CN116914278B - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电池单体、电池及用电装置,属于电池技术领域。其中,电池单体包括壳体组件、端盖和电极组件。壳体组件的内部形成具有开口的容纳腔,壳体组件具有第一电极引出部和第二电极引出部,沿第一方向,第一电极引出部和第二电极引出部均位于壳体组件远离开口的一端。端盖盖合于开口。电极组件容纳于容纳腔内,电极组件包括主体部、第一极耳和第二极耳,第一极耳和第二极耳的极性相反,第一极耳和第二极耳均设置于主体部在第一方向上背离端盖的一端,第一极耳和第二极耳分别与第一电极引出部和第二电极引出部电连接。端盖上设置有泄压部,泄压部被配置为能够泄放电池单体的内部压力。从而有利于降低在电池单体上设置泄压部的难度。
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、电池及用电装置。
背景技术
近些年,新能源汽车有了飞跃式的发展,在电动汽车领域,动力电池作为电动汽车的动力源,起着不可替代的重要作用。随着新能源汽车的大力推广,对动力电池产品的需求也日益增长,电池作为新能源汽车核心零部件在使用可靠性方面有着较高的要求。其中,电池单体通常包括外壳和容纳于外壳内的电极组件,但是,现有的电池单体在制造过程中的难度较大,不利于提升电池单体的生产效率。
发明内容
本申请实施例提供一种电池单体、电池及用电装置,能够有效提升电池单体的生产效率。
第一方面,本申请实施例提供一种电池单体,包括壳体组件、端盖和电极组件;所述壳体组件的内部形成具有开口的容纳腔,所述壳体组件具有第一电极引出部和第二电极引出部,沿第一方向,所述第一电极引出部和所述第二电极引出部均位于所述壳体组件远离所述开口的一端,所述壳体组件包括壳体和电极端子,所述壳体包括第一壁和第二壁,所述第二壁围设于所述第一壁的周围,沿所述第一方向,所述第二壁的一端与所述第一壁相连,另一端围合形成所述开口,所述第一壁和所述第二壁共同围合形成所述容纳腔,所述电极端子绝缘安装于所述第一壁,所述电极端子为所述第一电极引出部,所述第一壁为所述第二电极引出部;所述端盖盖合于所述开口,所述端盖上设置有泄压部,所述泄压部被配置为能够泄放所述电池单体的内部压力;所述电极组件容纳于所述容纳腔内,所述电极组件包括主体部、第一极耳和第二极耳,所述第一极耳和所述第二极耳的极性相反,所述第一极耳和所述第二极耳均设置于所述主体部在所述第一方向上背离所述端盖的一端,所述第一极耳和所述第二极耳分别与所述第一电极引出部和所述第二电极引出部电连接;所述第一集流构件设置于所述第一壁与所述电极组件之间,所述第一集流构件连接所述第一极耳和所述电极端子;其中,所述主体部设置有通孔,所述通孔沿所述第一方向贯穿所述主体部的两端,所述第一集流构件与所述电极端子焊接连接并形成焊印,沿所述第一方向,所述焊印的投影的至少部分位于所述通孔内。
在上述技术方案中,通过将电极组件的第一极耳和第二极耳均设置于主体部在第一方向上的同一端,有利于节省电极组件占用的空间,以提升具有这种电极组件的电池单体的能量密度。其中,电池单体包括壳体组件和端盖,壳体组件用于与电极组件的第一极耳和第二极耳进行电连接的第一电极引出部和第二电极引出部均设置于壳体组件在第一方向上远离开口的一端,端盖盖合于开口处且泄压部设置于端盖上,以使设置于端盖上的泄压部为位于电极组件背离第一极耳和第二极耳的一侧的结构,且使得端盖与壳体组件为分体设置的结构,从而有利于降低在电池单体上设置泄压部的难度,以降低电池单体的制造难度,进而能够有效提升电池单体的生产效率。其中,壳体组件设置有壳体和电极端子,壳体包括在第一方向上与端盖相对设置的第一壁和围设在第一壁的周围的第二壁,且电极端子绝缘安装于壳体的第一壁上,通过将电极端子设置为与第一极耳电连接的第一电极引出部,且将第一壁设置为与第二极耳电连接的第二电极引出部,以使壳体组件的电极端子和第一壁分别作为电池单体的输出极,以实现第一电极引出部和第二电极引出部均位于壳体组件远离开口的一端,结构简单,便于实现,且能够降低电池单体的装配难度。此外,通过在第一壁与电极组件之间设置第一集流构件,且第一集流构件连接第一极耳和电极端子,以实现第一极耳与电极端子之间的电连接,有利于降低第一极耳与电极端子相互电连接的难度,并通过在主体部上设置沿第一方向贯穿主体部的两端的通孔,且第一集流构件与电极端子相互焊接连接形成的焊印在第一方向上的投影的至少部分设置为位于通孔内,使得第一集流构件与电极端子相互重叠并焊接的区域在第一方向上的投影能够位于通孔内,使得在焊接连接第一集流构件和电极端子时能够从壳体的开口处通过通孔对第一集流构件和电极端子进行焊接连接,从而无需从壳体的第一壁背离电极组件的一侧对电极端子和第一集流构件进行穿透焊接,有利于降低第一集流构件和电极端子之间的焊接难度和焊接所需的功率,且无需为了从壳体的第一壁背离电极组件的一侧焊接连接第一集流构件和电极端子而降低电极端子的厚度或对电极端子进行局部减薄或将电极端子设置为空心的结构,从而有利于提升电极端子的结构强度,且能够降低电极端子的加工难度,以降低电池单体的制造难度,有利于提升电池单体的生产效率。
在一些实施例中,所述泄压部与所述端盖一体成型。
在上述技术方案中,通过将泄压部与端盖设置为一体成型的结构,从而能够提升泄压部设置在端盖上的结构稳定性,有利于降低泄压部出现脱落等风险。
在一些实施例中,所述泄压部与所述端盖分体设置。
在上述技术方案中,通过将泄压部与端盖设置为分体设置的结构,使得泄压部与端盖为相互独立的部件,便于装配,且有利于优化生产节拍。
在一些实施例中,所述电极组件为卷绕式电极组件,所述通孔为所述主体部的中心孔。
在上述技术方案中,通过将电极组件设置为卷绕式结构的电极组件,且使得电极组件的主体部卷绕后的中心孔为通孔,从而无需单独在电极组件的主体部上设置通孔,有利于降低电池单体的制造难度,且有利于优化电池单体的生产节拍。
在一些实施例中,所述电池单体还包括第二集流构件;所述第二集流构件设置于所述第一壁与所述电极组件之间,所述第二集流构件与所述第一集流构件间隔设置,所述第二集流构件连接所述第二极耳和所述第一壁。
在上述技术方案中,通过在第一壁与电极组件之间设置第二集流构件,且第二集流构件连接第二极耳和第一壁,以实现第二极耳与第一壁之间的电连接,有利于降低第二极耳与第一壁相互电连接的难度。此外,通过将第一集流构件与第二集流构件间隔设置,以减少第一集流构件与第二集流构件出现短接的现象,有利于降低电池单体的使用风险。
在一些实施例中,所述电池单体还包括第一绝缘件;所述第一绝缘件设置于所述电极组件与所述第一壁之间,所述第一绝缘件绝缘隔离所述第一集流构件和所述第二集流构件。
在上述技术方案中,通过在电极组件与第一壁之间设置第一绝缘件,且第一绝缘件用于绝缘隔离第一集流构件和第二集流构件,从而能够实现第一集流构件与第二集流构件之间的绝缘隔离,有利于进一步降低第一集流构件和第二集流构件出现短接的风险。
在一些实施例中,所述第一绝缘件设置有间隔排布的第一安装孔和第二安装孔,所述第一集流构件设置于所述第一安装孔,所述第二集流构件设置于所述第二安装孔。
在上述技术方案中,通过在第一绝缘件上设置间隔排布的第一安装孔和第二安装孔,且第一集流构件和第二集流构件分别设置于第一安装孔和第二安装孔内,一方面能够实现将第一集流构件和第二集流构件装配至第一绝缘件上,使得第一绝缘件能够为第一集流构件和第二集流构件起到支撑和装配的作用,有利于降低第一集流构件和第二集流构件设置于第一壁与电极组件之间的难度,另一方面能够实现第一集流构件和第二集流构件间隔设置于第一绝缘件上,以实现第一集流构件和第二集流构件之间的绝缘隔离。
在一些实施例中,所述第一绝缘件包括第一绝缘体和第二绝缘体;所述第一绝缘体为环形结构;所述第二绝缘体连接于所述第一绝缘体,所述第二绝缘体被配置为将所述第一绝缘体的内部空间分隔为所述第一安装孔和所述第二安装孔,所述第二绝缘体位于所述第一集流构件与所述第二集流构件之间。
在上述技术方案中,第一绝缘件设置有环形结构的第一绝缘体和连接于第一绝缘体内侧的第二绝缘体,且第二绝缘体被配置为将第一绝缘体的内部空间分隔为第一安装孔和第二安装孔,以使第一绝缘体和第二绝缘体共同界定出用于装配第一集流构件和第二集流构件的第一安装孔和第二安装孔,采用这种结构的第一绝缘件一方面能够通过第一绝缘体环绕于第一集流构件和第二集流构件的外侧,使得第一集流构件和第二集流构件能够与壳体的第二壁进行分隔,有利于降低第一集流构件和第二集流构件与壳体的第二壁出现短接的风险,另一方面能够通过第二绝缘体分隔第一集流构件和第二集流构件,有利于降低第一集流构件和第二集流构件之间的短接风险。
在一些实施例中,沿所述第一方向,所述第二集流构件面向所述第一壁的一侧凸设有凸起,所述凸起与所述第一壁相连。
在上述技术方案中,通过将第二集流构件面向第一壁的一侧凸设凸起,以使第二集流构件通过凸起与第一壁相连,有利于降低第一壁与第二集流构件之间的装配难度,且能够提升第二集流构件与第一壁之间的接触效果。
在一些实施例中,沿所述第一方向,所述第二集流构件背离所述第一壁的一侧且对应所述凸起的区域形成有凹槽。
在上述技术方案中,通过在第二集流构件背离凸起的一侧且对应凸起的区域形成凹槽,以使第二集流构件的凸起为可以通过冲压即可形成的凹凸结构,从而能够在第二集流构件的两侧分别形成凸起和凹槽,采用这种结构的集流构件便于制造,且有利于降低凸起的加工难度,以提升在第二集流构件上设置凸起的加工效率。
在一些实施例中,沿所述第一方向,所述第一集流构件具有面向所述第一壁的第一表面,所述电极端子连接于所述第一表面,所述第二集流构件具有面向所述第一壁的第二表面,所述凸起设置于所述第二表面;其中,所述第一表面和所述第二表面平齐;或,沿所述第一方向,所述第一表面相较于所述第二表面更靠近所述第一壁。
