CN220122060U - 一种钠离子电池的极耳固定结构及钠离子电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种钠离子电池的极耳固定结构及钠离子电池，涉及电池极耳技术领域，以解决现有的内层极耳会出现掉粉屑甚至压断，以及极耳散热效果差、影响钠离子电池寿命的问题。该装置包括极耳、电流汇流片、支撑件和极片，极耳呈环形分布，内部设置容置结构，电池绕卷展开时，极耳的长度小于电池绕卷展开总长度的1/2；电流汇流片包括具有中空结构的主体和沿主体的一端向主体的外周延伸设置的凸台，主体设置于容置结构内，凸台与极耳的端部连接；支撑件设置于中空结构内，支撑件上设置散热结构；极片安装于电流汇流片上，本实用新型避免了极耳掉渣和断裂的问题，提高钠离子电池的寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池极耳技术领域，尤其是涉及一种钠离子电池的极耳固定结构及钠离子电池。
背景技术
极耳是从电池的电芯中将正负极引出来的金属导电体，图1是现有极耳的俯视结构示意图，图2是极耳与电流汇流板接触的结构示意图，如图1和图2所示，现有的极耳在电池卷绕后会堆积在电池卷的上方，极耳为整长度的极耳，极耳与电流汇流板采用超声波焊接，采用极耳平铺的方式与电流汇流片进行接触。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
1.极耳为整长度的极耳，由于极耳较多，导致上层极耳下压下层极耳，在外层的极耳折叠后，内层的极耳会出现掉粉屑甚至压断的现象，导致极耳的损坏。
2.在极耳与电流汇流片连接时，电流汇流片压在极耳的上方，使极耳整体折叠角度更大，更容易导致极耳掉渣和断裂的问题。
3.极耳以平铺的方式与电流汇流片接触，导致极耳的发热集中，散热效果差，从而影响电池的寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种钠离子电池的极耳固定结构及钠离子电池，以解决现有技术中存在的极耳为整长度的极耳，由于极耳较多，内层的极耳会出现掉粉屑甚至压断的现象，并且极耳以平铺的方式与电流汇流片接触，电流汇流片压在极耳的上方，使极耳整体折叠角度更大，更容易导致极耳掉渣和断裂的问题，以及极耳的发热集中，散热效果差，从而影响电池的寿命的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型提供的一种钠离子电池的极耳固定结构，包括包括极耳、电流汇流片、支撑件和极片，其中：
所述极耳呈环形分布，内部设置容置结构，电池绕卷展开时，所述极耳的长度小于电池绕卷展开总长度的1/2；
所述电流汇流片包括具有中空结构的主体和沿所述主体的一端向所述主体的外周延伸设置的凸台，所述主体设置于所述容置结构内，所述凸台与所述极耳的端部连接；
所述支撑件设置于所述中空结构内，所述支撑件上设置散热结构；
所述极片安装于所述电流汇流片上。
优选地，所述支撑件采用环形结构，所述散热结构为设置于所述支撑件表面的散热孔。
优选地，所述极片上设置定位结构，其中：
所述定位结构设置为与所述支撑件或所述电流汇流片插接连接，或者
所述定位结构设置为与所述支撑件或所述电流汇流片过盈配合。
优选地，所述定位结构采用凸出于所述极片端面的环状凸起结构，所述定位结构设置于所述中空结构内，其中：
所述定位结构的端面与所述支撑件的端面抵接，所述定位结构与所述电流汇流片过盈配合。
优选地，所述散热孔包括多个，且所述散热孔采用环形结构，多个所述散热孔沿所述支撑件的周侧均匀排布。
优选地，电池绕卷时，由无极耳分布的一端开始绕卷，内侧绕卷直径较小，外侧绕卷直径较大，所述极耳分布于绕卷直径较大的一侧，所述极耳绕卷的圈数不小于5圈。
优选地，所述主体的截面为矩形结构。
优选地，所述主体的截面为上大下小的梯形结构。
一种钠离子电池，包括上述的钠离子电池的极耳固定结构。
本实用新型提供的一种钠离子电池的极耳固定结构及钠离子电池，包括极耳、电流汇流片、支撑件和极片，设置极耳的长度小于电池绕卷展开总长度的1/2，避免了极耳为整长度的极耳，通过减少极耳的数量，配合在呈环形分布的极耳内的容置结构内设置电流汇流片，使极耳直立固定，无需对极耳进行折弯操作，减少极耳折弯时产生的粉渣碎屑，也减少了极耳断裂的情况，配合在电流汇流片主体的中空结构内设置具有散热结构的支撑件，极片安装于电流汇流片上，提高了极片的散热效果，使电池整体更加稳定。
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。
图1是现有极耳的俯视结构示意图；
图2是现有的极耳与电流汇流板接触的结构示意图；
图3是本实用新型钠离子电池的极耳固定结构实施例一的结构示意图；
图4是本实用新型钠离子电池的极耳固定结构中电池卷绕展开时的结构示意图；
