CN217507593U - 一种裸电芯结构及夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种裸电芯结构及夹具，其包括：裸电芯，所述裸电芯的一侧固设有极耳，且所述极耳朝向远离所述裸电芯的方向延伸，所述极耳具有与所述裸电芯连接的弯折部。本实用新型涉及的一种裸电芯结构及夹具，由于极耳与裸电芯的连接处具有呈弯折状态的弯折部，该弯折部会对极耳的形态形成束缚，电芯在入壳的过程中，正极耳的形态受控，使正极耳沿着预先设置好的轨迹进行折弯，极大降低了正极耳插入裸电芯的隔膜内接触负极发生短路的概率，提高了电芯的安全性能。且不需要将折极耳空间做大来缓解短路的问题，也即不需要降低极片宽度，动力电池的能量密度不会降低。

Description

一种裸电芯结构及夹具

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种裸电芯结构及夹具。

背景技术

目前，动力电池卷绕或叠片后的类似于长方形结构的电芯我们称之为裸电芯，裸电芯存在正负极极耳，裸电芯在后续工序中会与顶盖进行激光焊接、合芯、入壳等工序。

相关技术中，在电芯入壳过程中顶盖会受力，力会传导至极耳，对极耳进行挤压，在正极极耳形态不受控的情况下此挤压力会导致极耳插入到裸电芯隔膜中接触负极造成电芯短路，存在严重的安全问题。

因此，有必要设计一种新的裸电芯结构及夹具，以克服上述问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种裸电芯结构及夹具，以解决相关技术中挤压力会导致极耳插入到裸电芯隔膜中接触负极造成电芯短路的问题。

第一方面，提供了一种裸电芯结构，其包括：裸电芯，所述裸电芯的一侧固设有极耳，且所述极耳朝向远离所述裸电芯的方向延伸，所述极耳具有与所述裸电芯连接的弯折部。

一些实施例中，所述弯折部呈弧形。

一些实施例中，所述弯折部呈相对于所述裸电芯倾斜延伸的线形。

一些实施例中，所述弯折部包括多个倾斜段，相邻两个倾斜段的倾斜角度不同。

一些实施例中，所述弯折部与所述裸电芯的连接点处具有一切线，所述切线与所述裸电芯设有极耳的端面之间的夹角为锐角或者为0°。

一些实施例中，所述切线与所述裸电芯设有极耳的端面之间的夹角小于40°。

一些实施例中，所述裸电芯的同一侧固设有多个极耳，多个所述极耳之间焊接固定。

一些实施例中，所述极耳还具有水平部，所述弯折部连接所述水平部与所述裸电芯，所述焊接固定形成的焊接区域位于所述水平部。

一些实施例中，多个所述极耳上焊接固定形成的焊接区域的位置相同，且焊接区域位于所述弯折部的边缘。

一些实施例中，所述极耳还具有连接所述弯折部的水平部，沿所述极耳的长度方向，所述水平部的长度与所述弯折部的长度相等。

第二方面，提供了一种夹具，用于加工成型上述的裸电芯结构，其包括：底座，所述底座安装有压块，所述压块用于压住裸电芯的一侧，所述底座还安装有顶升件，所述顶升件位于所述压块的下方，且所述顶升件具有与弯折部形状匹配的弯折角。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果包括：

本实用新型实施例提供了一种裸电芯结构及夹具，由于极耳与裸电芯连接的处具有呈弯折的状态的弯折部，该弯折部会对极耳的形态形成束缚，使极耳沿着预先设置好的轨迹进行折弯，极大降低了极耳插入裸电芯内发生短路的概率，提高了电芯的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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。

图1为本实用新型实施例提供的一种裸电芯结构的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种裸电芯结构的俯视结构示意图；

图3为图2中A-A的剖视示意图；

图4为图3中B的放大结构示意图。

图中：

1、裸电芯；11、端面；

2、极耳；21、弯折部；22、水平部；23、正极耳；24、负极耳；3、焊接区域。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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做出创造性劳动的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。

