本實(shí)用新型涉及電池領(lǐng)域,特別是涉及一種鋰離子電池。
背景技術(shù):
鋰離子電池廣泛應(yīng)用于手機(jī)、平板電腦、可穿戴設(shè)備、移動(dòng)電源、電子煙、數(shù)碼產(chǎn)品、電動(dòng)工具、動(dòng)力裝置、儲(chǔ)能裝置等產(chǎn)品中。市場(chǎng)應(yīng)用廣、潛力大??蛻魧?duì)鋰離子電池的安全性要求越來(lái)越高,提高電池安全性能成為一種普遍且迫切的要求。
目前常用的聚合物鋰離子電池,在電池過(guò)熱或者產(chǎn)生氣體,造成內(nèi)部壓力過(guò)大時(shí),沒(méi)有任何途徑可以泄壓排氣,電池易發(fā)生爆炸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于此,有必要針對(duì)電池過(guò)熱或者產(chǎn)生氣體,造成內(nèi)部壓力過(guò)大時(shí),無(wú)法泄壓排氣,易發(fā)生爆炸的問(wèn)題,提供一種鋰離子電池。
一種鋰離子電池,該鋰離子電池包括電池本體及電池包裝膜。所述電池本體密封收容于所述電池包裝膜中,所述電池包裝膜至少具有一個(gè)壓合而成的封裝邊,所述封裝邊包括封裝區(qū)和安全區(qū),所述安全區(qū)的緊密程度小于所述封裝區(qū)的緊密程度。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電池包裝膜包括第一包裝膜及第二包裝膜,所述第一包裝膜至少具有一個(gè)第一壓合邊,所述第二包裝膜具有與所述第一壓合邊數(shù)量相同的第二壓合邊;每一所述第一壓合邊一一對(duì)應(yīng)一所述第二壓合邊;所述電池本體密封收容于所述第一包裝膜及所述第二包裝膜之間,每一所述第一壓合邊和相對(duì)應(yīng)的一所述第二壓合邊壓合形成所述封裝邊。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述安全區(qū)的厚度大于所述封裝區(qū)的厚度。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述第一壓合邊的數(shù)量與所述第二壓合邊的數(shù)量均為兩個(gè)。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述封裝區(qū)的厚度為30~600微米。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述安全區(qū)的厚度與所述封裝區(qū)的厚度比為1.02~1.33。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述安全區(qū)的厚度與所述封裝區(qū)的厚度比為1.15。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述安全區(qū)的長(zhǎng)度為1~40毫米。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述安全區(qū)的寬度為0.5~5毫米。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述安全區(qū)位于所述封裝邊的中部。
上述鋰離子電池,將收容有電池本體的電池包裝膜通過(guò)壓合密封形成有至少一封裝邊,在封裝邊形成封裝區(qū)和安全區(qū),使安全區(qū)的緊密程度小于封裝區(qū)的緊密程度,當(dāng)鋰離子電池因?yàn)檫^(guò)熱、產(chǎn)生氣體等原因造成內(nèi)部壓力過(guò)大時(shí),可以通過(guò)靠近安全區(qū)進(jìn)行泄壓排氣,避免鋰離子電池因壓力過(guò)大而發(fā)生爆炸。
附圖說(shuō)明
圖1為一個(gè)實(shí)施例中鋰離子電池的剖面示意圖;
圖2為另一個(gè)實(shí)施例中鋰離子電池的立體示意圖;
圖3為一個(gè)實(shí)施例中封裝模具的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為另一個(gè)實(shí)施例中鋰離子電池的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn),因此本實(shí)用新型不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。
例如,一種鋰離子電池,該鋰離子電池包括電池本體及電池包裝膜。電池本體密封收容于電池包裝膜中,電池包裝膜至少具有一個(gè)壓合而成的封裝邊,封裝邊包括封裝區(qū)和安全區(qū),安全區(qū)的緊密程度小于封裝區(qū)的緊密程度。例如,安全區(qū)的厚度大于封裝區(qū)的厚度。
