电池单元的制作方法

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种电池单元。

背景技术：

现有的软包装的二次电池中，包装袋(通常是由铝塑膜制成)在封装边的边缘会露出铝塑膜中的金属层断面，金属层断面裸露有导致电器元件短路的风险，且金属层断面暴露在空气中容易被腐蚀，存在安全质量问题。

在现有技术中，通常采用绝缘胶带粘贴包裹封装边断面层，但是绝缘胶带需要特定的结构设计，占用二次电池的空间，降低能量密度，同时绝缘胶带需要的物料多，生产效益低。另外，二次电池需要与电路板连接以形成电池单元，但是电路板占用的空间较大，进一步降低了电池单元的能量密度。

技术实现要素：

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电池单元，其能提高电池单元的安全性能和能量密度，简化制备工艺。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电池单元，其包括电池和电路板组件。电池包括包装袋以及收容于包装袋的电极组件。包装袋具有主体和顶封边，电极组件收容于主体内，顶封边与主体相连并设置在主体沿前后方向的前方，且电极组件的电极端子从顶封边内穿出。电路板组件连接于电极组件的电极端子，且设置于顶封边的上表面和主体的前端面围成的收容空间。所述电池单元还包括第一绝缘胶，第一绝缘胶至少覆盖主体的前端面、顶封边的上表面以及顶封边的断面。

本发明的有益效果如下：

在根据本发明的电池单元中，电路板组件可以设置到顶封边的上表面和主体的前端面围成的收容空间，从而节省空间，提高电池单元的能量密度。由于第一绝缘胶覆盖顶封边的断面，因此可以实现顶封边的绝缘，同时，由于第一绝缘胶还覆盖顶封边的上表面和主体的前端面，因此，当电池单元受到冲击时，第一绝缘胶可以避免包装袋在电路板组件的挤压下破损，防止电池短路，提高电池单元的安全性能。另外，第一绝缘胶可通过喷涂、刷涂或点胶的方式设置到包装袋上，工艺简单，且占用的空间小，进一步提高电池单元的能量密度。

附图说明

图1为根据本发明的电池单元的俯视图。

图2为图1沿线a-a作出的剖视图。

图3为图2中虚线框部分的放大图。

图4为图3中的电池的示意图。

图5为根据本发明的电池单元的分解图。

图6为根据本发明的电池单元的电池的示意图。

图7为图6的电池的剖视图。

图8为图7中虚线框部分的放大图。

图9为根据本发明的电池单元的电池的包装袋的示意图。

图10为根据本发明的电池单元的电池在涂胶前的右视图。

图11为根据本发明的电池单元的电池在涂胶后的右视图。

图12为根据本发明的电池单元的电池在涂胶前的左视图。

图13为根据本发明的电池单元的电池在涂胶后的左视图。

图14为根据本发明的电池单元的电池在涂胶前的俯视图。

图15为根据本发明的电池单元的电池在涂胶后的俯视图。

图16为根据本发明的电池单元的电池在涂胶前的仰视图。

图17为根据本发明的电池单元的电池在涂胶后的仰视图。

图18为根据本发明的电池单元的电池在涂胶前的后视图。

图19为根据本发明的电池单元的电池在涂胶后的后视图。

图20为根据本发明的电池单元的电池在涂胶前的前视图。

图21为根据本发明的电池单元的电池在涂胶后的前视图。

其中，附图标记说明如下：

1电池1132第二折边

11包装袋12电极组件

111主体121电极端子

1111前端面2电路板组件

1112侧面3第一绝缘胶

1113顶面4第二绝缘胶

1114后端面5绝缘胶带

1115底面f包装膜

112顶封边f1内融合层

1121上表面f2外绝缘层

1122断面f3金属层

1123下表面x前后方向

113侧封边y左右方向

1131第一折边z上下方向

具体实施方式

下面参照附图来详细说明本发明的电池单元。

参照图1至图21，根据本发明的电池单元，包括电池1和电路板组件2。电池1包括包装袋11以及收容于包装袋11的电极组件12。包装袋11具有主体111和顶封边112，电极组件12收容于主体111内，顶封边112与主体111相连并设置在主体111沿前后方向x的前方，且电极组件12的电极端子121从顶封边112内穿出。电路板组件2连接于电极组件12的电极端子121，且设置于顶封边112的上表面1121和主体111的前端面1111围成的收容空间。所述电池单元还包括第一绝缘胶3，第一绝缘胶3至少覆盖主体111的前端面1111、顶封边112的上表面1121以及顶封边112的断面1122。

