电池及电池组的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池及电池组。


背景技术：

2.相关技术中，电芯的外侧可以包覆有绝缘膜，以此实现电芯与电池壳体之间的绝缘。但是，由于绝缘膜的包覆方式限制，绝缘膜容易出现绝缘失效的风险。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种电池及电池组，以改善电池的使用性能。
4.根据本实用新型的第一个方面，提供了一种电池，包括电芯和绝缘膜，绝缘膜包覆电芯，电芯包括多个相叠置的堆叠部，堆叠部包括相叠置的正极极片和负极极片，绝缘膜包括相对设置的第一端和第二端，电芯包括相对设置的两个第一表面，第一端和第二端位于一个第一表面上，绝缘膜覆盖第一端，且第二端位于绝缘膜的外侧；
5.其中，第一表面垂直于正极极片的大表面。
6.本实用新型实施例的电池包括电芯和绝缘膜，绝缘膜包覆电芯，以此实现对电芯的绝缘保护。而电芯可以由多个相叠置的堆叠部组成，堆叠部包括相叠置的正极极片和负极极片，而绝缘膜的第一端和第二端位于电芯的一个第一表面上，并且绝缘膜覆盖第一端，而第二端位于绝缘膜的外侧，从而可以保证绝缘膜可靠覆盖于电芯上，以此实现对电芯的可靠绝缘保护，并且可以避免电芯内部发生析锂时会使得电芯与其他导电结构出现误接触，以此保证电池的安全使用性能。
7.根据本实用新型的第二个方面，提供了一种电池组，包括上述的电池。
8.本实用新型实施例的电池组包括电池，电池包括电芯和绝缘膜，绝缘膜包覆电芯，以此实现对电芯的绝缘保护。而电芯可以由多个相叠置的堆叠部组成，堆叠部包括相叠置的正极极片和负极极片，而绝缘膜的第一端和第二端位于电芯的一个第一表面上，并且绝缘膜覆盖第一端，而第二端位于绝缘膜的外侧，从而可以保证绝缘膜可靠覆盖于电芯上，以此实现对电芯的可靠绝缘保护，并且可以避免电芯内部发生析锂时会使得电芯与其他导电结构出现误接触，以此保证电池组的安全使用性能。
附图说明
9.为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。
10.其中：
11.图1是根据第一个示例性实施方式示出的一种电池的结构示意图；
12.图2是根据第二个示例性实施方式示出的一种电池的结构示意图；
13.图3是根据第三个示例性实施方式示出的一种电池的结构示意图；
14.图4是根据一示例性实施方式示出的一种电池的电芯的部分结构示意图；
15.图5是根据一示例性实施方式示出的一种电池的堆叠部的结构示意图。
16.附图标记说明如下：
17.10、电芯；11、正极极片；12、负极极片；13、隔膜；14、第一表面；15、第二表面；16、第三表面；17、电芯主体；18、极耳部；20、绝缘膜；21、第一端；22、第二端；30、收边部；31、第一自由端；32、第二自由端。
具体实施方式
18.下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。
19.在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
20.除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
21.进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
22.本实用新型的一个实施例提供了一种电池，请参考图1至图5，电池包括电芯10和绝缘膜20，绝缘膜20包覆电芯10，电芯10包括多个相叠置的堆叠部，堆叠部包括相叠置的正极极片11和负极极片12，绝缘膜20包括相对设置的第一端21和第二端22，电芯10包括相对设置的两个第一表面14，第一端21和第二端22位于一个第一表面14上，绝缘膜20覆盖第一端21，且第二端22位于绝缘膜20的外侧；其中，第一表面14垂直于正极极片11的大表面。