為了進(jìn)一步理解上述鋰離子電池,下面結(jié)合附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的鋰離子電池。
例如,請(qǐng)參閱圖1,一種鋰離子電池10,該鋰離子電池10包括電池本體140及電池包裝膜110。電池本體140密封收容于電池包裝膜110中,電池包裝膜110至少具有一個(gè)壓合而成的封裝邊,封裝邊包括封裝區(qū)120及安全區(qū)130,其中,安全區(qū)130的緊密程度小于封裝區(qū)的緊密程度。
上述鋰離子電池10,將收容有電池本體140的電池包裝膜110通過(guò)壓合密封形成有至少一封裝邊,在封裝邊形成封裝區(qū)120和安全區(qū)130,使安全區(qū)130的緊密程度小于封裝區(qū)120的緊密程度,當(dāng)鋰離子電池因?yàn)檫^(guò)熱、產(chǎn)生氣體等原因造成內(nèi)部壓力過(guò)大時(shí),可以通過(guò)靠近安全區(qū)130進(jìn)行泄壓排氣,避免鋰離子電池10因壓力過(guò)大而發(fā)生爆炸。
例如,請(qǐng)參閱圖2,電池包裝膜110包括第一包裝膜111及第二包裝膜112。例如,第一包裝膜及第二包裝膜為同一塊包裝膜折疊形成連接的兩塊包裝膜。例如,第一包裝膜及第二包裝膜為兩塊或多塊包裝膜的邊緣通過(guò)壓合連接形成具有收容腔能夠密封收容物體的電池包裝膜。例如,第一包裝膜111至少具有一個(gè)第一壓合邊1111,第二包裝膜112具有與第一壓合邊1111數(shù)量相同的第二壓合邊1121,每一第一壓合邊1111一一對(duì)應(yīng)一第二壓合邊1121。電池本體120密封收容于第一包裝膜111及第二包裝膜112之間,每一第一壓合邊1111和相對(duì)應(yīng)的一第二壓合邊1121壓合形成封裝邊,以使第一包裝膜111及第二包裝膜112共同密封電池本體120。
例如,在鋰離子電池的制作過(guò)程中,首先將電池本體放入電池包裝膜內(nèi),以使電池本體收容在電池包裝膜內(nèi),電池包裝膜至少具有一在壓合后形成封裝邊的第一壓合邊及第二壓合邊,在壓合前第一壓合邊和第二壓合邊之間具有開(kāi)口。然后從壓合之前的第一壓合邊和第二壓合邊之間的開(kāi)口往電池本體內(nèi)注入電解液。注入電解液完成后將第一壓合邊和第二壓合邊通過(guò)熱壓工藝壓合形成封裝邊。其中,在將第一壓合邊和第二壓合邊壓合時(shí)使用如圖3所示封裝模具30,封裝模具30包括第一壓板310和第二壓板320,第一壓板310設(shè)置有凹槽311,將第一壓板310和第二壓板320將第一壓合邊1111和第二壓合邊1121夾在里側(cè)并通過(guò)熱封工藝將第一壓合邊1111和第二壓合邊1121壓合,位于凹槽311處的第一壓合邊1111和第二壓合邊1121的封裝邊形成安全區(qū),其它封裝邊形成封裝區(qū)。由于凹槽的原因,使安全區(qū)的緊密程度小于封裝區(qū)的緊密程度,安全區(qū)的厚度大于封裝區(qū)的厚度,使安全區(qū)這部分密封的不是特別緊密,利于泄壓排氣。
例如,電池為聚合物鋰離子電池。當(dāng)然,也可以是其他鋰離子電池。
例如,電池本體包括電芯、正極耳和負(fù)極耳,正極耳和負(fù)極耳設(shè)置在電芯的同一端面上。例如,正極耳和負(fù)極耳分別設(shè)置在電芯的不同端面上。例如,為了提高電池的密封效果,正極耳和負(fù)極耳于延伸出電池包裝膜處均設(shè)有密封層,以使正極耳和負(fù)極耳除了觸點(diǎn)之外,其余部分均被密封,例如,每一第一壓合邊和相對(duì)應(yīng)的一第二壓合邊壓合設(shè)置形成封裝邊,以使第一包裝膜及第二包裝膜共同密封電池本體除去正極耳的觸點(diǎn)和負(fù)極耳的觸點(diǎn)之外的部分,且正極耳和負(fù)極耳于延伸出電池包裝膜處均設(shè)有密封層。又如,每一第一壓合邊和相對(duì)應(yīng)的一第二壓合邊壓合設(shè)置形成封裝邊,以使第一包裝膜及第二包裝膜共同密封電池本體除去正極耳的觸點(diǎn)和負(fù)極耳的觸點(diǎn)以及密封層之外的部分。
例如,第一包裝膜及第二包裝膜的組成包括金屬層以及分別位于金屬層兩側(cè)的封膠層和隔離保護(hù)層。其中,金屬層作為第一包裝膜及第二包裝膜的骨架層,封膠層和隔離保護(hù)層均復(fù)合在金屬層上。金屬層起隔絕空氣和水蒸氣,防止其進(jìn)入電池內(nèi)部的作用。例如,金屬層為鋁箔層。這樣第一包裝膜及第二包裝膜的成本低廉且可加工性能優(yōu)異。當(dāng)然,本實(shí)用新型中的金屬層并不局限于鋁箔層,亦可以是其它金屬層。例如,金屬層的厚度優(yōu)選為5~100微米,例如,金屬層的厚度為5、10、15、20、26、34、50、74、86或100微米。其中,封膠層的主要作用是,用于電池封裝時(shí)的熱封。例如,封膠層為聚烯烴層,更具體地為聚丙烯層。這樣第一包裝膜及第二包裝膜的成本低廉且可加工性能優(yōu)異。