CN220895570U - 卷芯中心针及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种卷芯中心针及电池，其中卷芯中心针包括圆柱形的支杆和多个支撑肋板，支柱的外侧壁沿周向等角度设置有多个支撑肋板，支撑肋板用于抵在卷芯的中心孔内侧壁上，相邻两个支撑肋板之间形成有避让空间。本实用新型的中心针通过支撑肋板抵在卷芯中心孔的内侧壁上，以防止卷芯向内发生塌陷变形，同时相邻两个支撑肋板之间形成的避让空间能够供电解液流通，以减少阻挡电解液流通，有助于卷芯浸润吸收电解液，而且支撑肋板与卷芯的中心孔内侧壁的接触面积更小，能够增大卷芯的中心孔内侧壁与电解液的接触面积，以尽可能减小中心针影响卷芯吸收电解液，从而保证卷芯的使用性能。

Description

卷芯中心针及电池

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种卷芯中心针及电池。

背景技术

圆柱型电池通常包括外壳和设置在外壳内的卷芯，其中，卷芯是由正极片、隔膜和负极片卷绕而成。然而，卷绕而成的卷芯内部会形成有中空结构，在电池循环使用过程中，由于中空结构的存在，卷芯膨胀容易导致其向自身内部发生塌陷变形，甚至发生断裂，影响电池的使用寿命。

目前，卷芯的中空结构内通常设置有圆柱形的中心针，以支撑卷芯发，防止卷芯向内塌陷变形。现有技术存在以下缺陷：圆柱形结构的中心针是贴合在卷芯中空结构的内侧壁，这容易阻挡到电解液的流通，影响卷芯吸收电解液。

实用新型内容

本实用新型实施例的一个目的在于：提供一种卷芯中心针，其结构简单，能够对卷芯内部进行支撑，同时有助于卷芯吸收电解液。

本实用新型实施例的另一个目的在于：提供一种电池，其结构简单，卷芯稳定不易塌陷变形，且吸液效果好。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种卷芯中心针，包括支杆和多个支撑肋板，所述支杆呈圆柱形，所述支杆的外侧壁沿自身周向等角度设置有多个所述支撑肋板，所述支撑肋板用于抵在卷芯的中心孔内侧壁上，相邻两个所述支撑肋板之间形成有用于供电解液流通的避让空间。

作为卷芯中心针的一种优选方案，所有所述支撑肋板均可沿所述支杆的径向伸缩设置于所述支杆上。

作为卷芯中心针的一种优选方案，所述支杆的内部设置有安装腔，所述的卷芯中心针还包括伸缩结构，所述伸缩结构设置在所述安装腔内；

所述伸缩结构包括连接杆，所述连接杆沿自身周向等间隔设置有多个弹性件，所述支杆的外侧壁对应所述支撑肋板的位置设置有多个开口，所述支撑肋板的一端与所述弹性件一一连接，另一端穿过所述开口伸至所述支杆外侧，所述弹性件驱使所述支撑肋板具有抵在所述卷芯的中心孔内侧壁上的运动趋势。

作为卷芯中心针的一种优选方案，所述支杆内设置有限位件，所述限位件包括多个沿所述连接杆周向等角度排布的支撑部，所述支撑部设置有与所述开口连通的限位通槽，所述限位通槽的长度沿所述支撑肋板的移动方向延伸，至少部分所述支撑肋板滑动设置在所述限位通槽内。

作为卷芯中心针的一种优选方案，所述支撑部具有相对的第一端和第二端，所述限位通槽贯穿所述第一端和所述第二端，所有所述支撑部的第一端均相连通，以使所述限位件内部形成有安装空间，所有所述支撑部的第二端抵在所述支杆的内侧壁并与所述开口连通，所述伸缩结构设置在所述安装空间内并与所述支撑肋板连接。

作为卷芯中心针的一种优选方案，所述限位通槽的槽壁邻近于所述第二端的位置设置有第一限位部，所述支撑肋板上设置有与所述第一限位部配合的第二限位部，以防止所述支撑肋板脱出所述限位通槽。