电极组件12还包括正极极片、负极极片以及将正极极片和负极极片隔开的隔膜。正极极片、负极极片和隔膜可以卷绕在一起形成卷绕式的电极组件12，也可以依次层叠并形成叠片式的电极组件12。电极组件12的电极端子121可为两个，分别连接于正极极片和负极极片。电极端子121穿出到包装袋11外以实现电极组件12与电路板组件2的电连接。包装袋11内还收容有电解液。

电路板组件2可包括印制电路板，且电极端子121与印制电路板电连接。

包装袋11可由上下两层包装膜f密封连接而成。在一实施例中，参照图9，可在一层包装膜f上冲压出一个凹坑，然后将电极组件12放入到凹坑内，最后将两层包装膜f在凹坑的周缘密封连接以形成包装袋11。两层包装膜f围绕在电极组件12周围的部分即为包装袋11的主体111，两层包装膜f密封连接以将所述凹坑封闭的部分即为封装边(其中，位于主体前方并供电极端子121穿过的封装边即为顶封边112)。在替代的实施例中，两层包装膜f均可冲压有凹坑。

两层包装膜f可由一张包装膜对折而成，也可为独立的两张包装膜。

包装膜f具有内融合层f1、外绝缘层f2以及位于内融合层f1和外绝缘层f2之间的金属层f3。内融合层f1可为聚丙烯，外绝缘层f2可为尼龙，金属层f3可为铝箔。通过热压，两层包装膜的内融合层f1融合在一起，从而实现密封连接。包装膜f在形成包装袋11的过程中需要经过冲坑、裁切的处理工艺，因此，包装膜f密封连接后形成的封装边(例如顶封边112和后述的侧封边113)的边缘处(例如顶封边112的断面1122)会裸露出金属层f3，金属层f3容易与其它元件连通并导致短路，因此封装边的边缘需要作绝缘处理。

由于包装袋11的主体111需要收容电极组件12，因此主体111在上下方向z上会相对于顶封边112凸出，从而形成前端面1111、侧面1112和顶面1113。

在根据本发明的电池单元中，电路板组件2可以设置到顶封边112的上表面1121和主体111的前端面1111围成的收容空间，从而节省空间，提高电池单元的能量密度。由于第一绝缘胶3覆盖顶封边112的断面1122，因此可以实现顶封边112的绝缘(也就是避免金属层f3外露)，同时，由于第一绝缘胶3还覆盖顶封边112的上表面1121和主体111的前端面1111，因此，当电池单元受到冲击时，第一绝缘胶3可以避免包装袋11在电路板组件2的挤压下破损，防止电池1短路，提高电池单元的安全性能。另外，第一绝缘胶3可通过喷涂、刷涂或点胶的方式设置到包装袋11上，工艺简单，且占用的空间小，进一步提高电池单元的能量密度。

第一绝缘胶3还可覆盖顶封边112的下表面1123。

电极组件12的电极端子121伸出包装袋11的部分回折并固定于电路板组件2。电极端子121回折可以节省空间，提高电池单元的能量密度。装配电池1和电路板组件2时，可直接将电路板组件2设置到电池1沿前后方向x的前方并与电极端子121固定连接，然后回折电极端子121以将电路板组件2翻转到顶封边112的上表面1121和主体111的前端面1111围成的收容空间。

第一绝缘胶3的厚度可为0.03mm-2mm，优选0.1mm-0.3mm。由于第一绝缘胶3需要保护包装袋11(顶封边112的上表面1121和主体111的前端面1111)，容易受到电路板组件2的冲击力，因此需要较大的厚度，以有效地将电路板组件2和包装袋11绝缘隔开。

包装袋11还具有两个侧封边113，与主体111相连并设置在主体111沿左右方向y的两侧，且各侧封边113弯折并固定于主体111的侧面1112；所述电池单元还包括两层第二绝缘胶4，分别设置在主体111的沿左右方向y的两侧，且各第二绝缘胶4至少覆盖对应侧封边113以及主体111的侧面1112外露的部分。所述两个侧封边113即为前述两层包装膜f所形成的封装边中的两个，为了提高电池1的能量密度，因此通常将侧封边113弯折并固定到主体111的侧面1112。

由于第二绝缘胶4同时覆盖主体111的侧面1112和侧封边113外露的部分，因此，第二绝缘胶4在实现侧封边113的绝缘的同时，还能提高侧封边113的固定强度，防止侧封边113在电池单元震荡时张开，提高电池单元的安全性能。

