CN214254642U - 端盖组件、电池单体、电池、用电设备和电池单体的制造设备 - Google Patents
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- CN214254642U CN214254642U CN202023342863.7U CN202023342863U CN214254642U CN 214254642 U CN214254642 U CN 214254642U CN 202023342863 U CN202023342863 U CN 202023342863U CN 214254642 U CN214254642 U CN 214254642U
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Abstract
本申请实施例提供了一种端盖组件、电池单体、电池、用电设备和电池单体的制造设备,属于电池技术领域。端盖组件包括端盖、电极端子和连接件。端盖设有电极引出孔,电极引出孔在端盖的厚度方向上贯穿端盖。电极端子用于与电极组件电连接。连接件用于连接端盖以将电极端子固定。其中,电极端子与电极引出孔相对设置,并且电极端子在厚度方向上的投影与端盖在厚度方向上的投影不重叠。连接件起到连接电极端子和端盖的作用,从而将电极端子与端盖固定。由于电极端子与电极引出孔相对设置,且电极端子在厚度方向上的投影与端盖在厚度方向上的投影不重叠,使得电极端子的径向尺寸更小,减小了电极端子所占用的空间,节省材料,具有更好的经济性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种端盖组件、电池单体、电池、用电设备和电池单体的制造设备。
背景技术
目前,车辆使用较多的电池一般是锂离子电池,锂离子电池作为一种可再充电电池,具有体积小、能量密度高、功率密度高、循环使用次数多和存储时间长等优点。
可再充电电池一般包括外壳、端盖组件和电极组件,端盖组件盖合于外壳上,以为电极组件和电解液提供一个密闭的空间,电极组件的电能可通过端盖组件的电极端子引出至外壳外。
对于一般的端盖组件而言,电极端子受到端盖的结构限制,电极端子所占用的空间较大。
实用新型内容
本申请实施例提供一种端盖组件、电池单体、电池、用电设备和电池单体的制造设备,以改善电极端子占用的空间较大的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种端盖组件,用于电池单体,电池单体包括电极组件,端盖组件包括端盖、电极端子、连接件和绝缘件;所述端盖设有电极引出孔,所述电极引出孔在所述端盖的厚度方向上贯穿所述端盖;所述电极端子用于与所述电极组件电连接;所述连接件用于连接所述端盖以将所述电极端子固定;所述绝缘件设置于所述端盖面向所述电极组件的一侧;其中,所述电极端子与所述电极引出孔相对设置,并且所述电极端子在所述厚度方向上的投影与所述端盖在所述厚度方向上的投影不重叠。
上述方案中,连接件起到连接电极端子和端盖的作用,从而将电极端子与端盖固定。由于电极端子与电极引出孔相对设置,且电极端子在厚度方向上的投影与端盖在厚度方向上的投影不重叠,即电极端子未覆盖端盖上的电极引出孔,使得电极端子的径向尺寸更小,减小了电极端子所占用的空间,节省材料,具有更好的经济性。
在一些实施例中,所述连接件夹持所述电极端子,以使所述电极端子固定于所述连接件。
上述方案中,连接件通过夹持电极端子的方式,来实现电极端子的固定,结构简单,电极端子在连接件的夹持作用下不易脱离连接件。
在一些实施例中,所述连接件周向包覆于所述电极端子的外周,以使所述连接件夹持所述电极端子。
上述方案中,连接件包覆于电极端子的外周,使得连接件固定电极端子后的整体结构更加紧凑。
在一些实施例中,所述连接件包括围体、第一限位部和第二限位部;
所述第一限位部和所述第二限位部均设于所述围体的内侧壁并沿所述围体的周向布置,所述第一限位部和所述第二限位部在所述厚度方向上间隔布置,所述围体、所述第一限位部和所述第二限位部共同限定出容纳空间,所述电极端子至少部分位于所述容纳空间内。
