CN113258224A - 电池单体、电池、用电设备、电池单体的制造方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电池单体、电池、用电设备、电池单体的制造方法及设备,电池单体包括电极组件、第一集流构件和压紧机构;电极组件包括第一极耳;第一集流构件用于实现第一极耳与第一电极端子的电连接;压紧机构被配置为将第一集流构件压紧于第一极耳,以使第一集流构件和第一极耳电连接。通过压紧的方式实现第一集流构件和第一极耳电连接,不仅能使第一集流构件和第一极耳始终处于电连接状态,还能避免通过焊接的连接方式实现电连接带来的问题,因此可以避免阴阳极片间隔膜烫伤、第一集流构件被焊穿导致报废以及焊接产生的金属颗粒掉入电极组件内部等问题。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种电池单体、电池、用电设备、电池单体的制造方法及设备。
背景技术
锂离子蓄电池因其能量密度大、循环性能好等突出优点,成为二次电池的主流产品,并广泛应用于便携式电器、动力汽车、手机、航天器等领域。
用户不仅关注电池的电池性能,也同样关注电池的安全性能,因此,如何提高电池的安全性能成为电池领域亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种电池单体、电池、用电设备、电池单体的制造方法及设备,以提高电池的安全性能。
第一方面,本申请实施例提供一种电池单体,包括电极组件、第一集流构件和压紧机构;所述电极组件包括第一极耳;所述第一集流构件用于实现所述第一极耳与第一电极端子的电连接;所述压紧机构被配置为将所述第一集流构件压紧于所述第一极耳,以使所述第一集流构件和所述第一极耳电连接。
上述技术方案中,压紧机构用于将第一集流构件压紧于第一极耳,通过压紧的方式实现第一集流构件和第一极耳电连接,不仅能使第一集流构件和第一极耳始终处于电连接状态,还能避免通过焊接的连接方式实现第一集流构件和第一极耳电连接带来的问题,因此可以避免阴阳极片间隔膜烫伤、第一集流构件被焊穿导致报废以及焊接产生的金属颗粒掉入电极组件内部等问题。由于第一极耳和第一集流构件通过压紧机构实现电连接,隔膜在长度和/或宽度方向上不会出现被烫卷的情况,则隔膜在长度和/或宽度方向上的尺寸不会减小,则可以增加极片在长度和/或宽度方向上的尺寸,以提高电池单体的能量密度。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述压紧机构包括第一压持件、第二压持件和连接件,所述第一压持件和所述第二压持件被配置为从所述电极组件的轴向的两端夹持所述电极组件,所述连接件连接所述第一压持件和所述第二压持件。
上述技术方案中,第一压持件和第二压持件被配置为从电极组件的轴向的两端夹持电极组件,能够将压紧机构稳定的安装在电极组件上,从而使压紧机构能够对第一集流构件和第一极耳提供稳定的压紧力,保证第一集流构件和第一极耳之间形成稳定的电连接关系。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述第一压持件位于所述第一集流构件背离所述电极组件的一侧,所述第一压持件被配置为将所述第一集流构件压紧于所述第一极耳。
上述技术方案中,第一压持件既能和第二压持件配合起到将压紧机构安装于电极组件上的作用,还能将第一集流构件压紧于第一极耳,使得压紧机构的结构简单,减少对电池单体能量密度的影响。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述电极组件具有沿其轴向贯穿的中心孔,所述连接件穿设于所述中心孔。
上述技术方案中,连接件穿设于电极组件的中心孔内,使得压紧机构和电极组件的结构更加紧凑,减少对电池单体能量密度的影响。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述第一压持件和所述第二压持件中的至少一者可拆卸地连接于所述连接件。
上述技术方案中,第一压持件和第二压持件中的一者可拆卸地连接于连接件,便于将压紧机构组装在电极组件上。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述第一集流构件具有第一通孔,所述连接件穿设于所述第一通孔。
上述技术方案中,第一通孔的设置便于第一集流构件与连接件连接。
在本申请的一些实施例中,所述第一压持件具有第二通孔,所述连接件穿设于所述第二通孔;所述连接件的轴向的一端设有第一限位部,所述第一限位部位于所述第一压持件背离所述第一集流构件的一侧,所述第一限位部被配置为阻止所述第一压持件沿所述电极组件的轴向脱离所述连接件。
上述技术方案中,第一限位部的设置能够使得的第一压持件始终将第一集流构件压紧于第一极耳,以使第一集流构件和第一极耳保持稳定的电连接关系。连接件穿过第一压持件的第二通孔,则第一压持件能够沿第一连接件的周向对第一极耳进行压紧,以使第一集流构件和第一极耳保持稳定的电连接关系。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述第一限位部为卡扣。
上述技术方案中,第一限位部为卡扣,其安装方式件简单,对第一集流构件能够起到很好的限位作用。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述第一限位部与所述第一压持件在所述电极组件的周向上相对固定。
上述技术方案中,第一限位部与第一压持件在电极组件的周向上相对固定,避免第一限位部和第一压持件发生相对转动而影响第一限位部对第一压持件的限位作用,以使第一集流构件和第一极耳保持稳定地电连接关系。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述第一压持件设有第一凹部,所述第一限位部的至少部分位于所述第一凹部内,以实现所述第一压持件与所述第一限位部的周向固定。
上述技术方案中,第一压持件上设置有第一凹部,第一限位部的至少部分位于第一凹部内,以通过第一凹部对第一限位部进行周向限位,限位方式简单,限位效果好。且第一限位部至少部分位于第一凹部内,能够减小压紧机构在电极组件的轴向上的尺寸,减小压紧机构对电池单体能量密度的影响。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述第一集流构件与所述第一压持件在所述电极组件的周向上相对固定。
上述技术方案中,第一集流构件与第一压持件在电极组件的周向上相对固定,避免因振动等原因造成第一集流构件和第一压持件发生相对转动而导致第一压持件无法为第一集流构件提供稳定的压紧力。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述第一集流构件与所述第一压持件中的一者设有第一凸部、所述第一集流构件与所述第一压持件中的另一者设有第二凹部,所述第一凸部与所述第二凹部配合以实现所述第一集流构件与所述第一压持件的周向固定。
