极耳支架及单体电池的制作方法

1.本实用新型涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种极耳支架及单体电池。


背景技术：

2.典型的单体电池包括顶盖、连接片、裸电芯和壳体，装配时，首先，需将裸电芯中的极耳和连接片进行焊接；其次，将焊接在一起的极耳和连接片与顶盖进行焊接；最后，再将焊接在一起的顶盖、连接片和裸电芯焊接于壳体从而完成装配。在裸电芯与连接片焊接时，裸电芯中的极耳需有一定的长度才能满足焊接工艺，而在顶盖与铝壳焊接时，较长的极耳易形成极耳冗余，造成极耳内插风险，易引发电池内部短路，从而导致电池失效。相关技术中，在顶盖和裸电芯本体之间设置支架，极耳穿过支架，由此，支架可用于绝缘裸电芯本体和极耳，即能满足极耳与连接片焊接工艺的长度要求，又能够有效避免电池内部短路，但目前的技术中，由于单体电池内部结构限制，支架的装配难度较大，且存在损伤极耳的问题，影响装配效率。


技术实现要素：

3.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种极耳支架组件，用于绝缘裸电芯本体和极耳，并且能够较好地收束极耳，提高装配效率。
4.本技术还提出一种包括该极耳支架的单体电池。
5.本技术的第一方面实施例的极耳支架，包括沿极耳的宽度方向设置的第一支架和第二支架，其中：
6.所述第一支架包括第一本体和第一连接部，所述第一本体上设置有供极耳穿过的第一通槽，所述第一本体朝向所述第二支架的一端具有第一端面，所述第一通槽沿极耳的宽度方向延伸至贯通所述第一端面并形成第一贯通口，所述第一连接部设置于所述第一端面并与所述第一贯通口的位置错开；
7.所述第二支架包括第二本体和第二连接部，所述第二本体上设置有供极耳穿过的第二通槽，所述第二本体朝向所述第一支架的一端具有第二端面，所述第二通槽沿极耳的宽度方向延伸至贯通所述第二端面并形成第二贯通口，所述第二连接部设置于所述第二端面并与所述第二贯通口的位置错开，所述第二连接部能够与所述第一连接部可拆卸连接，所述第一通槽和所述第二通槽合围成供极耳穿过的极耳槽。本技术第一方面实施例的极耳支架至少具有如下有益效果：采用分体式的第一支架和第二支架，能够自极耳宽度方向的两侧进行组装，充分利用第一本体和第二本体沿极耳宽度方向的空间，通过第一连接部和第二连接部实现连接，分体式的结构便于装配，可提高装配效率，降低损伤极耳的风险。第一通槽和第二通槽合围形成的极耳槽能够容纳极耳，实现极耳的有序收束，极耳支架可有效阻挡极耳内插，从而避免电池内部短路导致电池失效的问题。
8.根据本技术的一些实施例的极耳支架，所述第一支架还包括第一定位部，所述第二支架还设置有第二定位部，所述第一定位部设置于所述第一端面，并与所述第一连接部
和所述第一贯通口的位置相互错开，所述第二定位部设置于所述第二端面并与所述第二连接部和所述第二贯通口的位置相互错开，所述第二定位部能够与所述第一定位部配合，以限制所述第一连接部和第二连接部的相对移动方向沿极耳的宽度方向。
9.根据本技术的一些实施例的极耳支架，所述第一定位部包括自所述第一端面沿极耳的宽度方向凸出的定位柱，所述第二定位部包括定位孔，所述定位柱的轴线沿极耳的宽度方向延伸，所述定位孔和所述定位柱能够同轴插接。
10.根据本技术的一些实施例的极耳支架，所述定位柱的外壁设置有止转柱，所述定位孔的内壁设置有止转槽，所述止转柱能够沿所述第一定位部的轴向进入所述止转槽中；或者，所述定位柱的外壁设置有止转槽，所述定位孔的内壁设置有止转柱；所述止转柱能够沿所述第一定位部的轴向进入所述止转槽中。
11.根据本技术的一些实施例的极耳支架，所述第一连接部自所述第一端面沿极耳的宽度方向凸出，所述第二连接部自所述第二端面沿极耳的宽度方向凸出，所述第一定位部和所述第二定位部配置为能够在所述第一连接部与所述第二连接部连接之前相互插接。
