一种电池的止动架和电池的制作方法

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种电池的止动架和电池。

背景技术：

随着清洁能源技术的快速发展，新能源汽车占有量逐渐提升，锂电池作为新能源汽车的动力源，高安全性能的锂电池在市场上必然会脱颖而出，在动力锂电池领域具有广泛的应用前景。止动架在电池结构安全中起到了尤为重要的作用，通过自身结构设计将卷芯稳固在方形铝壳中，防止卷芯上下窜动或正负极片与金属外壳接触造成电池内部短路而引起的安全事故。因此，设计一种结构简单、高安全性能的止动架尤为重要。

目前主要的止动架结构有拱桥型加强制式止动架结构、方形电池卷芯的绝缘止动架结构、一体化止动架结构等。上述结构的止动架均能固定卷芯，防止卷芯上下窜动或正负极片与金属铝壳相接触而造成的短路，起到保护作用。通常，盖板组件包括盖板和止动架，止动架位于盖板和卷芯之间，卷芯的极耳与连接片通过超声焊接的方式相连，连接片通过止动架与盖板相连。盖板上设有翻转片，止动架相应位置处设有镂空的透气孔。一般地，电池包括盖板和安装在盖板上的正极极柱结构和负极极柱结构，正极柱结构与卷芯的正极导通，负极极柱结构与卷芯的负极导通，电池正常使用时，翻转片能够使正极极柱结构和负极极柱结构中只有一个是与盖板导通的，但当电池在过充等意外情况下产生气体时，气体会从止动架底部经镂空的透气孔在翻转片底部聚集，达到预设压力时翻转片翻转，翻转片翻转后，翻转片会使正极极柱结构和负极极柱结构中另一个与盖板导通，此时，卷芯、正极柱结构、负极柱结构和盖板形成内短路结构，卷芯的电流和温度会急速上升，卷芯与正极柱结构和负极柱结构的连接处内阻较大，因此该连接处发热量较大，达到熔点时，该连接处熔断(连接处可设置保险丝)，电池内部断路，电池失效，从而起到保护作用。

为了保证电池在过充条件下翻转片能及时作动以防发生安全事故，需在止动架的透气孔的底部预留有效空间，如图1所示，位于止动架b底部的连接片d上一般会预留透气口c，以供过充时电池内部产生的气体从该透气口c，经止动架b上的镂空的透气孔在翻转片下方处聚集产生一定气压使翻转片作动，然而这种止动架b造成极耳超声焊的空间减小，图1中a区域为极耳和连接片焊接的区域，与连接片d相连的极耳的长度降低，导致极耳超声焊接难度增大，最终导致极耳折弯过程中极易损伤，提高了卷芯内部潜在的短路风险。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种电池的止动架和电池。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供了一种电池的止动架，所述止动架包括沿第一方向并列设置的正极止动架和负极止动架，所述负极止动架上设有翻转片保护孔和与所述翻转片保护孔相通的至少一个气流通道，所述气流通道包括进气口。

上述方案中，所述负极止动架包括支撑体和突出于所述支撑体的凸台，所述翻转片保护孔从所述凸台贯穿于所述负极止动架，所述进气口位于所述支撑体上。

上述方案中，所述负极止动架上设置两个所述气流通道，两个所述气流通道沿第二方向设置在所述翻转片保护孔的两侧，所述第二方向与所述第一方向垂直。

上述方案中，所述翻转片保护孔为镂空的通孔。

上述方案中，所述正极止动架和所述负极止动架为整体式结构或分体式结构。

上述方案中，所述止动架还包括设置在所述正极止动架和所述负极止动架的其中一个上的注液孔。

上述方案中，所述止动架还包括防爆阀保护孔，所述防爆阀保护孔设置在所述正极止动架和/或所述负极止动架上。

上述方案中，所述正极止动架的一端还设有正极安装孔，所述负极止动架的一端还设有负极安装孔。

本实用新型实施例还提供了一种电池，所述电池包括从上到下依次设置的盖板、上述止动架和卷芯；所述盖板上设有可翻转的翻转片，所述翻转片保护孔与所述翻转片相对设置；所述卷芯包括正极极耳、负极极耳、与所述正极极耳连接的正极连接片和与所述负极极耳相连的负极连接片，所述正极连接片和所述负极连接片均位于所述止动架的下方，并分别与所述盖板相连；与所述翻转片保护孔相对应的所述正极连接片或所述负极连接片与所述止动架和所述盖板在所述翻转片下方形成相对密封的空腔。

