胶粘结构、应用所述胶粘结构的电池及电子装置

文档序号:44464 发布日期:2021-09-28 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 胶粘结构、应用所述胶粘结构的电池及电子装置 (Gluing structure, battery applying same and electronic device ) 是由 戴志芳 龙海 于 2020-03-25 设计创作,主要内容包括:一种胶粘结构,包括基材、第一胶层和第二胶层。所述基材的延伸率为30%~400%,所述基材包括相背的第一表面及第二表面。所述第一胶层粘接于所述第一表面。所述第二胶层粘接于所述第二表面。所述第一胶层在所述第二表面上的投影与所述第二胶层不重叠。本申请还提供一种应用上述胶粘结构的电池及电子装置,所述胶粘结构有利于改善电芯跌落过程失效情况,同时有利于提高所述电池的安全性。(An adhesive structure comprises a base material, a first adhesive layer and a second adhesive layer. The elongation of the base material is 30% -400%, and the base material comprises a first surface and a second surface which are opposite. The first glue layer is adhered to the first surface. The second glue layer is adhered to the second surface. The projection of the first glue layer on the second surface is not overlapped with the second glue layer. The application also provides a battery and an electronic device applying the adhesive structure, wherein the adhesive structure is favorable for improving the failure condition of the falling process of the battery core and is simultaneously favorable for improving the safety of the battery.)

胶粘结构、应用所述胶粘结构的电池及电子装置

技术领域

本申请涉及一种胶粘结构、应用所述胶粘结构的电池及应用所述电池的电子装置。

背景技术

随着消费类电子产品的成熟应用,客户对整机应用风险越来越关注。例如,对电子产品抗跌落的要求越来越高。而电池作为电子产品的重要组成部分,同样对抗跌落具有要求。电池随着电子产品跌落时,容易被收容于电池封装膜内电芯冲开所述封装膜的顶封或侧封,从而影响电池的安全性及使用寿命。

发明内容

鉴于上述情况,有必要提供一种提高安全性、改善失效的胶粘结构,以及应用所述胶粘结构的电池和应用所述电池的电子装置。

本申请提供了一种胶粘结构,包括基材、第一胶层以及第二胶层。所述基材包括相背的第一表面及第二表面。所述第一胶层粘接于所述第一表面,所述第二胶层粘接于所述第二表面。所述基材的延伸率为30%~400%,所述第一胶层在所述第二表面上的投影与所述第二胶层不重叠。

进一步的,所述基材为单层结构或多层复合结构,所述基材的厚度为6μm~30μm,所述基材包括聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚酰亚胺膜、聚氯乙烯膜以及多层共挤聚烯烃热收缩膜中的至少一种。

进一步的,所述第一胶层的厚度为1μm~20μm,所述第一胶层为点状胶和/或条状胶。

进一步的,所述第一胶层由第一胶点构成,每一第一胶点与所述第一表面的粘接面积为0.5mm2~10mm2

进一步的,所述第一胶层包括多个间隔设置的第一胶点,任意相邻两个第一胶点的间距为0.2mm~10mm。

进一步的,所述第二胶层的厚度为1μm~20μm,所述第二胶层为点状胶和/或条状胶。

进一步的,所述第二胶层由第二胶点构成,每一第二胶点与所述第二表面的粘接面积为0.5mm2~10mm2

进一步的,所述第二胶层包括多个间隔设置的第二胶点,任意相邻两个第二胶点的间距为0.2mm~10mm。

进一步的,所述第一胶层在所述第二表面的投影与相邻的所述第二胶层的间距为0.5mm~30mm。

进一步的,所述第一胶层为热熔胶,选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯与其他烯烃的共聚物、聚酯类、聚胺酯类、苯乙烯及其嵌段共聚物中的至少一种,所述第一胶层常温下无粘性且受热后粘性增加;所述第二胶层由聚丙烯酸酯、环氧树脂、橡胶以及有机硅胶中的至少一种制得。

