一种绝缘件、电芯、电池及用电装置制造方法及图纸

技术编号:33139280 阅读:15 留言:0更新日期:2022-04-22 13:48
本申请提供一种绝缘件、电芯、电池及用电装置,涉及电池技术领域。绝缘件包括用于贴合裸电芯的大面的缓冲膜,缓冲膜采用第一材料制成;用于贴合裸电芯的侧面的侧面膜;用于贴合裸电芯的底部的底面膜;用于与顶支架热熔的顶面膜;侧面膜、底面膜和顶面膜采用第二材料制成,且第一材料的压缩量大于第二材料的压缩量。采用第一材料制成的缓冲膜能够对裸电芯的膨胀起到缓冲和限定作用,避免裸电芯在膨胀后直接挤压壳体。进一步提高在充放电过程中电芯主体的受力均匀性,改善电芯充满界面及电芯循环寿命。采用压缩量较小的第二材料制备侧面膜、底面膜和顶面膜,有利于提高其热熔效果。有利于提高其热熔效果。有利于提高其热熔效果。

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘件、电芯、电池及用电装置


[0001]本申请涉及电池
,具体而言,涉及一种绝缘件、电芯、电池及用电装置。

技术介绍

[0002]锂离子电池有着体积能量密度和质量能量密度高、寿命长、自放电低以及环保等优点,广泛应用在移动通讯设备、笔记本电脑等便携式电子设备、及其电动汽车等领域。
[0003]电池在循环过程中,正负极极片在发生膨胀和收缩,且随着循环进行,正极颗粒易破碎,形成较高的厚度膨胀,而负极随着SEI膜的不断修复,石墨颗粒的膨松,也产生非常大的厚度膨胀。不同的正负极材料会略有差别,以三元材料和人造石墨为例,通常情况下在整个循环过程中正极厚度膨胀在12~18%,阳极在25~30%左右。如此高的厚度反弹最终导致电池壳体变形膨胀,行业通俗形容为“鼓肚子”。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题,本申请提供一种绝缘件、电芯、电池及用电装置,能够改善电芯在使用过程中的膨胀变形。
[0005]第一方面,本申请实施例提供一种绝缘件,用于包覆裸电芯,以隔绝裸电芯和壳体,其包括:用于贴合裸电芯的大面的缓冲膜,缓冲膜采用第一材料制成;用于贴合裸电芯的侧面的侧面膜;用于贴合裸电芯的底部的底面膜;用于与顶支架热熔的顶面膜;侧面膜、底面膜和顶面膜采用第二材料制成,且第一材料的压缩量大于第二材料的压缩量。
[0006]本申请实施例的技术方案中,用于贴合裸电芯的大面的缓冲膜能够对裸电芯的膨胀起到缓冲和限定作用,改善裸电芯在使用过程中因极片变厚带来的膨胀力增长,避免裸电芯在膨胀后直接挤压壳体。进一步提高在充放电过程中电芯主体的受力均匀性,改善电芯充满界面及电芯循环寿命。相较于缓冲膜,侧面膜、底面膜和顶面膜不需要具有缓冲作用,而需要通过热熔实现稳定连接,防止缓冲件相较于裸电芯发生位移或脱落。采用压缩量较小的第二材料制备侧面膜、底面膜和顶面膜,有利于提高其热熔效果。
[0007]在一些实施例中,使第一材料发生形变的作用力大小为0.001~0.5MPa。在电芯充放电过程中,电芯的膨胀力一般为0.001~0.5MPa,当第一材料发生形变的作用力大小为0.001~0.5MPa时,缓冲膜能够在电芯的膨胀力的挤压下发生形变。
[0008]在一些实施例中,在作用力下,第一材料的压缩量为1~99%。缓冲膜被挤压发生形变后,裸电芯的膨胀部分能够占据缓冲膜被挤压的空间。缓冲膜的压缩量为1~99%,能够满足裸电芯的需求。
[0009]在一些实施例中,第一材料为气凝胶、发泡材料或橡胶。气凝胶、发泡材料或橡胶均具有较好的弹性和回弹性。
[0010]在一些实施例中,第一材料为乙烯