上述技术方案中,在第一集流构件和第一压持件之间形成凹凸配合,以实现第一集流构件和第一压持件周向限位,限位方式简单,限位效果好。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述连接件为中空结构。
上述技术方案中,中空的连接件能够降低电池单体的重量,提高能量密度。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述连接件设有流道,所述流道为设置于所述连接件外壁的凹槽;和/或
所述流道为沿所述连接件的径向贯穿所述连接件外壁的通孔。
上述技术方案中,流道的设置,使得电解液能够通过流道在电池单体内部流动,流道可以降低连接件对电解液流动的影响,流道还能降低电池单体的重量。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述电极组件还包括与所述第一极耳极性相反的第二极耳,所述电池单体还包括第二集流构件,所述第二集流构件用于实现所述第二极耳与第二电极端子的电连接,所述第二压持件被配置为将所述第二集流构件压紧于所述第二极耳,以使所述第二集流构件与所述第二极耳电连接。
上述技术方案中,第二集流体与第二极耳通过第二压持件压紧,由于第一压持件和第二压持件分别位于电极组件轴向的两端,第二压持件既能和第一压持件配合起到将压紧机构安装于电极组件上的作用,还能将第二集流构件压紧于第二极耳,使得压紧机构的结构简单,减少对电池单体能量密度的影响。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述第一集流构件与所述第一极耳在所述电极组件的周向上相对固定。
上述技术方案中,第一集流构件与第一极耳在电极组件的周向上相对固定,避免因振动等原因造成第一集流构件和第一极耳发生相对转动而导致第一集流构件和第一极耳电连接不稳定。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述第一集流构件与所述第一极耳中的一者设有第二凸部、所述第一集流构件与所述第一极耳中的另一者设有第三凹部,所述第二凸部与所述第三凹部配合以实现所述第一集流构件与所述第一极耳的周向固定。
上述技术方案中,在第一集流构件和第一极耳之间形成凹凸配合,以实现第一集流构件和第一极耳周向限位,限位方式简单,限位效果好。且第一集流构件和第一极耳之间形成凹凸配合能够增大第一集流构件和第一极耳之间的接触面积,从而增大过流面积,提高电流过流均匀程度。
在本申请第一方面的一些实施例中,所述第一集流构件与所述第一极耳之间通过导电胶连接。
上述技术方案中,第一集流构件与第一极耳之间通过导电胶连接,能够增大第一集流构件和第一极耳的接触面积。
第二方面,本申请实施例提供一种电池,包括第一方面任一实施例提供的电池单体。
上述技术方案中,压紧机构用于将第一集流构件压紧于第一极耳,通过压紧的方式实现第一集流构件和第一极耳电连接不仅能使第一集流构件和第一极耳始终处于电连接状态,还能避免通过焊接的方式实现电连接带来的问题,因此可以避免阴阳极片间隔膜烫伤、第一集流构件被焊穿导致报废以及焊接产生的金属颗粒掉入电极组件内部等问题。由于电池的第一极耳和第一集流构件通过压紧机构实现电连接,则不需要在隔膜和第一极耳之间预留出空间避免热源烫伤隔膜,则可以加宽极片的活性物质层的宽度,以提高电池的能量密度。
第三方面,本申请实施例提供一种用电设备,包括第一方面任一实施例提供的电池单体。
上述技术方案中,用电设备的电池单体的第一极耳和第一集流构件通过压紧机构装配,能够避免通过焊接的方式实现电连接带来的问题,因此可以避免阴阳极片间隔膜烫伤、第一集流构件被焊穿导致报废以及焊接产生的金属颗粒掉入电极组件内部等问题。由于电池的第一极耳和第一集流构件通过压紧机构实现电连接,则不需要在隔膜和第一极耳之间预留出空间避免热源烫伤隔膜,则可以加宽极片的活性物质层的宽度,以提高电池的能量密度。
第四方面,本申请实施例提供一种电池单体的制造方法,包括提供电极组件,所述电极组件包括第一极耳;提供第一集流构件,所述第一集流构件用于实现所述第一极耳与第一电极端子的电连接;提供压紧机构;以及通过所述压紧机构将所述第一集流构件压紧于所述第一极耳,以使所述第一集流构件与所述第一极耳电连接。
上述技术方案中,电池单体制造过程中,电池单体的第一极耳和第一集流构件通过压紧机构装配,能够避免通过焊接的方式实现电连接带来的问题,因此可以避免阴阳极片间隔膜烫伤、第一集流构件被焊穿导致报废以及焊接产生的金属颗粒掉入电极组件内部等问题。由于电池的第一极耳和第一集流构件通过压紧机构实现电连接,则不需要在隔膜和第一极耳之间预留出空间避免热源烫伤隔膜,则可以加宽极片的活性物质层的宽度,以提高电池的能量密度。
第五方面,本申请实施例提供一种电池单体的制造设备,包括:提供机构,被配置为提供电极组件、第一集流构件和压紧机构;所述电极组件包括第一极耳;所述第一集流构件用于实现所述第一极耳与第一电极端子的电连接;所述压紧机构被配置为将所述第一集流构件压紧于所述第一极耳,以使所述第一集流构件与所述第一极耳电连接;组装机构,被配置为通过所述压紧机构将所述第一集流构件压紧于所述第一极耳。
上述技术方案中,第一极耳和第一集流构件通过压紧机构装配,能够避免通过焊接的方式实现电连接带来的问题,因此可以避免阴阳极片间隔膜烫伤、第一集流构件被焊穿导致报废以及焊接产生的金属颗粒掉入电极组件内部等问题。由于电池的第一极耳和第一集流构件通过压紧机构实现电连接,则不需要在隔膜和第一极耳之间预留出空间避免热源烫伤隔膜,则可以加宽极片的活性物质层的宽度,以提高电池的能量密度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,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申请的某些实施例,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。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例提供的电池的结构示意图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸图;
图4为本申请一些实施例提供的电极组件的剖视图;
图5为本申请一些实施例提供的包括压紧机构的电池单体的结构示意图;
图6为图5中I处的放大图;
图7为本申请一些实施例提供的压紧机构的爆炸图;
图8为本申请一些实施例提供的第一集流构件与第一电极端子电连接示意图;
图9为本申请一些实施例提供的连接件的局部示意图;
图10为本申请一些实施例提供的第一压持件的结构示意图;
