CN209487560U - 电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种电池，包括具有容置空腔的电池壳，设置于容置空腔内的电芯，电解液，以及设于电芯表面且位于容置空腔内的弹性缓冲层；弹性缓冲层紧贴电芯表面，以防止电芯散包；弹性缓冲层在电解液的作用下膨胀至抵紧电池壳的内壁，以杜绝电芯与电池壳直接接触。通过增设弹性缓冲层，弹性缓冲层遇电解液后膨胀至抵紧电池壳的内壁，从而使电芯被固定在电池壳的容置空腔内，且无法与电池壳产生相对位移，同时将电芯表面与电池壳内壁撑开，使电芯表面与电池壳不会直接接触，又由于弹性缓冲件具有弹性，故有一定程度的吸震效果，使电池在受到撞击时尽可能减少伤害，大大提高了电池的防摔抗振性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源技术领域，尤其涉及一种电池。
背景技术
电池一般包括电池壳和装有接电端子的电池盖，且电池壳与电池盖围合形成一封闭的容纳腔，在容纳腔内装设有电芯以及电解液，为了固定电芯在容纳腔内的位置，通常将电芯表面贴上双面胶，目的是将电芯与电池壳粘接形成一体，这样有利于防止电池跌落时电芯与电池壳或者容纳腔内的其他零部件产生相对位移或碰撞，但是，当跌落次数过多或跌落高度过高时，电芯依然无法避免与电池壳产生拉扯甚至脱离，进而导致电池安全系数低、使用寿命短的问题，因而电池的防摔抗振性能依然有待提高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电池，以解决传统电池的防摔抗振性能不高的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种电池，包括具有容置空腔的电池壳，设置于所述容置空腔内的电芯，电解液，以及设于所述电芯表面且位于所述容置空腔内的弹性缓冲层；所述弹性缓冲层紧贴所述电芯表面，以防止所述电芯散包；所述弹性缓冲层在所述电解液的作用下膨胀至抵紧所述电池壳的内壁，以杜绝所述电芯与所述电池壳直接接触。
进一步地，所述弹性缓冲层设于所述电芯表面，且环绕所述电芯表面至少一圈。
进一步地，所述电芯和容置空腔均呈圆柱状，所述弹性缓冲层膨胀前的沿所述电芯径向的厚度小于所述容置空腔的半径与所述电芯的半径之差；所述弹性缓冲层膨胀后的沿所述电芯径向厚度等于所述容置空腔的半径与所述电芯的半径之差。
进一步地，所述弹性缓冲层的沿所述电芯径向的厚度一致。
进一步地，所述弹性缓冲层膨胀后的沿所述电芯径向的厚度为150微米至190微米。
进一步地，所述弹性缓冲层包括层叠设置的粘胶层和基材层，所述粘胶层紧贴所述电芯表面，所述基材层遇电解液能膨胀至抵紧所述电池壳的内壁。
进一步地，所述弹性缓冲层为膨胀胶带。
进一步地，所述电池壳为钢壳。
进一步地，其特征在于：所述电芯由正极片、隔膜和负极片卷绕形成。
进一步地，所述电芯由正极片、隔膜和负极片叠片形成。
实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：
通过在电芯表面增设弹性缓冲层，弹性缓冲层能遇电解液后膨胀，直至该弹性缓冲层抵紧电池壳的内壁，从而使电芯被固定在电池壳的容置空腔内，且无法与电池壳产生相对位移，同时将电芯表面与电池壳内壁撑开，使电芯表面与电池壳不会直接接触，又由于弹性缓冲件具有一定弹性，故有一定程度的吸震效果，使电池在受到撞击时尽可能减少伤害，大大提高了电池的防摔抗振性能。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1为一个实施例中的电池壳的结构示意图；
图2为一个实施例中的电芯与弹性缓冲层的装配示意图；
图3为一个实施例中弹性缓冲层膨胀以前的电池的结构示意图；
图4为一个实施例中弹性缓冲层膨胀以后的电池的结构示意图。
图中各附图标记为：
10、电池；100、电池壳；110、容置空腔；200、电芯；300、弹性缓冲层。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本实用新型提供的电池结构，尤其可应用于锂离子电池。
请一并参阅图1至图4，现对本实用新型提供的电池100进行说明。电池100，包括电池壳110、电芯200、电解液(图未示)和弹性缓冲层300，其中，电池壳110具有一容置空腔，电芯200和弹性缓冲层300设置在该容置空腔内，且弹性缓冲层300不仅能紧贴电芯200的表面，以避免电芯200散包，还能够在遇电解液后，膨胀至抵紧电池壳110的内壁，使电芯200不与电池壳110直接接触，可以理解地，这样还能使电芯200与电池壳110不发生相对位移，减少外力撞击对电芯200以及电芯200与其他零部件的连接造成的损害。
具体地，在安装阶段，可以首先将弹性缓冲层300设置在电芯200表面以确保电芯200结构的稳定性，防止在外部撞击的作用下电芯200散包；接着将设置好弹性缓冲层300的电芯200放置于容置空腔内，此时弹性缓冲层300还未膨胀，其与电芯200的共同的外部尺寸小于容置空腔的容积，因而允许装配人员或设备轻松完成这一动作；然后注入电解液，弹性缓冲层300遇电解液后膨胀，直至该弹性缓冲层抵紧电池壳110的内壁，从而使电芯200被固定在容置空腔内，且无法与电池壳110产生相对位移，同时将电芯200表面与电池壳110内壁撑开，使电芯200表面与电池壳110不会直接接触，又由于弹性缓冲件具有一定弹性，故有一定程度的吸震效果，使电池100在受到撞击时尽可能减少伤害。
