CN114678662A

CN114678662A - 一种电池

Info

Publication number: CN114678662A
Application number: CN202210206393.6A
Authority: CN
Inventors: 许严; 樊文光; 何杰青
Original assignee: Shenzhen Bak Power Battery Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Bak Power Battery Co Ltd
Priority date: 2022-03-02
Filing date: 2022-03-02
Publication date: 2022-06-28

Abstract

本申请公开了一种电池，涉及电池技术领域，为解决相关技术中的电池的容量和内阻的问题而发明。该电池，包括壳体、电芯和集流盘，电芯设置于所述壳体内；集流盘抵接于所述电芯的极耳上，且部分凸出于所述壳体外，以形成所述电池的一电连接极。由于集流盘直接抵接于电芯极耳上，使得电池沿高度方向的内部空间充分利用，当电池的高度一定时，可充分利用壳体内部空间以提高电芯容量；由于部分凸出于所述壳体外，以形成所述电池的一电连接极，这样可实现电芯与外部电连接件的直连，进而减小电池的内阻，提高电池的过流能力。该电池应用于电动汽车、电动飞机等大倍率需求场景。

Description

一种电池

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池。

背景技术

随着新能源技术的发展，采用新能源材料(如锂离子)的电池由于其通用性高，在电动汽车及电动工具领域获得巨大应用。锂离子电池一般包括方形锂离子电池和圆柱锂离子电池，简称方形电池和圆柱电池。随着用户对电池的容量和倍率要求的不断提高，对于电池的可利用内部空间需要进一步挖掘，同时对交流内阻要尽量低。

相关技术中的电池，以圆柱电池为例，一般是将电芯上金属箔集流体连接到集流盘然后再连接至壳体或者极柱上，由于电芯在与外部电连接件连接时元器件多导致圆柱电池的交流内阻较大，影响圆柱电池的过流能力，使得电池的容量受限，充放电性能欠佳。

发明内容

本申请的实施例提供一种电池，用于解决相关技术中的电池的容量和内阻的问题。

该电池，包括：壳体、电芯和集流盘，电芯设置于所述壳体内；集流盘，抵接于所述电芯的极耳上，且部分凸出于所述壳体外，以形成所述电池的一电连接极。

在一些实施例中，所述壳体的一端连接有极柱，所述极柱上设置有集流盘孔，所述集流盘凸出于所述壳体外的部分伸入所述集流盘孔中，以与所述极柱电连接。

在一些实施例中，集流盘包括两个，每个所述集流盘凸出于所述壳体外的部分形成所述电池的一个电连接极。

在一些实施例中，所述集流盘上设置有多个电连接区域，每个所述电连接区域呈长条状，多个所述电连接区域绕所述集流盘的几何中心点环形分布。

在一些实施例中，沿所述电池的高度方向，所述电连接区域的厚度小于非电连接区域的厚度。

在一些实施例中，所述集流盘沿所述电池的高度方向的厚度d为0.1mm～1.0mm。

在一些实施例中，所述集流盘上开设有多个第二通孔。

在一些实施例中，所述集流盘上设置有注液孔，所述注液孔贯穿所述集流盘。

在一些实施例中，所述注液孔靠近所述壳体端面的一端连接有第一通孔，所述第一通孔的直径大于所述注液孔的直径，所述第一通孔上设置有一密封件。

在一些实施例中，所述壳体的一端设置有防爆结构，和/或所述集流盘上设置有防爆结构。

本申请实施例提供的电池，由于集流盘直接抵接于电芯极耳上，使得电池沿高度方向的内部空间充分利用，当电池的高度一定时，可充分利用壳体内部空间以提高电芯容量；由于部分凸出于所述壳体外，以形成所述电池的一电连接极，这样可实现电芯与外部电连接件的直连，进而减小电池的内阻，极大地提高了电池的过流能力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。

