绝缘膜以及包覆该绝缘膜的电芯结构的制作方法

文档序号:11593319阅读:237来源:国知局

本申请涉及储能器件领域,尤其涉及一种绝缘膜以及包覆该绝缘膜的电芯结构。



背景技术:

目前电芯在包覆绝缘膜时通常是采用一张或两张绝缘膜由电芯的主侧面开始包裹,包裹完毕后会在电芯的底部形成开口以及若干折叠区域,这些开口会导致电芯的底部漏出,易造成爬电距离不良,存在绝缘不良风险;而由于折叠区域的厚度与其它区域的厚度上存在区别,又会造成绝缘膜的底部不平整。

相关技术中,为了克服上述问题,通常会在电芯的底部再另外增加一片绝缘片,然而,新增的绝缘片不仅会增加底部的厚度,并且由于绝缘片自身的厚度较薄,且较为柔软,因此仍然无法有效克服底部不平整的问题。



技术实现要素:

本申请提供了一种绝缘膜以及包覆该绝缘膜的电芯结构,能够解决上述问题。

本申请的第一方面提供了一种绝缘膜,所述绝缘膜的展开状态为矩形,具有沿相互垂直的第一方向以及第二方向延伸的侧边,所述绝缘膜上具有两条第一折痕线以及两条第二折痕线,所述第一折痕线以及所述第二折痕线为虚构或呈实体状态,且均贯通所述绝缘膜相对的两个所述侧边,所述第一折痕线沿所述第一方向延伸,所述第二折痕线沿所述第二方向延伸,

所述第一折痕线被所述第二折痕线分隔为一个第一折痕段以及两个第二折痕段,两个所述第二折痕段分别位于所述第一折痕段的两侧,

所述第二折痕线被所述第一折痕线分隔为一个第三折痕段以及两个第四折痕段,两个所述第四折痕段分别位于所述第三折痕段的两侧,

所述绝缘膜被所述第一折痕线以及所述第二折痕线分隔为一个底部覆盖区、两个主侧面覆盖区、四个窄侧面覆盖区以及两个裁剪折叠区,

其中,两个所述主侧面覆盖区对称分布在所述底部覆盖区的两侧,且通过所述第一折痕段与所述主侧面覆盖区分隔,两个所述裁剪折叠区对称分布在所述底部覆盖区的两侧,且通过所述第三折痕段与所述主侧面覆盖区分隔,

四个所述窄侧面覆盖区分别分布在与所述裁剪折叠区以及所述主侧面覆盖区邻接的区域,所述窄侧面覆盖区与所述裁剪折叠区通过所述第二折痕段分隔,所述窄侧面覆盖区与所述主侧面覆盖区通过所述第四折痕段分隔,

每个所述裁剪折叠区内均具有两条切口以及两条第一斜向折痕线,两条所述切口均沿所述第一方向由所述裁剪折叠区远离所述底部覆盖区的侧边向所述底部覆盖区延伸,且两个所述切口相对于所述第一方向对称排布,所述绝缘膜在所述切口处断开,每条所述第一斜向折痕线分别由一条所述切口靠近所述底部覆盖区的一端延伸至所述裁剪折叠区与所述底部覆盖区相接的一个顶点,且两条所述第一斜向折痕线在延伸方向上彼此远离,

所述绝缘膜能够沿着所述第一折痕线、所述第二折痕线以及所述第一斜向折痕线折叠,使所述绝缘膜形成用于包裹电芯的使用状态。

优选地,本申请的第二方面提供了一种绝缘膜,所述绝缘膜的展开状态为矩形,具有沿相互垂直的第一方向以及第二方向延伸的侧边,所述绝缘膜上具有两条第一折痕线、两条第二折痕线以及两条第三折痕线,所述第一折痕线、所述第二折痕线以及所述第三折痕线为虚构或呈实体状态,且均贯通所述绝缘膜相对的两个所述侧边,所述第一折痕线以及所述第三折痕线沿所述第一方向延伸,所述第二折痕线沿所述第二方向延伸,

所述第一折痕线被所述第二折痕线分隔为一个第一折痕段以及两个第二折痕段,两个所述第二折痕段分别位于所述第一折痕段的两侧,

所述第二折痕线被所述第一折痕线以及所述第三折痕线分隔为一个第三折痕段、两个第四折痕段以及两个第五折痕段,两个所述第四折痕段分别位于所述第三折痕段的两侧,两个所述第五折痕段分别位于两个所述第四折痕段远离所述第三折痕段的一侧,