作为卷芯中心针的一种优选方案，所述支杆外侧壁和所述支撑肋板的外侧壁上均设置有多个导气槽，所述导气槽沿所述卷芯中心针的长度方向延伸。

作为卷芯中心针的一种优选方案，所述支杆的外侧壁上和/或所述支撑肋板上贯穿设置有多个通孔，所有所述避让空间通过所述通孔连通，以供所述电解液流通。

作为卷芯中心针的一种优选方案，所述通孔的孔径为1mm～3mm。

第二方面，提供一种电池，包括外壳、设置在外壳内的卷芯和以上所述的卷芯中心针，所述卷芯中心针插设在所述卷芯的中心孔内。

本实用新型的有益效果为：在中心针插设在卷芯的中心孔内时，所有支撑肋板能够沿周向均匀地抵在卷芯中心孔的内侧壁上，相邻两个支撑肋板与卷芯的中心孔内壁形成近似于三角形的扇形结构，以稳定地支撑卷芯；同时相邻两个支撑肋板之间形成的避让空间能够供电解液流通，以减少阻挡电解液流通，有助于卷芯浸润吸收电解液，而且支撑肋板与卷芯的中心孔内侧壁的接触面积更小，能够增大卷芯的中心孔内侧壁与电解液的接触面积，以尽可能减小中心针影响卷芯吸收电解液，从而保证卷芯的使用性能。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例卷芯中心针的立体视图。

图2为本实用新型实施例卷芯中心针支撑时的剖视图。

图3为本实用新型实施例卷芯中心针收缩时的剖视图。

图4为图2的A处放大图。

图中：

100、卷芯；101、中心孔；

1、支杆；11、安装腔；12、开口；2、支撑肋板；3、避让空间；4、伸缩结构；41、连接杆；42、弹性件；5、限位件；51、支撑部；511、限位通槽；6、第一限位部；7、第二限位部；8、导气槽；9、通孔。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

圆柱型电池通常包括外壳和设置在外壳内的卷芯，其中卷芯是由正极片、隔膜和负极片层叠卷绕而成。然而，卷绕而成的卷芯内部会形成有中心孔结构，在电池循环使用过程中，由于中心孔的存在，卷芯膨胀容易导致其向自身内部发生塌陷变形。因此，现有的圆柱型电池会在卷芯的中空孔内设置中心针，以支撑卷芯，防止卷芯内部发生塌陷变形。但是插设在卷芯中心孔内的中心针容易阻挡到电解液的流通，从而影响卷芯吸收电解液。

为此，如图1至图3所示，本实用新型提供的一种卷芯中心针，包括支杆1和多个支撑肋板2，支杆1呈圆柱形，支杆1的外侧壁沿自身周向等角度设置有多个支撑肋板2，支撑肋板2用于抵在卷芯100的中心孔101内侧壁上，以支撑卷芯100，防止卷芯100向内塌陷变形，相邻两个支撑肋板2之间形成有用于供电解液流通的避让空间3。

当卷芯中心针插设在卷芯100的中心孔101内时，所有支撑肋板2能够沿周向均匀地抵在卷芯100的中心孔101内侧壁上，相邻两个支撑肋板2与卷芯100的中心孔101内壁形成近似于三角形的扇形结构，能够稳定地支撑卷芯100，同时相邻两个支撑肋板2之间形成的避让空间3能够供电解液流通，以减少阻挡电解液流通，有助于卷芯100浸润吸收电解液，同时也能够在电池发生异常需要泄压时供气体排出，而且支撑肋板2与卷芯100的中心孔101内侧壁的接触面积更小，能够增大卷芯100的中心孔101内侧壁与电解液的接触面积，以尽可能减小卷芯中心针影响卷芯100吸收电解液，从而保证卷芯100的使用性能。

需要说明的是，支撑肋板2的数量可以为两个或两个以上，此处不具体限定支撑肋板2的数量。

进一步地，参照图1，支杆1的外侧壁和/或支撑肋板2贯穿设置有多个通孔9，在本实施例中，支杆1的外侧壁上和支撑肋板2上均贯穿设置有多个通孔9。通孔9能够连通所有避让空间3，以供电解液在所有避让空间3内流通，以促进卷芯100浸润吸收电解液。

