CN209709028U - 一种电池裸电芯保护结构及其电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池装配的技术领域，具体涉及一种电池裸电芯保护结构及其电池，包括第一保护片(1)、第二保护片(2)、顶部保护片(3)及底部保护片(4)，所述第一保护片(1)和所述第二保护片(2)分别与所述顶部保护片(3)的两个长边相连，所述第一保护片(1)通过所述底部保护片(4)与所述第二保护片(2)相连，所述第一保护片(1)和所述第二保护片(2)均设置有若干个通孔(6)。本实用新型能够减少占用电池内部的空间，提高电解液的注入量，同时，使得电解液对裸电芯充分的浸润，还改善了电池内部的散热性能，从而提高电池的安全性。

Description

一种电池裸电芯保护结构及其电池

技术领域

本实用新型属于电池装配的技术领域，具体涉及一种电池裸电芯保护结构及其电池。

背景技术

锂离子电池作为一种新型二次电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。电动汽车在行驶过程中难免会发生颠簸、磕碰，从而对安装在汽车上的动力电池造成震动和冲击，这样很容易使得裸电芯与铝壳或者钢壳接触引发短路问题。

其中，中国专利文献公开了一种电芯绝缘片(公开号：CN 205564862 U)，包括：壳底，为与电芯底部尺寸相适应的长方形结构；两个主包裹区，用于包裹电芯的两个相对的主面，两个主包裹区分别与壳底的一条长边相连，且连接处设有折痕线；两个辅助包裹区，用于包裹电芯的两个相对的侧面，辅助包裹区自主包裹区长度方向上的端部延伸而成，且与主包裹区的连接处设有折痕线；其中，设置在壳底同一端的两个辅助包裹区在壳底的长度方向上的尺寸之和为电芯侧面的宽度的1至2倍。上述的方案在一定程度上能将电芯绝缘，但是这种方案至少还存在以下缺陷：第一，绝缘片的散热性能较差；第二，电解液难以对裸电芯充分的浸润；第三，绝缘片占用电池内部空间，影响电解液的注入量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种电池裸电芯保护结构，能够减少占用电池内部的空间，提高电解液的注入量，同时，使得电解液对裸电芯充分的浸润，还改善了电池内部的散热性能，从而提高电池的安全性。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种电池裸电芯保护结构，包括第一保护片、第二保护片、顶部保护片及底部保护片，所述第一保护片和所述第二保护片分别与所述顶部保护片的两个长边相连，所述第一保护片通过所述底部保护片与所述第二保护片相连，所述第一保护片和所述第二保护片均设置有若干个通孔。

作为本实用新型所述的一种电池裸电芯保护结构的一种改进，所述通孔与所述第一保护片形成夹角α，10°≤α≤90°；和/或所述通孔与所述第二保护片形成夹角β，10°≤β≤90°。

作为本实用新型所述的一种电池裸电芯保护结构的一种改进，所述通孔的直径为0.1mm-10mm。

作为本实用新型所述的一种电池裸电芯保护结构的一种改进，所述通孔的形状为圆形、椭圆形或方形。

作为本实用新型所述的一种电池裸电芯保护结构的一种改进，所述底部保护片包括第一底片和第二底片，所述第一底片与所述第一保护片相连，所述第二底片与所述第二保护片相连，所述第一底片与所述第二底片粘合连接。

作为本实用新型所述的一种电池裸电芯保护结构的一种改进，所述第一底片与所述第二底片均设置有若干个渗液孔。

作为本实用新型所述的一种电池裸电芯保护结构的一种改进，所述电池裸电芯保护结构还包括侧部保护片，所述侧部保护片包括第一侧片和第二侧片，所述第一侧片设置于所述第一保护片的上下两侧，所述第二侧片设置于所述第二保护片的上下两侧，所述第一侧片和所述第二侧片粘合连接。

作为本实用新型所述的一种电池裸电芯保护结构的一种改进，所述顶部保护片还设置有极柱安装孔、注液贯穿孔、防爆阀透气孔以及翻转片透气孔中的至少一种。

作为本实用新型所述的一种电池裸电芯保护结构的一种改进，所述第一保护片、所述第二保护片、所述顶部保护片及所述底部保护片均为耐电解液的PET保护片、PP保护片、PC保护片、PVC保护片中的一种。

