CN112259795A - 电芯的组装方法以及电芯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及动力电池包技术领域，特别涉及一种电芯的组装方法以及电芯。所述电芯包括壳体、极组、绝缘膜、一对辅助件以及一对盖板，组装方法包括：S1：将一对辅助件分别安装在两个侧部，以得到第一组合体，其中，辅助件避开极柱设置；S2：将绝缘膜包覆在第一组合件的外侧壁上并且分别装配到一对辅助件上，以得到第二组合体，其中，一对极柱暴露在外；S3：将第二组合体经由任一开口插入到壳体中，再将一对盖板分别与一对极柱电连接并且分别封装在两个开口处，以得到电芯。所述电芯的组装方法通过将极组两端分别装配辅助件，使得绝缘膜能够通过固定在一对辅助件上来包覆在极组的外侧壁外，实现了极组的顺利入壳。

Description

电芯的组装方法以及电芯
技术领域
本发明涉及动力电池包技术领域，特别涉及一种电芯的组装方法以及电芯。
背景技术
锂离子电池是一种高效的能量存储装置，广泛应用到人们生活中的各个领域，例如，从微型机器人、蓝牙耳机、智能手表、手机、笔记本电脑到电动汽车、储能电站等领域。其中，锂离子电池包括多个电芯，现有电芯一般采用单侧极耳的设计方式。这种单侧极耳电芯的组装方式如下所述：先将盖板和极组焊接在一起，然后用绝缘膜包覆极组并且熔焊固定在盖板上，最后入壳，并且将盖板焊接在壳体的开口处。
但是，现有长电芯采用双侧极耳的设计方式，如果采用上述单侧极耳电芯的组装方式，需要预先将长电芯的两侧分别焊接盖板后再进行入壳操作，显然无法顺利入壳(因为盖板无法入壳)，因此上述单侧极耳电芯的组装方式并不适用于长电芯，致使长电芯无法顺利组装，难以生产。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种电芯的组装方法以及电芯，以解决现有技术中长电芯因采用双侧极耳的设计方式导致的难以生产的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明第一方面提供了一种电芯的组装方法，所述电芯包括壳体、极组、绝缘膜、一对辅助件以及一对盖板，所述壳体设置为两端开口的筒状结构，所述极组包括相对设置的两个侧部，所述侧部形成有极柱，所述组装方法包括：
S1：将一对所述辅助件分别安装在两个所述侧部，以得到第一组合体，其中，所述辅助件避开所述极柱设置；
S2：将所述绝缘膜包覆在所述第一组合件的外侧壁上并且分别装配到一对所述辅助件上，以得到第二组合体，其中，一对所述极柱暴露在外；
S3：将所述第二组合体经由任一所述开口插入到所述壳体中，再将一对所述盖板分别与一对所述极柱电连接并且分别封装在两个所述开口处，以得到所述电芯。
可选的，在步骤S2中，所述绝缘膜通过热熔方式或者粘贴方式固定在所述辅助件的外侧壁上。
可选的，在步骤S3中，所述盖板通过焊接的方式封装在所述开口处。
可选的，所述辅助件具有凸起，所述盖板具有凹槽，在步骤S3中，在所述盖板焊接到所述开口处之前，先将所述凹槽插入所述开口，以使得所述凹槽卡接于所述开口内，同时，将所述凸起插入所述凹槽，以使得所述辅助件卡接于所述凹槽内。
可选的，所述辅助件为通过注塑工艺制造而成；
或者是，所述辅助件包括分别通过注塑工艺制造而成的第一部分和第二部分，所述方法包括：在步骤S1之前，先将所述第一部分与所述第二部分装配，以得到完整的所述辅助件。
可选的，所述电芯包括多个所述极组，所述方法包括：在步骤S1之前的步骤S0：将多个所述极组并行排放，然后，将位于多个所述极组的同一侧的所述极柱通过连接片焊接在一起；
相应地，在步骤S3中，所述盖板通过所述连接片与多个所述极组的所述极柱均电连接。
