CN106159129A - 裸电芯绝缘装置及电池 - Google Patents

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夏天军
郭志君
王鹏
赵丰刚
喻鸿钢
王佳军
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Abstract

本发明裸电芯绝缘装置及电池涉及一种电池元器件,目的在于提供一种易于对裸电芯进行绝缘处理的装置。本发明包括:绝缘底板、两个绝缘侧板和四个绝缘极板;绝缘底板包括两组对立侧边;两个绝缘侧板分别与绝缘底板的一组对立侧边相连,且绝缘侧板与绝缘底板连接处有第一折痕线;四个绝缘极板分别与绝缘侧板的与第一折痕线相邻的四个侧边相连,且绝缘极板与绝缘侧板连接处有第二折痕线;绝缘底板、两个绝缘侧板和四个绝缘极板能够围合成与裸电芯大小相适应的顶部开口的矩形盒体;绝缘极板上开有用于透过电解液的通孔;四个绝缘极板分别用于覆盖裸电芯的两个电极侧,绝缘底板用于覆盖裸电芯的底面,两个绝缘侧板分别用于覆盖裸电芯的两个侧面。

Description

裸电芯绝缘装置及电池
技术领域
本发明涉及一种电池元器件,尤其涉及一种裸电芯绝缘装置及电池。
背景技术
M6T结构裸电芯为长方体结构,共包括六个面:顶面、底面、两个侧面和两个电极侧;其中两个电极侧分别为正负极耳集合部。在M6T裸电芯的装配过程中,裸电芯与顶盖焊合后会整体装入铝壳中,其中我们必须考虑裸电芯与铝壳的绝缘问题。
目前用于对M6T裸电芯进行绝缘处理的绝缘装置包括两个绝缘套和多个绝缘板组成,在使用时,首先将两个绝缘套套于电极侧,然后使用多个绝缘板将两个侧立面和底面覆盖。该绝缘装置包含的绝缘套和绝缘板彼此分离,存在装配困难,严重影响了对裸电芯的绝缘处理效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种易于对裸电芯进行绝缘处理的裸电芯绝缘装置及电池。
本发明一种裸电芯绝缘装置,包括:绝缘底板、两个绝缘侧板和四个绝缘极板;
所述绝缘底板包括两组对立侧边;
两个所述绝缘侧板分别与所述绝缘底板的一组对立侧边相连,且所述绝缘侧板与所述绝缘底板连接处有第一折痕线;
四个所述绝缘极板分别与所述绝缘侧板的与所述第一折痕线相邻的四个侧边相连,且所述绝缘极板与所述绝缘侧板连接处有第二折痕线;
所述绝缘底板、两个所述绝缘侧板和四个所述绝缘极板能够围合成与裸电芯大小相适应的顶部开口的矩形盒体;所述绝缘极板上开有用于透过电解液的通孔;四个所述绝缘极板分别用于覆盖裸电芯的两个电极侧,所述绝缘底板用于覆盖裸电芯的底面,两个所述绝缘侧板分别用于覆盖裸电芯的两个侧面。
优选地,所述绝缘极板与所述绝缘侧板连接处的所述第二折痕线沿其长度方向开有多个透孔。
优选地,多个所述透孔等间距设置。
优选地,还包括:两个导向板;两个所述导向板的宽度均与所述绝缘极板的宽度相匹配,并分别用于贴合于两个所述绝缘极板的外侧面底端。
优选地,两个所述导向板分别与所述绝缘底板的另一组对立侧边相连;所述导向板与所述绝缘底板连接处有第三折痕线。
优选地,还包括:绝缘贴片;所述绝缘贴片贴合于所述绝缘极板的表面。
优选地,所述绝缘贴片贴合于所述绝缘极板的内表面。
优选地,位于所述绝缘底板同一侧的两个绝缘极板层叠设置。
优选地,位于所述绝缘底板同一侧的两个绝缘极板在层叠处的通孔一一对应设置。
本发明还提供一种电池,其包括裸电芯和上述任一项所述的裸电芯绝缘装置,所述裸电芯安装于所述裸电芯绝缘装置的内部,所述裸电芯包括本体以及自所述本体的两端伸出的极耳。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果:
本申请包含的绝缘底板、绝缘侧板和绝缘极板彼此之间通过折痕线连接,在使用时,首先将裸电芯的底面与本申请的绝缘底板对齐,然后依次沿折痕线翻折绝缘侧板和绝缘极板,使得两个所述绝缘侧板分别将裸电芯的两个侧面覆盖,使得两个所述绝缘极板分别将裸电芯的两个电极侧覆盖;此时所述绝缘底板、两个所述绝缘侧板和两个所述绝缘极板围合成成了一个与电芯大小相适应的顶部开口的矩形盒体,成功将裸电芯完全绝缘覆盖。本申请由于绝缘底板、绝缘侧板和绝缘极板彼此之间通过折痕线连接,彼此之间的配合路径是既定的,可以十分方便的对裸电芯完成包装。
