一种电池隔圈、电芯保护结构及动力电池制造技术

本实用新型专利技术提供了一种电池隔圈，呈倒“凸”字形，包括位于中心的用于夹持电池的极耳、引出电流的电流引出区和位于电流引出区两端的用于注液、透气的透气区，电流引出区包括若干“U”形横梁，若干“U”形横梁间相互平行；透气区为平板状隔圈板，隔圈板上布有贯穿隔圈板的通气孔；U”形横梁的两端分别与两端的隔圈板连接。同时提供了含有此种电池隔圈的电芯保护结构和动力电池。电池隔圈，呈倒“凸”字形，在隔圈下方两边预留有足够的空间，与卷绕极耳相适应，当极耳与隔圈装配过程中不会对极耳边角造成阻碍，保护卷绕极耳的圆角避免损伤，易于装配。本实用新型专利技术也进一步降低了电池的重量。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及动力电池
，更具体地说，是涉及一种电池隔圈、具有该电池隔圈的电芯保护结构以及动力电池。
技术介绍
在石油等不可再生资源日渐枯竭，环境污染越发严重的背景下，人们对新能源汽车所寄予很大的期望。而动力电池则是新能源汽车的心脏，由于汽车具有较高的机动性，其在使用过程中会经常发生振动、撞击等现象，这就对动力电池的安全性和可靠性提出了极高的要求，同时，电池一般作为移动能源供应设备，对其体积和重量也有较高的要求。在现有技术中，动力电池通常包括正极、负极、由多层柔性体叠合而成的电芯、电解液、电池盖板以及电池壳等，在电芯与电池盖板间还设有隔圈。动力电池的容量高，体积大，其内部的电芯也具有体积大的特点。同时由于电芯是由多层柔性体叠合而成的，其在周转过程容易受到损伤；对于包含多个电芯的电池，电芯之间的组合定位也存在困难.为解决这些问题，专利CN201430167Y公开了一种电池隔圈(如图8)及电芯保护结构，电池隔圈设有与电芯上端中部吻合的极耳通过区以及位于极耳通过区两侧的电芯圆角容纳区，其中，电芯圆角容纳区为由隔圈边缘与极耳通过区及隔圈上表面围合而成的槽状结构，极耳通过区包括至少一个贯穿隔圈的极耳孔。电芯保护结构，呈框架形状，包括上、下两个如上电池隔圈以及与电池隔圈固定连接的两个侧板。此结构能够在电池装配过程中，特别是将电池壳套设于电芯上时，减少电芯与电池壳壁之间的摩擦，避免给电芯带来伤害；同时防止在电池使用过程中，汽车的振动、颠簸使电芯在电池壳内产生窜动，避免集流体破损，隔膜打皱，极片掉料，焊点的冲击等。现有采用的结构较优的电芯结构一般为极片在宽度方向含有敷料区和未敷料区，将正、负极片的敷料区相对夹持隔膜卷绕形成电芯，同时未辅料区也会卷绕，在电芯的端部形成卷绕极耳，能引出大电流，后将卷绕极耳的中间部分压合，便于与电极端子焊接引出电流，极耳在电池装配中一般穿过隔圈，通过隔圈隔离多个极耳组和固定极耳。而现有电池隔圈包括如上所述的电池隔圈，隔圈板都较厚或含有隔圈边缘，卷绕极耳都处于隔圈板内部结构中，即处于隔圈的极耳槽中或处于由隔圈边缘与极耳通过区及隔圈上表面围合而成的槽状结构的电芯圆角容纳区中，而卷绕极耳两侧均为圆弧，极易被破坏，易造成极耳打皱，出现电池的短路等安全隐患，同时在电芯装配时，此种极耳穿入隔圈也困难，极耳边缘易受折损，降低了生产效率，同时也会在操作时在卷绕极耳边缘与隔圈板边缘间存在一定的空隙，不仅不利于极耳的固定，极耳易晃动造成短路，而且占用电池组内部空间。
技术实现思路
本技术为了解决现有电池隔圈在与卷绕极耳装配时易破坏极耳边角，造成电池短路；装配工艺效率低等缺点，提供一种防振动短路、极耳两侧不易被破坏、易装配的隔圈，其在满足绝缘要求的同时可对电芯上部及极耳实现很好的保护，也降低电池重量。一种电池隔圈，呈倒“凸”字形，包括位于中心的用于夹持电池的极耳、引出电流的电流引出区和位于电流引出区两端的用于注液、透气的透气区。电流引出区包括若干“U” 形横梁，其中，若干“U”形横梁间相互平行；透气区为平板状隔圈板，其中，隔圈板上布有贯穿隔圈板的通气孔；“U”形横梁的两端分别与两端的隔圈板连接。本技术所述的呈倒“凸”字形电池隔圈，是指隔圈板较薄，中间连接的若干“U” 形横梁为凸出的部分用于夹持极耳，隔圈板为平板状，无明显边缘，卷绕极耳均处于隔圈板下即非处于隔圈板内部，由于隔圈板较薄和隔圈板无明显边缘，在隔圈的下方两边预留有足够的空间，即卷绕极耳的圆弧边缘附近无障碍物，当极耳与隔圈装配过程中不会对极耳边角造成阻碍，保护卷绕极耳的圆角避免损伤，易于装配。