本发明第二方面还提供了一种电芯，所述电芯包括所述电芯包括壳体、极组、绝缘膜、一对辅助件以及一对盖板，所述极组包括相对设置的两个侧部，所述侧部形成有极柱，所述壳体设置为两端开口的筒状结构，一对所述盖板分别封装在所述壳体的两个所述开口处以形成腔室，所述极组容纳于所述腔室中，一对所述极柱分别与一对所述盖板电连接，所述侧部与所述盖板之间设置有所述辅助件，所述侧部与所述盖板之间设置有辅助件，所述绝缘膜为两端开通的筒状，所述绝缘膜套在所述极组外并且两端分别安装于一对所述辅助件。
可选的，所述辅助件覆盖所述侧部，所述辅助件具有通孔以套在所述极柱外。
可选的，所述绝缘膜的端部与所述辅助件的外侧壁齐平或者是位于所述辅助件的外侧。
可选的，所述辅助件为板状塑胶件。
相对于现有技术，本发明所述的电芯的组装方法以及电芯具有以下优势：
所述电芯的组装方法通过将极组两端分别装配辅助件，以使得绝缘膜能够通过固定在一对辅助件上来包覆在极组的外侧壁外，在保证极组的安全性能的前提下还能够实现极组顺利入壳，结构简单，操作便捷，有利于批量生产双侧极耳电芯。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1为本发明实施方式所述的电芯的结构示意图；
图2为图1所示电芯的另一种结构示意图，其中，所述电芯的壳体与所述盖板分离；
图3为图1所示电芯的爆炸图；
图4为其中一种辅助件的结构示意图；
图5为另一种辅助件的结构示意图。
附图标记说明：
1、壳体；2、极组；3、绝缘膜；4、辅助件；5、盖板；6、极柱；7、凸起；8、连接柱；9、第一部分；10、第二部分；11、通孔；12、熔焊印；13、连接片。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
本发明第一方面提供了一种电芯的组装方法，如图1-5所示，所述电芯包括壳体1、极组2、绝缘膜3、一对辅助件4以及一对盖板5，所述壳体1设置为两端开口的筒状结构，所述极组2包括相对设置的两个侧部，所述侧部形成有极柱6，所述组装方法包括：
S1：将一对所述辅助件4分别安装在两个所述侧部，以得到第一组合体，其中，所述辅助件4避开所述极柱6设置；
S2：将所述绝缘膜3包覆在所述第一组合件的外侧壁上并且分别装配到一对所述辅助件4上，以得到第二组合体，其中，一对所述极柱6暴露在外；
S3：将所述第二组合体经由任一所述开口插入到所述壳体1中，再将一对所述盖板5分别与一对所述极柱6电连接并且分别封装在两个所述开口处，以得到所述电芯。其中，绝缘膜3可以设置为各种合理规格，例如，厚度为0.1-1mm，提高了壳体内的空间利用率。
通过上述技术方案，本发明提供了一种电芯的组装方法，所述电芯的组装方法通过将极组2两端分别装配辅助件4，以使得绝缘膜3能够通过固定在一对辅助件4上来包覆在极组2的外侧壁外，解决了绝缘膜3的固定问题，在保证极组2的安全性能的前提下还能够实现极组2顺利入壳，结构简单，操作便捷，有利于批量生产双侧极耳电芯(例如，双侧极耳的长电芯)。
为了保证电芯的安全性能良好，需要杜绝极组2的外侧壁(即，在图1所示的上下前后侧壁)与壳体2直接接触，避免了极组发生漏电情况，在步骤S2中，所述绝缘膜3通过热熔方式或者粘贴方式固定在所述辅助件4的外侧壁上。其中，可以采用胶带粘贴，或者是采用热熔工艺将绝缘膜3在辅助件4的侧壁形成熔焊印12，从而保证了绝缘膜3能够完全包覆极组2的外侧壁。
进一步的，在步骤S3中，所述盖板5通过焊接的方式封装在所述开口处，保证了电芯的安装强度，安全可靠。
