电池极芯支撑组件及电池的制作方法

文档序号:25941352发布日期:2021-07-20 16:30
电池极芯支撑组件及电池的制作方法

本申请涉及电池装配技术领域,更具体地,涉及一种电池极芯支撑组件及电池。



背景技术:

在现有技术中,电池在装配过程中,对极芯的极耳没有设置固定结构,导致电池装配后,极耳呈无固定状态,且正负极片挤压在一起,容易导致电池出现短路。

另外,软包电池一般采用铝塑膜作为封装材料,铝塑膜外层为尼龙,中间为al箔,内层为pp。在使用过程中,电池可能受到挤压、振动和冲击,铝塑膜表面的高分子绝缘层可能因外力破坏发生绝缘失效,导致铝塑膜与正负极耳、软包外金属结构直接导通,形成安全隐患。



技术实现要素:

本申请的一个目的是提供一种用于固定极耳的电池极芯支撑组件的新技术方案。

根据本申请的第一个方面,提供了一种电池极芯支撑组件,包括:两个隔圈,两个所述隔圈相对设置于极芯的两端,每个所述隔圈分别设有供所述极芯的极耳通过的通道;连接件,所述连接件分别连接两个所述隔圈,且所述连接件与两个所述隔圈配合限定出用于安装所述极芯的安装腔。

进一步地,每个所述隔圈分别包括:两个夹持部,两个所述夹持部间隔开且相对设置,两个所述夹持部之间间隔开的间隙为所述通道;两个连接部,一个所述连接部设于两个所述夹持部的一端且与两个所述夹持部的一端相连,另一个所述连接部设于两个所述夹持部的另一端且与两个所述夹持部的另一端相连。

进一步地,所述夹持部和/或所述连接部的朝向所述极芯的一侧设有镂空部。

进一步地,所述夹持部和所述连接部的朝向所述极芯的一侧分别设有所述镂空部,每个所述镂空部内分别设有加强筋。

进一步地,每个所述夹持部分别为长条形,每个所述夹持部均包括:短侧壁、长侧壁和顶壁,所述顶壁连接所述短侧壁和长侧壁,所述短侧壁和所述长侧壁具有高度差,所述短侧壁的自由端和所述长侧壁的自由端分别限定形成导向面,每个所述隔圈分别包括:两个所述导向面,两个所述导向面分别形成为倾斜延伸的斜面。

进一步地,每个所述隔圈分别包括:两个所述顶壁,每个所述顶壁的外表面分别形成为朝向所述短侧壁的外侧面倾斜延伸的斜面,每个所述夹持部上的所述顶壁与所述长侧壁的外侧面之间形成第一圆角。

进一步地,所述连接部的端面与顶面之间设有第二圆角,所述连接部的端面与侧面之间设有第三圆角。

进一步地,所述连接部为块状,所述连接部朝向所述极芯的一侧凸出于所述夹持部朝向所述极芯的一侧,且所述连接部相对于所述夹持部的凸出部分止抵所述极芯。

进一步地,所述连接件为片状,每个所述隔圈的两端分别设有向外突出的凸柱,所述连接件的两端分别设有与所述凸柱的形状相对应的开孔,所述凸柱插接在所述开孔内且与所述连接件热熔连接。

根据本申请的第二方面,提供一种电池,包括:极芯和上述实施例中所述的电池极芯支撑组件。

根据本公开的一个实施例,通过两个隔圈和连接件限定出用于安装极芯的安装腔,每个隔圈上设置有用于供极耳通过的通道,电池极芯支撑组件可以通过两个隔圈可以对极耳进行限位,减少电池短路风险,增加游离电解液的储存空间,提高电池使用安全性。并且该电池极芯支撑组件,还可以对电池的外包装膜进行支撑,防止在电池使用过程中或制造过程中,外包装膜遭受破坏,保证电池结构的封闭性,避免电池失效,减少电池安全隐患。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述,本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例,并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。

图1是根据本实用新型实施例的电池极芯支撑组件的结构示意图;

图2是根据本实用新型实施例的电池极芯支撑组件的隔圈的一个结构示意图;

图3是根据本实用新型实施例的电池极芯支撑组件的隔圈的另一个结构示意图;

图4是根据本实用新型实施例的电池极芯支撑组件的隔圈的一个剖视图;

图5是根据本实用新型实施例的电池极芯支撑组件的隔圈的另一个剖视图;

图6是根据本实用新型实施例的电池极芯支撑组件的连接件的结构示意图;