本实用新型实施例提供了裸电芯结构及夹具，其能解决相关技术中挤压力会导致极耳插入到裸电芯隔膜中接触负极造成电芯短路的问题。

参见图1和图3所示，为本实用新型实施例提供的一种裸电芯结构，其可以包括：裸电芯1，其中，所述裸电芯1的一侧固设有极耳2，且所述极耳2朝向远离所述裸电芯1的方向延伸，也就是说，极耳2的一端与所述裸电芯1连接，极耳2的另一端朝向远离所述裸电芯1的方向进行延伸，且所述极耳2可以具有与所述裸电芯1连接的弯折部21，也就是说，弯折部21设置在所述极耳2与所述裸电芯1的连接处，极耳2通过所述弯折部21来与所述裸电芯1连接，其中，所述弯折部21可以相对于所述裸电芯1的端面11向任意方向进行弯折，且极耳2的数量可以为一个或者可以是依次叠放的两个或者多个，依次叠放的每个极耳2的弯折部21的弯折方向可以大致相同。其中，极耳2可以为正极耳23也可以为负极耳24，也即可以是正极耳23具有弯折部21，也可以是正极耳23和负极耳24均具有弯折部21，具体可以根据实际需要进行选择设计。本实施例中，裸电芯1的一侧既设有正极耳23也设有负极耳24，其中，优选在正极耳23上设置所述弯折部21，负极耳24可以采用一般的水平延伸的极耳2，即也可以不设置所述弯折部21。

本实施例中，由于极耳2与裸电芯1的连接处具有呈弯折状态的弯折部21，该弯折部21会对极耳2的形态形成束缚，电芯在入壳的过程中，正极耳23的形态受控，使正极耳23沿着预先设置好的轨迹进行折弯，极大降低了正极耳23插入裸电芯1内接触负极发生短路的概率，提高了电芯的安全性能。且不需要将折极耳2空间做大来缓解短路的问题，也即不需要降低极片宽度，动力电池的能量密度不会降低。

在一些可选的实施例中，参见图3和图4所示，所述弯折部21优选呈弧形，使极耳2可以沿着弧形轨迹相对较顺滑的进行折弯，避免极耳2在弯折的过程中局部发生力的突变，而对极耳2造成损坏。其中，弧形的半径、长度以及圆心角度可以任意设计，需要满足的是，极耳2需要预留一段水平部22来进行后续的焊接等工序，水平部22的面积至少为焊印的大小。优选的，弧形的圆心角度小于180°，避免极耳2与转接片焊接合芯后极耳2断裂。且所述弯折部21越靠近所述裸电芯1的端面11越好，也即，所述弯折部21的圆心位置越接近所述裸电芯1的端面11，或者所述弯折部21的半径越大越好，如此设置，所述极耳2与所述裸电芯1的连接处越偏向远离水平的状态，所述弯折部21对所述极耳2的束缚能力越强。

在一些实施例中，参见图2和图3所示，所述弯折部21也可以是呈相对于所述裸电芯1倾斜延伸的线形，也就是说，所述弯折部21相对于所述裸电芯1倾斜弯折延伸，且极耳2也可以具有水平部22，所述弯折部21连接所述水平部22与裸电芯1，所述弯折部21自与所述水平部22的连接处倾斜延伸形成，所述弯折部21与所述水平部22之间具有拐角。该拐角的取值范围优选0～50°，避免拐角过大而导致极耳束缚过紧，预焊接过程裂极耳。本实施例中，倾斜延伸的弯折部21也可以对所述极耳2的形态进行束缚，使电芯在入壳的过程中，极耳2能够沿着该倾斜线形方向进行折弯。其中，所述弯折部21各处的倾斜角度可以相同，或者，所述弯折部21也可以包括多个倾斜段，相邻两个倾斜段的倾斜角度不同，当所述弯折部21具有多个倾斜段时，靠近所述裸电芯1处的倾斜段的倾斜角度可以偏向接近所述裸电芯1的端面11，靠近所述水平部22的倾斜段的倾斜角度可以偏向接近所述水平部22。

