一种锂离子电池装配结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种锂离子电池装配结构，用于解决锂离子电池在使用过程中因多次充放电循环作用，导致正负极极片隔膜间出现接触不紧密而逐渐松散问题。技术方案是：它包括壳体和安装在壳体内的极群电芯，特别之处是：所述装配结构设有弹力支撑板，弹力支撑板设置在壳体内、位于壳体大面与极群电芯之间，或位于各极群电芯组之间。在弹力支撑板作用下，极片与隔膜的接触更加平坦紧密，使电池在充放电过程中，反应均匀，极群组不会松散，不产生死区，抵减极片膨胀，有效抑制电池壳体鼓胀变形；此外，吸液材料层能够增强锂离子电池保液性能，可增加电池电解液的灌注量而不会自由流动、使电解液充溢于极群电芯，有效延长电池使用寿命并提高电池的安全性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种蓄电池，特别是可以防止因锂离子电池壳体变形而导致电池性能下降的锂离子电池装配结构，属蓄电池

技术介绍
锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电率小、绿色环保等优点，已经在便携式电子产品领域得到了广泛的应用，随着锂离子动力电池技术的发展日益成熟，其应用范围越来越广泛，电动车辆、UPS、储能电站等行业对锂离子动力电池的需求也在逐渐增加。大容量方形电池主要有卷绕、Z型叠片和隔膜包封叠片三种结构，其中方形电池隔膜包封叠片结构因其具备操作简单、叠片质量容易控制等优势，而成为200Ah以上大容量锂离子电池主选模式。由于大容量方形锂离子电池叠片数量多、极群电芯较厚，其内部可能存在微量气体，影响极片与隔膜间的接触紧密性，另外，电池在充放电循环过程中，极片会反复膨胀，极片膨胀力作用于壳体，使壳体鼓胀变形，壳体的主平面愈大，壳壁变形愈严重；极群电芯的松紧度发生变化，正负极片与隔膜间的接触逐渐松散而且不均匀，甚至会出现死区，从而影响了电池内部离子的运动，导致电池内阻增大等问题，使电池的循环寿命降低和安全性能下降；另外，锂离子电池在循环使用过程中，电解液会逐渐变少，从而影响锂离子在电池中的传递，电池的循环性能将会逐渐变差。
技术实现思路
本技术用于解决上述已有技术之缺陷，提供一种可以防止因多次充放电循环作用，导致正负极极片隔 膜间出现接触不紧密而逐渐松散的锂离子电池装配结构。本技术所称问题是通过以下技术方案解决的一种锂离子电池装配结构，它包括壳体和安装在壳体内的极群电芯，特别之处是所述装配结构还设有弹力支撑板，弹力支撑板设置在壳体内、位于壳体大面与极群电芯之间或位于各极群电芯组之间。上述锂离子电池装配结构，所述弹力支撑板由波浪形金属支撑板和吸液材料层组成，所述波浪形金属支撑板上均布形透液孔，所述波浪形金属支撑板的波峰与波谷之间嵌装吸液材料层。上述锂离子电池装配结构，所述弹力支撑板包括金属薄板和与金属薄板固合的吸液材料层，金属薄板上均布透液孔，所述吸液材料复合层上设有弹簧安装孔，弹簧安装在弹簧安装孔内且与金属薄板固连。上述锂离子电池装配结构，所述弹力支撑板的金属薄板位于吸液材料层的一侧或两侧，其中，两侧均设置金属薄板的弹力支撑板置放在各极群电芯组之间；一侧设置金属薄板的弹力支撑板置放在壳体大面与极群电芯之间，其吸液材料层与壳体的内壁触接。上述锂离子电池装配结构，所述弹力支撑板为矩形，其外廓尺寸与极群电芯的外廓尺寸匹配，弹力支撑板的厚度为2-10毫米，所述波浪形金属支撑板或金属薄板厚度为O.2-1毫米。本技术针对大容量方形叠片结构锂离子电池因多次充放电循环作用，导致正负极极片隔膜间出现接触不紧密而逐渐松散的问题进行了改进，在锂离子电池壳体内增设能够给极群电芯持续提供支撑作用的弹力支撑板。在弹力支撑板作用下，极片与隔膜的接触更加平坦紧密，使电池在充放电过程中，反应均匀，极群组不会松散，不会产生死区，抵减极片膨胀，有效抑制电池壳体鼓胀变形，解决了因电池多次循环极群逐渐松散造成的电池内阻增加的问题；此外，所述的弹力支撑板设置的吸液材料层能够增强锂离子电池保液性能，可增加电解液灌注量而不会自由流动，使电解液充溢于极群电芯，浸润更透彻，从而有效延长电池的使用寿命并提高电池的安全性。