进一步的,所述第二胶层在常温下粘度为0.01N/mm~0.5N/mm。

一种电池,所述电池包括如上所述的胶粘结构。

进一步的,所述电池还包括电芯以及封装膜,所述胶粘结构粘接于所述电芯与所述封装膜之间,所述第一胶层与所述封装膜粘接,所述第二胶层与所述电芯粘接。

一种电子装置,所述电子装置包括上述电池。

本申请中的胶粘结构中基材的延伸率为30%~400%,因而所述基材能够在保持胶层承载能力的前提下具有较好的拉伸效果,使得胶粘结构不易在外力作用下因基材断裂而失效,进而提高了应用所述胶粘结构的电池的使用寿命及安全性。进一步的,在电池中胶粘结构粘接所述电芯与所述封装膜之间,能够有效地降低电芯与所述封装膜之间的相对位移;并且,因所述基材的延伸率的作用以及所述第一胶层与所述第二胶层之间的错位设置,在电池受到外力作用时,所述胶粘结构对所述电芯提供了缓冲作用,避免了电池的顶封或者侧封被冲开导致电解液泄漏;同时,上述缓冲作用还降低了所述电芯外圈铝箔与所述胶粘结构的粘接处的局部受力,进而降低了电池受到外力作用时电芯带动所述胶粘结构拉扯所述封装膜导致电芯被撕裂的风险,进而提高了所述电池的安全性能。

附图说明

图1为本申请一实施方式的胶粘结构的结构示意图。

图2为本申请一实施方式的胶粘结构的俯视图。

图3为本申请一实施方式的胶粘结构的结构示意图。

图4为本申请一实施方式的胶粘结构的结构示意图。

图5为本申请一实施方式的胶粘结构的结构示意图。

图6为本申请一实施方式的胶粘结构的结构示意图。

图7为本申请一实施方式的胶粘结构的结构示意图。

图8为本申请一实施方式的胶粘结构的结构示意图。

图9为本申请一实施方式的胶粘结构粘接于封装膜和电芯之间的结构示意图。

主要元件符号说明

如下

具体实施方式

将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。

下面对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例/实施方式及实施例/实施方式中的特征可以相互组合。

请参阅图1至图8,本申请实施方式提供一种胶粘结构100,其包括基材10、第一胶层30及第二胶层50。

所述基材10包括相背设置的第一表面11及第二表面13。所述基材10的延伸率为30%~400%。所述基材10在外力作用下能够被拉伸,从而使得胶粘结构不易在外力作用下因基材断裂而失效。若所述基材10的延伸率太低,则无法提供有效的缓冲作用;若所述基材10的延伸率太高,则无法实现有效的固定作用。优选的,所述基材10的延伸率为100%~200%。在一些实施方式中,所述基材10选自但不仅限于聚丙烯膜(PP)、聚乙烯膜(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET)、聚酰亚胺膜(PI)、聚氯乙烯膜(PVC)以及多层共挤聚烯烃热收缩膜(POF)中的至少一种。所述基材10的厚度范围为6μm~30μm。优选的,所述基材10的厚度为8μm~12μm。所述基材10的厚度太低,对工艺的要求则更高,更加难以实现;而厚度太高,则影响所述粘结结构100的整体厚度,进而影响电芯能量密度。所述基材10的厚度即为所述第一表面11及所述第二表面13之间的垂直距离。

在一些实施方式中,请参阅图1及图2,所述基材10可为单层结构。在另一些实施方式中,所述基材10可为多层复合结构,例如,请参阅图3,所述基材10包括层叠设置第一基底层101及第二基底层102,所述第一基底层101及所述第二基底层102可分别选自但不仅限于聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚酰亚胺膜、聚氯乙烯膜以及多层共挤聚烯烃热收缩膜中的一种。所述第一基底层101可通过胶粘层20粘结所述第二基底层102。请参阅图4,所述第一基底层101与所述第二基底层102之间还可通过熔融的方式结合在一起。在其他一些实施方式中,所述基材10的包括的基底层的层数不仅限于第一基底层和第二基底层。

在一些实施方式中,所述第一表面11还可设有微结构(图未示),例如凹陷或凸起,以增加与所述第一胶层30之间的粘结力。所述第二表面13也可设有微结构(图未示),以增加与所述第二胶层50之间的粘结力。

所述第一胶层30粘接于所述第一表面11,所述第二胶层50粘接于所述第二表面13,并且所述第一胶层30在所述第二表面13上沿垂直所述第二表面13方向的投影不与所述第二胶层50重叠。

所述第一胶层30的厚度可为1μm~20μm,保证所述第一胶层粘结力的同时降低所述胶粘结构的整体厚度,在所述胶粘结构应用于电池中时降低电芯的能量密度损失。优选的,所述第一胶层30的范围为4μm~6μm。