上述方案中,电极端子至少部分位于由围体、第一限位部、第二限位部三者围共同限定出的容纳空间内,使得第一限位部和第二限位部均对电极端子起到轴向限位作用,围体可对电极端子起到径向限位作用,可有效限制电极端子脱离连接件。
在一些实施例中,所述电极端子包括主体部和凸出部;
所述主体部用于与所述电极组件电连接,所述凸出部连接于所述主体部并沿垂直于所述厚度方向的方向延伸至所述容纳空间内。
上述方案中,凸出部沿垂直于端盖的厚度方向的方向延伸至容纳空间内,使得第一限位部和第二限位部对电极端子的凸出部起到限位作用,以限制电极端子沿端盖的厚度方向脱离连接件。
在一些实施例中,所述第一限位部较所述第二限位部更靠近于所述电极组件,所述第二限位部的内侧壁限定出穿出孔,所述主体部沿所述厚度方向穿过所述穿出孔并延伸至所述连接件外。
上述方案中,主体部沿端盖的厚度方向穿过穿出孔并延伸至连接件外,便于电极端子与其他构件连接。
在一些实施例中,所述电极端子与所述第一限位部和第二限位部相抵,以限制所述电极端子相对所述连接件沿所述厚度方向移动。
上述方案中,电极端子与第一限位部和第二限位部相抵,可有效限制电极端子相对连接件沿厚度方向移动。
在一些实施例中,所述连接件与所述端盖密封连接。
上述方案中,连接件与端盖密封连接,保证连接件与端盖之间的密封性。
在一些实施例中,所述连接件至少部分插设于所述电极引出孔内。
上述方案中,连接件至少部分插设于电极引出孔内,一方面,可实现对连接件的定位;另一方面,合理利用了电极引出孔内部的空间,可有效减小连接件占用端盖外部的空间。
在一些实施例中,所述电极端子至少部分插设于所述电极引出孔内。
上述方案中,电极组件至少部分插设于电极引出孔内,合理利用了电极引出孔内部的空间,可有效减小电极端子占用端盖外部的空间。
在一些实施例中,所述端盖在所述厚度方向上具有相对布置的第一端面和第二端面,所述第一端面较所述第二端面更靠近于所述电极组件;沿所述第二端面指向所述第一端面的方向,所述连接件不超出所述第一端面。
上述方案中,连接件不超过端盖更靠近于电极组件的第一端面,连接件不会占用端盖的外部位于第一端面远离第二端面一侧的空间,为电池单体中的其他部件腾出更多的空间。
在一些实施例中,所述连接件在所述厚度方向上具有相对布置的第三端面和第四端面;所述第三端面与所述第一端面平齐,所述第二端面在所述厚度方向上位于所述第三端面与所述第四端面之间。
上述方案中,第三端面与第一端面平齐,一方面,提高了连接件和端盖靠近电极组件的一侧的平整性,另一方面,使得连接件更深地插设于电极引出孔内,提高了连接件插设于电极引出孔内后的稳定性。由于第二端面在厚度方向上位于第三端面与第四端面之间,使得连接件具有超出端盖的第二端面的部分,便于连接件的安装。
在一些实施例中,所述连接件的外侧壁设有抵靠部,所述抵靠部用于在所述厚度方向上抵靠于所述端盖。
上述方案中,连接件的外侧壁上的抵靠部在端盖的厚度方向上抵靠于端盖,实现对连接件在端盖厚度方向上的限位。
在一些实施例中,所述端盖上设有用于容纳所述抵靠部的容纳槽。
上述方案中,端盖上的容纳槽可容纳抵靠部,减小抵靠部占用端盖外部的空间。
在一些实施例中,所述抵靠部沿所述连接件的外侧壁周向布置,所述容纳槽环绕所述电极引出孔布置。
上述方案中,抵靠部沿连接件的外侧壁周向布置,容纳槽环绕电极引出孔布置,使得抵靠部也环绕电极引出孔布置,提高了连接件连接于端盖后的稳定性。
在一些实施例中,所述端盖在所述厚度方向上具有相对布置的第一端面和第二端面,所述第一端面较所述第二端面更靠近于所述电极组件;所述容纳槽开设于所述第一端面或所述第二端面。
上述方案中,容纳槽可以开设于端盖的第一端面,也可以开设于端盖的第二端面。若容纳槽开设于端盖的第一端面,抵靠部则沿第一端面指向第二端面的方向抵靠于端盖;若容纳槽开设于端盖的第二端面,抵靠部则沿第二端面指向第一端面的方向抵靠于端盖。
在一些实施例中,所述抵靠部具有用于与端盖焊接的焊接面;所述容纳槽开设于所述第一端面,所述焊接面与所述第一端面平齐;或,所述容纳槽开设于所述第二端面,所述焊接面与所述第二端面平齐。
上述方案中,在容纳槽开设于第一端面的情况下,抵靠部的焊接面与第一端面平齐,可在焊接面与第一端面交界位置进行焊接,便于将抵靠部与端盖焊接固定;在容纳槽开设于第二端面的情况下,抵靠部的焊接面与第二端面平齐,可在焊接面与第二端面交界位置进行焊接,便于将抵靠部与端盖焊接固定。