图11为本申请一些实施例提供的第一集流构件的局部视图;
图12为本申请一些实施例提供的导电胶的结构示意图;
图13为本申请另一些实施例提供的导电胶的结构示意图;
图14为图5中II处的放大图;
图15为本申请一些实施例提供的第二压持件和连接件的连接关系示意图;
图16为本申请另一些实施例提供的第二压持件与连接件的相对关系示意图;
图17为本申请一些实施例提供的电池单体的制造方法的流程图;
图18为本申请一些实施例提供的电池单体的制造设备的流程图。
图标:1000-车辆;100-电池;10-箱体;11-容纳空间;12-第一部分;13-第二部分;20-电池单体;21-外壳;211-开口;22-电极组件;221-第一极耳;222-第二极耳;223-中心孔;23-端盖组件;231-端盖;232-第一电极端子;24-第一集流构件;241-第一通孔;242-第一集流盘;243-第一连接部;245-第二凹部;246-第二凸部;25-压紧机构;251-第一压持件;2511-第二通孔;2512-第一凹部;2513-第一凸部;252-第二压持件;2521-第三通孔;253-连接件;2531-中心通孔;2532-第一限位部;25321-第一导向面;25322-第一抵靠面;2533-第二限位部;2534-第三限位部;2535-卡槽;26-第二集流构件;28-导电胶;281-导电部;200-控制器;300-马达;2000-电池单体的制造设备;2100-提供机构;2200-组装机构。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
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。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。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。
在本申请实施例的描述中,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”、“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;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接。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申请中的具体含义。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体,未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体,未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素,例如,能量密度、循环寿命、放电容量、充放电倍率、电池的功率性能、使用寿命等性能参数。而在提高电池的功率性能、寿命特性方面,主要的措施有:优化极片的活性物质层的配方、改进电解液、改善极耳引出方式、改善外壳的各部分结构结合处的气密性和绝缘性。
其中,在极耳的引出方式上常常采用的是:将集流构件和极耳焊接,实现集流构件和极耳电连接,从而通过集流构件将电池单体内部的电能引出。
发明人发现,在焊接集流构件和极耳时,会在以焊点为中心的一定范围内形成温度梯度,距离焊点越近温度越高,电池单体内部隔膜可能会受热收卷,造成隔膜宽度方向和/或长度方向的尺寸减小,存在正极片和负极片搭接短路的风险。此外,焊接时容易造成极耳和/或集流构件被焊穿而报废。再者,焊接过程中也会产生焊渣,焊渣掉入电池单体内部后会影响电池单体的电池性能。
鉴于此,本申请实施例提供一种技术方案,通过压紧的方式实现集流构件和极耳电连接,不仅能使集流构件和极耳始终处于电连接状态,还能避免通过焊接的方式实现电连接带来的问题。
本申请实施例描述的技术方案适用于电池以及使用电池的用电设备。
用电设备可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电设备不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明,以用电设备为车辆1000为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。
车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的结构示意图。电池100包括箱体10和电池单体20,电池单体20收容于箱体10内。
箱体10用于为电池单体20提供容纳空间11。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分12和第二部分13,第一部分12与第二部分13相互盖合,以限定出用于容纳电池单体20的容纳空间11。当然,第一部分12与第二部分13的连接处可通过密封件(图未示出)来实现密封,密封件可以是密封圈、密封胶等。
第一部分12和第二部分13可以是多种形状,比如,长方体、圆柱体等。第一部分12可以是一侧开口的空心结构,第二部分13也可以是一侧开口的空心结构,第二部分13的开口侧盖合于第一部分12的开口侧,则形成具有容纳空间11的箱体10。当然,也可以是第一部分12为一侧开口的空心结构,第二部分13为板状结构,第二部分13盖合于第一部分12的开口侧,则形成具有容纳空间11的箱体10。
在电池100中,电池单体20可以是一个、也可以是多个。若电池单体20为多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内;当然,也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池100模块,多个电池100模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。图2示例性的示出了电池单体20呈圆柱体的情况。
在一些实施例中,电池100还可以包括汇流部件(图未示出),多个电池单体20之间可通过汇流部件实现电连接,以实现多个电池单体20的串联或并联或混联。
请参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的爆炸图。电池单体20可以包括外壳21、电极组件22和端盖组件23。外壳21具有开口211,电极组件22容纳于外壳21内,端盖组件23用于封盖于开口211,端盖组件23包括端盖231和设于端盖231上第一电极端子232和第二电极端子(图中未示出)。