醋酸乙烯酯共聚物、发泡聚氨酯、发泡聚丙烯、发泡聚乙烯、丁苯橡胶、顺丁橡胶或二氧化硅气凝胶。乙烯

醋酸乙烯酯共聚物、发泡聚氨酯、发泡聚丙烯、发泡聚乙烯、丁苯橡胶、顺丁橡胶或二氧化硅气凝胶均具有较好的弹性和
回弹性。
[0011]在一些实施例中,第二材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯或聚丙烯。聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯或聚丙烯均具有较好的延展性和热熔性。
[0012]在一些实施例中,缓冲膜的厚度为裸电芯的厚度的0.05~60%。由于本申请的绝缘件也需要封装在壳体内,当缓冲膜的厚度为裸电芯的厚度的0.05~60%时,缓冲膜既能够提供足够的缓冲效果,电芯还能保持较高的能量密度。
[0013]在一些实施例中,缓冲膜的厚度为0.05~6mm,侧面膜、底面膜和顶面膜的厚度为0.05~1mm。缓冲膜的厚度为0.05~6mm时,可以满足裸电芯的缓冲需求;侧面膜、底面膜和顶面膜的厚度为0.05~1mm时,可以满足热熔需求。
[0014]在一些实施例中,绝缘件包括两个缓冲膜,每个缓冲膜的两个相对的第一侧边分别连接有侧面膜,每个缓冲膜的两个相对的第二侧边分别连接有底面膜和顶面膜。缓冲膜、侧面膜、底面膜和顶面膜是一体结构,使整个绝缘件稳定的贴合在裸电芯的表面,形成的绝缘膜不易相对于裸电芯发生位移。
[0015]在一些实施例中,缓冲膜在靠近顶面膜的一端设置有加厚的斜角结构,斜角结构用于填充裸电芯的削薄区与缓冲膜之间的空隙,且斜角结构也采用第一材料制成。斜角结构和缓冲膜配合能够实现裸电芯大面主体区域和削薄区区域的均匀受力,避免因削薄区与大面主体区域受力不均而引发得极化差异,导致削薄区析锂,恶化电芯寿命。
[0016]在一些实施例中,斜角结构具有与削薄区配合的斜面,斜面与缓冲膜的角度为0.1~80
°
。当斜面与缓冲膜的角度为0.1~80
°
时,斜角结构能够与削薄区实现较好的配合,以使裸电芯大面主体区域和削薄区区域的均匀受力。
[0017]在一些实施例中,缓冲膜具有多个第一通孔。第一通孔能够改善电芯吸收电解液效果和电解液浸润效果。
[0018]在一些实施例中,第一通孔的直径为0.1~30mm。当第一通孔的直径为0.1~30mm时,有利于裸电芯的电解液浸润效果和受力均匀。
[0019]在一些实施例中,侧面膜和底面膜具有多个第二通孔。第二通孔能够改善电芯吸收电解液效果和电解液浸润效果。
[0020]第二方面,本申请提供一种电芯,其包括上述的绝缘件。
[0021]第三方面,本申请提供一种电池,其包括上述的电芯。
[0022]第四方面,本申请提供一种用电装置,其包括上述的电芯,电芯用于提供电能。
[0023]上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
[0025]图1为本申请一些实施例中的一种车辆的简易示意图;

连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或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实施例中的具体含义。
[0045]目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
[0046]本申请专利技术人发现,电池在循环过程中,正负极极片在发生膨胀和收缩,且随着循环进行,正极颗粒易破碎,形成较高的厚度膨胀本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绝缘件(400),所述绝缘件(400)用于包覆裸电芯(20),以隔绝裸电芯(20)和壳体(500),其特征在于,所述绝缘件(400)包括:用于贴合所述裸电芯(20)的大面的缓冲膜(410),所述缓冲膜(410)采用第一材料制成;用于贴合所述裸电芯(20)的侧面的侧面膜(420);用于贴合所述裸电芯(20)的底部的底面膜(430);用于与顶支架热熔的顶面膜(440);所述侧面膜(420)、所述底面膜(430)和所述顶面膜(440)采用第二材料制成;所述第一材料的压缩量大于所述第二材料的压缩量。2.根据权利要求1所述的绝缘件(400),其特征在于,使所述第一材料发生形变的作用力大小为0.001~0.5MPa。3.根据权利要求2所述的绝缘件(400),其特征在于,在所述作用力下,所述第一材料的压缩量为1~99%。4.根据权利要求1所述的绝缘件(400),其特征在于,所述第一材料为气凝胶、发泡材料或橡胶。5.根据权利要求1所述的绝缘件(400),其特征在于,所述第一材料为乙烯

醋酸乙烯酯共聚物、发泡聚氨酯、发泡聚丙烯、发泡聚乙烯、丁苯橡胶、顺丁橡胶或二氧化硅气凝胶。6.根据权利要求1所述的绝缘件(400),其特征在于,所述第二材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯或聚丙烯。7.根据权利要求1所述的绝缘件(400),其特征在于,所述缓冲膜(410)的厚度为所述裸电芯(20)的厚度的0.05~60%。8.根据权利要求1所述的绝缘件(400),其特征在于,所述缓冲膜(410)的厚度为0.05~6mm,所述侧面膜(420)、所述底面膜(430)和所述顶面膜(440)的厚度为0.05~1mm。9.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:张涛何建福刘倩崔陈孙雪阳叶永煌
申请(专利权)人:宁德时代新能源科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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