电芯组件及单体电池的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电芯组件及单体电池。


背景技术：

2.通常动力电池包括外壳、电芯和电解液。外壳包括壳体和盖板，盖板上设置有极柱，电芯的极耳与极柱焊接。其中，电芯是由正极片、负极片和正负极片之间的隔膜层叠或卷绕形成的，故极耳由各层极片的集流体极耳组成。加工电池时，先对多层集流体极耳进行超声波焊接形成电芯的极耳，完成极耳整形，再将整形后的极耳与盖板的极柱激光连接，最后将盖板与壳体组装形成外壳。组装外壳时，极耳需要呈v型弯折，极耳的折弯处容易倒插入电芯主体内，造成电芯短路报废的后果，甚至发生起火爆炸的情况；同时，在极耳弯折时，不能保证极耳的整形效果，最外层的集流体极耳容易脱离电芯的极耳并与外壳接触，导致发生短路的情况。现有技术中利用在电池内部设置绝缘件防止极耳倒插的情况发生，但绝缘件与电芯之间的连接结构复杂，也不能保证极耳的整形效果。
3.基于此，亟需一种电芯组件及单体电池用来解决如上提到的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种电芯组件及单体电池，以实现防止极耳倒插入电芯主体，保证了极耳的整形效果，降低了电芯短路、起火爆炸的风险，保证了电芯的合格率和安全性，又简化了连接结构。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.电芯组件，包括：
7.电芯，包括电芯主体和呈v型折弯的极耳，所述电芯主体沿第一方向的至少一端设有所述极耳，所述极耳的一端连接于所述电芯主体的端面；
8.绝缘件，贴合于所述电芯主体连接有所述极耳的端面上，所述绝缘件上开设有开口，所述开口沿所述第一方向贯通所述绝缘件，所述开口与所述绝缘件沿第二方向一侧的侧壁之间形成有保护部，所述极耳的根部置于所述开口内，所述极耳折弯形成有折弯部，所述折弯部置于所述保护部相背于所述电芯主体的一侧，所述第一方向与所述第二方向垂直；
9.粘接件，与所述绝缘件和所述电芯主体均连接。
10.作为电芯组件的可选技术方案，所述粘接件为胶带，所述粘接件包括第一覆盖部和第二覆盖部，所述第一覆盖部贴覆在所述绝缘件相背于所述电芯主体的端面上，所述第二覆盖部贴覆在所述电芯主体的侧壁上，所述第一覆盖部连接于所述第二覆盖部；
11.或，所述粘接件为胶层，所述粘接件置于所述绝缘件与所述电芯主体的端面之间。
12.作为电芯组件的可选技术方案，所述粘接件为胶带；
13.所述第一覆盖部沿所述第二方向的两侧均连接有所述第二覆盖部；和/或，所述绝缘件沿第三方向的两侧均设置有所述粘接件，所述第一方向、所述第二方向与所述第三方
向两两相互垂直。
14.作为电芯组件的可选技术方案，所述电芯组件还包括第一绝缘胶，所述第一绝缘胶的一端贴覆在所述保护部相背于所述电芯主体的端面上，所述第一绝缘胶远离所述开口的一端贴覆在所述电芯主体的侧壁上。
15.作为电芯组件的可选技术方案，所述电芯组件还包括第一绝缘胶，所述第一绝缘胶的一端位于所述保护部与所述电芯主体的端面之间且贴覆在所述极耳的根部上，所述第一绝缘胶远离所述开口的一端贴覆在所述电芯主体的侧壁上。
16.作为电芯组件的可选技术方案，所述开口位于所述绝缘件沿所述第二方向的中部，所述开口的两则均形成所述保护部，所述折弯部置于其中一个所述保护部相背于所述电芯主体的一侧。
17.作为电芯组件的可选技术方案，所述开口贯通所述绝缘件沿所述第二方向另一侧的侧壁。
18.作为电芯组件的可选技术方案，所述电芯组件还包括第二绝缘胶，所述第二绝缘胶位于所述开口内并置于所述极耳远离所述保护部的一侧，且所述第二绝缘胶的一端贴覆在所述极耳的根部上，所述第二绝缘胶远离所述保护部的一端贴覆在所述电芯主体的侧壁上。
19.作为电芯组件的可选技术方案，所述开口的开口壁与所述绝缘件的端面之间的连接处设置有圆倒角。
20.作为电芯组件的可选技术方案，所述圆倒角的直径尺寸为0.2mm～1.0mm。
21.作为电芯组件的可选技术方案，所述绝缘件的厚度为0.5mm～2mm；和/或，
22.所述绝缘件的材质为pp、pvc、pe或pet。
23.单体电池，包括如上所述的电芯组件。