外壳21可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。外壳21的形状可根据电极组件22的具体形状来确定。比如,若电极组件22为圆柱体结构,外壳21则可选用为圆柱体结构;若电极组件22为长方体结构,外壳21则可选用长方体结构。图3示例性的示出了外壳21和电极组件22为圆柱体的情况。
端盖组件23用于封盖外壳21的开口211,以形成一容纳腔(图未示出),容纳腔用于容纳电极组件22。容纳腔还用于容纳电解质,例如电解液。端盖组件23作为输出电极组件22的电能的部件,端盖组件23中的第一电极端子232和第二电极端子(图中未示出)用于与电极组件22电连接,即电极端子与电极组件22的极耳电连接。
外壳21的材质也可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等,本申请实施例对此不作特殊限制。
需要说明的,外壳21的开口211可以是一个,也可以是两个。若外壳21的开口211为一个,端盖组件23也可以为一个,端盖组件23中则可设置两个电极端子,即第一电极端子232和第二电极端子设于同一个端盖组件23。如图3所示,若外壳21的开口211为两个,比如,两个开口211设置在外壳21相对的两侧,端盖组件23也可以为两个,两个端盖组件23分别盖合于外壳21的两个开口211处。在这种情况下,可以是一个端盖组件23中的电极端子为第一电极端子232,用于与电极组件22的正极极耳电连接;另一个端盖组件23中的电极端子为第二电极端子,用于与电极组件22的负极极耳电连接。
请参照图4,图4为本申请实施例提供的电极组件22的剖视图。电极组件22可以包括正极片(图未示出)、负极片(图未示出)和隔膜(图未示出)。电极组件22可以是由正极片、隔膜和负极片通过卷绕形成的卷绕结构,也可以是由正极片、隔膜和负极片通过层叠布置形成的层叠式结构。电极组件22还包括第一极耳221。其中,可以是正极片中未涂覆正极活性物质层的正极集流体作为第一极耳221,可以是负极片中未涂覆负极活性物质层的负极集流体作为第一极耳221。图4中示例性的示出的是圆柱形的电极组件22。
请继续参照图4,电极组件22还包括与第一极耳221极性相反的第二极耳222,第一极耳221和第二极耳222分别位于电极组件22沿卷绕轴线的两端,换句话说,第一极耳221和第二极耳222分别位于电极组件22的轴向的两端。
在一些实施例中,第一极耳221和第二极耳222也可以位于电极组件22的轴向的同一端。
第一极耳221与第二极耳222极性相反,是指当第一极耳221是正极片中未涂覆正极活性物质层的正极集流体,即当第一极耳221是正极极耳时,则第二极耳222是负极片中未涂覆负极活性物质层的负极集流体,即第二极耳222为负极极耳;当第一极耳221是负极片中未涂覆负极活性物质层的负极集流体,即当第一极耳221是负极极耳时,则第二极耳222是正极片中未涂覆正极活性物质层的正极集流体,即第二极耳222为正极极耳。
由于图中示出的是卷绕形成的电极组件22,则电极组件22还包括中心轴线与卷绕轴线重合的中心孔223。
请结合参照图5、图6,图5为本申请一些实施例提供的包括压紧机构25的电池单体20的结构示意图,图6为第一压持件251与第一集流构件24的相对关系示意图。电池单体20还包括第一集流构件24和压紧机构25。第一集流构件24用于实现第一极耳221与第一电极端子232的电连接。压紧机构25被配置为将第一集流构件24压紧于第一极耳221,以使第一集流构件24和第一极耳221电连接。
压紧机构25用于将第一集流构件24压紧于第一极耳221,通过压紧的方式实现第一集流构件24和第一极耳221电连接,不仅能使第一集流构件24和第一极耳221始终处于电连接状态,还能避免通过焊接实现电连接带来的问题,因此可以避免阴阳极片间隔膜烫伤、第一集流构件24被焊穿导致报废以及焊接产生的金属颗粒掉入电极组件22内部等问题。
若是第一集流构件24和第一极耳221焊接则高温会烫卷隔膜,使得隔膜在宽度方向和/或长度方向上的尺寸减小,为了使得隔膜能够起到隔离正极片和负极片而防止短路的作用,正极片的宽度和长度以及负极片的长度和宽度应该以被烫卷后的隔膜的宽度和长度为参考,相应地,正极片的宽度和/或长度以及负极片的长度和/或宽度均较小,使得电池单体20的能量密度较小。由于第一极耳221和第一集流构件24通过压紧机构25实现电连接,隔膜在长度和/或宽度方向上不会被烫卷,则隔膜在长度和/或宽度方向上的尺寸不会减小,则可以增加正极片在长度和/或宽度方向上的尺寸以及负极片在长度和/或宽度方向上的尺寸,以提高电池单体20的能量密度。
请结合参考图6、图7,其中,图7为本申请一些实施例提供的压紧机构25的爆炸图。在一些实施例中,压紧机构25包括第一压持件251、第二压持件252和连接件253,第一压持件251和第二压持件252被配置为从电极组件22的轴向的两端夹持电极组件22,连接件253连接第一压持件251和第二压持件252。
通过第一压持件251和第二压持件252从电极组件22的轴向的两端夹持电极组件22,能够将压紧机构25稳定的安装在电极组件22上,从而使压紧机构25能够对第一集流构件24和第一极耳221提供稳定的压紧力,保证第一集流构件24和第一极耳221之间形成稳定的电连接关系。
第一压持件251位于第一集流构件24背离电极组件22的一侧,第一压持件251被配置为将第一集流构件24压紧于第一极耳221。第一压持件251既能和第二压持件252配合起到将压紧机构25安装于电极组件22上的作用,还能将第一集流构件24压紧于第一极耳221,使得压紧机构25的结构简单,减少对电池单体20能量密度的影响。
电极组件22为通过绕卷绕轴线卷绕形成的卷绕结构,则电极组件22具有沿其轴向贯穿的中心孔223,连接件253穿设于中心孔223。在将压紧机构25组装在电极组件22的过程中,通过将连接件253穿设于电极组件22的中心孔223内,使得压紧机构25和电极组件22的结构更加紧凑,减少对电池单体20能量密度的影响。
在一些实施例中,连接件253也可以位于中心孔223外,连接件253连接第一压持件251和第二压持件252形成U形结构。
在一些实施例中,如图7所示,连接件253为中空结构。其中,连接件253上设有沿连接件253的轴向延伸并贯穿连接件253轴向的两端的中心通孔2531,以形成中空的连接件253。中空的连接件253能够降低电池单体20的重量,提高能量密度。
在一些实施例中,连接件253设有流道(图中未示出),流道为沿连接件253的径向贯穿连接件253外壁的通孔。由于连接件253插设于电极组件22的中心孔223内,对电解液的流动有一定的阻挡作用,连接件253设有贯穿其径向两侧的流道,使得电解液能够通过流道在电池单体20内部流动,流道可以降低连接件253对电解液流动的影响。此外,流道还能降低电池单体20的重量。
在一些实施例中,流道也可以是设置于连接件253外壁的凹槽。通过凹槽减小连接件253对电解液流动的阻挡作用。