23.本实用新型一个实施例的电池包括电芯10和绝缘膜20，绝缘膜20包覆电芯10，以此实现对电芯10的绝缘保护。而电芯10可以由多个相叠置的堆叠部组成，堆叠部包括相叠置的正极极片11和负极极片12，而绝缘膜20的第一端21和第二端22位于电芯10的一个第一表面14上，并且绝缘膜20覆盖第一端21，而第二端22位于绝缘膜20的外侧，从而可以保证绝缘膜20可靠覆盖于电芯10上，以此实现对电芯10的可靠绝缘保护，并且可以避免电芯10内部发生析锂时会使得电芯10与其他导电结构出现误接触，以此保证电池的安全使用性能。
24.需要说明的是，电池还可以包括电池壳体，电芯10设置于电池壳体内，而电芯10在
长时间充放电过程中可能会出现析锂，而本实施例中，绝缘膜20可靠包覆电芯10，由于可以避免正极极片11和负极极片12内部析锂导致与电池壳体短路的风险，从而提高了电池的安全使用性能。
25.绝缘膜20包括相对设置的第一端21和第二端22，第一端21和第二端22可以认为是绝缘膜20的两个自由端，而绝缘膜20覆盖第一端21，且第二端22位于绝缘膜20的外侧，即可以理解为在利用绝缘膜20对电芯10进行包覆过程中，可以使得第一端21首先包覆于电芯10上，然后缠绕电芯10，并且使得绝缘膜20覆盖第一端21，从而使得第二端22作为了绝缘膜20缠绕的终止端，由此可以使得绝缘膜20可靠包覆电芯10。结合图3所示，第一端21采用虚线示出，以此表示绝缘膜20覆盖第一端21，而第二端22外露显示，以此表示第二端22位于绝缘膜20的外侧。第一端21和第二端22均位于电芯10的一个第一表面14上。
26.在一个实施例中，堆叠部还包括隔膜13，隔膜13位于正极极片11和负极极片12之间，以此通过隔膜13实现对正极极片11和负极极片12的绝缘隔离，从而保证电芯10实现充电和放电。
27.结合图5所示，堆叠部可以包括正极极片11、负极极片12以及隔膜13，正极极片11和负极极片12分别位于隔膜13的相对两侧，从而形成了一个堆叠部。
28.需要说明的是，电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。
29.电池为叠片式电池，不仅成组方便，且可以加工得到长度较长的电池。具体的，电芯10为叠片式电芯，电芯10具有相互层叠的正极极片11、负极极片12以及隔膜13，从而使得多对正极极片11和负极极片12堆叠形成叠片式电芯，如图5所示的堆叠部可以多个相叠置，以此形成叠片式电芯。
30.可选的，电池可以为卷绕式电池，即将正极极片11、负极极片12以及隔膜13进行卷绕，得到卷绕式电芯，此时，正极极片11、负极极片12以及隔膜13均可以为一个整体，而在卷绕得到电芯之后通过压扁可以得到多个堆叠部，此时，相邻堆叠部的正极极片11相连接，负极极片12相连接，隔膜13相连接。
31.在一个实施例中，电芯10还包括相对设置的两个第二表面15，两个第一表面14连接两个第二表面15，第二表面15平行于正极极片11的大表面；其中，绝缘膜20包覆两个第一表面14以及两个第二表面15的至少部分，以此实现对电芯10周向的可靠保护，避免电芯10与电池壳体发生电连接，从而保证电池的安全使用性能。
32.多个堆叠部相堆叠，从而形成了电芯10，沿着堆叠部的堆叠方向，电芯10形成了相对的两个第一表面14，而沿着垂直于堆叠部的堆叠方向，电芯10形成了相对的两个第二表面15，此时，第一表面14垂直于正极极片11和负极极片12的大表面，而第二表面15平行于正极极片11和负极极片12的大表面。
33.绝缘膜20可以包覆两个第一表面14以及两个第二表面15的全部，或者，绝缘膜20可以包覆两个第一表面14以及两个第二表面15的部分。
34.在一个实施例中，如图4所示，第一表面14的面积小于第二表面15的面积，而绝缘膜20的第一端21和第二端22位于一个第一表面14上，从而可以避免绝缘膜20相叠置的部分影响电芯10大表面的平整度，因此可以保证电芯对于电池壳体的有效空间利用率，以此提升电池的能力密度。