所述第三折痕线被所述第二折痕线分隔为一个第六折痕段以及两个第七折痕段,两个所述第七折痕段分别位于所述第六折痕段的两侧,

所述绝缘膜被所述第一折痕线、所述第二折痕线以及所述第三折痕线分隔为一个底部覆盖区、两个主侧面覆盖区、四个窄侧面覆盖区、两个裁剪折叠区、两个顶部主边折叠区以及四个顶部窄边折叠区,

其中,两个所述主侧面覆盖区对称分布在所述底部覆盖区的两侧,且通过所述第一折痕段与所述主侧面覆盖区分隔,两个所述裁剪折叠区对称分布在所述底部覆盖区的两侧,且通过所述第三折痕段与所述主侧面覆盖区分隔,

四个所述窄侧面覆盖区分别分布在与所述裁剪折叠区以及所述主侧面覆盖区邻接的区域,所述窄侧面覆盖区与所述裁剪折叠区通过所述第二折痕段分隔,所述窄侧面覆盖区与所述主侧面覆盖区通过所述第四折痕段分隔,

两个所述顶部主边折叠区分别分布在两个所述主侧面覆盖区远离所述底部覆盖区的一侧,且通过所述第六折痕段与所述主侧面覆盖区分隔,四个顶部窄边折叠区分别分布在四个所述窄侧面覆盖区远离所述裁剪折叠区的一侧,且通过所述第七折痕段与所述在侧面覆盖区分隔,相邻的所述顶部主边折叠区与所述顶部窄边折叠区通过所述第五折痕段分隔,

每个所述裁剪折叠区内均具有两条切口以及两条第一斜向折痕线,两条所述切口均沿所述第一方向由所述裁剪折叠区远离所述底部覆盖区的侧边向所述底部覆盖区延伸,且两个所述切口相对于所述第一方向对称排布,所述绝缘膜在所述切口处断开,每条所述第一斜向折痕线分别由一条所述切口靠近所述底部覆盖区的一端延伸至所述裁剪折叠区与所述底部覆盖区相接的一个顶点,且两条所述第一斜向折痕线在延伸方向上彼此远离,

所述绝缘膜能够沿着所述第一折痕线、所述第二折痕线、所述第三折痕线以及所述第一斜向折痕线折叠,使所述绝缘膜形成用于包裹电芯的使用状态。

优选地,位于同一所述裁剪折叠区内的两条切口之间的间距与该所述裁剪折叠区沿所述第二方向的尺寸的比值为1/3~1。

优选地,所述切口距与其临近的所述第一折痕线的距离为1~10mm。

优选地,所述切口距与其临近的所述第一折痕线的距离与该切口距所述底部覆盖区的距离相等。

优选地,两个所述裁剪折叠区内的所述切口相对于所述第一方向和/或第二方向对称分布。

优选地,所述窄侧面覆盖区以及所述裁剪折叠区沿所述第一方向的尺寸与所述底部折叠区沿所述第二方向的尺寸的比值为1/2~1。

优选地,所述顶部主边折叠区以及所述顶部窄边折叠区沿所述第二方向的尺寸为3~5mm。

优选地,相邻的所述顶部主边折叠区以及所述顶部窄边折叠区之间具有第二斜向折痕线,所述第二斜向折痕线为虚构或呈实体状态,且由临近所述底部覆盖区的顶点延伸至所述绝缘膜沿所述第一方向延伸的侧边,

所述绝缘膜能够沿着所述第二斜向折痕线折叠。

优选地,所述第二斜向折痕线位于所述顶部主边折叠区内。

本申请的第三方面提供了一种电芯结构,包括电芯以及所述的绝缘膜,所述电芯具有底面、主侧面、窄侧面以及顶面,所述绝缘膜包裹所述电芯,并形成所述使用状态,

所述使用状态中,所述底部覆盖区包裹所述底面,所述主侧面覆盖区以及所述窄侧面覆盖区均沿所述第一折痕线以及所述第二折痕线折叠,并包裹所述主侧面以及所述窄侧面,所述裁剪折叠区沿所述第一折痕线、所述第二折痕线以及所述第一斜向折痕线朝所述窄侧面方向折叠,并收拢叠放于所述窄侧面覆盖区的外侧。

