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电池结构、电子设备及电池结构的制备方法

文献发布时间:2023-06-19 11:39:06


电池结构、电子设备及电池结构的制备方法

技术领域

本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池结构、电子设备及电池结构的制备方法。

背景技术

随着电子设备的发展,电池的快充需求也越来越高,常规的单电芯设计已不能满足电池的快充需求,因此多电芯电池逐渐增多。多电芯电池具有充电快、发热低等不可替代的优势,同时多电芯之间的固定问题,也是影响电池的强度、平整度,以及间接影响电池可靠性测试等的关键。目前多电芯电池的固定存在固定不牢固、固定位置厚度大而造成电池的平整度差的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种电池结构、电子设备及电池结构的制备方法,以解决目前多电芯电池的固定存在固定不牢固、固定位置厚度大而造成电池的平整度差的问题。

为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:

第一方面,本申请实施例提供了一种电池结构,包括:第一电芯和第二电芯;

所述第一电芯的第一侧面与所述第二电芯的第二侧面相邻设置,且所述第一侧面与所述第二侧面之间具有第一间隙;

其中,所述第一间隙内填充有粘合物。

第二方面,本申请实施例还提供了一种电子设备,包括如上所述的电池结构。

第三方面,本申请实施例还提供了一种电池结构的制备方法,包括:

将第一电芯和第二电芯相对固定至所述第一电芯的第一侧面与所述第二电芯的第二侧面相邻,且所述第一侧面与所述第二侧面之间具有第一间隙的位置;

向所述第一间隙内填充粘合物并固化。

这样,本申请的上述方案中,通过填充在第一间隙内的粘合物实现第一电芯和第二电芯的连接固定,从而提高了电芯之间连接的可靠性;并且相对于两个电芯之间通过粘贴在电芯相背两表面的单面胶进行固定方式,还可以减少电池结构的整体厚度,以及保证电池结构的平整度。

附图说明

图1表示本申请实施例的电池结构的一侧视的截面示意图之一;

图2表示本申请实施例的电池结构的俯视截面示意图之一;

图3表示本申请实施例的电池结构的俯视截面示意图之二;

图4表示本申请实施例的电池结构的一侧视的截面示意图之二;

图5表示本申请实施例的电池结构的一侧视的截面示意图之三;

图6表示本申请实施例的电池结构的俯视的截面示意图之三;

图7表示本申请实施例的电池结构的另一侧视的截面示意图;

图8表示本申请实施例的设置固定部的电芯的立体示意图;

图9表示图8中设置固定部的电芯的侧视图;

图10表示本申请实施例的设置固定部的电芯的俯视示意图;

图11表示图10中设置固定部的电芯的一侧视示意图;

图12表示本申请实施例的设置固定部的电芯的一侧视示意图;

图13表示本申请实施例的固定第一电芯和第二电芯的示意图。

附图标记说明:

11、第一电芯;111、第一侧面;112、第三侧面;101、第一封装折边;

12、第二电芯;121、第二侧面;122、第四侧面;102、第二封装折边;

13、粘合物;

14、固定部。

130、楔子;

131、电芯。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请,并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1和图2所示,本申请实施例提供了一种电池结构,包括:第一电芯11和第二电芯12。

所述第一电芯11的第一侧面111与所述第二电芯12的第二侧面121相邻设置,且所述第一侧面111与所述第二侧面121之间具有第一间隙;其中,所述第一间隙内填充有粘合物13。

例如:可以采用外部设备以一定压力将该粘合物13注入到第一电芯11和第二电芯12之间的第一间隙内,该粘合物13在注入时可以具有一定的流动性,待该粘合物13固化后实现第一电芯11和第二电芯12之间的稳固连接。

这样,通过填充在第一间隙内的粘合物13实现第一电芯11和第二电芯12的连接固定,从而提高了电芯之间连接的可靠性,可以降低跌落失效的风险;并且相对于两个电芯之间通过粘贴在电芯相背两表面的单面胶进行固定方式,还可以减少电池结构的整体厚度,以及保证电池结构的平整度。

