CN210467900U - 电池单体、电池模块、电池组及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池单体、电池模块、电池组及使用电池单体作为电源的装置，电池单体包括顶盖板、第一极柱和第一转接片；所述第一极柱一体成型于所述顶盖板；所述第一转接片设置于所述顶盖板的底部，所述第一转接片用于连接电极组件和所述第一极柱；所述顶盖板与所述第一转接片中的一者设有连接部，所述顶盖板的底面与所述第一转接片通过所述连接部电连接。本申请可以方便极柱与电极组件的连接。

Description

电池单体、电池模块、电池组及装置

技术领域

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种电池单体、电池模块、电池组及使用电池单体作为电源的装置。

背景技术

电池单体包括顶盖组件、壳体和电极组件，电极组件容纳于壳体内，顶盖组件安装于壳体的顶部，且电连接电极组件，使电极组件的电能通过顶盖组件上的极柱引出到壳体外部。

为减少顶盖组件的零部件数量，可以将极柱与顶盖板一体成型，而顶盖板与极柱一体成型会导致极柱与电极组件连接不方便。

实用新型内容

本申请提供了一种电池单体、电池模块、电池组及使用电池单体作为电源的装置，以方便极柱与电极组件的连接。

本申请的第一方面提供了一种电池单体，其包括：

顶盖板；

第一极柱，一体成型于所述顶盖板；

第一转接片，设置于所述顶盖板的底部，所述第一转接片用于连接电极组件和所述第一极柱；

所述顶盖板与所述第一转接片中的一者设有连接部，所述顶盖板的底面与所述第一转接片通过所述连接部电连接。

可选地，所述连接部为设置于所述第一转接片上的第一凸起；

所述第一凸起设置于所述第一转接片朝向所述顶盖板的一侧，且电连接于所述顶盖板的底面。

可选地，所述连接部为设置于所述顶盖板上的第二凸起；

所述第二凸起设置于所述顶盖板的底面，且电连接于所述第一转接片。

可选地，所述第一转接片设置成平板状。

可选地，还包括绝缘件，所述绝缘件设置于所述顶盖板与所述第一转接片之间，所述绝缘件上设有过孔，所述连接部穿过所述过孔电连接于所述顶盖板与所述第一转接片。

可选地，所述连接部的高度大于所述绝缘件的厚度。

可选地，所述绝缘件贴合于所述顶盖板的底面，所述绝缘件与所述第一转接片之间设有间隙。

可选地，所述第一极柱的底面凹陷于所述顶盖板的底面形成凹槽。

可选地，所述绝缘件设有与所述凹槽相适应的第三凸起，所述第三凸起嵌入所述凹槽。

可选地，所述第三凸起上设有通孔，所述通孔沿所述绝缘件的厚度方向贯穿所述第三凸起

可选地，所述第一转接片朝向所述第一极柱的一端设有避让口，所述避让口将所述第一转接片分隔成至少两个焊接区域。

本申请的第二方面提供了一种电池模块，其包括本申请实施例提供的任意一种电池单体。

本申请的第三方面提供了一种电池组，其包括本申请实施例提供的任意一种电池模块。

本申请的第四方面提供了一种使用电池单体作为电源的装置，所述电池单体为本申请实施例提供的任意一种电池单体。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请提供的电池单体包括顶盖板、第一极柱和第一转接片；第一极柱一体成型于顶盖板；第一转接片设置于顶盖板的底部，用于连接电极组件和第一极柱；顶盖板与第一转接片之间设有连接部，连接部的两端分别电连接于顶盖板的底面与第一转接片，从而使电极组件通过第一转接片直接电连接于顶盖板，方便电极组件的连接。

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为本申请实施例提供的装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电池组的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的电池模块的结构示意图；

