极耳绝缘套及圆柱型锂离子电芯的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池构造领域，尤其涉及一种极耳绝缘套及圆柱型锂离子电芯。


背景技术：

2.随着能源的紧缺和环保压力的增大，锂离子电池作为一种全新能源被广泛地应用。在圆柱型锂离子电芯的生产过程中，极耳需要绝缘处理，以防止出现短路现象，由于极耳通常为很薄的金属片，不耐折容易变形，目前普遍做法是对极耳粘贴带状胶纸进行绝缘，即于极耳的上、下表面粘贴胶纸以尽量避免金属片的变形，但是目前的胶纸绝缘方式，普遍存在胶纸粘力不够、胶纸对折不对称、贴胶封入气泡等情况，极易造成开胶、胶纸脱离等不良结果，导致后期圆柱型锂离子电芯在使用过程中出现短路。
3.因此，亟需一种用于绝缘极耳的极耳绝缘套，以解决现有技术的不足。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种极耳绝缘套，该极耳绝缘套的结构简单，直接依靠极耳绝缘套的形变和形变恢复就可将极耳嵌入并固定于极耳绝缘套内部的通道中，进而对极耳起到绝缘保护作用。
5.本实用新型的另一目的是提供一种圆柱型锂离子电芯，该圆柱型锂离子电芯的极耳外套有上述极耳绝缘套，这可避免后期圆柱型锂离子电芯在使用过程中出现短路的问题。
6.为实现以上目的，本实用新型提供了一种极耳绝缘套，套设于极耳外部，极耳绝缘套由弹性且绝缘材料制成，极耳绝缘套的内部开设有用于嵌入并固定极耳且上下贯通的通道，且借由极耳绝缘套的弹性形变而将极耳嵌入通道中，借由极耳绝缘套弹性形变的恢复而固定于极耳外。
7.与现有技术相比，本实用新型的极耳绝缘套由弹性且绝缘材料制成，且极耳绝缘套内部开设有用于嵌入并固定极耳且上下贯通的通道，将该极耳绝缘套应用于极耳时，首先施加一定外力使得极耳绝缘套发生弹性形变，进而使得极耳绝缘套内部通道的孔径变大，随后将极耳嵌入到极耳绝缘套内部通道中，然后去除外力的作用，使孔径变大的极耳绝缘套恢复到与极耳的几何尺寸相匹配的形状，此时极耳被固定于极耳绝缘套内部的通道中，进而对极耳起到绝缘保护的作用。另外，由于极耳的长度远大于宽度使得极耳于其宽度方向上能承受较大作用力，故将极耳绝缘套应用于极耳后不会使极耳弯折变形。本实用新型一改传统通过粘贴带状胶纸对极耳进行绝缘保护，提出了一种极耳绝缘套，直接依靠极耳绝缘套的形变和形变恢复就可将极耳嵌入并固定于极耳绝缘套内部的通道中，进而对极耳起到绝缘保护的作用，且不会使极耳弯折变形。
8.较佳地，本实用新型的极耳绝缘套为管状中空结构；较佳地，本实用新型的极耳绝缘套内部通道的横截面周长小于等于极耳的横截面周长。
9.较佳地，本实用新型的极耳绝缘套为长方体状中空结构；较佳地，本实用新型的极耳绝缘套内部通道的横截面周长等于极耳的横截面周长。若长方体状中空结构的极耳绝缘套内部通道的横截面周长小于极耳的横截面周长，虽然也可对极耳进行固定，但是由于长方体存在棱角，会使得其与极耳接触处有缝隙，因而不能对极耳进行紧密固定。
10.较佳地，本实用新型的极耳绝缘套于其纵轴方向上的横截面的几何尺寸相同。
11.较佳地，本实用新型的极耳绝缘套外周面到通道周面的距离相等且为0.03～0.04mm。
12.本实用新型还提供了一种圆柱型锂离子电芯，包括电芯本体和呈长条片状结构的极耳，电芯本体包括极片，极耳伸出极片的端部，还包括套设于极耳外的如上述提及的极耳绝缘套。
13.与现有技术相比，本实用新型的圆柱型锂离子电芯的极耳外套有上述极耳绝缘套进行绝缘保护，该极耳绝缘套与极耳依靠弹性力紧密固定，无缝、不会有开胶、气泡问题，这可避免后期圆柱型锂离子电芯在使用过程出现短路的问题。
14.较佳地，本实用新型的极耳绝缘套的长度小于极耳的长度。
附图说明
15.图1为本实用新型的圆柱型锂离子电芯的极片展开时的结构示意图。
16.图2为本实用新型的极耳绝缘套为管状中空结构时的结构示意图。
17.图3是沿图2中a-a线的剖视图截面。
18.图4为极耳被嵌入本实用新型的呈管状中空结构的极耳绝缘套的过程示意图。
19.图5为极耳被固定于本实用新型的呈管状中空结构的极耳绝缘套的结构示意图。
20.图6是沿图5中b-b线的剖视图截面。
具体实施方式
21.为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、实现的技术效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