本实用新型还提供了一种电池，包括上述的裸电芯保护结构。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型包括第一保护片、第二保护片、顶部保护片及底部保护片，所述第一保护片和所述第二保护片分别与所述顶部保护片的两个长边相连，所述第一保护片通过所述底部保护片与所述第二保护片相连，所述第一保护片和所述第二保护片均设置有若干个通孔。由于现有技术的绝缘片只起到绝缘裸电芯的作用，且采用完整的片状结构占用了部分电池内部空间，减少电解液的注入量，不利于电解液对裸电芯进行浸润，而若干个通孔能减少第一保护片和第二保护片占用电池内部空间，节省电池内部的空间，提高了能量密度，而且，具有通孔的第一保护片相比现有技术的绝缘片，增加了电解液的注入量，有利于电解液对裸电芯进行浸润，同时，通孔能够提高第一保护片和第二保护片的散热性能，防止裸电芯过热导致安全事故的发生；顶部保护片安装于顶盖的底部，顶部保护片防止裸电芯与顶盖接触，有助于提高电池的安全性，同时，无需再设置顶支架，节省电池内部的空间，提高了能量密度；底部保护片配合第一保护片和第二保护片，保证裸电芯稳固于顶部保护片的底部；第一保护片、第二保护片、顶部保护片及底部保护片对裸电芯进行包裹，防止裸电芯直接与外部壳体接触，有助于提高电池的安全性。本实用新型能够减少占用电池内部的空间，提高电解液的注入量，同时，使得电解液对裸电芯充分的浸润，还改善了电池内部的散热性能，从而提高电池的安全性。

附图说明

图1为本实用新型中实施例1结构示意图。

图2为本实用新型中实施例1的第一保护片的截面示意图。

图3为本实用新型中实施例2结构示意图。

图4为本实用新型中实施例2的第二保护片的截面示意图。

其中：1-第一保护片；2-第二保护片；3-顶部保护片；4-底部保护片；5-侧部保护片；31-极柱安装孔；32-注液贯穿孔；33-防爆阀透气孔；34-翻转片透气孔；41-第一底片；42-第二底片；51-第一侧片；52-第二侧片；6-通孔；7-渗液孔。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”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。

在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接 ；可以是机械连接，也可以是电连接 ；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1~2所示，一种电池裸电芯保护结构，包括第一保护片1、第二保护片2、顶部保护片3及底部保护片4，第一保护片1和第二保护片2分别与顶部保护片3的两个长边相连，第一保护片1通过底部保护片4与第二保护片2相连，第一保护片1和第二保护片2均设置有若干个通孔6。由于现有技术的绝缘片只起到绝缘裸电芯的作用，且采用完整的片状结构占用了部分电池内部空间，减少电解液的注入量，不利于电解液对裸电芯进行浸润，而若干个通孔6能够减少第一保护片1和第二保护片2占用电池内部空间，节省电池内部的空间，提高了能量密度，而且，具有通孔6的第一保护片1相比现有技术的绝缘片，增加了电解液的注入量，有利于电解液对裸电芯进行浸润，同时，通孔6能够提高第一保护片1和第二保护片2的散热性能，防止裸电芯过热导致安全事故的发生；顶部保护片3安装于顶盖的底部，顶部保护片3防止裸电芯与顶盖接触，有助于提高电池的安全性，同时，无需再设置顶支架，节省电池内部的空间，提高了能量密度；底部保护片4配合第一保护片1和第二保护片2，保证裸电芯稳固于顶部保护片3的底部；第一保护片1、第二保护片2、顶部保护片3及底部保护片4对裸电芯进行包裹，防止裸电芯直接与外部壳体接触，有助于提高电池的安全性。

优选的，通孔6与第一保护片1形成夹角α，10°≤α≤90°。倾斜的通孔6相比竖向孔的长度更大，能容纳更多电解液或电池内部的气体，同时，倾斜的通孔6能够增加电解液浸润面积，有助于电解液对裸电芯充分浸润。

优选的，通孔6的直径为0.1mm。将通孔6的直径限定为最小值，防止通孔6的直径过小，延长电解液浸润的时间，而且增加生产成本。

优选的，通孔6的形状为圆形、椭圆形或方形。根据电池的种类和市场需求，可将通孔6的形状设计为圆形、椭圆形或方形。

优选的，底部保护片4包括第一底片41和第二底片42，第一底片41与第一保护片1相连，第二底片42与第二保护片2相连，第一底片41与第二底片42粘合连接。第一底片41和第二底片42起到连接第一保护片1和第二保护片2的作用，有助于提高安装效率。

优选的，第一底片41与第二底片42均设置有若干个渗液孔7。增加渗液孔7，使得裸电芯底部的电解液通过渗液孔7浸润裸电芯，缩短了电解液浸润的时间。

优选的，顶部保护片3还设置有极柱安装孔31、注液贯穿孔32、防爆阀透气孔33以及翻转片透气孔34中的至少一种。 极柱安装孔31、注液贯穿孔32、防爆阀透气孔33以及翻转片透气孔34分别对应极柱、注液孔、防爆阀及翻转片，保证各部件能够正常使用。

优选的，第一保护片1、第二保护片2、顶部保护片3及底部保护片4均为耐电解液的PET保护片、PP保护片、PC保护片、PVC保护片中的一种。PET保护片、PP保护片、PC保护片、PVC保护片具有优异的拉伸强度和粘接强度，同时也具有良好的耐电解液性能，因此采用其中的一种用作保护片。