附图说明
图1为本申请实施例所提供的裸电芯绝缘装置的展开结构示意图;
图2为本申请实施例所提供的裸电芯绝缘装置的立体图;
图3位本申请实施例所提供的裸电芯绝缘装置与裸电芯装配时的中间状态图。
附图标记:
1-绝缘底板;
2-绝缘侧板;
3-绝缘极板;
31-通孔;
4-导向板;
51-第一折痕线;
52-第二折痕线;
53-第三折痕线;
6-绝缘贴片;
61-透液孔;
7-裸电芯。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的绝缘壳结构及采用该绝缘壳结构的锂离子动力电池的放置状态为参照。
如图1和图3所示,本申请实施例提供了一种裸电芯绝缘装置包括:绝缘底板1、两个绝缘侧板2和四个绝缘极板3;其中,绝缘底板1用于覆盖裸电芯7的底面,两个绝缘侧板2分别用于覆盖裸电芯7的两个侧面;四个绝缘极板3分别用于覆盖裸电芯7的两个电极侧。为了实现对裸电芯7的方便包裹,本申请将上述绝缘底板1、绝缘侧板2和绝缘极板3之间的连接关系进行了设计,具体为:
如图1所示,绝缘底板1包括两组对立侧边;其中一组对立侧边分别与两个绝缘侧板相连,且于绝缘侧板2与绝缘底板1的连接处设置有第一折痕线51,以使绝缘侧板2能够分别相对绝缘底板1翻折90°。四个绝缘极板3分别与绝缘侧板2的与第一折痕线51相邻的四个侧边相连,且绝缘极板3与绝缘侧板2连接处同样设置有第二折痕线52。本申请实施例中的绝缘底板1、绝缘侧板2、绝缘极板3和绝缘贴片6均采用聚丙烯或聚乙烯材质,既保证了产品整体的耐腐蚀性,又降低了产品成本。
如图2和图3所示,当将两个绝缘侧板2和四个绝缘极板3分别沿第一折痕线51和第二折痕线52折叠后便可形成与裸电芯7大小相适应的顶部开口的矩形盒体,为了使电解液能够流入/流出矩形盒体,还需于绝缘极板3上开有用于透过电解液的通孔31。为了进一步地方便实现绝缘极板3与绝缘侧板2的折叠,绝缘极板3与绝缘侧板2连接处的第二折痕线52沿其长度方向开有多个透孔(图中未示出),且为了保证绝缘极板3与绝缘侧板2连接的稳定,该多个透孔需等间距设置。
为了使裸电芯7的极侧能够被完全包裹;设置在绝缘底板1同一侧的两个绝缘极板3在绝缘底板1宽度方向上的长度之和应该不小于绝缘底板1的宽度尺寸。具体地,一种可行的方案为:两个绝缘极板3在绝缘底板1宽度方向上的长度之和等于绝缘底板1的宽度尺寸,此时两个绝缘极板3刚好形成对接,恰好能够将裸电芯7的电极侧覆盖。另一种可行方案为:两个绝缘极板3在绝缘底板1宽度方向上的长度之和大于绝缘底板1的宽度尺寸,此时两个绝缘极板3层叠放置。
对于第一种方案,两个绝缘极板3的对接处会出现一条对接缝。而裸电芯7的电极侧由于集合了多个极耳,且多个极耳是被拧在一起的,因此极耳之间会出现锋利的错位面,在此种情况下,错位面很容易刺破两个绝缘极板3之间的拼接缝,进而可能会引发极耳与铝壳短路的情况,故本方案并不能作为优选方案。
不过如果在上述方案的基础上增加两片绝缘贴片6,则可以形成一种优选新方案。具体地,如图1和图2所示,增加的两片绝缘贴片6均需与两个绝缘极板3刚好对接形成的面(以下简称“拼接面”)相适应,即与拼接面的长和宽均相等。将两个绝缘贴片6分别通过热熔或胶贴形式对正贴合于两个拼接面的外侧面或内侧面,从而能够将两个绝缘极板3对接形成的拼接缝封堵,进而避免了错位面刺破拼接缝情况的发生。另外,将绝缘贴片6贴合于拼接面的内侧为更优选地方式,因为如果将绝缘贴片6贴合于拼接面的外侧,错位面仍会刺破两个绝缘极板之间的拼接缝,且此时拼接缝对错位面形成导向作用,会引导错位面去刺破绝缘贴片6,很容易导致绝缘贴片6与对接缝正对的部分被刺破。而如果将绝缘贴片6贴合于拼接面的内侧则可以有效避免上述缺陷。
考虑到裸电芯在本申请实施例绝缘装置内腔中的稳定性,应尽量降低裸电芯的电极侧与绝缘极板3之间的间隙。经大量实验验证,当绝缘贴片6厚度介于0.5-1mm时,既能保证绝缘贴片6不被错位面刺破,又能保证裸电芯的稳定性。另外,绝缘贴片6的引入可能会导致位于绝缘极板3上的用于透过电解液的通孔31被封堵的不利后果,为了避免该不利后果的发生,还应当于绝缘贴片6上开有与位于绝缘极板3上的用于透过电解液的通孔31相对应的透液孔61。