上述方案中，所述正极止动架通过所述正极安装孔与所述盖板相连，所述负极连接片通过所述负极安装孔与所述盖板相连。

本实用新型实施例提供了一种电池的止动架和电池，其中，正极止动架和负极止动架用于固定电池的卷芯，翻转片保护孔用于保护盖板上的翻转片，电池内部产生的气体由止动架侧部依次经气流通道、翻转片保护孔在翻转片的底部聚集，达到预设压力后翻转片翻转，电池内部断路，提高了电池的安全可靠性。在负极止动架上设置进气口能够避免在止动架底部预留与翻转片保护孔相通的空间，这部分空间可留给极耳超声焊接，使极耳超声焊接的空间增大，降低了超声焊接的难度以及极耳折弯过程中对极耳的损伤。

附图说明

图1为现有技术中电池的盖板组件的内侧结构示意图；

图2为本实用新型实施例中止动架一个可选的结构示意图；

图3为图2中止动架的侧视图；

图4为图2中止动架的俯视图；

图5为本实用新型实施例中止动架和盖板、卷芯装配后的结构示意图；

图6为图5中盖板与卷芯的极耳和连接片连接时的结构示意图。

附图标记：正极止动架10；正极安装孔11；注液孔12；负极止动架20；翻转片保护孔21；圆孔211；止挡部212；负极安装孔22；支撑体24；凸台25；气流通道30；进气口31；防爆阀保护孔40；凹槽50；卷芯60；正极极耳61；负极极耳62；负极连接片63；焊接区域631；盖板70；负极极柱71；正极极柱72。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，如有术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，如有术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，可以根据情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图2至图4所示，本实用新型第一方面实施例提供了的电池的止动架包括沿第一方向并列设置的正极止动架10和负极止动架20，负极止动架20上设有翻转片保护孔21和与翻转片保护孔21相通的两个气流通道30，气流通道30包括进气口31。

具体地，负极止动架20上的两个气流通道30沿第二方向设置在翻转片保护孔21的两侧，第二方向与第一方向垂直，第一方向一般指卷芯60的正极、负极设置的方向，如卷芯60的长度方向。第二方向一般指止动架的宽度方向。气流通道30的数量还可以是一个、三个或更多个，每个气流通道30均对应一个进气口31，或每个气流通道30均对应两个或两个以上的进气口31。气流通道30数量可根据需要设置，并不作为对本实用新型的限制。此外，气流通道30和进气口31的设置位置不限于图2所示。在本实用新型未示出的实施例中，气流通道30和进气口31还可以设置在正极止动架10上，或正极止动架10和负极止动架20上均设置。

进气口31可以设置在止动架的侧部、顶部或底部中的至少一个位置上，装配时，由于止动架上方安装有盖板70，下方安装有连接片，为了避免进气口31被盖板70或连接片堵住，优选地，进气口31至少部分在止动架的侧部。如图2至图4所示，进气口31的开口位于负极止动架20的侧部，并向负极止动架20的顶部延伸。进一步地，正极止动架10和负极止动架20均包括支撑体24和突出于支撑体24的凸台25，翻转片保护孔21从凸台25贯穿于止动架，进气口31位于支撑体24上。凸台25能够在翻转片下方预留足够空间，也能够进一步避免进气口31被堵住。凸台25可以是自支撑体24向上的突出部，如图2和图3所示；也可以是自支撑体24向下的突出部。气流通道30可以部分在负极止动架20外能够显露，部分隐藏在凸台25下部，气流通道30也可以全部在负极止动架20外显露。

止动架用于将卷芯60固定在电池的外壳(未图示)内，参见图5，正极止动架10和负极止动架20分别与卷芯60的正极极耳61和负极极耳62相对应。当电池发生过充等意外情况时，电池内部产生的气体能够由止动架侧部的进气口31进入气流通道30，进而经翻转片保护孔21向上流动以在翻转片(未图示)的底部聚集，达到预设压力后，翻转片翻转。本实用新型实施例的止动架避免了在止动架底部预留与翻转片保护孔21相通的有效空间，即避免了在位于止动架底部的连接片上预留透气口c。如图6所示，图6中黑色的区域为极耳和连接片的焊接区域631，图6中未示出止动架。未预留透气口c的连接片使卷芯60的极耳与连接片超声焊接的焊接区域增大，且极耳长度可适当增长，既简化了超声焊接工艺，极耳折弯过程中不易损伤，还降低了极耳超声焊接难度和卷芯60内部潜在的短路风险，提升了电池的安全性能。本实用新型中的电池包括但不限于锂离子电池。

