CN117712590A - 电芯止动架、电芯组件和电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电芯止动架、电芯组件和电池。该电芯止动架包括止动架主体(1)和分体侧止动架(2)，止动架主体(1)包括第一安装部(3)和阶梯部(4)，阶梯部(4)具有止动台阶，分体侧止动架(2)包括第二安装部(5)和压接部(6)，第二安装部(5)与第一安装部(3)固定连接，压接部(6)对应于阶梯部(4)设置，第二安装部(5)与第一安装部(3)在连接时，压接部(6)与止动台阶的台阶面配合形成压接空间(7)，第二安装部(5)与第一安装部(3)固定连接后，压接部(6)与止动台阶的台阶侧面之间形成侧伸间隙(8)。本发明的电芯止动架，能够实现对极耳及连接片的限位功能，避免极耳或连接片压迫叠芯极片。

Description

电芯止动架、电芯组件和电池

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电芯止动架、电芯组件和电池。

背景技术

伴随着经济全球化进程以及能源需求的持续升温，追求新的储能单元迅速成为新能源相关领域的关注焦点。具有无记忆效应、自放电小、能量密度高、循环寿命长、清洁无污染等优势的锂离子电池开始广泛应用于电动、混合动力汽车以及便携式移动电源等领域。电池作为最核心的储能单元，其发展备受关注。

传统的电芯止动架为一体式结构，且功能仅限于限制电芯内部叠芯的移动，无法对叠芯极耳或连接片进行定位，且存在极耳或连接片压迫叠芯极片的可能情况。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电芯止动架、电芯组件和电池，能够有效实现对极耳及连接片的限位功能，避免极耳或连接片压迫叠芯极片。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种电芯止动架，包括止动架主体和分体侧止动架，止动架主体包括第一安装部和阶梯部，阶梯部具有止动台阶，分体侧止动架包括第二安装部和压接部，第二安装部与第一安装部固定连接，压接部对应于阶梯部设置，第二安装部与第一安装部在连接时，压接部与止动台阶的台阶面配合形成压接空间，第二安装部与第一安装部固定连接后，压接部与止动台阶的台阶侧面之间形成侧伸间隙。

