一种锂离子动力电池内部结构卷绕体的固定装置.pdf

本发明公开了一种锂离子动力电池内部结构卷绕体的固定装置，主体为一体成型，且未封闭的塑料圆环，该未封闭的塑料圆环包括2个端口处，一端口与卷绕体的长度方向相重叠，另一端口处于卷绕体与端盖之间，实现间隔与固定的作用；未封闭的塑料圆环包括从上到下依次紧密贴合设置的3层环形结构，且3层环形结构底部均对齐放置固定，高度从上到下依次递减，所述该3层环形结构的厚度均不相同，且最下方的环形结构上还均匀布置有支撑体，实现保持卷绕体与端盖之间的间隔与固定，导入特殊的固定件将卷绕体悬空固定在壳内，预防了运输而引起晃动，同时也有效的固定了壳内的卷绕体。

权利要求书1.  一种锂离子动力电池内部结构卷绕体的固定装置，其特征在于：主体为一体成型，且未封闭的塑料圆环，该未封闭的塑料圆环包括2个端口处，一端口与卷绕体的长度方向相重叠，另一端口处于卷绕体与端盖之间，实现间隔与固定的作用； 所述未封闭的塑料圆环包括从上到下依次紧密贴合设置的3层环形结构，且3层环形结构底部均对齐放置固定，高度从上到下依次递减，所述该3层环形结构的厚度均不相同，分别对应集流盘，极耳位端面的揉平段，以及卷绕体的三个位置固定，且最下方的环形结构上还均匀布置有支撑体，实现保持卷绕体与端盖之间的间隔起到卷绕体的长度方向的固定。 2.  根据权利要求1所述的锂离子动力电池内部结构卷绕体的固定装置，其特征在于：所述支撑体的结构为：支撑体整体为环形结构，底部与未封闭的塑料圆环对齐放置固定，高度小于最下方的环形结构，且与塑料圆环紧密贴合；该支撑体上排布有多个大小相等的支撑块，两两支撑块形成一个支撑块组，支撑块组之间设置距离为0.1～90mm，两两支撑块之间的距离设置为0.1～90mm。 3.  根据权利要求2所述的锂离子动力电池内部结构卷绕体的固定装置，其特征在于：所述支撑块形状为凸起块，以支撑体为基体支座，凸起方向朝向塑料圆环的中心。