12.根据本技术的一些实施例的极耳支架，所述第二连接部上设置有子卡扣，所述第一连接部上设置有与所述子卡扣配合连接的母卡扣；或者，所述第一连接部上设置有子卡扣，所述第二连接部上设置有与所述子卡扣配合连接的母卡扣。
13.根据本技术的一些实施例的极耳支架，所述第一支架包括一对所述第一定位部，各所述第一定位部分别位于所述第一贯通口的两侧；所述第二端面对应设置有一对所述第二定位部，各所述第二定位部分别位于所述第二贯通口的两侧。
14.根据本技术的一些实施例的极耳支架，所述第一端面设置有一对所述第一连接部，各所述第一连接部分别位于所述第一贯通口的两侧；所述第二端面对应设置有一对所述第二连接部，各所述第二连接部分别位于所述第二贯通口的两侧。
15.根据本技术的一些实施例的极耳支架，所述第一本体上还设置有第三连接部，所述第二本体上还设置有第四连接部，所述第三连接部和所述第四连接部分别用于与顶盖连接。
16.本技术的第二方面实施例的单体电池，包括：
17.壳体，所述壳体的内部具有内腔，所述壳体开设有连通所述内腔的开口；
18.裸电芯，所述裸电芯包括裸电芯本体和极耳，所述裸电芯本体容置于所述内腔中，所述极耳自所述开口伸出至所述壳体的外部；
19.顶盖，所述顶盖连接于所述壳体并封盖所述开口；
20.以及，上述第一方面实施例的极耳支架，所述极耳支架设置于所述裸电芯本体和所述顶盖之间，所述极耳穿设于所述极耳槽中，所述第一支架和所述第二支架通过所述第一连接部和所述第二连接部相互连接，并分别连接于所述顶盖。
21.本技术的第二方面实施例的单体电池至少具有如下有益效果：极耳支架设置于裸电芯本体和顶盖之间，第一支架和第二支架能够自极耳宽度方向的两侧进行组装，极耳支架装配完成后，极耳容纳于第一通槽和第二通槽合围形成的极耳槽中，实现极耳的有序收束，极耳支架可有效阻挡极耳内插，从而避免电池内部短路导致电池失效的问题，分体式的结构可降低装配难度，减少损伤极耳的风险。
22.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变
得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
23.下面结合附图和实施例对本技术做进一步的说明，其中：
24.图1为本技术一个实施例的极耳支架的立体结构示意图；
25.图2为第一支架和第二支架的装配示意图；
26.图3为第一支架和第二支架装配完成后的示意图；
27.图4为图1中的极耳支架沿a-a截面的剖视图；
28.图5为图4中的b处局部放大示意图；
29.图6为图1中的第一支架的立体结构示意图；
30.图7为图6中的c处局部放大示意图；
31.图8为图1中的第二支架的立体结构示意图；
32.图9为图8中的d处局部放大示意图；
33.图10为图9中第二支架沿定位孔的轴线剖开的局部示意图；
34.图11为本技术一个实施例的单体电池的立体结构示意图；
35.图12为图11所示实施例中极耳支架与顶盖装配状态示意图；
36.图13为图12中的e处局部放大示意图；
37.图14为图12中的顶盖的部分结构示意图。
38.附图标记：
39.第一支架100，第一定位部110，定位柱111，止转槽112，锥形头113，第一连接部120，子卡扣121，第一本体130，第一端面131，第一通槽140，第一贯通口141，第三连接部150，第一卡槽151；
40.第二支架200，第二定位部210，定位孔211，止转柱212，凸起结构213，第二连接部220，母卡扣221，第二本体230，第二端面231，第二通槽240，第二贯通口241，第四连接部250，第二卡槽251；
41.壳体300，开口310；
42.裸电芯400，裸电芯本体410，极耳420；
43.顶盖500，顶盖板510，下塑胶520，第一连接扣521，第二连接扣522。
具体实施方式
44.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