图5是本实用新型钠离子电池的极耳固定结构中电池卷绕后的剖视结构示意图；
图6是本实用新型钠离子电池的极耳固定结构中电流汇流片的结构示意图；
图7是本实用新型钠离子电池的极耳固定结构中电流汇流片使用时的结构示意图；
图8是本实用新型钠离子电池的极耳固定结构中支撑件安装至电流汇流片后的结构示意图；
图9是本实用新型钠离子电池的极耳固定结构中极片的结构示意图；
图10是本实用新型钠离子电池的极耳固定结构实施例二中的电流汇流片的结构示意图。
图中：1、极耳；10、容置结构；11、第一隔膜；12、第二隔膜；2、电流汇流片；21、主体；210、中空结构；22、凸台；3、支撑件；30、散热结构；4、极片；40、定位结构。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“侧向”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”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设备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，还需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例一：
本实施例提供了一种钠离子电池的极耳固定结构，图3是本实施例的结构示意图，如图3所示，包括极耳1、电流汇流片2、支撑件3和极片4。
其中，图4是本实施例中电池卷绕展开时的结构示意图，图5是本实施例中电池卷绕后的剖视结构示意图，如图4和图5所示，极耳1呈环形分布，内部设置容置结构10，电池绕卷展开时，极耳1的长度L1小于电池绕卷展开总长度L2的1/2。
图6是本实施例中电流汇流片的结构示意图，图7是本实施例中电流汇流片使用时的结构示意图，如图6和图7所示，电流汇流片2包括具有中空结构210的主体21和沿主体21的一端向主体21的外周延伸设置的凸台22，主体21设置于容置结构10内，凸台22与极耳1的端部连接。
本实施例中，电流汇流片2的主体21呈环形，主体21的截面为矩形结构。在呈环形分布的极耳1内设置与环形的极耳1对应的环形的电流汇流片2，具体地，负极极耳1对应的负极电流汇流片，负极电流汇流片采用铜箔，正极极耳1对应正极电流汇流片，正极电流汇流片采用铝箔材料，并且主体21的上方设置环形的凸台22。
生产时，直接将环形的电流汇流片2与环形的极耳1进行超声波焊接进行固定，能够使极耳1直立进行固定，无需对极耳1进行折弯操作，且减少了极耳1折弯的工序，减少极耳1折弯时产生的粉渣碎屑，也减少了极耳1断裂的情况，使钠离子电池整体更加稳定。
图8是本实施例中支撑件安装至电流汇流片后的结构示意图，如图8所示，支撑件3设置于中空结构210内，支撑件3上设置散热结构30，极片4安装于电流汇流片2上。通过在电流汇流片2内设置支撑件3，本实施例中，支撑件3呈环形，其表面设置散热孔，使极片的热量能够通过电池外部以及电流汇流片的内部环形进行散热，提高了极片的散热效果，提高了钠离子电池的使用寿命。
此钠离子电池的极耳固定结构，包括极耳1、电流汇流片2、支撑件3和极片4，设置极耳1的长度小于电池绕卷展开总长度的1/2，避免了极耳1为整长度的极耳，通过减少极耳1的数量，配合在呈环形分布的极耳1内的容置结构10内设置电流汇流片2，使极耳1直立固定，无需对极耳1进行折弯操作，减少极耳1折弯时产生的粉渣碎屑，也减少了极耳断裂的情况，配合在电流汇流片主体21的中空结构210内设置具有散热结构30的支撑件3，极片4安装于电流汇流片2上，提高了极片4的散热效果，使钠离子电池整体更加稳定。
作为可选的实施方式，支撑件3采用环形结构，散热结构30为设置于支撑件3表面的散热孔。
具体地，散热孔包括多个，且散热孔采用环形结构，多个散热孔沿支撑件3的周侧均匀排布。
本实施例中，在电流汇流片2的内部设置支撑件3，支撑件3呈环形，其表面设置散热孔，散热孔采用环形结构。使极片4在电流汇流片2以及极片4表面呈环形发热，极片4的热量能够通过电池外部以及电流汇流片2内部的环形散热结构进行散热，提高了极片4的散热效果，以增加电池的使用寿命。
作为可选的实施方式，图9是本实施例中极片的结构示意图，如图9所示，极片4上设置定位结构40，定位结构40设置为与支撑件3或电流汇流片2插接连接，或者定位结构40设置为与支撑件3或电流汇流片2过盈配合。通过设置极片4与支撑件3或电流汇流片2插接，或者极片4与支撑件3或电流汇流片2过盈配合，实现了对极片4的定位操作，其连接的稳定性更好，增加了钠离子电池供电的稳定性。
当然，在实际的生产和使用时，也可以采用极片与支撑件3或电流汇流片2采用其他连接形式进行连接，例如：卡接，确保连接稳定即可。
具体地，本实施例中，定位结构40采用凸出于极片4端面的环状凸起结构，定位结构40设置于中空结构210内。