图1为本申请一些实施例中的圆柱电池的结构示意图；

图2为图1中的圆柱电池的爆炸图；

图3为图1中的圆柱电池的截面图；

图4为另一些实施例中的圆柱电池的截面图；

图5为图4中的圆柱电池的其他视角下的示意图；

图6为另一些实施例中的圆柱电池的截面图；

图7为另一些实施例中的圆柱电池的截面图；

图8为一些实施例中的四种集流盘的截面和立体对比图；

图9为一些实施例中的两种集流盘的截面和立体对比图。

附图标记说明：

100、壳体；101、开口；110、壳本体；11、盖板；12、极柱；13、密封绝缘件；14、集流盘；141、第一集流盘；142、第二集流盘；15、防爆结构；16、集流盘孔；17、密封件；18、注液孔；19、第一通孔；21、电连接区域；22、凹口；23、第二通孔；24、凸棱；25、加强筋；200、电芯。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；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。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

随着新能源技术的发展，采用新能源材料(如锂离子)的电池由于其通用性高，在电动汽车及电动工具领域获得巨大应用。锂离子电池一般包括方形锂离子电池和圆柱锂离子电池，简称方形电池和圆柱电池。以下以圆柱电池为例进行说明，但本方案不限于圆柱电池。

一个圆柱电池一般仅在壳体100的一端连接一极柱12，凸起于壳体100的端面，另一端无极柱12平底设置；极柱12采用金属材料制成，作为圆柱电池的一电连接极，称为极柱端，壳体100需要采用金属材料(如钢、铝、铜)，此时壳体100整个作为圆柱电池的一电连接极，称为无极柱端。当然，圆柱电池有时也有在壳体100的两端均连接一极柱12，两个极柱12分别作为圆柱电池的一电连接极，此时，壳体100就可以采用陶瓷等非金属材料，有利于圆柱电池的散热。以下以仅包括一极柱12的圆柱电池为例进行说明。

需要说明的是，为表述清楚，将连接有极柱12的一端称为极柱端，将另一端称为非极柱端。

本申请实施例提供了一种圆柱电池，如图1、图2和3所示，图1为本申请一些实施例中的圆柱电池的结构示意图，图2为图1中的圆柱电池的爆炸图，图3为图1中的圆柱电池的截面图。该圆柱电池包括：壳体100、电芯200和集流盘14，电芯200设置于壳体100内；集流盘14抵接于电芯200的极耳上，且部分凸出于壳体100外，以形成电池的一电连接极。

由于集流盘14直接抵接于电芯200极耳上，使得圆柱电池沿高度方向的内部空间充分利用，当电池的高度一定时，可充分利用壳体100内部空间以提高电芯200容量；由于部分凸出于壳体100外，以形成电池的一电连接极，这样可实现电芯200与外部电连接件的直连，进而减小电池的内阻，极大地提高了电池的过流能力。

在一些实施例中，如图1、图2和3所示，集流盘14包括两个，每个所述集流盘14凸出于所述壳体100外的部分形成所述电池的一个电连接极。

两个集流盘14形成圆柱电池的两个电连接极，可进一步实现电芯200与外部电连接件的直连，进而减小圆柱电池的内阻，极高圆柱电池的过流能力。

需要说明的是两个集流盘14仅电性不同，两者的结构形状可以相同也可以不同。

在一些实施例中，集流盘14上设置有注液孔18，注液孔18贯穿集流盘14。注液孔18设置在集流盘14上，可满足电池注液的要求，满足不同客户不同方向注液的要求。

在一些实施例中，如图1、图2和3所示，壳体100的一端连接有极柱12，极柱12上设置有集流盘孔16，第一集流盘141凸出于壳体100外的部分伸入集流盘孔16中，以与极柱12电连接。由于第一集流盘141凸出于壳体100外的部分伸入集流盘孔16中，提高与极柱12的电连接可靠性，极柱12与第一集流盘141凸出部分一起作为电池的电连接极，增大与外部电连接的连接面积，从整体上减小圆柱电池的内阻，提高电池的性能。

需要说明的是，为表述清楚，将与极柱12连接的集流盘14称为第一集流盘141，将与壳体100连接位于非极柱端的集流盘14称为第二集流盘142加以区分，第一集流盘141和第二集流盘142仅电性不同，两者的结构形状可以相同也可以不同。

具体地，壳体100包括壳本体110和两个盖板11，靠近极柱端的盖板11上开设有极柱12通孔，极柱12贯穿盖板11凸出于壳体100，极柱12与盖板11之间设置有密封绝缘件13，用于将盖板11与极柱12之间绝缘密封，以及盖板11与第一集流盘141之间的绝缘密封，与极柱12连接的第一集流盘141凸出于壳体100外的部分伸入集流盘孔16中；靠近无极柱端的盖板11通过第一集流盘141与壳本体110连接，第二集流盘142凸出于壳体100外。