22.请参考图1，本实用新型的圆柱型锂离子电芯100包括电芯本体11和呈长条片状结构的极耳12，电芯本体11包括极片13，极耳12伸出极片13的端部，极耳12的下部仅存在少量的区域且用于直接连接极片13，极耳12的中部外套设有极耳绝缘套14，极耳12的上部用于与外部连接，即极耳绝缘套14的长度小于极耳12的长度，该极耳绝缘套14与极耳12紧密固定、无缝，可对极耳12起到有效的绝缘作用，不易出现开胶和产生气泡现象，这可避免后期圆柱型锂离子电芯100在使用过程出现短路的问题。另，如图1中所示，极耳12的下部仅存在少量用于直接连接极片13的区域，故极耳12的长度明显小于极片13的宽度，当然极耳12的下部也可存在大量用于直接连接极片13的区域，即极耳12的长度也可略大于极片13的宽度。
23.本实用新型的极耳绝缘套14由弹性且绝缘材料制成，继续参看图1，为了使极耳绝缘套14与极耳12紧密固定，极耳绝缘套14内部开设有用于嵌入并固定极耳12且上下贯通的通道141，极耳绝缘套14借由其弹性形变而将极耳12嵌入通道141中，极耳绝缘套14借由其弹性形变的恢复而固定于极耳12外。将本实用新型的极耳绝缘套14应用于极耳时，首先施
加一定的外力使得极耳绝缘套14发生弹性形变，进而使得极耳绝缘套14内部的通道141的孔径变大，随后将极耳12嵌入到极耳绝缘套14内部的通道141中，然后去除外力的作用，使孔径变大的极耳绝缘套14恢复到与极耳12的几何尺寸相匹配的形状，此时极耳12固定于极耳绝缘套14内部的通道141中，进而对极耳12起到绝缘保护的作用。本实用新型一改传统通过粘贴带状胶纸对极耳的绝缘，提出了一种极耳绝缘套14，直接依靠极耳绝缘套14的形变和形变恢复就可将极耳12嵌入并固定于极耳绝缘套14内部的通道141中，进而对极耳12起到绝缘保护作用。另外，由于极耳12呈条状片状结构，故极耳12的长度远大于宽度，这使得极耳12于其长度方向上受力容易弯折变形，但是极耳12于其宽度方向上却能承受较大作用力进而使得其在宽度方向上很难弯折变形，故将极耳绝缘套14应用于极耳12后不会使极耳12弯折变形。
24.具体地，极耳绝缘套14于其纵轴方向上的横截面的几何尺寸相同，即极耳绝缘套14的上下结构相同，同时为了使极耳绝缘套14内外部受力的均匀性，极耳绝缘套14外周面到通道141周面的距离相等，即极耳绝缘套14的壁厚具有均一性。为了不影响圆柱型锂离子电池的组装，极耳绝缘套14应尽可能薄，较佳者，极耳绝缘套14外周面到通道141周面的距离为0.03～0.04mm。
25.相应地，极耳绝缘套14可为管状中空结构或长方体状中空结构，当极耳绝缘套14为管状中空结构时，为了使极耳绝缘套14固定于极耳12外，极耳绝缘套14内部的通道141的横截面周长小于等于极耳12的横截面周长，当管状中空结构的极耳绝缘套14内部通道141的横截面周长小于极耳12的横截面周长时，虽然极耳绝缘套14固定于极耳12外后其弹性形变并未恢复到原来的形状，但是极耳绝缘套14呈管状中空结构，其与极耳12接触处无缝隙，故仍可对极耳12进行紧密固定；当极耳绝缘套14为长方体状中空结构时，为了使极耳绝缘套14固定于极耳12外，极耳绝缘套14内部的通道141的横截面周长等于极耳12的横截面周长，若长方体状中空结构的极耳绝缘套14内部通道141的横截面周长小于极耳12的横截面周长，虽然依靠极耳绝缘套14弹性形变的恢复也可对极耳12进行固定，但是由于长方体存在棱角，会使得其与极耳12接触处有缝隙，因而不能对极耳12进行紧密固定。为了更详细地说明本实用新型的极耳绝缘套14的具体结构以及极耳12嵌入并固定于极耳绝缘套14中的过程，以下仅以极耳绝缘套14为管状中空结构为例进行说明。
26.请参看图2-图6，极耳绝缘套14为如图2所示的管状中空结构时，其横截面如图3所示为同心圆环，具体地，极耳12的横截面呈如图6所示的长方形，为了使极耳12嵌入并固定于极耳绝缘套14内部的通道141，该通道141的横截面周长小于等于极耳12的横截面周长，即同心圆环的内圆周长小于等于长方形周长。若同心圆环的内圆半径为r，长方形的长和宽分别为l、s，则同心圆环的内圆周长为2πr，长方形的周长为2(l+s)，根据2πr≤2(l+s)，可得r≤(l+s)/π。将r≤(l+s)/π的极耳绝缘套14应用于极耳12时，施加一定的外力使得极耳绝缘套14发生弹性形变，具体地，可将极耳绝缘套14套于一个空心部件15上，该空心部件15用于保持极耳绝缘套14的通道141的孔径撑大，随后将极耳12插入空心部件15的轴向孔，继而呈现出如图4所示的极耳12嵌入极耳绝缘套14中，然后再去除空心部件15，由于通道141的横截面周长小于等于极耳12的横截面周长，孔径变大的极耳绝缘套14可恢复到与极耳的几何尺寸相匹配的形状，此时呈现出如图5所示的极耳12固定于极耳绝缘套14内部的通道141中。
27.以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。