45.在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
46.在本技术的描述中，若干的含义是一个以上，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二等，只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对
重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
47.本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
48.本技术的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
49.图1为本技术一个实施例的极耳支架的立体结构示意图，图2为第一支架和第二支架的装配示意图，图2中箭头表示第一支架和第二支架的装配方向，图3为第一支架和第二支架装配完成后的示意图，参考图1至图3，本技术的第一方面实施例提供了一种极耳支架，用于绝缘裸电芯本体和极耳，在本技术的描述中，“极耳”表示正极耳或负极耳，本技术的极耳支架的应用不限于正极耳或负极耳。通常来说，裸电芯的极耳为扁平的薄片结构，极耳的长度表示极耳自裸电芯本体伸出的长度，极耳垂直于长度方向的两侧边沿的距离为极耳的宽。本技术实施例的极耳支架包括沿极耳的宽度方向设置的第一支架100和第二支架200，该第一支架100和第二支架200能够自极耳宽度方向的两侧进行组装，并组合形成用于容纳极耳的极耳槽160，实现极耳的有序收束，极耳支架采用分体式的第一支架100和第二支架200相互连接，可降低装配难度，减少损伤极耳的风险。
50.图4为图1中的极耳支架沿a-a截面的剖视图，图5为图4中的b处局部放大示意图，，参考图1至图5，第一支架100包括第一本体130和第一连接部120，第一本体130朝向第二支架200的一端具有第一端面131。第二支架200包括第二本体230和第二连接部220，第二本体230朝向第一支架100的一端具有第二端面231，第二连接部220能够与第一连接部120可拆卸连接。第一本体130上设置有供极耳穿过的第一通槽140，第一通槽140沿极耳的宽度方向延伸并贯通第一端面131。第二支架200设置有供极耳穿过的第二通槽240，第二通槽240沿极耳的宽度方向延伸并贯通第二端面231，第一支架100和第二支架200通过组装后，第一通槽140和第二通槽240合围成供极耳420穿过的极耳槽160。故第一支架100和第二支架200能够自极耳420的宽度方向的两侧进行组装，通过第一连接部120和第二连接部220实现连接，分体式的结构便于装配，可降低损伤极耳420的风险。
51.需要说明的是，裸电芯在厚度方向的尺寸通常较小，受此限制，极耳支架在裸电芯的厚度方向设置连接结构具有一定的难度。本技术实施例的极耳支架中，第一支架100上的第一连接部120和第二支架200上的第二连接部220均沿极耳420的宽度方向配置，可充分利用宽度方向的空间，在满足连接要求的同时减少装配难度以及减少结构设计的难度。
52.由上述可知，第一端面131在被第一通槽140贯通的位置形成第一贯通口141，第二端面231在被第二通槽240贯通的位置形成第二贯通口241，装配时，参考图2，第一支架100和第二支架200分别从极耳420的宽度方向的两侧边沿向相互朝向的方向移动进而组装，随第一支架100的移动，极耳420从第一贯通口141进入第一通槽140；同理，随第二支架200的移动，极耳420从第二贯通口241进入第二通槽240，由此可避免极耳420的损伤，第一支架
100和第二支架200通过第一连接部120和第二连接部220连接后，极耳420由第一通槽140和第二通槽240收束在二者合围成的极耳槽160内。