24.本实用新型的有益效果：
25.本实用新型提供的电芯组件，其包括电芯、绝缘件和粘接件。电芯主体连接有极耳的端面上设置有绝缘件，极耳位于绝缘件的开口内，当单体电池的盖板与壳体组装时，极耳能够朝向保护部折弯，使得保护部位于极耳的折弯部与电芯主体的端面之间，保护部能够保护电芯主体，防止极耳倒插入电芯主体，降低了电芯短路、起火爆炸的风险，保证了电芯的合格率，同时也提高了生产的安全性，同时，利用粘接件将绝缘件直接粘接在电芯主体上，能够防止绝缘件脱离电芯，保证了保护部的保护功能，也简化了绝缘件与电芯之间的连接结构，利于降低电芯组件的生产成本；而且，开口的开设，也能够将极耳内部的多层集流体极耳均收拢至开口内，保证了极耳整形的效果，降低极耳与单体电池的金属外壳之间接触并短路的可能性，进一步保证了安全性。
26.本实用新型还提供了一种单体电池，其包括上述电芯组件。当单体电池的盖板与壳体组装时，保护部能够保护电芯主体，防止极耳倒插入电芯主体，也保证了极耳整形的效果，降低了单体电池短路、起火爆炸的风险，保证了单体电池的合格率，同时也提高了生产的安全性；同时，粘接件的设置也能够防止绝缘件脱离电芯，保证了保护部的保护功能，又简化了绝缘件与电芯之间的连接结构，利于降低单体电池的生产成本。
附图说明
27.图1是本实用新型实施例一提供的电芯组件的结构示意图；
28.图2是本实用新型实施例一提供的电芯组件的剖视图；
29.图3是本实用新型实施例二提供的电芯组件的剖视图。
30.图中：
31.1、电芯；11、极耳；12、电芯主体；
32.2、绝缘件；21、开口；22、保护部；
33.3、粘接件；31、第一覆盖部；32、第二覆盖部；
34.4、第一绝缘胶；5、第二绝缘胶。
具体实施方式
35.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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例，都属于本实用新型保护的范围。
36.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
38.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
39.实施例一
40.本实施例提供了一种电芯组件。具体地，如图1和图2所示，电芯组件包括电芯1、绝缘件2和粘接件3。电芯1包括电芯主体12和极耳11，电芯主体12沿第一方向的至少一端设有极耳11，极耳11的一端连接于电芯主体12的端面；绝缘件2贴合于电芯主体12连接有极耳11的端面上，绝缘件2上开设有开口21，开口21沿第一方向贯通绝缘件2，开口21与绝缘件2沿第二方向一侧的侧壁之间形成有保护部22，极耳11的根部置于开口21内，极耳11折弯形成有折弯部，折弯部置于保护部22相背于电芯主体12的一侧，第一方向与第二方向垂直；粘接件3与绝缘件2和电芯主体12均连接。
41.本实施例提供的电芯组件，其包括电芯1、绝缘件2和粘接件3。电芯主体12连接有极耳11的端面上设置有绝缘件2，极耳11位于绝缘件2的开口21内，当单体电池的盖板与壳体组装时，极耳11能够朝向保护部22折弯，使得保护部22位于极耳11的折弯部与电芯主体
12的端面之间，保护部22能够保护电芯主体12，防止极耳11倒插入电芯主体12，降低了电芯1短路、起火爆炸的风险，保证了电芯1的合格率，同时也提高了生产的安全性，同时，利用粘接件3将绝缘件2直接粘接在电芯主体12上，能够防止绝缘件2脱离电芯1，保证了保护部22的保护功能，也简化了绝缘件2与电芯1之间的连接结构，利于降低电芯组件的生产成本；而且，开口21的开设，也能够将极耳11内部的多层集流体极耳均收拢至开口21内，保证了极耳11整形的效果，降低极耳11与单体电池的金属外壳之间接触并短路的可能性，进一步保证了安全性。
42.为了便于描述，设定两两相互垂直的第一方向、第二方向和第三方向。其中，第一方向为电芯1的长度方向，第二方向为电芯1的厚度方向，第三方向为电芯1的宽度方向。
