CN211980650U - 电池、电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池、电池包和车辆。电池包括极芯组和盖板；极芯组含有至少一个极芯，极芯组设有用于引出电流的电极引出端子，盖板上设有极柱和防爆阀，电极引出端子与极柱电连接；电池还包括绝缘膜，绝缘膜包覆在极芯组的所有外表面上，盖板位于极芯组上且与极芯组之间间隔了绝缘膜，绝缘膜对应电极引出端子的位置设有第一避让区，以露出电极引出端子，绝缘膜对应防爆阀的位置设有第二避让区。本实用新型的电池，通过使绝缘膜包围整个极芯组外表面，因此绝缘膜不需要与盖板热熔连接，可以减少热熔工序，且不需要在盖板上预留热熔部件空间，有利于提高电池能量密度。

Description

电池、电池包和车辆

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其是涉及一种电池、电池包和车辆。

背景技术

目前的方形电池中，其电芯结构通常是由两个或更多个极芯合卷而成，在制造过程中，先将两个或多个极芯合卷在一起得到方形的电芯，然后在电芯的顶面上装配盖板，并进行极耳焊接，之后在电芯的侧面和底面包裹一层绝缘膜，以确保电芯的安全性，避免电芯与外部壳体直接接触，包裹完成后需将绝缘膜上端开口与盖板底部的塑料件热熔在一起，以固定绝缘膜。

上述方式中，需要增加热熔工序，降低组装效率，并且盖板底部需要预留塑料件的空间，且热熔区域也需要保证一定的空间，从而导致电芯高度方向的有效空间减小，降低了电池的能量密度。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型提出一种电池，以提高电池的绝缘性能。

本实用新型还提出一种具有上述电池的电池包。

本实用新型还提出一种具有上述电池包的车辆。

根据本实用新型实施例的电池，包括极芯组和盖板；所述极芯组含有至少一个极芯，所述极芯组设有用于引出电流的电极引出端子，所述盖板上设有极柱和防爆阀，所述电极引出端子与极柱电连接；所述电池还包括绝缘膜，所述绝缘膜包覆在极芯组的所有外表面上，所述盖板位于极芯组上且与极芯组之间间隔了所述绝缘膜，所述绝缘膜对应所述电极引出端子的位置设有第一避让区，以露出所述电极引出端子，所述绝缘膜对应所述防爆阀的位置设有第二避让区。

根据本实用新型实施例的电池，通过使绝缘膜包围整个极芯组外表面，因此绝缘膜不需要与盖板热熔连接，可以减少热熔工序，且不需要在盖板上预留热熔部件空间，有利于提高电池能量密度。

在本实用新型的一些实施例中，所述极芯组为方形极芯组，所述极芯组的长度沿第一方向延伸，厚度沿第二方向延伸，宽度沿第三方向延伸；所述方形极芯组的外表面包括在所述第一方向相对两侧的第一侧面、在所述第二方向相对两侧的第二侧面以及分别在所述第三方向相对两侧的底面和顶面；所述绝缘膜包括底壁以及连接在底壁相对两侧的周侧壁，所述底壁包覆所述极芯组的底面，所述周侧壁在所述第一方向相对的两侧边设置有第一延伸部，在远离所述底壁的一侧边设有第二延伸部，两个所述周侧壁在所述第一方向同一侧的第一延伸部共同包覆所述极芯组在同一侧的所述第一侧面，两个所述周侧壁的所述第二延伸部共同包覆所述极芯组的所述顶面。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一延伸部上设有第一缺口，两个所述周侧壁在所述第一方向同一侧的所述第一延伸部上的所述第一缺口共同限定出所述第一避让区；所述第二延伸部上设有第二缺口，两个所述周侧壁的所述第二延伸部共同限定出所述第二避让区。

在本实用新型的一些实施例中，两个所述周侧壁在所述第一方向同一侧的所述第一延伸部通过粘贴件粘接；两个所述第二延伸部通过粘贴件粘接。

在本实用新型的一些实施例中，所述底壁上设置有绝缘垫片，所述绝缘垫片位于所述底壁和所述极芯组之间。

在本实用新型的一些实施例中，所述绝缘垫片与所述底壁热熔固定。

在本实用新型的一些实施例中，所述绝缘垫片与所述绝缘膜采用相同材料制成。

在本实用新型的一些实施例中，所述极柱和所述电极引出端子通过连接片焊接在一起。

根据本实用新型实施例的电池包，包括本实用新型上述实施例所述的电池。

根据本实用新型实施例的电池包，通过使绝缘膜包围整个极芯组外表面，因此绝缘膜不需要与盖板热熔连接，可以减少热熔工序，且不需要在盖板上预留热熔部件空间，有利于提高电池能量密度。