在一些实施例中,所述端盖组件还包括阻隔件;所述连接件的内轮廓与所述电极端子的外轮廓之间形成容纳间隙,所述阻隔件至少部分设于所述容纳间隙内,以阻隔所述电极端子与所述连接件接触。
上述方案中,位于容纳间隙内的阻隔件对连接件与电极端子起到阻隔作用,阻隔电极端子与连接架直接接触。
在一些实施例中,所述阻隔件包括密封部;所述密封部至少部分位于所述容纳间隙内,以实现所述电极端子与连接件的密封连接。
上述方案中,通过阻隔件中的密封部可实现电极端子与连接件的密封连接,电池单体中的电解质(如电解液)不易从连接件与端盖之间外泄。
在一些实施例中,所述阻隔件包括绝缘部;所述绝缘部至少部分位于所述容纳间隙内,以实现所述电极端子与连接件的绝缘隔离。
上述方案中,通过阻隔件中的绝缘部可实现电极端子与连接件的绝缘隔离。
在一些实施例中,所述阻隔件包括导电部;所述导电部至少部分位于所述容纳间隙内,以实现所述电极端子与连接件的电连接。
上述方案中,通过阻隔件中的导电部可实现电极端子与连接件的电连接。
在一些实施例中,所述连接件一部分插设于所述电极引出孔内,所述连接件一部分位于所述电极引出孔外;所述阻隔件的一部分包覆于所述连接件位于所述电极引出孔外的部分。
上述方案中,阻隔件的一部分包覆于连接件位于电极引出孔外的部分,阻隔件对连接件暴露于端盖外的部分起到很好的保护作用。
在一些实施例中,所述连接件包括围体和第一限位部;
所述第一限位部设于所述围体的内侧壁并沿所述围体的周向布置,所述电极端子至少部分位于所述围体内,所述第一限位部与所述电极端子形成第一间隙,所述围体与所述电极端子形成的与所述第一间隙相连的第二间隙,所述第一间隙和第二间隙均形成所述容纳间隙的一部分,所述阻隔件的一部分位于所述第一间隙内,所述阻隔件的一部分位于所述第二间隙内。
上述方案中,阻隔件一部分位于第一限位部与电极端子形成的第一间隙内,阻隔件的一部分位于围体与电极端子形成的第二间隙内,以将电极端子与连接件阻隔。电极端子可通过阻隔件位于第一间隙内的部分抵靠于第一限位部,使得第一限位部对电极端子起到轴向限位的作用;电极端子可通过阻隔件位于第二间隙内的部分抵靠于围体,使得围体对电极端子起到径向限位的作用。
在一些实施例中,所述连接件还包括在端盖的厚度方向上与第一限位部间隔布置的第二限位部;所述第二限位部设于所述围体的内侧壁并沿所述围体的周向布置,所述第二限位部与所述电极端子形成与所述第二间隙相连的第三间隙,所述第三间隙形成所述容纳间隙的一部分,所述阻隔件一部分位于所述第三间隙内。
上述方案中,阻隔件一部分位于第三间隙,电极端子可通过阻隔件位于第三间隙内的部分抵靠于第二限位部,在第一限位部和第二限位部的限位作用下,可限制电极端子轴向移动。
第二方面,本申请实施例提供一种电池单体,包括外壳、电极组件和第一方面任意一个实施例提供的端盖组件;外壳具有开口;电极组件容纳于所述外壳内;所述端盖被配置为封盖于所述开口,所述电极端子被配置为与所述电极组件电连接。
第三方面,本申请实施例提供的一种电池,包括箱体和第二方面任意一个实施例提供的电池单体,所述电池单体收容于所述箱体内。
第四方面,本申请实施例提供一种用电设备,包括第二方面任意一个实施例提供的电池单体。
第五方面,本申请实施例还提供一种电池单体的制造设备,包括第一提供装置、第二提供装置、第三提供装置和组装装置;第一提供装置用于提供外壳,所述外壳具有开口;第二提供装置用于提供电极组件;第三提供装置用于提供端盖组件,端盖组件包括端盖、电极端子和连接件,所述端盖设有电极引出孔,所述电极引出孔在所述端盖的厚度方向上贯穿所述端盖,所述电极端子用于与所述电极组件电连接,所述连接件用于连接所述端盖以将所述电极端子固定,其中,所述电极端子与所述电极引出孔相对设置,并且所述电极端子在所述厚度方向上的投影与所述端盖在所述厚度方向上的投影不重叠;组装装置用于将所述电极组件容纳于所述外壳内,并将所述端盖封盖于所述开口;其中,所述电极端子与所述电极组件电连接。
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爆炸图;
图3为图2所示的电池模块的结构示意图;
图4为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸图;
