专利名称：一种动力电池电芯支架装置及其动力电池的制作方法
技术领域：
本实用新型属于动力电池技术领域，尤其涉及一种动力电池电芯支架装置及其动力电池。
背景技术：
随着现代社会的发展和人们环保意识的增强，越来越多的设备选择以可充电的二次电池作为电源，如手机、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车和储能电站等等，这为可充电的二次电池的应用与发展提供了广阔的空间。其中，电动汽车和储能电站等一般需要使用具有大容量的动力电池。为了保证动力电池使用过程中的安全性，一般需要使用金属外壳。具体来说,动力电池一般包括动力电芯和用于容纳所述动力电芯的金属外壳，动力电芯前端设有正极极耳和负极极耳，金属外壳一般包括外壳主体和顶盖，所述顶盖上设有正极柱、负极柱和注液孔。装配时，先将正极极耳和负极极耳分别与正极柱和负极柱焊接连接，然后将电芯置于外壳主体内，并将顶盖与外壳主体焊接密封，组装成半成品电池。再经过注液、化成和容量等一系列工序即得到动力电池。目前，动力电池电芯以及极柱和电池壳体之间通常设有一层绝缘层，以实现与电池壳体之间的绝缘，改善动力电池的安全性能。但是现有电池电芯的绝缘层通常都是用塑胶制成，往往不好装配或不能实现自动化装配，影响生产效率，增加生产成本。或者壁太厚影响电池电芯的容量密度。有鉴于此，确有必要提供一种薄壁电芯支架装置，以起到很好的绝缘作用，且不占用太多的电芯空间，同时能实现自动化装配，以改善动力电池的安全性能，以及提高生产效率，降低成本，同时提高容量密度。
实用新型内容本实用新型的目的在于:针对现有技术存在的不足，而提供一种能有效保护电芯、容量密度高，能使电芯方便快速地装入壳体内的薄壁电芯支架装置及其动力电池。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种动力电池电芯支架装置，包括两个支架本体，两个支架本体通过卡扣连接，每个支架本体的其中一侧面设置有五金片，五金片的表面包覆有绝缘膜，五金片和绝缘膜通过注塑的方式与支架本体融合为一体。且电芯支架本体由耐电解液、韧性非常好的PP (聚丙烯)塑胶制成；五金片由铜或铝或不锈钢等薄壁金属材料制成；绝缘膜由PET、PP、PE材料制成或者由金属片表面阳极化处理形成的一层氧化绝缘层。根据现有塑胶成型技术，薄壁产品壁厚通常也在0.7mm以上，采用塑胶包五金片，则壁厚可以做到0.2mm甚至更薄，但对于电池电池支架，必须绝缘，所以五金片内外包覆塑胶或者阳极化处理可以很好的解决绝缘问题。作为本实用新型的一种改进，每个支架本体的边缘设置有百折边和可旋转的唇边。其中，百折边柔韧性好，百折不断，可旋转唇边可围绕其旋转90度 270度。[0011]作为本实用新型的一种改进,五金片的厚度为在0.05、.5mm。作为本实用新型的一种改进，百折边的厚度为0.2^0.4mm。一种动力电池，包括壳体、收容于壳体内的电芯支架装置、置入电芯支架装置内的电芯、灌注于壳体内的电解液、以及密封安装于壳体的电池顶盖，电池顶盖设置有极柱；电芯支架装置嵌入电池壳体内，并且电芯支架装置位于电池顶盖下端面及壳体内端面之间，电芯支架装置为以上所述的电芯支架装置。相对于现有技术，本实用新型动力电池电芯支架装置能有效防止电芯与壳体之间以及极柱与壳体之间的短路，还能防止电芯在壳体内蹿动，对电芯起到固定作用；而且能使电芯方便快速地装入壳体内，从而实现自动化装配，提高生产效率，降低加工成本。同时由于薄壁，可以大大提高容量密度。本实用新型的另一个目的在于提供一种动力电池，包括壳体、收容于壳体内的电芯支架装置、置入电芯支架装置内的电芯、灌注于壳体内的电解液、以及密封安装于壳体上且设有极柱的电池顶盖；电芯支架装置嵌入电池壳体内且位于电池顶盖下端面及壳体内端面之间，电芯支架装置为上述段落的电芯支架装置。电芯支架装置把电芯与顶盖紧凑的固定在一体，防止极耳反弹，同时能有效防止电芯与壳体之间以及极柱与壳体之间的短路；能防止电芯在壳体内蹿动，对电芯起到固定作用；其次，可方便电芯的快速入壳，实现自动化装配，提高生产效率，降低加工成本，同时由于薄壁，可以大大提高容量密度。相对于现有技术，本实 用新型动力电池由于在壳体和电芯之间添加了薄壁电芯支架装置，不仅能够固定电芯，防止电芯的晃动，同时还能效防止电芯与壳体之间以及极柱与壳体之间的短路，具有较高的安全性能。另外此电芯支架壁厚很薄，所占电芯空间不多，大大提高电芯的容量密度。