43.在本实施例中，极耳11设置有两个，分别为正极极耳和负极极耳，电芯主体12沿第一方向的两端分别连接有两个极耳11。电芯主体12包括隔膜、正极片和负极片，隔膜位于正极片与负极片之间。电芯1可为叠片电芯或卷绕电芯，正极片、隔膜、负极片完成叠片或卷绕后，形成一个预制件，在上述预制件的外侧沿周向包裹有隔膜。
44.具体地，绝缘件2呈片状。在本实施例中，绝缘件2的厚度为0.5mm～2mm，厚度较薄，降低了对于单体电池的盖板内部空间的占用，保证了单体电池的能量密度。在本实施例中，绝缘件2的厚度可为0.5mm、1.0mm、1.5mm或2.0mm。在其他实施例中，绝缘件2还可为其他结构形状，绝缘件2的厚度也可根据实际需求适应性调整，在此不作限定。
45.优选地，绝缘件2的材质为pp(polypropylene，聚丙烯)、pvc(polyvinyl chloride，聚氯乙烯)、pe(polyethylene，聚乙烯)或pet(polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)。上述材质均能够耐电解液腐蚀，且均为绝缘材质，硬度较好，结构强度较高，较为耐用。上述材质均为现有技术，在此不再赘述。在本实施例中，绝缘件2采用pp材质。在其他实施例中，绝缘件2也可采用其他绝缘且耐腐蚀的材质，在此不作限定。
46.作为优选方案，开口21的开口壁与绝缘件2的端面之间的连接处设置有圆倒角。当单体电池受到颠簸振动时，开口21的圆倒角能够避免极耳11与开口壁和绝缘件2的端面之间的棱边摩擦损坏极耳11，降低了极耳11损坏的可能性，保证了电芯组件的使用安全性。
47.在本实施例中，开口21贯通绝缘件2沿第二方向另一侧的侧壁，便于实现极耳11与绝缘件2之间的装配。开口21具有三个开口壁，三个开口壁与绝缘件2的两个端面之间共有六个连接处，六个连接处均设置有倒圆角。
48.在其他一些实施例中，开口21位于绝缘件2沿第二方向的中部，开口21的两则均形成保护部22，折弯部置于其中一个保护部22相背于电芯主体12的一侧，两个保护部22均能够避免极耳11与电芯主体12接触，进一步保护电芯主体12，保证了绝缘件2的绝缘保护作用，提高了电池的安全性。此时开口21具有四个开口壁，四个开口壁与绝缘件2的两个端面之间共有八个连接处，八个连接处均设置有倒圆角。
49.具体地，圆倒角的直径尺寸为0.2mm～1.0mm。进一步地，圆倒角的直径尺寸可以为0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm或1.0mm。在其他实施例中，圆倒角的直径尺寸也可根据实际需求适应性调整，在此不作限定。
50.优选地，粘接件3为胶带，粘接件3包括第一覆盖部31和第二覆盖部32，第一覆盖部31的带胶面贴覆在绝缘件2相背于电芯主体12一端的端面上，第二覆盖部32的带胶面贴覆在电芯主体12的侧壁上，第一覆盖部31连接于第二覆盖部32。将粘接件3直接设置为胶带，
通过贴覆的方式实现绝缘件2与电芯主体12之间的连接，进一步简化了绝缘件2与电芯主体12之间的连接结构，利于降低电芯组件的生产成本；第二覆盖部32的带胶面贴覆在电芯主体12的侧壁上，即第二覆盖部32贴覆在预制体外侧的隔膜上，能够防止隔膜翻起，降低极片与单体电池外壳之间接触并短路的可能性。
51.在本实施例中，粘接件3为亚克力茶色高温胶，其具有足够强度粘性，且耐电解液腐蚀，耐高温，较为耐用。在其他实施例中，粘接件3也可为其他绝缘胶材质，在此不作限定。
52.进一步地，第一覆盖部31沿第二方向的两侧均连接有第二覆盖部32，增多了绝缘件2与电芯主体12之间的连接位置，能够提高绝缘件2与电芯主体12之间连接的可靠程度，进一步防止绝缘件2脱离电芯主体12，保证了保护部22的保护功能，降低了电芯1短路、起火爆炸的风险，保证了电芯1的合格率，同时也提高了生产的安全性。
53.在本实施例中，绝缘件2上的开口21位于绝缘件2上沿第三方向的中部区域。优选地，绝缘件2沿第三方向的两侧均设置有粘接件3，设置两个粘接件3进一步增多了绝缘件2与电芯主体12之间的连接位置，提高绝缘件2与电芯主体12之间连接的可靠程度，进一步防止绝缘件2脱离电芯主体12，降低了电芯1短路、起火爆炸的风险，保证了电芯1的合格率，同时也提高了生产的安全性。
54.在本实施例中，两个粘接件3分别位于开口21的两侧。