图5为本申请一些实施例提供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端盖组件的结构示意图;
图7为图6所示的端盖组件的俯视图;
图8为本申请又一些实施例提供的端盖组件的结构示意图;
图9为本申请再一些实施例提供的端盖组件的结构示意图;
图10为本申请其他实施例提供的电极组件的结构示意图;
图11为本申请一些实施例提供的电极端子与连接件的连接(直接连接)示意图;
图12为本申请又一些实施提供的电极端子与连接件的连接(直接连接)示意图;
图13为本申请一些实施例提供的电极端子与连接件的连接(间接连接)示意图;
图14为本申请又一些实施例提供的电极端子与连接件的连接 (间接连接)示意图;
图15为本申请再一些实施例提供的电极端子与连接件的连接 (间接连接)示意图;
图16为本申请另一些实施例提供的电极端子与连接件的连接 (间接连接)示意图;
图17为本申请又另一些实施例提供的电极端子与连接件的连接 (间接连接)示意图;
图18为本申请再另一些实施例提供的电极端子与连接件的连接 (间接连接)示意图;
图19为本申请一些实施例提供的电极端子、连接件和端盖的连接示意图;
图20为本申请一些实施例提供的电池单体的制造方法的流程图;
图21为本申请一些实施例提供的电池单体的制造设备的示意性框图。
图标:10-箱体;11-第一部分;12-第二部分;13-密封空间;20- 电池单体;21-外壳;211-开口;22-电极组件;221-正极片;222-负极片;223-隔离膜;23-端盖组件;231-端盖;2311-电极引出孔;2312- 第一端面;2313-第二端面;2314-容纳槽;232-电极端子;2321-主体部;2322-凸出部;2323-环形凹部;233-连接件;2331-第三端面;2332- 第四端面;2333-抵靠部;2333a-焊接面;2334-围体;2334a-环形凸部;2335-第一限位部;2335a-穿入孔;2336-第二限位部;2336a-穿出孔;2337-容纳空间;235-转接片;2351-片主体;2352-凸起;236- 绝缘件;237-阻隔件;2371-密封部;2372-绝缘部;2373-导电部;238- 容纳间隙;2381-第一间隙;2382-第二间隙;2382a-过渡间隙;2383- 第三间隙;24-泄压机构;30-电池模块;31-汇流部件;100-电池;200- 控制器;300-马达;1000-车辆;2000-制造设备;2100-第一提供装置; 2200-第二提供装置;2300-第三提供装置;2400-组装装置;Z-厚度方向。
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。
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)。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
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。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体,未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体,未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯) 等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
电池单体还可以包括外壳和端盖组件,端盖组件盖合于外壳上,以为电极组件和电解液提供一个密闭的空间,电极组件与端盖组件的电极端子电连接,电极组件的电能可通过端盖组件的电极端子引出至外壳外。
发明人发现,对于一般的端盖组件而言,电极端子受到端盖的结构限制,电极端子占用的空间较大。经研究发现,在端盖组件中,电极端子需要覆盖端盖上的电极引出孔,从而导致电极端子占用的空间较大。
