CN219513236U - 一种电池 - Google Patents

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王小明
罗自皓
廖方俊
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

一种电池,包括:绝缘框架、设置于所述绝缘框架内的电芯单元以及覆盖所述电芯单元的至少一侧表面的防护膜,所述电芯单元包括至少两个电芯及和所述电芯电连接的电池保护板;所述绝缘框架上设置有安装所述电芯的电芯安装位以及安装所述电池保护板的保护板安装槽,所述电芯安装位为镂空槽,相邻的所述电芯安装位之间由第一筋条隔开,所述镂空槽的底部设置有从所述镂空槽的四周侧壁向所述镂空槽的中心延伸的支撑部,所述电芯被所述支撑部支撑。本实用新型通过对电池的绝缘框架结构进行改良设计,在保证电池空间利用率的基础上,既保证了绝缘框架的结构强度,保障电池的安全性能,又不会影响电池的能量密度及容量性能。

Description

一种电池
技术领域
本实用新型属于锂电池技术领域,更具体地说,涉及一种具有多个电芯的电池。
背景技术
PCR(Post Consumer Recycle)回收塑料因具有经济环保、质量轻,生产效率高的特点,逐渐替代传统“石油基”塑料作为结构外壳应用在汽车部件及家电部件中。随着锂离子电池市场需求的逐年提升,如果能将PCR塑料应用在锂离子电池的绝缘框架上,将会对节能减排和环境保护做出重大贡献。但由于PCR材料为一种回收料,其各项物性性能相对“石油基”塑料要差,尤其在结构强度上表现较差。为了弥补PCR材料结构强度不足的缺陷,通常只能加大产品的塑料壁厚,这就导致了采用PCR材料制造的结构外壳厚度较厚,限制了其在对体积要求较高的产品上的使用。例如,一些应用于笔记本电脑等便携式电子设备中的拆卸式锂离子电池,为了追求高容量和高续航,会尽可能将电池的空间分配给电芯,这就需要极致压缩电池其他组件的尺寸空间,例如电池的主体框架的壁厚尽可能薄。如何在保证电池的容量的同时,又能兼顾电池的结构强度,避免框架、锁耳等部件因结构强度不足而损坏,是PCR塑料大规模应用到锂离子电池上的关键因素。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构强度好的电池。
为了实现上述目的,本实用新型采取如下的技术解决方案:
一种电池,包括:绝缘框架、设置于所述绝缘框架内的电芯单元以及覆盖所述电芯单元的至少一侧表面的防护膜,所述电芯单元包括至少两个电芯及和所述电芯电连接的电池保护板;所述绝缘框架上设置有安装所述电芯的电芯安装位以及安装所述电池保护板的保护板安装槽,所述电芯安装位为镂空槽,相邻的所述电芯安装位之间由第一筋条隔开,所述镂空槽的底部设置有从所述镂空槽的四周侧壁向所述镂空槽的中心延伸的支撑部,所述电芯被所述支撑部支撑。
如上所述的电池,可选的,所述绝缘框架为PCR塑料框架。
如上所述的电池,可选的,所述支撑部的宽度为2mm~3mm,所述支撑部的厚度为0.2mm~0.5mm。
如上所述的电池,可选的,所述第一筋条的高度小于所述电芯的厚度;和/或,所述第一筋条的厚度为0.6mm~1mm。
如上所述的电池,可选的,所述保护板安装槽处设置有保护板盖板。
如上所述的电池,可选的,所述电芯安装位和所述保护板安装槽沿所述绝缘框架的宽度方向相邻设置,所述电芯安装位和所述保护板安装槽之间由第二筋条隔开,所述第二筋条位于所述电芯安装位的宽度方向上的两侧,所述第二筋条从所述第二筋条和所述绝缘框架的侧壁的连接处或者从所述第二筋条与所述第一筋条的连接处向内延伸,所述第二筋条的端部向所述保护板安装槽内弯折,形成所述电池保护板的固定部。
如上所述的电池,可选的,所述第二筋条的厚度为0.6mm~1mm。
如上所述的电池,可选的,所述绝缘框架的侧壁的厚度为1mm~3mm,所述电芯和所述电芯安装位之间为紧密配合,所述电池保护板和所述保护板安装槽之间为间隙配合。
如上所述的电池,可选的,所述绝缘框架设置有突出于所述绝缘框架之外的锁耳和定位部,所述锁耳上设置有锁耳孔,所述定位部上设置有定位孔,所述锁耳的外周具有突出于所述锁耳平面的凸缘。