进一步优选，“U”形横梁的厚度从底到上呈渐变增加，使“U”形横梁与电池的电芯接触的面与电池的电芯厚度渐变的边缘相配合。进一步优选，“U”形横梁的底面圆滑过渡。进一步优选，“U”形横梁与隔圈板连接的相连处还设有加强肋。进一步优选，隔圈板的边缘下方设有若干增强隔圈机械强度的加固台。 进一步优选，电流弓丨出区两侧还分别设有挡板，其中，挡板与“U”形横梁平行，挡板与电流引出区两端的隔圈板连接，呈“凸”字形。挡板与“U”形横梁间的距离没有特别限制， 可以与电流引出区中最外侧的“U”形横梁结合在一起，对最外侧的“U”形横梁进行保护，也可以与最外侧的“U”形横梁间有一定的距离，形成空间也可以用于夹持极耳。挡板对电芯圆角也存在让位，防止挤压电芯圆角。进一步优选，“U”形横梁的长度为电芯宽度的10% 90%。本技术同时提供了一种防振动短路的电芯保护结构，呈框架形状，其中，框架包括上、下两个上述电池隔圈以及与电池隔圈固定连接的两个侧板。进一步优选，电池隔圈上设有至少一个卡扣，所述侧板对应位置设有与所述卡扣吻合的卡孔，所述电池隔圈与所述侧板通过所述卡扣和所述卡孔连接。进一步优选，侧板的四端角处分别设有向电池的电芯方向延伸的导向板，导向板与电流引出区的最外侧的“U”形横梁和/或电流引出区外的挡板扣合，扣合优选为卡扣连接。其中，优选卡扣连接处可以采用热熔焊、激光焊和超声波焊的方式实现焊接，以增加了连接的稳定性和可靠性。进一步优选，导向板的端部设有导向圆角。进一步优选，导向板与侧板的连接为平滑连接，连接处形成与电池的电芯圆弧面相配合的弧面，优选为圆角。优选在侧板的两高边侧其他部分沿电芯方向均延伸出与电池的电芯圆弧面相配合的定位弧面，实现对电芯的保护。进一步优选，隔圈的周边下表面设有与侧板相配合的卡槽，便于牢固装配。与现有技术相比，本技术的电池隔圈具有以下优点电池隔圈，呈倒“凸”字形，在隔圈下方两边预留有足够的空间，与卷绕极耳相适应，当极耳与隔圈装配过程中不会对极耳边角造成阻碍，保护卷绕极耳的圆角避免损伤，易于装配；同时“U”形横梁形成的上空间也为盖板引出片、焊接过渡片提供足够的空间，便于其他部件与极耳的连接，引出电流；而且相互平行的“U”形横梁间实现对极耳压合部位的固定，防止电芯晃动，稳定引出电流。本技术也进一步降低了电池的重量。进一步优选，“U”形横梁的厚度从底到上呈渐变增加，使“U”形横梁与电池的电芯接触的面与电池的电芯厚度渐变的边缘相配合，便于卷绕极耳的装配，极耳穿入电流引出区更快，而且与极耳适配，对极耳无损伤，而且对极耳固定更好，给电芯提供了很好的定位基准，减少了电芯的窜动，并降低了振动等对电芯的影响。进一步优选“U”形横梁的底面圆滑过渡，优选为圆弧面，进一步优化极耳装配，防止隔圈对电芯的损伤。进一步优选，“U”形横梁与隔圈板连接的相连处还设有加强肋，增强隔圈强度。进一步优选，隔圈板的边缘下方设有若干增强隔圈机械强度的加固台。本技术同时提供了一种抗振易制备的动力电池，包括至少一个电芯，和上述电芯保护结构，其中，至少一个电芯位于上述电芯保护结构内。本技术的电芯保护结构，将电芯保护在电芯保护结构中，在电芯套壳时，以此为支撑骨架，改善了电芯的受力方式，减小了套壳时外力对电芯的影响。此种电芯保护结构的装配方向与电芯方向一致，不会对电芯圆弧造成损害，装配容易也可较紧凑，不仅可以固定电芯，防止电芯晃动，而且能节约电池组内部空间，同时电芯保护结构能很好的支撑电芯对电芯进行保护。同时电芯的隔膜边缘保护在电芯保护结构里，套壳时隔膜沿套壳方向折皱的风险降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电池隔圈，其特征在于：所述电池隔圈呈倒“凸”字形，包括位于中心的用于夹持电池的极耳、引出电流的电流引出区和位于电流引出区两端的用于注液、透气的透气区；所述电流引出区包括若干“Ｕ”形横梁，所述若干“Ｕ”形横梁间相互平行；所述透气区为平板状隔圈板，所述隔圈板上布有贯穿隔圈板的通气孔；所述“Ｕ”形横梁的两端分别与两端的隔圈板连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：蒋露霞，朱建华，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94