电池、电池模组和电池包的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池领域，具体而言，涉及一种电池、电池模组和电池包。


背景技术：

2.在方形铝壳电池中，电芯一般采用卷绕或叠片工艺制备，其中卷绕式由于效率高、一致性好被广泛使用。
3.对于卷绕形成的电芯，为改善后续电池充放电极片膨胀导致的电芯变形打皱，电芯的卷绕由内向外一般采用降张力的方式卷绕，加上卷绕收尾切断后最后一圈几乎无张力控制，再热压压扁后会导致电芯长度方向两侧拐角间隙过大，会在电池后续充电过程产生析锂和不均匀极化，影响电池安全及循环性能。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种电池、电池模组和电池包，其能够改善电芯长度方向两侧拐角间隙过大，在电池后续充电过程产生析锂和不均匀极化，从而提高电池安全及循环性能。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.第一方面，本实用新型提供一种电池，包括壳体、电芯和支撑结构；
7.所述壳体具有容置腔；
8.所述电芯设置于所述容置腔内，且与所述壳体间隔设置；
9.所述支撑结构设置于所述电芯与所述壳体之间的间隔内，且与所述电芯和所述壳体均抵接。
10.在可选的实施方式中，所述支撑结构包括两个支撑垫；
11.两个所述支撑垫分别设置于所述电芯长度方向的两侧，且均与所述电芯和所述壳体抵接。
12.在可选的实施方式中，所述支撑垫可压缩，两个所述支撑垫呈压缩状安装于所述电芯长度方向的两侧。
13.在可选的实施方式中，所述支撑垫的压缩量的取值范围是所述支撑垫初始高度的5％-30％。
14.在可选的实施方式中，所述支撑垫由多孔材质制成。
15.在可选的实施方式中，所述电池还包括绝缘膜，所述绝缘膜包裹在所述电芯和两个所述支撑垫的外侧。
16.在可选的实施方式中，所述绝缘膜为mylar片；
17.所述电池还包括pet片，所述pet片设置于所述支撑垫与所述绝缘膜之间，且于所述支撑垫粘接。
18.在可选的实施方式中，两个所述支撑垫上均设置有与于所述电芯的拐角对应的卡槽，两个所述支撑垫通过所述卡槽设置于所述电芯长度方向的两侧。
19.第二方面，本实用新型提供一种电池模组，包括前述实施方式中任一项所述电池。
20.第三方面，本实用新型提供一种电池包，包括前述实施方式所述电池模组。
21.本实用新型实施例提供的电池、电池模组和电池包的有益效果包括：
22.本技术通过在电芯与壳体之间的间隔设置支撑结构，且让支撑结构与电芯和壳体均抵接，从而通过支撑结构的挤压可以使电芯的拐角外圈更好的贴合，从而可以改善拐角间隙过大的问题，避免电池后续充电过程拐角产生析锂和不均匀极化问题，提高电池安全和循环性能。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
24.图1为本实用新型实施例提供的电池的结构示意图。
25.图标:100-电池；110-壳体；111-容置腔；130-电芯；150-支撑结构；151-支撑垫；170-绝缘膜。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
31.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，
或一体地连接；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。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。
32.请参照图1，本实施例提供一种电池包，该电池包包括至少一个电池模组，该电池模组包括多个电池100。
33.在本实施例中，电池100包括壳体110、电芯130和支撑结构150。壳体110具有容置腔111。电芯130设置于容置腔111内，且与壳体110间隔设置。支撑结构150设置于电芯130与壳体110之间的间隔内，且与电芯130和壳体110均抵接。
34.本实施例通过在电芯130与壳体110之间的间隔设置支撑结构150，且让支撑结构150与电芯130和壳体110均抵接，从而通过支撑结构150的挤压可与电芯130的外圈更好的贴合，从而可以改善拐角间隙过大的问题，避免电池100后续充电过程拐角产生析锂和不均匀极化问题，提高电池100安全和循环性能。