在一些实施例中,流道可以包括沿连接件253的径向贯穿连接件253外壁的通孔和设置于连接件253外壁的凹槽,通过凹槽和通孔减小连接件253对电解液流动的阻挡作用。
在一些实施例中,连接件253可以是设有中心通孔2531和流道的中空结构。
请结合参照图8,其中,图8为本申请一些实施例提供的第一集流构件24的结构示意图。沿电极组件22的轴向,第一集流构件24位于第一极耳221与第一压持件251之间。在一些实施例中,第一集流构件24具有第一通孔241,连接件253穿设于第一通孔241,便于第一集流构件24与连接件253连接、组装。
在一些实施例中,第一集流构件24包括相连的第一集流盘242和第一连接部243,第一集流盘242被配置为与第一极耳221电连接,第一连接部243被配置为与第一电极端子232电连接。电池单体20的电能能够依次经过第一极耳221、第一集流盘242、第一连接部243和第一电极端子232(图3中示出),从而被引导至电池单体20外。
第一集流盘242被配置为与第一极耳221电连接,第一压持件251是将第一集流盘242压紧于第一极耳221,从而实现将第一集流构件24压紧于第一极耳221。第一通孔241设于第一集流盘242,第一集流盘242为圆环结构,第一集流盘242的中心与第一通孔241的中心重合,连接件253穿设于第一通孔241,则第一集流盘242能够在连接件253的周向上任意位置与第一极耳221实现电连接,保证二者稳定的电连接关系。当压紧机构25将第一集流构件24压紧于第一极耳221上时,第一集流盘242与电极组件22同轴布置。
在一些实施例中,根据电极组件22的结构形状不同,第一集流盘242也可以采用不同的形状结构,比如电极组件22为椭圆柱结构,则第一集流盘242可以为与电极组件22的椭圆形截面匹配的椭圆形结构。当然,在一些实施例中,椭圆柱结构的电极组件22也可以与圆环形的第一集流盘242电连接。
在一些实施例中,第一压持件251可拆卸地连接于连接件253,方便将压紧机构25和电极组件22进行组装。
请结合参照图9、图10,图9为本申请一些实施例提供的连接件253的局部示意图,图10为本申请一些实施例提供的第一压持件251的结构示意图。第一压持件251具有第二通孔2511,连接件253穿设于第二通孔2511。连接件253的轴向的一端设有第一限位部2532,第一限位部2532位于第一压持件251背离第一集流构件24的一侧,第一限位部2532被配置为阻止第一压持件251沿电极组件22的轴向脱离连接件253。
当连接件253穿设于中心孔223、第一通孔241和第二通孔2511时,第一通孔241的孔壁、第二通孔2511的孔壁和中心孔223的孔壁均与连接件253的外壁接触,避免连接件253在第一通孔241、第二通孔2511和中心孔223内沿径向晃动,影响第一集流构件24和第一极耳221之间、第二集流构件26和第二极耳222之间的电连接稳定性。
第一限位部2532的设置能够使得的第一压持件251始终将第一集流构件24压紧于第一极耳221,以使第一集流构件24和第一极耳221保持稳定的电连接关系。连接件253穿过第一压持件251的第二通孔2511,则第一压持件251能够沿第一连接件253的轴向对第一极耳221进行压紧,以使第一集流构件24和第一极耳221保持稳定的电连接关系。
在一些实施例中,请继续参照图9,第一限位部2532为卡扣。卡扣形式的第一限位部2532使得安装方式简单,对第一集流构件24能够起到很好的限位作用。
第一限位部2532连接于连接件253的轴向的一端的周壁上,第一限位部2532被配置为阻止第一压持件251沿背离电极组件22的方向脱离第一集流构件24。第一限位部2532包括第一导向面25321和第一抵靠面25322。第一导向面25321和第一抵靠面25322连接。第一导向面25321沿靠近电极组件22的方向延伸且第一导向面25321与连接件253之间的距离逐渐增大,以使第一导向面25321与连接件253的轴线呈锐角布置。第一导向面25321用于与第一通孔241的孔壁和第二通孔2511的孔壁滑动配合,第一抵靠面25322用于与第一压持件251背离电极组件22的一侧抵靠,以阻止第一压持件251脱离连接件253。
装配时,将连接件253穿设于电极组件22的中心孔223,且使得设有第一限位部2532的位置延伸出中心孔223,使第一集流构件24的第一通孔241与连接件253对齐,并向靠近电极组件22的方向移动第一集流构件24,第一集流构件24上的第一通孔241的内壁与第一导向面25321滑动配合,直至第一集流构件24在靠近电极组件22的方向上越过第一限位部2532,再使第一压持件251的第二通孔2511与连接件253对齐,并向靠近电极组件22的方向移动第一压持件251在靠近电极组件22的方向上越过第一限位部2532,则第一抵靠面25322与第一压持件251背离电极组件22的一侧抵紧,以使第一压持件251将第一集流构件24压紧于第一极耳221。因此,卡扣形式的第一限位部2532使得安装方式简单,对第一集流构件24能够起到很好的限位作用。
为了使得第一集流构件24和第一压持件251沿靠近电极组件22的方向能够顺利越过第一限位部2532,则第一压持件251和第一限位部2532中的至少一者为弹性件,第一集流构件24和第一压持件251中的至少一者为弹性件。当第一通孔241的孔壁和第二通孔2511的孔壁与第一导向面25321滑动配合时,弹性件会发生挤压变形,以使第一集流构件24和第一压持件251能够越过第一限位部2532。比如,第一限位部2532为弹性件,由于第一通孔241的孔径和第二通孔2511的孔径恒定,第一集流构件24和第一压持件251在向靠近电极组件22的方向移动的过程中,第一通孔241的孔壁和第二通孔2511的孔壁会与第一导向面25321产生挤压,第一导向面25321与连接件253距离越大,挤压越严重,第一限位部2532产生的形变越严重。当第一集流构件24和第一压持件251越过第一限位部2532后,第一通孔241的孔壁和第二通孔2511的孔壁与第一导向面25321的挤压作用消失,第一限位部2532恢复原状,以使第一抵靠面25322能够阻止第一压持件251沿电极组件22的轴向脱离连接件253。
在一些实施例中,第一限位部2532的数量为多个,多个第一限位部2532沿连接件253的周向间隔布置。
在一些实施例中,第一限位部2532的数量也可以是一个。或者第一限位部2532为环布于电极组件22的圆锥结构,第一导向面25321为锥面。
当然,第一限位部2532也可以是其他结构形式,比如,在一些实施例中,第一限位部2532为螺母,螺母的轴向的一个端面用于与第一压持件251背离电极组件22的一侧抵紧。连接件253的一端的外壁上设有与螺母的内螺纹配合的外螺纹,将螺母旋至连接件253的轴向上的不同位置,能够调整螺母对第一压持件251的压紧力。