其中，定位结构40的端面与支撑件3的端面抵接，定位结构40与电流汇流片2过盈配合。
本实施例中，通过在电流汇流片2的上部安装极片4，在极片4表面设置向下的凸起结构，凸起结构可以是环形或块状，通过凸起与电流汇流片2或支撑件3的内侧相对应，实现对极片4的定位操作。当然凸起结构与电流汇流片2或凸起结构与支撑件3之间为插接或者过盈配合，在过盈配合情况下，此时能够增大极片4与电流汇流片2或支撑件3之间的摩擦，接触更加稳定导电效果更好，增大钠离子电池供电的稳定性
作为可选的实施方式，电池绕卷时，由无极耳1分布的一端开始绕卷，内侧绕卷直径较小，外侧绕卷直径较大，极耳1分布于绕卷直径较大的一侧，极耳1绕卷的圈数不小于5圈。
本实施例在生产和使用时，电池绕卷展开的总长度，能够绕卷35圈左右，其内侧的绕卷直径小，越往外侧，绕卷的直径大。极耳1分布在绕卷直径大的一侧，绕卷的开始端为无极耳的一侧，极耳1位于绕卷的末端。绕卷后，极耳1为五圈左右，一般地，设置极耳1绕卷的圈数不小于5圈，其截面长度不小于绕卷后总长度的1/5,极耳1内侧为容置结构10。
其中，第一隔膜11表面对应正极材料，正极材料采用层状过渡金属氧化物或普鲁士类化合物或聚阴离子化合物，第二隔膜12表面对应负极材料，负极材料采用碳基材料，软碳，将两层隔膜压合进行卷绕。
实施例二
图10是本实施例中电流汇流片的结构示意图，如图10所示，与实施例一不同的是，本实施例中，设置主体21的截面为上大下小的梯形结构。
由于极耳在卷绕之后会呈竖直向上的环形结构，将电流汇流片的下部环形加工为截面为倒置的梯形结构，在电流汇流片装在极耳内时，由于下部小，上部大，能够快速将电流汇流片2安装在极耳1的内部，起到对电流汇流片2的引导的作用，极耳1会出现小幅度向外侧倾斜的角度，在安装电流汇流片之后，极耳也会更加贴近电流汇流片，更加方便于电池的组装与焊接；且扩大了支撑件的上部开口，有利于钠离子电池的散热，从而进一步提高钠离子电池的使用寿命。
实施例三
本实施例提供一种钠离子电池，包括实施例一或实施例二中的钠离子电池的极耳固定结构。钠离子电池的极耳固定结构，包括极耳1、电流汇流片2、支撑件3和极片4，设置极耳1的长度小于电池绕卷展开总长度的1/2，避免了极耳1为整长度的极耳，通过减少极耳1的数量，配合在呈环形分布的极耳1内的容置结构10内设置电流汇流片2，使极耳1直立固定，无需对极耳1进行折弯操作，减少极耳1折弯时产生的粉渣碎屑，也减少了极耳断裂的情况，配合在电流汇流片主体21的中空结构210内设置具有散热结构30的支撑件3，极片4安装于电流汇流片2上，提高了极片4的散热效果，使钠离子电池整体更加稳定。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种钠离子电池的极耳固定结构，其特征在于，包括极耳、电流汇流片、支撑件和极片，其中：
所述极耳呈环形分布，内部设置容置结构，电池绕卷展开时，所述极耳的长度小于电池绕卷展开总长度的1/2；
所述电流汇流片包括具有中空结构的主体和沿所述主体的一端向所述主体的外周延伸设置的凸台，所述主体设置于所述容置结构内，所述凸台与所述极耳的端部连接；
所述支撑件设置于所述中空结构内，所述支撑件上设置散热结构；
所述极片安装于所述电流汇流片上。
2.根据权利要求1所述的一种钠离子电池的极耳固定结构，其特征在于：所述支撑件采用环形结构，所述散热结构为设置于所述支撑件表面的散热孔。
3.根据权利要求1或2所述的一种钠离子电池的极耳固定结构，其特征在于：所述极片上设置定位结构，其中：
所述定位结构设置为与所述支撑件或所述电流汇流片插接连接，或者
所述定位结构设置为与所述支撑件或所述电流汇流片过盈配合。
4.根据权利要求3所述的一种钠离子电池的极耳固定结构，其特征在于：所述定位结构采用凸出于所述极片端面的环状凸起结构，所述定位结构设置于所述中空结构内，其中：
所述定位结构的端面与所述支撑件的端面抵接，所述定位结构与所述电流汇流片过盈配合。
5.根据权利要求2所述的一种钠离子电池的极耳固定结构，其特征在于：所述散热孔包括多个，且所述散热孔采用环形结构，多个所述散热孔沿所述支撑件的周侧均匀排布。
6.根据权利要求1或2所述的一种钠离子电池的极耳固定结构，其特征在于：电池绕卷时，由无极耳分布的一端开始绕卷，内侧绕卷直径较小，外侧绕卷直径较大，所述极耳分布于绕卷直径较大的一侧，所述极耳绕卷的圈数不小于5圈。
7.根据权利要求1或2所述的一种钠离子电池的极耳固定结构，其特征在于：所述主体的截面为矩形结构。
8.根据权利要求1或2所述的一种钠离子电池的极耳固定结构，其特征在于：所述主体的截面为上大下小的梯形结构。
9.一种钠离子电池，其特征在于：包括权利要求1-8任一所述的钠离子电池的极耳固定结构。
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