实验数据显示，本实用新型提供的电池100在跌落抗冲击实验中，与同型号的其他锂离子电池100相比，通过率有了很大的提升，通过率为100％。同时，设弹性缓冲层300的工艺简单、可操作性强，成本低廉。
另外，本实用新型中提到的电芯200，可以是以卷绕的方式制作而成的卷绕式电芯，也可以是以叠片的方式制作而成的叠片式电芯，当然也可以为以其他方式制作而成的电芯，此处不作唯一限定。
在一实施例中，弹性缓冲层300包括粘胶层和基材层，该粘胶层与基材层叠设置，且粘胶层面向电芯200并紧贴于电芯200表面，从而保证电芯200的结构稳定性，避免电芯200在外力撞击作用下散包；基材层面向电池壳110的内壁，并且具有良好的减震性和吸液膨胀性，故当注入电解液时，随着电解液的浸润，基材层不断膨胀，从而渐渐填满电芯200与电池壳110内壁的间隙，直至该基材层抵紧电池壳110的内壁，进而有效地固定电芯200在电池壳110中的位置，并且起到良好的缓冲作用，能够有效提高电池100的抗冲击性能，降低因受到冲击时引发的短路、起火或爆炸的安全隐患。
在一实施例中，上述弹性缓冲层300优选为膨胀胶带，膨胀胶带具有高膨胀率、良好的附着性、弹性、吸音以及减震降噪效果，当然，在本实用新型的其他实施例中，该弹性缓冲层300还可以为其他具有胶黏性和膨胀性的材料，此处不做唯一性定。
在一实施例中，电芯200呈圆柱状或方柱状，上述弹性缓冲充层沿电芯200的周向环设于电芯200的表面，其环绕的圈数至少为一圈，这样可以使电芯200的周面的各处均与电池壳110内壁隔开，在受到震动或撞击时，可以通过该弹性缓冲层300减震、抗压，避免电池壳110与电芯200相互碰撞。当然，也可以将弹性缓冲层300切成若干块，将各块贴在电芯200表面各处，以使电芯200与电池壳110不直接接触为准，此处不做唯一限定。
在一实施例中，上述弹性缓冲充层沿电芯200的周向环设于电芯200的表面，其环绕的圈数正好为一圈，即弹性缓冲层300的首尾完全对接，这样，进一步优化了电芯200受力，使电芯200各处受到的应力均衡。当然，弹性缓冲层300可以不止环绕电芯200一圈，应当以弹性缓冲层300膨胀后能够抵紧电池壳110的内壁，并将电芯200与电池壳110内壁隔开为准，此处不做唯一限定。
值得一提的是，弹性缓冲件可以不仅沿电芯200的周向环绕设置，还可以从电芯200的一个端面延伸至周面一侧，再延伸至另一端面后，经过周面的另一侧回到出发点，当然，还存在其他环绕方式，此处不再一一列举。
在一实施例中，电芯200和容置空腔均呈圆柱状，使弹性缓冲层300的沿电芯200径向的厚度一致。这样可以使电芯200的整个圆周面与电池壳110之间的应力相等，从而有效降低撞击时给电芯200带来的伤害，优选地，弹性缓冲层300膨胀后的沿电芯200径向的厚度为150微米至190微米，进一步优选为170微米。
而且，弹性缓冲层300膨胀前的沿电芯200径向的厚度小于容置空腔的半径与电芯200的半径之差，这样方便将贴设有弹性缓冲层300的电芯200轻松放入容置空腔内；弹性缓冲层300膨胀后的沿电芯200径向厚度等于容置空腔的半径与电芯200的半径之差，也即，弹性缓冲层300膨胀后沿电芯200的径向填满电池壳110与电芯200之间的间隙，并抵紧电池壳110的内壁。优选地，电池壳110为钢壳。
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种电池，其特征在于，包括具有容置空腔的电池壳，设置于所述容置空腔内的电芯，电解液，以及设于所述电芯表面且位于所述容置空腔内的弹性缓冲层；所述弹性缓冲层紧贴所述电芯表面，以防止所述电芯散包；所述弹性缓冲层在所述电解液的作用下膨胀至抵紧所述电池壳的内壁，以杜绝所述电芯与所述电池壳直接接触。
2.如权利要求1所述的电池，其特征在于：所述弹性缓冲层设于所述电芯表面，且环绕所述电芯表面至少一圈。
3.如权利要求1所述的电池，其特征在于：所述电芯和容置空腔均呈圆柱状，所述弹性缓冲层膨胀前的沿所述电芯径向的厚度小于所述容置空腔的半径与所述电芯的半径之差；所述弹性缓冲层膨胀后的沿所述电芯径向厚度等于所述容置空腔的半径与所述电芯的半径之差。
4.如权利要求3所述的电池，其特征在于：所述弹性缓冲层沿所述电芯径向的厚度一致。
5.如权利要求3所述的电池，其特征在于：所述弹性缓冲层膨胀后的沿所述电芯径向的厚度为150微米至190微米。
6.如权利要求1至5任一项所述的电池，其特征在于：所述弹性缓冲层包括层叠设置的粘胶层和基材层，所述粘胶层紧贴所述电芯表面，所述基材层遇电解液能膨胀至抵紧所述电池壳的内壁。
7.如权利要求6所述的电池，其特征在于：所述弹性缓冲层为膨胀胶带。
8.如权利要求1至5任一项所述的电池，其特征在于：所述电池壳为钢壳。
9.如权利要求1至5任一项所述的电池，其特征在于：所述电芯由正极片、隔膜和负极片卷绕形成。
10.如权利要求1至5任一项所述的电池，其特征在于：所述电芯由正极片、隔膜和负极片叠片形成。
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