可选地,所述电池结构还可以包括多个电芯,所述多个电芯中相邻的两个电芯之间具有间隙,且该间隙内填充有粘合物。例如:多个电芯之间可以顺次横向/纵向排布,且相邻的电芯之间通过填充在间隙内的粘合物固定;或者多个电芯之间交错排布,如第一电芯的第一侧面与第二电芯的第二侧面平齐,第三电芯的第三侧面与第一侧面、第二侧面相邻并形成一间隙,在该间隙内填充粘合物从而实现第一电芯、第二电芯和第三电芯之间的固定等,本申请实施例不以此为限。

可选地,电池结构中的电芯可以为异形电芯,如图3所示,第一电芯11呈“L”形,第二电芯12呈矩形。第一电芯11和第二电芯12之间进行固定时,两者之间可以有两个侧面进行固定,从而提高第一电芯11和第二电芯12之间连接的稳固性。

例如:所述第一电芯11的第一侧面111与所述第二电芯12的第二侧面121相邻设置,且所述第一侧面111与所述第二侧面121之间具有第一间隙;所述第一电芯11的第三侧面112与所述第二电芯12的第四侧面122相邻设置,且所述第三侧面112与所述第四侧面122之间具有第二间隙;其中,所述第三侧面与所述第一侧面相邻;所述第四侧面与所述第二侧面相邻。

其中,所述第一间隙、所述第二间隙内均填充有粘合物13,以实现第一电芯11和第二电芯12之间的固定,可以提高电芯之间连接的可靠性,并且相对于两个电芯之间通过粘贴在电芯相背两表面的单面胶进行固定方式,还可以减少电池结构的整体厚度,以及保证电池结构的平整度。

可选地,所述粘合物13的表面与所述第一电芯11的第一表面、所述第二电芯12的第二表面平齐;或者,所述粘合物13的表面低于所述第一表面、所述第二表面;或者,所述粘合物13的第一部分的厚度小于或等于所述第一电芯11的厚度的5%;所述第一部分是所述粘合物13上高于所述第一表面、第二表面的部分。

其中,所述粘合物13的表面、所述第一表面、所述第二表面位于同侧,所述第一表面与所述第一侧面111相邻,所述第二表面与所述第二侧面121相邻。

例如:第一表面可以是图1中与第一侧面111相邻的上表面或下表面;第二表面可以是图1中与第二侧面121相邻的上表面或下表面;其中,第一电芯11的厚度和第二电芯12的厚度可以相同,或者两者之间的厚度差在预设范围内,即第一电芯11的上表面和第二电芯12的上表面可以平齐或错位差在预设范围(如该预设范围可以是工艺加工的误差范围)内,或者第一电芯11的下表面和第二电芯12的下表面可以平齐或错位差在预设范围内。

所述第一电芯11和第二电芯12之间填充的粘合物13的上表面,可以低于该第一电芯11的上表面、第二电芯12的上表面,或者与该第一电芯11的上表面、第二电芯12的上表面平齐,或者高出第一电芯11的上表面、第二电芯12的上表面的部分的厚度小于或等于电芯厚度的5%。

所述第一电芯11和第二电芯12之间填充的粘合物13的下表面,可以低于该第一电芯11的下表面、第二电芯12的下表面,或者与该第一电芯11的下表面、第二电芯12的下表面平齐,或者高出第一电芯11的下表面、第二电芯12的下表面的部分的厚度小于或等于电芯厚度的5%。

