二次電池用夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及二次電池領(lǐng)域，尤其涉及一種二次電池用夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池本身一些缺點(diǎn)，如使用過程中的膨脹變形會(huì)導(dǎo)致電池壽命降低及不安全事件的發(fā)生，其主要原因是因?yàn)殇囯x子電池在變形后，內(nèi)部極片(即正極極片和負(fù)極極片)與隔離膜之間界面變差(實(shí)際就是極片與隔離膜的接觸變得沒有之前那么緊密，甚至產(chǎn)生位置變化導(dǎo)致錯(cuò)位)，產(chǎn)氣增加。嚴(yán)重時(shí)會(huì)著火甚至爆炸。所以鋰離子電池在壽命進(jìn)程通過外部手段限制其膨脹，改善界面接觸狀況。
[0003]例如，使用與電池殼外部形狀一致的剛性平板夾住電池。但是，鋰離子動(dòng)力電池的循環(huán)中需要有電解液不斷的滲入提高其循環(huán)壽命，夾得太緊不利于電解液滲入到極片當(dāng)中。電池中的正負(fù)極材料在電池正常使用時(shí)也會(huì)發(fā)生膨脹，需要一定的膨脹空間，避免極片上某一區(qū)域受力集中，導(dǎo)致極片斷裂。此外，用剛性平板擠壓電池。這種方法是很難給電池膨脹提供合適的預(yù)留空間的，不利于控制和準(zhǔn)確估算。
[0004]于2009年9月16日授權(quán)公告的中國(guó)專利文獻(xiàn)CN201311953Y公開了一種鋰離子電池，其包含電芯、非水電解液、電池殼體和密封電池殼體的蓋板，電芯和非水電解液密封在電池殼體內(nèi)，該電池還包括第一彈性件；第一彈性件設(shè)置在電池殼體內(nèi)壁上；第一彈性件具有彈性，第一彈性件與電池殼體內(nèi)壁之間具有空隙。盡管通過第一彈性件可以給電池留出預(yù)留空間讓電池膨脹，但是在鋰離子電池內(nèi)部中置入這樣的彈性件(第一彈性件和/或第二彈性件)，會(huì)降低電池的整體能量密度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]鑒于【背景技術(shù)】中存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種二次電池用夾具，其在不降低電池的整體能量密度的情況下能夠?yàn)槎坞姵氐呐蛎浱峁┡蛎涐尫趴臻g以有利于電解液滲入到正極極片和負(fù)極極片并有利于防止正極極片和負(fù)極極片斷裂，同時(shí)能夠?qū)Χ坞姵氐呐蛎涍M(jìn)行限制以保持電芯的良好界面。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種二次電池用夾具，其包括:第一剛性?shī)A板；第二剛性?shī)A板，與第一剛性?shī)A板面對(duì)；以及多個(gè)緊固件，沿厚度方向?qū)⒌谝粍傂詩(shī)A板和第二剛性?shī)A板緊固并使得二次電池在厚度方向上被夾緊在第一剛性?shī)A板和第二剛性?shī)A板之間。二次電池具有電芯、包裝殼以及電解液。
[0007]電芯包括:正極極片；負(fù)極極片；以及隔離膜，間隔于正極極片和負(fù)極極片之間。包裝殼收容電芯。電解液收容于包裝殼內(nèi)并浸漬電芯的正極極片、負(fù)極極片和隔離膜。
[0008]其中，包裝殼在寬度方向上的兩個(gè)壁部分別與電芯在寬度方向上的兩個(gè)外側(cè)面之間形成兩個(gè)包裝殼寬側(cè)間隔部分。
[0009]第一剛性?shī)A板設(shè)置有:兩個(gè)第一凸部，在寬度方向間隔開并各沿長(zhǎng)度方向延伸，第一剛性?shī)A板的位于兩個(gè)第一凸部之間的表面與所述兩個(gè)第一凸部形成第一凹部，第一剛性?shī)A板的位于兩個(gè)第一凸部之間的表面作為第一凹部的底面，兩個(gè)第一凸部形成第一凹部的寬度方向的側(cè)面，第一凹部在長(zhǎng)度方向上的兩端側(cè)開口。
[0010]第二剛性?shī)A板設(shè)置有:兩個(gè)第二凸部，在寬度方向間隔開并各沿長(zhǎng)度方向延伸，第二剛性?shī)A板的位于兩個(gè)第二凸部之間的表面與所述兩個(gè)第二凸部形成第二凹部，第二剛性?shī)A板的位于兩個(gè)第二凸部之間的表面作為第二凹部的底面，兩個(gè)第二凸部形成第二凹部的寬度方向的側(cè)面，第二凹部在長(zhǎng)度方向上的兩端側(cè)開口。
[0011]各包裝殼寬側(cè)間隔部分在厚度方向上被夾緊在對(duì)應(yīng)的一個(gè)第一凸部和第二凸部之間，以使二次電池在厚度方向上被夾緊在第一剛性?shī)A板和第二剛性?shī)A板之間。
