CN218769673U - 锂离子动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型的锂离子动力电池，属于电池的技术领域，至少解决现有技术中成本较高的技术问题。包括壳体、绝缘件和密封结构，所述密封结构上设置有防爆阀，所述绝缘件包裹有电芯，至少能够阻隔电芯与壳体的化学反应，且安装在所述壳体内；所述壳体上开设有用以安装电芯的安装孔或安装槽，所述安装孔或安装槽由所述壳体顶面延伸至对称的两个侧面，或，通过壳片折叠后以形成所述安装槽；在电芯安装在所述壳体内后，所述密封结构密封所述安装孔或安装槽，以完成电芯的安装；所述防爆阀用以电芯在充电饱和时，排出所述壳体内部的气体。本实用新型用以简化电池的安装，提高锂离子电池的成品率。

Description

锂离子动力电池

技术领域

本实用新型属于动力电池的技术领域，尤其涉及一种锂离子动力电池。

背景技术

目前随着环境问题的日益突出，人们开始积极倡导低碳经济。新能源汽车随着越来越严重的空气质量而兴起。广大生产商和消费者也开始逐步认可混合动力汽车和纯电动汽车作为代表的新能源汽车。动力电池作为新能源汽车的主要动力源，已成为电动汽车的核心部件之一。

目前市面上主要的动力电池的壳体大多是通过模具拉伸形成，即开始是一块平面的铝板，然后通过多个模具逐步拉伸成型。但是随着市场对电池容量提出了更高的要求，电池壳体也逐渐的加长。随着电池壳体的加长，通过模具拉伸成型的成本越来越高，并且造成电芯安装难度增加。同时之前电池顶盖大多位于电池的顶部，随着电池壳体的加长，顶盖的长度也相应的不断加长，这使得顶盖的重量占据电池更大的比例，其次顶盖的厚度比较厚，顶盖的体积的占比也同样会增加，进而影响到电池的容量。

有鉴于此，特提出本实用新型。

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，至少解决现有技术中的锂离子电池安装麻烦且占空间较大的技术问题。本案的技术方案有诸多技术有益效果，见下文介绍：

提供一种锂离子动力电池，包括壳体、绝缘件和密封结构，所述密封结构上设置有防爆阀，其中：

所述绝缘件包裹有电芯，至少能够阻隔电芯与壳体的化学反应，且安装在所述壳体内；

所述壳体上开设有用以安装电芯的安装孔或安装槽，所述安装孔或安装槽由所述壳体顶面延伸至对称的两个侧面，或，通过壳片折叠后以形成所述安装槽；

在电芯安装在所述壳体内后，所述密封结构密封所述安装孔或安装槽，以完成电芯的安装；所述防爆阀用以电芯在充电饱和时，排出所述壳体内部的气体。

在一个优选或可选的实施方式中，电芯除顶面部分其余被所述绝缘件所包裹。

在一个优选或可选的实施方式中，所述密封结构表面设置有提高稳固性的加强筋，所述加强筋沿所述密封结构中心线方向设置，或，沿顶面两侧设置。

在一个优选或可选的实施方式中，所述密封结构包括接触式连接或相邻设置的上盖组件、正极侧盖组件和负极侧盖组件，所述上盖组件、正极侧盖组件和负极侧盖组件能够组成半封闭的结构，且与所述安装孔或安装槽形状相适配，以在电芯安装在所述壳体内后，能够密封所述安装孔或安装槽；

所述防爆阀安装在所述上盖组件的底面。

在一个优选或可选的实施方式中，所述上盖组件或正极侧盖组件或负极侧盖组件开设有注液孔，密封所述安装孔或安装槽后，通过所述注液孔向壳体注入电解液。

在一个优选或可选的实施方式中，所述上盖组件包括上盖光铝片和形状与所述盖光铝片相适配的上盖下塑胶条，所述上盖下塑胶条安装在所述上盖光铝片下表面，所述上盖光铝片和上盖下塑胶条在预设位置开设有排气孔，所述排气孔内嵌入有所述防爆阀，所述防爆阀在电芯充电饱和时，排出所述壳体内的气体；