在上述技术方案中,通过将第一集流构件的第一表面设置为与第二集流构件的第二表面相互平齐或相较于第二集流构件的第二表面更靠近第一壁的结构,从而通过设置于第二集流构件的第二表面上的凸起能够补偿第二表面与第一壁之间的间隙,以实现第二集流构件能够与第一壁相互连接,且能够提升第二集流构件与第一壁之间的接触效果。
在一些实施例中,沿所述第一方向,所述第一极耳具有面向所述第一壁的第三表面,所述第一集流构件连接于所述第三表面,所述第二极耳具有面向所述第一壁的第四表面,所述第二集流构件连接于所述第四表面;其中,所述第三表面与所述第四表面平齐。
在上述技术方案中,通过将第一极耳面向第一壁的第三表面和第二极耳面向第二壁的第四表面设置为相互平齐的结构,一方面便于对第一极耳和第二极耳进行加工,另一方面能够实现第一集流构件和第二集流构件在第一方向上面向电极组件的一侧为相互平齐的结构,以减少第一集流构件和第二集流构件在第一方向上的位置差,从而有利于降低第一集流构件和第二集流构件装配在电极组件与第一壁之间的难度,且有利于提升电池单体的内部空间利用率。
在一些实施例中,所述第一壁和所述第二壁分体设置。
在上述技术方案中,通过将第一壁和第二壁设置为分体式结构,从而有利于降低在第一壁上装配电极端子的难度,且有利于降低电极端子与第一极耳之间以及第一壁与第二极耳之间的装配难度,进而有利于降低电池单体的制造难度,以提升电池单体的生产效率。
在一些实施例中,所述第一壁和所述第二壁一体成型。
在上述技术方案中,通过将第一壁和第二壁设置为一体式结构,一方面能够提升第一壁与第二壁之间的连接稳定性和可靠性,有利于提升壳体的整体结构强度,另一方面能够降低第一壁与第二壁相互装配连接产生的应力对电极端子等部件造成的影响。
在一些实施例中,沿所述第一方向,所述端盖的厚度为D1,满足,0.3mm≤D1≤3.5mm。
在上述技术方案中,通过将端盖在第一方向上的厚度设置为大于或等于0.3mm,使得端盖具有足够的结构强度,有利于降低端盖在使用或装配过程中出现变形或损坏的风险,且使得端盖具有足够的空间将泄压部设置在端盖上,有利于降低泄压部设置于端盖上的难度。此外,通过将端盖在第一方向上的厚度设置为小于或等于3.5mm,以节省端盖在第一方向上占用的空间,有利于提升电池单体的能量密度。
在一些实施例中,所述电池单体呈圆柱状,所述电池单体的中心轴线沿所述第一方向延伸。
在上述技术方案中,通过将电池单体设置为圆柱状,以便于加工形成圆柱体结构的电池单体,使得电池单体具有容量高、循环寿命长、使用环境温度宽广等优点。
在一些实施例中,所述电池单体的直径为D2,满足,27mm≤D2≤100mm。
在上述技术方案中,通过将电池单体的直径设置为大于或等于27mm,使得电池单体的内部具有足够空间对电极组件进行容纳,有利于减少位于电极组件的主体部的同一端的第一极耳和第二极耳的干涉现象。此外,通过将电池单体的直径设置为小于或等于100mm,以缓解因电池单体的内部空间过大而造成电极组件的极片层数过多的现象,有利于减少电极组件的极片层数过渡而导致应力累积的现象。
第二方面,本申请实施例还提供一种电池,包括上述的电池单体。
第三方面,本申请实施例还提供一种用电装置,包括上述的电池单体,所述电池单体用于提供电能。
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爆炸图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的结构示意图;
图4为本申请一些实施例提供的电池单体的结构爆炸图;
图5为本申请一些实施例提供的电池单体的电极组件的结构示意图;
图6为本申请一些实施例提供的电池单体的剖视图;
图7为本申请一些实施例提供的电池单体的第一集流构件和第二集流构件装配于第一绝缘件上的连接示意图;
图8为本申请一些实施例提供的电池单体的第一绝缘件的结构示意图。
图标:1000-车辆;100-电池;10-箱体;11-第一箱本体;12-第二箱本体;20-电池单体;21-壳体组件;211-容纳腔;212-开口;213-第一电极引出部;214-第二电极引出部;215-壳体;2151-第一壁;2151a-装配孔;2152-第二壁;216-电极端子;22-端盖;221-泄压部;222-刻痕槽;23-电极组件;231-主体部;2311-通孔;232-第一极耳;2321-第三表面;233-第二极耳;2331-第四表面;24-第二绝缘件;25-第一集流构件;251-第一表面;26-焊印;27-第二集流构件;271-凸起;272-凹槽;273-第二表面;28-第一绝缘件;281-第一安装孔;282-第二安装孔;283-第一绝缘体;284-第二绝缘体;200-控制器;300-马达;X-第一方向。
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。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。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
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”、“附接”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,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请实施例中,电池单体可以为二次电池,二次电池是指在电池单体放电后可通过充电的方式使活性材料激活而继续使用的电池单体。
电池单体可以为锂离子电池、钠离子电池、钠锂离子电池、锂金属电池、钠金属电池、锂硫电池、镁离子电池、镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池等,本申请实施例对此并不限定。
电池单体一般包括电极组件。电极组件包括正极、负极以及隔离件。在电池单体充放电过程中,活性离子(例如锂离子)在正极和负极之间往返嵌入和脱出。隔离件设置在正极和负极之间,可以起到防止正负极短路的作用,同时可以使活性离子通过。
在一些实施例中,正极可以为正极片,正极片可以包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极活性材料。
作为示例,正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面,正极活性材料设置在正极集流体相对的两个表面的任意一者或两者上。
作为示例,正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如,作为金属箔片,可采用表面镀银处理的铝、表面镀银处理的不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、碳、镍或钛等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料(铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材)上而形成。
作为示例,正极活性材料可包括以下材料中的至少一种:含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料,还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。其中,含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂(如LiFePO4(也可以简称为LFP))、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂(如LiMnPO4)、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物(如LiCoO2)、锂镍氧化物(如LiNiO2)、锂锰氧化物(如LiMnO2、LiMn2O4)、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物(如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(也可以简称为NCM333)、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(也可以简称为NCM523)、LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2(也可以简称为NCM211)、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(也可以简称为NCM622)、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(也可以简称为NCM811)、锂镍钴铝氧化物(如LiNi0.85Co0.15Al0.05O2)及其改性化合物等中的至少一种。
在一些实施例中,正极可以采用泡沫金属。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金、或泡沫碳等。泡沫金属作为正极时,泡沫金属表面可以不设置正极活性材料,当然也可以设置正极活性材料。作为示例,在泡沫金属内还可以填充或/和沉积有锂源材料、钾金属或钠金属,锂源材料为锂金属和/或富锂材料。
在一些实施例中,负极可以为负极片,负极片可以包括负极集流体。