根据本实用新型实施例的车辆，包括本实用新型上述实施例所述的电池包。

根据本实用新型实施例的车辆，通过使绝缘膜包围整个极芯组外表面，因此绝缘膜不需要与盖板热熔连接，可以减少热熔工序，且不需要在盖板上预留热熔部件空间，有利于提高电池能量密度。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例具有盖板的电池的立体结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的电池的立体结构示意图；

图3为根据本实用新型实施例的绝缘膜的立体结构示意图；

图4为根据本实用新型实施例的绝缘膜的展开图。

附图标记：

100、电池；

1、极芯组；11、电极引出端子；

2、盖板；21、极柱；22、防爆阀；

3、绝缘膜；31、第一避让区；32、第二避让区；33、周侧壁；34、底壁；35、第一延伸部；351、第一缺口；36、第二延伸部；361、第二缺口；

4、粘贴件；5、绝缘垫片；6、连接片；

X、第一方向；Y、第二方向；Z、第三方向。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的电池100。

根据本实用新型实施例的电池100，包括极芯组1和盖板2，极芯组1含有至少一个极芯，极芯组1设有用于引出电流的电极引出端子11，盖板2上设有极柱21和防爆阀22，电极引出端子11与极柱21电连接。

可以理解的是，通过使电极引出端子11与极柱21电连接，以使极芯组1内的电流通过电极引出端子11传输到极柱21上，极柱21再与用电设备或导电装置进行连接，从而便于极芯组1内与用电设备或导电装置进行连接。

需要说明的是，当电池100因内部或者外部短路、过充、碰撞时，会损坏电池100的结构，造成电池100发热、膨胀，如果电池100的密封层不能泄掉压力时就会导致电池100发生爆炸，如果此时防爆阀22发生作用，则会在电池100内的气体达到爆炸的极限前，防爆阀22裂开以释放电池100内的气体，避免电池100爆炸，从而起到保护电池100的目的。

根据本实用新型实施例的电池100，电池100还包括绝缘膜3，绝缘膜3包覆在极芯组1的所有外表面上，即极芯组1完全包裹在绝缘膜3内，从而盖板2位于极芯组1上时与极芯组1之间间隔了绝缘膜3，绝缘膜3对应电极引出端子11的位置设有第一避让区31，以露出电极引出端子11，绝缘膜3对应防爆阀22的位置设有第二避让区32。

可以理解的是，通过使绝缘膜3全包覆在极芯组1的外表面，进而可以保证极芯组1的绝缘性，并且绝缘膜3由于是全包裹极芯组1，因此绝缘膜3可以较好地附在极芯组1上，而不需要通过盖板2来固定绝缘膜3。同时使部分绝缘膜3位于盖板2和极芯组1之间，由此可以避免盖板2表面的金属碎屑掉入极芯组1内部，以避免造成极芯组1的短路，进而增加极芯组1的安全可靠性。

并且，通过在绝缘膜3上设置第一避让区31，并使第一避让区31与极芯组1上电极引出端子11相对应，从而起到避让电极引出端子11的目的，使得电极引出端子11能够正常引出。同时绝缘膜3上还设置有第二避让区32，第二避让区32与盖板2上的防爆阀22相对应，从而起到避让防爆阀22的目的，以避免影响防爆阀22的排气工作。

传统技术中，通常是先将盖板安装到极芯组上，然后将极芯组未被盖板覆盖的其他表面采用绝缘膜包裹，为了避免绝缘膜掉落，因此需将绝缘膜和盖板底部边缘进行热熔固定，此种方式不仅需要增加热熔工序，且盖板底部还需要预留热熔空间，减少了电池的有效空间。

而本实用新型实施例的电池100，绝缘膜3包覆在极芯组1的所有外表面上，盖板2位于极芯组1上且和极芯组1之间间隔了绝缘膜3，因此本申请实施例中，可以先进行绝缘膜3的包裹，再设置盖板2，而绝缘膜3由于是全包裹极芯组1，因此绝缘膜3可以较好地附在极芯组1上而不易掉落，因而绝缘膜3不需要与盖板2热熔连接，可以减少热熔工序，简化了绝缘膜3的固定方式和装配工序，有利于提高组装效率；另外，由于不需要将绝缘膜3和盖板2热熔，因此也就不需要在盖板2上预留热熔部件空间，有利于提高电池100能量密度。而且，通过使绝缘膜3全包裹极芯组1，从而盖板2与极芯组1之间间隔了绝缘膜3，从而使得极芯组1与盖板2之间的绝缘性较佳，且能够很好地避免盖板2表面的金属碎屑以及后续盖板2和电极引出端子11焊接时的焊渣掉入绝缘膜3所包围的空间内，以避免可能造成的电池100短路，提高电池100的安全性。

