CN204946996U - 动力电池的极柱及采用该极柱的动力电池 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及储能器件领域，尤其涉及一种动力电池的极柱及采用该极柱的动力电池。极柱包括沿轴向设置的外连部、熔断部以及极耳连接部，极耳连接部设于熔断部的底部，用于与极耳进行连接，外连部设于熔断部的顶部，用于与外部用电设备连接，熔断部内的过流面积最小。动力电池包括顶盖片、正极极耳、负极极耳、正极极柱以及负极极柱，其中，正极极柱和/或负极极柱为上述的极柱，极柱穿过顶盖片，且外连部凸出顶盖片的顶面，极耳连接部凸出顶盖片的底面，与极柱相对应的正极极耳或负极极耳与极耳连接部的底面连接。本申请所提供的动力电池无需在壳体内设置单独的转接片作为电流断电安全结构，节约了成本，节省了壳体内部空间，提高了电池能量密度。
Description
技术领域
本申请涉及储能器件领域，尤其涉及一种动力电池的极柱及采用该极柱的动力电池。
背景技术
锂离子动力电池的体积能量密度提升，是进一步提升其在市场上竞争优势的重要方面。因采用更薄的隔离膜、阴阳极集流体及包装壳，更高的压实密度等方法均有其缺点，如隔离膜更薄会降低电池安全性能，而更高的压实密度则会让注液前的真空干燥时间延长，注液后的常温或高温静置时间延长，进而增加工艺成本等，这使得紧凑合理的结构设计对提升体积能量密度有着重要意义。
为了实现电池的过流保护功能，如图1所示，相关技术中一般通过在转接片上设置断电保险孔的方式形成过电流断电安全结构，转接片60的一端与正极极柱20的底部焊接后，其另一端再与正极极耳10焊接，实现正极极耳10与正极极柱20的转接。这种方式虽然能够起到过流保护功能，但由于转接片60有一定的厚度，其折叠在电池内部，需要占用一定空间，进而使得电池体积能量密度降低。
实用新型内容
本申请提供了一种动力电池的极柱及采用该极柱的动力电池，能够简化壳体内部结构，节约内部空间。
本申请的第一方面提供了一种动力电池的极柱，包括沿轴向设置的外连部、熔断部以及极耳连接部，所述极耳连接部设于所述熔断部的底部，用于与极耳进行连接，所述外连部设于所述熔断部的顶部，用于与外部用电设备连接，所述熔断部内的过流面积最小。
优选地，所述熔断部内设置有断电保险孔。
优选地，所述断电保险孔为盲孔或通孔。
优选地，所述断电保险孔的截面形状为圆形、长圆形或长方形。
优选地，所述熔断部内设置有断电保险腔。
优选地，所述熔断保险腔为球体、圆柱体、正方体或长方体。
优选地，所述极耳连接部的径向尺寸大于所述熔断部的径向尺寸。
本申请的第二方面提供了一种动力电池，包括顶盖片、正极极耳、负极极耳、正极极柱以及负极极柱，其中，所述正极极柱和/或所述负极极柱为前述的极柱，极柱穿过所述顶盖片，且所述外连部凸出所述顶盖片的顶面，所述极耳连接部凸出所述顶盖片的底面，与所述极柱相对应的所述正极极耳或负极极耳与所述极耳连接部的底面连接。
优选地，所述正极极耳以及所述负极极耳均为多个。
优选地，还包括绝缘组件，所述顶盖片为金属材质，所述正极极柱以及所述负极极柱均通过所述绝缘组件与所述顶盖片连接。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请所提供的动力电池通过在极柱内部设置熔断部，能够使极柱具备过流保护的功能，从而省去了在壳体内部设置单独的转接片作为电流断电安全结构的麻烦，节约了成本，节省了壳体内部空间，提高了电池能量密度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请背景技术中所提供的动力电池的局部放大结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的动力电池的主视结构示意图；
图3为本申请实施例所提供的顶盖片相关结构的分解结构图；