作为示例,负极集流体可采用金属箔片、泡沫金属或复合集流体。例如,作为金属箔片,可以采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、用碳、镍或钛等。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金、或泡沫碳等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料(铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材)上而形成。
作为示例,负极片可以包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极活性材料。
作为示例,负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面,负极活性材料设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。
作为示例,负极活性材料可采用本领域公知的用于电池单体的负极活性材料。作为示例,负极活性材料可包括以下材料中的至少一种:人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。硅基材料可选自单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物以及硅合金中的至少一种。锡基材料可选自单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的至少一种。但本申请并不限定于这些材料,还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。
在一些实施例中,正极集流体的材料可以为铝,负极集流体的材料可以为铜。
在一些实施方式中,电极组件还包括隔离件,隔离件设置在正极和负极之间。
在一些实施方式中,隔离件为隔离膜。隔离膜的种类可以是多种,可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。
作为示例,隔离膜的材质可以包括玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的至少一种。隔离膜可以是单层薄膜,也可以是多层复合薄膜。在隔离膜为多层复合薄膜时,各层的材料可以相同或不同。隔离件可以是单独的一个部件位于正负极之间,也可以附着在正负极的表面。
在一些实施方式中,隔离件为固态电解质。固态电解质设于正极和负极之间,同时起到传输离子和隔离正负极的作用。
在一些实施方式中,电池单体还包括电解质,电解质在正、负极之间起到传导离子的作用。电解质可以是液态的、凝胶态的或固态的。其中,液态电解质包括电解质盐和溶剂。
在一些实施方式中,电解质盐可以包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂及四氟草酸磷酸锂中的至少一种。
在一些实施方式中,溶剂可以包括碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的至少一种。溶剂也可选醚类溶剂。醚类溶剂可以包括乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、1,3-二氧戊环、四氢呋喃、甲基四氢呋喃、二苯醚及冠醚中的一种或多种。
其中,凝胶态电解质包括以聚合物作为电解质的骨架网络,搭配离子液体-锂盐。
其中,固态电解质包括聚合物固态电解质、无机固态电解质、复合固态电解质。
作为示例,聚合物固态电解质可以为聚醚(聚氧化乙烯)、聚硅氧烷、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、单离子聚合物、聚离子液体-锂盐、纤维素等。
作为示例,无机固态电解质可以包括氧化物固体电解质(晶态的钙钛矿、钠超导离子导体、石榴石、非晶态的LiPON薄膜)、硫化物固体电解质(晶态的锂超离子导体(锂锗磷硫、硫银锗矿)、非晶体硫化物)以及卤化物固体电解质、氮化物固体电解质及氢化物固体电解质中的一种或多种。
作为示例,复合固态电解质通过在聚合物固体电解质中增加无机固态电解质填料形成。
在一些实施方式中,电极组件为卷绕结构。正极片、负极片卷绕成卷绕结构。
在一些实施方式中,电极组件的形状可以为圆柱状。
在一些实施方式中,电极组件设有极耳,极耳可以将电流从电极组件导出。极耳包括正极耳和负极耳。
在一些实施方式中,电池单体可以包括外壳。外壳用于封装电极组件及电解质等部件。外壳可以为钢壳、铝壳、塑料壳(如聚丙烯)、复合金属壳(如铜铝复合外壳)或铝塑膜等。
作为示例,电池单体可以为圆柱形电池单体、棱柱电池单体、软包电池单体或其它形状的电池单体。
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。
在一些实施例中,电池可以为电池模块,电池单体有多个时,多个电池单体排列并固定形成一个电池模块。
在一些实施例中,电池可以为电池包,电池包包括箱体和电池单体,电池单体或电池模块容纳于箱体中。
在一些实施例中,箱体可以作为车辆的底盘结构的一部分。例如,箱体的部分可以成为车辆的地板的至少一部分,或者,箱体的部分可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。
在一些实施例中,电池可以为储能装置。储能装置包括储能集装箱、储能电柜等。
电池具有能量密度高、环境污染小、功率密度大、使用寿命长、适应范围广、自放电系数小等突出的优点,是现今新能源发展的重要组成部分。
对于一般的电池单体而言,电池单体通常包括外壳和容纳于外壳内的电极组件,外壳包括端盖和一体成型的壳体,端盖盖合于壳体的一端,电极组件通常设置有主体部和正负极耳,正负极耳用于输出或输入电极组件的电能,为了节省电极组件在外壳内占用的空间,以提升电池单体的能量密度,特别是在圆柱体结构的电池单体中,在相关技术中,通常将电极组件的正负极耳设置于主体部的同一端,并在端盖上绝缘安装电极端子,以将电极组件的正负极耳中的一者与电极端子焊接连接,另一者与端盖焊接连接,以通过端盖和电极端子分别输出或输入电池单体的正负极,从而实现电极组件为同侧出极耳的结构,以节省电极组件在外壳内占用的空间。但是,在这种结构的电池单体中,由于端盖的面积受到限制,因此通常将用于泄放电池单体内部压力的泄压部设置于壳体与端盖相对设置的底壁上,从而导致在底壁上设置泄压部的难度较大,以使电池单体的制造难度较大,不利于提升电池单体的生产效率。
基于以上考虑,为了解决电池单体在制造过程中的难度较大的问题,本申请实施例提供了一种电池单体,电池单体包括壳体组件、端盖和电极组件。壳体组件的内部形成具有开口的容纳腔,壳体组件具有第一电极引出部和第二电极引出部,沿第一方向,第一电极引出部和第二电极引出部均位于壳体组件远离开口的一端,壳体组件包括壳体和电极端子,壳体包括第一壁和第二壁,第二壁围设于第一壁的周围,沿第一方向,第二壁的一端与第一壁相连,另一端围合形成开口,第一壁和第二壁共同围合形成容纳腔,电极端子绝缘安装于第一壁,电极端子为第一电极引出部,第一壁为第二电极引出部。端盖盖合于开口,端盖上设置有泄压部,泄压部被配置为能够泄放电池单体的内部压力。电极组件容纳于容纳腔内,电极组件包括主体部、第一极耳和第二极耳,第一极耳和第二极耳的极性相反,第一极耳和第二极耳均设置于主体部在第一方向上背离端盖的一端,第一极耳和第二极耳分别与第一电极引出部和第二电极引出部电连接。第一集流构件设置于第一壁与电极组件之间,第一集流构件连接第一极耳和电极端子。主体部设置有通孔,通孔沿第一方向贯穿主体部的两端,第一集流构件与电极端子焊接连接并形成焊印,沿第一方向,焊印的投影的至少部分位于通孔内。
在这种结构的电池单体中,通过将电极组件的第一极耳和第二极耳均设置于主体部在第一方向上的同一端,有利于节省电极组件占用的空间,以提升具有这种电极组件的电池单体的能量密度。其中,电池单体包括壳体组件和端盖,壳体组件用于与电极组件的第一极耳和第二极耳进行电连接的第一电极引出部和第二电极引出部均设置于壳体组件在第一方向上远离开口的一端,端盖盖合于开口处且泄压部设置于端盖上,以使设置于端盖上的泄压部为位于电极组件背离第一极耳和第二极耳的一侧的结构,且使得端盖与壳体组件为分体设置的结构,从而有利于降低在电池单体上设置泄压部的难度,以降低电池单体的制造难度,进而能够有效提升电池单体的生产效率。其中,壳体组件设置有壳体和电极端子,壳体包括在第一方向上与端盖相对设置的第一壁和围设在第一壁的周围的第二壁,且电极端子绝缘安装于壳体的第一壁上,通过将电极端子设置为与第一极耳电连接的第一电极引出部,且将第一壁设置为与第二极耳电连接的第二电极引出部,以使壳体组件的电极端子和第一壁分别作为电池单体的输出极,以实现第一电极引出部和第二电极引出部均位于壳体组件远离开口的一端,结构简单,便于实现,且能够降低电池单体的装配难度。
此外,通过在第一壁与电极组件之间设置第一集流构件,且第一集流构件连接第一极耳和电极端子,以实现第一极耳与电极端子之间的电连接,有利于降低第一极耳与电极端子相互电连接的难度,并通过在主体部上设置沿第一方向贯穿主体部的两端的通孔,且第一集流构件与电极端子相互焊接连接形成的焊印在第一方向上的投影的至少部分设置为位于通孔内,使得第一集流构件与电极端子相互重叠并焊接的区域在第一方向上的投影能够位于通孔内,使得在焊接连接第一集流构件和电极端子时能够从壳体的开口处通过通孔对第一集流构件和电极端子进行焊接连接,从而无需从壳体的第一壁背离电极组件的一侧对电极端子和第一集流构件进行穿透焊接,有利于降低第一集流构件和电极端子之间的焊接难度和焊接所需的功率,且无需为了从壳体的第一壁背离电极组件的一侧焊接连接第一集流构件和电极端子而降低电极端子的厚度或对电极端子进行局部减薄或将电极端子设置为空心的结构,从而有利于提升电极端子的结构强度,且能够降低电极端子的加工难度,以降低电池单体的制造难度,有利于提升电池单体的生产效率。