53.参考图2至图5，第一支架100还包括第一定位部110，第二支架200还设置有第二定位部210，第一定位部110设置于第一本体130的第一端面131，并与第一连接部120、第一通槽140的位置相互错开，第二定位部210设置于第二本体230的第二端面231并与第一定位部110的位置相对应，第二定位部210能够与第一定位部110配合，限制第一连接部120和第二连接部220的相对移动方向沿极耳的宽度方向，由此可对第二连接部220与第一连接部120的连接进行导向，避免错位而导致损伤或连接失效的问题。
54.图6为图1中的第一支架100的立体结构示意图，图7为图6中的c处局部放大示意图，图8为图1中的第二支架200的立体结构示意图，图9为图8中的d处局部放大示意图，参考图6至图9，在一些实施例的极耳支架中，第一支架100上的第一定位部110包括自第一端面131沿极耳的宽度方向凸出的定位柱111，第二定位部210包括定位孔211，定位柱111和定位孔211能够配合插接。具体实施时，定位孔211可设置于第二端面231，或者，第二定位部210也可以包括自第二端面231凸起凸起结构213，定位孔211设置于在该凸起结构213上朝向定位柱111的一侧，用于插接定位柱111。采用插接的方式实现第一支架100和第二支架200组装时的定位，具有结构简单、定位可靠的优点。
55.上述实施例中，定位柱111和定位孔211可以采用圆柱和圆孔配合的插接方式，也可以采用相互匹配的多边形棱柱和多边形孔配合的插接方式。本实施例提供了一种采用圆柱和圆孔配合的插接方式，例如，参考图7和图9，定位柱111呈圆柱状，定位柱111的轴线沿极耳的宽度方向延伸，定位孔211呈圆孔状，定位孔211与定位柱111同轴插接，二者配合插接定位可将第一支架100和第二支架200的相对移动限制在轴线方向，即将将第一支架100和第二支架200的移动限制在沿极耳的宽度方向，且圆柱和圆孔配合具有自动对心的作用，保证定位的准确性，且插接方便。定位柱111的远离第一端面131的一端可设置为锥形头113，该锥形头113朝向远离第一端面131的方向外径逐渐减小，其外周面呈锥面，因此在与定位孔211插接时，该锥面能够起到导向对中的作用。
56.参考图7和图10，在上述实施例中，定位柱111的外壁可设置有止转柱212，定位孔211的内壁相应地可设置止转槽112，该止转柱212能够沿定位柱111的轴向进入该止转槽112中；或者，定位柱111的外壁设置有止转槽112，定位孔211的内壁设置有止转柱212。止转柱212能够沿定位柱111的轴向进入止转槽112中。由此，止转柱212和止转槽112可防止定位柱111和定位孔211绕轴线发生相对转动，因此第一支架100和第二支架200组装时，止转槽112和止转柱212形成止转结构，组装完成后能够避免第一支架100和第二支架200相对转动而导致的第一连接部120和第二连接部220连接失效的问题。
57.参考图7和图9，在一些实施例的极耳支架中，上述的第一定位部110和第一连接部120均自第一本体130的第一端面131沿极耳的宽度方向凸出，上述的第二定位部210和第二连接部220均自第二端面231沿极耳的宽度方向凸出，第一定位部110和第二定位部210能够配合插接，且第一定位部110和第二定位部210能够在第一连接部120与第二连接部220连接前相互插接，从而在组装时能够对第一连接部120和第二连接部220进行导向，可有效提高装配效率，还可以有效地避免由于装配动作不当而导致第一连接部120与第二连接部220损坏的问题。具体实施时，第一定位部110包括定位柱111，定位柱111自第一端面131朝向第二