其中,粘合物13的上表面与电芯的上表面之间的关系,粘合物13的下表面与电芯的下表面之间的关系,两者之间可以相同或不同;如第一电芯11和第二电芯12之间填充的粘合物13的上表面,可以低于该第一电芯11的上表面、第二电芯12的上表面,且所述第一电芯11和第二电芯12之间填充的粘合物13的下表面,也可以低于该第一电芯11的下表面、第二电芯12的下表面;或者,第一电芯11和第二电芯12之间填充的粘合物13的上表面,可以低于该第一电芯11的上表面、第二电芯12的上表面,而所述第一电芯11和第二电芯12之间填充的粘合物13的下表面,可以与该第一电芯11的下表面、第二电芯12的下表面平齐,本申请实施例不以此为限。

例如:以厚度为5.0mm的电芯为例,粘合物13的表面低于或高于电芯表面时,粘合物13表面低于电芯表面部分的尺寸在0.25mm以内,以及粘合物13表面高于电芯表面部分的厚度在0.25mm以内。

可选地,所述第一电芯11的第一侧面111设有第一封装折边,且所述第一封装折边与所述第一侧面111之间具有第一子间隙,所述第一封装折边与所述第二侧面121之间具有第二子间隙;其中,所述第一子间隙和所述第二子间隙内均填充有粘合物13,且所述粘合物13包覆所述第一封装折边。

其中,所述粘合物13包覆所述第一封装折边可以理解为:第一封装折边被包裹在粘合物13的内部,以避免第一封装折边与空气直接接触。粘合物13可以将第一封装折边全部包裹进内部,也可以将第一封装折边的部分包裹进内部。

可选地,所述第一封装折边可以是封装第一电芯11的封装结构(如铝膜等)在第一电芯11的第一侧面111所形成的折边,如所述第一封装折边与所述第一电芯11的第一表面连接,且所述第一封装折边从所述第一表面朝向所述第一电芯11的第三表面弯折;其中,所述第一表面与所述第三表面相背设置,且所述第一表面和所述第三表面分别与所述第一侧面111相邻。

该实施例中,通过将第一电芯11上设有第一封装折边的第一侧面111与第二电芯12的第二侧面之间填充粘合物13,使得第一电芯11与第二电芯12连接固定,从而提高了电芯之间连接的可靠性;并且相对于两个电芯之间通过粘贴在电芯相背两表面的单面胶进行固定方式,还可以减少电池结构的整体厚度,以及保证电池结构的平整度;此外,由于粘合物13可以包覆第一封装折边,还避免了第一封装折边直接与空气接触容易造成电腐蚀的问题。

可选地,如图4所示,所述第一电芯11的第一侧面111设有第一封装折边101,且所述第一封装折边101与所述第一侧面111之间具有第一子间隙;所述第二电芯12的第二侧面121设有第二封装折边102,且所述第二封装折边102与所述第二侧面121之间具有第三子间隙;所述第一封装折边101与所述第二封装折边102之间具有第四子间隙。

其中,所述第一子间隙、所述第三子间隙、所述第四子间隙内均填充有粘合物13,且所述粘合物13包覆所述第一封装折边101和所述第二封装折边102。

其中,所述粘合物13包覆所述第一封装折边101和所述第二封装折边102可以理解为:第一封装折边101和第二封装折边102被包裹在粘合物13的内部,以避免第一封装折边102、第二封装折边102与空气直接接触。

可选地,所述第一封装折边101可以是封装第一电芯11的封装结构(如铝膜等)在第一电芯11的第一侧面111所形成的折边,如所述第一封装折边101与所述第一电芯11的第一表面连接,且所述第一封装折边101从所述第一表面朝向所述第一电芯11的第三表面弯折;其中,所述第一表面与所述第三表面相背设置,且所述第一表面和所述第三表面分别与所述第一侧面111相邻。

可选地,所述第二封装折边102可以是封装第二电芯12的封装结构(如铝膜等)在第二电芯12的第二侧面121所形成的折边,如所述第二封装折边102与所述第二电芯12的第二表面连接,且所述第二封装折边102从所述第二表面朝向所述第二电芯12的第四表面弯折;其中,所述第二表面与所述第四表面相背设置,且所述第二表面和所述第四表面分别与所述第二侧面121相邻。