本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统,这样,有利于降低在电池单体上设置泄压部的难度,以降低电池单体的制造难度,从而能够有效提升电池单体的生产效率。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以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,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆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可以为燃油汽车、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。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,也可以设置在车辆1000的头部,还可以设置在车辆1000的尾部。电池100可以用于车辆1000的进行供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源或使用电源等。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不仅可以作为车辆1000的操作电源或使用电源,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和图3,图2为本申请一些实施例提供的电池100的结构爆炸图,图3为本申请一些实施例提供的电池单体20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用于容纳于箱体10内。
其中,箱体10用于为电池单体20提供装配空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一箱本体11和第二箱本体12,第一箱本体11与第二箱本体12相互盖合,第一箱本体11和第二箱本体12共同限定出用于容纳电池单体20的装配空间。第二箱本体12可以为一端开放的空心结构,第一箱本体11可以为板状结构,第一箱本体11盖合于第二箱本体12的开放侧,以使第一箱本体11与第二箱本体12共同限定出装配空间;第一箱本体11和第二箱本体12也可以是均为一侧开放的空心结构,第一箱本体11的开放侧盖合于第二箱本体12的开放侧。
当然,第一箱本体11和第二箱本体12形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体或正方体等。示例性的,在图2中,箱体10的形状为长方体。
在电池100中,设置于箱体10内的电池单体20可以是一个,也可以是多个。当设置于箱体10内的电池单体20为多个时,多个电池单体20之间可以是串联或并联或混联,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,在一些实施例中,电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并整体容纳于箱体10内。
在一些实施例中,电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,汇流部件用于连接多个电池单体20,以实现多个电池单体20之间的电连接。
其中,每个电池单体20可以为二次电池或一次电池;电池单体20还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但电池单体20并不局限于此。电池单体20可以呈圆柱体、棱柱体或其它形状等。示例性的,在图3中,电池单体20为圆柱体结构。
根据本申请的一些实施例,参照图3,并请进一步参照图4、图5和图6,图4为本申请一些实施例提供的电池单体20的结构爆炸图,图5为本申请一些实施例提供的电池单体20的电极组件23的结构示意图,图6为本申请一些实施例提供的电池单体20的剖视图。本申请提供了一种电池单体20,电池单体20包括壳体组件21、端盖22和电极组件23。壳体组件21的内部形成具有开口212的容纳腔211,壳体组件21具有第一电极引出部213和第二电极引出部214,沿第一方向X,第一电极引出部213和第二电极引出部214均位于壳体组件21远离开口212的一端,端盖22盖合于开口212。电极组件23容纳于容纳腔211内,电极组件23包括主体部231、第一极耳232和第二极耳233,第一极耳232和第二极耳233的极性相反,第一极耳232和第二极耳233均设置于主体部231在第一方向X上背离端盖22的一端,第一极耳232和第二极耳233分别与第一电极引出部213和第二电极引出部214电连接。端盖22上设置有泄压部221,泄压部221被配置为能够泄放电池单体20的内部压力。
其中,壳体组件21包括壳体215,壳体215和端盖22共同形成电池单体20的外壳,外壳还可以用于容纳电解质,比如,电解液等。壳体215的内部形成有容纳腔211,容纳腔211用于容纳电极组件23,且容纳腔211具有开口212,端盖22盖合于壳体215的开口212处并形成密封连接,以形成用于容纳电极组件23和电解质的密封空间。可选地,壳体215和端盖22的材质可以是多种,比如,壳体215和端盖22的材质可以是铜、铁、铝、钢或铝合金等。
在组装电池单体20时,可以先将电极组件23放入壳体215内,并向壳体215内填充电解液,之后再将端盖22盖合于壳体215的开口212,以完成电池单体20的组装。
壳体组件21的壳体215可以是多种形状,比如,圆柱体或棱柱结构等。壳体215的形状可根据电极组件23的具体形状来确定。比如,若电极组件23为圆柱体结构,则可选用圆柱体结构的壳体215,当然,端盖22的结构也可以是多种,比如,端盖22为板状结构或一端开放的空心结构等。示例性的,在图3和图4中,壳体215为圆柱体结构,且壳体215的中心轴线沿第一方向X延伸。
沿第一方向X,第一电极引出部213和第二电极引出部214均位于壳体组件21远离开口212的一端,也就是说,第一电极引出部213和第二电极引出部214均位于电极组件23在第一方向X上的一端,端盖22位于电极组件23在第一方向X上的另一端,使得用于设置泄压部221的端盖22与用于与电极组件23的第一极耳232和第二极耳233电连接的第一电极引出部213和第二电极引出部214分别位于电极组件23在第一方向X上的两端。
第一电极引出部213和第二电极引出部214用于输入或输出电池单体20的电能的作用,第一电极引出部213和第二电极引出部214分别用于输出或输入电池单体20的正极和负极。第一电极引出部213和第二电极引出部214的结构可以是多种,示例性的,在图3和图4中,壳体215可以包括第一壁2151和第二壁2152,沿第一方向X,第一壁2151与端盖22相对设置,第二壁2152围设于第一壁2151的周围,第二壁2152在第一方向X上的一端与第一壁2151相连,另一端围合形成供端盖22盖合的开口212。对应的,壳体组件21还可以包括电极端子216,电极端子216绝缘安装于第一壁2151上,也就是说,电极端子216与第一壁2151之间未形成电连接,电极端子216为用于与第一极耳232电连接的第一电极引出部213,第一壁2151为用于与第二极耳233电连接的第二电极引出部214。第一方向X为第一壁2151的厚度方向和端盖22的厚度方向。
需要说明的是,在一些实施例中,第一电极引出部213也可以是第一壁2151,对应的,第二电极引出部214为电极端子216,当然,电池单体20的结构并不局限于此,在其他实施例中,电池单体20还可以是其他结构,比如,第一壁2151上可以是绝缘安装有两个电极端子216,两个电极端子216间隔设置,即两个电极端子216相互不接触,两个电极端子216分别为第一电极引出部213和第二电极引出部214。
端盖22盖合于开口212,也就是说,端盖22与壳体组件21为分体设置的结构,且端盖22连接于壳体组件21的壳体215的开口212处,可选地,端盖22连接于壳体组件21上的结构可以是多种,比如,端盖22可以通过焊接或粘接等方式连接于壳体组件21的壳体215的开口212处。
可选地,壳体215的第一壁2151和第二壁2152可以是一体成型的结构,也就是说,第一壁2151和第二壁2152为通过冲压或铸造等一体成型工艺制成的一体式结构,壳体215的第一壁2151和第二壁2152也可以是分体设置的结构,也就是说,第一壁2151和第二壁2152为分体式结构,第一壁2151可以通过焊接或粘接等方式连接于第二壁2152在第一方向X上的一端。
示例性的,在图4中,壳体215的第一壁2151和第二壁2152为分体设置的结构,需要说明的是,在这种实施例中,可以先将电极组件23装配至第二壁2152的内部,并将第二壁2152与第一壁2151相互连接后,再将端盖22盖合于第二壁2152的开口212处。
需要说明的是,电极组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件,电极组件23的结构可以是多种,示例性的,电极组件23可以是由正极片、隔离件和负极片通过卷绕形成的卷绕式结构,且电极组件23的主体部231呈圆柱状,主体部231的中心轴线沿第一方向X延伸。
示例性的,隔离件为隔离膜,隔离膜的主要材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯以及聚偏二氟乙烯中的至少一种。
其中,主体部231为电极组件23在电池单体20内发生化学反应的区域,主体部231为正极片涂覆有正极活性物质层的区域、隔离件和负极片涂覆有负极活性物质层的区域卷绕而成的结构,主要依靠金属离子在极性相反的正极片和负极片之间移动来工作。
