本实用新型涉及动力电池制造领域，具体地涉及一种软包电池及其储能单元。
背景技术：
众所周知，软包电池是为电动汽车提供能源的关键部件，现有的软包电池在循环过程中其内部的电芯会伴随着产生气体，特别是ncm(811)等高镍材料，循环过程中产生气体的现象会尤其严重，在持续循环1500次左右之后电芯产气量可以达到200ml左右，而且软包电池的电芯外层只有铝塑膜封装，形成动力电池的壳体，相比于方形电芯的外壳强度较低，一旦在充气状态下发生破裂就会导致安全问题，所以如何抑制软包电池产生气体就显得极为重要。此外，电芯产生气体还会影响软包电池的循环寿命，产气量越大，极片接触越差，循环衰减也就越快，而且产气量越大，铝塑膜越容易破裂，存在很大的安全隐患。目前国内、外解决产气的问题，现有的技术手段主要是从正、负极材料以及电解液配方着手，优化工艺以及电解液方案，但这些方法不但明显降低了软包电池的各项性能指标，而且也无法从根本上直截了当地解决电芯的产气问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的无法解决电芯在循环过程中产生气体的问题，提供一种软包电池及其储能单元，在凸设有极耳的一侧的壳体的封装膜体内侧与电芯本体的外缘轮廓之间的空隙处，设有用于吸附所述电芯本体产气的吸附体，不但结构简单紧凑，而且明显改善了软包电池的产气问题。
为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种软包电池，包括封装在壳体内部的电芯本体，所述电芯本体的侧面凸设有极耳，且所述极耳伸出于所述壳体的封边之外，在凸设有所述极耳的一侧，所述壳体的封装膜体内侧与所述电芯本体的外缘轮廓之间的空隙处，设有用于吸附所述电芯本体产气的吸附体。
优选地，所述吸附体分别设置在所述极耳的两侧。
优选地，所述吸附体环绕设置在所述极耳的所述凸设位置处的四周。
优选地，所述吸附体的设置厚度和所述极耳的总厚度≤所述电芯本体的厚度。
优选地，所述吸附体的设置长度≤所述电芯本体的外缘轮廓到所述壳体的封边内侧之间的距离。
优选地，所述吸附体的设置宽度≤所述电芯本体的宽度。
优选地，所述吸附体外部包裹有透气性薄膜层。
优选地，所述极耳凸设在所述电芯本体的一侧侧边或相对的两侧侧边。
优选地，所述吸附体包括：包硅改性纳米碳酸钙材料体、金属有机骨架材料体、氧化镁掺杂硅基介孔材料体、硅胶体、从介孔分子筛原粉材料体或毛竹活性炭体的其中之一。
本实用新型第二方面还提供一种储能单元，包括如上所述的软包电池。
通过上述技术方案，本实用新型在凸设有极耳的一侧的壳体的封装膜体内侧与电芯本体的外缘轮廓之间的空隙处，设置用于吸附所述电芯本体产气的吸附体，结构简单紧凑，对电芯本体所产生的气体吸附效果显著。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的软包电池整体结构示意图；
图2为图1的a向结构示意图；
图3为图1的b向结构示意图；
图4为本实用新型另一实施例的软包电池整体结构示意图；
图5为图4的c向结构示意图。
附图标记说明
100壳体200电芯本体300极耳
400吸附体
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”通常是指相对于各部件本身的轮廓的内外；“远、近”通常是指相对于各部件本身的轮廓的远近。
如图1并结合图2、图3所示，本实用新型提供一种软包电池，包括封装在壳体100内部的电芯本体200，所述电芯本体200的侧面凸设有极耳300，且所述极耳300伸出于所述壳体100的封边之外，在凸设有所述极耳300的一侧，所述壳体100的封装膜体内侧与所述电芯本体200的外缘轮廓之间的空隙处，设有用于吸附所述电芯本体200产气的吸附体400。在实际应用中，壳体100为铝塑膜，通过抽真空的方式进行封装。本实用新型通过上述技术方案，设置在空隙处的吸附体400对电芯本体200所产生的气体有明显的吸附作用，该结构不但布局合理、紧凑，而且不会对软包电池的整体设置造成任何影响。