需要说明的是，上述密封绝缘件13需要具有耐腐蚀、有弹性及绝缘性等特性，密封绝缘件13的材料可以是PFA(Perfluoroalkoxy)塑料，PFA塑料为少量全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物，聚丙烯(Polypropylene，PP)，陶瓷+橡胶中的任意一种或多种。

当然，上述密封绝缘件13可以是一个部件，也可以在极柱12和盖板11之间设置橡胶圈，在盖板11和集流盘14之间分别设置陶瓷片，进而实现极柱12和盖板11之间，以及盖板11和集流盘14之间的绝缘密封。

在一些实施例中，如图4和图5所示，图4为另一些实施例中的圆柱电池的截面图，图5为图4中的圆柱电池的其他视角下的示意图。注液孔18靠近壳体100端面的一端连接有第一通孔19，第一通孔19的直径大于注液孔18的直径，第一通孔19上设置有一密封件17。密封件17的设置，用于将注液孔18在电解液注入后将注液孔18进行密封；第一通孔19的直径大于注液孔18这样的设置，便于注液以及密封件17的安装与密封。

需要说明的是，密封件17可以为密封钉。

在一些实施例中，壳体100的一端设置有防爆结构15。防爆结构15设置于壳体100的端部，当电池内部压力过大时，便于电池从端部爆破而减小壳本体110的影响。

需要说明的是，防爆结构15可以是防爆阀或防爆线。

在一些实施例中，如图4和图5所示，壳体100包括壳本体110和盖板11，壳本体110一端开口101，盖板11上设置极柱12，第一集流盘141穿过集流盘孔16凸出于极柱端，第一集流盘141上开设有注液孔18，由于第一集流盘141凸出于极柱端，这样注液孔18外露于圆柱电池的极柱端，这样，可先进行电解液的注入，再组装壳体100，也可以先组装壳体100后再进行注液，适用于多种场景；盖板11上位于极柱12的外围开设有环形防爆线，这样的设置，当电芯200热失控的时候，高温高压气体冲开盖板11，气体通过第一集流盘141上的注液孔18从爆破线位置泄出，壳本体110不受影响，盖板11实现密封与爆破合两种功能，优化了圆柱电池的结构。

第二集流盘142凸出于壳体100外的部分设置于远离开口101的壳本体110的无极柱端，即通过可以在壳体100的无极柱端开设槽口，第二集流盘142设置凸起部穿过该槽口与无极柱端平齐，这样的设置，一方面便于第二集流盘142与壳体100的连接，第二方面，可实现电芯200与外部电连接的直连，减小圆柱电池的内阻；第三方面，可使壳体100的密封性提高。

需要说明的是，壳体100的无极柱端开设的槽口的形状和数量可根据第二集流盘142设置凸起部实际要求确定，在此不做具体限定。

在一些实施例中，如图6所示，图6为另一些实施例中的圆柱电池的截面图。壳体100包括壳本体110和盖板11，壳本体110一端开口101，极柱12设置于壳体100远离开口101的无极柱端，通过密封绝缘件13与壳本体110的极柱端连接，第一集流盘141穿过集流盘孔16凸出于极柱端，第二集流盘142呈圆盘状，且外围设置凸棱24，先将凸棱24与壳本体110的端部进行焊接，注液孔18设置在第二集流盘142上，可实现从电池的无极柱端实现注液，满足多种注液要求，完成电解液的注入后，再将盖板11与第二集流盘142进行焊接以将开口101封盖，进而实现两个电连接极的直连。

在一些实施例中，如图7所示，图7为另一些实施例中的圆柱电池的截面图。壳体100包括壳本体110和两个盖板11，壳本体110两端开口101，第二集流盘142呈圆盘状，直接将壳本体110、第二集流盘142与无极端的盖板11采用一次焊接完成连接，其他结构与图4所述的圆柱电池的机构相同，在此不再赘述。

在一些实施例中，如图8和图9所示，图8为一些实施例中的四种集流盘14的截面和立体对比图，图9为一些实施例中的两种集流盘14的截面和立体对比图。集流盘14沿圆柱电池的高度方向的厚度d为0.1mm～1.0mm。