另外，通常使用的包装袋11都是由一张包装膜f对折而成，此时，侧封边113沿前后方向x的后端既是包装膜f的对折处，又需要弯折主体111的侧面1112上，因此，弯折的交界处容易破损，导致金属层f3露出，甚至会造成漏液。由于第二绝缘胶4覆盖侧封边113沿前后方向x的后端，因此可以达到绝缘和密封的目的，防止金属层f3裸露。优选地，各第二绝缘胶4还延伸到主体111的后端面1114上，以覆盖主体111的后端面1114沿左右方向y的两端，这样可以进一步提高第二绝缘胶4的绝缘效果，保护所述弯折的交界处。进一步地，各第二绝缘胶4延伸并连为一体，且完全覆盖主体111的后端面1114，这样可以扩大第二绝缘胶4的覆盖范围，提高第二绝缘胶4的粘接强度和密封效果，增强主体111的后端面1114的绝缘效果。

各第二绝缘胶4还可延伸到主体111的顶面1113上，以覆盖主体111的顶面1113沿左右方向y的两端。这样可以扩大第二绝缘胶4的覆盖范围，提高第二绝缘胶4的粘接强度和密封效果。进一步地，两层第二绝缘胶4延伸并连为一体，且完全覆盖主体111的顶面1113以及主体111的底面1115(当然也可以仅覆盖主体111的顶面1113或主体111的底面1115)。这样，包装袋11所有外露的表面上均涂覆有绝缘胶，从而提高包装袋11的绝缘性和密封性。

第二绝缘胶4的厚度为0.02mm-0.5mm，优选为0.05mm-0.15mm。第二绝缘胶4的主要的作用是实现侧封边113的绝缘，受到外部的冲击力较小，因此，相对于第一绝缘胶3可以具有较小的厚度，从而节省空间，提高电池单元的能量密度。

侧封边113可采用不同的弯折结构。例如，在一实施例中，各侧封边113为单层结构。当然，在另一实施例中，参照图6至图8，各侧封边113弯折为第一折边1131和第二折边1132，且具有自由端的第一折边1131夹持第二折边1132和主体111的侧面1112之间。由于侧封边113露出金属层f的部分位于第一折边1131的自由端上，而第一折边1131又夹持第二折边1132和主体111的侧面1112之间，因此，这种双层结构可以进一步提高侧封边113的绝缘效果。

下面详述一种电池单元的成型方案。

1)首先，固定电池1(是指完成折边等前序工艺的二次电池)，调整喷枪位置，使其喷射的方向垂直于(当然，也可为其它的角度)主体111的左侧面1112，然后喷枪喷胶并沿着前后方向x移动，从而在包装袋11的侧封边113以及主体111的侧面1112外露的部分涂覆绝缘胶水(如图13所示)；

2)调整喷枪位置(也可调整电池1位置)，使喷枪的喷射的方向垂直于主体111的顶面1113，然后，喷枪沿着顶面1113的左端沿前后方向x向前移动并涂覆绝缘胶水；当喷枪移动到顶封边112的断面1122所在的边界时，沿左右方向y移动并在顶封边112的上表面1121涂覆绝缘胶水；当喷枪移动到顶封边112的右端时，再沿前后方向x向后移动并涂覆绝缘胶水(如图15所示)，其中，在顶封边112的上表面1121涂覆绝缘胶水时，可适当增大喷胶量；

3)调整喷枪位置，使其喷射的方向垂直于主体111的右侧面1112，然后喷枪喷胶并沿着前后方向x移动，从而在包装袋11的侧封边113以及主体111的侧面1111外露的部分涂覆绝缘胶水(如图11所示)；

4)调整喷枪位置，使喷枪的喷射的方向垂直于顶封边112的下表面1123，同时，喷枪的喷射的范围覆盖断面1122所在的边界，然后沿左右方向y移动并涂覆绝缘胶水(如图17所示)；

5)调整喷枪位置，使喷枪的喷射的方向垂直于主体111的后端面1114，然后沿左右方向y移动并在两个侧封边113沿前后方向x的后端以及后端面1114沿左右方向y的两端涂覆绝缘胶水(如图19所示)；

6)调整喷枪位置，使喷枪的喷射的方向垂直于主体111的前端面1111，同时，喷枪的喷射的范围覆盖顶封边112的断面1122，然后喷枪沿左右方向y移动并在主体111的前端面1111和顶封边112的断面1122涂覆绝缘胶水；

7)涂覆的绝缘胶水固化后形成第一绝缘胶3和第二绝缘胶4；

8)将电极组件12的电极端子121焊接到电路板组件2，然后弯折电极端子121以将电路板组件2回卷到顶封边112的上表面1121和主体111的前端面1111围成的收容空间。

可替代地，涂胶的方式也可以采用刷涂或点胶的方式，涂胶或点胶的顺序可依需求设定，而不限于上述的步骤。

由于电池单元的第一绝缘胶3和第二绝缘胶4覆盖的范围大，因此所需要的涂胶工艺简单，绝缘的效果好。同时，在涂胶过程中，定位简单，受误差影响小。