一種電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種電池，包括殼體以及位于所述殼體內(nèi)部的極芯，所述極芯外部設(shè)置有用于對(duì)所述極芯進(jìn)行擠壓的極芯擠壓裝置；在電池生產(chǎn)初期，放松極芯，保證電解液的充分浸潤(rùn)；在首次充電時(shí)，鋰離子電池產(chǎn)生的氣體，可以通過(guò)多次擠壓來(lái)排擠到電池內(nèi)部極芯以外的位置，保證隔膜能飽和吸液，以及正負(fù)極片與隔膜的充分接觸；保證電池的容量、降低電池的內(nèi)阻；避免電池發(fā)鼓；電池使用期間，保證極芯的夾緊以及正負(fù)極與隔膜的緊密貼合，增加電池使用的可靠性，延長(zhǎng)使用壽命。
【專利說(shuō)明】—種電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電池。
【背景技術(shù)】
[0002]在電池生產(chǎn)初期，如果極芯裝入外殼，過(guò)于緊密，將不利于電解液充分浸潤(rùn)極片。生產(chǎn)后期的首次充電時(shí)，電池產(chǎn)生氣體無(wú)法分散，導(dǎo)致電池發(fā)鼓，影響后續(xù)使用，電池容量將偏低，電池內(nèi)阻偏高，甚至?xí)?dǎo)致電池短路，引發(fā)安全事故。如果極芯裝入外殼時(shí)極芯與外殼之間的縫隙較大，電解液確實(shí)可以充分浸潤(rùn)，但是正負(fù)極片的間隙增加，將導(dǎo)致離子移動(dòng)距離加長(zhǎng)，內(nèi)阻增加，大電流工作能力降低。更致命的是，鋰離子電池首次充電會(huì)產(chǎn)生大量氣體，寬松的極芯將會(huì)導(dǎo)致大量氣泡殘留在隔膜孔隙中，原本用來(lái)進(jìn)行鋰離子穿梭的孔隙被氣泡占據(jù)，電池內(nèi)阻將顯著增大、容量大幅下降。
[0003]在電池的使用周期中，會(huì)經(jīng)歷各種各樣的振動(dòng)。如電動(dòng)汽車用電池，電動(dòng)工具用電池、手機(jī)用電池、飛機(jī)用電池等。振動(dòng)會(huì)分散生產(chǎn)時(shí)極芯卷繞的張力，導(dǎo)致其變疏松，正負(fù)極片間隙增大。更為嚴(yán)重的是，目前鋰離子電池極芯在卷繞末端，均使用膠紙封閉尾端，膠紙是粘在隔膜上的。但隔膜是多孔結(jié)構(gòu)，在任何方向均可發(fā)生形變，浸潤(rùn)電解液后更加明顯，外界的振動(dòng)加劇這種形變。從而導(dǎo)致尾部膠紙失效。此時(shí)的極芯就如同壓緊的彈簧突然去掉壓力一樣，卷繞的極芯會(huì)逐漸松弛，電池性能發(fā)生衰減。對(duì)于上述情況封閉固定的金屬外殼將無(wú)能為力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于:提供一種電池，實(shí)現(xiàn)極芯的精確擠壓，提高電池使用的可靠性及穩(wěn)定性。
[0005]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種電池,包括殼體以及位于所述殼體內(nèi)部的極芯,所述極芯外部設(shè)置有用于對(duì)所述極芯進(jìn)行擠壓的極芯擠壓裝置。
[0007]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述極芯擠壓裝置包括擠壓元件以及壓力控制元件，所述擠壓元件與所述極芯進(jìn)行直接接觸對(duì)所述極芯進(jìn)行擠壓，所述壓力控制元件與所述擠壓元件相接觸用于控制所述擠壓元件的運(yùn)動(dòng)。
[0008]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述擠壓元件由彈性材料制作而成。
[0009]采用彈性材料制作，所述擠壓元件的形狀可以根據(jù)極芯的形狀自行進(jìn)行適應(yīng)性變化，能夠使作用在極芯上的壓力分布更加均勻。
[0010]進(jìn)一步的，所述擠壓元件可以為柔性氣囊或彈性墊，工作時(shí)所述擠壓元件至少部分覆蓋所述極芯外表面。
[0011]進(jìn)一步的，所述擠壓元件采用柔軟薄橡膠材質(zhì)或聚氨酯材質(zhì)材料制成。
[0012]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述壓力控制元件包括與所述極芯外形相匹配的基板，所述擠壓元件與所述基板一一對(duì)應(yīng)，且所述擠壓元件固定安裝在所述基板上。[0013]優(yōu)選的，基板采用聚丙烯、聚乙烯或者PET中的至少一種制作而成。
[0014]具體的，當(dāng)所述極芯為矩形體狀結(jié)構(gòu)的時(shí)候，所述基板可以為一個(gè)，并設(shè)置在所述極芯的一側(cè)面處；另一側(cè)面與所述殼體的內(nèi)壁相接觸通過(guò)相對(duì)的兩面對(duì)所述極芯進(jìn)行擠壓。
[0015]優(yōu)選的，所述基板可以為兩個(gè)，分別設(shè)置在所述極芯相對(duì)的兩側(cè)面上，通過(guò)兩個(gè)擠壓元件同時(shí)對(duì)所述極芯進(jìn)行擠壓。