35.在本实施中，壳体110为方形铝壳，其包括底壁、第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁。第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和第四侧壁依次连接，并均与底壁连接。第一侧壁和第三侧壁相对设置，第二侧壁和四侧壁相对设置。第一侧壁和三侧壁为壳体110长边对应的面，第二侧壁和第四侧壁为壳体110短边对应的面。
36.在本实施例中，支撑结构150包括两个支撑垫151。两个支撑垫151分别设置于电芯130长度方向的两侧，且均与电芯130和壳体110抵接。即两个支撑垫151分别与第二侧壁和第四侧壁抵接。
37.需要说明的，卷绕电芯130在卷绕形成极卷后，再热压压扁处理形成电芯130，从而会让电芯130的长度方向的两端形成圆弧型的拐角，在压扁和膨胀过程中会造成拐角处的应力过大和界面间距差异。本实施例通过向在电芯130长度方向的两侧分别设置两个支撑垫151从电芯130长度方向的两侧对电芯130两端的拐角处进行抵接挤压，从而可以改善拐角处的应力过大和界面间距差异。
38.请参照图1，在本实施例，支撑垫151可压缩，两个支撑垫151呈压缩状安装于电芯130长度方向的两侧。
39.本实施例通过将支撑垫151以压缩状态安装在电芯130长度方向的两侧，从而使支撑垫151储存能量具有恢复力，从而可以持续的对电芯130的两端进行挤压。
40.在本实施例中，支撑垫151的压缩量的取值范围是支撑垫151初始厚度的5％-30％。
41.将支撑垫151的压缩量的取值范围设置在支撑垫151初始厚度的5％-30％之间皆可以提高支撑垫151的持续时间，并且能够避免损坏或失效。
42.在本实施例中，支撑垫151由多孔材质制成。让支撑垫151采用多孔材质制成，可以吸收电解液，使电芯130与支撑垫151抵接的部分可以充分的与电解液进行反应。
43.在本实施例中，支撑垫151呈长方体状，由硅胶、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚丙烯酰胺等及其改性材料加工而成。
44.在本技术的一些实施例中，为了提高支撑垫151对电芯130拐角的包裹，两个支撑垫151上均设置有与电芯130的拐角对应的卡槽，两个支撑垫151通过卡槽设置于电芯130长度方向的两侧。
45.请参照图1，本实施例通过设置卡槽可以提高支撑垫151对电芯130的包裹性能，当然卡槽也可是支撑垫151压缩后形成的。
46.在本实施例中，电池100还包括绝缘膜170，绝缘膜170包裹在电芯130和两个支撑垫151的外侧。
47.本实施例通过绝缘膜170将电芯130和两个支撑块包裹在一起，从而可以利用绝缘膜170实现对电芯130绝缘的处理的同时，还可以将电芯130和支撑块进行相对固定。
48.请参照图1，在本实施例中，绝缘膜170为mylar片。电池100还包括pet片(图未视)，pet片设置于支撑垫151与绝缘膜170之间，且与支撑垫151粘接。
49.在装配时，先将两个支撑垫151粘接在电芯130长度方向拐角的两侧，再在支撑垫151的外部粘接pet片，使电芯130、支撑垫151和pet片形成整体，再通过mylar片对电芯130、支撑垫151和pe片形成整体外部进行包裹，并在包裹的同时对支撑垫151进行预压缩，再将其安装在壳体110的容置腔111内，安装至壳体110时再对支撑垫151进行进一步的压缩，使其达到预定的压缩量。pet片的作用是实现定位。
50.需要说明的是，麦拉片(mylar片)又称pet聚酯薄膜是由对苯二甲酸二甲酯和乙二醇在相关催化剂的辅助下加热，经过酯交换和真空缩聚，双轴拉伸而成的薄膜。
51.综上，本实用新型实施例提供的电池100、电池100模组和电池100包的工作原理和有益效果包括：
52.本实施例通过在电芯130与壳体110之间的间隔设置支撑结构150，且让支撑结构150与电芯130和壳体110均抵接，从而通过支撑结构150的挤压可与电芯130的外圈更好的贴合，从而可以改善间隙过大的问题，避免电池100后续充电过程拐角处产生析锂和不均匀极化问题，提高电池100安全和循环性能。
53.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。