如图3-5所示，所述辅助件4具有凸起7，所述盖板5具有凹槽，在步骤S3中，在所述盖板5焊接到所述开口处之前，先将所述凹槽插入所述开口，以使得所述凹槽卡接于所述开口内，同时，将所述凸起7插入所述凹槽，以使得所述辅助件4卡接于所述凹槽内，有利于通过辅助件4和壳体1共同对盖板5进行定位，便于对盖板5进行焊接作业，降低了盖板5的装配难度，还能防止极组2在使用过程中出现晃动，优化了电芯的振动安全性，并且增加了极组2的具有极柱6的侧部与盖板5的具有防爆阀的板面(即，下面所述的主板)之间的距离，扩大了极柱6的占用空间，有利于电芯的散热，安全性能好。其中，盖板5可以包括主板和塑胶件，主板包括防爆阀和与极柱6焊接在一起的电极，塑胶件为矩形框结构并且设置在主板的内侧，即，主板的朝向极柱的一侧(图3所示的左侧)，以与所述主板共同形成所述凹槽，结构更为简单。
如图4所示，所述辅助件4为通过注塑工艺制造而成，通过设置为一体件，简化了辅助件4的加工工序，制作更为快捷。
如图5所示，所述辅助件4包括分别通过注塑工艺制造而成的第一部分9和第二部分10，所述方法包括：在步骤S1之前，先将所述第一部分9与所述第二部分10装配，以得到完整的所述辅助件4，结构更为简单。其中，第一部分9和第二部分10可以卡接在一起，例如，第一部分9设置有安装槽，第二部分设置有与安装槽适配的连接柱8。
进一步的，所述电芯包括多个所述极组2，所述方法包括：在步骤S1之前的步骤S0：将多个所述极组2并行排放，然后，将位于多个所述极组2的同一侧的所述极柱6通过连接片13焊接在一起；相应地，在步骤S3中，所述盖板5通过所述连接片13与多个所述极组2的所述极柱6均电连接，有利于提高电芯的能量密度，增加了电芯的电池容量。其中，多个极组2之间可以通过胶带固定在一起，更为安全稳固；连接片13可以为冲压成型的单层金属片，也可以由多层金属片压合而成；为了避免损伤盖板5，盖上盖板5之前，需要先将连接片13进行弯折处理。进一步的，在步骤S0之前，先将正负极片进行叠片，以得到极组2，同时对极组2的多个极耳进行预焊接以及裁剪操作，以得到极组2的两个极柱6。
本发明第二方面还提供了一种电芯，如图1-5所示，所述电芯包括所述电芯包括壳体1、极组2、绝缘膜3、一对辅助件4以及一对盖板5，所述极组2包括相对设置的两个侧部，所述侧部形成有极柱6，所述壳体1设置为两端开口的筒状结构，一对所述盖板5分别封装在所述壳体1的两个所述开口处以形成腔室，所述极组2容纳于所述腔室中，一对所述极柱6分别与一对所述盖板5电连接，所述侧部与所述盖板5之间设置有所述辅助件4，所述侧部与所述盖板5之间设置有辅助件4，所述绝缘膜3为两端开通的筒状，所述绝缘膜3套在所述极组2外并且两端分别安装于一对所述辅助件4。
通过上述技术方案，本发明提供了一种电芯，所述电芯通过将极组2两端分别装配辅助件4，以使得绝缘膜3能够通过固定在一对辅助件4上来包覆在极组2的外侧壁外，在保证极组2的安全性能的前提下还能够实现极组2顺利入壳，结构简单，操作便捷，有利于批量生产双侧极耳电芯(例如，双侧极耳的长电芯)。
进一步的，所述辅助件4覆盖所述侧部，所述辅助件4具有通孔11以套在所述极柱6外，使得辅助件4能够保护极组2的侧部不受损伤，还有利于绝缘膜3借助辅助件4来完全包覆极组2的外侧壁，优化了电芯的安全性能。其中，辅助件4与极组2之间根据实际需求进行装配，例如，可以利用通孔11和极柱6之间的装配关系进行限位即可。
进一步的，所述绝缘膜3的端部与所述辅助件4的外侧壁齐平或者是位于所述辅助件4的外侧，避免了入壳时绝缘膜3因与壳体1内侧壁的摩擦而从辅助件4上脱落，有利于壳体1的内侧壁通过绝缘膜3与极组完全地绝缘，更为安全。