进一步地，第一安装部与第二安装部之间插接固定。

进一步地，第一安装部上设置有插接孔，第二安装部上设置有固定柱，固定柱插接在插接孔内。

进一步地，固定柱与插接孔的插接结构限定压接部与止动台阶的台阶面之间的压接间距。

进一步地，止动架主体的两个相对侧分别设置有阶梯部，每一个阶梯部对应设置有一个分体侧止动架。

进一步地，第一安装部包括矩形连接框，阶梯部的两侧分别与矩形连接框固定连接。

进一步地，矩形连接框一侧的框架开口处设置有安装板，安装板上开设有固定连接孔；和/或，矩形连接框内设置有加强板。

进一步地，第二安装部包括两个相对设置的矩形连接框以及连接在两个矩形连接框之间的连接板，压接部包括压接板，压接板固定连接在连接板上。

进一步地，压接部和/或阶梯部上开设有条形孔。

根据本发明的另一方面，提供了一种电芯组件，包括电芯止动架和电芯本体，该电芯止动架为上述的电芯止动架，电芯止动架安装在电芯本体的两个相对侧。

进一步地，电芯本体包括芯体和设置在芯体端部的极耳和连接片，阶梯部位于极耳靠近芯体的一侧，并间隔设置在极耳和芯体之间，极耳压紧在压接空间内，连接片从侧伸间隙伸出。

根据本发明的另一方面，提供了一种电池，包括上述的电芯止动架或上述的电芯组件。

应用本发明的技术方案，电芯止动架包括止动架主体和分体侧止动架，止动架主体包括第一安装部和阶梯部，阶梯部具有止动台阶，分体侧止动架包括第二安装部和压接部，第二安装部与第一安装部固定连接，压接部对应于阶梯部设置，第二安装部与第一安装部在连接时，压接部与止动台阶的台阶面配合形成压接空间，第二安装部与第一安装部固定连接后，压接部与止动台阶的台阶侧面之间形成侧伸间隙。该电芯止动架采用分体式结构，将电芯止动架分成至少两个部分，一个部分为止动架主体，一个部分为分体侧止动架，止动架主体上设置有阶梯部，分体侧止动架上设置有压接部，在分体侧止动架安装至止动架主体的过程中，压接部与阶梯部的台阶面之间形成压接间隙，使得压接部向着阶梯部的台阶侧面下压时，能够同时下压电芯本体的极耳，压迫极耳折弯，极耳在压接部的下压作用下被压紧固定在压接部与台阶面之间的压接间隙内，能够利用阶梯部限制极耳聚拢后的偏置状态，极耳被阶梯部所阻挡，能够阻止极耳或连接片压伤芯体的叠片，极耳上的连接片在极耳被下压的过程中从压接部与台阶侧面之间的侧伸间隙伸出，不会对电芯本体的连接造成阻碍。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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例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示出了本发明的实施例的电芯止动架的立体结构示意图；

图2示出了本发明的实施例的电芯止动架的分解结构示意图；

图3示出了本发明的实施例的电芯止动架与芯体的装配结构示意图；

图4至图7示出了本发明的实施例的电芯止动架与芯体的装配过程图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、止动架主体；2、分体侧止动架；3、第一安装部；4、阶梯部；5、第二安装部；6、压接部；7、压接空间；8、侧伸间隙；9、插接孔；10、固定柱；11、矩形连接框；12、安装板；13、固定连接孔；14、连接板；15、加强板；16、条形孔；17、芯体；18、极耳；19、连接片。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

结合参见图1至图7所示，根据本发明的实施例，电芯止动架包括止动架主体1和分体侧止动架2，止动架主体1包括第一安装部3和阶梯部4，阶梯部4具有止动台阶，分体侧止动架2包括第二安装部5和压接部6，第二安装部5与第一安装部3固定连接，压接部6对应于阶梯部4设置，第二安装部5与第一安装部3在连接时，压接部6与止动台阶的台阶面配合形成压接空间7，第二安装部5与第一安装部3固定连接后，压接部6与止动台阶的台阶侧面之间形成侧伸间隙8。

该电芯止动架采用分体式结构，将电芯止动架分成至少两个部分，一个部分为止动架主体1，一个部分为分体侧止动架2，止动架主体1上设置有阶梯部4，分体侧止动架2上设置有压接部6，在分体侧止动架2安装至止动架主体1的过程中，压接部6与阶梯部4的台阶面之间形成压接空间7，使得压接部6向着阶梯部4的台阶侧面下压时，能够同时下压电芯本体的极耳18，压迫极耳18折弯，极耳在压接部6的下压作用下被压紧固定在压接部6与台阶面之间的压接空间7内，能够利用阶梯部4限制极耳18聚拢后的偏置状态，极耳18被阶梯部4所阻挡，能够阻止极耳18或连接片19压伤芯体的叠片，极耳18上的连接片19在极耳18被下压的过程中从压接部6与台阶侧面之间的侧伸间隙8伸出，不会对电芯本体的连接造成阻碍。

在本实施例中，电芯止动架的分体式结构，使得在安装电芯止动架的过程中，能够利用分体式结构的组装过程，对极耳18形成预折弯，对极耳18聚拢后的偏置状态进行限制，同时对极耳18进行固定，有效阻止极耳18或连接片19压伤叠片。分体式结构使得电芯止动架的设计更加灵活方便，可以针对极耳18的结构进行设计，同时也能够在分体式结构装配过程中，对极耳18形成更加有效的限制作用。

在一个实施例中，第一安装部3与第二安装部5之间插接固定。

第一安装部3与第二安装部5之间插接固定，插接方向与压接部6的下压方向相同，可以利用第一安装部3与第二安装部5之间的插接对压接部6的下压进行导向，使得第一安装部3和第二安装部5在插接过程中，压接部6也同时下压，在完成第一安装部3与第二安装部5之间的插接固定的同时，实现压接部6对极耳18的压接固定，压接部6与阶梯部4的台阶面之间的压接空间7的存在，使得压接部6在对极耳18进行下压的过程中，极耳18发生折弯，折弯的部分会在压接部6的下压作用下被限位在压接空间7内，避免了压接部6下压过程中对极耳18的结构造成破坏，保证了极耳18的结构稳定性，在实现极耳18折弯的同时，保证了极耳18的连接功能。在一个实施例中，压接空间7的厚度等于或者略大于极耳18的厚度，以保证能够对极耳18形成压紧固定。