鉴于此,本申请实施例提供一种技术方案,通过连接件将电极端子与端盖固定,将电极端子与电极引出孔相对设置,并使电极端子在厚度方向上的投影与端盖在厚度方向上的投影不重叠。这样使得电极端子的径向尺寸更小,减小了电极端子所占用的空间,节省材料,具有更好的经济性。
本申请实施例描述的技术方案适用于电池以及使用电池的用电设备。
用电设备可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、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;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具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;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电设备不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明,以用电设备为车辆为例进行说明。
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的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。
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。
在一些实施例中,电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源,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,图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图,电池100包括箱体10和电池单体20(图2未示出),电池单体20收容于箱体10内。
箱体10用于为电池单体20提供密闭空间,箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。图2中,示例性的,箱体10为长方体。
在一些实施例中,如图2所示,箱体10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,以限定出用于容纳电池单体20的密封空间13。第一部分11可以是一侧开口的空心结构,第二部分12也可以是一侧开口的空心结构,第二部分12 的开口侧盖合于第一部分11的开口侧,则形成具有密封空间13的箱体10。
在图2中,第二部分12位于第一部分11的上侧,第二部分12 也可以称之为上箱体,第一部分11也可以称之为下箱体。
在电池100中,电池单体20可以是一个、也可以是多个。若电池单体20为多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,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,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30,多个电池模块30再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
在一些实施例中,请参照图3,图3为图2所示的电池模块30 的结构示意图。电池单体20为多个,多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块30,多个电池模块30再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。
在一些实施例中,电池100还可以包括汇流部件31,多个电池单体20之间可通过汇流部件31实现电连接,以实现多个电池单体 20的串联或并联或混联。以两个电池单体20串联为例,一个电池单体20的正电极端子与另一个电池单体20的负电极端子通过汇流部件31连接,以实现两个电池单体20的串联。
请参照图4,图4为本申请一些实施例提供的电池单体20的爆炸图。电池单体20可以包括外壳21、电极组件22和端盖组件23,外壳21具有开口211,电极组件22容纳于外壳21内,端盖组件23 包括端盖231和电极端子232,端盖231用于封盖于开口211,电极端子232用于与电极组件22电连接。