说明书一种锂离子动力电池内部结构卷绕体的固定装置
技术领域
本发明涉及一种锂离子动力电池内部结构卷绕体的固定装置，属于新能源动力电池技术领域。
背景技术
    随着经济和社会的发展，电池特别是锂电池都正在高速发展。锂电池由于其高比能量、长寿命、绿色环保的特点，越来越受到人们的重视，锂电电池将在电动车电源和储能电源方面应用前景广阔。现有锂电池生产工艺；是直接将卷绕体套入外壳中，而为了防止卷绕体吸液膨胀引起的外壳挤裂，不得不使用强度大，厚度厚的外壳。外壳厚度厚，强度大，就牺牲了电池能量密度比及体积密度比。特别是大容量的圆柱动力电池卷绕体直径大，吸液后膨胀大，对外壳的挤压力大，如果用薄的铝壳，则易被挤破，造成电池失效，对电芯本体存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种锂离子动力电池内部结构卷绕体的固定装置，使卷绕体在外壳内不会晃动，适用于大容量、高功率的锂离子动力电池。
    本发明采用的技术方案为：一种锂离子动力电池内部结构卷绕体的固定装置，其创新点在于：主体为一体成型，且未封闭的塑料圆环，该塑料材质有一定的柔韧性，在装进电池内部的过程中，该未封闭的开口在一定的拉力作用下，开口可以稍微变大，以便更方便套在卷绕体上，其一定的柔韧性也方便其装入电池外壳，该固定装置对的塑料圆环包括2个端口处，一端口与卷绕体的长度方向相重叠，另一端口处于卷绕体与端盖之间，实现间隔与固定的作用，塑料圆环的材质为耐锂离子电池电解液的塑料，如含氟塑料材质，聚丙烯，聚乙烯，三元乙丙橡胶，聚醚醚酮等，优选聚乙烯材质。
所述未封闭的塑料圆环包括从上到下依次紧密贴合设置的3层环形结构，且3层环形结构底部均对齐放置固定，高度从上到下依次递减，所述该3层环形结构的厚度均不相同，分别对应集流盘，极耳位端面的揉平段，以及卷绕体的固定，且最下方的环形结构上还均匀布置有支撑体，实现保持卷绕体与端盖之间的间隔起到卷绕体的长度方向的固定。
进一步的，所述支撑体的结构为：支撑体整体为环形结构，底部与未封闭的塑料圆环对齐放置固定，高度小于最下方的环形结构，且与塑料圆环紧密贴合；该支撑体上排布有多个支撑块，优选8个大小相等的支撑块，两两支撑块形成4个支撑块组，该支撑块组之间设置距离为0.1～90mm，两两支撑块之间的距离设置为0.1～90mm。
进一步的，所述支撑块形状为凸起块，以支撑体为基体支座，凸起方向朝向塑料圆环的中心。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明的锂离子动力电池内部结构卷绕体的固定装置，导入特殊的固定件将卷绕体悬空固定在壳内，预防了搬运而引起晃动，本产品主要选择使用厚度薄，强度小的外壳来提升电池的能量密度比及体积比，同时也有效的固定了壳内的卷绕体。
（2）本发明的锂离子动力电池内部结构卷绕体的固定装置，采用该固定件可以使圆柱电芯悬空固定，使卷绕体在外壳内不会晃动，显著地固定了壳内的卷绕体，防止电芯晃动，挤裂铝管，并预防了电池的安全隐患。适用于大容量、高功率的锂离子动力电池。
（3）本发明的锂离子动力电池内部结构卷绕体的固定装置，对于提高锂离子动力电池的能量密度比及体积比，牢固性，安全性有很大的帮助；且产品制造工艺简单，价格低廉，容易导入生产，支撑块组之间的缝隙有利于电解液的流动与注入，并有利于留存更多的电解液。
（4）本发明的锂离子动力电池内部结构卷绕体的固定装置，圆柱电芯悬空固定，不会出现触碰铝管内壁，挤破铝管的现象，因此有利于选择使用重量轻，厚度薄（0.1至1毫米）外壳，优选铝材质的，从而提升电池的能量密度比及体积比。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
图1为本发明一种锂离子动力电池内部结构卷绕体的固定装置整体结构立体示意图。
图2为组装好的电池结构（含端盖）示意立体图。
图3为组装好的电芯结构示意主视图。
图4为本发明包裹卷绕体后的示意图。
图5为本发明电芯卷绕体及固定装置装入电池外壳后固定作用效果图。
图6为本发明固定装置整体俯视图。
图7为组装好的电芯内部结构及电池外壳（含端盖）示意图。
图8为本发明与电芯卷绕体拟装配的相对对应位置比照示意。
具体实施方式
本发明涉及一种锂离子动力电池内部结构卷绕体的固定装置，如图1、6所示：主体为一体成型，且未封闭的塑料圆环，该未封闭的塑料圆环包括2个端口处，一端口与卷绕体的长度方向相重叠，另一端口处于卷绕体与端盖之间，实现间隔与固定的作用。本发明的锂离子动力电池内部结构卷绕体的固定装置，对于提高锂离子动力电池的能量密度比及体积比，牢固性，安全性有很大的帮助；且产品制造工艺简单，价格低廉，容易导入生产，在使用过程中，可防止电芯晃动，膨胀挤裂铝管，显著地固定了壳内的卷绕体并预防了电芯的安全隐患。
为了提高锂离子动力电池的能量密度比及体积比，牢固性，防止电芯晃动，膨胀挤裂铝管，显著地固定了壳内的卷绕体并预防了电芯的安全隐患，本发明如图1所示：未封闭的塑料圆环包括从上到下依次紧密贴合设置的3层环形结构，分别为第一层环形结构1、第二层环形结构2以及第三层环形结构3，且3层环形结构底部均对齐放置固定，该3层环形结构的厚度均不相同，分别对应电池的集流盘，极耳位端面的揉平段，以及卷绕体的三个位置固定，且最下方的环形结构上还均匀布置有支撑体，实现保持卷绕体与端盖之间的间隔起到卷绕体的长度方向的固定。
如图1所示：支撑体的结构为：支撑体整体为环形结构，底部与未封闭的塑料圆环对齐放置固定，高度小于最下方的第三层环形结构3，且与塑料圆环紧密贴合；该支撑体上排布有8个大小相等的支撑块4，两两支撑块4形成4个支撑块组，该支撑块组之间设置距离为30mm，两两支撑块4之间的距离设置为0.9mm。
如图1所示：支撑块4形状为凸起块，以支撑体为基体支座，凸起方向朝向塑料圆环的中心。
工作过程如下：将未封闭的塑料固定垫打开，套在圆柱电芯卷绕体长度的两端，使如图2、3所示的组装好的含端盖5的铝壳圆柱电芯6卷绕体两端顶在支撑块4上，用未封闭塑料固定垫的收缩力固定在圆柱电芯的两端，将套入固定件的圆柱电芯卷绕体放入铝管中，按照图1和图8中塑料固定装置4与电芯6卷绕体装配的第一层环形结构1-集流盘31，第二层环形结构2-极耳位端面的揉平段21，第三层环形结构3-卷绕体11分别相对对应位置比照，成品图如图4、5所示，使圆柱电芯6牢固固定。组装好的电芯6内部结构示意图如图7所示。
以上所述是本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明之权利范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的保护范围。