第一极耳232和第二极耳233均设置于主体部231在第一方向X上背离端盖22的一端,也就是说,第一极耳232和第二极耳233设置于主体部231在第一方向X的同一端,且位于主体部231面向第一壁2151的一端。
第一极耳232和第二极耳233分别用于输出或输入电极组件23的正负极。若第一极耳232用于输入或输出电极组件23的正极,则第一极耳232为正极片上未涂覆正极活性物质层的区域相互层叠连接形成的部件,对应的,第二极耳233用于输出或输入电极组件23的负极,则第二极耳233为负极片上未涂覆负极活性物质层的区域相互层叠连接形成的部件;若第一极耳232用于输出或输入电极组件23的负极,则第一极耳232为负极片上未涂覆负极活性物质层的区域相互层叠连接形成的部件,对应的,第二极耳233用于输入或输出电极组件23的正极,则第二极耳233为正极片上未涂覆正极活性物质层的区域相互层叠连接形成的部件。示例性的,在本申请实施例中,第一极耳232用于输出或输入电极组件23的负极,第二极耳233用于输出或输入电极组件23的正极。
端盖22上设置有泄压部221,泄压部221被配置为能够泄放电池单体20的内部压力,也就是说,泄压部221设置于电池单体20的端盖22上,泄压部221起到在电池单体20发生热失控时能够泄放电池单体20的内部压力的作用,泄压部221与端盖22可以是一体成型的结构,也可以是分体设置的结构。
示例性的,在图4和图6中,泄压部221与端盖22为一体成型的结构,泄压部221为端盖22形成有薄弱结构的区域,示例性的,端盖22上设置有刻痕槽222,泄压部221为端盖22上设置有刻痕槽222的区域。当然,在其他实施例中,泄压部221与端盖22也可以是分体式结构,泄压部221可以通过焊接等方式连接于端盖22上,对应的,泄压部221可以是诸如防爆阀、防爆片、气阀、泄压阀或安全阀等部件。
通过将电极组件23的第一极耳232和第二极耳233均设置于主体部231在第一方向X上的同一端,有利于节省电极组件23占用的空间,以提升具有这种电极组件23的电池单体20的能量密度。其中,电池单体20包括壳体组件21和端盖22,壳体组件21用于与电极组件23的第一极耳232和第二极耳233进行电连接的第一电极引出部213和第二电极引出部214均设置于壳体组件21在第一方向X上远离开口212的一端,端盖22盖合于开口212处且泄压部221设置于端盖22上,以使设置于端盖22上的泄压部221为位于电极组件23背离第一极耳232和第二极耳233的一侧的结构,且使得端盖22与壳体组件21为分体设置的结构,从而有利于降低在电池单体20上设置泄压部221的难度,以降低电池单体20的制造难度,进而能够有效提升电池单体20的生产效率。
根据本申请的一些实施例,参见图4,泄压部221与端盖22一体成型,即泄压部221与端盖22为一体式结构。
其中,泄压部221与端盖22一体成型,也就是说,泄压部221为通过一体成型工艺形成于端盖22上的薄弱结构,比如,冲压或刻蚀等,示例性的,端盖22上设置有刻痕槽222,端盖22设置刻痕槽222的区域则为泄压部221。
通过将泄压部221与端盖22设置为一体成型的结构,从而能够提升泄压部221设置在端盖22上的结构稳定性,有利于降低泄压部221出现脱落或连接失效等风险。
需要说明的是,在一些实施例中,电池单体20还可以是其他结构,比如,泄压部221与端盖22分体设置,也就是说,泄压部221和端盖22为相互独立的两个部件,泄压部221可以通过焊接等方式连接于端盖22上。通过将泄压部221与端盖22设置为分体设置的结构,使得泄压部221与端盖22为相互独立的部件,便于装配,且有利于优化生产节拍。示例性的,泄压部221可以是防爆阀、防爆片、气阀、泄压阀或安全阀等泄压部件。
根据本申请的一些实施例,请参见图3、图4和图6所示,壳体组件21可以包括壳体215和电极端子216。壳体215可以包括第一壁2151和第二壁2152,第二壁2152围设于第一壁2151的周围,沿第一方向X,第二壁2152的一端与第一壁2151相连,另一端围合形成开口212,第一壁2151和第二壁2152共同围合形成容纳腔211。电极端子216绝缘安装于第一壁2151。电极端子216为第一电极引出部213,第一壁2151为第二电极引出部214。
其中,第二壁2152围设于第一壁2151的周围,也就是说,第二壁2152为沿第一壁2151的周向延伸的环形结构,使得第二壁2152为环绕于电极组件23的外周侧的侧壁,以使壳体215为在第一方向X上的一端形成开口212的空心结构,壳体215的内部形成用于容纳电极组件23的容纳腔211。
电极端子216为第一电极引出部213,第一壁2151为第二电极引出部214,也就是说,壳体组件21的电极端子216与电极组件23的第一极耳232电连接,壳体组件21的壳体215的第一壁2151与电极组件23的第二极耳233电连接,以使电极端子216和第一壁2151分别输出或输入电池单体20的正极和负极。
电极端子216起到输出或输入电池单体20的电能的作用,电极单子的材质可以是多种,示例性的,电极单子的材质可以是铜、铁、铝、钢或铝合金等。
电极端子216绝缘安装于第一壁2151,也就是说,电极端子216与第一壁2151之间未形成电连接。
在一些实施例中,在图6中,第一壁2151上设置有装配孔2151a,装配孔2151a沿第一方向X贯穿第一壁2151的两侧,电极端子216穿设于装配孔2151a内,且电极端子216在第一方向X上的两端分别延伸出装配孔2151a,以使电极端子216在第一方向X上的两端分别凸出于第一壁2151的两侧,使得电极端子216在第一方向X上面向电极组件23的一端能够与第一极耳232电连接,另一端能够与电池100的汇流部件电连接。
其中,电池单体20还可以包括第二绝缘件24,第二绝缘件24设置于第一壁2151与电极端子216之间,以绝缘隔离第一壁2151与电极端子216,从而实现电极端子216绝缘安装于第一壁2151上。
示例性的,第二绝缘件24的材质可以是多种,比如,橡胶、塑胶或硅胶等。
壳体组件21设置有壳体215和电极端子216,壳体215包括在第一方向X上与端盖22相对设置的第一壁2151和围设在第一壁2151的周围的第二壁2152,且电极端子216绝缘安装于壳体215的第一壁2151上,通过将电极端子216设置为与第一极耳232电连接的第一电极引出部213,且将第一壁2151设置为与第二极耳233电连接的第二电极引出部214,以使壳体组件21的电极端子216和第一壁2151分别作为电池单体20的输出极,以实现第一电极引出部213和第二电极引出部214均位于壳体组件21远离开口212的一端,结构简单,便于实现,且能够降低电池单体20的装配难度。
根据本申请的一些实施例,参见图4、图5和图6所示,电池单体20还可以包括第一集流构件25,第一集流构件25设置于第一壁2151与电极组件23之间,第一集流构件25连接第一极耳232和电极端子216。
其中,沿第一方向X,第一集流构件25设置于第一壁2151与电极组件23之间,且第一集流构件25的两侧分别与第一极耳232和电极端子216相连,以实现第一极耳232和电极端子216之间的电连接。
可选地,第一集流构件25与第一极耳232之间的连接结构可以是多种,比如,焊接、抵接或卡接等。同样的,第一集流构件25与电极端子216之间的连接结构也可以是多种,比如,焊接、抵接或卡接等。
第一集流构件25起到电连接第一极耳232和电极端子216的作用,第一集流构件25的材质可以是多种,比如,第一集流构件25的材质可以是铜、铁、铝、钢或铝合金等。
通过在第一壁2151与电极组件23之间设置第一集流构件25,且第一集流构件25连接第一极耳232和电极端子216,以实现第一极耳232与电极端子216之间的电连接,有利于降低第一极耳232与电极端子216相互电连接的难度。
根据本申请的一些实施例,参见图4、图5和图6所示,主体部231上设置有通孔2311,通孔2311沿第一方向X贯穿主体部231的两端。第一集流构件25与电极端子216焊接连接并形成焊印26,沿第一方向X,焊印26的投影的至少部分位于通孔2311内。
其中,通孔2311沿第一方向X贯穿主体部231的两端,也就是说,电极组件23的主体部231设置有在第一方向X上贯穿主体部231的两端的通孔2311。
第一集流构件25与电极端子216焊接连接并形成焊印26,也就是说,第一集流构件25与电极端子216为相互焊接的结构,且在相互焊接的区域形成有焊印26。
沿第一方向X,焊印26的投影的至少部分位于通孔2311内,即第一集流构件25与电极端子216在第一方向X上具有相互层叠并焊接的区域,且相互焊接的区域在第一方向X上的投影的至少部分位于通孔2311内,也就是说,在第一方向X上,第一集流构件25与电极端子216相互焊接的区域对应通孔2311设置,以使焊接设备能够从通孔2311在第一方向X上靠近端盖22的一端伸入至通孔2311内后,从第一集流构件25背离电极端子216的一侧对第一集流构件25和电极端子216进行焊接,从而无需将电极端子216设置为空心结构或局部减薄的结构,能够有效提升电极端子216的厚度。示例性的,在图6中,电极单子为空心结构,当然,在其他实施例中,电极端子216也可以为实心结构。
需要说明的是,第一集流构件25与电极端子216焊接连接形成的焊印26在第一方向X上的投影可以是整体均位于通孔2311内,也可以是仅部分位于通孔2311内。示例性的,在图6中,第一集流构件25与电极端子216焊接连接形成的焊印26在第一方向X上的投影整体均位于通孔2311内。
