷加叠式电芯。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，对于叠片式电芯和卷加叠式电芯中的叠片部分，隔离膜13为多张且各张为单片式，或者隔离膜13为呈Z型的一张。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，第一壳体21和第二壳体22的中间层为金属箔，而内层和外层均为绝缘层。其中内层用于形成熔合密封，外层起到保护作用。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，金属箔为铝箔或钢箔。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，内层为聚丙烯。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，外层为尼龙。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，第一壳体21的第一凹槽211通过拉伸工艺形成。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，第二壳体22的第二凹槽221通过拉伸工艺形成。
在根据本发明的二次电池的一实施例中，第一壳体21和第二壳体22一体形成或分体形成。可以在一个工件(例如铝塑膜或钢塑膜)上同时拉伸形成两个凹槽(第一凹槽211和第二凹槽221)，然后通过翻折使两个凹槽相对，进而形成一个壳体2。
Claims (10)
1.一种二次电池，包括：
电芯(1)；
以及壳体(2)；
其特征在于，
壳体(2)包括：
第一壳体(21)，具有第一凹槽(211)；
以及第二壳体(22)，具有与第一凹槽(211)相对的第二凹槽(221)；
第一壳体(21)与第二壳体(22)密封连接在一起，并将电芯(1)收容在第一凹槽(211)和第二凹槽(221)围成的空间内；
所述二次电池还包括：
正极引线端子(5)，一端伸入壳体(2)内并与正极极耳(3)固定电连接，另一端伸出到壳体(2)外；
负极引线端子(6)，一端伸入壳体(2)内并与负极极耳(4)固定电连接，另一端伸出到壳体(2)外；
第一凹槽(211)在与正极引线端子(5)和正极极耳(3)的连接处相对的部分设有斜坡(S)，第二凹槽(221)在与正极引线端子(5)和正极极耳(3)的连接处相对的部分设有斜坡(S)；和/或
第一凹槽(211)在与负极引线端子(6)和负极极耳(4)的连接处相对的部分设有斜坡(S)；第二凹槽(221)在与负极引线端子(6)和负极极耳(4)的连接处相对的部分设有斜坡(S)。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，电芯(1)包括：
正极极片(11)，包括正极集流体(111)和涂覆在正极集流体(111)表面上的正极膜片(112)；
负极极片(12)，包括负极集流体(121)和涂覆在负极集流体(121)表面上的负极膜片(122)；
以及隔离膜(13)，将正极极片(11)和负极极片(12)隔开。
3.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池还包括：
正极极耳(3)，收容在壳体(2)内且与电芯(1)的正极极片(11)的正极集流体(111)固定电连接；
以及负极极耳(4)，收容在壳体(2)内且与电芯(1)的负极极片(12)的负极集流体(121)固定电连接。
4.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，
正极极耳(3)与正极极片(11)的正极集流体(111)一体形成或分体形成；和/或
负极极耳(4)与负极极片(12)的负极集流体(121)一体形成或分体形成。
5.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，
正极极耳(3)和负极极耳(4)位于电芯(1)沿长度方向(L)的同一侧；或
正极极耳(3)和负极极耳(4)分别位于电芯(1)沿长度方向(L)相反的两侧。
6.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
正极引线端子(5)整体平直；和/或
负极引线端子(6)整体平直。
7.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
正极引线端子(5)至少夹持在第一壳体(21)和第二壳体(22)之间的部分包裹有热封层(H)；和/或
负极引线端子(6)至少夹持在第一壳体(21)和第二壳体(22)之间的部分包裹有热封层(H)。
8.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，第一壳体(21)和第二壳体(22)的中间层为金属箔，而内层和外层均为绝缘层。
9.根据权利要求8所述的二次电池，其特征在于，所述金属箔为铝箔或钢箔；和/或，所述内层为聚丙烯；和/或，所述外层为尼龙。
10.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第一壳体(21)的第一凹槽(211)通过拉伸工艺形成；和/或
所述第二壳体(22)的第二凹槽(221)通过拉伸工艺形成；和/或
所述第一壳体(21)和所述第二壳体(22)一体形成或分体形成。
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