可选的，通孔9的直径为1mm～3mm，例如通孔9的直径可为1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm等。如果通孔9的直径过大，则会降低卷芯中心针的强度，而通孔9的直径过会影响电解液的流通效率，此设计能够在尽可能避免影响卷芯中心针强度的情况下，尽可能地提高电解液的流通效率。

可选的，参照图1，支杆1外侧壁和支撑肋板2的外侧壁均设置有导气槽8，导气槽8沿中心针的长度方向延伸，即支杆1和支撑肋板2的长度方向相同，支杆1上的导气槽8沿支杆1的长度方向延伸并贯穿支杆1长度方向的两端，支撑肋板2的导气槽8沿支撑肋板2的长度方向延伸并贯穿支杆1长度方向的两端。在电池需要排气泄压时，导气槽8能够将气体快速导向至卷芯100外部，以提高排气泄压效率。

可选的，所有支撑肋板2均可沿支杆1的径向伸缩设置于支杆1上，以调整卷芯中心针的支撑外径，使卷芯中心针适用于不同直径的卷芯100中心孔101。

示例的，如图2和图3所示，支杆1的内部设置有安装腔11，卷芯中心针还包括伸缩结构4，伸缩结构4设置在安装腔11内。具体地，伸缩结构4包括圆柱形的连接杆41，连接杆41的中心轴线与支杆1的中心轴线重合，连接杆41沿自身周向等角度设置有多个弹性件42，支杆1的外侧壁对应支撑肋板2的位置设置有多个开口12，弹性件42、开口12和支撑肋板2的数量相同，所有支撑肋板2的一端均位于支杆1内并与弹性件42一一连接，另一端能够分别穿过开口12伸至支杆1外侧，弹性件42驱使支撑肋板2具有抵在卷芯100的中心孔101内侧壁上的运动趋势，以实现支撑肋板2可伸缩设置于支杆1。

在需要将卷芯中心针插设到卷芯100的中心孔101内时，可压缩支撑肋板2朝向安装腔11内移动，以减小卷芯中心针的支撑外径，方便卷芯中心针整体插入到中心孔101内，在插入到中心孔101后，支撑肋板2在弹性件42的作用下能够自动朝向支杆1外部移动，以抵在卷芯100的中心孔101内侧壁上，从而实现卷芯中心针的安装。

进一步地，安装腔11内还设置有限位件5，限位件5包括多个沿支杆1周向等角度排布的支撑部51，支撑部51的数量与开口12的数量相同，每个支撑部51均设置有与开口12连通的限位通槽511，限位通槽511的长度沿支撑肋板2的移动方向延伸，支撑肋板2滑动设置在限位通槽511内，至少部分弹性件42位于限位通槽511内并与支撑肋板2的一端连接，弹性件42能够驱使支撑肋板2在限位滑槽内移动，以使支撑肋板2的另一端滑出限位通孔9并穿过开口12移动至支杆1外侧。限位件5通过设置限位通槽511，能够对支撑肋板2进行移动导向，以防止支撑肋板2发生偏移而卡在支杆1内部，保证支撑肋板2能够顺利伸到支杆1外侧。

更进一步地，每个支撑部51均具有相对的第一端和第二端，限位通槽511的长度方向与第一端和第二端的相对方向相同，限位通槽511贯穿第一端和第二端，所有支撑部51的第一端均相连通，所有支撑部51的第二端与支杆1的内侧壁连接，并与一一开口12连通。此设计将所有支撑部51的第一端相连接并组成一体的限位件5，能够使支撑部51相互作用以支撑支杆1的内侧壁上，以提高支杆1的强度；而且所有支撑部51的限位通槽511相连通，以使限位件5内部形成有安装空间，伸缩结构4设置在安装空间内并与支撑肋板2连接。

其中，所有支撑部51的第一端的连接处中心轴线为限位件5的中心轴线，连接杆41设置在限位件5的中心轴线处，且连接杆41的中心轴线与限位件5的中心轴线重合，所有弹性件42沿连接杆41的周向等角度排布，每个弹性件42远离连接杆41的一端分别伸至一个限位通槽511内与支撑肋板2连接。