外壳21的材质也可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等,本申请实施例对此不作特殊限制。
外壳21可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。外壳21 的形状可根据电极组件22的具体形状来确定。比如,若电极组件22 为圆柱体结构,外壳21则可选用为圆柱体结构;若电极组件22为长方体结构,外壳21则可选用长方体结构。在图4中,示例性的,外壳21和电极组件22均为长方体结构。
电极组件22可以包括正极片221、负极片222和隔离膜223。在一些实施例中,请参照图5,图5为本申请一些实施例提供的电极组件22的结构示意图,电极组件22可以是由正极片221、隔离膜223 和负极片222通过卷绕形成的卷绕式结构。在又一些实施例中,电极组件22也可以是由正极片221、隔离膜223和负极片222通过层叠布置形成的层叠式结构。
在一些实施例中,电极组件22还可以包括正极极耳(图未示出) 和负极极耳(图未示出),可以是正极片221中未涂覆正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳,可以是负极片222中未涂覆负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。
在本申请实施例中,端盖组件23的端盖231用于封盖外壳21 的开口211,以形成用于容纳电池单体20的密闭空间(图未示出)。密闭空间还用于容纳电解质,例如电解液。端盖组件23的电极端子 232作为输出电极组件22的电能的部件,电极端子232用于与电极组件22电连接,即电极端子232与电极组件22的极耳电连接,比如,电极端子232与极耳通过转接片235(参见图6)连接,以实现电极端子232与极耳的电连接。
需要说明的,外壳21的开口211可以是一个,也可以是两个。
在一些实施例中,如图4所示,外壳21的开口211为一个,端盖组件23也可以为一个,端盖组件23中可设置两个电极端子232,两个电极端子232分别为正极电极端子和负极电极端子,正极电极端子和负极电极端子分别用于与电极组件22正极极耳和负极极耳电连接。具有这种结构的电池单体20可以是方形电池单体20。
在又一些实施例中,外壳21的开口211为两个,比如,两个开口211设置在外壳21相对的两侧,端盖组件23也可以为两个,两个端盖组件23分别盖合于外壳21的两个开口211处。在这种情况下,可以是一个端盖组件23中的电极端子232为正极电极端子,用于与电极组件22的正极极耳电连接;另一个端盖组件23中的电极端子 232为负极电极端子,用于与电极组件22的负极片222电连接。具有这种结构的电池单体20可以是柱形电池单体20。
在一些实施例中,电池单体20还可以包括泄压机构24,泄压机构24安装于端盖231上,泄压机构24用于在电池单体20的内部压力或温度达到预定值时泄放电池单体20内部的压力。
示例性的,泄压机构24可以是防爆阀、防爆片、气阀、泄压阀或安全阀等。
以下结合附图对端盖组件23的具体结构进行详细阐述。
请参照图6和图7,图6为本申请一些实施例提供的端盖组件23 的结构示意图,图7为图6所示的端盖组件23的俯视图。端盖组件 23包括端盖231、电极端子232和连接件233。端盖231设有电极引出孔2311,电极引出孔2311在端盖231的厚度方向Z上贯穿端盖231。电极端子232用于与电极组件22(参见图4)电连接。连接件233 用于连接端盖231以将电极端子232固定。其中,电极端子232与电极引出孔2311相对设置,并且电极端子232在端盖231的厚度方向 Z上的投影与端盖231在厚度方向Z上的投影不重叠。
由于电极端子232与电极引出孔2311相对设置,且电极端子232 在端盖231的厚度方向Z上的投影与端盖231在厚度方向Z上的投影不重叠,即电极端子232未覆盖端盖231上的电极引出孔2311,使得电极端子232的径向(垂直于端盖231的厚度方向Z的方向) 尺寸更小,减小了电极端子232所占用的空间,节省材料,具有更好的经济性。