为了有效吸附电芯本体200产生的气体，吸附体400在空隙处也可以采用多种方式来设置，比如：吸附体400可以分别设置在所述极耳300的上、下两侧；也可以环绕设置在所述极耳300的所述凸设位置处的四周。上述的两种设置方式，均可以达到有效吸附电芯本体200在循环过程中所产生的气体。需要说明的是，在图1至图3所示的实施例中，所述极耳300凸设在所述电芯本体200的相对的两侧侧边。而参照图4和图5所示的实施例中，所述极耳300则是凸设在所述电芯本体200的一侧侧边的。无论极耳300凸设在一侧、两侧甚至多侧，吸附体400在软包电池中的设置位置和设置方式都是相似的。
为了既不影响电芯本体200的外观尺寸又不会改变电芯本体的设计尺寸，在有效吸附电芯本体200产生的气体的同时还保证了电芯本体200的容量等基本指标；同时，当电芯本体组装成软包电池之后，对软包电池明确的外观尺寸也不会造成影响，所述吸附体400的设置厚度和所述极耳300的总厚度≤所述电芯本体200的厚度、所述吸附体400的设置长度≤所述电芯本体200的外缘轮廓到所述壳体100的封边内侧之间的距离、所述吸附体400的设置宽度≤所述电芯本体200的宽度。另外，为了方便吸附体400在软包电池中的设置，所述吸附体400外部还包裹有透气性薄膜层(图中未示出)。壳体100是通过抽真空的方式进行封装的，在通常情况下，所述吸附体400在所述壳体100的封边内形成梯形。当然，也可以根据具体的填充位置和数量形成其他形状，在此不再赘述。如上所述，由于吸附体400采用透气性良好的薄膜包裹后设置在电芯本体200的极耳300上、下两侧或者环绕设置在极耳300的四周，且设置了吸附体400之后，整体高度、长度均不允许超过电芯本体200，而软包电池是通过壳体100通过抽真空的过程完成封装，在抽真空的过程中，吸附体在高度以及长度方向上均会被壳体100压紧，所以无需采用特殊的结构另行固定。
为了达到对气体的良好吸附效果，所述吸附体400的质地非常重要，要达到充分吸收多余气体的效果，吸附体400必须具备如下优势：
首先，由于软包电池的电解液具有一定的腐蚀性，所以所采用的吸附材料应当具有一定的抗腐蚀性，确保在电解液中不会被腐蚀。其次，在吸附电芯本体所产生的气体的过程中，吸附材料本身应当无体积变化，才能确保吸附材料的厚度不超过电芯本体的厚度，不会导致软包电池变形。另外，电芯本体是在高温或者低温循环过程中产生气体的，吸附材料必须在高温或低温环境中依旧具有良好的吸附性能和效果，也就是说，该吸附材料的吸附效果受环境温度的变化影响不大。最后，吸附材料还应当具有一定的仿生性质，使其内部结构更加适用于吸附工作。综上，吸附材料应当具备一定的化学稳定性、抗腐蚀、抗氧化、体积无膨胀、耐高温、耐低温、且吸附二氧化碳等气体吸附材料无体积方面的变化，-50℃～80℃的温度电芯循环材料有良好的吸附性且无其他杂质生成。通过大量的试验可知，能够具有上述优势的吸附体400包括但不限于以下几种：包硅改性纳米碳酸钙材料体、金属有机骨架材料体、氧化镁掺杂硅基介孔材料体、硅胶体、从介孔分子筛原粉材料体或毛竹活性炭体的其中之一。
另外，以ncm(811)等高镍材料软包电芯为例，由下表可知，其在循环过程中的所产生的气体，以二氧化碳占比最多，而上述所列的几种吸附体均可以对电芯本体在循环过程中所产生的气体进行有效地吸附。
结合图4和图5所示，为本实用新型的另一个实施例，对比图1至图3可知，图4和图5所示的实施例与上述实施例的差别仅仅在于极耳300在电芯本体200侧边的凸设位置。在图1至图3所示的实施例中，极耳300凸设在电芯本体200相对两侧的侧边上，每个侧边各凸设一个极耳300。而在图4和图5所示的实施例中，极耳300则凸设在电芯本体200的同一侧侧边上，且在该侧侧边上凸设的极耳300数量为两个。虽然在两个实施例中极耳300的凸设位置和数量不同，但在凸设有所述极耳300的一侧，所述壳体100的封装膜体内侧与所述电芯本体200的外缘轮廓之间的空隙处，设有用于吸附所述电芯本体200产气的吸附体400的技术方案是相同的，本领域技术人员可以根据实际的设置需要在细节上做适应性调整，在此不再赘述。
