一种方形锂离子电池电芯支撑结构制造技术

本实用新型专利技术提出了一种方形锂离子电池电芯支撑结构，包括：方壳、卷绕电芯和支撑柱，所述卷绕电芯嵌入安装在方壳内侧，所述方壳内壁包括沿卷绕电芯的周向阵列排布的四个直角内壁，直角内壁的长度方向与卷绕电芯的轴线方向平行，每个直角内壁处均固定安装有一个支撑柱，支撑柱的侧壁包括两个直角面和一个支撑面，两个直角面分别与直角内壁的两壁面贴紧，支撑面与卷绕电芯表面贴紧。本实用新型专利技术的结构简单，能够有效提高方形电池中卷绕电芯的受力均匀度，从而避免卷芯的内部出现褶皱和极组螺旋等异常问题。旋等异常问题。旋等异常问题。

【技术实现步骤摘要】
一种方形锂离子电池电芯支撑结构


[0001]本技术涉及电池
，尤其涉及一种方形锂离子电池电芯支撑结构。

技术介绍

[0002]目前，方形锂离子电池市场应用广泛，方形电池卷芯一般通过卷绕工艺获取，卷绕好的卷芯直接装配于方形壳体之中。
[0003]然而卷芯卷绕过程中，根据卷针结构的不同，一般会存在椭圆柱型卷芯或者截面为长圆形的柱状卷芯，这些卷芯无一例外的，均存在圆弧形的棱边，而这些圆弧形的棱边在嵌入至方壳中后，无法与方壳的内壁贴紧，导致对应的部位缺乏有效支撑，而锂离子电池在充放电的过程中电极材料会发生膨胀，这些缺乏支撑的棱边处相比其他地方更容易出现受力不均的问题，最终会导致卷芯的内部出现褶皱和极组螺旋等异常问题，严重影响电池的性能。
[0004]有鉴于此，如何提高方壳电芯中卷芯的支撑受力均匀性成为本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术提出了一种可以改善内部受力的方形锂离子电池电芯支撑结构。
[0006]本技术的技术方案是这样实现的：本技术提供了一种方形锂离子电池电芯支撑结构，包括：方壳、卷绕电芯和支撑柱，所述卷绕电芯嵌入安装在方壳内侧，所述方壳内壁包括沿卷绕电芯的周向阵列排布的四个直角内壁，直角内壁的长度方向与卷绕电芯的轴线方向平行，每个直角内壁处均固定安装有一个支撑柱，支撑柱的侧壁包括两个直角面和一个支撑面，两个直角面分别与直角内壁的两壁面贴紧，支撑面与卷绕电芯表面贴紧。
[0007]在以上技术方案的基础上，优选的，所述支撑面为外凸的圆弧面，圆弧面的轴线与卷绕电芯的轴线方向平行。
[0008]在以上技术方案的基础上，优选的，外凸的圆弧面的弧度不超过90
°
。
[0009]在以上技术方案的基础上，优选的，所述支撑面为内凹的圆弧面，圆弧面的轴线与卷绕电芯的轴线方向平行。
[0010]在以上技术方案的基础上，优选的，内凹的圆弧面的弧度不超过90
°
。
[0011]在以上技术方案的基础上，优选的，所述支撑柱的端部表面开设有通槽，所述通槽的一端开口正对卷绕电芯。
[0012]更进一步优选的，所述支撑柱的每一个表面均开设有至少一个小孔，不同表面的小孔之间相互连通。
[0013]在以上技术方案的基础上，优选的，所述支撑柱为聚丙烯材质。
[0014]本技术相对于现有技术具有以下有益效果：
[0015](1)本技术提供了一种方形锂离子电池电芯支撑结构，其在方壳内部的四个
边角处安装支撑柱，利用支撑柱对卷绕电芯的圆弧位置进行支撑，从而避免方形锂离子电池内部的电芯因在直角处的支撑力不够而导致的卷芯后期变形问题；
[0016](2)本技术还对支撑结构进行了结构优化，对其支撑面设计为圆弧形，外凸的圆弧面可以更好地契合电芯的外部形状，不过支撑接触面相对较小，也容易出现局部小范围的受力不均匀，内凹的圆弧面则可以克服接触不均匀的问题，但是内凹圆弧面相对外凸的结构而言，用料更多，与电芯契合度要求高；
[0017](3)进一步地，本技术为了尽可能降低支撑柱的重量占比，采用了表面具有多个小孔的支撑柱结构，一方面相互连通的小孔允许电解液流通，另一方面则可以降低支撑柱的整体密度，从而提高电池的能量密度。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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。
[0019]图1为本技术方形锂离子电池电芯支撑结构的轴测图；
[0020]图2为图1的爆炸图；
[0021]图3为本技术方形锂离子电池电芯支撑结构的俯视图；
[0022]图4为本技术方形锂离子电池电芯支撑结构中支撑柱的轴测图；