如上所述的电池,可选的,所述锁耳的长度≤15mm,所述锁耳的厚度≥1mm,所述凸缘的高度≥1mm,所述凸缘的厚度≥1.2mm,所述锁耳孔和所述凸缘之间的距离≥2.5mm。
如上所述的电池,可选的,所述锁耳设置于所述绝缘框架的顶部,在所述绝缘框架的侧壁内侧的和所述锁耳对应的位置处设置有卡扣槽,所述卡扣槽和所述锁耳分别位于所述绝缘框架的侧壁的内外两侧;和/或,所述锁耳设置于所述绝缘框架的底部,所述锁耳和所述第一筋条对应设置,所述第一筋条和所述锁耳分别位于所述绝缘框架的侧壁的内外两侧。
由以上技术方案可知,本实用新型在不降低电池容量和续航的前提下,通过优化绝缘框架的结构设计和电池内部组件的结构排布,提高了绝缘框架的结构强度,可以满足电池在跌落、振动等破坏性测试中的结构可靠性要求,尤其适用于使用PCR材料制备绝缘框架的电池,使得采用PCR材料的结构外壳能够更好更广泛地在电池领域得应用,促进环保,降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍,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电池的结构示意图;
图2为本实用新型实施例电池的分解结构示意图;
图3为本实用新型实施例电池将防护膜去掉后的内部结构示意图;
图4为本实用新型实施例电芯单元的结构示意图;
图5为本实用新型实施例绝缘框架的结构示意图;
图6为沿图5中A-A线的剖视图。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细描述,在详述本实用新型实施例时,为便于说明,表示器件结构的附图会不依一般比例做局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本实用新型保护的范围。需要说明的是,附图采用简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、清晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,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;术语“正”、“反”、“底”、“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。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“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,还可以是两个元件内部的连通,可以是无线连接,也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1、图2和图3所示,本实施例的电池包括绝缘框架1、电芯单元2、保护板盖板3以及防护膜4。电芯单元2包括至少两个电芯2-1以及和电芯2-1电连接的电池保护板2-2。电芯单元2设置于绝缘框架1内,防护膜4设置于绝缘框架1的两侧,并覆盖在绝缘框1两侧的表面以及电芯单元2的两侧表面上,以对电芯单元2起到保护的作用。防护膜4可采用PC材料制成。防护膜4具有防刺穿的作用,可以提高电池的安全性能。优选的,绝缘框架1为PCR塑料框架,使用PCR材料制备绝缘框架1,实现了回收料在电池产品上的应用,有利于节能减排和环境保护。
结合图3和图4所示,本实施例的电芯单元2包括两个电芯2-1,电芯2-1的极耳2-1a延伸出电芯1之外,并和电池保护板2-2电连接,电池保护板2-2上设置有极耳焊盘2-2a,极耳2-1a和极耳焊盘2-2a焊接在一起。本实施例的电池保护板2-2还包括连接器2-3,连接器2-3位于绝缘框架1之外,并通过导线和电池保护板2-2电连接。电芯单元2的电芯2-1之间通过电池保护板2-2串联和/或并联在一起,以获得想要的电压。电池保护板2-2负责控制电芯的充、放电。本实施例的电芯是由铝塑膜封装的软包电芯,电池保护板2-2上的极耳焊盘2-2a可为镍块,或铜、铝等导电金属材料制成,极耳2-1a和极耳焊盘2-2a之间可采用激光焊、电阻焊、锡焊等工艺相连。