所述上盖光铝片的两端与分别与所述正极侧盖组件和负极侧盖组件连接，且能够组成半封闭的结构，以密封所述安装孔或安装槽。

在一个优选或可选的实施方式中，所述上盖组件还包括防爆阀保护膜，所述防爆阀保护膜粘接在所述排气孔的上表面，防止所述防爆阀未动作时被污染。

在一个优选或可选的实施方式中，电芯包括正极片，所述正极侧盖组件包括沿壳体中心线方向依次设置的正极连接片、正极下塑胶条、L型结构设置的正极光铝片，正极片与所述正极连接片固定连接，其中：

所述正极连接片通过激光焊工艺与所述正极柱固定连接，所述正极柱嵌入有正极铆接铝块，所述正极铆接铝块通过铆接工艺与正极光铝片固连连接，所述正极光铝片与所述壳体的密封连接。

在一个优选或可选的实施方式中，电芯包括负极片，所述负极侧盖组件包括沿壳体中心线方向且朝向外依次设置的负极连接片、负极下塑胶条、L型结构设置的负极光铝片，负极片与所述负极连接片固定连接，其中：

所述负极连接片通过激光焊工艺与所述负极柱固定连接，所述负极柱嵌入有负极铆接铝块，所述负极铆接铝块通过铆接工艺与负极光铝片固连连接，所述负极光铝片与所述壳体的密封连接，所述负极柱上套设有负极密封圈。

与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案包括以下有益效果：

本案所提供的装置，设置壳体、绝缘件和密封结构，所述密封结构上设置至少能够阻隔电芯与壳体的化学反应避免壳体和电芯产生原电池反应，致使电芯或壳体被腐蚀。所述壳体上开设有用以安装电芯的安装孔或安装槽，所述安装孔或安装槽由所述壳体顶面延伸至对称的两个侧面，或，通过壳片折叠后以形成所述安装槽，在电池成形工艺中，改变传统电芯的安装方式，将裸电芯在与正负极侧板组件电连接后(如，密封结构包括上盖组件或正极侧盖组件或负极侧盖组件)，可以轻松的入壳体，简化了入壳的工艺，最后再进行上盖组件的安装，上盖组件采用单口密封的方式，占用电池的体积比减小，单体电池能量密度可以得到提高，同时长条形的电池在包中排列更加紧密，电池包的空间利用率增加。防爆阀的设置用以电芯在充电饱和时，排出所述壳体内部的气体，避免电池充电爆炸的情况产生。

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为本实用新型的锂离子动力电池的爆炸图；

图2为本实用新型的上盖组件设置加强筋的示意图；

图3为本实用新型的锂离子动力电池中正极侧盖组件设置三角筋的示意图；

图4为本实用新型的锂离子动力电池中负极侧盖组件设置三角筋的示意图；

其中：

10、上盖组件；20、正极侧盖组件；30、负极侧盖组件；101、上盖光铝片；102、防爆阀保护膜；103、防爆阀；104、排气孔；105、上盖下塑胶条；106、注液孔；107、第一加强筋；201、正极光铝片；202、正极连接片；203、正极下塑胶；204、正极密封圈；205、正极柱；206、正极上塑胶条；207、正极铆接铝块；208、第二加强筋；209、第一三角筋；301、负极光铝片；302、负极连接片；303、负极下塑胶条、304、负极密封圈、305、负极柱；306、负极上塑胶；307、负极铆接铝块；308、第三加强筋；309、第二三角筋；40、安装槽；50、壳体；60、绝缘件；70、电芯。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。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。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。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，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本实用新型，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践方面。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示的锂离子动力电池，还包括壳体50、绝缘件和密封结构，密封结构上设置有防爆阀103，其中：绝缘件包裹有电芯，至少能够阻隔电芯与壳体50的化学反应，且安装在壳体50内。壳体50为长条形壳体50，例如，长度为300mm-1000mm扁长型结构。壳体50上开设有用以安装电芯的安装孔或安装槽40由壳体50顶面延伸至对称的两个侧面，或，通过壳片折叠后以形成安装槽40，优选的，壳片折叠后以形成安装槽40，安装槽40为U字型结构设置(侧视图方向为U)，半成品加工能够降低成本。

