一种软包电芯结构及电池包的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种软包电芯结构及电池包。


背景技术：

2.随着新能源汽车的日益普及，市场对锂电池的需求日益增大，新能源汽车的续航还是制约行业发展的一个瓶颈，高续航意味着高能量密度的需求，现在电芯里化学体系的创新比较艰难和缓慢，多数电芯厂和主机厂都倡导通过结构的不断优化，不断的来提升电池包内有效体积利用率，来实现系统能量密度的提升。长期以来，无论是比亚迪的刀片电池或者宁德的麒麟电池都是通过提升系统的成组效率来提升系统的能量密度，电芯长度、宽度、高度方向的空间的利用在电池迭代的过程中不断的得到优化。
3.软包锂离子电池极耳，其包括上下两片胶片及夹在胶片之间的极耳金属带，每两颗电芯之间通过极耳金属带的焊接实现电芯连接。目前主流的极耳焊接区域，占用的区域过大。为了达到以上提升体积利用率目的，提供一种全新结构，通过极耳的结构变化，减小了极耳焊接所需的空间，提升了电池包有效空间利用率。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，故本实用新型提供一种软包电芯结构及电池包，通过改变电池包中两个电芯本体之间的极耳焊接区域结构，使由传统的电芯本体的极耳中部焊接的形式变为极耳端部焊接，缩短了由焊接要求在电芯长度方向的占比，减小了极耳焊接所需的空间，解决了电池包内有效体积利用率不足的问题。
5.本实用新型提供一种软包电芯结构，包括电芯本体以及极耳。所述电芯本体的两端设置有极片、并在表面包覆有铝塑膜；所述极耳的一端设置有第一凸部、另一端与所述极片连接，所述极耳一表面包覆有所述铝塑膜、另一相对表面裸露，所述铝塑膜不覆盖所述第一凸部。
6.于本实用新型的一实施例中，所述极耳的另一端设置有两个第二凸部，所述极耳通过两个所述第二凸部与所述极片电连接。
7.于本实用新型的一实施例中，所述铝塑膜靠近所述第一凸部设有凹口、并在所述极耳上形成“凹”型结构。
8.于本实用新型的一实施例中，所述凹口的面积不小于所述第一凸部的面积。
9.于本实用新型的一实施例中，在所述电芯本体的长度方向上，所述铝塑膜相邻所述第一凸部的为凹膜部，所述铝塑膜覆盖所述第二凸部的为凸膜部。
10.于本实用新型的一实施例中，在所述电芯本体的长度方向上，所述第一凸部的尺寸不大于所述凹口的尺寸。
11.于本实用新型的一实施例中，在所述电芯本体的长度方向上，所述第一凸部的尺寸小于所述极耳外露所述电芯本体尺寸的一半。
12.于本实用新型的一实施例中，所述极耳在设有所述铝塑膜的表面上设置有极耳
胶，且所述极耳胶沿所述铝塑膜“凹”型结构的轮廓设置。
13.本实用新型还提供一种电池包，所述电池包至少包括电连接的如上述的软包电芯结构，其中的电芯本体包括第一电芯本体和第二电芯本体，所述第一电芯本体的极耳的第一凸部与所述第二电芯本体的极耳的第一凸部正对贴合进行电性连接。
14.于本实用新型的一实施例中，所述第一电芯本体与所述第二电芯本体之间为反面设置，使所述第一电芯本体的所述极耳的所述第一凸部位于所述第二电芯本体的铝塑膜的凹口中、并与所述第二电芯本体的所述铝塑膜的凹膜部相邻设置。
15.本实用新型的有益效果：通过改变电池包中两个电芯本体之间的极耳焊接区域结构，使由传统的电芯本体的极耳中部焊接的形式变为极耳端部焊接，缩短了由焊接要求在电芯长度方向的占比，减小了极耳焊接所需的空间，提升了电池包内的有效体积利用率，实现了电池包系统能量密度的提升。
16.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和解释性的，并不能限制本实用新型。
附图说明
17.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，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的附图。在附图中：
18.图1为本实用新型软包电芯结构的示意图；
19.图2为软包电芯结构中极耳和极耳胶的示意图；
20.图3为显示软包电芯结构中极片与极耳/极耳胶关系的结构示意图；
21.图4为显示两个极耳之间对接焊接部位的结构示意图；
22.图5为图4中a-a和b-b的剖视图
23.图6为显示电池包中两个电芯本体连接状态的示意图。
24.图中：1/1'、电芯本体；11、极片；2/2’、铝塑膜；21/21’、凹口；22/22’、凹膜；23、凸膜；3/3'、极耳；31/31'、第一凸部；32、第二凸部；4、极耳胶。
具体实施方式
25.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