55.在另一实施例中，粘接件3还可以为胶层，粘接件3置于绝缘件2与电芯主体12的端面之间。此时，粘接件3为液态可固化的胶水，具体材质不做限定，具有耐电解液腐蚀、耐高温以及较强粘性的特点即可。
56.在其他未提及的实施例中，粘接件3还可以为其他能够实现粘接的结构或材质，在此不作限定。
57.作为优选方案，电芯组件还包括第一绝缘胶4，第一绝缘胶4的一端位于保护部22与电芯主体12的端面之间且贴覆在极耳11的根部上，第一绝缘胶4远离开口21的一端贴覆在电芯主体12的侧壁上，即第一绝缘胶4贴覆在预制体外侧的隔膜上，能够防止隔膜翻起，降低极片与单体电池外壳之间接触并短路的可能性。
58.在本实施例中，第一绝缘胶4为亚克力茶色高温胶，其具有足够强度粘性，且耐电解液腐蚀，耐高温，较为耐用。在其他实施例中，第一绝缘胶4也可为其他绝缘胶材质，在此不作限定。
59.进一步地，电芯组件还包括第二绝缘胶5，第二绝缘胶5位于开口21内并置于极耳11远离保护部22的一侧，且第二绝缘胶5的一端贴覆在电芯主体12的端面上，第二绝缘胶5远离保护部22的一端贴覆在电芯主体12的侧壁上，即第二绝缘胶5贴覆在预制体外侧的隔膜上，进一步防止隔膜翻起，降低极片与单体电池外壳之间接触并短路的可能性。
60.由于极耳11通过多层极片的集流体极耳组成，因此在极耳11超声焊接整形时，位于两侧的集流体极耳均朝向中间的集流体极耳靠拢，集流体极耳在靠拢折弯时很难保证与电芯主体12的端面完全平行，使得极耳11的根部形成三角形的结构，高度较高。优选地，第二绝缘胶5的端部延伸贴覆至极耳11的根部，第二绝缘胶5的端部能够保护极耳11，降低极耳11与外壳接触短路的风险，保证了安全性。
61.本实施例还提供了一种单体电池。具体地，单体电池包括如前文中描述的电芯组件。当单体电池的盖板与壳体组装时，保护部22能够保护电芯主体12，防止极耳11倒插入电
芯主体12，也保证了极耳11整形的效果，降低了单体电池短路、起火爆炸的风险，保证了单体电池的合格率，同时也提高了生产的安全性；同时，粘接件3的设置也能够防止绝缘件2脱离电芯1，保证了保护部22的保护功能，又简化了绝缘件2与电芯1之间的连接结构，利于降低单体电池的生产成本。
62.进一步地，单体电池还包括金属材质的外壳，外壳为铝制。外壳包括顶盖和具有开口的壳体，顶盖盖设在壳体的开口处，且顶盖与壳体之间围成用于容纳电芯1的腔体。顶盖上设置有极柱。极耳11呈v型折弯，一端连接于极柱，另一端连接于电芯主体12。
63.在本实施例中，顶盖设置有两个，每个顶盖上均设置有一个极柱，两个极柱分别为正极极柱与负极极柱。正极极耳与正极极柱连接，负极极耳与负极极柱连接。
64.在单体电池组装时，先将极耳11通过超声平齿焊接，实现极耳11整平并形成一个整体；其次将绝缘件2固定在电芯1上；然后将整平的两个极耳11分别与两个极柱通过激光焊接在一起；最后组装顶盖与壳体，并折弯极耳。折弯极耳11时，将极耳11的折弯处设置在保护部22相背于电芯主体12的一侧。
65.上述过程中，极耳11的超声平齿焊接与其它深齿焊接相比，焊印面积更大，而且更加平整，再通过激光焊接，能够增强极耳11和顶盖的极柱之间的焊接强度，并能提高单体电池的过流能力。
66.实施例二
67.本实施例提供了一种电芯组件及单体电池，且本实施例提供的电芯组件及单体电池是基于实施例一的进一步改进，本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。
68.作为优选方案，如图3所示，电芯组件还包括第一绝缘胶4，第一绝缘胶4的一端贴覆在保护部22相背于电芯主体12的端面上，第一绝缘胶4远离开口21的一端贴覆在电芯主体12的侧壁上，即第一绝缘胶4贴覆在预制体外侧的隔膜上，能够防止隔膜翻起，降低极片与单体电池外壳之间接触并短路的可能性；此外，第一绝缘胶4也贴覆在保护部22上，能够进一步增加绝缘件2与电芯主体12之间的连接位置，进一步防止绝缘件2脱离电芯主体12，保证了保护部22的保护功能，降低了电芯1短路、起火爆炸的风险，保证了电芯1的合格率，同时也提高了生产的安全性。
69.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。