以下结合附图对本专利技术作进一步说明。附图说明图1是本技术结构示意图；图2是弹力支撑板示意图；图3是图2的A-A剖视图；图4是波浪形金属支撑板示意图；图5是本技术另一实施方案示意图；图6是弹力支撑板另一实施方案示意图；图7是图6的B-B剖视图；图8是图6的后视图；图9是两侧均设置金 属薄板的弹力支撑板示意图；图10是图9的C-C剖视图；图11是图9的后视图。图中各标号清单为1、壳体，2.极群电芯，3.弹力支撑板，4.波浪形金属支撑板，5、吸液材料层，6、透液孔，7、弹簧安装孔，8、波形弹簧，9、金属薄板。具体实施方式参看图1、图5，本技术包括壳体I和安装在壳体内的极群电芯2，为解决锂离子电池在使用过程中因多次充放电循环作用，导致正负极极片隔膜间出现接触不紧密而逐渐松散的问题，本技术增设了弹力支撑板3，弹力支撑板设置在壳体I内，位于壳体大面与极群电芯2之间，对于厚度大于65_的大容量方形锂离子电池，可能装有多个电芯极群组，还可将弹力支撑板装在多个电芯极群组中间，用来支撑正负极片隔膜间的紧密贴合，同时还能起到散热的功效。参看图1- 4，本技术的第一实施方案所述弹力支撑板由波浪形金属支撑板4和吸液材料层5组成，波浪形金属支撑板的波峰与波谷之间嵌装吸液材料层。所述金属支撑板上均布多个圆形透液孔6。波浪形金属支撑板4具有良好的弹性，它由耐电解液的金属材料制成，如不锈钢、镀镍弹簧钢等材料。吸液材料层5为耐电解液的吸液量高的超细纤维棉制成，如聚丙烯超细纤维无纺棉等。波浪形金属支撑板上设置的圆形透液孔6，可以使吸液材料层中存储的电解液通过该孔向正负极极片和隔膜中扩散。参看图5-8，本技术的另一实施方案所述弹力支撑板包括金属薄板9和与金属薄板固合的吸液材料层5，金属薄板上均布多个圆形透液孔6，在吸液材料复合层上设置弹簧安装孔7，弹簧8即安装在弹簧安装孔内且与金属薄板固连，考虑到弹力支撑板的整体厚度及弹簧的弹性力，所述弹簧优选波形弹簧。上述金属薄板和弹簧由耐电解液的金属材料制成，如不锈钢、镀镍弹簧钢等材料。金属薄板可以位于吸液材料层5的一侧(如图7所示)或两侧(如图9-11所示)，其中，两侧均设置金属薄板的弹力支撑板适用于厚度大于65_的大容量方形锂离子电池，它置放在各极群电芯组之间；一侧设置金属薄板的弹力支撑板置放在壳体I大面与极群电芯2之间，其吸液材料层5与壳体I的内壁触接(如图5所示)。无论弹力支撑板3采用上述哪种结构，其外廓尺寸与极群电芯2的外廓尺寸匹配，弹力支撑板的厚度为2-10 毫米，波浪形金属支撑板4或金属薄板9的厚度为O. 2-1毫米。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池装配结构，它包括壳体和安装在壳体内的极群电芯，其特征在于：所述装配结构设有弹力支撑板（3），弹力支撑板设置在壳体（1）内、位于壳体大面与极群电芯（2）之间或位于各极群电芯组之间。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池装配结构，它包括壳体和安装在壳体内的极群电芯，其特征在于所述装配结构设有弹力支撑板(3)，弹力支撑板设置在壳体(I)内、位于壳体大面与极群电芯(2)之间或位于各极群电芯组之间。2.根据权利要求1所述的锂离子电池装配结构，其特征在于所述弹力支撑板(3)由波浪形金属支撑板(4)和吸液材料层(5)组成，所述波浪形金属支撑板上均布透液孔(6)，所述波浪形金属支撑板的波峰与波谷之间嵌装吸液材料层。3.根据权利要求1所述的锂离子电池装配结构，其特征在于所述弹力支撑板包括金属薄板(9)和与金属薄板固合的吸液材料层(5)，金属薄板上均布透液孔(6)，所述吸液...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐瑾，渠磊，李想，
申请(专利权)人：风帆股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：