此外，采用插接的方式来实现第一安装部3与第二安装部5之间的安装固定，也能够降低第一安装部3与第二安装部5之间的装配难度，提高装配效率。

在一个实施例中，第一安装部3上设置有插接孔9，第二安装部5上设置有固定柱10，固定柱10插接在插接孔9内。

在本实施例中，第一安装部3通过插接孔9与第二安装部5上的固定柱10之间实现插接配合。插接孔9与固定柱10的插接配合，能够对第一安装部3与第二安装部5的插接形成有效的导向作用，保证第一安装部3与第二安装部5之间的装配结构的准确性和可靠性。

在一个实施例中，第一安装部3的一侧设置有多个插接孔9，在第二安装部5的相应位置处对应设置有同样数量的固定柱10，固定柱10与插接孔9之间一一对应插接配合。固定柱10与插接孔9之间的插接配合可以仅起到导向作用，不起连接作用，当第一安装部3和第二安装部5插接到位后，可以通过连接结构进行固定连接。连接结构可以为螺栓连接结构、卡接结构、焊接结构等。

在一个实施例中，第一安装部3的一侧设置有多个插接孔9，在第二安装部5的相应位置处对应设置有同样数量的固定柱10，固定柱10与插接孔9之间一一对应，并且形成过盈配合或者卡接限位。

在本实施例中，插接孔9与固定柱10的配合不仅起到导向作用，同时需要起到固定安装的作用。插接孔9与固定柱10之间可以形成过盈配合，利用过盈配合来实现第一安装部3与第二安装部5之间的固定连接。插接孔9与固定柱10之间也可以形成卡接固定的结构，具体实现方式为，将固定柱10分为安装部和止挡部，其中安装部与第一安装部3的基体连接，止挡部设置在安装部远离基体的一端，且止挡部的直径大于插接孔9的直径，安装部的直径小于或等于插接孔9的直径，安装部的长度大于或等于插接孔9的深度，止挡部采用弹性卡扣结构，或者弹性的止挡凸缘，在进行安装时，止挡部首先进入插接孔9，并在插接孔9的作用下形变收缩，当止挡部穿过插接孔9之后，在弹性作用下扩张，并且止挡在插接孔9外侧，此时安装部位于插接孔9内，与插接孔9之间形成间隙配合或者过渡配合，此种情况下，在止挡部的止挡作用下，固定柱10无法从插接孔9内脱出，从而实现第一安装部3与第二安装部5之间的插接固定。

在一个实施例中，固定柱10与插接孔9的插接结构限定压接部6与止动台阶的台阶面之间的压接间距。

在本实施例中，固定柱10与插接孔9的插接配合，能够限定第一安装部3与第二安装部5的相对安装位置，在此情况下，可以以固定柱10与插接孔9的装配位置作为基准，来设计压接部6与阶梯部4之间的相对位置，以此来保证，在第一安装部3与第二安装部5插接到位后，压接部6与阶梯部4的台阶面之间的压接空间7的厚度能够满足极耳18的安装和限位作用。

在一个实施例中，止动架主体1的两个相对侧分别设置有阶梯部4，每一个阶梯部4对应设置有一个分体侧止动架2。

在本实施例中，在止动架主体1的两侧分别设置有阶梯部4以及与阶梯部4进行配合的分体侧止动架2，可以在止动架主体1的两侧分别对不同的极耳18进行折弯以及固定，因此能够适用于多叠芯多极耳的情况，灵活适应性强，结构简单，操作方便。

在一个实施例中，第一安装部3包括矩形连接框11，阶梯部4的两侧分别与矩形连接框11固定连接。

在本实施例中，第一安装部3采用矩形连接框11作为基体结构，能够使得第一安装部3具有足够的厚度，实现阶梯部4的设计，并且能够满足极耳18的固定需求。此外，矩形连接框11的结构简单，加工方便，可以具有较好的结构强度，且更加方便与第二安装部5之间实现装配，矩形连接框11更加易于在框体上开设插接孔9，降低了插接孔9在第一安装部3上的设置难度。矩形连接框11结构中空，可以用较少的材料和较低的成本实现第一安装部3的基体结构的设计。