图4为电池单体的爆炸结构示意图；

图5为一种顶盖组件的爆炸结构示意图；

图6为图5所示顶盖组件的剖面结构示意图；

图7为图6的局部放大图；

图8为图6中第一转接片的剖面结构示意图；

图9为本申请实施例提供的另一种顶盖组件的爆炸结构示意图；

图10为图9所示顶盖组件的剖面结构示意图；

图11为图10的局部放大图。

附图标记：

1-顶盖组件；

10-顶盖板；

100-安装孔；

101-防爆阀；

102-注液孔；

103-第二凸起；

11-第一极柱；

110-凹槽；

12-第二极柱；

120-密封圈；

13-第一转接片；

130-避让口；

131-焊接区域；

132-第一凸起；

133-平面部；

14-第二转接片；

15-绝缘件；

150-过孔；

151-第三凸起；

151a-通孔；

152-限位部；

16-间隙；

2-电极组件；

20-极耳；

3-绝缘膜；

4-壳体；

5-电池单体；

6-电池模块；

60-端板；

62-侧板；

7-电池组；

70-下箱体；

72-上盖；

8-装置。

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

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

如图1-图11所示，申请实施例提供一种使用电池单体5作为电源的装置8、电池组7、电池模块6以及电池单体5，其中，使用电池单体5作为电源的装置包括车辆、船舶、小型飞机等移动设备，该装置包括驱动组件，该驱动组件用于为装置提供驱动力，且该驱动组件可被配置为向动力源提供电能的电池组7(或电池模块6或电池单体5)。其中，该装置的驱动力可全部为电能，也可包括电能和其他能源(例如机械能)，该驱动组件可为电池组7(或电池模块6或电池单体5)，该驱动组件也可为电池组7(或电池模块6或电池单体5)和发动机等。因此，只要能够使用电池单体5作为电源的装置均在本申请的保护范围内。

参见图1，以车辆为例，本申请实施例中的车辆可为新能源汽车，该新能源汽车可为纯电动汽车，也可为混合动力汽车或增程式汽车等。其中，该车辆可包括电池组7和车辆主体，该电池组7设置于车辆主体，该车辆主体还设置有驱动电机，且驱动电机与电池组7电连接，由电池组7提供电能，驱动电机通过传动机构与车辆主体上的车轮连接，从而驱动车辆行进。具体地，该电池组7可水平设置车辆主体的底部。

如图2所示，本申请实施例还提供了一种电池组7，其包括本申请实施例提供的任意一种电池模块6，多个电池模块6依次排列并容纳于下箱体70内，下箱体70的顶部可以安装上盖72，从而将多个电池模块6密封于箱体内。

如图3所示，本申请实施例还提供了一种电池模块6，其包括多个电池单体5与模组围框，电池单体5为本申请实施例提供的任意一种电池单体5。多个电池单体5依次排列，且多个电池单体5之间通过并联和/或串联的方式相互电连接，模组围框围绕电池单体5起到固定作用；例如多个电池单体5依次排列呈矩形，模组围框包括两个端板60和两个侧板62，端板60与侧板62相互连接呈矩形。

如图4-图11所示，本申请实施例还提供了一种电池单体5，其包括顶盖组件1、电极组件2和壳体4。壳体4具有开口，电极组件2容纳在壳体4中，顶盖组件1覆盖所述壳体4的开口，以将电极组件2封闭在所述壳体4中。

具体地，壳体4可以为六面体形，也可以为其他形状，且该壳体4内部形成容纳腔，用于容纳电极组件2和电解液，壳体4的一端开口，使得电极组件2可通过该开口放置于壳体4的容纳腔，且容纳腔内可设置有多个电极组件2，多个电极组件2相互堆叠。其中，壳体4可以包括金属材料，例如铝或铝合金等，也可以包括绝缘材料，例如塑料等；当壳体4包括金属材料时，壳体4内可以设置绝缘膜3。

电极组件2包括电极单元和极耳20，极耳20可以设置于电极单元的两个端部，也可以间隔设置于电极单元的顶部。电极单元包括正极极片、负极极片和隔离膜，隔离膜位于相邻正极极片和负极极片之间，用于隔开正极极片与负极极片。

在一种可能的设计中，正极极片、隔离膜与负极极片三者顺序堆叠并卷绕，形成电极组件2的电极单元，即该电极单元为卷绕式结构；在另一种可能的设计中，正极极片、隔离膜与负极极片三者顺序堆叠，形成电极组件的电极单元，该电极单元为叠片式结构。同时，电极单元形成后具有缝隙，电解液能够通过缝隙进入电极单元内，浸润正极极片与负极极片。

其中，正极极片包括正极集流体(例如铝箔)和涂覆在正极集流体表面的正极活性物质层(例如三元材料、磷酸铁锂或钴酸锂)，负极极片包括负极集流体(例如铜箔)和涂覆在负极集流体表面的负极活性物质层(例如石墨、碳或硅)。在电极组件2的正极，极耳20与正极极片相连，并从电极单元中伸出，且该极耳20可直接由正极集流体裁切而成；在电极组件2的负极，极耳20与负极极片相连，并从电极单元中伸出，且该极耳20可直接由负极集流体裁切形成。