绝缘件的作用对电芯和壳体50进行包括，电池在组成成型后需要加入电解液，而电解液在电池工作是易产生原电池化学反应，致使电芯和壳体50被腐蚀。

防爆阀103用以电芯在充电饱和时，排出壳体50内部的气体。电池内部装有的化学物质，在充放电过程中会产生大量混合气体和液体，伴随而来的还有不断积聚的压力。压力没有及时平衡或释放，轻则外壳变形漏液，严重电池会发生爆炸，防爆阀103能快速透气泄压、防爆，解决电池自爆问题。在电芯安装在壳体50内后，密封结构密封安装孔或安装槽40，以完成电芯的安装；防爆阀103用以电芯在充电饱和时，排出壳体50内部的气体。

密封结构包括上盖组件10或正极侧盖组件20或负极侧盖组件30，在电池成形工艺中，改变传统电芯的安装方式，将裸电芯在与正负极侧板组件电连接后可以轻松的入壳体50，避免裸电芯在安装时抱死的情况出现(裸电芯相对较软)，简化了入壳的工艺，最后再进行上盖组件10的安装，上盖组件10采用单口密封的方式，占用电池的体积比减小，单体电池能量密度可以得到提高，同时长条形的电池在包中排列更加紧密，电池包的空间利用率增加。

作为本案所提供的具体实施方式，电芯除顶面部分其余被绝缘件所包裹，顶面由于极柱的设置，距离电芯的顶面较近，且安装有其他密封的零部件，可以不用被包裹。

进一步的，密封结构表面设置有提高稳固性的加强筋，加强筋沿密封结构中心线方向设置，或，沿顶面两侧设置。

作为本案所提供的具体实施方式，密封结构包括接触式连接或相邻设置的上盖组件10、正极侧盖组件20和负极侧盖组件30，上盖组件10、正极侧盖组件20和负极侧盖组件30能够组成半封闭的结构，且与安装孔或安装槽40形状相适配，以在电芯安装在壳体50内后，能够密封安装孔或安装槽40；防爆阀103安装在上盖组件10的底面。在壳体50内安装裸电芯时，可先将电芯的两侧的极耳分别与正极侧盖组件20和负极侧盖组件30连接后，通过U字形的安装槽40放入壳体50内，在安装上盖组件10。避免裸电芯在安装时抱死的情况出现，简化了入壳的工艺，上盖组件10采用单口密封的方式，占用电池的体积比减小，避免电池整体成型厚度的增加，并且，降低了裸电芯70的安装难度，传统方式的壳体是两侧开口，当壳体较长时，裸电芯(较软)从一个开口进行安装容易出现卡死或抱死的情况，本案通过安装槽40的方式安装可避免该情况出现，降低裸电芯70的安装难度。

安装方式：裸电芯正、负极可以分别与正、负极侧盖组件30相连接，能够简化超声焊接工艺的复杂程度，同时超长电池可以最后焊接上盖组件10，可以提升装配的合格率，更大的开口也可以更快更大范围的注液提高电芯浸润效率。

进一步的，上盖组件10或正极侧盖组件20或负极侧盖组件30开设有注液孔106，密封安装孔或安装槽40后，通过注液孔106向壳体50注入电解液，优选的，上盖组件10设置注液孔106。

上述中的上盖组件10，具体的：

包括上盖光铝片101和形状与盖光铝片相适配的上盖下塑胶条105，上盖下塑胶条105安装在上盖光铝片101下表面，上盖光铝片101和上盖下塑胶条105在预设位置开设有排气孔104，排气孔104内嵌入有防爆阀103，防爆阀103在电芯充电饱和时，排出壳体50内的气体。上盖下塑胶条105为PP或者其他类似效果的材料，防爆阀103材质为Al或者其他类似效果的材料。