进一步的，所述辅助件4为板状塑胶件，有利于减轻电芯的整重，还优化了极组的绝缘效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯的组装方法，其特征在于，所述电芯包括壳体(1)、极组(2)、绝缘膜(3)、一对辅助件(4)以及一对盖板(5)，所述壳体(1)设置为两端开口的筒状结构，所述极组(2)包括相对设置的两个侧部，所述侧部形成有极柱(6)，所述组装方法包括：
S1：将一对所述辅助件(4)分别安装在两个所述侧部，以得到第一组合体，其中，所述辅助件(4)避开所述极柱(6)设置；
S2：将所述绝缘膜(3)包覆在所述第一组合件的外侧壁上并且分别装配到一对所述辅助件(4)上，以得到第二组合体，其中，一对所述极柱(6)暴露在外；
S3：将所述第二组合体经由任一所述开口插入到所述壳体(1)中，再将一对所述盖板(5)分别与一对所述极柱(6)电连接并且分别封装在两个所述开口处，以得到所述电芯。
2.根据权利要求1所述的电芯的组装方法，其特征在于，在步骤S2中，所述绝缘膜(3)通过热熔方式或者粘贴方式固定在所述辅助件(4)的外侧壁上。
3.根据权利要求1所述的电芯的组装方法，其特征在于，在步骤S3中，所述盖板(5)通过焊接的方式封装在所述开口处。
4.根据权利要求3所述的电芯的组装方法，其特征在于，所述辅助件(4)具有凸起(7)，所述盖板(5)具有凹槽，在步骤S3中，在所述盖板(5)焊接到所述开口处之前，先将所述凹槽插入所述开口，以使得所述凹槽卡接于所述开口内，同时，将所述凸起(7)插入所述凹槽，以使得所述辅助件(4)卡接于所述凹槽内。
5.根据权利要求1所述的电芯的组装方法，其特征在于，所述辅助件(4)为通过注塑工艺制造而成；
或者是，所述辅助件(4)包括分别通过注塑工艺制造而成的第一部分(9)和第二部分(10)，所述方法包括：在步骤S1之前，先将所述第一部分(9)与所述第二部分(10)装配，以得到完整的所述辅助件(4)。
6.根据权利要求1所述的电芯的组装方法，其特征在于，所述电芯包括多个所述极组(2)，所述方法包括：在步骤S1之前的步骤S0：将多个所述极组(2)并行排放，然后，将位于多个所述极组(2)的同一侧的所述极柱(6)通过连接片(13)焊接在一起；
相应地，在步骤S3中，所述盖板(5)通过所述连接片(13)与多个所述极组(2)的所述极柱(6)均电连接。
7.一种电芯，其特征在于，所述电芯包括所述电芯包括壳体(1)、极组(2)、绝缘膜(3)、一对辅助件(4)以及一对盖板(5)，所述极组(2)包括相对设置的两个侧部，所述侧部形成有极柱(6)，所述壳体(1)设置为两端开口的筒状结构，一对所述盖板(5)分别封装在所述壳体(1)的两个所述开口处以形成腔室，所述极组(2)容纳于所述腔室中，一对所述极柱(6)分别与一对所述盖板(5)电连接，所述侧部与所述盖板(5)之间设置有所述辅助件(4)，所述侧部与所述盖板(5)之间设置有辅助件(4)，所述绝缘膜(3)为两端开通的筒状，所述绝缘膜(3)套在所述极组(2)外并且两端分别安装于一对所述辅助件(4)。
8.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，所述辅助件(4)覆盖所述侧部，所述辅助件(4)具有通孔(11)以套在所述极柱(6)外。
9.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，所述绝缘膜(3)的端部与所述辅助件(4)的外侧壁齐平或者是位于所述辅助件(4)的外侧。
10.根据权利要求7所述的电芯，其特征在于，所述辅助件(4)为板状塑胶件。
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