[0016]當(dāng)所述極芯為圓柱形時(shí)，所述基板為弧形基板，所述弧形基板的弧度與所述極芯的圓柱形外表面相對(duì)應(yīng)，所述弧形基板可以為能夠覆蓋所述極芯一半外表面的弧形板，所述弧形基板為兩個(gè)相互對(duì)稱的設(shè)置在所述極芯的兩側(cè)，兩所述弧形基板相結(jié)合能夠覆蓋整個(gè)極芯外表面對(duì)其進(jìn)行擠壓。
[0017]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述基板在遠(yuǎn)離所述極芯的一側(cè)面上連接有用于帶動(dòng)所述基板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的推桿，所述推桿穿過(guò)所述殼體伸出到所述殼體外部。
[0018]優(yōu)選的，所述推桿與所述基板一體注塑成型。
[0019]優(yōu)選的，所述推桿的數(shù)量為每塊所述基板上設(shè)置有至少一根所述推桿，每塊基板上設(shè)置推桿的數(shù)量取決于基板的大小以及在擠壓過(guò)程中對(duì)平衡性的要求。
[0020]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述推桿與所述殼體相接處的位置設(shè)置有密封元件。
[0021]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述密封元件包括與所述殼體連接的密封元件基座，所述密封元件基座上設(shè)置有能夠使所述推桿穿過(guò)的通孔，在所述通孔處設(shè)置有密封圈，所述推桿穿設(shè)在所述密封圈中并可沿所述通孔軸向滑動(dòng)。
[0022]優(yōu)選的，所述密封元件基座采用絕緣材料制作。
[0023]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述推桿上設(shè)置有用于固定所述推桿的推桿固定元件。
[0024]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述推桿固定元件為套設(shè)在所述推桿上的彈性旋鈕，所述彈性旋鈕為外表面為具有外螺紋的錐形結(jié)構(gòu)，所述密封元件基座上設(shè)置有與所述彈性旋鈕形狀相配合的內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)。
[0025]將彈性旋鈕設(shè)置為具有螺紋的錐形結(jié)構(gòu)，在旋鈕旋入的過(guò)程中，密封元件基座不斷擠壓彈性旋鈕，使彈性旋鈕內(nèi)壁逐漸夾緊所述推桿，對(duì)所述推桿的位置進(jìn)行固定。
[0026]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述推桿上設(shè)置有用于標(biāo)定所述推桿伸入所述殼體內(nèi)部長(zhǎng)度的刻度標(biāo)記。
[0027]優(yōu)選的，在彈性旋鈕旋緊將所述推桿固定的狀態(tài)下，彈性旋鈕的端部所標(biāo)定的推桿上的刻度標(biāo)記位置能夠顯示基板靠近極芯的表面距離殼體外側(cè)的距離，當(dāng)極芯兩側(cè)對(duì)稱的設(shè)置兩組極芯擠壓裝置時(shí)，所述殼體的在擠壓方向上的厚度與兩邊推桿刻度之和的差值再減去兩個(gè)擠壓元件的厚度即為擠壓后極芯的厚度。
[0028]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0029]1、在電池生產(chǎn)初期，放松極芯，保證電解液的充分浸潤(rùn)；
[0030]2、在首次充電時(shí)，鋰離子電池產(chǎn)生的氣體，可以通過(guò)多次擠壓來(lái)排擠到電池內(nèi)部極芯以外的位置，保證隔膜能飽和吸液，以及正負(fù)極片與隔膜的充分接觸；
[0031]3、保證電池的容量、降低電池的內(nèi)阻；
[0032]4、避免電池發(fā)鼓；[0033]5、電池使用期間，保證極芯的夾緊以及正負(fù)極與隔膜的緊密貼合，增加電池使用的可靠性，延長(zhǎng)使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034]下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0035]圖1為實(shí)施例一所述電池示意圖。
[0036]圖2為實(shí)施例一所述電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0037]圖3為實(shí)施例一所述密封元件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖4為圖3俯視圖。
[0039]圖5為實(shí)施例二所述電池示意圖。
[0040]圖6為實(shí)施例二所述電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0041]圖1至4中:
[0042]100、殼體;101、極芯;102、電解液;103、擠壓元件;104、基板;105、推桿;106、手柄；107、密封元件基座；108、密封圈；109、彈性旋鈕。
[0043]圖5、6 中:
[0044]200、殼體；201、極芯；202、擠壓元件；203、基板。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖并通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0046]實(shí)施例一:
[0047]如圖1?4所不，于本實(shí)施例中，本發(fā)明的一種電池,包括殼體100以及位于殼體100內(nèi)部的極芯101，殼體100為矩形筒狀結(jié)構(gòu)，極芯101橫截面為矩形結(jié)構(gòu)，極芯101的側(cè)面對(duì)應(yīng)殼體100的側(cè)壁設(shè)置，在殼體100內(nèi)部填充有電解液102，在極芯101外部設(shè)置有用于對(duì)極芯101進(jìn)行擠壓的極芯擠壓裝置。
[0048]具體的，極芯擠壓裝置包括由彈性材料制成的擠壓元件103以及與擠壓元件103相接觸用于控制擠壓元件103的運(yùn)動(dòng)的壓力控制元件。擠壓元件103為一側(cè)面與極芯101側(cè)面形狀及尺寸均對(duì)應(yīng)的柔性氣囊，所述柔性氣囊采用聚氨酯材質(zhì)制成。于本實(shí)施例中擠壓元件103與壓力控制元件均為兩個(gè)，分別設(shè)置在極芯101相互平行的一對(duì)側(cè)面處，壓力控制元件包括與擠壓元件103接觸的基板104，基板104呈矩形結(jié)構(gòu)，其外形尺寸與對(duì)應(yīng)的極芯101側(cè)面相匹配，擠壓元件103固定安裝在基板104上，可隨基板104 —同運(yùn)動(dòng)。
[0049]在基板104遠(yuǎn)離極芯101的一側(cè)面上連接有用于帶動(dòng)基板104進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的推桿105，推桿105穿過(guò)殼體100伸出到殼體100外部。本實(shí)施例中每塊基板104上設(shè)置有兩根推桿105，且兩根推桿105相互平行設(shè)置，兩根推桿105 —端與基板104連接另一端伸出殼體100外部并通過(guò)手柄106進(jìn)行連接，在推桿105與基板104相連接的位置設(shè)置有用于穩(wěn)固推桿105的筋板。推桿105、基板104以及筋板采用聚乙烯材料制作，通過(guò)一體注塑成型。
[0050]由于推桿105穿過(guò)側(cè)壁伸出到殼體100外部，為了防止殼體100內(nèi)部的電解液流出，在推桿105與殼體100相接觸的位置設(shè)置有密封圈108。具體的在殼體100上推桿105穿過(guò)的位置具有一通孔，在通孔處設(shè)置有用于安裝密封圈108的密封元件基座107，密封元件基座107上設(shè)置有能夠使推桿105通過(guò)的通孔，密封元件基座107上并位于殼體100所在平面上具有用于容納密封圈108的凹槽，密封圈108設(shè)置在凹槽中，推桿105穿設(shè)在密封圈108中并可沿通孔軸向滑動(dòng)。
[0051]在密封元件基座107位于殼體100外部的一端開口為由內(nèi)到外逐漸增大的錐形結(jié)構(gòu)，與錐形結(jié)構(gòu)開口相對(duì)應(yīng)的設(shè)置有外表面為錐形的彈性旋鈕109，在錐形開口內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)螺紋，在彈性旋鈕109的外表面設(shè)置有與之相對(duì)應(yīng)的外螺紋使所述彈性旋鈕109能夠旋進(jìn)、旋出錐形開口。彈性旋鈕109上設(shè)置有通孔，在放松狀態(tài)下通孔的內(nèi)徑略大于推桿105的直徑。在彈性旋鈕109旋入錐形開口的過(guò)程中不斷受到擠壓發(fā)生變形其內(nèi)徑逐漸減小，當(dāng)其與推桿105接觸后會(huì)對(duì)推桿105進(jìn)行擠壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)推桿105的固定。
[0052]在推桿105上設(shè)置有能夠反映基板104靠近極芯101的表面距離殼體100外側(cè)的距離的刻度標(biāo)記。彈性旋鈕109具有一垂直于推桿105軸線的端面，在彈性旋鈕109旋緊的情況下彈性旋鈕109的端面所對(duì)應(yīng)的位于推桿105上的刻度標(biāo)記為基板104靠近極芯101的表面距離殼體100外側(cè)的距離。
[0053]在彈性旋鈕109旋緊將推桿105固定的狀態(tài)下，彈性旋鈕109的端面所標(biāo)定的推桿105上的刻度標(biāo)記位置能夠顯示基板104靠近極芯101的表面距離殼體100外側(cè)的距離，當(dāng)極芯101兩側(cè)對(duì)稱的設(shè)置兩組極芯擠壓裝置時(shí)，殼體100的在擠壓方向上的厚度與兩邊推桿105刻度之和的差值再減去兩個(gè)擠壓元件103的厚度即為擠壓后極芯101的厚度。