优选的，参照图4，限位通槽511的槽壁邻近于第二端的位置处设置有第一限位部6，支撑肋板2上设置有与第一限位部6卡接配合的第二限位部7。示例的，第一限位部6为第一凸起，第一凸起朝向限位通槽511的中心凸出，第二限位部7为第二凸起，支撑肋板2与弹性件42连接的一端外侧壁凸出设置有第二凸起，在支撑肋板2移动至极限位置，第二凸起能够抵在第一凸起上，以限制支撑肋板2移动，防止支撑肋板2脱出限位通槽511。

示例的，限位件5将支杆1内部分隔成多个流通空间，限位件5上贯穿设置有引流孔，所有流通空间通过引流孔相连通，且流通空间通过支杆1上的通孔9也能与避让空间3流通，以使电解液能够在卷芯中心针内部和外部流流通，以浸润卷芯100。

示例的，支杆1的内侧壁和外侧壁均设置有导气槽8，限位件5的外侧壁也可设置导气槽8，以提高导气效果。

本实用新型还提供一种电池，包括外壳、设置在外壳内的圆柱形的卷芯100和以上任一实施例所述的卷芯中心针，卷芯中心针插设在卷芯100的中心孔101内。本实用新型的电池通过卷芯中心针避免了卷芯100向内发生塌陷变形，同时卷芯中心针能够尽可能减小对卷芯100吸收电解液的影响，从而提高了电池的使用性能和使用寿命。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卷芯中心针，其特征在于，包括支杆和多个支撑肋板，所述支杆呈圆柱形，所述支杆的外侧壁沿自身周向等角度设置有多个所述支撑肋板，所述支撑肋板用于抵在卷芯的中心孔内侧壁上，相邻两个所述支撑肋板之间形成有用于供电解液流通的避让空间。

2.根据权利要求1所述的卷芯中心针，其特征在于，所有所述支撑肋板均可沿所述支杆的径向伸缩设置于所述支杆上。

3.根据权利要求2所述的卷芯中心针，其特征在于，所述支杆的内部设置有安装腔，所述的卷芯中心针还包括伸缩结构，所述伸缩结构设置在所述安装腔内；

所述伸缩结构包括连接杆，所述连接杆沿自身周向等间隔设置有多个弹性件，所述支杆的外侧壁对应所述支撑肋板的位置设置有多个开口，所述支撑肋板的一端与所述弹性件一一连接，另一端穿过所述开口伸至所述支杆外侧，所述弹性件驱使所述支撑肋板具有抵在所述卷芯的中心孔内侧壁上的运动趋势。

4.根据权利要求3所述的卷芯中心针，其特征在于，所述安装腔内设置有限位件，所述限位件包括多个沿所述连接杆周向等角度排布的支撑部，所述支撑部设置有与所述开口连通的限位通槽，所述限位通槽的长度沿所述支撑肋板的移动方向延伸，至少部分所述支撑肋板滑动设置在所述限位通槽内。

5.根据权利要求4所述的卷芯中心针，其特征在于，所述支撑部具有相对的第一端和第二端，所述限位通槽贯穿所述第一端和所述第二端，所有所述支撑部的第一端均相连通，以使所述限位件内部形成有安装空间，所有所述支撑部的第二端抵在所述支杆的内侧壁并与所述开口连通，所述伸缩结构设置在所述安装空间内并与所述支撑肋板连接。

6.根据权利要求5所述的卷芯中心针，其特征在于，所述限位通槽的槽壁邻近于所述第二端的位置设置有第一限位部，所述支撑肋板上设置有与所述第一限位部配合的第二限位部，以防止所述支撑肋板脱出所述限位通槽。

7.根据权利要求1至6任一项所述的卷芯中心针，其特征在于，所述支杆外侧壁和所述支撑肋板的外侧壁上均设置有多个导气槽，所述导气槽沿所述卷芯中心针的长度方向延伸。

8.根据权利要求1至6任一项所述的卷芯中心针，其特征在于，所述支杆的外侧壁上和/或所述支撑肋板上贯穿设置有多个通孔，所有所述避让空间通过所述通孔连通，以供所述电解液流通。

9.根据权利要求8所述的卷芯中心针，其特征在于，所述通孔的孔径为1mm～3mm。

10.一种电池，包括外壳和设置在所述外壳内的卷芯，其特征在于，还包括如权利要求1至9任一项所述的卷芯中心针，所述卷芯中心针插设在所述卷芯的中心孔内。