所述第一胶层30的材质可为热熔胶。所述第一胶层30在常温下无粘性且受热后粘性增加。在应用所述粘结结构100时,由于所述第一胶层30的上述特性,便于初始时调整所述粘结结构100和需与所述第一胶层30粘结的物件之间的相对位置,并在调整后在加热或/及加压的条件下粘结所述物件。

在一些实施方式中,所述热溶胶可选自但不仅限于聚乙烯、聚丙烯、乙烯与其他烯烃的共聚物、聚酯类、聚胺酯类、苯乙烯及其嵌段共聚物。

在一些实施方式中,请参阅图1-4及图5,所述第一胶层30包括至少一个呈点状的第一胶点31a,其中,每一第一胶点31a与所述第一表面11的粘接面积为0.5mm2~10mm2。每一第一胶点31a的形状可为圆形、椭圆形、矩形、多边形或者其他规则或不规则形状。

在本实施方式中,所述第一胶层30包括多个间隔设置的所述第一胶点31a。其中,任意相邻的两个所述第一胶点31a之间的间距为0.2mm~10mm,使得所述胶粘结构在保证较好的粘结效果的同时还能为与所述胶粘结构粘结的物件提供较好的缓冲作用。多个所述第一胶点31a之间可以等间距设置,也可非等间距设置。

所述第二胶层50的厚度可为1μm~20μm,使得所述胶粘结构在保证较好的粘结效果的同时还能为与所述胶粘结构粘结的物件提供较好的缓冲作用,过厚的胶层会损失能量密度。优选的,所述第二胶层50的范围为4μm~6μm。

所述第二胶层50的材质可包括但不仅限于聚丙烯酸酯、环氧树脂、橡胶及有机硅胶中的至少一种。所述第二胶层50在常温下的粘度为0.01N/mm~0.5N/mm。

请参阅图1-4及图8,所述第二胶层50包括至少一个呈点状的第二胶点51a,其中,每一第二胶点51a与所述第一表面11的粘接面积为0.5mm2~10mm2。每一第二胶点51a的形状可为圆形、椭圆形、矩形、多边形或者其他规则或不规则形状。每一第二胶点51a的材质可包括但不仅限于聚丙烯酸酯、环氧树脂、橡胶及有机硅胶中的至少一种。

在本实施方式中,所述第二胶层50包括多个间隔设置的所述第二胶点51a。其中,任意相邻的两个所述第二胶点51a之间的间距为0.2mm~10mm。多个所述第二胶点51a之间可以等间距设置,也可非等间距设置。

在一些实施方式中,请参阅图5、图6及图8,所述第一胶层30可包括至少一个呈块状的第一胶粘部31b。所述第一胶粘部31b与所述第一胶点31a的区别在于每一第一胶粘部31b与所述第一表面11的粘接面积较大,使得所述第一胶粘部31b呈连续的块状。当所述第一胶层30包括多个第一胶粘部31b时,多个所述第一胶粘部31b间隔设置。在一些实施方式中,每一第一胶粘部31b呈长条状且宽度与所述基材10的宽度相同,多个长条状的第一胶粘部31b间隔设置构成所述第一胶层30。定义第一胶层30与第二胶层50沿第一方向间隔设置,在所述第一表面11或第二表面13所在的平面上,与所述第一方向垂直的为第二方向。所述基材10的宽度方向和所述第一胶粘部31b的宽度方向即为上述第二方向。

在一些实施方式中,请参阅图5、图6及图8,所述第二胶层50可包括至少一个呈块状的第二胶粘部51b。所述第二胶粘部51b与所述第二胶点51a的区别在于每一第二胶粘部51b与所述第一表面11的粘接面积较大,使得所述第二胶粘部51b呈连续的块状。当所述第二胶层50包括多个第二胶粘部51b时,多个所述第二胶粘部51b间隔设置。在一些实施方式中,每一第二胶粘部51b呈长条状且宽度与所述基材10的宽度相同,多个长条状的第二胶粘部51b间隔设置构成所述第二胶层50。