图7是根据本实用新型实施例的电池极芯支撑组件与外包装膜的剖面图。

附图标记:

电池极芯支撑组件100;

隔圈10;夹持部11;长侧壁11a;短侧壁11b;顶壁11c;连接部12;通道13;镂空部14;加强筋15;导向面16;外表面17;第一圆角171;第二圆角172;第三圆角173;外侧面18;凸柱19;

连接件20;开孔21;

外包装膜30。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

下面结合附图具体描述根据本实用新型实施例的电池极芯支撑组件100。

如图1至图7所示,根据本实用新型实施例的电池极芯支撑组件100包括两个隔圈10和两个连接件20。

具体而言,两个隔圈10相对设置于极芯的两端,每个隔圈10分别设有供极芯的极耳通过的通道13。连接件20分别连接两个隔圈10,且连接件20与两个隔圈10配合限定出用于安装极芯的安装腔。

换言之,如图1所示,根据本实用新型实施例的电池极芯支撑组件100主要由两个隔圈10和连接件20组成。其中,两个隔圈10可以分别安装在极芯的两端,每个隔圈10分别设置有供极芯的极耳通过的通道13。连接件20可以用于连接两个隔圈10。连接件20的个数可选为两个,两个连接件20可以安装在极芯的两侧,其中一个连接件20的两端安装在两个隔圈10的同一端,另一个连接件20的两端安装在两个隔圈10的另一端,两个连接件20与两个隔圈10可以组装成框架结构。两个连接件20与两个隔圈10可以配合限定出安装腔。极芯可以安装在安装腔内,极芯两端的极耳分别伸入两个隔圈10的通道13中,并通过两个隔圈10对极耳进行支撑,限制极耳的活动范围,防止极耳出现弯曲或倒伏现象,减少电池短路风险,提高电池使用安全性。当然,连接件20的个数可以根据实际需要进行具体限定,在本申请中不再详细赘述。

需要说明的是,对于软包电池来说,软包电池一般采用铝塑膜作为外包装膜30,铝塑膜外层为尼龙,中间为al箔,内层为pp。在使用过程中,电池可能受到挤压、振动和冲击,铝塑膜表面的塑料绝缘层可能因外力破坏发生绝缘失效,导致铝塑膜与正负极耳、软包外金属结构直接导通,形成安全隐患。如图7所示,通过设置电池极芯支撑组件100,还可以对电池的外包装膜30进行支撑,防止在电池使用过程中或制造过程中,外包装膜30遭受破坏,保证电池结构的封闭性,避免电池失效,减少电池安全隐患。

由此,根据本实用新型实施例的电池极芯支撑组件100,通过两个隔圈10和两个连接件20限定出用于安装极芯的安装腔,每个隔圈10上设置有用于供极耳通过的通道13,电池极芯支撑组件100可以通过两个隔圈10可以对极耳进行限位,减少电池短路风险,提高电池使用安全性。同时,该电池极芯支撑组件100还可以支撑电池的外包装膜30,防止外包装膜30被破坏,保证电池结构的完整性。

根据本实用新型的一个实施例,每个隔圈10分别包括两个夹持部11和两个连接部12。

具体地,两个夹持部11间隔开且相对设置,两个夹持部11之间间隔开的间隙为通道13。一个连接部12设于两个夹持部11的一端且与两个夹持部11的一端相连,另一个连接部12设于两个夹持部11的另一端且与两个夹持部11的另一端相连。

也就是说,如图2至图5所示,隔圈10主要由两个夹持部11和两个连接部12组成。其中,两个夹持部11可以间隔开相对设置,两个夹持部11之间间隔开的间隙可以为通道13,极耳可以伸入通道13。两个夹持部11的两端分别设置有连接部12,两个连接部12分别与两个夹持部11的两端相连并形成隔圈10。通道13大致位于隔圈10的中间位置,并且在厚度方向上贯通。隔圈10的两个夹持部11和两个连接部12可以一体成型,增加隔圈10整体结构的稳固性,降低隔圈10的成型难度和成型成本。每个隔圈10分别可以固定极芯一端上的极耳,减少电池短路风险,提高电池使用安全性。

在本实用新型的一些具体实施方式中,夹持部11和/或连接部12的朝向极芯的一侧设有镂空部14。

换句话说,夹持部11上可以单独设置有镂空部14,连接部12上可以单独设置有镂空部14,或者夹持部11和连接部12可以同时设置有镂空部14(参见图3),镂空部14朝向极芯的一侧布置。通过在夹持部11和/或连接部12设置镂空部14,可以减少材料的使用,减轻电池极芯支撑组件100的整体重量。