[0012]所述多個(gè)緊固件位于被夾緊在第一剛性?shī)A板和第二剛性?shī)A板之間的二次電池的包裝殼的外側(cè)。
[0013]當(dāng)二次電池膨脹時(shí)，二次電池的包裝殼在厚度方向上分別向第一凹部和第二凹部膨脹突出并分別接觸第一凹部的底面和第二凹部的底面，以使二次電池的膨脹受到第一凹部的底面和第二凹部的底面的限制并避免正極極片和負(fù)極極片斷裂。本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0014]在根據(jù)本實(shí)用新型所述的二次電池用夾具中，由于第一凹部和第二凹部的設(shè)置，在厚度方向上被夾緊在第一剛性?shī)A板和第二剛性?shī)A板之間的二次電池在循環(huán)的初期，因?yàn)檎龢O極片和負(fù)極極片膨脹及電池內(nèi)部產(chǎn)氣，二次電池發(fā)生膨脹進(jìn)而導(dǎo)致包裝殼膨脹，而第一凹部和第二凹部提供二次電池2膨脹的釋放空間，使得二次電池膨脹的應(yīng)力得到釋放，包裝殼的膨脹使得包裝殼內(nèi)留有部分空間出來，有利于包裝殼內(nèi)部的電解液更好地在循環(huán)過程中不斷地浸潤(rùn)正極極片和負(fù)極極片，從而避免了【背景技術(shù)】中剛性平板夾得太緊不利于電解液滲入到極片當(dāng)中的缺陷，由此使得二次電池的循環(huán)性能增加；此外，二次電池內(nèi)的正極極片和負(fù)極極片在循環(huán)初期的膨脹力比較大，導(dǎo)致包裝殼發(fā)生的膨脹變形大，膨脹的包裝殼逐漸進(jìn)入到第一凹部和第二凹部、直至占滿第一凹部和第二凹部，由于循環(huán)初期二次電池的膨脹已釋放得較完全(在占滿第一凹部和第二凹部時(shí))，所以能夠減少或者避免正極極片和負(fù)極極片因膨脹變形的應(yīng)力集中發(fā)生斷裂的風(fēng)險(xiǎn)；此外，二次電池之后(可稱為后期)的循環(huán)膨脹就完全受限于第一凹部的底面和第二凹部的底面的限制(即受到第一剛性?shī)A板和第二剛性?shī)A板的限制)，從而電芯能夠維持良好的界面，從而二次電池安全性大大提高，同時(shí)由于二次電池初期的膨脹已得到足夠的釋放，故二次電池后期循環(huán)過程中的膨脹力變得不大(因?yàn)椴辉诔跗诘呐蛎浟ο吕鄯e)，由二次電池的后期循環(huán)過程中也能避免正極極片和負(fù)極極片因膨脹變形的應(yīng)力集中發(fā)生斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說明】
[0015]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的二次電池用夾具的分解立體圖，其中為了清楚起見，同時(shí)示出了二次電池且電芯以虛線示意示出；
[0016]圖2是圖1的二次電池用夾具的緊固件的分解立體圖；
[0017]圖3是圖1的二次電池用夾具的第一剛性?shī)A板的立體圖；
[0018]圖4是圖1的二次電池用夾具的第二剛性?shī)A板的仰視立體圖；
[0019]圖5是圖1的二次電池用夾具的第一剛性?shī)A板和第一條板組裝在一起后的立體圖；
[0020]圖6是圖1的二次電池用夾具的第二剛性?shī)A板和第二條板組裝在一起后的立體圖；
[0021]圖7是圖1的二次電池用夾具的第一剛性?shī)A板、第一條板、二次電池組裝在一起后的立體圖，其中，電芯以虛線示意示出；
[0022]圖8是圖1的二次電池用夾具的第一剛性?shī)A板、第一條板、二次電池、第二剛性?shī)A板以及緊固件組裝在一起后的立體圖；
[0023]圖9是圖5的一替代實(shí)施例的立體圖；
[0024]圖10是圖6的一替代實(shí)施例的立體圖；
[0025]圖11是圖5的另一替代實(shí)施例的立體圖；
[0026]圖12是圖6的另一替代實(shí)施例的立體圖；
[0027]圖13是圖5的又一替代實(shí)施例的立體圖；
[0028]圖14是圖6的又一替代實(shí)施例的立體圖；
[0029]圖15是圖5的還一替代實(shí)施例的立體圖；
[0030]圖16是圖6的還一替代實(shí)施例的立體圖；
[0031]圖17是圖1的二次電池的放大圖，其中，電芯以虛線示意示出。
[0032]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0033]I 二次電池用夾具1312第一柱部
[0034]11第一剛性?shī)A板132第二螺栓
[0035]111第一凸部1321第二頭部
[0036]112表面1322第二柱部
[0037]113第一凹槽133空心定位柱
[0038]114第一定位孔14第一條板
[0039]Rll第一凹部15第二條板
[0040]12第二剛性?shī)A板2 二次電池
[0041]