本实用新型第二方面还提供一种储能单元，包括如上所述的软包电池，该软包电池由于在壳体内设有吸附体，能够将储能单元在能源释放的过程中，电芯本体产生的气体充分吸附，吸附体的具体结构和工作原理参见前述内容，在此不再赘述。
综上所述，由于软包电池内部的电芯本体是封装在壳体内的，极耳穿过壳体的封边凸设在外，在壳体的封装膜体内侧与电芯本体的外缘轮廓之间存在一定的间隙，本实用新型所提供的这种软包电池，充分利用了上述的间隙，并在该间隙内设置用于吸附所述电芯本体产气的吸附体，并通过吸附体能够吸附气体的特性来抑制电芯本体在循环过程中的产气现象。将吸附体设置在极耳处的间隙位置，有益效果在于，在现有常规的软包电池中，极耳处的厚度远低于电芯本体的厚度，本实用新型在凸设有极耳的位置的间隙处加入吸附体之后，可以使极耳处的厚度达到与电芯本体的厚度基本一致，既不影响电芯本体的外观尺寸又不会改变电芯本体的设计尺寸，在有效吸附电芯本体产生的气体的同时还保证了电芯本体的容量等基本指标，具有明显的优势。除此之外，当电芯本体组装成软包电池之后，软包电池本身也有明确的外观尺寸要求，把吸附体设置在上述间隙内，既不会影响电芯本体的外观尺寸，也不会影响软包电池本身的尺寸。另外，由于本实用新型采用了上述的多种吸附材料制成吸附体，从设置位置和吸附体的材质两个方面入手，抑制软包电池在循环过程中的产气问题，使其得到明显的改善。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，例如，在封装之后的壳体中，吸附体的形状可以是上述实施例中的梯形，也可以根据实际需要设置并封装成其他形状。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。
1.一种软包电池，包括封装在壳体(100)内部的电芯本体(200)，所述电芯本体(200)的侧面凸设有极耳(300)，且所述极耳(300)伸出于所述壳体(100)的封边之外，其特征在于，在凸设有所述极耳(300)的一侧，所述壳体(100)的封装膜体内侧与所述电芯本体(200)的外缘轮廓之间的空隙处设有用于吸附所述电芯本体(200)产气的吸附体(400)。
2.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述吸附体(400)分别设置在所述极耳(300)的两侧。
3.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述吸附体(400)环绕设置在所述极耳(300)的所述凸设位置处的四周。
4.根据权利要求2或3所述的软包电池，其特征在于，所述吸附体(400)的设置厚度和所述极耳(300)的总厚度≤所述电芯本体(200)的厚度。
5.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述吸附体(400)的设置长度≤所述电芯本体(200)的外缘轮廓到所述壳体(100)的封边内侧之间的距离。
6.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述吸附体(400)的设置宽度≤所述电芯本体(200)的宽度。
7.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述吸附体(400)外部包裹有透气性薄膜层。
8.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述极耳(300)凸设在所述电芯本体(200)的一侧侧边或相对的两侧侧边。
9.根据权利要求1所述的软包电池，其特征在于，所述吸附体(400)包括：包硅改性纳米碳酸钙材料体、金属有机骨架材料体、氧化镁掺杂硅基介孔材料体、硅胶体、从介孔分子筛原粉材料体或毛竹活性炭体的其中之一。
10.一种储能单元，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的软包电池。
技术总结