绝缘框架1用于形成电池的外形框架,对电芯单元2起防护和支撑的作用。绝缘框架1上设置有电芯安装位1-1和保护板安装槽1-2,电芯安装位1-1和保护板安装槽1-2沿绝缘框架1的宽度方向(绝缘框架的宽度方向和电芯极耳的延伸方向一致)相邻设置。电芯单元2中的电芯2-1设置于电芯安装位1-1处,电池保护板2-2设置于保护板安装槽1-2内。如图5所示,本实施例的电芯安装位1-1为镂空槽,相邻的电芯安装位1-1之间由第一筋条1-4隔开,第一筋条1-4和绝缘框架1的侧壁共同形成电芯安装位1-1(镂空槽)的周壁,将电芯2-1包围于其中。为了更好地给予电芯2-1支撑,以及增加绝缘框架1的整体强度,本实施例在镂空槽(电芯安装位1-1)的底部还设置有从镂空槽(电芯安装位1-1)的四周侧壁向镂空槽(电芯安装位1-1)的中心延伸的支撑部1-1a,即支撑部1-1a从电芯安装位1-1底部的四周侧壁向内延伸,电芯2-1放置电芯安装位1-1内后,被支撑部1-1a所支撑。
将电芯安装位1-1设置为镂空的结构,可以在满足绝缘框架结构强度的同时,有利于电池的减重和散热。同时,在电芯安装位1-1的底部四周设置支撑部1-1a作为电芯的支撑结构,可以对电芯2-1进行支撑,防止电芯2-1脱离绝缘框架1。结合图5和图6,可选的,支撑部1-1a的宽度W1为2mm~3mm,厚度T4为0.2mm~0.5mm,本实施例T4优选为0.3mm。采用以上尺寸的支撑部可以有效地对电芯2-1起到支撑作用,又增加了绝缘框架1的结构强度,同时又不会占用电池的厚度空间,保证电池的空间利用率,不影响电池的容量。
如图5和图6所示,相邻的电芯安装位1-1之间由第一筋条1-4隔开,第一筋条1-4的高度小于电芯2-1的厚度,从而可以避免防护膜4贴覆后在第一筋条1-4处产生凸印,影响电池的表面平整度。第一筋条1-4的厚度T2可为0.6mm~1mm,第一筋条1-4的厚度在上述范围内时,既有利于第一筋条1-4的注塑成型,又保证了绝缘框架1的结构强度。绝缘框架1的侧壁的厚度T1可为1mm~3mm,这样既保证了绝缘框架的结构强度,满足电池的抗摔性和抗振动性能需求,又不会占用太多电池的空间,影响电池的能量密度和容量。
可选的,本实施例在电芯安装位1-1和保护板安装槽1-2之间设置有第二筋条1-5,第二筋条1-5将电芯安装位1-1和保护板安装槽1-2隔开。第二筋条1-5位于电芯安装位1-1宽度方向上的两侧(电芯安装位的宽度方向和电芯的宽度方向一致),第二筋条1-5从其与绝缘框架1的侧壁的连接处,或者从其与第一筋条1-4的连接处向内水平延伸,第二筋条1-5的端部向保护板安装槽1-2内弯折、延伸至保护板安装槽1-2内,形成电池保护板2-2的固定部1-5a。固定部1-5a和电池保护板2-2相抵,将电池保护板2-2固定在保护板安装槽1-2内。第二筋条1-5将电池保护板2-2和电芯2-1隔开并固定,以避免电芯2-1与电池保护板2-2在振动过程中相接触。可选的,第二筋条1-5的厚度T5为0.6mm~1mm。保护板盖板3装配在保护板安装槽1-2处,对电池保护板2-2起到保护的作用。
在具体实施例中,电芯2-1和电芯安装位1-1的周壁(电芯安装位的周壁由绝缘框架的侧壁、第一筋条、第二筋条组成)之间为紧密配合的关系,即电芯2-1和电芯安装位1-1的周壁之间的装配间隙优选为0mm,电芯2-1和电芯安装位1-1紧密配合,可以避免因电芯晃动而导致极耳断裂。电池保护板2-2和保护板安装槽1-2的周壁(保护板安装槽的周壁由绝缘框架的侧壁、第二筋条组成)之间为间隙配合的关系,电池保护板2-2和保护板安装槽1-2的周壁之间的装配间隙优选为0.2mm,电池保护板2-2和保护板安装槽1-2之间间隙配合,既可以保证自动化组装的顺畅,也充分利用了电池的内部空间。