根据本实用新型的一个优选实施例,夹持部11和连接部12的朝向极芯的一侧分别设有镂空部14,每个镂空部14内分别设有加强筋15。

也就是说,如图3至图5所示,夹持部11和连接部12上均设置有朝向极芯的一侧的镂空部14,有效减少材料的使用,减轻电池极芯支撑组件100的整体重量,减低生产成本。在本申请中,为了保证电池的循环寿命,在制造时通常会保证有多余的电解液游离于饱和的极芯之外。随着电池的使用,电解液或者说电解质会持续产生消耗,而游离的电解液就可以在此时对极芯进行补充,从而保证电池的容量在一定时间内保持稳定,提升电池的循环寿命。

通过在夹持部11和连接部12朝向极芯的一侧上分别设计镂空部14,不仅可以在保证隔圈10强度的前提下,降低隔圈10的重量和隔圈10制造材料的使用量。同时还可以提供用于储存一部分游离的电解液的空间,减少游离电解液出现在软包电池其他部位的量。而当游离电解液出现在软包电池其他位置时,比如电池大面,可以形成凸起,影响电池的平整度,这不仅影响软包电池外观,凸起的部位还可能造成大面的受力不均匀,在一些极限情况下有造成包装膜或封印破损,进而导致封装失效的风险。本申请通过在夹持部11和连接部12朝向极芯的一侧上分别设计镂空部14,解决了游离电解液容易出现在软包电池其他位置的问题。

在隔圈10的每个镂空部14内分别设置有加强筋15,加强筋15可以在夹持部11的长度方向上间隔开布置,连接部12上的加强筋15可以设置成“十”字形。通过在隔圈10上设置加强筋15,有效提高了隔圈10的结构强度,避免隔圈10变形过度,导致隔圈10失效。当然,本领域技术人员可以理解,连接部12和夹持部11上的加强筋15的个数以及加强筋15的具体排布方式和形状,可以根据实际需要进行具体设定,在本申请中,不再详细赘述。

在本实用新型的一些具体实施方式中,每个夹持部11分别为长条形,每个夹持部11均包括:短侧壁11b、长侧壁11a和顶壁11c,顶壁11c连接短侧壁11b和长侧壁11a,短侧壁11b和长侧壁11a具有高度差,短侧壁11b的自由端和长侧壁11a的自由端分别限定形成导向面16,每个隔圈10分别包括:两个导向面16,两个导向面16分别形成为倾斜延伸的斜面。

换句话说,如图2和图3所示,夹持部11大致为长条形结构,隔圈10的外形大致为长条形结构。每个夹持部11均包括:短侧壁11b、长侧壁11a和顶壁11c,顶壁11c连接短侧壁11b和长侧壁11a,短侧壁11b和长侧壁11a具有高度差,短侧壁11b的自由端和长侧壁11a的自由端分别限定形成导向面16。具体地,夹持部11的朝向极芯的一侧具有导向面16,夹持部11的背向极芯的一侧具有外表面17,每个隔圈10上的两个导向面16可以分别加工成斜面,导向面16大致从两侧向中间位置,朝向外表面17倾斜延伸,保证每个夹持部11上形成内向开口(参见图4)。在本申请中,通过夹持部11的两个高度不同的短侧壁11b和长侧壁11a限定出导向面16,导向面16限定的是最外侧极耳(极耳应理解为多个极耳),极耳汇合后穿过通道13。导向面16的水平夹角可以为10°-20°。本申请通过在夹持部11上设计有导向面16,使每个夹持部11上形成内向开口,有效解决了软包电池的外包装膜30与隔圈10接触位置支撑面积不足的问题,避免电池在封装、后续流转或使用过程中因受外因影响,外包装膜30在未支撑位置发生密封或绝缘失效。

根据本实用新型的一个实施例,每个隔圈10分别包括:两个顶壁11c,每个顶壁11c的外表面17分别形成为朝向短侧壁11b的外侧面18倾斜延伸的斜面,每个夹持部11上的顶壁11c与长侧壁11a的外侧面18之间形成第一圆角171。连接部12的端面与顶面之间设有第二圆角172,连接部12的端面与侧面之间之间设有第三圆角173。