35.需要说明的是，第一表面14的面积小于第二表面15的面积，即第一表面14为电芯10的小表面，而第二表面15为电芯10的大表面，相比于将第一端21和第二端22设置于大表面上，将第一端21和第二端22设置于小表面上，可以避免大表面平整度降低的问题，并且可以提高电芯10的空间利用率，进一步的，在电池进行成组堆叠时，电池大表面相对设置而由于电芯大表面平整度较高可以避免电池壳体局部变形而影响电池大面堆叠，降低电池组整体空间利用率的问题出现。
36.在某些实施例中，不排除第一表面14的面积可以大于第二表面15的面积。
37.在一个实施例中，如图3和图4所示，电芯10包括电芯主体17和极耳部18，电芯主体17包括堆叠部，电芯10还包括相对设置的两个第三表面16，第三表面16连接第一表面14和第二表面15，第三表面16垂直于第一表面14，且垂直于第二表面15；其中，电芯主体17包括第一表面14、第二表面15以及第三表面16，至少一个第三表面16上延伸出极耳部18，从而可以避免绝缘膜20阻挡极耳部18的引出，以此保证极耳部18可以与转接片或者极柱组件形成电连接。
38.结合图4所示，电芯主体17大致为矩形体，电芯主体17包括两个第一表面14、两个第二表面15以及两个第三表面16，而第二表面15的面积最大，第一表面14的面积大于第三表面16的面积，绝缘膜20至少包覆两个第一表面14和两个第二表面15，并且绝缘膜20的第一端21和第二端22位于一个第一表面14上，在保证可靠保护电芯主体17的基础上，也可以保证第二表面15具有较高的平整度。
39.绝缘膜20可以仅包覆两个第一表面14和两个第二表面15，或者，绝缘膜20可以包覆两个第一表面14和两个第二表面15，并且绝缘膜20可以包覆部分的第三表面16，在避免绝缘膜20阻挡极耳部18的基础上，可以使得绝缘膜20覆盖部分的第三表面16，以此最大程度地提高绝缘膜20对电芯10的绝缘保护。
40.在一个实施例中，第二端22粘结于位于其内侧的绝缘膜20上，从而可以保证绝缘膜20能够可靠固定于电芯10上，以此避免绝缘膜20脱离电芯10。
41.需要说明的是，绝缘膜20可以粘结于电芯10上，例如，绝缘膜20可以具有胶层，从而能够使得绝缘膜20可靠固定于电芯10上，以此保证绝缘膜20能够可靠保护电芯10。
42.在一个实施例中，如图1和图2所示，电池还包括收边部30，收边部30设置于绝缘膜20上，收边部30覆盖第二端22，以将第二端22固定于位于其内侧的绝缘膜20上，收边部30不仅实现了对绝缘膜20的固定，且收边部30可以进一步提升电芯10和电池壳体之间的绝缘保护。
43.收边部30可以是类似绝缘膜20的结构，从而在实现对绝缘膜20固定的基础上，进一步实现了对电芯10的绝缘保护。
44.在一个实施例中，收边部30为绝缘胶带，在实现绝缘保护的基础上，可以使得收边部30可靠固定于绝缘膜20上。
45.在一个实施例中，绝缘膜20可以是pet胶带或者pi胶带等等，例如，绝缘膜20可以是蓝色pet胶带。收边部30可以是pet胶带或者pi胶带等等，例如，收边部30可以是蓝色pet胶带。
46.在一个实施例中，收边部30粘结于绝缘膜20上，从而可以保证收边部30和绝缘膜20之间的可靠固定，避免收边部30和绝缘膜20脱离电芯10。
47.在一个实施例中，如图1和图2所示，收边部30包括相对设置的第一自由端31和第二自由端32，第一自由端31和第二自由端32均粘结于绝缘膜20上，且第一自由端31位于第一端21远离第二端22的一侧，第二自由端32位于第二端22远离第一端21的一侧，从而可以使得收边部30最大程度地覆盖绝缘膜20，从而来提高收边部30对绝缘膜20的包覆面积，以此提高收边部30和绝缘膜20对电芯10的保护能力。