當(dāng)然,本實(shí)用新型中的封膠層并不局限于聚丙烯層,亦可以是聚乙烯層、聚氯乙烯層、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯層、尼龍層等其他封膠層。例如,封膠層的厚度優(yōu)選為5~100微米,例如,封膠層的厚度為5、10、15、20、26、34、50、74、86或100微米。其中,隔離保護(hù)層的主要作用起隔離金屬層與外界直接接觸,保護(hù)金屬層的作用。例如,隔離保護(hù)層為聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺層。這樣可以提高第一包裝膜及第二包裝膜的抗拉伸強(qiáng)度以及阻燃性能。例如,隔離保護(hù)層為超高分子量聚乙烯層。超高分子量聚乙烯(UHMWPE,ultra high molecular weight polyethylene),其分子量高達(dá)150萬(wàn)以上。采用超高分子量聚乙烯層作為隔離保護(hù)層,這樣可以提高第一包裝膜及第二包裝膜的抗拉伸強(qiáng)度以及阻燃性能。例如,隔離保護(hù)層的厚度優(yōu)選為5~100微米,例如,隔離保護(hù)層的厚度為5、10、15、20、26、34、50、74、86或100微米。
例如,請(qǐng)參閱圖4,第一壓合邊的數(shù)量為兩個(gè),對(duì)應(yīng)的,與每一第一壓合邊相匹配的第二壓合邊的數(shù)量為兩個(gè),每一第一壓合邊分別與相匹配的第二壓合邊壓合。這樣,可以方便地用同一套封裝模具形成兩個(gè)安全區(qū),更加有利于泄壓排氣。例如,兩個(gè)第一壓合邊對(duì)稱設(shè)置,相應(yīng)的兩個(gè)第二壓合邊也對(duì)稱設(shè)置,形成兩個(gè)安全區(qū)對(duì)稱設(shè)置在電池本體兩側(cè)。這樣,有利于電池本體兩邊泄壓排氣。例如,第一壓合邊的數(shù)量與第二壓合邊的數(shù)量均為四個(gè)。又如,第一壓合邊的數(shù)量與第二壓合邊的數(shù)量均為兩個(gè),一個(gè)第一壓合邊和相對(duì)應(yīng)的一個(gè)第二壓合邊壓合設(shè)置形成一個(gè)封裝邊,另一個(gè)第一壓合邊和相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)第二壓合邊壓合設(shè)置形成另一個(gè)封裝邊,第一包裝膜及第二包裝膜通過(guò)兩個(gè)第一壓合邊與兩個(gè)第二壓合邊共同密封電池本體,且兩個(gè)封裝邊提高了安全性能。
例如,封裝區(qū)和安全區(qū)由第一包裝膜及第二包裝膜,共兩塊包裝膜壓合形成具有一定厚度的封裝區(qū)和安全區(qū)。例如,封裝區(qū)的厚度為30~600微米。例如,安全區(qū)的厚度與封裝區(qū)的厚度比為1.02~1.33。例如,安全區(qū)的厚度與封裝區(qū)的厚度比為1.15。這樣,位于安全區(qū)的第一包裝膜及第二包裝膜壓合的不是太過(guò)緊密也不太過(guò)松弛,能夠有利于泄壓排氣的同時(shí),又能夠防止外界的空氣水分或其它雜質(zhì)等進(jìn)入,不影響電池包裝膜的密封效果。
例如,安全區(qū)的表面為平面。例如,安全區(qū)的表面為弧形面。例如,安全區(qū)的長(zhǎng)度為1~40毫米,例如,安全區(qū)的長(zhǎng)度度為1、5、10、15、20、26、34、40毫米。例如,安全區(qū)的寬度為0.5~5毫米,例如,安全區(qū)的寬度為0.5、1、1.4、2.1、2.5、3.2、4.4、5毫米。例如,安全區(qū)位于封裝邊的中部。這樣,設(shè)置合適形狀大小的安全區(qū)有利于泄壓排氣的同時(shí),又能夠不影響電池包裝膜的密封效果。
例如,對(duì)本實(shí)用新型中的改善后的(具有安全區(qū)的)鋰離子電池與改善前的(不具有安全區(qū)的)鋰離子電池進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)或?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證,得到結(jié)果如表1所示:
表1
從表1可以看出,采用改善后設(shè)置有安全區(qū)的鋰離子電池在短路、熱箱、針刺、重物沖擊等測(cè)試中,其抽檢合格率遠(yuǎn)大于采用改善前的未設(shè)置有安全區(qū)的電池。這說(shuō)明本實(shí)用新型所提供的鋰離子電池,可以有效提高電池的安全性能。
以上實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合,為使描述簡(jiǎn)潔,未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書記載的范圍。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。