一種電芯極片組固定架及具有該電芯極片組固定架的電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電芯極片組固定架及具有該電芯極片組固定架的電池。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于采用疊片工藝制造的大容量矩形鋰離子動(dòng)力電池極片組，其極片數(shù)量較多，以一片正極、一片負(fù)極、兩層隔膜作為一層計(jì)算，100層以上才能容量達(dá)標(biāo)。因電芯極片組層數(shù)較多，在進(jìn)行電芯極片組從疊片機(jī)上取下、電芯極片組進(jìn)入電池殼體、電芯極耳與接線端子鉚接、焊接或螺栓連接等一系列電池制造的組裝操作過程中，電芯極片組的移動(dòng)和裝配動(dòng)作極易導(dǎo)致電芯極片之間發(fā)生錯(cuò)位情況。即使是在全自動(dòng)疊片機(jī)上疊片，也面臨著每組電芯極片在允許誤差范圍內(nèi)對(duì)齊的問題。另外，電池在充放電過程中，其內(nèi)部電芯極片組的厚度會(huì)因晶格膨脹而增加數(shù)毫米以上，導(dǎo)致電池殼體受擠壓變形。這將嚴(yán)重影響電池的生產(chǎn)一致性，降低成組動(dòng)力電池的使用性能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種電芯極片組固定架及具有該電芯極片組固定架的電池。所述電芯極片組固定架可以保證被緊固的電芯極片在生產(chǎn)組裝的過程中不會(huì)發(fā)生錯(cuò)位。具有所述電芯極片組固定架的電池既能保持內(nèi)部電芯極片組處于壓緊狀態(tài)，防止電芯極片間距增大，減小電池內(nèi)阻，又能防止電池殼體變形膨脹，獲得優(yōu)異的電池性能。另外，本實(shí)用新型也提高了電池組裝精度和生產(chǎn)效率，保證了電池的生產(chǎn)一致性，進(jìn)而獲得品質(zhì)優(yōu)異、高性價(jià)比的成組動(dòng)力電池。還可以保證不同品種的動(dòng)力電池具備高效的組裝工藝和優(yōu)異的電化學(xué)性能。
[0004]本實(shí)用新型技術(shù)方案如下:
[0005]一種電芯極片組固定架，所述電芯極片組固定架包括底板和上蓋，其特征在于，所述底板下表面和所述上蓋上表面設(shè)置有彈性片；所述底板下表面和所述上蓋的上表面還設(shè)置有加強(qiáng)筋，如圖1、圖2、圖3、圖6和圖7所示。所述電芯極片組固定架保證所述電芯極片組被適當(dāng)?shù)耐饬A緊，并使所述電芯極片組固定架進(jìn)行電池入殼操作和極耳連接操作時(shí)，被緊固的所述電芯極片組不會(huì)發(fā)生錯(cuò)位。
[0006]所述上蓋上表面和地板下表面設(shè)置的若干所述彈性片，處在所述固定架外表面與所述電池殼內(nèi)表面之間，靠彈性脹緊，以保證所述電芯極片組固定架在所述電池殼體內(nèi)的相對(duì)固定。所述彈性片在保持所述電芯極片組固定架脹緊的前提下還具有一定的壓縮余量，這樣在電池充放電過程中，可以消除由于電芯內(nèi)部電極材料晶格伸縮導(dǎo)致的所述電芯極片組膨脹，從而既能保持所述電芯極片組處于壓緊狀態(tài)，防止極片間距離增大，減小電池內(nèi)阻，又能防止電池殼體膨脹變形，從而獲得滿意的電池性能。
[0007]優(yōu)選的，所述底板的下表面還設(shè)置有底板凹孔，如圖13所示。所述底板凹孔可以與組裝操作機(jī)械臺(tái)上的突起進(jìn)行配合，用于定位所述底板位置。
[0008]優(yōu)選的，所述上蓋還設(shè)置有抓取插孔，如圖1、圖2、圖3、圖4和圖7所示。所述抓取插孔用于供組裝操作機(jī)械手抓持，機(jī)械手上的插板從料倉(cāng)中直接插入所述上蓋的所述抓取插孔中，在將所述上蓋與所述底板進(jìn)行連接時(shí)可以精準(zhǔn)定位，具有極高的連接精度與效率。優(yōu)選的，所述抓取插孔可以為燕尾槽結(jié)構(gòu)。
[0009]所述底板和所述上蓋的連接方式可以是搭扣連接(見圖1、圖2、圖6和圖7)，也可以是外部夾緊裝置連接(見圖8、圖9、圖10、圖11和圖12)。