为了使第一限位部2532能够稳定的对第一压持件251起到限位作用,在一些实施例中,第一限位部2532与第一压持件251在电极组件22的周向上相对固定,避免第一限位部2532和第一压持件251发生相对转动而影响第一限位部2532对第一压持件251的限位作用,以使第一集流构件24和第一极耳221保持稳定的电连接关系。
实现第一限位部2532和第一压持件251周向限位的方式有很多,比如,在一些实施例中,请参照图10,第一压持件251设有第一凹部2512,第一限位部2532的至少部分位于第一凹部2512内,以实现第一压持件251与第一限位部2532的周向固定。通过第一凹部2512对第一限位部2532进行周向限位,限位方式简单,限位效果好。
“至少部分”可以理解为部分或者全部,第一限位部2532的部分或者全部位于第一凹部2512内,不仅能够对第一压持件251和第一限位部2532起到周向限位的作用,还能够减小压紧机构25在电极组件22的轴向上的尺寸,减小压紧机构25对电池单体20能量密度的影响。
在另一些实施例中,第一凹部2512也可以设置在第一限位部2532的第一抵靠面25322上,在第一压持件251上设有与第一凹部2512配合的凸块。
为了使第一压持件251将第一集流构件24稳定地压紧于第一极耳221,在一些实施例中,请结合参照图10、图11,其中,图11为本申请一些实施例提供的第一集流构件24的局部视图。第一集流构件24与第一压持件251在电极组件22的周向上相对固定,避免因振动等原因造成第一集流构件24和第一压持件251发生相对转动而导致第一压持件251无法为第一集流构件24提供稳定的压紧力。
实现第一集流构件24和第一压持件251周向限位的方式有很多,比如,在一些实施例中,第一集流构件24与第一压持件251中的一者设有第一凸部2513、第一集流构件24与第一压持件251中的另一者设有第二凹部245,第一凸部2513与第二凹部245配合以实现第一集流构件24与第一压持件251的周向固定。
具体可以是,第一凸部2513设于第一压持件251并位于第一压持件251面向第一集流构件24的一侧,第二凹部245设于第一集流构件24并位于第一集流构件24面向第一压持件251的一侧,第二凹部245具体设于第一集流构件24的第一集流盘242面向第一压持件251的一侧。在第一集流构件24和第一压持件251之间形成凹凸配合,以实现第一集流构件24和第一压持件251周向限位,限位方式简单,限位效果好。
在一些实施例中,请参照图10,第一压持件251为一体成型结构,一体成型结构是指通过冲压、浇筑等一体成型的方式形成的结构。当在第一压持件251背离电极组件22的一侧形成第一凹部2512,则第一压持件251面向电极组件22的一侧且与第一凹部2512对应的位置形成有第一凸部2513,比如,第一压持件251采用冲压成型,则在第一压持件251背离电极组件22的一侧施加冲压力,以在第一压持件251背离电极组件22的一侧形成第一凹部2512,则第一凹部2512对应的位置向靠近电极组件22的方向凸出形成第一凸部2513。能够在保证第一压持件251的结构强度的情况下使得第一压持件251与第一限位部2532之间、第一压持件251于第一集流构件24之间周向固定。
当然,在其他实施例中,第一凸部2513也可以是连接在第一压持件251面向电极组件22的一侧的凸块,第一凹部2512可以是在第一压持件251背离电极组件22的一侧的通过一定的加工工艺形成。
在另一些实施例中,第一凸部2513可以是设于第一集流构件24,第二凹部245可以是设于第一压持件251。
请继续参照图11,为了保证第一集流构件24和第一极耳221之间稳定的电连接关系,在一些实施例中,第一集流构件24与第一极耳221在电极组件22的周向上相对固定,避免因振动等原因造成第一集流构件24和第一极耳221发生相对转动而导致第一集流构件24和第一极耳221电连接不稳定。
实现第一集流构件24和第一极耳221周向限位的方式有很多,比如,在一些实施例中,第一集流构件24与第一极耳221中的一者设有第二凸部246、第一集流构件24与第一极耳221中的另一者设有第三凹部(图中未示出),第二凸部246与所述第三凹部配合以实现所述第一集流构件24与所述第一极耳221的周向固定。具体可以是,第二凸部246设于第一集流构件24并位于第一集流构件24面向第一极耳221的一侧,第三凹部设于第一极耳221。
在第一集流构件24和第一极耳221之间形成凹凸配合,以实现第一集流构件24和第一极耳221周向限位,限位方式简单,限位效果好。且第一集流构件24和第一极耳221之间形成凹凸配合能够增大第一集流构件24和第一极耳221之间的接触面积,从而增大过流面积,提高电流过流均匀程度。
在一些实施例中,第二凸部246设于第一集流构件24,具体设于第一集流构件24的第一集流盘242上,第三凹部设于第一极耳221。
在一些实施例中,请继续参照图11,第一集流构件24的第一集流盘242为一体成型结构。当在第一集流盘242面向第一压持件251的一侧设有第二凹部245,即第一集流盘242背离电极组件22的一侧设有第二凹部245,则第一集流盘242面向电极组件22的一侧且与第二凹部245对应的位置形成有第二凸部246,比如,第一集流盘242采用冲压成型,则在第一集流盘242背离电极组件22的一侧施加冲压力,以在第一集流盘242背离电极组件的一侧形成第二凹部245,则第二凹部245对应的位置向靠近电极组件22的方向凸出形成第二凸部246。能够在保证第一集流盘242的结构强度的情况下使得第一集流构件24与第一极耳221之间、第一集流构件24与第一压持件251之间周向固定。
当然,在其他实施例中,第二凸部246也可以是连接在第一集流盘242面向电极组件22的一侧的凸块,第二凹部245可以是在第一集流盘242背离电极组件22的一侧的通过一定的加工工艺形成。
由于第一极耳221的材质较软,第三凹部可以是在第一压持件251对第一集流构件24施加压紧力的过程中,第一集流构件24上的第二凸部246迫使第一极耳221发生形变形成的。
在另一些实施例中,第三凹部可以是在第一极耳221上通过一定的加工工艺形成,比如铣、钻、冲压等。
在另一些实施例中,第二凸部246可以是设于第一极耳221,第三凹部可以是设于第一集流构件24。
在一些实施例中,请参照图12,图12为本申请一些实施例提供的导电胶28的结构示意图。第一集流构件24与第一极耳221之间通过导电胶28连接,导电胶28的设置能够进一步增大第一集流构件24和第一极耳221的接触面积。
导电胶的结构形式有多种,在一些实施例中,请参照图12,导电胶28为环形结构。
在另一些实施例中,请参照图13,图13为本申请另一些实施例提供的导电胶28的结构示意图。导电胶28包括周向间隔布置的多个导电部281,导电部281之间具有间隙,电解液能够从导电部281之间的间隙进入电极组件22,以使电解液能够从电极组件22的轴向两端进入电极组件22内部,使得电极组件22能够完全被电解液浸润。