上盖光铝片101的两端与分别与正极侧盖组件20和负极侧盖组件30连接，且能够组成半封闭的结构，以密封安装孔或安装槽40。

进一步的，上盖组件10还包括防爆阀103保护膜102，防爆阀103保护膜102粘接在排气孔104的上表面，防止防爆阀103未动作时被污染。如图2所示，上盖光铝片101的上表面上至少设置两个沿着长度方向的上凸或者下凹的第一加强筋107，提高稳固性。

安装方式为：防爆阀103保护膜102通过胶粘在上盖光铝片101的排气孔104上表面，防爆阀103通过激光焊接在上盖光铝片101的排气孔104下表面，上盖下塑胶条105上在对应位置注液孔106和排气孔104对应。

上述的正极侧盖组件20，具体的：

电芯包括正极片，正极片形成正极耳。正极侧盖组件20包括沿壳体50中心线方向依次设置的正极连接片202、正极下塑胶203条、L型结构设置的正极光铝片201(以图1放置作为参考，由左至右)，正极片通过正极耳与正极连接片202固定连接，其中：

正极连接片202通过激光焊工艺与正极柱205固定连接，正极柱205嵌入有正极铆接铝块207，正极铆接铝块207通过铆接工艺与正极光铝片201固连连接，正极光铝片201与壳体50的密封连接，正极柱205上套设有正极密封圈204，完成整体的安装。

进一步的，如图3所示，L型结构的正极光铝片201的折弯处设置至少两个第一三角筋209，水平方向上设置有第二加强筋208。正极下塑胶203条材质为PP或者其他类似效果的材料；正极密封圈204材质为氟橡胶或者其他类似效果的材料。

上述的负极侧盖组件30，具体的：

电芯包括负极片，多个负极片形成负极耳。负极侧盖组件30包括沿壳体50中心线方向且朝向外依次设置的负极连接片302、负极下塑胶条303、L型结构设置的负极光铝片301(以图1的放置作为参考由右至左)，多个负极片通过负极耳与负极连接片302固定连接，采用光电焊接方式连接，其中：

负极连接片302通过激光焊工艺与负极柱305固定连接，负极柱305嵌入有负极铆接铝块307，负极铆接铝块307通过铆接工艺与负极光铝片301固连连接，负极光铝片301与壳体50的密封连接，负极柱305上套设有负极密封圈304。

负极柱305为铜铝复合极柱且负极铝块可以通过摩擦焊固连，也可以是铜铝复合板压制固连接，负极柱305的数量可以是一个也可以是两个，负极上塑胶306条材质为绝缘塑胶。

进一步的，如图4所示，L型结构的负极光铝片301的折弯处设置至少两个第二三角筋309，水平方向设置有第三加强筋308。

上述的结构的第二中装配顺序：

如上盖组件10和壳体50长度的公差范围也较大，按上述的顺序装配可能会出现装配不上的问题，因此，先将正极侧盖组件20和负极侧盖组件30先行与壳体50进行焊接，上盖组件10则可根据直接空间大小修正后再进行焊接，此安装顺序可以对于长度较大的电池上端长度方向进行补偿，修正上盖组件10的总体长度即可，可以大幅提升装配的合格率。

本实用新型相对传统方案的优点：

1.壳体50是三个面开口，铝板或钢板材质的壳片直接弯折加工成型，降低加工成本，同时壳体50尺寸可定制范围大。

2.本实用新型壳体50长度较长，顶盖的占用电池的体积比减小(密封安装槽40的开口部分即可)，单体电池能量密度可以得到提高，同时长条形的电池在包中排列更加紧密，电池包的空间利用率增加。