对于第二种方案,由于两个绝缘极板3层叠放置,因此就不会出现拼接缝的问题,从而也就不会出现错位面刺破拼接缝情况的发生;且该方案下,两个绝缘极板3的层叠处刚好与错位面正对,为错位面完全刺穿绝缘极板3提高了难度系数,故本申请将本方案作为优选方案。另外,在该种方案下,需要对绝缘极板3上的通孔31进行重新布局设计,具体布局方式为:两个绝缘极板3在层叠处的通孔31应一一对应设置,分别位于非二者层叠处的通孔31则可随意设置。当然为了进一步地降低绝缘极板3被错位面刺破的风险,也可选择第一种方案中绝缘贴片6的方式对绝缘极板3进行保护,但此时绝缘贴片6上设置的透液孔61应分别与位于两个绝缘极板层叠处的通孔31以及位于两个绝缘极板非层叠处的通孔31一一对应。
绝缘处理后的裸电芯最终都要放至铝壳中的,在将裸电芯放入铝壳的过程中,铝壳很容易对本申请实施例中的绝缘极板3形成剐蹭,从而降低了绝缘极板3对裸电芯的绝缘效果,且铝壳刮到绝缘极片3会产生小屑,小屑会导致裸电芯的顶盖与铝壳配合不良的问题。为了避免上述两个因剐蹭出现的问题,本申请实施例还引入了两个导向板4,两个导向板4的宽度均与绝缘底板1的宽度相同,分别用于贴合于绝缘极板3的外侧面底端。两个绝缘贴片4既可以独立于其它绝缘板而单独存在,也可以分别与绝缘底板1的另一组对立侧边相连,且与绝缘底板1连接处设有第三折痕线53,换而言之,两个导向板4还可以是绝缘底板1沿长度方向向两侧的延伸。导向板4与绝缘底板1的另一组对立侧边相连的情况还会带来一种特别的效果:当导向板4贴合于绝缘极板3外表面时,导向板4能够将绝缘极板3与绝缘底板1之间的连接缝包裹,从而可以避免裸电芯的极耳从该连接缝意外伸出的情况发生。
本申请实施例还提供一种电池,其包括裸电芯和上述任一项所述的裸电芯绝缘装置,该裸电芯安装于裸电芯绝缘装置的内部,裸电芯包括本体以及自本体的两端伸出的极耳。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化,基于本申请所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种裸电芯绝缘装置,其特征在于,包括:绝缘底板、两个绝缘侧板和四个绝缘极板;
所述绝缘底板包括两组对立侧边;
两个所述绝缘侧板分别与所述绝缘底板的一组对立侧边相连,且所述绝缘侧板与所述绝缘底板连接处有第一折痕线;
四个所述绝缘极板分别与所述绝缘侧板的与所述第一折痕线相邻的四个侧边相连,且所述绝缘极板与所述绝缘侧板连接处有第二折痕线;
所述绝缘底板、两个所述绝缘侧板和四个所述绝缘极板能够围合成与裸电芯大小相适应的顶部开口的矩形盒体;所述绝缘极板上开有用于透过电解液的通孔;四个所述绝缘极板分别用于覆盖裸电芯的两个电极侧,所述绝缘底板用于覆盖裸电芯的底面,两个所述绝缘侧板分别用于覆盖裸电芯的两个侧面。
2.如权利要求1所述的一种裸电芯绝缘装置,其特征在于,所述绝缘极板与所述绝缘侧板连接处的所述第二折痕线沿其长度方向开有多个透孔。
3.如权利要求2所述的一种裸电芯绝缘装置,其特征在于,多个所述透孔等间距设置。
4.如权利要求1所述的一种裸电芯绝缘装置,其特征在于,还包括:两个导向板;两个所述导向板的宽度均与所述绝缘极板的宽度相匹配,并分别用于贴合于两个所述绝缘极板的外侧面底端。
5.如权利要求4所述的一种裸电芯绝缘装置,其特征在于,两个所述导向板分别与所述绝缘底板的另一组对立侧边相连;所述导向板与所述绝缘底板连接处有第三折痕线。
6.如权利要求1所述的一种裸电芯绝缘装置,其特征在于,还包括:绝缘贴片;所述绝缘贴片贴合于所述绝缘极板的表面。
7.如权利要求6所述的一种裸电芯绝缘装置,其特征在于,所述绝缘贴片贴合于所述绝缘极板的内表面。
8.如权利要求1所述的一种裸电芯绝缘装置,其特征在于,位于所述绝缘底板同一侧的两个绝缘极板层叠设置。
9.如权利要求8所述的一种裸电芯绝缘装置,其特征在于,位于所述绝缘底板同一侧的两个绝缘极板在层叠处的通孔一一对应设置。
10.一种电池,其特征在于,包括裸电芯和权利要求1-9中任一项所述的裸电芯绝缘装置,所述裸电芯安装于所述裸电芯绝缘装置的内部,所述裸电芯包括本体以及自所述本体的两端伸出的极耳。
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