在一个实施例中，矩形连接框11一侧的框架开口处设置有安装板12，安装板12上开设有固定连接孔13。

在本实施例中，由于矩形连接框11包括首尾依次连接的四个侧板，四个侧板连接形成的框架结构的两侧开口，在矩形连接框11靠近电芯本体的一侧设置有安装板12，安装板12固定连接在矩形连接框11的一侧开口处，并与四个侧板之间固定连接，固定连接的方式可以为粘接、焊接或者螺栓连接等。安装板12上设置有固定连接孔13，固定连接孔13可以为螺纹孔或者连接光孔，方便实现第一安装部3在电芯本体上的连接固定。

在一个实施例中，安装板12上可以设置多个固定连接孔13，多个固定连接孔13并排设置，每一排均包括多个固定连接孔13，从而能够形成更多个连接固定结构，实现第一安装部3与电芯本体之间的稳定可靠连接。

在一个实施例中，矩形连接框11内设置有加强板15。

在本实施例中，由于矩形连接框11为中空结构，因此其结构强度会存在不足，为了解决这一问题，可以在矩形连接框11内设置加强板15，加强板15连接在相对的两个侧板之间，对相对侧两个侧板形成支撑和固定。在一个实施例中，加强板15也可以设置在相邻的两个侧板之间，并通过焊接的方式与相邻的两个侧板固定连接，形成三角形连接结构，保证矩形连接框11整体结构的稳定性和可靠性。

在一个实施例中，第二安装部5包括两个相对设置的矩形连接框11以及连接在两个矩形连接框11之间的连接板14，压接部6包括压接板，压接板固定连接在连接板14上。

在本实施例中，第二安装部5采用矩形连接框11和连接板14相连接的结构，方便实现固定柱10的安装设置，以及与第一安装部3的矩形连接框11的装配固定，也能够简化第二安装部5的结构。连接板14连接在两侧的两个矩形连接框11之间，并作为压接部6的安装基础，进行压接部6的安装固定。由于连接板14为平板结构，因此具有较大的设置面积，方便进行压接部6的设计，可以根据阶梯部4的设置位置合理设置压接部6的位置，满足压接部6的位置设置要求，方便与阶梯部4之间形成准确可靠的配合关系。

矩形连接框11与连接板14之间可以采用一体成型的方式，既能够降低矩形连接框11与连接板14的连接难度，又能够提高矩形连接框11与连接板14之间的连接强度。在进行加工时，可以采用长条板状结构，在两侧卷绕形成矩形连接框11，在中间形成连接板14。

当止动架主体1和分体侧止动架2组合完成时，其轮廓结构与电芯本体的轮廓结构基本相同，因此使得组装完成的结构具有良好的外观一致性，便于实现电池组件的安装设置。

在一个实施例中，压接部6和/或阶梯部4上开设有条形孔16。在本实施例中，压接部6和阶梯部4上分别开设有条形孔16，条形孔16为多个，多个条形孔间隔设置，并沿压接部6和阶梯部4的长度方向延伸。条形孔16的设计，可以在不影响止动架主体1和分体侧止动架2的结构强度的基础上，使得电芯止动架的整体结构质量降低，进而使得电芯组件的质量降低。

结合参见图1至图7所示，根据本发明的实施例，电芯组件包括电芯止动架和电芯本体，该电芯止动架为上述的电芯止动架，电芯止动架安装在电芯本体的两个相对侧。

在一个实施例中，电芯本体包括芯体17和设置在芯体17端部的极耳18和连接片19，阶梯部4位于极耳18靠近芯体17的一侧，并间隔设置在极耳18和芯体17之间，极耳18压紧在压接空间7内，连接片19从侧伸间隙8伸出。

结合参见图4至图7所示，在进行电芯止动架的安装过程中，首先调整芯体17的极耳18和连接片19的连接状态，使得极耳18向两侧收拢偏置，并使得连接片19形成L型结构。

之后安装止动架主体1，使得止动架主体1的阶梯部4位于外伸的极耳18和连接片19的内侧，在外伸的极耳18和连接片19与芯体17之间形成间隔止挡，在限制外伸的极耳18聚拢后的偏置状态的同时，阻止外伸的极耳18或连接片19压伤芯体17的极片。止动架主体1的阶梯部4位于外伸的极耳18和连接片19的内侧，外伸的极耳18和连接片19均位于阶梯部4的台阶面的外侧，并由台阶面形成止挡和隔离，止动架主体1的第一安装部3安装固定在芯体17上。