在上述技术方案的基础上，参见图4所示，所述弯折部21与所述裸电芯1的连接点处具有一切线，当所述弯折部21为弧形时，该切线与所述弯折部21相切，当所述弯折部21为倾斜的线形时，该切线与所述弯折部21重合；所述切线与所述裸电芯1的端面11之间的夹角为锐角或者为0°，当所述切线与所述裸电芯1的端面11之间的夹角为0°时是最优的状态，此时所述弯折部21与所述端面11几乎齐平，所述弯折部21的弯折程度达到最大，对所述极耳2的束缚能力最大，当所述切线与所述裸电芯1的端面11之间的夹角为锐角时，所述弯折部21向靠近端面11的方向具有一定程度的弯折，对极耳2能够产生一定程度的束缚。

进一步，参见图3和图4所示，所述切线与所述裸电芯1的端面11之间的夹角优选小于40°，也即该夹角可以在0°到40°之间，该夹角范围可以保证所述弯折部21能够较好的束缚住所述极耳2，使极耳2能够贴住端面11沿着一个轨迹走，若该夹角大于40°，极耳2可能不会稳定的贴住端面11沿着一个轨迹走，这样入壳过程中顶盖会对极耳2有一个下压的力，可能会存在极耳2直接插入裸电芯1产生短路的风险。

在一些可选的实施例中，参见图1和图2所示，所述裸电芯1的同一侧可以固设有多个极耳2，其中，多个极耳2可以在极耳2的厚度方向依次叠放，相邻两个极耳2之间可以具有微小的间隙，也可以是互相贴合的，多个所述极耳2之间焊接固定，也就是说，多个所述极耳2之间本来是分离的，可以互相产生相对运动，本实施例中，可以采用焊接的方式将多个所述极耳2固定在一起，使各层所述极耳2之间连接成一个整体，进一步提高了对多个极耳2形态的束缚能力。其中，优选采用超声波焊接或者电阻焊接或者激光焊接的方式，对多个所述极耳2进行固定。在其他实施例中，多个极耳2之间也可以不进行焊接，通过设置所述弯折部21即可对所述极耳2具有一定的束缚能力。

在一些实施例中，参见图3和图4所示，所述极耳2还具有水平部22，所述弯折部21连接水平部22与裸电芯1，所述焊接固定形成的焊接区域3位于所述水平部22。本实施例中，由于所述弯折部21是弯曲或者倾斜的状态，不便于在所述弯折部21进行焊接操作，并且，相邻两个所述极耳2的弯折部21之间可能会存在较大的间隙，且不一定是互相平行的，而相邻两个所述极耳2的水平部22一般都是互相平行的，在所述水平部22进行焊接固定，容易操作，且不会对所述弯折部21的形态造成影响，各个弯折部21还能够按照预先设置的轨迹进行折弯。焊接区域3与所述裸电芯1之间的距离可以为3～10mm。

优选的，参见图2所示，多个所述极耳2上焊接固定形成的焊接区域3的位置可以相同，且焊接区域3位于所述弯折部21的边缘。也就是说，在对多个所述极耳2进行焊接固定时，可以一次性将所有的正极耳23全部焊接在一起，对正极耳23的同一个位置进行焊接，不需分多次焊接，节省了加工时间，且焊接区域3位于所述水平部22与所述弯折部21的相接处，如此设置，可以使得多个所述极耳2的水平部22具有较大的贴合面积，所述弯折部21在弯曲移动的过程中不易带动两个所述极耳2的水平部22互相分离；且在边缘能起到束缚极耳2形态的作用，如果距离边缘较远，超过2mm，则极耳2的形态在后续折弯过程可能会不受束缚，起不到极耳形态固定的作用。