集流盘14的厚度d为0.1mm-1.0mm，可减小集流盘14的内阻，使得电池的充放电能力增强。

需要说明的是，如果集流盘14为圆盘状，这里的厚度指的是圆盘状的厚度，当集流盘14设置有凸起时，这里的厚度指的是不包括凸起部的厚度。

在一些实施例中，如图7所示，集流盘14上开设有多个第二通孔23。

集流盘14上开设多个第二通孔23，一方面可减少材料以及减轻集流盘14的重量，第二方面，便于电解液的注入以及渗透；第三方面，便于爆破和泄压。

需要说明的是，多个第二通孔23的形状尺寸可以相同也可以不同，可均布也可以随机分布在集流盘14上，在此不做具体限定。

在一些实施例中，如图8和图9所示，集流盘14上设置有多个电连接区域21，每个电连接区域21呈长条状，多个电连接区域21绕集流盘14的几何中心点环形分布。

由于多个所述电连接区域21绕所述集流盘14的几何中心点环形分布，这样，多个电连接区域21可增加集流盘14与电芯200极耳的连接面积，提高电流的过流能力。

需要说明的是，电连接区域21可以是凹槽结构，该凹槽靠近电芯200极耳的端面与非电连接区域同侧的端面平齐，也可以凸起于非电连接区域同侧的端面以与电芯200的极耳电连接，在此不做具体限定。

在一些实施例中，如图8和图9所示，沿电池的高度方向，电连接区域21的厚度小于非电连接区域的厚度。

集流盘14分电连接区域21和非电连接区域，由于电连接区域21的厚度比非电连接区域小，方便集流盘14与电芯200极耳的焊接，进而提高两者连接可靠性。

在一些实施例中，如图6和图8所示，集流盘14上开设有爆破线，当盖板11上设置爆破线，集流盘14位于无极柱端与盖板11连接，如图6所示，这样，双层爆破线的设置，更利于电池的泄压与爆破，减小电芯200热失控时对壳体100的影响。

在一些实施例中，如图4和图9所示，两个电连接区域21之间设置凹口22和加强筋25，加强筋25与电连接区域21形成第二通孔23，使集流盘14的外形呈雪花状，一方面满足集流盘14的强度要求及电性要求，另一方面，该集流盘14设置于极柱端，且爆破线设置于极柱端时，如图4所示，可实现当电池内的压力过大，从爆破线处发生爆裂，进而极柱12带动集流盘14向外冲出，雪花状的集流盘14会发生一定的收缩变形，利于集流盘14让出泄压通道，快速泄压。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种电池，其特征在于，包括：

壳体(100)；

电芯(200)，设置于所述壳体(100)内；

集流盘，抵接于所述电芯(200)的极耳上，且部分凸出于所述壳体(100)外，以形成所述电池的一电连接极。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，

所述壳体(100)的一端连接有极柱(12)，所述极柱(12)上设置有集流盘孔(16)，所述集流盘(14)凸出于所述壳体(100)外的部分伸入所述集流盘孔(16)中，以与所述极柱(12)电连接。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，

所述集流盘(14)包括两个，每个所述集流盘凸出于所述壳体(100)外的部分形成所述电池的一个电连接极。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，

所述集流盘(14)上设置有多个电连接区域(21)，每个所述电连接区域(21)呈长条状，多个所述电连接区域(21)绕所述集流盘(14)的几何中心点环形分布。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，

沿所述电池的高度方向，所述电连接区域(21)的厚度小于非电连接区域的厚度。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，

所述集流盘(14)沿所述电池的高度方向的厚度d为0.1mm～1.0mm。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，

所述集流盘(14)上开设有多个第二通孔(23)。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的电池，其特征在于，

所述集流盘(14)上设置有注液孔(18)，所述注液孔(18)贯穿所述集流盘(14)。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，

所述注液孔(18)靠近所述壳体(100)端面的一端连接有第一通孔(19)，所述第一通孔(19)的直径大于所述注液孔(18)的直径，所述第一通孔(19)上设置有一密封件(17)。

10.根据权利要求1～7中任一项所述的电池，其特征在于，

所述壳体(100)的一端设置有防爆结构(15)，

和/或

所述集流盘(14)上设置有防爆结构(15)。