该实施例中,通过将第一电芯11上设有第一封装折边的第一侧面111与第二电芯12上设有第二封装折边102的第二侧面之间填充粘合物13,使得第一电芯11与第二电芯12连接固定,从而提高了电芯之间连接的可靠性;并且相对于两个电芯之间通过粘贴在电芯相背两表面的单面胶进行固定的方式,还可以减少电池结构的整体厚度,以及保证电池结构的平整度;此外,由于粘合物13可以包覆第一封装折边101和第二封装折边102,还避免了第一封装折边101、第二封装折边102直接与空气接触容易造成电腐蚀的问题,从而降低了电腐蚀风险。

可选地,第一电芯11上与第一封装折边101连接的第一表面、第二电芯12上与第二封装折边102连接的第二表面,位于同侧;这样第一封装折边101与第一侧面111之间所形成第一子间隙的开口、第二封装折边102与第二侧面121之间所形成第三子间隙的开口,也位于同侧,从而可以便于向第一子间隙、第三子间隙、第四子间隙内均填充粘合物13的操作。

可选地,电池结构中的电芯为异性电芯的情况下,如图3所示,第一电芯11呈“L”形,第二电芯12呈矩形。第一电芯11和第二电芯12之间进行固定时,两者之间可以有两个侧面进行固定,从而提高第一电芯11和第二电芯12之间连接的稳固性。

例如:所述第一电芯11的第一侧面111与所述第二电芯12的第二侧面121相邻设置,且所述第一侧面111与所述第二侧面121之间具有第一间隙;所述第一电芯11的第三侧面112与所述第二电芯12的第四侧面122相邻设置,且所述第三侧面112与所述第四侧面122之间具有第二间隙;其中,所述第三侧面与所述第一侧面相邻;所述第四侧面与所述第二侧面相邻。

可选地,所述第一电芯11的第三侧面112设有第三封装折边,且所述第三封装折边与所述第三侧面112之间具有第五子间隙;所述第三侧面112与所述第一侧面111相邻;所述第二电芯12的第四侧面122设有第四封装折边,且所述第四封装折边与所述第四侧面122之间具有第六子间隙;所述第四侧面122与所述第二侧面121相邻;其中,所述第三封装折边与所述第四封装折边相邻设置,且所述第三封装折边与所述第四封装折边之间具有第七子间隙;所述第五子间隙、所述第六子间隙、所述第七子间隙内均填充有粘合物13,且所述粘合物13包覆所述第三封装折边和所述第四封装折边。

这样,所述第一间隙、所述第二间隙内均填充有粘合物13,以实现第一电芯11和第二电芯12之间的连接固定,可以进一步提高电芯之间连接的可靠性,并且相对于两个电芯之间通过粘贴在电芯相背两表面的单面胶进行固定方式,还可以减少电池结构的整体厚度,以及保证电池结构的平整度。并且通过粘合物13包覆封装折边的方式,还可以避免封装折边直接与空气接触容易造成电腐蚀的问题,从而降低了电腐蚀风险。

如图5至7所示,所述第一间隙内设有至少一个固定部14;所述固定部14的第一端与所述第一封装折边101连接,所述固定部14的第二端与所述第二封装折边102连接。

该实施例中,在第一封装折边101与第二封装折边102之间设置固定部14,以实现第一封装折边101与第二封装折边102之间的预固定效果,并可以通过该固定部14本身的厚度在第一封装折边101与第二封装折边102之间形成一间隙,以便于在间隙内填充粘合物13的操作,避免填充粘合物13时由于封装折等移动造成填充失败等问题,并且也有利于提高第一电芯11和第二电芯12连接的稳固性。

可选地,该固定部14的厚度可以根据电池结构设计时所需的电芯之间的间隙进行选择,如电芯之间的距离范围可以是:0.03mm~0.3mm,可以基于此结合封装折边与电芯的侧面之间的距离(即第一子间隙、第三子间隙的距离)等选择合适厚度的固定部14,本申请实施例不以此为限。