需要说明的是,上述电极端子232的径向并不限制电极端子232 只能为圆柱形,电极端子232也可以是其他形状,比如,电极端子 232为多棱柱状。电极端子232与电极引出孔2311相对设置,即电极端子232与电极引出孔2311在端盖231的厚度方向Z上基本对齐,电极端子232与电极引出孔2311可以同轴设置,也可以是电极端子 232的轴线与电极引出孔2311的轴线平行设置。由于电极端子232 与电极引出孔2311相对设置,且电极端子232在端盖231的厚度方向Z上的投影与端盖231在厚度方向Z上的投影不重叠,若将电极端子232沿端盖231的厚度方向Z移动,电极端子232将穿过电极引出孔2311,而不会与端盖231发生干涉。
在端盖组件23中,电极端子232可以是一个,也可以是两个。若端盖组件23中的电极端子232为一个,端盖231上的电极引出孔 2311也可以设置为一个。在电池单体20中,端盖组件23则可设置为两个,一个端盖组件23的电极端子232为正极电极端子,另一个端盖组件23的电极端子232为负极电极端子。若端盖组件23为两个,端盖231上的电极引出孔2311也可以设置为两个。在电池单体20中,端盖组件23则可设置为一个,端盖组件23中的一个电极端子232 为正极电极端子,端盖组件23中的另一个电极端子232为负极电极端子。在图7中,示例性的示出了端盖组件23中的电极端子232为两个的情况。
在一些实施例中,请继续参照图6,端盖组件23还可以包括转接片235,电极端子232与电极组件22(参见图4)通过转接片235 电连接。
转接片235可以是金属导体,比如,铜、铁、铝等。
示例性的,转接片235包括片主体2351和凸起2352,片主体2351 位于端盖231靠近电极组件22一侧,片主体2351用于与电极组件 22的极耳连接,凸起2352连接于片主体2351,并从片主体2351向靠近端盖231的一侧凸出,凸起2352可以延伸至电极引出孔2311内与电极端子232连接,以实现电极端子232与电极组件22的电连接。
在一些实施例中,端盖组件23还可以包括设置于端盖231面向电极组件22的一侧的绝缘件236,绝缘件236用于实现端盖231与转接片235的绝缘隔离。
示例性的,在端盖231的厚度方向Z上,绝缘件236至少部分位于在转接片235的片主体2351与端盖231之间,以实现端盖231 与转接片235的绝缘隔离。
绝缘件236在端盖231与转接片235之间起到绝缘作用,绝缘件 236为绝缘材质,其可以是橡胶、塑料等材质制成,塑料可以是PBT (Polybutylene terephthalate,聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PET (Polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PA(Polyamide,聚酰胺)等。
在端盖组件23中,端盖231用于盖合于外壳21(参见图4)的开口211。端盖231可以是板状结构,其可以是圆形、矩形等。端盖 231的形状可以根据外壳21的形状来确定。比如,外壳21为长方体,端盖231则可以选用矩形端盖;再如,外壳21为圆柱体,端盖231 则可以选用圆形端盖。
端盖231在其厚度方向Z上具有相对的第一端面2312和第二端面2313,第一端面2312较第二端面2313更靠近于电极组件22(参见图4),电极引出孔2311贯通第一端面2312和第二端面2313。
端盖231上的电极引出孔2311可以是等径孔,即电极引出孔2311 的半径在端盖231的厚度方向Z上不改变。端盖231上的电极引出孔2311也可以是变径孔,比如,阶梯孔。当然,电极端子232可以是等径的圆柱结构,也可以是变径结构,比如阶梯轴。电极引出孔2311的最大直径不小于电极端子232的最大直径,以使得电极端子 232在端盖231的厚度方向Z上的投影与端盖231在厚度方向Z上的投影不重叠。
在本申请实施例中,连接件233起到连接电极端子232和端盖 231的作用,从而将电极端子232与端盖231固定。连接件233与端盖231可以通过多种连接方式连接,电极端子232与连接件233也可以通过多种连接方式连接。以下对连接件233与端盖231连接的具体结构,以及电极端子232与连接件233连接的具体结构进行详细阐述。