本申请的第四方面提供了一种电芯结构,包括电芯以及所述的绝缘膜,所述电芯具有底面、主侧面、窄侧面以及顶面,所述绝缘膜包裹所述电芯,并形成所述使用状态,

所述使用状态中,所述底部覆盖区包裹所述底面,所述主侧面覆盖区以及所述窄侧面覆盖区均沿所述第一折痕线以及所述第二折痕线折叠,并包裹所述主侧面以及所述窄侧面,所述裁剪折叠区沿所述第一折痕线、所述第二折痕线以及所述第一斜向折痕线朝所述窄侧面方向折叠,并收拢叠放于所述窄侧面覆盖区的外侧,

所述顶部主边折叠区以及所述顶部窄边折叠区均沿所述第三折痕线朝向所述顶面折叠,并覆盖所述顶面的周缘。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果:

本申请所提供的绝缘膜以及包覆该绝缘膜的电芯结构能够使绝缘膜的底部更加平整。

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的,并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请第一个实施例所提供的绝缘膜的展开状态示意图;

图2为本申请第二个实施例所提供的绝缘膜的展开状态示意图;

图3为本申请实施例所提供的电芯结构的爆炸图;

图4为本申请实施例所提供的电芯结构在绝缘膜完成包裹裸电芯的第一步后的状态示意图;

图5为本申请实施例所提供的电芯结构在绝缘膜完成包裹裸电芯的第二步中的一个窄侧面覆盖区的折叠过程后的状态示意图;

图6为本申请实施例所提供的电芯结构在绝缘膜完成包裹裸电芯的第二步后的状态示意图;

图7为本申请实施例所提供的电芯结构在绝缘膜完成包裹裸电芯的第三步后的状态示意图;

图8为本申请实施例所提供的电芯结构在绝缘膜完成包裹裸电芯的第四步后的状态示意图。

附图标记:

1-绝缘膜;

10a-第一折痕线;

10a1-第一折痕段;

10a2-第二折痕段;

10b-第二折痕线;

10b1-第三折痕段;

10b2-第四折痕段;

10b3-第五折痕段;

10c-第三折痕线;

10c1-第六折痕段;

10c2-第七折痕段;

11-底部覆盖区;

12-主侧面覆盖区;

13-窄侧面覆盖区;

14-裁剪折叠区;

140-切口;

142-第一斜向折痕线;

144-折叠部分;

146-区域;

15-顶部主边折叠区;

150-第二斜向折痕线;

16-顶部窄边折叠区;

2-电芯;

20-底面;

21-主侧面;

22-窄侧面;

23-顶面。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的绝缘膜以及包覆该绝缘膜的电芯结构的放置状态为参照。

如图1所示,在本申请的第一个实施例中提供了一种绝缘膜1,绝缘膜1的展开状态为矩形,矩形结构的四个侧边分别沿着相互垂直的第一方向X(以下简称X方向)以及第二方向Y(以下简称Y方向)延伸。

绝缘膜1上具有两条第一折痕线10a以及两条第二折痕线10b,第一折痕线10a以及第二折痕线10b均贯通绝缘膜1相对的两个侧边,其中,第一折痕线10a沿X方向延伸,所述第二折痕线10b沿Y方向延伸。第一折痕线10a与第二折痕线10b是彼此交叉的,因此,每条第一折痕线10a均会被第二折痕线10b分隔为一个第一折痕段10a1以及两个第二折痕段10a2,两个第二折痕段10a2分别位于第一折痕段10a1的两侧,与此同时,每条第二折痕线10b也会被第一折痕线10a分隔为一个第三折痕段10b1以及两个第四折痕段10b2,两个第四折痕段10b2分别位于第三折痕段10b1的两侧,

绝缘膜1被第一折痕线10a以及第二折痕线10b分隔为九个区域,具体包括一个底部覆盖区11、两个主侧面覆盖区12、四个窄侧面覆盖区13以及两个裁剪折叠区14。

其中,底部覆盖区11基本位于绝缘膜1的中部位置,用于包裹电芯的底面,两个主侧面覆盖区12对称分布在底部覆盖区11的两侧,并通过第一折痕段10a1与底部覆盖区11分隔,分别用于包裹电芯的两个主侧面。

两个裁剪折叠区14相对于Y方向对称分布在底部覆盖区11的两侧,并通过第三折痕段10b1与底部覆盖区11进行分隔,也就是说,底部覆盖区11、主侧面覆盖区12以及裁剪折叠区14共同构成十字形结构。