26.请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的
调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
27.请参阅图1至图5，本实用新型提供一种软包电芯结构，包括电芯本体1以及极耳3。电芯本体1的两端设置有极片11，电芯本体1的表面包覆有铝塑膜2；极耳3的一端设置有第一凸部31、另一端与极片11连接，极耳3一表面包覆有铝塑膜2、另一相对表面裸露，铝塑膜2不覆盖第一凸部31。
28.本实施例中，两个电芯本体1之间通过极耳3的第一凸部31进行焊接实现电连接，极耳3一面包覆铝塑膜2、另一面裸露，且在极耳3包覆有铝塑膜2一面的第一凸部31为裸露状态，以使两个极耳3之间通过第一凸部31的裸露面进行焊接连接，将传统电芯本体1之间通过极耳3中部焊接的形式变为极耳3端部的第一凸部31之间的焊接，减小了极耳3焊接所需的空间，缩短了焊接要求在电芯本体1长度方向的占比，从而提升了电连接的电芯本体1之间的空间利用率。
29.请参阅图2和图4，于一实施例中，极耳3的另一端设置有两个第二凸部32，极耳3通过两个第二凸部32与极片11电连接。
30.极耳3通过两个第二凸部32与电芯本体1的极片11进行电连接，从而在极耳3与极片11的接触面上形成并联状态，增加极耳3与极片11接触面上负载的电流，提高极耳3与极片11间的负载性能。
31.请参阅图2至图4，于一实施例中，铝塑膜2靠近第一凸部31呈凹口21设置、并在极耳3上形成“凹”型结构。凹口21的面积不小于第一凸部31的面积。
32.本实施例中，铝塑膜2中开设的凹口21区域，增大了极耳3的外露面积，以便于两个电芯本体1之间的极耳3的第一部分对接焊接。在焊接连接的两个电芯本体1之间，使对接焊接的第一凸部31位于铝塑膜2的凹口21中，利用铝塑膜2的厚度来容纳极耳3上第一凸部31的厚度，从而控制对接焊接的第一凸部31的厚度尺寸。
33.电连接的两个极耳3的第一凸部31分别位于凹口21的“凹”型结构中，在电连接的两个电芯本体1之间，一个电芯本体1的极耳3的第一凸部31容纳于另一个电芯本体1的铝塑膜2的凹口21中。
34.请参阅图2至图5，于一实施例中，在电芯本体1的长度方向上，铝塑膜2相邻第一凸部31的为凹膜部22，铝塑膜2覆盖第二凸部32的为凸膜部23。根据极耳3上第二凸部32的造型，在铝塑膜2上对应设置凸膜部23以覆盖极耳3，并通过凹膜部22将凹口21两侧的铝塑膜2连接为整体，以实现单个铝塑膜2覆盖在极耳3表面。
35.在电连接的两个电芯本体1之间，一个电芯本体1的极耳3的第一凸部31与另一个电芯本体1的铝塑膜2的凹膜部22之间的距离，受第一凸部31与凹口21之间的尺寸差影响，以使第一凸部31与凹膜部22之间处于间隙设置或贴合设置。两个电芯本体1通过极耳3对接焊接时，使第一凸部31与凹口21之间的间隙可以是零，从而进一步减小两个电芯本体1之间的距离。
36.在电芯本体1的长度方向上，第一凸部31的尺寸不大于凹口21的尺寸。使一个电芯
本体1的极耳3的第一凸部31完全容纳于另一个电芯本体1的铝塑膜2的凹口21中。
37.在电芯本体1的长度方向上，第一凸部31的尺寸小于极耳3外露电芯本体1尺寸的一半。以使设置有凹口21的铝塑膜2在第一凸部31与极片11之间为连续设置，从而将电连接的两个电芯本体1之间的极片11分隔开来。
38.请参阅图2至图4，于一实施例中，极耳3在设有铝塑膜2的表面上设置有极耳胶4，且极耳胶4沿铝塑膜2“凹”型结构的轮廓设置。铝塑膜2“凹”型结构的轮廓包括多边形或弧形等。
39.设置有凹口21的铝塑膜2通过极耳胶4粘接固定在极耳3上，使极耳胶4为异形的造型，并在多个电芯本体1封装成电池包的过程中，受挤压的极耳胶4能够漫延到凹口21的区域，从而避免在封装过程中产生漏液从挤压面漫出。如图4和图5所示，凹口21的“凹”型结构，其轮廓形状可以是梯形也可以是矩形，以用于放置连接极耳3的第一凸部31的空间，使两电芯本体1的铝塑膜2边缘正对。
40.请参阅图4至图6，本实用新型还提供一种电池包，电池包至少包括电连接的如上述的软包电芯结构，其中的电芯本体包括第一电芯本体1和第二电芯本体1'，第一电芯本体1的极耳3的第一凸部31与第二电芯本体1'的极耳3'的第一凸部31'正对贴合进行电性连接。
41.第一电芯本体1与第二电芯本体1'之间为反面设置，使第一电芯本体1的极耳3的第一凸部31位于第二电芯本体1'的铝塑膜2'的凹口21'中、并与第二电芯本体1'的铝塑膜2'的凹膜部22'相邻设置。
42.在本实施例中，若干个第一电芯本体1和第二电芯本体1'封装形成电池包，使第一电芯本体1和第二电芯本体1’之间采用前述的极耳3结构对接焊接，通过将连接在电芯本体1之间的极耳3焊接部位由极耳3中部调整为极耳3端部的第一凸部31上。