在一些可选的实施例中，参见图4所示，所述极耳2还具有连接所述弯折部21的水平部22，沿所述极耳2的长度方向，所述水平部22的长度优选与所述弯折部21的长度相等，也就是说，整个极耳2采用1:1的方式布置弯折部21和水平部22，既保证了弯折部21具有足够的长度，能够弯折形成一定的弧度，也保证了极耳2具有足够长的水平部22，便于进行后续的焊接等工序。

本实用新型实施例还提供了一种夹具，用于加工成型上述的裸电芯结构，其可以包括：底座，所述底座安装有压块，所述压块用于压住裸电芯1的一侧，本实施例中，压块可以下压住极耳2，所述底座还可以安装有顶升件，所述顶升件位于所述压块的下方，且所述顶升件具有与弯折部21形状匹配的弯折角。当所述弯折部21为弧形时，所述弯折角对应为圆角，当所述弯折部21为倾斜的线形时，所述弯折角对应为倒角，且所述弯折角的尺寸可以为1～10*1～10，当所述压块下压住所述极耳2时，可以驱动所述顶升件沿着所述裸电芯1的端面11边缘进行顶升，使所述顶升件顶升至与所述裸电芯1的表面齐平，从而将所述极耳2沿着一个方向整形成相对于端面11具有0～90°的弧形，使所述极耳2沿着固定轨迹折弯，极大提高了对所述极耳2形态的束缚能力。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。

需要说明的是，在本实用新型中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种裸电芯结构，其特征在于，其包括：

裸电芯(1)，所述裸电芯(1)的一侧固设有极耳(2)，且所述极耳(2)朝向远离所述裸电芯(1)的方向延伸，所述极耳(2)具有与所述裸电芯(1)连接的弯折部(21)。

2.如权利要求1所述的裸电芯结构，其特征在于：

所述弯折部(21)呈弧形；或者，

所述弯折部(21)呈相对于所述裸电芯(1)倾斜延伸的线形。

3.如权利要求2所述的裸电芯结构，其特征在于：

所述弯折部(21)包括多个倾斜段，相邻两个倾斜段的倾斜角度不同。

4.如权利要求2所述的裸电芯结构，其特征在于：

所述弯折部(21)与所述裸电芯(1)的连接点处具有一切线，所述切线与所述裸电芯(1)设有极耳(2)的端面(11)之间的夹角为锐角或者为0°。

5.如权利要求4所述的裸电芯结构，其特征在于：

所述切线与所述裸电芯(1)设有极耳(2)的端面(11)之间的夹角小于40°。

6.如权利要求1或4所述的裸电芯结构，其特征在于：

所述裸电芯(1)的同一侧固设有多个极耳(2)，多个所述极耳(2)之间焊接固定。

7.如权利要求6所述的裸电芯结构，其特征在于：

所述极耳(2)还具有水平部(22)，所述弯折部(21)连接所述水平部(22)与所述裸电芯(1)，所述焊接固定形成的焊接区域(3)位于所述水平部(22)。

8.如权利要求6所述的裸电芯结构，其特征在于：多个所述极耳(2)上焊接固定形成的焊接区域(3)的位置相同，且焊接区域(3)位于所述弯折部(21)的边缘。

9.如权利要求1所述的裸电芯结构，其特征在于：

所述极耳(2)还具有连接所述弯折部(21)的水平部(22)，沿所述极耳(2)的长度方向，所述水平部(22)的长度与所述弯折部(21)的长度相等。

10.一种夹具，用于加工成型如权利要求1所述的裸电芯结构，其特征在于，其包括：

底座，所述底座安装有压块，所述压块用于压住裸电芯(1)的一侧，所述底座还安装有顶升件，所述顶升件位于所述压块的下方，且所述顶升件具有与弯折部(21)形状匹配的弯折角。

Images