48.在一个实施例中，第一自由端31和第二自由端32均位于第一表面14上，在保证收边部30可靠覆盖第二端22的基础上，也可以避免收边部30面积过大的问题。
49.如图1所示，收边部30可以大致为矩形结构，而收边部30的第一自由端31和第二自由端32均位于电芯10的同一侧，并且位于第一端21和第二端22的同一侧。
50.在一个实施例中，第一自由端31和第二自由端32中的至少之一位于与第一表面14相邻的第二表面15上，从而可以进一步增加收边部30对绝缘膜20的覆盖面积，并且可以增加收边部30和绝缘膜20之间的连接强度。
51.如图2所示，收边部30可以大致为u形结构，收边部30的第一自由端31和第二自由端32可以位于电芯10的相对两侧，并且与第一端21和第二端22不位于同一侧。
52.需要说明的是，电池可以是方形电池，即电池可以是四棱柱电池，四棱柱型电池主要是指外形为棱柱形状，但不严格限定棱柱每条边是否一定为严格意义的直线，边与边之间的拐角不一定为直角，可以为圆弧过渡。
53.在一个实施例中，电池的长度为a，400mm≤a≤2800mm，电池的宽度为b，电池的高度为c，2b≤a≤80b，和/或，0.5c≤b≤20c。
54.进一步地，80mm≤b≤200mm，10mm≤c≤100mm。
55.优选的，4b≤a≤25b，和/或，2c≤b≤10c。
56.上述实施例中的电池，在保证足够能量密度的情况下，电池长度和宽度的比值较大，进一步地，电池宽度和高度的比值较大。
57.在一个实施例中，电池的长度为a，电池的宽度为b，4b≤a≤7b，即本实施例中的电池长度和宽度的比值较大，以此增加电池的能量密度，且方便后续形成电池组。
58.在一个实施例中，电池的高度为c，3c≤b≤7c，电池宽度和高度的比值较大，在保证足够能量密度的情况下，也方便形成。
59.可选的，电池的长度可以为800mm-1800mm，电池的宽度可以为80mm-180mm，而电池的高度可以为15mm-35mm。
60.需要说明的是，电池的长度即为电池长度方向的尺寸，电池的宽度即为电池宽度方向的尺寸，电池的高度即为电池高度方向的尺寸，即电池的厚度。
61.本实用新型的一个实施例还提供了一种电池组，电池组包括上述电池。
62.本实用新型一个实施例的电池组包括电池，电池包括电芯10和绝缘膜20，绝缘膜20包覆电芯10，以此实现对电芯10的绝缘保护。而电芯10可以由多个相叠置的堆叠部组成，堆叠部包括相叠置的正极极片11和负极极片12，而绝缘膜20的第一端21和第二端22位于电芯10的一个第一表面14上，并且绝缘膜20覆盖第一端21，而第二端22位于绝缘膜20的外侧，从而可以保证绝缘膜20可靠覆盖于电芯10上，以此实现对电芯10的可靠绝缘保护，并且可以避免电芯10内部发生析锂时会使得电芯10与其他导电结构出现误接触，以此保证电池组的安全使用性能。
63.在一个实施例中，电池组为电池模组或电池包。
64.电池模组包括多个电池，电池模组还可以包括端板和侧板，端板和侧板用于固定多个电池。
65.在一个实施例中，电池组还包括箱体，电池设置于箱体内，第一表面14朝向箱体的顶部设置；其中，具有第一端21和第二端22的第一表面14朝向箱体的顶部设置，从而可以避免第一表面14由于平整度问题而影响到电池组的堆叠，在最大程度利用电池箱体空间的基础上，也可以保证电池能够稳定地固定于箱体内。
66.在某些实施例中，不排除具有第一端21和第二端22的第一表面14朝向箱体的底部设置。
67.需要说明的是，多个电池可以形成电池模组后设置在箱体内，多个电池可以通过端板和侧板进行固定。多个电池可以直接设置在箱体内，即无需对多个电池进行成组，此时，可以去除端板和侧板。
68.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
69.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。