支架200的一侧沿极耳的宽度方向凸出，第二定位部210包括凸起结构213，凸起结构213自第二端面231朝向第一支架100一侧沿极耳的宽度方向凸出，凸起结构213的朝向第一支架100的一侧对应于定位柱111的位置设置有定位孔211，该定位柱111和该定位孔211能够配合插接，其中，定位柱111自第一端面131凸出的距离l1、第一连接部120自第一端面131凸出的距离l2、凸起结构213自第二端面231凸出的距离l3、第二连接部220自第二端面231凸出的距离l4可采用如下配置：l1＞l2或l3＞l4，因此，组装时定位柱111能够在第一连接部120与第二连接部220连接前插入定位孔211中；或者l1＞l2且l3＞l4，也可以从结构上保证组装时定位柱111与定位孔211的定位插接先于第一连接部120和第二连接部220的连接。由此实现对第一连接部120与第二连接部220的导向。
58.第一连接部120与第二连接部220可采用卡扣连接，装配时无需使用螺钉旋具。例如，同时参考图3、图7、图9，第二连接部220上设置有子卡扣121，第一连接部120上设置有与子卡扣121配合连接的母卡扣221，组装时，第一支架100和第二支架200相互朝向移动至子卡扣121和母卡扣221相互卡接，即可实现第一支架100和第二支架200的连接，卡扣连接的方式简单快捷，只需使第一支架100和第二支架200相对移动实现一个简单的插入动作，即可完成两个零件的装配，装配过程简单高效。可以理解的是，子卡扣121和母卡扣221的位置可以调换：可在第一连接部120上设置子卡扣121，对应的在第二连接部220上设置与子卡扣121配合卡接的母卡扣221，也能实现上述功能。另外，由上述可知，在一些实施例中，第一定位部110和第二定位部210能够在子卡扣121和母卡扣221相互卡接之前进行定位插接，可以为子卡扣121和母卡扣221的装配提供导向，提高装配效率，还可以有效的避免由于装配动作不当(例如卡扣位置不对应时强行装配)而发生的卡扣损坏。
59.在一些实施例的极耳支架中，参考图7和图9，第一支架100包括一对上述的第一定位部110，各第一定位部110分别位于第一贯通口141的两侧，避免遮挡第一通槽140而阻碍极耳进入；对应的，第二支架200包括一对上述的第二定位部210，各第二定位部210分别位于第二贯通口241的两侧，避免遮挡第二通槽240而阻碍极耳进入，由此，一对第一定位部110分别与一对第二定位部210配合定位，可提高连接定位的可靠性，并且组装时能够有效防止第一支架100和第二支架200之间发生相对转动，从而保证第一连接部120和第二连接部220能够准确连接，避免第一连接部120、第二连接部220和极耳的损伤。
60.上述实施例中，第一连接部120的数量和第二连接部220的数量可以为1个或多个，以下提供一种第一连接部120的数量和第二连接部220的数量均为2个的极耳支架。参考图7和图9，的第一本体130的第一端面131设置有一对上述的第一连接部120，各第一连接部120分别位于第一贯通口141的两侧，避免遮挡第一通槽140。对应的，第一本体130的第二端面231对应设置有一对上述的第二连接部220，各第二连接部220分别位于第二贯通口241的两侧，避免遮挡第二通槽240。因此，两个第一连接部120和两个第二连接部220分别在第一贯通口141的两侧相互连接，能够提高第一支架100和第二支架200相互连接的稳定性，可有效避免第一支架100和第二支架200相对晃动而发生分离风险，从而保障极耳支架能够稳定收束极耳以及保障稳定绝缘。另外，本实施例中，位于第一贯通口141两侧的第一定位部110和第一连接部120，可以沿极耳的伸出方向(以装配时的朝向为参考)依次设置，相应的，位于第二贯通口241两侧的第二定位部210和第二连接部220沿极耳的伸出方向(以装配时的朝向为参考)依次设置，例如第一连接部位120设置于第一定位部110的沿极耳伸出方向的外
侧，第二连接部220设置于第二定位部210的沿极耳伸出方向的外侧，从而在装配时能够便于对第一连接部120和第二连接部220的连接情况进行检测。