可选地,如图8和图9所示,所述固定部14的数量可以是1个,具体固定部14的位置、长度(沿第一侧面111长度方向的尺寸)可以根据实际需求设定,本申请实施例不以此为限。

可选地,固定部14的数量可以为N个,其中N大于或等于2。如图10和图11所示,在固定部14的数量为两个的情况下,这两个固定部14可以分别位于第一侧面的长度方向的两端。如图12所示,在所述第一间隙内设有多个固定部14的情况下,所述多个固定部14可以沿所述第一侧面的长度方向呈间隔依次排布。

可选地,固定部14的形状可以根据需要调整,比如固定部14的形状可以是三角型、长方形、梯形、五边形等任意多边形,本申请实施例不以此为限。

可选地,所述固定部14可以为双面胶;所述双面胶的第一面与所述第一封装折边101粘接,所述双面胶的第二面与所述第二封装折边102粘接;其中,所述第一面与所述第二面相背设置。

可选地,所述粘合物13包括紫外线(Ultraviolet,UV)胶。如:可以通过在第一电芯11与第二电芯12之间的间隙内填充UV胶并自然固化的方式,实现第一电芯11与第二电芯12之间的固定连接,以保证在第一电芯11与第二电芯12之间的间隙较小时,由于紫外线照射造成的电芯损坏;或者在第一电芯11与第二电芯12之间的间隙较大时,可以采用紫外线照射的方式加速UV胶固化,以缩短制备时间,从而提高制备效率。

可选地,所述粘合物13还包括位于所述UV胶上的湿气固化胶。如:可以在第一电芯11与第二电芯12之间的间隙内先填充UV胶,再在UV胶上填充湿气固化胶,以提高UV胶的固化速度,还避免通过紫外线照射对UV胶固化的方式可能造成的电芯损坏,以缩短制备时间,从而提高制备效率。

本申请实施例还提供一种电子设备,包括如上所述的电池结构,并能达到上述电池结构所能实现的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。

本申请实施例还提供了一种电池结构的制备方法,包括:

将第一电芯和第二电芯相对固定至所述第一电芯的第一侧面与所述第二电芯的第二侧面相邻,且所述第一侧面与所述第二侧面之间具有第一间隙的位置;向所述第一间隙内填充粘合物并固化。

其中,该第一间隙可以是第一侧面与所述第二侧面之间的间隙,或者是该第一间隙包括上述实施例中的第一子间隙、第二子间隙;或者是该第一间隙包括上述是实施例中的第一子间隙、第三子间隙、第四子间隙。

例如:可以将第一电芯和第二电芯调整到:第一电芯的第一侧面与所述第二电芯的第二侧面相邻,且所述第一侧面与所述第二侧面之间具有第一间隙的预定位置后,通过外部设备分别压紧第一电芯和第二电芯,以防止填充粘合物时第一电芯、第二电芯松动造成的填充失败。

可选地,所述将第一电芯和第二电芯相对固定至所述第一电芯的第一侧面与所述第二电芯的第二侧面相邻,且所述第一侧面与所述第二侧面之间具有第一间隙的位置,可以包括:

通过与所述第一侧面和所述第二侧面分别连接的固定部,将所述第一电芯和第二电芯相对固定至所述第一侧面与所述第二侧面相邻,且所述第一侧面与所述第二侧面之间具有第一间隙的位置。

例如:该固定部的数量可以是一个或多个,具体可参见上述电池结构的实施例,这里不再赘述。该实施例通过固定部可以对第一电芯和第二电芯进行预固定,并且通过该固定部可以形成第一电芯和第二电芯之间的粘合物填充通道;在填充粘合物之后,该固定部保留在该间隙内,也可以对第一电芯和第二电芯的连接起到进一步固定的作用。

可选地,所述将第一电芯和第二电芯相对固定至所述第一电芯的第一侧面与所述第二电芯的第二侧面相邻,且所述第一侧面与所述第二侧面之间具有第一间隙的位置,也可以包括:

通过固定装置将所述第一电芯和所述第二电芯相对固定至所述第一侧面与所述第二侧面相邻,且所述第一侧面与所述第二侧面之间具有第一间隙的位置后,并移出所述固定装置。

如图13所示,该固定装置可以是楔子130,可以先在两个电芯131之间插入1~M个楔子130,楔子130的尺寸可以根据间隙的需求调整,保证电芯131之间的间隙;其中,M大于或等于2,具体数量可以根据实际需求设定,本申请实施例不作具体限定。通过机械装置从两侧推动两个电芯131侧边(如图13中箭头方向所示),保证电芯131与楔子130之间紧密接触。

进一步地,可以在电芯131表面增加盖板,把两侧电芯131压紧,防止电芯131移动,避免电芯131移动导致间隙发生变化,从而影响填充粘合物的效果;在固定电芯131之后,可以去掉楔子130,并在两个电芯131之间的缝隙内填充粘合物。

可选地,向所述第一间隙内填充粘合物的步骤包括:

在预固定好的两个电芯之间的第一间隙内填充粘合物,具体可以从电芯上表面向下表面一侧,将该粘合物填充到该第一间隙内。这样由于上表面缝隙大(如针对图5示例来说,缝隙包括电芯的封装折边与其对应的侧面之间的间隙以及两个封装折边之间的间隙),通过预留的封装折边之间的间隙通道,保证胶水可以上下流动,从而使两个电芯之间通过胶水充分连接,待胶水完全凝固后成为一个整体,增加电池的结构强度。

可选地,针对具有封装折边的特殊结构的电芯,由于两个电芯本体接触困难,中间部分的填充胶可以先用流动性相对较好的UV胶,在一定的气压下从电芯的上表面向下表面填充,可以保证在两个电芯间隙比较小的前提下,具有较好的填充效果,在缝隙内填充满胶水,保证两个电芯本体用胶水连接。在单独采用UV胶时,由于通常可以采用UV灯照射使其快速固化,为避免UV灯照射温度过高,对电芯性能造成影响,以及在电芯之间的缝隙小、进光少的情况下,照射后固化效果不理想等问题,可以选择UV胶自然固化,只要在装入终端设备时达到最大强度即可(如放置48H及以上)。

或者,在两个电芯之间的缝隙足够大(如0.2mm以上),且可以用UV灯长时间照射而不影响电芯特性的情况下,可以采用UV灯照射的方式对UV胶进行固化,可以固化至保证UV胶的强度满足生产需要即可,以提高制备效率。

可选地,在填充UV胶之后,可以在UV胶表面添加一种湿气固化胶(即接触到空气中的水汽后发生化学反应,胶体快速变硬,无需额外加湿),从而可以促进胶水快速固化,以缩短固化时间。其中,为了缩短固化等待时间,可以使电池的强度在短时间满足生产的需求即可(不需要达到最大强度),可以大幅提升生产效率。

这样,待湿气固化胶和UV胶固化后,胶水的硬度和强度能够保证电芯之间的连接强度,相较于目前通过单面胶在电芯的上下表面粘接的方式,既提高了连接强度,又提高了电池结构的表面平整度。

此外,胶水可以把两个电芯本体之间的空白全部填充,电芯本体直接固定在一起,还可以把相对于电芯本体活动的封装折边与电芯本体固定在一起,两个电芯的受力部位扩展的更大、更均匀,从而加强了电池结构的强度。

可选地,如果两个电芯之间预留间隙比较大,也可以分别从电芯的上、下表面打胶、底部打胶等方式,保证填充效果,提高生产效率,本申请实施例不以此为限。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述的是本申请的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本申请所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本申请的保护范围内。

相关技术
  • 电池结构、电子设备及电池结构的制备方法
  • 电池结构、电子设备及电池结构的制造方法
技术分类

06120113005140