四个窄侧面覆盖区13分别分布在与裁剪折叠区14以及主侧面覆盖区12相邻接的区域(即十字形相对于同等长宽的矩形的四个缺失部分)内,并且,窄侧面覆盖区13与裁剪折叠区14通过第二折痕段10a2分隔,窄侧面覆盖区13与主侧面覆盖区12通过第四折痕段10b2分隔。

每条第一斜向折痕线142分别由一条切口140靠近底部覆盖区11的一端,也就是切口140的起始端延伸至裁剪折叠区14与底部覆盖区11相接的一个顶点。裁剪折叠区14与底部覆盖区11存在两个相接的顶点,而第一斜向折痕线142在由切口140的起始端延伸的过程中是彼此远离的,而不是彼此交叉的。

如图2所示,本申请的第二个实施例也提供了一种绝缘膜1,本实施例中的绝缘膜1与第一个实施例中的绝缘膜1的区别在于:本实施例中的绝缘膜1还具有两条第三折痕线10c。两条第三折痕线10c与第一折痕线10a为平行关系,也贯通绝缘膜1的相对的两个侧边,并位于临近绝缘膜1的矩形侧边边缘的位置,从而将隔离膜1上多分隔出两个顶部主边折叠区15以及四个顶部侧边折叠区16。

此时,第二折痕线10b除了被两条第一折痕线10a分隔为一个第三折痕段10b1以及两个第四折痕段10b2之外,还被两条第三折痕线10c分隔出两个第五折痕段10b3,两个第五折痕段10b3分别位于两个第四折痕段10b2远离第三折痕段10b1的一侧,与此同时,每条第三折痕线10c也被两条第二折痕线10b分隔为一个第六折痕段10c1以及两个第七折痕段10c2,两个第七折痕段10c2分别位于第六折痕段10c1的两侧。

两个顶部主边折叠区15分别分布在两个主侧面覆盖区12远离底部覆盖区11的一侧,并通过第六折痕段10c1与主侧面覆盖区12分隔,四个顶部窄边折叠区16分别分布在四个窄侧面覆盖区13远离裁剪折叠区14的一侧,且通过第七折痕段10c2与窄侧面覆盖区13分隔,相邻的顶部主边折叠区15与顶部窄边折叠区16则通过第五折痕段10b3分隔。

本实施例中,绝缘膜1能够沿着第一折痕线10a、第二折痕线10b、第三折痕线10c以及第一斜向折痕线142进行折叠,从而包裹电芯。

下面将详细介绍上述两个实施例中的绝缘膜1的包裹电芯的过程。

如图3所示,本实施例中的电芯2与通常的电芯结构一致,具有底面20、主侧面21、窄侧面22以及顶面23。同时,绝缘膜1上的底部覆盖区11与底面20、主侧面覆盖区12与主侧面21均基本一致或稍大。

在包裹时,第一步是将电芯2的底面放在绝缘膜1的底部覆盖区11上,之后沿着分隔主侧面覆盖区12与底部覆盖区11的第一折痕线10a将主侧面覆盖区12以及窄侧面覆盖区13向上折起,主侧面覆盖区12沿着第一折痕线10a的第一折痕段10a1折起后会覆盖电芯的主侧面21,此时窄侧面覆盖区13也沿着第二折痕段10a2向上折起,从而使绝缘膜1整体截面呈U形。对于第二个实施例中的绝缘膜1,此时顶部主边折叠区15以及顶部窄边折叠区16的高度将超过顶面23(参见图4)。

一般情况下,顶部主边折叠区15以及顶部窄边折叠区16沿Y方向的尺寸为3~5mm,在折叠后超出顶面23的尺寸较为合适。

第二步是分别将四个窄侧面覆盖区13沿着第二折痕线10b朝向窄侧面22折叠,并包裹窄侧面22。对于第二个实施例中的绝缘膜1,在此过程中顶部主边折叠区15以及顶部窄边折叠区16也会沿着第二折痕线10b的第五折痕段10b3进行折叠,并随各自连接的主侧面覆盖区12或者窄侧面覆盖区13移动至电芯2的顶面23相应的一侧。

