CN202111188U - 一种锂离子动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂离子动力电池，包括电池壳体，电池壳体中装配有电芯，电芯的一端引出正极耳、另一端引出负极耳，电芯的引出正负极耳的两端布置有与正负极耳对应电连接的正负极柱，所述的正负极柱分别从电池壳体的两端引出，电芯的两端分别布置有一个用于固定保护电芯的支撑体，支撑体沿电池延伸方向的两端面中的朝向电芯的端面与电芯的引出有正极耳或负极耳的端面顶压配合、支撑体的另一个端面与电池壳体的对应端的内侧面顶压配合，所述的正极柱或负极柱从所述的支撑体中穿过。当将电芯组件放入电池壳体后，因为两侧支撑体的支撑固定作用，电芯不会在电池延伸方向出现窜动，保证了电芯极耳和极柱的电连接的稳定性，提高了电池质量。

Description

一种锂离子动力电池

技术领域

本实用新型属于锂离子动力电池技术领域，特别涉及一种锂离子动力电池。

背景技术

随着锂离子动力电池技术的发展日益成熟，电动汽车、UPS、储能电站等行业对锂离子动力电池的需求也逐渐增加，同时对电池的容量、充放电时间、稳定性和外形尺寸等各项性能指标也提出了较高的要求。现有的锂离子动力电池包括电池壳体，电池的正极端子和负极端子均从电池壳体的一端引出，通常在引出正负极端子的一端还设置有用于保护电池的安全阀，目前容量大的塑壳电池的体积和高度同样较大，这样当将电池应用在高度空间有限的场所中时，高度较大的电池很难满足要求，只能采用小容量电池成组的方式来满足大容量的需求，但这样不但增加了成本，同时因为采用电池成组设计，整个电池组的供电稳定性容易受到影响，从而影响电池组的使用。

在公告号为CN201708214U的中国实用新型专利说明书中公开了一种方形锂离子电池，包括铝外壳体，在铝外壳体中装配有电芯，电池的正极柱从电池一端引出、其负极柱从电池另一端引出，正负极柱分别通过电极延长柄与电芯的两端伸出的正负极耳对应电连接，在电芯的两端分别设置有绝缘板，所述的电极延长柄从绝缘板上穿出。这种连接方式通过电极延长柄将电芯的极片引出，降低了封装的难度。

对于锂离子动力电池来说，其一致性、稳定性、使用寿命是电池生产制造中的重要标准，其中影响电池性能的一个重要环节就是电池电芯的稳定性，特别是极耳和极柱连接的稳定性。但是上述所公开的方形锂离子电池的电芯的两端仅设置有绝缘板，电芯没有固定保护措施，并且在电芯的引出有正极耳的一端端面与电池壳体的引出正极柱的一端的朝向电芯的内壁面之间留有空隙，同样在电芯的引出有负极耳的一端端面与电池壳体的引出正极柱的一端的朝向电芯的内壁面之间同样留有空隙，而在电芯和绝缘板之间同样存在间隙，这样电芯容易向两端产生位移或窜动，从而损坏电芯极耳或影响电芯极耳与极柱的电连接稳定性，致使电池可靠性下降，降低电池质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锂离子动力电池，以解决现有技术中壳体中的电芯容易出现窜动而影响电芯极耳与极柱的电连接稳定性的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种锂离子动力电池，包括电池壳体，电池壳体中装配有电芯，电芯的一端引出正极耳、另一端引出负极耳，电芯的引出正负极耳的两端布置有与正负极耳对应电连接的正负极柱，所述的正负极柱分别从电池壳体的两端引出，所述的电芯的两端分别布置有一个用于固定保护电芯的支撑体，支撑体沿电池延伸方向的两端面中的朝向电芯的端面与电芯的引出有正极耳或负极耳的端面顶压配合、支撑体的另一个端面与电池壳体的对应端的内侧面顶压配合，所述的正极柱或负极柱从所述的支撑体中穿过。

所述的电芯的引出正极耳或负极耳的端面为矩形，所述的支撑体为电芯固定架，该电芯固定架为与电芯的引出有正极耳或负极耳的矩形端面相对应的矩形盒体，矩形盒体的底面为所述的支撑体上与电芯的引出有正极耳或负极耳的端面顶压配合的端面，所述的矩形盒体的盒底上设有供正极柱或负极柱穿过的极柱通过区。

所述的矩形盒体为由盒底和四周侧壁构成的开放式结构，矩形盒体的四周侧壁的远离盒底的端面为所述支撑体的与电池壳体的内侧面顶压配合的端面。

所述的正负极耳通过连接螺栓与对应的正负极柱固定电连接，所述的连接螺栓的轴向延伸方向垂直于所述矩形盒体的平行设置的一对侧壁，所述的一对侧壁上开设有与连接螺栓对应的定位销孔,所述的连接螺栓的轴向两末端沿连接螺栓轴向延伸至定位销孔中。