图1是本实用新型电芯支架装置的分解示意图一。图2是本实用新型电芯支架装置的分解示意图二。图3是本实用新型电芯置入电芯支架装置后的结构示意图。图4是本实用新型电芯支架装置连接电池顶盖后的结构示意图。图5是本实用新型电芯支架装置连接电池顶盖后的剖视图。图6是本实用新型动力电池的结构示意图。图7是本实用新型动力电池的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型及其有益效果作进一步的说明，但本实用新型的实施方式不限于此，参照图广7所示。一种动力电池电芯支架装置，包括两个支架本体21，两个支架本体21通过卡扣连接，每个支架本体21的其中一侧面设置有五金片22，五金片22的表面包覆有绝缘膜23，五金片22和绝缘膜23通过注塑的方式与支架本体21融合为一体。且电芯支架本体21由耐电解液、韧性非常好的PP聚丙烯塑胶制成；五金片22由铜或铝或不锈钢等薄壁金属材料制成；绝缘膜23由PET、PP、PE材料制成或者由金属片表面阳极化处理形成的一层氧化绝缘层。根据现有塑胶成型技术，薄壁产品壁厚通常也在0.7mm以上，采用塑胶包五金片23，则壁厚可以做到0.2mm甚至更薄，但对于电池电池支架，必须绝缘，所以五金片23内外包覆塑胶或者阳极化处理可以很好的解决绝缘问题。每个支架本体21的边缘设置有百折边24和可旋转的唇边25。其中，百折边24柔韧性好，百折不断，可旋转唇边25可围绕其旋转90度 270度。五金片22的厚度为在0.05^0.5mm。百折边24的厚度为0.2^0.4mm。—种动力电池,包括壳体1、收容于壳体I内的电芯支架装置2、置入电芯支架装置2内的电芯3、灌注于壳体I内的电解液、以及密封安装于壳体I的电池顶盖4，电池顶盖4设置有极柱41 ；电芯支架装置2嵌入电池壳体I内，并且电芯支架装置2位于电池顶盖4下端面及壳体I内端面之间，电芯支架装置2为以上所述的电芯支架装置。电芯支架装置2、电芯3及电池顶盖4之间的组装过程为:如图3所示，将两个电芯3分别置入其中两个电芯支架装置2的支架本体21内，然后，将两个电芯支架本体21面对面扣合，电芯极耳31置于两个电芯本体21之间；然后,把电芯3的极耳31与电池顶盖4上的极柱41下端面通过激光焊接或超声焊接连接在一起；然后把极耳31折成“S”形；然后，把支架2上的可旋转唇边23绕着百折边22旋转90度并与顶盖扣合，把电芯支架装置
2、电芯3与电池顶盖4紧凑的固定在一体，如图4和5所示，防止极耳反弹，同时能有效防止电芯3与壳体I之间以及极柱41与壳体I之间短路；能防止电芯3在壳体I内蹿动，对电芯3起到固定作用；其次，可方便快速入壳，实现自动化装配，提高生产效率，降低加工成本，另外此电芯支架壁厚很薄，大大提高电芯的容量密度。动力电池的组装过程 为:将按照前述工艺制备好的装有电芯3的电芯支架装置2及电池顶盖4 一起通过自动化夹具放置于壳体I中；然后，将含有正负极柱41的电池顶盖4通过激光焊接密封安装于电池壳体I的顶端，最后，向壳体I内灌注电解液；使用时，正极柱41的底部与电芯极耳31电性连接，极柱41顶部与用电设备连接，组装得到的动力电池如图6和图7所示。根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式
，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
权利要求1.一种动力电池电芯支架装置，包括两个支架本体(21)，两个支架本体(21)通过卡扣连接，其特征在于:每个支架本体(21)的其中一侧面设置有五金片(22)，五金片(22)的表面包覆有绝缘膜(23)，五金片(22)和绝缘膜(23)通过注塑的方式与支架本体(21)融合为一体。
2.根据权利要求1所述的动力电池电芯支架装置，其特征在于:每个支架本体(21)的边缘设置有百折边(24 )和可旋转的唇边(25 )。
3.根据权利要求1所述的动力电池电芯支架装置，其特征在于:五金片(22)的厚度为在 0.05 0.5mm。
4.根据权利要求2所述的动力电池电芯支架装置，其特征在于:百折边(24)的厚度为0.2~0.4mm。
5.—种动力电池,其特征在于:包括壳体(I)、收容于壳体(I)内的电芯支架装置(2)、置入电芯支架装置(2)内的电芯(3)、灌注于壳体(I)内的电解液、以及密封安装于壳体(I)的电池顶盖(4)，电池顶盖(4)设置有极柱(41);电芯支架装置(2)嵌入电池壳体(I)内，并且电芯支架装置(2 )位于电池顶盖(4)下端面及壳体(I)内端面之间，电芯支架装置(2 )为权利要求1至4任意一项的电芯支架装置。
专利摘要本实用新型公开了一种动力电池电芯支架装置，包括两个支架本体，两个支架本体通过卡扣连接，每个支架本体的其中一侧面设置有五金片，五金片的表面包覆有绝缘膜，五金片和绝缘膜通过注塑的方式与支架本体融合为一体。相对于现有技术，本实用新型动力电池电芯支架装置能有效防止电芯与壳体之间以及极柱与壳体之间的短路，还能防止电芯在壳体内蹿动，对电芯起到固定作用；而且能使电芯方便快速地装入壳体内，从而实现自动化装配，提高生产效率，降低加工成本。同时由于薄壁，可以大大提高容量密度。另外，还公开了采用该动力电池电芯支架装置的动力电池。
文档编号H01M10/04GK203038998SQ20122066969
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者李全坤, 邓平华, 王鹏, 吴凯, 张恒 申请人:宁德时代新能源科技有限公司