[0023]图5为本技术方形锂离子电池电芯支撑结构中支撑柱的俯视图；
[0024]图6为本技术方形锂离子电池电芯支撑结构中支撑柱另一种实施方式的轴测图。
[0025]图中：1
‑
方壳、2
‑
卷绕电芯、3
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支撑柱、11
‑
直角内壁、31
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直角面、32
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支撑面、33
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通槽、34
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小孔。
具体实施方式
[0026]下面将结合本技术实施方式，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
[0027]如图1所示，结合图2
‑
6，本技术的方形锂离子电池电芯支撑结构，其包括方壳1、卷绕电芯2和支撑柱3，方壳1具有立方体状内腔，卷绕电芯2为柱状结构，所述卷绕电芯2嵌入安装在方壳1内侧，所述方壳1内壁包括沿卷绕电芯2的周向阵列排布的四个直角内壁11，直角内壁11的长度方向与卷绕电芯2的轴线方向平行，每个直角内壁11处均固定安装有一个支撑柱3，支撑柱3的侧壁包括两个直角面31和一个支撑面32，两个直角面31分别与直角内壁11的两壁面贴紧，支撑面32与卷绕电芯2表面贴紧。
[0028]以上实施方式中，利用支撑柱3作为填充结构，对方壳1和卷绕电芯2之间的空隙进行填充，由于卷绕电芯2为极片围绕卷针卷绕形成，因此其表面至少包括四个间隔或者连续连接的圆弧面，为了尽可能使电芯在方壳中的填充度达到最大，对应的圆弧面必然会正对
方壳1的直角棱，而直角棱在方壳1内侧则对应的是直角内壁11，电芯的圆弧面无法完全贴合直角内壁11，因此将支撑柱3设置在直角内壁11处，则可以对该处的空缺进行填充，同时利用支撑面32对电芯的圆弧面进行抵持支撑，从而提高该处的支撑受力，使其与电性其他位置的受力尽可能保持平衡，避免因受力不平衡而导致的卷芯的内部出现褶皱和极组螺旋等异常问题。
[0029]在具体实施方式中，所述支撑面32为外凸的圆弧面，圆弧面的轴线与卷绕电芯2的轴线方向平行。
[0030]以上实施方式中，外凸的圆弧面可以在能够对卷绕电芯2进行支撑的基础上，降低支撑柱3的材料用量，同时由于外凸的圆弧面沿对称轴的径向方向存在不同的接触平面，因此，可以提高对应的支撑柱3对不同尺寸的卷绕电芯2的适应度，但是，外凸的圆弧面无法完全与卷绕电芯2的圆弧面进行接触，因此无法完全均衡卷绕电芯2表面不同位置处的压力。
[0031]在具体实施方式中，两个直角面11的大小可以相同，也可以不同，此时支撑面32与卷绕电芯2的接触位置会随着两个直角面11的长短不同而变化。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方形锂离子电池电芯支撑结构，其特征在于，包括：方壳(1)、卷绕电芯(2)和支撑柱(3)，所述卷绕电芯(2)嵌入安装在方壳(1)内侧，所述方壳(1)内壁包括沿卷绕电芯(2)的周向阵列排布的四个直角内壁(11)，直角内壁(11)的长度方向与卷绕电芯(2)的轴线方向平行，每个直角内壁(11)处均固定安装有一个支撑柱(3)，支撑柱(3)的侧壁包括两个直角面(31)和一个支撑面(32)，两个直角面(31)分别与直角内壁(11)的两壁面贴紧，支撑面(32)与卷绕电芯(2)表面贴紧。2.如权利要求1所述的方形锂离子电池电芯支撑结构，其特征在于，所述支撑面(32)为外凸的圆弧面，圆弧面的轴线与卷绕电芯(2)的轴线方向平行。3.如权利要求2所述的方形锂离子电池电芯支撑结构，其特征在于，所述外凸的圆弧面的弧度不超过9...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄倩，王浩，王万胜，
申请(专利权)人：楚能新能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：