所述第一胶层30在所述第二表面13的投影与相邻的所述第二胶层50的间距为0.5mm~30mm,使得所述胶粘结构在保证较好的粘结效果的同时还能为与所述胶粘结构粘结的物件提供较好的缓冲作用。在本申请中,两元件之间的间距是指两元件相互靠近的边缘的之间的最近的距离。例如,所述第一胶层30在所述第二表面13的投影与相邻的所述第二胶层50的间距是指所述第一胶层30在所述第二表面13的投影靠近相邻的所述第二胶层50的边缘至相邻的所述第二胶层50靠近所述第一胶层30的边缘之间的距离。

将上述胶粘结构100应用于电池(图未示)中,在本实施方式中,请参阅图9,以所述胶粘结构100粘接于电池中的电芯200与封装膜300之间为例进行说明。

所述胶粘结构100中的第一胶层30与所述封装膜300粘接,所述第二胶层50与所述电芯200粘接。

当所述电池受到外力作用(例如跌落)时,所述胶粘结构100粘接所述电芯200与所述封装膜300之间,能够有效地降低电芯200与所述封装膜300之间的相对位移;并且,因所述基材10的延伸率的作用以及所述第一胶层与所述第二胶层之间的错位设置,在电池受到外力作用时,所述胶粘结构100能够被拉伸,从而对所述电芯200提供了缓冲作用,避免了电池的顶封或者侧封被冲开导致电解液泄漏;同时,上述缓冲作用还降低了所述封装膜300与所述胶粘结构100的粘接处的局部受力,进而降低了电池受到外力作用时电芯带动所述胶粘结构拉扯所述封装膜300导致所述电芯被撕裂的风险。

下面通过对比例及实施例对本申请进行具体说明。可以理解的,本申请中各参数不仅限于对比例及实施例中记载的内容,具体可根据实际需要进行选择。

按下表1制备与实施例1-100以及对比例1-6对应的胶粘结构,实施例1-100以及对比例1-6对应的胶粘结构之间除表中参数外的其他参数都相同。将上述各胶粘结构分别应用于结构相同的电池中进行跌落测试,并将对应的跌落结构记录于下表1中。其中,“胶间距”为位于基材同一侧的胶层中的胶点之间的距离或者胶粘部之间的距离;“连续块状”是指基材的每一侧均涂满胶层。所述跌落测试的具体方法为:电池以上下两面着地或者四角着地的方式从1.8m的高度跌落18次,如电池的压降小于15mV,且无漏液、着火、冒烟以及电芯中铝箔撕裂的现象,则该电池通过测试,每组实施例或对比例分别测试10颗电池,通过的比值为跌落结果。

表1

对比例1 10 10 0.15 连续 150% 12 PE单层 连续块状 0/10
对比例2 10 10 0.15 连续 150% 12 PET单层 连续块状 0/10
对比例3 10 10 0.15 连续 150% 12 PE/PET复合 连续块状 0/10
对比例4 10 10 0.15 0.1 25% 12 PET单层 四边形 3/10
对比例5 10 10 0.15 0.1 500% 12 PET单层 四边形 2/10
对比例6 10 10 0.15 0.1 25% 12 PET单层 圆形 3/10

由上述表1中记载的跌落结果可知,对比例1-3中通过普通连续的双面胶纸粘接的电池,其从高处跌落时无法通过跌落测试。具体的,在跌落时冲击力易集中于双面胶纸与封装膜的粘接处,进而导致电池跌落后失效(如电芯或封装膜在粘接处被撕裂)。而本案中实施例1-36的电池的抗跌落效果明显优于对比例1-3。

本申请中的胶粘结构100中基材10的延伸率为30%~400%,因而所述基材10能够在保持胶层承载能力的前提下具有较好的拉伸效果,使得胶粘结构不易在外力作用下因基材断裂而失效。在电池中胶粘结构100粘接所述电芯与所述封装膜300之间,能够有效地降低电芯200与所述封装膜300之间的相对位移;并且,因所述基材10的延伸率的作用以及所述第一胶层与所述第二胶层之间的错位设置,所述胶粘结构100被拉伸,从而提供对所述电芯200提供了缓冲作用,避免了电池的顶封或者侧封被冲开导致电解液泄漏;同时,上述缓冲作用还降低了所述封装膜300与所述胶粘结构100的粘接处的局部受力,防止在电池受到外力作用时电芯带动所述胶粘结构拉扯所述封装膜300导致所述电芯被撕裂,进而提高了所述电池的安全性能。另外,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本申请的技术构思做出其它各种相应的改变与变形,而所有这些改变与变形都应属于本申请的保护范围。

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