[0010]當(dāng)所述底板和所述上蓋通過搭扣連接時(shí)，所述底板四周邊緣處設(shè)置有搭扣鎖孔，可以與所述上蓋上的搭扣掛鉤緊密咬合，所述搭扣掛鉤進(jìn)入所述搭扣鎖孔后自動(dòng)鎖緊，保證所述電芯極片組被適當(dāng)?shù)耐饬A緊，這時(shí)可以從任何方向上拿起所述電芯極片組固定架進(jìn)行電池入殼和極耳連接操作，被緊固的極片不會(huì)發(fā)生錯(cuò)位。如果在特殊情況下電芯極片組短路，可以用特定工具解除所述上蓋與所述底板間的連接，保證所述電芯極片組和所述電芯極片組固定架都可以重新使用。
[0011]優(yōu)選的，所述上蓋設(shè)置有通孔。所述通孔的形狀可以為圓形、方形、多邊形或者其他形狀，如圖1、圖7、圖8和圖12所示。根據(jù)所述電芯極片組的受力以及電解液浸潤(rùn)時(shí)間的要求，可以在所述上蓋上設(shè)計(jì)不同形狀和不同數(shù)量的通孔。
[0012]所述上蓋的極耳引出口既可以設(shè)置在同側(cè)，也可以設(shè)置在異側(cè)，如圖1、圖7、圖8和圖12所示。電池可以在一側(cè)同時(shí)引出正極和負(fù)極極耳，也可以從對(duì)應(yīng)的兩側(cè)分別引出正極和負(fù)極極耳。
[0013]所述底板和所述上蓋的材質(zhì)可以為金屬材料，所述金屬材料為鋁、鋁合金、不銹鋼、鎳。所述底板和所述上蓋的材質(zhì)也可以為非金屬材料，所述非金屬材料為聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯、粉料增強(qiáng)聚丙烯。根據(jù)電池的容量、重量與尺寸要求，可以選擇不同強(qiáng)度的金屬材料或非金屬材料來制備所述電芯極片組固定架。
[0014]一種具有電芯極片組固定架的電池，包括電芯極片組、電池外殼，其特征在于，所述電池還包括前述電芯極片組固定架。
[0015]優(yōu)選的，所述電芯極片組的厚度彡20mm。
[0016]本實(shí)用新型技術(shù)方案，不僅可以保持電池內(nèi)部電芯極片組處于壓緊狀態(tài)，防止電芯極片組在生產(chǎn)組裝的過程中，電芯極片的錯(cuò)位和間距增大，減小了電池內(nèi)阻，而且可以消除由于電池內(nèi)部電極材料晶格伸縮導(dǎo)致的電芯極片組膨脹，防止電池殼體膨脹變形，因此可以保證電池具有優(yōu)異的電化學(xué)性能。另外，本實(shí)用新型也可以保證不同品種的電池具備高效的組裝工藝和生產(chǎn)一致性，提高了電池的組裝精度和生產(chǎn)效率，降低了制造成本。
【附圖說明】
[0017]圖1是實(shí)施例1的電芯極片組固定架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是實(shí)施例1的電芯極片組固定架底板與上蓋裝配的軸視圖；
[0019]圖3是實(shí)施例1的電芯極片組固定架與電芯極片組裝配的軸視圖；
[0020]圖4是實(shí)施例1的電芯極片組固定架底板與上蓋配合的俯視圖；
[0021]圖5是圖4中A-A剖面圖；
[0022]圖6是實(shí)施例1的底板下表面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7是實(shí)施例1的上蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖8是實(shí)施例2的電芯極片組固定架與電芯極片組裝配的軸視圖；
[0025]圖9是實(shí)施例2的底板下表面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖10是實(shí)施例2的底板上表面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖11是實(shí)施例2的外部夾緊裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖12是實(shí)施例2的上蓋的軸視圖；
[0029]圖13是實(shí)施例2的上蓋的俯視圖；
[0030]圖14是實(shí)施例3的電池的裝配圖；
[0031]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0032]10電芯極片組固定架
[0033]11上蓋12底板13電芯極片組
[0034]14彈性片15加強(qiáng)筋16外部夾緊裝置