图4为为本申请实施例所提供的顶盖片相关结构与电芯的分解结构图；
图5为本申请实施例所提供的带有断电保险孔的正极极柱相关结构的侧视结构示意图；
图6为本申请实施例所提供的多电芯并带有断电保险腔的正极极柱相关结构的侧剖结构示意图，其中极耳均由极柱的一侧与极柱底部连接；
图7为本申请实施例所提供的多电芯并带有断电保险腔的正极极柱相关结构的侧剖结构示意图，其中极耳由极柱的两侧与极柱底部连接。
附图标记：
10-正极极耳；10’-负极极耳；
20-正极极柱；20’-负极极柱；
200-外连部；202-熔断部；202a-断电保险孔；202b-断电保险腔；204-极耳连接部；
30-正极绝缘组件；30’-负极绝缘组件；
300、300’-上绝缘胶片；302、302’-下绝缘胶片；
40-顶盖片；
400-防爆阀；
50-电芯；
60-转接片。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的动力电池的极柱及采用该极柱的动力电池的放置状态为参照。
如图2至6所示，本申请实施例提供了一种动力电池，包括正极极耳10、负极正极极耳10’、正极极柱20、负极极柱20’、正极绝缘组件30、负极绝缘组件30’、顶盖片40以及电芯50。其中，顶盖片40是动力电池顶部的主要封装部件，正极极柱20以及负极极柱20’分别穿过顶盖片40的两侧，并分别通过正极绝缘组件30以及负极绝缘组件30’固定在顶盖片40上。为了提高动力电池的安全性，在顶盖片40的中部设置有防爆阀400。正极极柱20以及负极极柱20’的顶部均露出顶盖片40的顶面，而底部则凸出顶盖片40的底面，用于与对应的正极极耳10或负极正极极耳10’进行连接。正极极耳10以及负极极耳10’用于将正极极柱20以及负极极柱20’与电芯50内对应的正极极片以及负极极片连接，以便将电芯50所产生的电能输送出来。
如图2、5、6、7所示，本实施例所提供的动力电池的正极极柱20包括沿轴向设置的外连部200、熔断部202以及极耳连接部204。其中，极耳连接部204设于熔断部202的底部，并凸出顶盖片40的底面，用于与正极极耳10进行连接，而外连部200设于熔断部202的顶部，并凸出顶盖片40的顶面，用于与外部用电设备连接。熔断部202内的过流面积最小，当发生过流时，熔断部202由于过流面积最小，电阻最大，因此会产生高温并熔断，使电池断路。由于本实施例中的正极极柱20已经具备过流保护功能，因此无需再设置单独的转接片作为电流断电安全结构，直接将正极极耳10焊接到正极极柱20的极耳连接部204上即可，节约了成本，节省了壳体内部空间，提高了电池能量密度。与此同时，负极极耳10’也可以直接焊接到负极极柱20’的底部，以进一步节省空间。当电芯数量≥2个时，其焊接形式有两种形式，一：多个电芯的极耳紧靠在一起，然后统一从一侧与极柱底部进行焊接(如图6所示)；二：多个电芯的极耳分为两组相互远离，然后分别从极柱的底部两侧进行焊接(如图7所示)。
此外，本实施例也可以采用这种具备过流保护功能的极柱作为负极极柱10’，或者在正极以及负极同时使用均可，其工作原理以及设置方式与正极极柱20相同，在此不再赘述。并且，本实施例中由于是通过极柱进行过流保护，因此无论是单极耳结构还是多极耳结构(参见图4)，均能够达到完全断电的效果。随着极耳数量的增加，所需要的焊接面积也会相应增大，因此本实施例中的极耳连接部204的径向尺寸可以做的比较大，以保证足够的焊接面积，而熔断部202则可以相对较小，以利于快速熔断。