如图5-图11所示，本申请实施例提供的顶盖组件1包括顶盖板10、第一极柱11和第一转接片13。顶盖板10固定于壳体4的开口，顶盖板10设置有防爆阀101，从而将电极组件和电解液封闭于壳体4的容纳腔，顶盖板10上还设有注液孔102以将电解液注入壳体4的容纳腔内；第一极柱11一体成型于顶盖板10，从而减少顶盖组件1的零部件数量，简化顶盖组件1的整体结构；第一转接片13设置于顶盖板10的底部，第一转接片13用于连接电极组件2和第一极柱11，具体地，第一转接片13用于连接电极组件2上对应的极耳20和第一极柱11；顶盖板10与第一转接片13中的一者设有连接部，顶盖板10的底面与第一转接片13通过连接部电连接，也就是说，连接部的两端分别电连接于顶盖板10的底面与第一转接片13，从而使电极组件2通过第一转接片13直接电连接于顶盖板，方便电极组件2的连接。

顶盖组件1还包括第二极柱12和第二转接片14，第一极柱11可以是正极极柱，第二极柱12可以是负极极柱，两个极柱分别与对应的极耳之间电连接。顶盖板10上设有安装孔100，安装孔100沿顶盖板10的厚度方向贯穿顶盖板10；第二极柱12插入安装孔100内，并密封连接于安装孔100内(例如通过密封圈120密封第二极柱12与安装孔100之间的间隙)，第二极柱12通过第二转接片14连接于电极组件2上对应的极耳20。

进一步地，本申请实施例提供的顶盖组件1还包括绝缘件15，绝缘件15设置于顶盖板10与第一转接片13之间，绝缘件15的两侧分别顶抵于顶盖板10与电极组件2，从而对顶盖板10起到加强和支撑作用，防止顶盖板10变形或损坏，对电极组件2起到限位作用，防止电极组件2在壳体4内晃动，影响电池的使用安全。

绝缘件15上设有过孔150，连接部穿过过孔150电连接于顶盖板10与第一转接片13，通过过孔150对连接部起到定位作用，从而精确控制连接部的连接位置，便于提高顶盖组件1的加工质量。

进一步地，连接部的高度大于绝缘件15的厚度，确保连接部的两端能够可靠连接于顶盖板10与极耳20，防止在连接部与顶盖板10之间或者在连接部与极耳20之间产生虚焊，降低顶盖板10与极耳20连接的可靠性，从而影响到电流的稳定性或降低电池单体5的使用安全。当然，连接部的高度也可以与绝缘件15的厚度相等或略小于绝缘件15的厚度。

进一步地，绝缘件15贴合于顶盖板10的底面，使绝缘件15对顶盖板10形成平稳可靠的加强和支撑，绝缘件15与第一转接片13之间设有间隙16，防止绝缘件15压迫第一转接片13导致第一转接片13发生变形。

具体地，绝缘件15朝向顶盖板10的一侧设置成与顶盖板10相适应的平面，绝缘件15朝向电极组件2的一侧设置有限位部152，限位部152突出于绝缘件15，通过限位部152顶抵于电极组件2，对电极组件2形成限位，从而绝缘件15与电极组件2之间形成能够容纳第一转接片13的空间。

进一步地，第一极柱11的底面凹陷于顶盖板10的底面形成凹槽110，一方面，节约材料，减小第一极柱11的重量，从而降低电池单体5的整体重量；另一方面，增大电池单体5的内部空间，从而提高电池单体5的能量密度。

进一步地，当第一极柱11的底面形成凹槽110时，绝缘件15设有与凹槽110相适应的第三凸起151，第三凸起151嵌入凹槽110，通过第三凸起151对第一极柱11起到支撑作用，增强第一极柱11的强度。

进一步地，第三凸起151上可以设有通孔151a，通孔151a沿绝缘件15的厚度方向贯穿第三凸起151，减小第三凸起151占用的空间大小，使电池单体5的内部保持较大的容积，以容纳电池单体5使用过程中产生的气体。