通过在主体部231上设置沿第一方向X贯穿主体部231的两端的通孔2311,且第一集流构件25与电极端子216相互焊接连接形成的焊印26在第一方向X上的投影的至少部分设置为位于通孔2311内,使得第一集流构件25与电极端子216相互重叠并焊接的区域在第一方向X上的投影能够位于通孔2311内,使得在焊接连接第一集流构件25和电极端子216时能够从壳体215的开口212处通过通孔2311对第一集流构件25和电极端子216进行焊接连接,从而无需从壳体215的第一壁2151背离电极组件23的一侧对电极端子216和第一集流构件25进行穿透焊接,有利于降低第一集流构件25和电极端子216之间的焊接难度和焊接所需的功率,且无需为了从壳体215的第一壁2151背离电极组件23的一侧焊接连接第一集流构件25和电极端子216而降低电极端子216的厚度或对电极端子216进行局部减薄或将电极端子216设置为空心的结构,从而有利于提升电极端子216的结构强度,且能够降低电极端子216的加工难度,以降低电池单体20的制造难度,有利于提升电池单体20的生产效率。
在一些实施例中,参见图5和图6所示,电极组件23为卷绕式电极组件23,通孔2311为主体部231的中心孔。
其中,通孔2311为主体部231的中心孔,也就是说,通孔2311为主体部231的正极片、负极片和隔离件相互卷绕后形成的中心通道。
通过将电极组件23设置为卷绕式结构的电极组件23,且使得电极组件23的主体部231卷绕后的中心孔为通孔2311,从而无需单独在电极组件23的主体部231上设置通孔2311,有利于降低电池单体20的制造难度,且有利于优化电池单体20的生产节拍。
根据本申请的一些实施例,参见图4、图5和图6所示,电池单体20还可以包括第二集流构件27,第二集流构件27设置于第一壁2151与电极组件23之间,第二集流构件27与第一集流构件25间隔设置,第二集流构件27连接第二极耳233和第一壁2151。
其中,沿第一方向X,第二集流构件27设置于第一壁2151与电极组件23之间,且第二集流构件27的两侧分别与第二极耳233和第一壁2151相连,以实现第二极耳233和第一壁2151之间的电连接。
可选地,第二集流构件27与第二极耳233之间的连接结构可以是多种,比如,焊接、抵接或卡接等。同样的,第二集流构件27与电第一壁2151之间的连接结构可以是多种,比如,焊接、抵接或卡接等。
第二集流构件27起到电连接第二极耳233和第一壁2151的作用,第二集流构件27的材质可以是多种,比如,第二集流构件27的材质可以是铜、铁、铝、钢或铝合金等。
通过在第一壁2151与电极组件23之间设置第二集流构件27,且第二集流构件27连接第二极耳233和第一壁2151,以实现第二极耳233与第一壁2151之间的电连接,有利于降低第二极耳233与第一壁2151相互电连接的难度。此外,通过将第一集流构件25与第二集流构件27间隔设置,以减少第一集流构件25与第二集流构件27出现短接的现象,有利于降低电池单体20的使用风险。
根据本申请的一些实施例,参照图4和图6,并请进一步参照图7和图8,图7为本申请一些实施例提供的电池单体20的第一集流构件25和第二集流构件27装配于第一绝缘件28上的连接示意图,图8为本申请一些实施例提供的电池单体20的第一绝缘件28的结构示意图。电池单体20还可以包括第一绝缘件28,第一绝缘件28设置于电极组件23与第一壁2151之间,第一绝缘件28绝缘隔离第一集流构件25和第二集流构件27。
其中,第一绝缘件28起到为第一集流构件25和第二集流构件27提供绝缘隔离的作用,第一绝缘件28的材质可以是橡胶、硅胶或塑胶等。
第一绝缘件28绝缘隔离第一集流构件25和第二集流构件27,也就是说,第一绝缘件28的至少部分位于第一集流构件25和第二集流构件27之间,以使第一集流构件25和第二集流构件27相互不接触,即第一绝缘件28能够分隔第一集流构件25和第二集流构件27。
通过在电极组件23与第一壁2151之间设置第一绝缘件28,且第一绝缘件28用于绝缘隔离第一集流构件25和第二集流构件27,从而能够实现第一集流构件25与第二集流构件27之间的绝缘隔离,有利于进一步降低第一集流构件25和第二集流构件27出现短接的风险。
在一些实施例中,参见图6、图7和图8所示,第一绝缘件28设置有间隔排布的第一安装孔281和第二安装孔282,第一集流构件25设置于第一安装孔281,第二集流构件27设置于第二安装孔282。
其中,第一绝缘件28设置有间隔排布的第一安装孔281和第二安装孔282,也就是说,设置于第一绝缘件28上的第一安装孔281和第二安装孔282相互不接触,以使第一绝缘件28还能够为第一集流构件25和第二集流构件27提供装配的作用,参见图8所示,第一安装孔281和第二安装孔282均为在第一方向X上贯穿第一绝缘件28的两侧的结构。
示例性的,第一集流构件25卡接于第一安装孔281内,当然,在其他实施例中,第一集流构件25也可以通过粘接或螺栓螺接等结构连接于第一安装孔281内,同样的,第二集流构件27卡接于第二安装孔282内,当然,在其他实施例中,第二集流构件27也可以通过粘接或螺栓螺接等结构连接于第二安装孔282内。
通过在第一绝缘件28上设置间隔排布的第一安装孔281和第二安装孔282,且第一集流构件25和第二集流构件27分别设置于第一安装孔281和第二安装孔282内,一方面能够实现将第一集流构件25和第二集流构件27装配至第一绝缘件28上,使得第一绝缘件28能够为第一集流构件25和第二集流构件27起到支撑和装配的作用,有利于降低第一集流构件25和第二集流构件27设置于第一壁2151与电极组件23之间的难度,另一方面能够实现第一集流构件25和第二集流构件27间隔设置于第一绝缘件28上,以实现第一集流构件25和第二集流构件27之间的绝缘隔离,从而能够有效降低第一集流构件25和第二集流构件27之间的短接风险。
在一些实施例中,参见图7和图8所示,第一绝缘件28可以包括第一绝缘体283和第二绝缘体284。第一绝缘体283为环形结构。第二绝缘体284连接于第一绝缘体283,第二绝缘体284被配置为将第一绝缘体283的内部空间分隔为第一安装孔281和第二安装孔282,第二绝缘体284位于第一集流构件25与第二集流构件27之间。
其中,第一绝缘体283为环形结构,也就是说,第一绝缘体283为首尾相连的环状结构,第一绝缘体283的形状可以是多种,示例性的,参见图7和图8所示,第一绝缘体283为圆形环状结构,且第一绝缘体283环绕于第一集流构件25和第二集流构件27的外侧,也就是说,第一绝缘体283为环形结构,且第一集流构件25和第二集流构件27均位于第一绝缘体283的内侧。
第二绝缘体284连接于第一绝缘体283,第二绝缘体284被配置为将第一绝缘体283的内部空间分隔为第一安装孔281和第二安装孔282,第二绝缘体284位于第一集流构件25与第二集流构件27之间,也就是说,第二绝缘体284位于第一绝缘体283的内侧,且第二绝缘体284的两端均与第一绝缘体283的内周面相连,以将第一绝缘体283的内部空间分隔为两个装配空间,分别为第一安装孔281和第二安装孔282。
可选地,第一绝缘体283和第二绝缘体284可以是一体成型的结构,也可以是分体设置的结构。示例性的,在图8中,第一绝缘体283和第二绝缘体284为一体成型的结构,第一绝缘体283和第二绝缘体284可以通过注塑、冲压或挤出成型等一体成型工艺制成。
第一绝缘件28设置有环形结构的第一绝缘体283和连接于第一绝缘体283内侧的第二绝缘体284,且第二绝缘体284被配置为将第一绝缘体283的内部空间分隔为第一安装孔281和第二安装孔282,以使第一绝缘体283和第二绝缘体284共同界定出用于装配第一集流构件25和第二集流构件27的第一安装孔281和第二安装孔282,采用这种结构的第一绝缘件28一方面能够通过第一绝缘体283环绕于第一集流构件25和第二集流构件27的外侧,使得第一集流构件25和第二集流构件27能够与壳体215的第二壁2152进行分隔,有利于降低第一集流构件25和第二集流构件27与壳体215的第二壁2152出现短接的风险,另一方面能够通过第二绝缘体284分隔第一集流构件25和第二集流构件27,有利于降低第一集流构件25和第二集流构件27之间的短接风险。
根据本申请的一些实施例,参见图4、图6和图7所示,沿第一方向X,第二集流构件27面向第一壁2151的一侧凸设有凸起271,凸起271与第一壁2151相连。
其中,电极端子216沿第一方向X凸出于第一壁2151面向电极组件23的一侧,使得第一壁2151用于与第二集流构件27连接的表面与电极端子216用于与第一集流构件25连接的端面在第一方向X上存在距离,从而通过在第二集流构件27面向第一壁2151的一侧凸设凸起271,并通过凸起271与第一壁2151相连的结构能够补偿第一壁2151与电极端子216之间的距离差。
通过将第二集流构件27面向第一壁2151的一侧凸设凸起271,以使第二集流构件27通过凸起271与第一壁2151相连,有利于降低第一壁2151与第二集流构件27之间的装配难度,且能够提升第二集流构件27与第一壁2151之间的接触效果。
需要说明的是,在其他实施例中,第二集流构件27上也可以不设置凸起271,只需将第二集流构件27在第一方向X上的厚度整体做厚即可补偿第一壁2151与电极端子216之间的距离差,也可以是在第一壁2151面向第二集流构件27的一侧凸设连接块,以通过连接块补偿第一壁2151与电极端子216之间的距离差,还可以是将第一极耳232和第二极耳233在第一方向X上设置为高度不同的结构,也就是说,第一极耳232在第一方向X上凸出于主体部231的一端的尺寸小于第二极耳233凸出于主体部231的一端的尺寸,以使第二极耳233为在第一方向X上相较于第一极耳232更靠近第一壁2151的结构,以通过高度不同的第一极耳232和第二极耳233补偿第一壁2151与电极端子216之间的距离差。
在一些实施例中,沿第一方向X,第二集流构件27背离第一壁2151的一侧且对应凸起271的区域形成有凹槽272。