为了方便电池和电子设备之间的安装固定,本实施例在绝缘框架1上还设置有突出于绝缘框架1之外的锁耳5和定位部6。为了便于描述,将绝缘框架1的设置保护板安装槽的一端定义为绝缘框架1的顶部,则相对的另一端为绝缘框架1的底部。可选的,锁耳5设置于绝缘框架1的顶部和底部。定位部6设置于绝缘框架1的两侧。定位部6突出于绝缘框架1,其上设置有定位孔6a,用于和电子设备电池仓内的定位柱进行配合定位。锁耳5突出于绝缘框架1,其上设置有锁耳孔5a,锁耳5通过和螺钉等紧固件相配合,将电池安装于电子设备的电池仓内。
定位孔只起装配定位的作用,无需受力,其结构强度无要求,而由于锁耳5具有装配固定的作用,其结构强度有一定的要求。为了更好地保证锁耳5的强度,可选的,锁耳5的外周具有突出于锁耳5平面的凸缘5a。如图6所示,锁耳5的厚度T3≥1mm,凸缘5a的高度T6≥1mm,凸缘5a的厚度T7≥1.2mm,锁耳孔5a和凸缘5a之间的距离L2≥2.5mm,锁耳5的长度L1≤15mm。
进一步可选的,为了更好的保证锁耳的结构强度,对于设置于绝缘框架1顶部的锁耳5,在绝缘框架1的侧壁的内侧,和锁耳5对应的位置处设置有卡扣槽7,卡扣槽7和锁耳5分别位于绝缘框架1的侧壁的内外两侧(绝缘框架外部的一侧为外侧,绝缘框架内部的一侧为内侧)。对于设置于绝缘框架1底部的锁耳5,锁耳5设置于和第一筋条1-4相对应的位置处,第一筋条1-4和锁耳5分别位于绝缘框架1的侧壁的内外两侧,由此可以提高锁耳的弯曲强度。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。

Claims (10)

1.一种电池,包括:绝缘框架、设置于所述绝缘框架内的电芯单元以及覆盖所述电芯单元的至少一侧表面的防护膜,所述电芯单元包括至少两个电芯及和所述电芯电连接的电池保护板;
其特征在于:
所述绝缘框架设置有安装所述电芯的电芯安装位以及安装所述电池保护板的保护板安装槽,所述电芯安装位为镂空槽,相邻的所述电芯安装位之间由第一筋条隔开,所述镂空槽的底部设置有从所述镂空槽的周壁向所述镂空槽的中心延伸的支撑部,所述电芯被所述支撑部支撑。
2.如权利要求1所述的电池,其特征在于:所述绝缘框架为PCR塑料框架。
3.如权利要求1或2所述的电池,其特征在于:所述支撑部的宽度为2mm~3mm,厚度为0.2mm~0.5mm;和/或,所述第一筋条的高度小于所述电芯的厚度;和/或,所述第一筋条的厚度为0.6mm~1mm。
4.如权利要求1或2所述的电池,其特征在于:所述保护板安装槽处设置有保护板盖板。
5.如权利要求1或2所述的电池,其特征在于:所述电芯安装位和所述保护板安装槽沿所述绝缘框架的宽度方向相邻设置,所述电芯安装位和所述保护板安装槽之间由第二筋条隔开,所述第二筋条位于所述电芯安装位的宽度方向上的两侧,所述第二筋条从所述第二筋条和所述绝缘框架的侧壁的连接处或者从所述第二筋条与所述第一筋条的连接处向内延伸,所述第二筋条的端部向所述保护板安装槽内弯折,形成所述电池保护板的固定部。
6.如权利要求5所述的电池,其特征在于:所述第二筋条的厚度为0.6mm~1mm。
7.如权利要求1或2所述的电池,其特征在于:所述绝缘框架的侧壁的厚度为1mm~3mm,所述电芯和所述电芯安装位之间为紧密配合,所述电池保护板和所述保护板安装槽之间为间隙配合。
8.如权利要求1或2所述的电池,其特征在于:所述绝缘框架设置有突出于所述绝缘框架之外的锁耳和定位部,所述锁耳上设置有锁耳孔,所述定位部上设置有定位孔,所述锁耳的外周具有突出于所述锁耳平面的凸缘。
9.如权利要求8所述的电池,其特征在于:所述锁耳的长度≤15mm,所述锁耳的厚度≥1mm,所述凸缘的高度≥1mm,所述凸缘的厚度≥1.2mm,所述锁耳孔和所述凸缘之间的距离≥2.5mm。
10.如权利要求8所述的电池,其特征在于:所述锁耳设置于所述绝缘框架的顶部,在所述绝缘框架的侧壁内侧的和所述锁耳对应的位置处设置有卡扣槽,所述卡扣槽和所述锁耳分别位于所述绝缘框架的侧壁的内外两侧;
和/或,所述锁耳设置于所述绝缘框架的底部,所述锁耳和所述第一筋条对应设置,所述第一筋条和所述锁耳分别位于所述绝缘框架的侧壁的内外两侧。
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