所述的矩形盒体盒底的极柱通过区为腰形长孔，腰形长孔的直线段沿矩形盒体的长边侧壁的延伸方向延伸，腰形长孔的位于直线段两端的两个半圆段的半圆直径等于矩形盒体的短边侧壁的长度。

所述的矩形盒体的长边侧壁上于长边侧壁和腰形长孔的直线段相邻接的过渡处留有缺口。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所提供的锂离子动力电池在电池壳体中于电芯的两端布置支撑体，支撑体的沿电池延伸方向的朝向电芯的端面与电芯的引出正极耳或负极耳的端面顶压配合、其另一个端面与电池壳体的对应端的内侧面顶压配合，这样当将完成极耳和极柱电连接的电芯组件放入电池壳体后，因为两侧支撑体的支撑固定作用，电芯不会在电池延伸方向出现窜动，保证了电芯极耳和极柱的电连接的稳定性，提高了电池质量，延长了电池的使用寿命。同时，当这种电池成组连接时，因为电池的正负极柱分别位于电池的两端，多将电池横向摆放，即电池卧式放置，这样电池组的高度就得以降低。

附图说明

图1是本实用新型所提供的锂离子动力电池一种实施例的结构示意图；

图2是图1中两端带有电芯固定架的电芯组件的立体结构示意图；

图3是图2的正视图(去除电芯固定架)；

图4是图3的左侧视图；

图5是图3中电芯内部的正负极片叠合方式示意图；

图6是图2中所使用的电芯固定架的立体结构示意图。

具体实施方式

如图1至图6所示，一种锂离子动力电池，包括电池壳体1，从图中可以看出，电池壳体1整体呈长方体结构，在电池壳体1中装有电芯组件，该电芯组件包括电芯6，如图5所示为电芯6的内部的正负极片叠合方式，由正极片21、隔膜23、负极片22依次叠加而成，在正负极片之间布置有的隔膜用于防止正负极片之间短路，所有的正极片21从电芯的一端引出正极耳13、所有的负极片22从电芯的另一端引出负极耳14，这样就使得电芯6的正负极耳分别位于电芯的两端，同时在电芯的引出有正极耳13的一端布置有正极柱10，正极耳13和正极柱10通过连接螺栓9电连接固定，同样的，在电芯6的引出有负极耳14的一端布置有负极柱5，负极耳14和负极柱5同样通过连接螺栓电连接固定，当将电芯组件放入电池壳体1中后，电芯组件的正负极柱分别从电池壳体的两端引出用于与外界电连接，在电芯6的两端分别布置有一个用于固定保护电芯的支撑体，在本实施例中支撑体为电芯固定架2，在本实施例中两个电芯固定架的结构相同，将两个支撑体即电芯固定架放入电芯的引出有正极耳或负极耳的端面与电池壳体的相对应端的内侧面之间间隙中，两个电芯固定架和电池壳体配合实现对电芯在沿电池延伸方向的固定，从而保证了电芯的极耳和极柱的电连接的稳定性。在本实施例中，因为电芯的引出有正极耳或负极耳的端面为矩形端面，优选的，电芯固定架2为与电芯的矩形端面相对应的矩形盒体的绝缘件，可以采用聚丙烯（PP）材料制造，如图6所示，该矩形盒体为由盒底30和四周侧壁围成的开放式结构，此处的开放式结构为矩形盒体没有盒顶盖，当电芯组件和电芯固定架配合组装进电池壳体中后，矩形盒体的盒底30的底面与电芯的引出有正极耳或负极耳的矩形端面顶压配合，同时矩形盒体的周向侧壁的远离盒底的端面与电池壳体相对应端的朝向电芯的内侧面顶压配合，同时，因为电芯两端的正负极柱分别从电池壳体的两端穿出，因此，在矩形盒体的盒底30上还需预留供正负极柱穿过的极柱通过区，如图6所示，矩形盒体的盒底上预留的极柱通过区为腰形长孔，该腰形长孔的直线段24沿矩形盒体的长边侧壁27的延伸方向延伸，在腰形长孔直线段24的两端布置的半圆段28的半圆直径与矩形盒体的短边侧壁29的长度相等，另外，在矩形盒体的长边侧壁27和腰形长孔的直线段24相邻接的过渡处留有缺口25，该缺口25位于矩形盒体的长边侧壁上，并沿长边侧壁27的竖直延伸方向延伸，正负极柱从腰形长孔中穿过，因为正负极耳通过连接螺栓与对应的正负极柱固定电连接，如图2所示，连接螺栓9的轴向延伸方向垂直于矩形盒体的平行设置的一对长边侧壁27，在长边侧壁27上开设有与连接螺栓相对应的定位销孔26，连接螺栓9的轴向两末端沿连接螺栓轴向延伸至定位销孔26中。