进一步地，第一转接片13的一端连接于第一极柱11与第二极柱12之间，实现第一转接片13与顶盖板10的连接；第一转接片13向靠近第一极柱11的方向延伸，实现第一转接片13与极耳20的连接；也就是说，使正极的极耳20能够更靠近壳体4的边缘，增大正极极耳与负极极耳之间的距离，从而增大爬电距离，提高电池单体5的使用安全性。

进一步地，第一转接片13朝向第一极柱11的一端设有避让口130，避让口130将第一转接片13分隔成至少两个焊接区域131，焊接区域131的数量应与电池单体5包括的电极组件2的数量一致，使各电极组件2分别电连接于其中一个焊接区域131，使第一转接片13与电极组件2的连接操作更加方便，避免多个电极组件2的连接相互干涉，还能够防止第一连接片13同时连接多个电极组件2导致的焊接变形。

如图5-图8所示，在一种实施例下，连接部为设置于第一转接片13上的第一凸起132；第一凸起132设置于第一转接片13朝向顶盖板10的一侧，且电连接于顶盖板10的底面。也就是说，第一转接片13的顶面(第一转接片朝向顶盖板10的一面)设有第一凸起132，第一凸起132可以与第一转接片13一体成型(例如通过冲压成型)，第一凸起132的顶面电连接于顶盖板10的底面，使顶盖板10保持较为平整的表面，还能够防止多处加工导致顶盖板10发生变形；同时，还能够使第一转接片13与第二转接片14设置成相同的结构，减少转接片的种类，从而简化电池单体5的结构。

如图9-图11所示，在另一种实施例下，连接部为设置于顶盖板10上的第二凸起103；第二凸起103设置于顶盖板10的底面，且电连接于第一转接片13。也就是说，顶盖板10的底面设置第二凸起103，第二凸起103可以与顶盖板10一体成型(例如通过冲压成型)，第二凸起103的底面电连接于第一转接片13的顶面，简化第一转接片13的结构。

进一步地，第一转接片13设置成平板状，例如，第一转接片13包括平面部133，第二凸起103抵接于平面部133，使第一转接片13保持平整的表面，方便清理焊接时产生的焊渣。

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 (14)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

顶盖板(10)；

第一极柱(11)，一体成型于所述顶盖板(10)；

第一转接片(13)，设置于所述顶盖板(10)的底部，所述第一转接片(13)用于连接电极组件(2)和所述第一极柱(11)；

所述顶盖板(10)与所述第一转接片(13)中的一者设有连接部，所述顶盖板(10)的底面与所述第一转接片(13)通过所述连接部电连接。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述连接部为设置于所述第一转接片(13)上的第一凸起(132)；

所述第一凸起(132)设置于所述第一转接片(13)朝向所述顶盖板(10)的一侧，且电连接于所述顶盖板(10)的底面。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述连接部为设置于所述顶盖板(10)上的第二凸起(103)；

所述第二凸起(103)设置于所述顶盖板(10)的底面，且电连接于所述第一转接片(13)。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述第一转接片(13)设置成平板状。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电池单体，其特征在于，还包括绝缘件(15)，所述绝缘件(15)设置于所述顶盖板(10)与所述第一转接片(13)之间，所述绝缘件(15)上设有过孔(150)，所述连接部穿过所述过孔(150)电连接于所述顶盖板(10)与所述第一转接片(13)。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述连接部的高度大于所述绝缘件(15)的厚度。

7.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件(15)贴合于所述顶盖板(10)的底面，所述绝缘件(15)与所述第一转接片(13)之间设有间隙(16)。

8.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述第一极柱(11)的底面凹陷于所述顶盖板(10)的底面形成凹槽(110)。

9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述绝缘件(15)设有与所述凹槽(110)相适应的第三凸起(151)，所述第三凸起(151)嵌入所述凹槽(110)。

10.根据权利要求9所述的电池单体，其特征在于，所述第三凸起(151)上设有通孔(151a)，所述通孔(151a)沿所述绝缘件(15)的厚度方向贯穿所述第三凸起(151)。

11.根据权利要求1-4任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一转接片(13)朝向所述第一极柱(11)的一端设有避让口(130)，所述避让口(130)将所述第一转接片(13)分隔成至少两个焊接区域(131)。

12.一种电池模块，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的电池单体。

13.一种电池组，其特征在于，包括权利要求12所述的电池模块。

14.一种使用电池单体作为电源的装置，其特征在于，所述电池单体为权利要求1-11任一项所述的电池单体。

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