示例性的,设置在第二集流构件27的一侧上的凸起271为通过冲压工艺形成的结构,以在第二集流构件27的一侧形成凸起271,并在第二集流构件27背离凸起271的一侧且对应凸起271的位置形成有凹槽272。当然,设置在第二集流构件27的一侧上的凸起271的加工方式并不仅仅局限于此,在其他实施例中,设置在第二集流构件27的一侧上的凸起271还可以是通过激光刻蚀、雕刻或铸造等加工工艺形成。
需要说明的是,在其他实施例中,凸起271与第二集流构件27也可以是分体设置的结构,也就是说,凸起271与第二集流构件27为相互独立的两个部件,凸起271通过焊接或粘接等结构连接于第二集流构件27面向第一壁2151的一侧的表面上。
通过在第二集流构件27背离凸起271的一侧且对应凸起271的区域形成凹槽272,以使第二集流构件27的凸起271为可以通过冲压即可形成的凹凸结构,从而能够在第二集流构件27的两侧分别形成凸起271和凹槽272,采用这种结构的集流构件便于制造,且有利于降低凸起271的加工难度,以提升在第二集流构件27上设置凸起271的加工效率。
根据本申请的一些实施例,参见图6和图7所示,沿第一方向X,第一集流构件25具有面向第一壁2151的第一表面251,电极端子216连接于第一表面251,第二集流构件27具有面向第一壁2151的第二表面273,凸起271设置于第二表面273。第一表面251和第二表面273平齐。
其中,由于电极端子216凸出于第一壁2151面向电极组件23的一侧,且第一集流构件25用于与电极端子216相连的第一表面251和第二集流构件27面向第一壁2151的第二表面273相互平齐,使得在第一集流构件25的第一表面251与电极端子216相连后,第二表面273与第一壁2151之间存在间隙,从而通过在第二表面273上凸设凸起271与第一壁2151相连,进而能够有效补偿第二表面273与第一壁2151之间的间隙。
示例性的,凸起271在第一方向X上凸出于第二表面273的尺寸等于电极端子216凸出于第一壁2151面向电极组件23的一侧的尺寸。
当然,在其他实施例中,电池单体20还可以是其他结构,比如,沿第一方向X,第一表面251相较于第二表面273更靠近第一壁2151。在这种实施例中,凸起271在第一方向X上凸出于第二表面273的尺寸等于第二表面273与第一壁2151之间的距离。
通过将第一集流构件25的第一表面251设置为与第二集流构件27的第二表面273相互平齐或相较于第二集流构件27的第二表面273更靠近第一壁2151的结构,从而通过设置于第二集流构件27的第二表面273上的凸起271能够补偿第二表面273与第一壁2151之间的间隙,以实现第二集流构件27能够与第一壁2151相互连接,且能够提升第二集流构件27与第一壁2151之间的接触效果。
在一些实施例中,参见图5和图6所示,沿第一方向X,第一极耳232具有面向第一壁2151的第三表面2321,第一集流构件25连接于第三表面2321,第二极耳233具有面向第一壁2151的第四表面2331,第二集流构件27连接于第四表面2331,第三表面2321与第四表面2331平齐。
其中,第一极耳232的第三表面2321与第二极耳233的第四表面2331平齐,使得第一极耳232和第二极耳233为凸设于主体部231面向第一壁2151的一端且高度相同的结构。在第一集流构件25的第一表面251与第二集流构件27的第二表面273相互平齐的实施例中,能够使得第一集流构件25和第二集流构件27为厚度相同的结构,有利于优化电池单体20的内部空间利用率。
通过将第一极耳232面向第一壁2151的第三表面2321和第二极耳233面向第二壁2152的第四表面2331设置为相互平齐的结构,一方面便于对第一极耳232和第二极耳233进行加工,另一方面能够实现第一集流构件25和第二集流构件27在第一方向X上面向电极组件23的一侧为相互平齐的结构,以减少第一集流构件25和第二集流构件27在第一方向X上的位置差,从而有利于降低第一集流构件25和第二集流构件27装配在电极组件23与第一壁2151之间的难度,且有利于提升电池单体20的内部空间利用率。
根据本申请的一些实施例,参见图4所示,第一壁2151和第二壁2152分体设置,即第一壁2151和第二壁2152为分体式结构。
其中,第一壁2151和第二壁2152分体设置,也就是说,壳体215的第一壁2151和第二壁2152为相互独立的两个部件,沿第一方向X,第一壁2151连接于第二壁2152远离开口212的一端。示例性的,第一壁2151与第二壁2152的连接结构可以是多种,比如,焊接、粘接或卡接等。
通过将第一壁2151和第二壁2152设置为分体设置的结构,从而有利于降低在第一壁2151上装配电极端子216的难度,且有利于降低电极端子216与第一极耳232之间的装配难度以及第一壁2151与第二极耳233之间的装配难度,进而有利于降低电池单体20的制造难度,以提升电池单体20的生产效率。
需要说明的是,电池单体20的结构并不局限于此,在一些实施例中,电池单体20还可以是其他结构,比如,第一壁2151和第二壁2152一体成型。也就是说,第一壁2151和第二壁2152为一体式结构,第一壁2151和第二壁2152为通过冲压、铸造或挤出成型等一体成型工艺制成。通过将第一壁2151和第二壁2152设置为一体式结构,一方面能够提升第一壁2151与第二壁2152之间的连接稳定性和连接牢靠性,有利于提升壳体215的整体结构强度,另一方面能够降低第一壁2151与第二壁2152相互装配连接产生的应力对电极端子216等部件造成的影响。
根据本申请的一些实施例,参见图6所示,沿第一方向X,端盖22的厚度为D1,满足,0.3mm≤D1≤3.5mm。
其中,端盖22为圆形板状结构,且端盖22的厚度方向与第一方向X相同,端盖22的厚度D1则为端盖22在第一方向X上的尺寸。
示例性的,端盖22的厚度D1可以是0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm、2.2mm、2.5mm、3mm或3.5mm等。
通过将端盖22在第一方向X上的厚度设置为大于或等于0.3mm,使得端盖22具有足够的结构强度,有利于降低端盖22在使用或装配过程中出现变形或损坏的风险,且使得端盖22具有足够的空间将泄压部221设置在端盖22上,有利于降低泄压部221设置于端盖22上的难度。此外,通过将端盖22在第一方向X上的厚度设置为小于或等于3.5mm,以节省端盖22在第一方向X上占用的空间,有利于提升电池单体20的能量密度。
根据本申请的一些实施例,参照图3和图6所示,电池单体20呈圆柱状,电池单体20的中心轴线沿第一方向X延伸。
其中,电池单体20呈圆柱状,对应的,壳体组件21的壳体215呈圆柱状,且端盖22为圆形板状结构。
通过将电池单体20设置为圆柱状,以便于加工形成圆柱体结构的电池单体20,使得电池单体20具有容量高、循环寿命长、使用环境温度宽广等优点。
在一些实施例中,参见图6所示,电池单体20的直径为D2,满足,27mm≤D2≤100mm。
示例性的,电池单体20的直径为D2可以是27mm、30mm、32mm、35mm、38mm、40mm、42mm、45mm、48mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm或100mm等。
优选地,电池单体20的直径为D2,满足,30mm≤D2≤70mm。
通过将电池单体20的直径设置为大于或等于27mm,使得电池单体20的内部具有足够空间对电极组件23进行容纳,有利于减少位于电极组件23的主体部231的同一端的第一极耳232和第二极耳233的干涉现象。此外,通过将电池单体20的直径设置为小于或等于100mm,以缓解因电池单体20的内部空间过大而造成电极组件23的极片层数过多的现象,有利于减少电极组件23的极片层数过渡而导致应力累积的现象。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种电池100,电池100包括以上任一方案的电池单体20。
其中,参见图2所示,电池100还可以包括箱体10,电池单体20容纳于箱体10内。
在一些实施例中,箱体10可以包括第一箱本体11和第二箱本体12,第一箱本体11与第二箱本体12相互盖合,第一箱本体11和第二箱本体12共同限定出用于容纳电池单体20的装配空间。
可选地,第二箱本体12可以为一端开放的空心结构,第一箱本体11可以为板状结构,第一箱本体11盖合于第二箱本体12的开放侧,以使第一箱本体11与第二箱本体12共同限定出装配空间;第一箱本体11和第二箱本体12也可以是均为一侧开放的空心结构,第一箱本体11的开放侧盖合于第二箱本体12的开放侧。
当然,第一箱本体11和第二箱本体12形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体或长方体等。示例性的,在图2中,箱体10为长方体结构。
可选地,设置于箱体10内的电池单体20可以是一个,也可以是多个。示例性的,在图2中,电池100的箱体10内设置有多个电池单体20,多个电池单体20之间可以是串联或并联或混联,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,电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池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。
其中,电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,汇流部件连接多个电池单体20,以实现多个电池单体20之间的电连接。