在本实施例中，顶盖片40一般为铝、铜或其它可与电池的外壳焊接密封的材质，而为了防止正极极柱20以及负极极柱20’与顶盖片40发生电导通，特别设置了正极绝缘组件30以及负极绝缘组件30’来进行绝缘阻隔。如图3和图4所示，正极绝缘组件30包括上绝缘胶片300以及下绝缘胶片302，负极绝缘组件30’包括上绝缘胶片300’以及下绝缘胶片302’，上绝缘胶片300以及下绝缘胶片302分别由顶盖片40的顶部和底部套设在正极极柱20之外，进而阻隔正极极柱20与顶盖片40，上绝缘胶片300’以及下绝缘胶片302’也通过同样的方法阻隔负极极柱20’与顶盖片40。
下面还是以正极极柱20为例进行说明。对于熔断部202，可以通过在其上开设断电保险孔202a(参见图5)或者断电保险腔202b(参见图6、7)等方式来实现。
具体地，如图5所示，断电保险孔202a可以由熔断部202的一侧开始向内部延伸，由于电流无法通过断电保险孔202a，只能由断电保险孔202a旁边的区域内流过，因此相较于其它区域，熔断部202的过流面积最小，因此能够大幅增加熔断部202的电阻值，进而在短路时产生更多的热量。断电保险孔202a可以是通孔，也可以为盲孔，至于断电保险孔202a的截面形状，可以采用圆形、长圆形、长方形等常见形状，当然也可以采用其它形状，在此不做限制。并且断电保险孔202a的数量、排布、大小以及形状等均可根据需要进行相应调整。由于断电保险孔202a与外界相通，因此可以在正极极柱20的表面直接加工而成。但采用这种方式会使正极极柱20的周面出现断开区域，因此不利于电流的均匀分布，同时还会对正极极柱20的结构强度造成严重影响。
如图6和图7所示，采用在熔断部202的内部设置断电保险腔202b的方式同样能够减小过流面积，并且，由于这种结构不会使熔断部202的周面发生断开，因此电流可通过断电保险腔202b的四周分散流通，利于电流的均匀分布，同时也能够使正极极柱20保留较大的结构强度。断电保险孔202b的结构可以为球体、圆柱体、正方体、长方体、其它多面体或更为复杂的结构。
本实施例所提供的动力电池能够使正极极柱20或负极极柱20’具备过流保护的功能，从而省去了在壳体内部设置单独的转接片60作为电流断电安全结构的麻烦，因此既节约了成本，也节省了壳体内部空间，提高了电池能量密度。
以上所述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 (10)
1.一种动力电池的极柱，其特征在于，包括沿轴向设置的外连部、熔断部以及极耳连接部，
所述极耳连接部设于所述熔断部的底部，用于与极耳进行连接，所述外连部设于所述熔断部的顶部，用于与外部用电设备连接，所述熔断部内的过流面积最小。
2.根据权利要求1所述的动力电池的极柱，其特征在于，所述熔断部内设置有断电保险孔。
3.根据权利要求2所述的动力电池的极柱，其特征在于，所述断电保险孔为盲孔或通孔。
4.根据权利要求3所述的动力电池的极柱，其特征在于，所述断电保险孔的截面形状为圆形、长圆形或长方形。
5.根据权利要求1所述的动力电池的极柱，其特征在于，所述熔断部内设置有断电保险腔。
6.根据权利要求5所述的动力电池的极柱，其特征在于，所述熔断保险腔为球体、圆柱体、正方体或长方体。
7.根据权利要求1所述的动力电池的极柱，其特征在于，所述极耳连接部的径向尺寸大于所述熔断部的径向尺寸。
8.一种动力电池，其特征在于，包括顶盖片、正极极耳、负极极耳、正极极柱以及负极极柱，其中，所述正极极柱和/或所述负极极柱为权利要求1至7任一项所述的极柱，
极柱穿过所述顶盖片，且所述外连部凸出所述顶盖片的顶面，所述极耳连接部凸出所述顶盖片的底面，与所述极柱相对应的所述正极极耳或负极极耳与所述极耳连接部的底面连接。
9.根据权利要求8所述的动力电池，其特征在于，所述正极极耳以及所述负极极耳均为多个。
10.根据权利要求8所述的动力电池，其特征在于，还包括绝缘组件，所述顶盖片为金属材质，所述正极极柱以及所述负极极柱均通过所述绝缘组件与所述顶盖片连接。
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