之后从止动架主体1的两侧安装分体侧止动架2，使得分体侧止动架2上的固定柱10与止动架主体1上的插接孔9对齐，分体侧止动架2从极耳18和连接片19的外侧进行安装，并沿着插接孔9进行插接，极耳18和连接片19位于分体侧止动架2的压接部6与止动架主体1的阶梯部4之间，在分体侧止动架2的插接过程中，压接部6沿着阶梯部4的台阶面下压极耳18，强迫极耳18折弯，并压紧固定在台阶面上，在压接部6的压接作用下，极耳18被压平并且固定在压接部6与台阶面之间的压接空间7内，连接片19在压接部6的压接作用下，受到阶梯部4的台阶侧面的止挡，从压接部6与台阶侧面之间的侧伸间隙8处伸出，方便实现极耳18与其他结构的连接。

在分体侧止动架2安装到位后，电芯止动架整体装配完成，分体侧止动架2配合止动架主体1的台阶面，对电芯本体的极耳18以及连接片19形成限位。

根据本发明的实施例，电池包括上述的电芯止动架或上述的电芯组件。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (12)

1.一种电芯止动架，其特征在于，包括止动架主体(1)和分体侧止动架(2)，所述止动架主体(1)包括第一安装部(3)和阶梯部(4)，所述阶梯部(4)具有止动台阶，所述分体侧止动架(2)包括第二安装部(5)和压接部(6)，所述第二安装部(5)与所述第一安装部(3)固定连接，所述压接部(6)对应于所述阶梯部(4)设置，所述第二安装部(5)与所述第一安装部(3)在连接时，所述压接部(6)与所述止动台阶的台阶面配合形成压接空间(7)，所述第二安装部(5)与所述第一安装部(3)固定连接后，所述压接部(6)与所述止动台阶的台阶侧面之间形成侧伸间隙(8)。

2.根据权利要求1所述的电芯止动架，其特征在于，所述第一安装部(3)与所述第二安装部(5)之间插接固定。

3.根据权利要求2所述的电芯止动架，其特征在于，所述第一安装部(3)上设置有插接孔(9)，所述第二安装部(5)上设置有固定柱(10)，所述固定柱(10)插接在所述插接孔(9)内。

4.根据权利要求3所述的电芯止动架，其特征在于，所述固定柱(10)与所述插接孔(9)的插接结构限定所述压接部(6)与所述止动台阶的台阶面之间的压接间距。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电芯止动架，其特征在于，所述止动架主体(1)的两个相对侧分别设置有所述阶梯部(4)，每一个所述阶梯部(4)对应设置有一个所述分体侧止动架(2)。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电芯止动架，其特征在于，所述第一安装部(3)包括矩形连接框(11)，所述阶梯部(4)的两侧分别与所述矩形连接框(11)固定连接。

7.根据权利要求6所述的电芯止动架，其特征在于，所述矩形连接框(11)一侧的框架开口处设置有安装板(12)，所述安装板(12)上开设有固定连接孔(13)；和/或，所述矩形连接框(11)内设置有加强板(15)。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的电芯止动架，其特征在于，所述第二安装部(5)包括两个相对设置的矩形连接框(11)以及连接在两个所述矩形连接框(11)之间的连接板(14)，所述压接部(6)包括压接板，所述压接板固定连接在所述连接板(14)上。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的电芯止动架，其特征在于，所述压接部(6)和/或所述阶梯部(4)上开设有条形孔(16)。

10.一种电芯组件，包括电芯止动架和电芯本体，其特征在于，所述电芯止动架为权利要求1至9中任一项所述的电芯止动架，所述电芯止动架安装在所述电芯本体的两个相对侧。

11.根据权利要求10所述的电芯组件，其特征在于，所述电芯本体包括芯体(17)和设置在所述芯体(17)端部的极耳(18)和连接片(19)，所述阶梯部(4)位于所述极耳(18)靠近所述芯体(17)的一侧，并间隔设置在所述极耳(18)和所述芯体(17)之间，所述极耳(18)压紧在所述压接空间(7)内，所述连接片(19)从所述侧伸间隙(8)伸出。

12.一种电池，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的电芯止动架或权利要求10或11所述的电芯组件。