请继续参照图14,请参照图14,图14为第二压持件252与第二集流构件26的相对关系示意图。电池单体20还包括第二集流构件26,第二集流构件26用于实现第二极耳222与第二电极端子(图中未示出)的电连接,压紧机构25被配置为将第二集流构件26压紧于第二极耳222,以使第二集流构件26和第二极耳222电连接。
压紧机构25从电极组件22的轴向的两端将第一集流构件24压紧于第一极耳221、将第二集流构件26压紧于第二极耳222,通过同一个压紧机构25实现两个极耳与对应的集流构件压紧,减少了电池单体20的压紧机构25的数量,提高电池单体20的能量密度。
在一些实施例中,第一集流构件24和第二集流构件26结构相同。当然,根据实际需要,第一集流构件24和第二集流构件26的结构也可以不同。本申请实施例中,以第一集流构件24和第二集流构件26结构相同为例对本申请方案进行介绍。
在一些实施例中,请继续参照图14。第二压持件252被配置为将第二集流构件26压紧于第二极耳222,以使第二集流构件26与第二极耳222电连接。第二集流构件26与第二极耳222通过第二压持件252压紧,由于第一压持件251和第二压持件252分别位于电极组件22轴向的两端,第二压持件252既能和第一压持件251配合起到将压紧机构25安装于电极组件22上的作用,还能将第二集流构件26压紧于第二极耳222,使得压紧机构25的结构简单,减少对电池单体20能量密度的影响。
在一些实施例中,第二压持件252的结构可参照第一压持件251,在此不再赘述。
在一些实施例中,请参照图15,图15为本申请一些实施例提供的第二压持件252和连接件253的连接关系示意图。第二压持件252固定连接于连接件253。由于第二压持件252固定于连接件253。在装配时,将连接件253依次穿过第二集流构件26、电极组件22的中心孔223,直至第二压持件252与第二集流构件26相抵且第一限位部2532位于中心孔223外,再依次组装第一集流构件24和第一压持件251。当第二压持件252与第二集流构件26相抵时,既实现了第二压持件252将第二集流构件26压紧于第二极耳222,还对连接件253有一定的定位作用,方便安装第一压持件251,并且装配过程中,只需要在连接件253的一端进行装配。
请继续参照图15,在一些实施例中,连接件253轴向远离第一限位部2532的一端设有第二限位部2533和第三限位部2534,第二限位部2533和第三限位部2534在连接件253的轴向上间隔布置,第二限位部2533和第三限位部2534之间限定出卡槽2535,第二压持件252上设有供连接件253穿设的第三通孔2521,第二压持件252通过的第三通孔2521套设于连接件253的外侧,并卡持于卡槽2535内,第二限位部2533阻止第二压持件252沿背离电极组件22的方向脱离连接件253,第三限位部2534阻止第二压持件252沿靠近电极组件22的方向移动,从而将第二压持件252固定于连接件253。第三通孔2521的孔壁与连接件253的周壁接触,避免第二压持件252相对连接件253沿第三通孔2521的径向移动。
其中,第二限位部2533的结构可参照第一限位部2532。
在另一些实施例中,也可以直接将第二压持件252通过一体成型、激光焊等方式固定于连接件253。
在一些实施例中,第二压持件252和第二集流构件26在电极组件22的周向上相对固定。实现第二压持件252和第二集流构件26在电极组件22的周向上相对固定的方式可参照第一压持件251和第一集流构件24之间在电极组件22的周向上形成相对固定的方式。
在一些实施例中,第二集流构件26和第二极耳222在电极组件22的周向上相对固定。实现第二集流构件26和第二极耳222在电极组件22的周向上相对固定的方式可参照第一极耳221和第一集流构件24之间在电极组件22的周向上形成相对固定的方式。
在一些实施例中,请参照图16,图16为本申请另一些实施例提供的第二压持件252于连接件253的相对关系示意图。第二压持件252可拆卸地连接于连接件253。连接件253轴向远离第一限位部2532的一端设有第二限位部2533。第二限位部2533允许第二压持件252沿靠近电极组件22的方向套设于连接件253外周、阻止第二压持件252沿背离电极组件22的方向脱离连接件253。第二压持件252套设于连接件253的外周后能够继续沿连接件253的轴向并向靠近第一限位部2532的方向移动。第二限位部2533的结构可参照第一限位部2532。第二限位部2533、第二压持件252和连接件253的连接关系可参照第一限位部2532、第一压持件251和连接件253三者的连接关系。
在一些实施例中,第一压持件251和第二压持件252均可固定连接于连接件253。当第一压持件251固定连接于连接件253后,第一压持件251既不能沿连接件253向靠近电极组件22的方向移动,也不能沿背离电极组件22的方向脱离连接件253。其中,第一压持件251与连接件253固定连接的方式可参照第二压持件252与连接件253固定连接的方式。
压紧机构25还可以是其他结构形式,比如压紧机构包括第一压持件251和第二压持件252,第一压持件251和第二压持件252为磁性相反的磁体,第一压持件251位于第一集流构件24背离第一极耳221的一侧,第二压持件252位于第二集流构件26背离第二极耳222的一侧,通过磁体的异性相吸的远离,以使第一压持件251将第一集流构件24压紧于第一极耳221和第二压持件252将第二集流构件26压紧于第二极耳222。再比如,第一压持件251为弹性件(如弹簧),第一压持件251位于第一集流构件24背离第一极耳221的一侧并被挤压在靠近第一极耳221的端盖组件23(请参照图3)和第一集流构件24之间;第二压持件252为弹性件(如弹簧),第二压持件252位于第二集流构件26背离第二极耳222的一侧并被挤压在靠近第二极耳222的端盖组件23(请参照图3)和第二集流构件26之间,第一压持件251和第二压持件252被挤压时产生的弹性力将第一集流构件24压紧于第一极耳221、将第二集流构件26压紧于第二极耳222。
本申请实施例还提供一种电池单体20的制造方法,请参照图17,图17为本申请实施例提供的电池单体20的制造方法的流程图。该电池单体20的制造方法包括:
S100,提供电极组件22,电极组件22包括第一极耳221;
S200,提供第一集流构件24,第一集流构件24用于实现第一极耳221与第一电极端子232的电连接;
S300,提供压紧机构25;
S400,通过压紧机构25将第一集流构件24压紧于第一极耳221,以使第一集流构件24与第一极耳221电连接。
