一种绝缘膜结构及电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种绝缘膜结构及电池。


背景技术：

2.锂离子电池在进行完极组的装配并且完成极耳的终焊后，通常在极组外侧再包裹一层mylar膜将极组和壳体隔离开，达到提升电芯安全性的目的。但是锂离子电池在实际充放电过程中，正负极片会有一定的膨胀和收缩，伴随着正负极片的膨胀和收缩，极片和隔膜中的电解液也不可避免地被挤压或吸收，进而达到电芯内部游离电解液和吸附电解液的循环往复流动。常规mylar膜结构是直接将薄膜结构包裹在极组外侧，底部或侧边不是密闭的，例如存在圆孔或者切痕，在电池充放电过程中，电解液的循环往复流动会带动颗粒异物(例如在极片上粘结不牢固的正负极主材颗粒或者制程过程中模切位置容易掉料的颗粒等)迁移，极组极片上的颗粒异物不可避免地会从mylar膜未封闭的底部或侧边迁移至mylar膜和壳体之间，进而到达极组底部接近壳体的部位，从而造成极组极片和壳体发生电子导通，再加上电芯内部天然存在的离子通道，在合适的条件下即可发生锂嵌入铝壳层发生腐蚀，进而导致电芯失效。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的mylar膜结构无法有效阻断颗粒异物随电解液由极组内部迁移至mylar膜与壳体间的缺陷，从而提供一种能够阻断可以异物随电解液迁移至mylar膜与壳体间的绝缘膜结构及电池。
4.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种绝缘膜结构，包括：主体部，包括密封连接的侧面；开口端，位于所述主体部的上端，极组适于经由所述开口端装入所述主体部中；所述主体部的材质为多微孔膜，所述多微孔膜适于通过电解液，并适于阻隔颗粒异物。
5.可选的，所述主体部呈长方体。
6.可选的，所述主体部的高度大于所述极组的高度，所述主体部的高度与所述极组的高度之间的差值为0.5～4mm。
7.可选的，所述主体部的宽度大于所述极组的宽度，所述主体部的宽度与所述极组的宽度之间的差值为0.5～4mm。
8.可选的，所述主体部的长度大于所述极组的长度，所述主体部的长度与所述极组的长度之间的差值为0.5～4mm。
9.可选的，所述多微孔膜的厚度为10～100μm。
10.可选的，所述多微孔膜包括基底层和涂层，所述涂层涂覆在所述基底层的至少一侧。
11.可选的，所述基底层的材质为聚丙烯或聚乙烯，和/或，所述涂层的材质为陶瓷层或陶瓷层与胶层。
12.可选的，所述涂层的厚度为0.5～5um。
13.本实用新型还提供了一种电池，其包括：上述的绝缘膜结构。
14.本实用新型具有以下优点：
15.1、本实用新型提供的绝缘膜结构，通过将所述主体部的上端设置为所述开口端，从而形成一端开口的袋状结构，便于将极组从所述开口端装入所述主体部中，并且所述主体部的所述侧面形成的密闭连接结构对从极组上掉落的异物颗粒具有阻挡作用，可以防止所述主体部内部的异物颗粒随电解液经由所述侧面迁移至绝缘膜结构与电池壳体之间，从而避免电池壳体因接触异物颗粒而腐蚀的现象出现，延长电池的使用寿命，降低生产成本。
16.2、本实用新型提供的绝缘膜结构，所述主体部呈长方体状，长方体的形状加工简单，且能够与极组的外形贴合，使用方便。
17.3、本实用新型提供的绝缘膜结构，通过设置绝缘膜结构的长、宽、高均略大于极组的长、宽、高，保证绝缘膜可以有效包裹极组，并且方便将极组装入绝缘膜结构中，提高工作效率，而后，在电池生产过程中，经过电芯烘烤工序后，绝缘膜结构会有明显的热收缩，可以保证绝缘膜结构紧紧包裹在极组外侧，起到绝缘的效果。
18.4、本实用新型提供的绝缘膜结构，所述多微孔膜包括基底层和涂层，所述涂层涂覆在所述基底层的至少一侧，能够提高绝缘膜的强度和韧性，从而提高电池的安全性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。
20.图1示出了本实用新型实施例的绝缘膜结构的结构示意图；
21.图2示出了图1的绝缘膜结构的主视示意图；
22.图3示出了图1的绝缘膜结构的侧视示意图；
23.图4示出了图1的绝缘膜结构的俯视示意图；