也就是说,如图2所示,每个隔圈10上的两个夹持部11配合限定出两个顶壁11c,两个顶壁11c的外表面17可以分别为朝向对应一侧的短侧壁11b的外侧面18倾斜延伸的斜面,每个夹持部11的顶壁11c的外表面17与对应的长侧壁11a的外侧面18之间形成有第一圆角171。连接部12的端面与顶面之间形成有第二圆角172,连接部12的端面与侧面之间形成有第三圆角173。在本申请中,可以分别对隔圈10上的第一圆角171、第二圆角172和第三圆角173进行加大处理,其中,第一圆角171的半径可以控制在2mm-4mm,第二圆角172的半径可以控制在2mm-6mm,第三圆角173的半径可以控制在1mm-4mm,加大了隔圈10与外包装膜30接触面的外r角,避免了外包装膜30成型时因内r角过小而导致外包装膜30过度拉伸,降低可致后续过程中外包装膜30失效的薄弱点产生的可能性(参见图7)。

同时,通过将隔圈10的两个外表面17加工成两个斜面,形成凸斜顶,当隔圈10底面放置于水平面时,隔圈10的两个外表面17分别与水平面可以形成2°-20°的夹角。并且在隔圈10上设置第一圆角171、第二圆角172和第三圆角173,可以配合外包装膜30顶部的成型角度,防止外包装膜30成型和使用过程发生过度拉伸,使外包装膜30成型时材料分布更均匀,同时降低外包装膜30成型模具加工难度。

在本实用新型的一些具体实施方式中,连接部12为块状,连接部12朝向极芯的一侧凸出于夹持部11朝向极芯的一侧,且连接部12相对于夹持部11的凸出部分止抵极芯。

换句话说,如图1至图5所示,连接部12大致为块状,连接部12朝向极芯的一侧可以凸出于夹持部11朝向极芯的一侧,保证隔圈10的两端较厚且向外突出,中间部位(夹持部11)较薄并向内形成斜面。连接部12相对于夹持部11的凸出部分可以止抵极芯,对极芯起到支撑作用。

根据本实用新型的一个实施例,连接件20为片状,每个隔圈10的两端分别设有向外突出的凸柱19,连接件20的两端分别设有与凸柱19的形状相对应的开孔21,凸柱19插接在开孔21且与连接件20连接。

也就是说,连接件20可以采用薄片状的侧板(如图6所示),侧板的两端分别设置有开孔21。每个隔圈10的两端可以分别设置有向外突出的凸柱19(参见图2),开孔21的形状以及开孔21在侧板上的位置可以与隔圈10上的凸柱19相对应。如图1所示,凸柱19可以插接在开孔21内,将两个侧板分别安装在两个隔圈10的两端,装配形成电池电芯支撑组件。该电池电芯支撑组件用于对极耳进行限位,减少电池短路风险,提高电池使用安全性。同时,该电池极芯支撑组件100还可以支撑电池的外包装膜30,防止外包装膜30被破坏,保证电池结构的完整性。优选地,参见图1,凸柱19的轴向长度可以大于连接件20的厚度,侧板与隔圈10可以采用热熔的方式组合为一体,将凸柱19的自由端热熔后,通过侧板将隔圈10位置固定,使隔圈10保持对端部隔膜的压迫,保证对极耳折弯角的有效控制。

总而言之,根据本实用新型实施例的电池极芯支撑组件100,通过两个隔圈10和两个连接件20限定出用于安装极芯的安装腔,每个隔圈10上设置有用于供极耳通过的通道13,电池极芯支撑组件100可以通过两个隔圈10可以对极耳进行限位,减少电池短路风险,提高电池使用安全性。同时,该电池极芯支撑组件100还可以支撑电池的外包装膜30,防止外包装膜30被破坏,保证电池结构的完整性。

本实用新型还提供一种电池,包括上述实施例中的电池极芯支撑组件100。由于根据本实用新型实施例的电池极芯支撑组件100具有上述技术效果,因此,根据本实用新型实施例的电池也应具有相应的技术效果,即本实用新型实施例的电池通过采用该电池极芯支撑组件100,可以通过两个隔圈10可以对极耳进行限位,减少电池短路风险,提高电池使用安全性。同时,通过电池极芯支撑组件100还可以支撑电池的外包装膜30,防止外包装膜30被破坏,保证电池结构的完整性。

根据本实用新型实施例的电池的其他结构及其工作原理,是本领域技术人员可以理解并且能够实现的,在本申请中不再详细赘述。

虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本申请的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。

再多了解一些
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