在本实用新型的一些实施例中，具有绝缘功能的绝缘膜3的材料可以是以聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(polypropylene，PP)为主的聚烯烃(Polyolefin)类绝缘膜3，由于聚烯烃具有良好的绝缘性能，将绝缘膜3包裹在极芯组1的外部以提高极芯组1的绝缘性。需要说明的是，绝缘膜3的材料可根据实际使用情况进行限定，只要能保证极芯组1的绝缘性能即可，在此对绝缘膜3的材料不做限制。

根据本实用新型实施例的电池100，通过使绝缘膜3包围整个极芯组1外表面，因此绝缘膜3不需要与盖板2热熔连接，可以减少热熔工序，且不需要在盖板2上预留热熔部件空间，有利于提高电池100能量密度，并且提高了极芯组1与盖板2之间的绝缘性，从而提高了电池100的安全可靠性。

如图2至4所示，在本实用新型的一些实施例中，极芯组1为方形极芯组，极芯组1的长度沿第一方向(例如图2中所示的X方向)延伸，厚度沿第二方向(例如图2中所示的Y方向)延伸，宽度沿第三方向(例如图2中所示的Z方向)延伸；方形极芯组的外表面包括在第一方向相对两侧的第一侧面、在第二方向相对两侧的第二侧面以及分别在第三方向相对两侧的底面和顶面；绝缘膜3包括底壁34以及连接在底壁34相对两侧的周侧壁33，底壁34包覆极芯组1的底面，周侧壁33在第一方向相对的两侧边设置有第一延伸部35，在远离底壁34的一侧边设有第二延伸部36，两个周侧壁33在第一方向同一侧的第一延伸部35共同包覆极芯组1在同一侧的第一侧面，两个周侧壁33的第二延伸部36共同包覆极芯组1的顶面。

可以理解的是，极芯组1大体呈方形结构，绝缘膜3的底壁34包覆极芯组1的底面上，以对极芯组1的底面进行绝缘保护。绝缘膜3的两个周侧壁33分别包覆极芯组1的两个第二侧面，以对极芯组1的两个第二侧面进行绝缘保护。极芯组1的两个第一侧面分别被相应侧的两个周侧壁33上的第一延伸部35包裹，以对极芯组1的两个第一侧面进行绝缘保护。极芯组1的顶面通过两个周侧壁33上的第二延伸部36包裹，以对极芯组1的顶面进行绝缘保护。

由此，使得绝缘膜3包围整个极芯组1外表面，以提高对极芯组1的绝缘保护。而且，此种结构的绝缘膜3可以为一整张，只需折叠即可包围整个极芯组1外表面，从而方便装配，提高装配效率，且由于绝缘膜3不是多个子膜拼接而成，避免子膜拼接时产生拼接缝隙或者拼接重叠的问题。

如图2至4所示，在本实用新型的一些实施例中，第一延伸部35上设有第一缺口351，两个周侧壁33在第一方向同一侧的第一延伸部35上的第一缺口351共同限定出第一避让区31；第二延伸部36上设有第二缺口361，两个周侧壁33的第二延伸部36共同限定出第二避让区32。

可以理解的是，第一避让区31可以由同一侧的两个第一延伸部35上的第一缺口351限定出，从而使得第一避让区31的结构更简单有效。第二避让区32可以由同一侧的两个第二延伸部36上的第二缺口361限定出，从而使得第二避让区32的结构更简单有效。

在本实用新型的一些实施例中，两个周侧壁33在第一方向同一侧的第一延伸部35通过粘贴件4粘接；两个第二延伸部36通过粘贴件4粘接。可以理解的是，极芯组1同一侧的两个周侧壁33上的第一延伸部35可以通过粘贴件4粘接，以使极芯组1同一侧的两个第一延伸部35的连接结构更简单可靠。同时，极芯组1同一侧的两个第二延伸部36也可以通过粘贴件4粘接，以使同一侧的两个第二延伸部36的连接结构更简单可靠。

在一些示例中，粘贴件4可以为胶带，但是不限于此。另外，在一些示例中，在第一延伸部35的长度方向上可以间隔开设置多个粘贴件4，在第二延伸部36的长度方向上也可以间隔开设置多个粘贴件4，从而提高绝缘膜3包裹极芯组1的可靠性，提高绝缘性能。

如图4所示，在本实用新型的一些实施例中，底壁34上设置有绝缘垫片5，绝缘垫片5位于底壁34和极芯组1之间。可以理解的是，通过将绝缘垫片5设置在极芯组1和底壁34之间，以使绝缘垫片5能对极芯组1的底部进行绝缘，以避免绝缘膜3的底壁34损坏后影响极芯组1的绝缘性。

在本实用新型的一些实施例中，绝缘垫片5与底壁34热熔固定。可以理解的是，绝缘垫片5与绝缘膜3的底壁34可采用热熔的方式连接，从而使得绝缘垫片5与绝缘膜3连接结构更稳固，以更好地对极芯组1进行保护。