3.壳体50呈U型结构，裸电芯在与正负极侧板组件电连接后可以轻松的入壳，简化了入壳的工艺，提高了电池生产效率。

4.上盖光铝片101、正极光铝片201和负极光铝片301密封安装槽40的方式，裸电芯正、负极可以分别与正、负极盖板组件相连接，简化了超声焊接工艺的复杂程度，同时超长电池可以最后焊接上盖组件10中的上盖光铝片101，可以提升装配的合格率，更大的开口也可以更快更大范围的注液提高电芯浸润效率。

以上对本实用新型所提供的产品进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型创造原理的前提下，还可以对实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入实用新型权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种锂离子动力电池，其特征在于，还包括壳体、绝缘件和密封结构，所述密封结构上设置有防爆阀，其中：

所述绝缘件包裹有电芯，至少能够阻隔电芯与壳体的化学反应，且安装在所述壳体内；

所述壳体上开设有用以安装电芯的安装孔或安装槽，所述安装孔或安装槽由所述壳体顶面延伸至对称的两个侧面，或，通过壳片折叠后以形成所述安装槽；

在电芯安装在所述壳体内后，所述密封结构密封所述安装孔或安装槽，以完成电芯的安装；所述防爆阀用以电芯在充电饱和时，排出所述壳体内部的气体。

2.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于，电芯除顶面部分其余被所述绝缘件所包裹。

3.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述密封结构表面设置有提高稳固性的加强筋，所述加强筋沿所述密封结构中心线方向设置，或，沿顶面两侧设置。

4.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述密封结构包括接触式连接或相邻设置的上盖组件、正极侧盖组件和负极侧盖组件，所述上盖组件、正极侧盖组件和负极侧盖组件能够组成半封闭的结构，且与所述安装孔或安装槽形状相适配，以在电芯安装在所述壳体内后，能够密封所述安装孔或安装槽；

所述防爆阀安装在所述上盖组件的底面。

5.根据权利要求4所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述上盖组件或正极侧盖组件或负极侧盖组件开设有注液孔，密封所述安装孔或安装槽后，通过所述注液孔向壳体注入电解液。

6.根据权利要求4所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述上盖组件包括上盖光铝片和形状与所述盖光铝片相适配的上盖下塑胶条，所述上盖下塑胶条安装在所述上盖光铝片下表面，所述上盖光铝片和上盖下塑胶条在预设位置开设有排气孔，所述排气孔内嵌入有所述防爆阀，所述防爆阀在电芯充电饱和时，排出所述壳体内的气体；

所述上盖光铝片的两端与分别与所述正极侧盖组件和负极侧盖组件连接，且能够组成半封闭的结构，以密封所述安装孔或安装槽。

7.根据权利要求6所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述上盖组件还包括防爆阀保护膜，所述防爆阀保护膜粘接在所述排气孔的上表面，防止所述防爆阀未动作时被污染；

所述上盖光铝片的两端与分别与所述正极侧盖组件和负极侧盖组件的连接处设置有三角筋。

8.根据权利要求6或7所述的锂离子动力电池，电芯包括正极片，其特征在于，所述正极侧盖组件包括沿壳体中心线方向依次设置的正极连接片、正极下塑胶条、L型结构设置的正极光铝片，正极片与所述正极连接片固定连接，其中：

所述正极连接片通过激光焊工艺与所述正极柱固定连接，所述正极柱嵌入有正极铆接铝块，所述正极铆接铝块通过铆接工艺与正极光铝片固连连接，所述正极光铝片与所述壳体的密封连接。

9.根据权利要求8所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述正极柱上套设有正极密封圈。

10.根据权利要求9所述的锂离子动力电池，电芯包括负极片，其特征在于，所述负极侧盖组件包括沿壳体中心线方向且朝向外依次设置的负极连接片、负极下塑胶条、L型结构设置的负极光铝片，负极片与所述负极连接片固定连接，其中：

所述负极连接片通过激光焊工艺与所述负极柱固定连接，所述负极柱嵌入有负极铆接铝块，所述负极铆接铝块通过铆接工艺与负极光铝片固连连接，所述负极光铝片与所述壳体的密封连接，所述负极柱上套设有负极密封圈。

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