为了保护翻转片，避免翻转片损伤，翻转片保护孔21为镂空的通孔。如图2和图4所示，翻转片保护孔21由圆孔211和设置在圆孔211中的止挡部212组成，该圆孔211内的止挡部212呈大致的“十”字型。翻转片保护孔21还可以是其他形状，可根据需要进行调整。

如图2至图4所示，本实用新型示出的实施例中，正极止动架10和负极止动架20为分体式结构。即正极止动架10和负极止动架20在物理结构上是相互分离的，这种形式的止动架便于制造。本实用新型未示出的实施例中，正极止动架10和负极止动架20还可以是整体式结构，即正极止动架10和负极止动架20为一个整体，可以是一体成型结构。

止动架还包括设置在正极止动架10和负极止动架20的其中一个上的注液孔12。如图2和图4所示，注液孔12设置在正极止动架10上，注液孔12作为向电池内填充电解液的通道。

止动架还包括防爆阀保护孔40，防爆阀保护孔40设置在正极止动架10和/或负极止动架20上。翻转片的翻转能够使卷芯60内部断路，作为卷芯60的第一道安全防线，一般地，电池位于止动架的上方还设有作为第二道安全防线的防爆阀(未图示)，止动架上的防爆阀保护孔40与防爆阀相对应，为了保护防爆阀，防爆阀保护孔40也为镂空的孔。如图2和图4所示，防爆阀保护孔40位于止动架的中部，一部分设置在正极止动架10上，一部分设置在负极止动架20上。

本实用新型实施例的正极止动架10的一端还设有正极安装孔11，负极止动架20的一端还设有负极安装孔22。正极止动架10和负极止动架20分别通过正极安装孔11和负极安装孔22与盖板70相连。如图2和图3所示，设置有正极安装孔11和负极安装孔22的部分位置较高，气流通道30的位置低于负极安装孔22的位置，止动架装配后，翻转片保护孔21会被上部的盖板70覆盖，但气流通道30的进气口31会在电池内显露，从而电池内部产生的气体有进气口31进入翻转片保护孔21。

本实用新型第二方面实施例提供了一种电池，如图5所示，电池包括从上到下依次设置的盖板70、上述止动架和卷芯60；盖板70上设有可翻转的翻转片，翻转片保护孔21与翻转片相对设置；卷芯60包括极耳和连接片，极耳包括正极极耳61和负极极耳62，连接片包括与正极极耳61相连的正极连接片和与负极极耳62相连的负极连接片63，正极连接片和负极连接片63。翻转片保护孔21向上与翻转片对应，向下与负极连接片63相对应，负极连接片63和正极连接片均设置在止动架底部，由于不用在负极连接片63上设置上述透气孔c，如图1所示。负极片接片63、止动架和盖板70共同配合在翻转片的下方形成相对密封的空腔，电池内气体经气流通道30进入该空腔，能快速达到翻转片的翻转压力，使翻转片发生翻转，在盖板70内部形成内部回路，熔断盖板70上的保险丝后卷芯60内部断路。

止动架由绝缘材料制作，在电池的装配过程中，止动架位于盖板70和卷芯60之间，止动架用于固定卷芯60，防止卷芯60上下窜动或卷芯60的正极极片、负极极片与电池外部的金属外壳，如铝壳相接触而造成的短路，起到保护作用。如图2、图3和图5所示，正极止动架10和负极止动架20朝向卷芯60的一侧均设有凹槽50，卷芯60的正极极耳61、正极连接片，以及负极极耳62和负极连接片63分别设置在相对应的凹槽50内，避免与外部金属外壳接触造成内部短路。

为了实现从盖板70处采集卷芯60的电压等信息，连接片与盖板70是导通的，本实用新型示出的实施例中，如图5所示，盖板70还包括正极极柱72、负极极柱71和铆接件(未图示)，止动架的上部方向，正极极柱72与正极安装孔11相对应，负极极柱71与负极安装孔22相对应。止动架的底部方向，正极连接片与正极安装孔11相对应，负极连接片63与负极安装孔22相对应，正极安装孔11、负极安装孔22分别对应一个铆接件。正极止动架10利用铆接件穿过正极安装孔11与正极极柱72相连，负极止动架20利用铆接件穿过负极安装孔22与负极极柱71相连，正极极片通过与铆接件激光焊接而与盖板70导通，负极连接片通过与铆接件激光焊接而与盖板70导通，从而实现对卷芯60的电压的采集等。电池的最外侧设有上部开口的外壳，卷芯60和止动架均位于外壳内部，盖板70安装在在外壳的开口处。

根据本实用新型实施例的止动架和电池的其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。