[0054]電池組裝完成后，在老化過(guò)程中，可以將推桿105向外拉，讓電解液充分浸潤(rùn)極芯101。在電池首次充電過(guò)程前，將推桿105向內(nèi)推，并旋緊彈性旋鈕109。該動(dòng)作可以重復(fù)多次，以排出多余電解液102，充分?jǐn)D壓極芯101，使正、負(fù)極充分接觸，降低電池內(nèi)阻。電池首次充電會(huì)產(chǎn)生氣體，因此在充電后需要重新對(duì)極芯101進(jìn)行擠壓，該動(dòng)作可重復(fù)多次，直至接近設(shè)計(jì)數(shù)值。
[0055]實(shí)施例二:
[0056]如圖5、6所不,本實(shí)施例與實(shí)施例一內(nèi)容基本相同,其主要區(qū)別在于電池的殼體200、基板203以及擠壓元件202的形狀不同，本實(shí)施例中殼體200為圓形筒狀，與之對(duì)應(yīng)的極芯201為圓柱狀結(jié)構(gòu)，因此本實(shí)施例中為了更好的對(duì)極芯201進(jìn)行夾緊擠壓元件202以及基板203均采用弧形結(jié)構(gòu)，弧形的基板203的弧度與極芯201的圓柱形外表面相對(duì)應(yīng)，基板203可以為能夠覆蓋極芯201接近一半外表面的弧形板，基板203為兩個(gè)，相互對(duì)稱的設(shè)置在極芯201的兩側(cè)，兩基板203相結(jié)合能夠基本覆蓋整個(gè)極芯外表面對(duì)其進(jìn)行擠壓。
[0057]需要聲明的是，上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理，在本發(fā)明所公開的技術(shù)范圍內(nèi)，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所容易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電池，其特征在于，包括殼體以及位于所述殼體內(nèi)部的極芯，所述極芯外部設(shè)置有用于對(duì)所述極芯進(jìn)行擠壓的極芯擠壓裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，所述極芯擠壓裝置包括擠壓元件以及壓力控制元件，所述擠壓元件與所述極芯進(jìn)行直接接觸對(duì)所述極芯進(jìn)行擠壓，所述壓力控制元件與所述擠壓元件相接觸用于控制所述擠壓元件的運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池，其特征在于，所述擠壓元件由彈性材料制作而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池，其特征在于，所述壓力控制元件包括與所述極芯外形相匹配的基板，所述擠壓元件與所述基板一一對(duì)應(yīng)，且所述擠壓元件固定安裝在所述基板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池，其特征在于，所述基板在遠(yuǎn)離所述極芯的一側(cè)面上連接有用于帶動(dòng)所述基板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的推桿，所述推桿穿過(guò)所述殼體伸出到所述殼體外部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池，其特征在于，所述推桿與所述殼體相接處的位置設(shè)置有密封元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池，其特征在于，所述密封元件包括與所述殼體連接的密封元件基座，所述密封元件基座上設(shè)置有能夠使所述推桿穿過(guò)的通孔，在所述通孔處設(shè)置有密封圈，所述推桿穿設(shè)在所述密封圈中并可沿所述通孔軸向滑動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池，其特征在于，所述推桿上設(shè)置有用于固定所述推桿的推桿固定元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于，所述推桿固定元件為套設(shè)在所述推桿上的彈性旋鈕，所述彈性旋鈕為外表面為具有外螺紋的錐形結(jié)構(gòu)，所述密封元件基座上設(shè)置有與所述彈性旋鈕形狀相配合的內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池，其特征在于，所述推桿上設(shè)置有用于標(biāo)定所述推桿伸入所述殼體內(nèi)部長(zhǎng)度的刻度標(biāo)記。
【文檔編號(hào)】H01M10/0525GK104037448SQ201410265851
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】程應(yīng)祥, 李芬 申請(qǐng)人:廣東億緯賽恩斯新能源系統(tǒng)有限公司