由于是两个窄侧面覆盖区13包裹一个窄侧面22,因此窄侧面覆盖区13在窄侧面22的宽度方向(即电芯2的厚度方向)的尺寸不必与窄侧面22一致,只需要保证两个窄侧面覆盖区13能够共同覆盖窄侧面22即可。在这种情况下,窄侧面覆盖区13以及裁剪折叠区14上沿X方向的尺寸与底部折叠区沿Y方向尺寸的比值可以处于1/2~1范围内。根据比值的不同,两个窄侧面覆盖区13的交叉覆盖范围会出现变化。

在对每个窄侧面覆盖区13进行折叠时,由于切口140的存在,位于裁剪折叠区14内并与该窄侧面覆盖区13相连接的折叠部分144将能够沿着第一折痕线10a的第二折痕段10a2以及第一斜向折痕线142同步进行折叠,使该部分覆盖在裁剪折叠区14位于两个切口140以及两个第一斜向折痕线之间的区域146上(参见图5)。

在完成全部的四个窄侧面覆盖区13的折叠后,裁剪折叠区14内除了区域146之外,其它部分均已经折叠在该区域146上(参见图6)。

如图1和图2所示,切口140距与其临近的第一折痕线10a的距离对折叠部分144在Y方向上的尺寸,即折叠部分144的宽度会产生影响,一般情况下,切口140距与其临近的第一折痕线10a的距离保持在1~10mm范围内,以便于折叠。

同时,位于同一裁剪折叠区14内的两条切口140之间的间距会影响区域146与裁剪折叠区14与的比值,也就是随窄侧面覆盖区13一起折叠的折叠部分144的相对大小。根据不同的工艺,两条切口140之间的间距与该裁剪折叠区14沿Y方向的尺寸的比值可在1/3~1范围内进行调整。在最优选的方案中,切口140距与其临近的第一折痕线10a的距离与该切口140距底部覆盖区11的距离相等,此时第一斜向折痕线142将同时与第一折痕线10a以及第二折痕线10b呈45°夹角,也就是处于角平分线的位置。

当然,为了使电芯2的两个窄侧面22的包裹结构一致,两个裁剪折叠区14内的切口140最好相对于X方向以及Y方向均对称分布。

第三步是将两个裁剪折叠区14沿第二折痕线10b的第三折痕段10b1向上折起,使其收拢叠放在窄侧面覆盖区13的外侧,形成图7所示结构。对于第一个实施例中的绝缘膜1,至此便完成折叠,形成最终的使用状态,但对于第二个实施例中的绝缘膜1,还将进行下列步骤:

第四步是将顶部主边折叠区15沿着第三折痕线10c的第六折痕段10c1向下弯折,同时将顶部窄边折叠区16沿着第三折痕线10c的第七折痕段10c2向下弯折,从而覆盖顶面23的周缘(参见图8)。

在包裹过程中,为了防止干涉,可以将顶部主边折叠区15与顶部窄边折叠区16之间的第五折痕段10b3裁断,从而使顶部主边折叠区15与顶部窄边折叠区16相互独立,互不影响。但该方案会增加工艺步骤。

较为优选的方案是在相邻的顶部主边折叠区15以及顶部窄边折叠区16之间设置第二斜向折痕线150,第二斜向折痕线150由临近底部覆盖区11的顶点延伸至绝缘膜1沿X方向延伸的侧边,绝缘膜1能够沿着第二斜向折痕线150折叠(参见图7),从而避免顶部主边折叠区15与顶部窄边折叠区16之间干涉。

通常情况下,顶部主边折叠区15沿X方向的尺寸会远大于顶部窄边折叠区16的沿X方向的尺寸,因此顶部窄边折叠区16不宜进行太多次数的折叠。在这种情况下,第二斜向折痕线150最好位于顶部主边折叠区15内。至此完成绝缘膜1的折叠包裹过程,形成使用状态(参见图2)。

需要注意的是,本申请实施例当中的第一折痕线10a、第二折痕线10b、第三折痕线10c、第一斜向折痕线142以及第二斜向折痕线150可以在隔离膜进行折叠之前便预先刻划好,例如形成标识线或者薄弱区等实体状态,然而,也可以在折叠之前不对隔离膜进行任何形式的处理,而仅在折叠过程中依照虚构的折痕线进行相应折叠,并最终形成该使用状态。

之后在电芯2的顶部贴上顶贴片3,完成电芯2的全部绝缘包裹结构(参见图3)。

本申请实施例所提供的绝缘膜1处于使用状态下时底部仅包含一层底部覆盖区11,因此不但厚度较低,同时也更加平整。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化,基于本申请所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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