61.参考图1、图2、图6和图8，本技术的一些实施例的极耳支架中，第一本体130上设置有用于连接顶盖500的第三连接部150，第二本体230上设置有用于连接顶盖500的第四连接部250，第一支架100和第二支架200组装后，通过第三连接部150和第四连接部250分别与顶盖500上对应的连接结构连接，实现极耳支架的固定，从而固定极耳。具体实施时，第三连接部150设置于第一本体130朝向顶盖500的一侧(以装配时的朝向为参考)，第四连接部250设置于第二支架200朝向顶盖500的一侧(以装配时的朝向为参考)，第三连接部150和第四连接部250可以为卡槽结构，用于与设置在顶盖500上的连接扣卡接，结构简单且连接方便。在动力电池生产过程中，需要对裸电芯400包裹mylar膜并将mylar膜与顶盖500密封连接(例如与顶盖下塑胶热熔)由此获得可靠的密封和保护。本实施例的极耳支架组装后，通过第三连接部150和第四连接部250与顶盖500连接，可实现极耳的固定，保证极耳形态不发生偏移、变动，从而有利于mylar膜的热熔。
62.图11为本技术一个实施例的单体电池的立体结构示意图，图12为图11所示实施例中极耳支架与顶盖500装配状态示意图，参考图11和图12，本技术的第二方面实施例提供了一种单体电池，包括壳体300、裸电芯400、顶盖500和上述第一方面实施例的极耳支架。其中，壳体300的内部具有内腔，壳体300开设有连通内腔的开口310，裸电芯400包括裸电芯本体410和极耳420，裸电芯本体410容置于壳体300的内腔中，极耳420自开口310伸出至壳体300的外部，以便连接转接片和顶盖500。顶盖500连接于壳体300并封盖开口310，极耳支架设置于裸电芯本体410和顶盖500之间。由前文可知，分体式的极耳支架可降低装配难度，减少损伤极耳420的风险，且第一支架100和第二支架200能够自极耳420宽度方向的两侧进行组装，极耳支架装配完成后，极耳420容纳于第一通槽140和第二通槽240合围形成的极耳槽160中，实现极耳420的有序收束，极耳支架可有效阻挡极耳420内插，从而避免电池内部短路导致电池失效的问题。
63.在一些实施例的单体电池中，裸电芯400的正极耳和负极耳自裸电芯本体410的相对的两端伸出，壳体300对应于裸电芯400两端的极耳420的伸出端设置有两个开口310，各开口310处分别封盖有顶盖500，且各顶盖500和裸电芯本体410间分别设置有上述的极耳支架，可有效阻挡极耳420内插，从而避免电池内部短路导致电池失效的问题。
64.图13为图12中的e处局部放大示意图，图14为图12中的顶盖500的部分结构示意图，参考图12至图14，在一些实施例的单体电池中，第一支架100上的第一本体130还设置有第三连接部150，第三连接部150包括位于第一本体130朝向顶盖500一侧的第一卡槽151，顶盖500朝向第一本体130的一侧设置有第一连接扣510，第一连接扣510能够与第一卡槽151扣接；同理，第二支架200上的第二本体230还设置有第四连接部250，第四连接部250包括位于第二本体230朝向顶盖500一侧的第二卡槽251，顶盖500朝向第二本体230的一侧设置有第二连接扣522，第二连接扣522能够与第二卡槽251扣接。其中，顶盖500包括相互连接的顶盖板510和下塑胶520，下塑胶520上分别对应第一卡槽151和第二卡槽251的位置设置有上述的第一连接扣521和第二连接扣522。
65.采用上述的连接扣和卡槽相互扣接的方式实现顶盖500和极耳支架的快速装配，装配时，将极耳支架的第一支架100和第二支架200组装后，将顶盖500的第一连接扣521和
第二连接扣522分别对应扣入第一卡槽151和第二卡槽251内，即可实现极耳支架和顶盖500的固定，装配过程简单、高效，并且，极耳支架和顶盖500的固定保证了折电芯后极耳420形态，避免发生偏移、变动，从而有利于mylar膜的热熔，能够在一定程度上提高生产效率。
66.上面结合附图对本技术实施例作了详细说明，但是本技术不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。