本实用新型实施例还提供了一种电池，包括上述的裸电芯保护结构。本实用新型的电池通过通孔6对内部空间进行优化，提高了能量密度，而且，具有通孔6的第一保护片1相比现有技术的绝缘片，增加了电解液的注入量，有利于电解液对裸电芯进行浸润，同时，通孔6能够提高第一保护片1和第二保护片2的散热性能，防止裸电芯过热导致安全事故的发生。

本实用新型的工作原理是：

采用模切工艺在第一保护片1和第二保护片2都均匀形成通孔6，将第一保护片1、第二保护片2、顶部保护片3、第一底片41及第二底片42围成与裸电芯大小相适应盒体并安装于裸电芯，然后装入电池外壳内，注入电解液；由于第一保护片1和第二保护片2都均匀形成通孔6，通过利用通孔6的空间，增加了电解液的注入量，有利于电解液对裸电芯进行浸润，同时，通孔6能够提高第一保护片1和第二保护片2的散热性能，防止裸电芯过热导致安全事故的发生。

实施例2

如图3~4所示，与实施例1不同的是：本实施例的通孔6与第二保护片2形成夹角β，10°≤β≤90°，通孔6的直径为10mm，电池裸电芯保护结构还包括侧部保护片5，侧部保护片5包括第一侧片51和第二侧片52，第一侧片51设置于第一保护片1的上下两侧，第二侧片52设置于第二保护片2的上下两侧，第一侧片51和第二侧片52粘合连接。倾斜的通孔6相比竖向孔的长度更大，能容纳更多电解液或电池内部的气体，同时，倾斜的通孔6能够增加电解液浸润面积，有助于电解液对裸电芯充分浸润；限定通孔6直径为最大值，防止通孔6直径过大，容易引入金属碎屑或金属残渣到裸电芯，不利于提高电池的安全性；增加第一侧片51和第二侧片52，防止裸电芯的侧部直接与外部壳体接触，有助于提高电池的安全性，同时，第一侧片51和第二侧片52粘合连接，有助于提高裸电芯在电池内部的稳定性，从而提高电池的质量。

其他结构与实施例1相同，这里不再赘述。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种电池裸电芯保护结构，其特征在于：包括第一保护片(1)、第二保护片(2)、顶部保护片(3)及底部保护片(4)，所述第一保护片(1)和所述第二保护片(2)分别与所述顶部保护片(3)的两个长边相连，所述第一保护片(1)通过所述底部保护片(4)与所述第二保护片(2)相连，所述第一保护片(1)和所述第二保护片(2)均设置有若干个通孔(6)。

2.如权利要求1所述的一种电池裸电芯保护结构，其特征在于：所述通孔(6)与所述第一保护片(1)形成夹角α，10°≤α≤90°；和/或所述通孔(6)与所述第二保护片(2)形成夹角β，10°≤β≤90°。

3.如权利要求1或2所述的一种电池裸电芯保护结构，其特征在于：所述通孔(6)的直径为0.1mm-10mm。

4.如权利要求1或2所述的一种电池裸电芯保护结构，其特征在于：所述通孔(6)的形状为圆形、椭圆形或方形。

5.如权利要求1所述的一种电池裸电芯保护结构，其特征在于：所述底部保护片(4)包括第一底片(41)和第二底片(42)，所述第一底片(41)与所述第一保护片(1)相连，所述第二底片(42)与所述第二保护片(2)相连，所述第一底片(41)与所述第二底片(42)粘合连接。

6.如权利要求5所述的一种电池裸电芯保护结构，其特征在于：所述第一底片(41)与所述第二底片(42)均设置有若干个渗液孔(7)。

7.如权利要求1所述的一种电池裸电芯保护结构，其特征在于：所述电池裸电芯保护结构还包括侧部保护片(5)，所述侧部保护片(5)包括第一侧片(51)和第二侧片(52)，所述第一侧片(51)设置于所述第一保护片(1)的上下两侧，所述第二侧片(52)设置于所述第二保护片(2)的上下两侧，所述第一侧片(51)和所述第二侧片(52)粘合连接。

8.如权利要求1所述的一种电池裸电芯保护结构，其特征在于：所述顶部保护片(3)还设置有极柱安装孔(31)、注液贯穿孔(32)、防爆阀透气孔(33)以及翻转片透气孔(34)中的至少一种。

9.如权利要求1所述的一种电池裸电芯保护结构，其特征在于：所述第一保护片(1)、所述第二保护片(2)、所述顶部保护片(3)及所述底部保护片(4)均为耐电解液的PET保护片、PP保护片、PC保护片、PVC保护片中的一种。

10.一种电池，其特征在于：包括权利要求1~9任意一项所述的裸电芯保护结构。