43.通过将其中一个电芯本体1翻转，使第一电芯本体1和第二电芯本体1’在互为反面状态下，将第一电芯本体1的极耳3的第一凸部31与第二电芯本体1’的极耳3’的第一凸部31’进行焊接连接，使两个电芯本体1的极耳3自身及铝塑膜2在厚度上保持对齐，进而在缩短第一电芯本体1和第二电芯本体1’之间的极耳3长度方向的同时不会影响到厚度尺寸。
44.同时，根据第一电芯本体1的极耳3的第一凸部31与第二电芯本体1’的铝塑膜2’的凹口21’之间的尺寸差，以使第一凸部31与凹膜部22’之间处于间隙设置或贴合设置。且在第一电芯本体1和第二电芯本体1’电连接时，使第一电芯本体1的第一凸部31完全贴合于第二电芯本体1’的凹口21中，使其间的间隙为零，从而进一步减小第一电芯本体1和第二电芯本体1’之间的距离。
45.综上，本实用新型提供的一种软包电芯结构及电池包，通过改变电池包中两个电芯本体1之间的极耳3焊接区域结构，使由传统的电芯本体1的极耳3中部焊接的形式变为极耳3端部焊接，缩短了由焊接要求在电芯长度方向的占比，减小了极耳3焊接所需的空间，提升了电池包内的有效体积利用率，实现了电池包系统能量密度的提升。
46.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种软包电芯结构，其特征在于，包括：电芯本体(1)，所述电芯本体(1)的两端设置有极片(11)，所述电芯本体(1)的表面包覆有铝塑膜(2)；以及极耳(3)，所述极耳(3)一端设置有第一凸部(31)、另一端与所述极片(11)连接，所述极耳(3)一表面包覆有铝塑膜(2)、另一相对表面裸露，所述铝塑膜(2)不覆盖所述第一凸部(31)。2.根据权利要求1所述的电芯结构，其特征在于，所述极耳(3)的另一端设置有两个第二凸部(32)，所述极耳(3)通过两个所述第二凸部(32)与所述极片(11)电连接。3.根据权利要求2所述的电芯结构，其特征在于，所述铝塑膜(2)靠近所述第一凸部(31)设有凹口(21)、并在所述极耳(3)上形成“凹”型结构。4.根据权利要求3所述的电芯结构，其特征在于，所述凹口(21)的面积不小于所述第一凸部(31)的面积。5.根据权利要求3所述的电芯结构，其特征在于，在所述电芯本体(1)的长度方向上，所述铝塑膜(2)相邻所述第一凸部(31)的为凹膜部(22)，所述铝塑膜(2)覆盖所述第二凸部(32)的为凸膜部(23)。6.根据权利要求4所述的电芯结构，其特征在于，在所述电芯本体(1)的长度方向上，所述第一凸部(31)的尺寸不大于所述凹口(21)的尺寸。7.根据权利要求4所述的电芯结构，其特征在于，在所述电芯本体(1)的长度方向上，所述第一凸部(31)的尺寸小于所述极耳(3)外露所述电芯本体(1)尺寸的一半。8.根据权利要求4所述的电芯结构，其特征在于，所述极耳(3)在设有所述铝塑膜(2)的表面上设置有极耳胶(4)，且所述极耳胶(4)沿所述铝塑膜(2)“凹”型结构的轮廓设置。9.一种电池包，其特征在于，所述电池包至少包括电连接的如权利要求1-8中任一项所述的一种软包电芯结构，其中的电芯本体包括第一电芯本体(1)和第二电芯本体(1')，所述第一电芯本体(1)的极耳(3)的第一凸部(31)与所述第二电芯本体(1')的极耳(3')的第一凸部(31')正对贴合进行电性连接。10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，所述第一电芯本体(1)与所述第二电芯本体(1')之间为反面设置，使所述第一电芯本体(1)的所述极耳(3)的所述第一凸部(31)位于所述第二电芯本体(1')的铝塑膜(2')的凹口(21')中、并与所述第二电芯本体(1')的所述铝塑膜(2')的凹膜部(22')相邻设置。

技术总结
本实用新型提供一种软包电芯结构及电池包，其中电芯结构包括电芯本体以及极耳。所述电芯本体的两端设置有极片、并在表面包覆有铝塑膜；所述极耳的一端设置有第一凸部、另一端与所述极片连接，所述极耳一表面包覆有所述铝塑膜、另一相对表面裸露，所述铝塑膜不覆盖所述第一凸部。本实用新型通过改变电池包中两个电芯本体之间的极耳焊接区域结构，使由传统的电芯本体的极耳中部焊接的形式变为极耳端部焊接，缩短了由焊接要求在电芯长度方向的占比，减小了极耳焊接所需的空间，解决了电池包内有效体积利用率不足的问题。内有效体积利用率不足的问题。内有效体积利用率不足的问题。


技术研发人员：赵志峰 钟文彬 沈奇明 王士君
受保护的技术使用者：江苏耀宁新能源创新科技有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/8/26