24.图5示出了本实用新型实施例的绝缘膜的截面结构示意图。
25.附图标记说明：
26.10、主体部；101、基底层；102、涂层；11、底面；121、第一侧面；122、第二侧面；20、开口端。
具体实施方式
27.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第
一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。
30.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
31.如图1至图5所示，本实施例提供的绝缘膜结构包括：主体部10及开口端20，主体部10包括密封连接的侧面；开口端20位于所述主体部10的上端，极组适于经由所述开口端20装入所述主体部10中；所述主体部10的材质为多微孔膜，所述多微孔膜适于通过电解液，并适于阻隔颗粒异物。其中，上端指的是沿图1中箭头所指的“上”所在方向的一端；所述侧面包括与所述开口端20相对的底面11及位于底面11与开口端20之间的周向面，所述底面11位于所述主体部10沿图1中箭头所指的“下”所在方向的一端。
32.应用本实施例的绝缘膜结构，通过将所述主体部10的上端设置为所述开口端20，从而形成一端开口的袋状结构，便于将极组从所述开口端20装入所述主体部10中，并且所述主体部10的所述侧面形成的密闭连接结构对从极组上掉落的异物颗粒具有阻挡作用，可以防止所述主体部10内部的异物颗粒随电解液经由所述侧面迁移至绝缘膜结构与电池壳体之间，从而避免电池壳体因接触异物颗粒而腐蚀的现象出现，延长电池的使用寿命，降低生产成本。
33.需要说明的是，绝缘膜结构与极组安装在电池壳体中，所述主体部10的材质为多微孔膜，多微孔膜具有绝缘性，且由于其本身特性，可以允许电解液通过，但不能允许颗粒异物通过，因而能够将从极片上掉落的颗粒异物阻挡在所述主体部10的内部，其中，所述主体部10呈一端开口的袋状，所述主体部10的内部适于容纳极组，极组的极耳从所述开口端20伸出，以和电池壳体的上盖连接；在电池使用过程中，绝缘膜结构的所述开口端20朝上，而异物颗粒通常向下沉积，因而异物颗粒不会从位于上端的开口端20处溢出；极组是电池的极组，可以是单个的极组，也可以是多个叠放的极组，根据电池的实际设计而定。
34.在本实施例中，所述主体部10呈长方体。长方体的上端面无实体部分，构造为所述开口端20，其中，上端面指的是沿图1中箭头所指的“上”所在方向的端面；所述主体部10的侧面包括一个底面11和周向面，所述底面11呈矩形，所述周向面包括相对设置的两个第一侧面121和相对设置的两个第二侧面122。长方体的形状加工简单，且能够与极组的外形贴合，使用方便。
35.优选地，所述主体部10一体成型，则所述底面11与所述周向面之间无接缝，密闭性好。可以理解，所述主体部也可以是由所述底面11和所述周向面拼接而成，需保证所述底面11与所述周向面之间的连接密封性好，无缝隙，从而同样可以实现所述底面11与所述周向面之间密闭性。
36.在本实施例中，所述主体部10的高度c大于所述极组的高度，所述主体部10的高度c与所述极组的高度之间的差值为0.5～4mm。通过设置所述主体部10的高度c比电芯的极组略高，使得绝缘膜结构可以在高度方向上有效包裹极组，保证极组与电池壳体之间的绝缘
性。其中，高度指的是沿图1中箭头所指的“高度方向”的尺寸。
37.在本实施例中，所述主体部10的宽度大于所述极组的宽度，所述主体部10的宽度与所述极组的宽度之间的差值为0.5～4mm。通过设置所述主体部10的宽度d比极组的宽度略宽，使得绝缘膜结构可以在宽度方向上有效包裹极组。其中，宽度指的是沿图1中箭头所指的“宽度方向”的尺寸。
38.在本实施例中，所述主体部10的长度大于所述极组的长度，所述主体部10的长度与所述极组的长度之间的差值为0.5～4mm。通过设置所述主体部10的长度e比极组的长度略长使得绝缘膜结构可以在长度方向上有效包裹极组。其中，长度指的是沿图1中箭头所指的“长度方向”的尺寸。