在本实用新型的一些实施例中，绝缘垫片5与绝缘膜3采用相同材料制成。可以理解的是，通过使绝缘垫片5与绝缘膜3的材料相同，从而可以减少材料种类的使用量，有利于生产，且当绝缘垫片5与绝缘膜3热熔固定时，由于绝缘垫片5与绝缘膜3采用相同材料制成，从而互熔性更好，进而使绝缘垫片5与绝缘膜3之间得连接更稳固。

如图1和图2所示，在本实用新型的一些实施例中，极柱21和电极引出端子11通过连接片6焊接在一起。可以理解的是，连接片6的一端与盖板2上的极柱21焊接，连接片6的另一端与极芯组1的电极引出端子11焊接，进而便于极柱21和电极引出端子11连接，以便于极芯组1通过极柱21与用电设备或导电装置进行连接。

同时，需要说明的是，通过使绝缘膜3包围整个极芯组1外表面，从而可以避免连接片6与极柱21和电极引出端子11焊接时的焊渣掉入极芯组1内部，以避免造成极芯组1的短路，进而增加极芯组1的安全可靠性。

如图1和图2所示，在本实用新型的一些实施例中，盖板2与电极引出端子11位于极芯组1的不同侧表面，从而提高极芯组1在设置盖板2方向上(如图1所示的上下方向上)的高度，进而提高了电池的能量密度。

如图1和图2所示，在本实用新型的一些实施例中，盖板2设置在极芯组1的顶部，盖板2的两侧均设有极柱21，极芯组1的两侧均设有电极引出端子11，两个极柱21分别通过连接片6与相应侧的电极引出端子11相连，进而使得两个极柱21分别与两个电极引出端子11相连，以便于极芯组1通过两个极柱21与用电设备或导电装置进行连接。

如图1至图4所示，根据本实用新型实施例的电池包，包括本实用新型上述实施例的电池100。

根据本实用新型实施例的电池包，通过使绝缘膜3包围整个极芯组1外表面，因此绝缘膜3不需要与盖板2热熔连接，可以减少热熔工序，且不需要在盖板2上预留热熔部件空间，有利于提高电池100能量密度。

如图1至图4所示，根据本实用新型实施例的车辆，包括本实用新型上述实施例的电池包。

根据本实用新型实施例的车辆，通过使绝缘膜3包围整个极芯组1外表面，因此绝缘膜3不需要与盖板2热熔连接，可以减少热熔工序，且不需要在盖板2上预留热熔部件空间，有利于提高电池100能量密度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括极芯组和盖板；

所述极芯组含有至少一个极芯，所述极芯组设有用于引出电流的电极引出端子，所述盖板上设有极柱和防爆阀，所述电极引出端子与极柱电连接；

所述电池还包括绝缘膜，所述绝缘膜包覆在极芯组的所有外表面上，所述盖板位于极芯组上且与极芯组之间间隔了所述绝缘膜，所述绝缘膜对应所述电极引出端子的位置设有第一避让区，以露出所述电极引出端子，所述绝缘膜对应所述防爆阀的位置设有第二避让区。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述极芯组为方形极芯组，所述极芯组的长度沿第一方向延伸，厚度沿第二方向延伸，宽度沿第三方向延伸；

所述方形极芯组的外表面包括在所述第一方向相对两侧的第一侧面、在所述第二方向相对两侧的第二侧面以及分别在所述第三方向相对两侧的底面和顶面；

所述绝缘膜包括底壁以及连接在底壁相对两侧的周侧壁，所述底壁包覆所述极芯组的底面，所述周侧壁在所述第一方向相对的两侧边设置有第一延伸部，在远离所述底壁的一侧边设有第二延伸部，两个所述周侧壁在所述第一方向同一侧的第一延伸部共同包覆所述极芯组在同一侧的所述第一侧面，两个所述周侧壁的所述第二延伸部共同包覆所述极芯组的所述顶面。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一延伸部上设有第一缺口，两个所述周侧壁在所述第一方向同一侧的所述第一延伸部上的所述第一缺口共同限定出所述第一避让区；所述第二延伸部上设有第二缺口，两个所述周侧壁的所述第二延伸部共同限定出所述第二避让区。

4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，两个所述周侧壁在所述第一方向同一侧的所述第一延伸部通过粘贴件粘接；两个所述第二延伸部通过粘贴件粘接。

5.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述底壁上设置有绝缘垫片，所述绝缘垫片位于所述底壁和所述极芯组之间。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述绝缘垫片与所述底壁热熔固定。

7.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述绝缘垫片与所述绝缘膜采用相同材料制成。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述极柱和所述电极引出端子通过连接片焊接在一起。

9.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的电池。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9中所述的电池包。

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