电池单体20制造过程中,电池单体20的第一极耳221和第一集流构件24通过压紧机构25装配,能够避免通过焊接的方式实现电连接带来的问题,因此可以避免阴阳极片间隔膜烫伤、第一集流构件24被焊穿导致报废以及焊接产生的金属颗粒掉入电极组件22内部等问题。由于电池100的第一极耳221和第一集流构件24通过压紧机构25实现电连接,则不需要在隔膜和第一极耳221之间预留出空间避免热源烫伤隔膜,则可以加宽极片的活性物质层的宽度,以提高电池100的能量密度。
需要说明的是,在基于上述电池单体20的制造方法在组装电池单体20时,对执行步骤S100、S200、S300的顺序不做限制,比如,可以是先执行步骤S300,即提供压紧机构25,然后再执行步骤S200。
通过上述电池单体20的制造方法制造的电池单体20的相关结构,可参见上述各实施例提供的电池单体20。
本申请实施例还提供一种电池单体的制造设备2000,请参照图18,图18为本申请实施例提供的电池单体的制造设备2000的示意图。该电池单体的制造设备2000包括提供机构2100和组装机构2200。
提供机构2100被配置为提供电极组件22、第一集流构件24和压紧机构25。其中电极组件22包括第一极耳221。第一集流构件24用于实现第一极耳221与第一电极端子232的电连接。压紧机构25被配置为将第一集流构件24压紧于第一极耳221,以使第一集流构件24与第一极耳221电连接;组装机构2200,被配置为通过压紧机构25将第一集流构件24压紧于第一极耳221。
第一极耳221和第一集流构件24通过压紧机构25装配,能够避免通过焊接的方式实现电连接带来的问题,因此可以避免阴阳极片间隔膜烫伤、第一集流构件24被焊穿导致报废以及焊接产生的金属颗粒掉入电极组件22内部等问题。由于电池100的第一极耳221和第一集流构件24通过压紧机构25实现电连接,则不需要在隔膜和第一极耳221之间预留出空间避免热源烫伤隔膜,则可以加宽极片的活性物质层的宽度,以提高电池100的能量密度。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (20)
1.一种电池单体,其特征在于,包括:
电极组件,包括第一极耳;
第一集流构件,用于实现所述第一极耳与第一电极端子的电连接;以及
压紧机构,被配置为将所述第一集流构件压紧于所述第一极耳,以使所述第一集流构件和所述第一极耳电连接。
2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述压紧机构包括第一压持件、第二压持件和连接件,所述第一压持件和所述第二压持件被配置为从所述电极组件的轴向的两端夹持所述电极组件,所述连接件连接所述第一压持件和所述第二压持件。
3.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述第一压持件位于所述第一集流构件背离所述电极组件的一侧,所述第一压持件被配置为将所述第一集流构件压紧于所述第一极耳。
4.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述电极组件具有沿其轴向贯穿的中心孔,所述连接件穿设于所述中心孔。
5.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述第一压持件和所述第二压持件中的至少一者可拆卸地连接于所述连接件。
6.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述第一集流构件具有第一通孔,所述连接件穿设于所述第一通孔。
7.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述第一压持件具有第二通孔,所述连接件穿设于所述第二通孔;
所述连接件的轴向的一端设有第一限位部,所述第一限位部位于所述第一压持件背离所述第一集流构件的一侧,所述第一限位部被配置为阻止所述第一压持件沿所述电极组件的轴向脱离所述连接件。
8.根据权利要求7所述的电池单体,其特征在于,所述第一限位部为卡扣。
9.根据权利要求7所述的电池单体,其特征在于,所述第一限位部与所述第一压持件在所述电极组件的周向上相对固定。
10.根据权利要求7所述的电池单体,其特征在于,所述第一压持件设有第一凹部,所述第一限位部的至少部分位于所述第一凹部内,以实现所述第一压持件与所述第一限位部的周向固定。
11.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述第一集流构件与所述第一压持件在所述电极组件的周向上相对固定。
12.根据权利要求11所述的电池单体,其特征在于,所述第一集流构件与所述第一压持件中的一者设有第一凸部、所述第一集流构件与所述第一压持件中的另一者设有第二凹部,所述第一凸部与所述第二凹部配合以实现所述第一集流构件与所述第一压持件的周向固定。
13.根据权利要求2-12任一项所述的电池单体,其特征在于,所述电极组件还包括与所述第一极耳极性相反的第二极耳,所述电池单体还包括第二集流构件,所述第二集流构件用于实现所述第二极耳与第二电极端子的电连接,所述第二压持件被配置为将所述第二集流构件压紧于所述第二极耳,以使所述第二集流构件与所述第二极耳电连接。
14.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述第一集流构件与所述第一极耳在所述电极组件的周向上相对固定。
15.根据权利要求14所述的电池单体,其特征在于,所述第一集流构件与所述第一极耳中的一者设有第二凸部、所述第一集流构件与所述第一极耳中的另一者设有第三凹部,所述第二凸部与所述第三凹部配合以实现所述第一集流构件与所述第一极耳的周向固定。
16.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述第一集流构件与所述第一极耳之间通过导电胶连接。
17.一种电池,其特征在于,包括根据权利要求1-16任一项所述的电池单体。
18.一种用电设备,其特征在于,包括根据权利要求1-16任一项所述的电池单体。
19.一种电池单体的制造方法,其特征在于,包括:
提供电极组件,所述电极组件包括第一极耳;
提供第一集流构件,所述第一集流构件用于实现所述第一极耳与第一电极端子的电连接;
提供压紧机构;以及
通过所述压紧机构将所述第一集流构件压紧于所述第一极耳,以使所述第一集流构件与所述第一极耳电连接。
20.一种电池单体的制造设备,其特征在于,包括:
提供机构,被配置为提供电极组件、第一集流构件和压紧机构;
所述电极组件包括第一极耳;
所述第一集流构件用于实现所述第一极耳与第一电极端子的电连接;
所述压紧机构被配置为将所述第一集流构件压紧于所述第一极耳,以使所述第一集流构件与所述第一极耳电连接;
组装机构,被配置为通过所述压紧机构将所述第一集流构件压紧于所述第一极耳。
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