需要说明的是,在一些实施例中,电池100也可以不设置箱体10,电池100包括多个电池单体20,而由多个电池单体20组成的电池100可以直接装配至用电装置上,以通过多个电池单体20为用电装置提供电能。也就是说,箱体10可以作为用电装置的一部分。用电装置以车辆1000为例,箱体10可以作为车辆1000的底盘结构的一部分,例如,箱体10的部分可以成为车辆1000的地板的至少一部分,或者,箱体10的部分可以成为车辆1000的横梁和纵梁的至少一部分。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种用电装置,用电装置包括以上任一方案的电池单体20,并且电池单体20用于为用电装置提供电能。
其中,用电装置可以是前述任一应用电池单体20的设备或系统。
根据本申请的一些实施例,参见图3至图8所示,本申请提供了一种电池单体20,电池单体20呈圆柱状,电池单体20包括壳体组件21、端盖22、电极组件23、第一集流构件25、第二集流构件27、第一绝缘件28和第二绝缘件24。壳体组件21包括壳体215和电极端子216,壳体215呈圆柱状,壳体215包括分体设置的第一壁2151和第二壁2152,第二壁2152围设于第一壁2151的周围,沿第一方向X,第二壁2152的一端与第一壁2151相连,另一端围合形成开口212,第一壁2151和第二壁2152共同围合形成容纳腔211,电极端子216绝缘安装于第一壁2151,第一壁2151上设置有装配孔2151a,装配孔2151a沿第一方向X贯穿第一壁2151的两侧,电极端子216穿设于装配孔2151a内,且电极端子216在第一方向X上的两端分别延伸出装配孔2151a,以使电极端子216在第一方向X上的两端分别凸出于第一壁2151的两侧,第二绝缘件24设置于第一壁2151与电极端子216之间,以绝缘隔离第一壁2151与电极端子216。端盖22盖合于开口212,端盖22上设置有泄压部221,泄压部221被配置为能够泄放电池单体20的内部压力,泄压部221与端盖22一体成型。电极组件23容纳于容纳腔211内,电极组件23包括主体部231、第一极耳232和第二极耳233,主体部231呈圆柱状,第一极耳232和第二极耳233的极性相反,第一极耳232和第二极耳233均设置于主体部231在第一方向X上背离端盖22的一端,第一极耳232和第二极耳233分别与电极端子216和第一壁2151电连接。第一集流构件25设置于第一壁2151与电极组件23之间,第一集流构件25连接第一极耳232和电极端子216。主体部231设置有通孔2311,通孔2311沿第一方向X贯穿主体部231的两端,第一集流构件25与电极端子216焊接连接并形成焊印26,沿第一方向X,焊印26的投影的至少部分位于通孔2311内。电极组件23为卷绕式电极组件23,通孔2311为主体部231的中心孔。第二集流构件27设置于第一壁2151与电极组件23之间,第二集流构件27连接第二极耳233和第一壁2151。沿第一方向X,电极端子216凸出于第一壁2151面向电极组件23的一侧,第二集流构件27面向第一壁2151的一侧凸设有凸起271,第二集流构件27背离第一壁2151的一侧且对应凸起271的区域形成有凹槽272,凸起271与第一壁2151相连。沿第一方向X,第一集流构件25具有面向第一壁2151的第一表面251,电极端子216连接于第一表面251,第二集流构件27具有面向第一壁2151的第二表面273,凸起271设置于第二表面273,第一表面251和第二表面273平齐。沿第一方向X,第一极耳232具有面向第一壁2151的第三表面2321,第一集流构件25连接于第三表面2321,第二极耳233具有面向第一壁2151的第四表面2331,第二集流构件27连接于第四表面2331,第三表面2321与第四表面2331平齐。第一绝缘件28设置于电极组件23与第一壁2151之间,第一集流构件25和第二集流构件27间隔设置于第一绝缘件28上。第一绝缘件28包括第一绝缘体283和第二绝缘体284,第一绝缘体283环绕于第一集流构件25和第二集流构件27的外侧,第二绝缘体284连接于第一绝缘体283的内周面且位于第一集流构件25与第二集流构件27之间,第二绝缘体284和第一绝缘体283共同界定出第一安装孔281和第二安装孔282,第一集流构件25设置于第一安装孔281,第二集流构件27设置于第二安装孔282。其中,沿第一方向X,端盖22的厚度为D1,满足,0.3mm≤D1≤3.5mm,电池单体20的直径为D2,满足,27mm≤D2≤100mm。
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结合。
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 (14)
1.一种电池单体,其特征在于,包括:
壳体组件,内部形成具有开口的容纳腔,所述壳体组件具有第一电极引出部和第二电极引出部,沿第一方向,所述第一电极引出部和所述第二电极引出部均位于所述壳体组件远离所述开口的一端,所述壳体组件包括壳体和电极端子,所述壳体包括第一壁和第二壁,所述第二壁围设于所述第一壁的周围,沿所述第一方向,所述第二壁的一端与所述第一壁相连,另一端围合形成所述开口,所述第一壁和所述第二壁共同围合形成所述容纳腔,所述电极端子绝缘安装于所述第一壁,所述电极端子为所述第一电极引出部,所述第一壁为所述第二电极引出部;
端盖,盖合于所述开口,所述端盖上设置有泄压部,所述泄压部被配置为能够泄放所述电池单体的内部压力;
电极组件,容纳于所述容纳腔内,所述电极组件包括主体部、第一极耳和第二极耳,所述第一极耳和所述第二极耳的极性相反,所述第一极耳和所述第二极耳均设置于所述主体部在所述第一方向上背离所述端盖的一端,所述第一极耳和所述第二极耳分别与所述第一电极引出部和所述第二电极引出部电连接;以及
第一集流构件,设置于所述第一壁与所述电极组件之间,所述第一集流构件连接所述第一极耳和所述电极端子;
其中,所述电池单体呈圆柱状,所述电池单体的中心轴线沿所述第一方向延伸,所述主体部设置有通孔,所述通孔沿所述第一方向贯穿所述主体部的两端,所述电极组件为卷绕式电极组件,所述通孔为所述主体部的中心孔,所述第一集流构件与所述电极端子焊接连接并形成焊印,沿所述第一方向,所述焊印的投影的至少部分位于所述通孔内;
所述电池单体还包括第二集流构件,所述第二集流构件设置于所述第一壁与所述电极组件之间,所述第二集流构件与所述第一集流构件间隔设置,所述第二集流构件连接所述第二极耳和所述第一壁,沿所述第一方向,所述第二集流构件面向所述第一壁的一侧凸设有凸起,所述凸起与所述第一壁相连,所述第一集流构件具有面向所述第一壁的第一表面,所述电极端子连接于所述第一表面,所述第二集流构件具有面向所述第一壁的第二表面,所述凸起设置于所述第二表面,所述第一表面和所述第二表面平齐。
2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述泄压部与所述端盖一体成型。
3.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述泄压部与所述端盖分体设置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体还包括:
第一绝缘件,设置于所述电极组件与所述第一壁之间,所述第一绝缘件绝缘隔离所述第一集流构件和所述第二集流构件。
5.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,所述第一绝缘件设置有间隔排布的第一安装孔和第二安装孔,所述第一集流构件设置于所述第一安装孔,所述第二集流构件设置于所述第二安装孔。
6.根据权利要求5所述的电池单体,其特征在于,所述第一绝缘件包括:
第一绝缘体,为环形结构;
第二绝缘体,连接于所述第一绝缘体,所述第二绝缘体被配置为将所述第一绝缘体的内部空间分隔为所述第一安装孔和所述第二安装孔,所述第二绝缘体位于所述第一集流构件与所述第二集流构件之间。
7.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,沿所述第一方向,所述第二集流构件背离所述第一壁的一侧且对应所述凸起的区域形成有凹槽。
8.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,沿所述第一方向,所述第一极耳具有面向所述第一壁的第三表面,所述第一集流构件连接于所述第三表面,所述第二极耳具有面向所述第一壁的第四表面,所述第二集流构件连接于所述第四表面;
其中,所述第三表面与所述第四表面平齐。
9.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体,其特征在于,所述第一壁和所述第二壁分体设置。
10.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体,其特征在于,所述第一壁和所述第二壁一体成型。
11.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体,其特征在于,沿所述第一方向,所述端盖的厚度为D1,满足,0.3mm≤D1≤3.5mm。
12.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体的直径为D2,满足,27mm≤D2≤100mm。
13.一种电池,其特征在于,包括如权利要求1-12任一项所述的电池单体。
14.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求1-12任一项所述的电池单体,所述电池单体用于提供电能。
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