39.需要说明的是，通过设置绝缘膜结构的长、宽、高均略大于极组的长、宽、高，保证绝缘膜可以有效包裹极组，并且方便将极组装入绝缘膜结构中，提高工作效率，而后，在电池生产过程中，经过电芯烘烤工序后，绝缘膜结构会有明显的热收缩，可以保证绝缘膜结构紧紧包裹在极组外侧，起到绝缘的效果。
40.在本实施例中，所述多微孔膜的厚度为10～100μm，能够保证绝缘性且同时能够保证电解液中的离子能顺利通过。
41.在本实施例中，所述多微孔膜包括基底层101和涂层102，所述涂层102涂覆在所述基底层101的至少一侧，能够提高绝缘膜的强度和韧性，从而提高电池的安全性。优选地，所述基底层101的两侧均有所述涂层102，进一步提高了所述绝缘膜的强度和韧性。
42.在本实施例中，所述基底层101的材质为聚丙烯或聚乙烯或聚丙烯酸等高分子材料，技术成熟，稳定性好。所述涂层102的材质为陶瓷层，或者，所述涂层102的材质为陶瓷层与胶层的组合，具体地，当所述基底层101的两侧均有所述涂层102时，两层所述涂层102可以都为陶瓷层，也可以都为陶瓷层与胶层的组合，或者一层所述涂层102为陶瓷层且另一层为陶瓷层与胶层的组合。需要说明的是，绝缘膜的材质及结构具备微孔机构特点，可有效保证电解液通过的同时，又能阻断异物颗粒迁移到绝缘膜的主体部10与电池壳体之间，可有效防止电子通路的出现，可完全取代传统的mylar膜层结构。
43.在本实施例中，所述涂层102的厚度为0.5～5um，能够提供足够的强度和韧度。
44.本使用新型还提供了一种电池，其包括：上述的绝缘膜结构。具体地，电池的极组安装所述绝缘膜结构中，所述绝缘膜结构及极组共同安装在电池壳体中。优选地，所述绝缘膜结构可以通过热熔固定在电池壳体的内壁，从而提高整体的稳定性，当然，所述绝缘膜结构也可以不与电池壳体的内壁固定，便于组装。
45.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种绝缘膜结构，其特征在于，包括：主体部，包括密封连接的侧面；开口端，位于所述主体部的上端，极组适于经由所述开口端装入所述主体部中；所述主体部的材质为多微孔膜，所述多微孔膜适于通过电解液，并适于阻隔颗粒异物。2.根据权利要求1所述的绝缘膜结构，其特征在于，所述主体部呈长方体。3.根据权利要求2所述的绝缘膜结构，其特征在于，所述主体部的高度大于所述极组的高度，所述主体部的高度与所述极组的高度之间的差值为0.5～4mm。4.根据权利要求2所述的绝缘膜结构，其特征在于，所述主体部的宽度大于所述极组的宽度，所述主体部的宽度与所述极组的宽度之间的差值为0.5～4mm。5.根据权利要求2所述的绝缘膜结构，其特征在于，所述主体部的长度大于所述极组的长度，所述主体部的长度与所述极组的长度之间的差值为0.5～4mm。6.根据权利要求1至5中任一项所述的绝缘膜结构，其特征在于，所述多微孔膜的厚度为10～100μm。7.根据权利要求1至5中任一项所述的绝缘膜结构，其特征在于，所述多微孔膜包括基底层和涂层，所述涂层涂覆在所述基底层的至少一侧。8.根据权利要求7所述的绝缘膜结构，其特征在于，所述基底层的材质为聚丙烯或聚乙烯，和/或所述涂层的材质为陶瓷层或陶瓷层与胶层。9.根据权利要求7所述的绝缘膜结构，其特征在于，所述涂层的厚度为0.5～5um。10.一种电池，其特征在于，包括：权利要求1-9中任意一项所述的绝缘膜结构。

技术总结
本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种绝缘膜结构及电池。绝缘膜结构包括：主体部及开口端，主体部包括密封连接的侧面；开口端位于主体部的上端，极组适于经由开口端装入主体部中；主体部的材质为多微孔膜，多微孔膜适于通过电解液，并适于阻隔颗粒异物。通过将主体部的上端设置为开口端，从而形成一端开口的袋状结构，便于将极组从开口端装入主体部中，并且主体部的侧面形成的密闭连接结构对从极组上掉落的异物颗粒具有阻挡作用，可以防止主体部内部的异物颗粒随电解液经由侧面迁移至绝缘膜结构与电池壳体之间，从而避免电池壳体因接触异物颗粒而腐蚀的现象，延长电池使用寿命。命。命。


技术研发人员：王海龙 史童男 丁佩岭 胡玥 杨超 朱开鑫 郭小森 刘立淮
受保护的技术使用者：蜂巢能源科技股份有限公司
技术研发日：2023.02.28
技术公布日：2023/7/17