从图1中可以看到，电池壳体的端面朝向电池壳体内部延伸有凸缘，所述的矩形盒体的周向侧壁的端面顶压在电池壳体的凸缘上，凸缘可以认为是电池壳体的内侧端面的一体延伸，从矩形盒体来看，凸缘是将电池壳体的内侧端面向朝向矩形盒体的方向延伸，因此，我们认为矩形盒体的周向侧壁的端面同样是顶压在电池壳体的内侧端面上。

如图1所示，在电池壳体的引出有正极柱的一端还布置有安全阀7，安全阀可以提高电池的安全性能，延长电池的使用寿命。

在本实施例中支撑体采用的是电芯固定架的结构，也可以采用其他结构，只要在电池延伸方向改支撑体具有两个固定端面即可，这两个端面之间的距离在将支撑体装入电池壳体后，支撑体的两个端面之间的距离不改变。在本实施例中电芯固定架为矩形盒体结构，当然也可以采用其他类型的结构，如呈长方体的与电池壳体适配的固定套，该固定套的两端均为开放式结构，即均不设置套底，此时，与电芯的引出有正极耳或负极耳的端面顶压配合的为固定套的周向侧壁的朝向电芯的端面，而与电池壳体的相对应端的朝向电芯的内侧面相对应顶压配合的为固定套的周向侧壁的远离电芯的端面。还可以采用其他结构的电芯固定架，只要电芯固定架的两端面分别顶压在电芯的引出有极耳的端面和电池壳体的相对应端的朝向电芯的内侧面上即可。

本实施例所提供的电池在电池壳体的两端引出正负极柱，这样当电池连接时，可以将电池呈卧式横向放置，这样就降低了电池组的高度，使得电池组可以在高度有限的场所下使用。而当电池组中的电池成组连接时，将正负极柱分设于电池两端的结构也可以有效避免将一个电池的正负极相连而出现的短路问题。

本实施例中所提供的正负极柱分别从电池壳体两端引出的结构特别适用于电池壳体为塑壳的锂离子动力电池，在塑壳锂离子动力电池中装入电芯固定架同样可以在沿电池延伸方向上实现对电芯的固定。

本实施例中所提供的锂离子动力电池可以用于电动汽车、UPS、储能电站等适用锂电池的多个行业领域。

Claims (6)

1.一种锂离子动力电池，包括电池壳体，电池壳体中装配有电芯，电芯的一端引出正极耳、另一端引出负极耳，电芯的引出正负极耳的两端布置有与正负极耳对应电连接的正负极柱，所述的正负极柱分别从电池壳体的两端引出，其特征在于：所述的电芯的两端分别布置有一个用于固定保护电芯的支撑体，支撑体沿电池延伸方向的两端面中的朝向电芯的端面与电芯的引出有正极耳或负极耳的端面顶压配合、支撑体的另一个端面与电池壳体的对应端的内侧面顶压配合，所述的正极柱或负极柱从所述的支撑体中穿过。

2.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于：所述的电芯的引出正极耳或负极耳的端面为矩形，所述的支撑体为电芯固定架，电芯固定架为与电芯的引出有正极耳或负极耳的矩形端面相对应的矩形盒体，矩形盒体的底面为所述的支撑体上与电芯的引出有正极耳或负极耳的端面顶压配合的端面，所述的矩形盒体的盒底上设有供正极柱或负极柱穿过的极柱通过区。

3.根据权利要求2所述的锂离子动力电池，其特征在于：所述的矩形盒体为由盒底和四周侧壁构成的开放式结构，矩形盒体的四周侧壁的远离盒底的端面为所述支撑体的与电池壳体的内侧面顶压配合的端面。

4.根据权利要求3所述的锂离子动力电池，其特征在于：所述的正负极耳通过连接螺栓与对应的正负极柱固定电连接，所述的连接螺栓的轴向延伸方向垂直于所述矩形盒体的平行设置的一对侧壁，所述的一对侧壁上开设有与连接螺栓对应的定位销孔,所述的连接螺栓的轴向两末端沿连接螺栓轴向延伸至定位销孔中。

5.根据权利要求3或4所述的锂离子动力电池，其特征在于：所述的矩形盒体盒底的极柱通过区为腰形长孔，腰形长孔的直线段沿矩形盒体的长边侧壁的延伸方向延伸，腰形长孔的位于直线段两端的两个半圆段的半圆直径等于矩形盒体的短边侧壁的长度。

6.根据权利要求5所述的锂离子动力电池，其特征在于：所述的矩形盒体的长边侧壁上于长边侧壁和腰形长孔的直线段相邻接的过渡处留有缺口。

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