首先对连接件233与端盖231连接的具体结构进行详细阐述。
在一些实施例中,连接件233与端盖231密封连接,以保证连接件233与端盖231之间的密封性,电池单体20中的电解质(如电解液)不易从连接件233与端盖231的连接位置外泄。
连接件233与端盖231之间的密封连接,可以通过多种方式实现。比如,通过连接件233与端盖231之间的紧密配合来实现两者密封连接,又如,通过在连接件233与端盖231之间设置密封件来实现两者的密封连接,再如,将连接件233与端盖231焊接在一起来实现两者的密封连接。
在一些实施例中,连接件233至少部分插设于电极引出孔2311 内。这种结构一方面,可实现对连接件233的定位;另一方面,合理利用了电极引出孔2311内部的空间,可有效减小连接件233占用端盖231外部的空间。
在本实施例中,可以通过多种方式来实现连接件233与端盖231 之间的密封连接。比如,连接件233的外侧壁与电极引出孔2311的孔壁形成紧密的配合,以实现连接件233与端盖231之间的密封连接;再如,在电极引出孔2311的孔壁与连接件233外侧壁之间设置有密封圈,以实现连接件233与端盖231之间的密封连接;再如,连接件 233与端盖231通过焊接的方式连接一起,使焊料封堵于连接件233 的外侧壁与电极引出孔2311的孔壁之间的间隙,以实现连接件233 与端盖231之间的密封连接。
在一些实施例中,沿端盖231的第二端面2313指向第一端面 2312的方向,连接件233不超出端盖231的第一端面2312。这种结构使得连接件233不会占用端盖231的外部位于第一端面2312远离第二端面2313一侧的空间,为电池单体20中的其他部件(如绝缘件 236)腾出更多的空间,以为电极组件22提供更多的空间,以提高电池单体20的能量密度。
可选地,连接件233在端盖231的厚度方向Z上具有相对布置的第三端面2331和第四端面2332,第三端面2331较第四端面2332 更靠近于电极组件22。其中,第三端面2331与第一端面2312平齐,第二端面2313在端盖231的厚度方向Z上位于第三端面2331与第四端面2332之间。
由于第三端面2331与第一端面2312平齐,一方面,提高了连接件233和端盖231靠近电极组件22的一侧的平整性,另一方面,使得连接件233更深地插设于电极引出孔2311内,提高了连接件233 插设于电极引出孔2311内后的稳定性。由于第二端面2313在端盖231的厚度方向Z上位于第三端面2331与第四端面2332之间,使得连接件233具有超出端盖231的第二端面2313的部分,便于连接件 233的安装。
需要说明的是,第三端面2331与第一端面2312平齐,并不限制为第一端面2312与第二端面2313绝对平齐,允许第三端面2331与第一端面2312在误差范围内存在较小距离。
第二端面2313在端盖231的厚度方向Z上位于第三端面2331 与第四端面2332之间,即连接件233一部分插设于电极引出孔2311 内。在其他实施例中,也可以是第四端面2332位于第一端面2312 与第二端面2313之间,使得连接件233全部插设于电极引出孔2311内。
在一些实施例,请参照图8和图9,图8为本申请又一些实施例提供的端盖组件23的结构示意图,图9为本申请再一些实施例提供的端盖组件23的结构示意图,连接件233的外侧壁设有抵靠部2333,抵靠部2333用于在端盖231的厚度方向Z上抵靠于端盖231。
连接件233在插入电极引出孔2311内的过程中,当抵靠部2333 抵靠在端盖231的厚度方向Z上抵靠于端盖231时,连接件233则无法进一步向电极引出孔2311内插入,实现对连接件233在端盖231 的厚度方向Z上的限位。
抵靠部2333与端盖231有多种抵靠形式,比如,抵靠部2333 与端盖231的第一端面2312直接抵靠;再如抵靠部2333与端盖231 的第二端面2313直接抵靠。
当然,抵靠部2333与端盖231还可以有其他抵靠形式。在一些实施例中,端盖231上设有用于容纳抵靠部2333的容纳槽2314。即端盖231与容纳槽2314的槽底壁抵靠。端盖231上容纳槽2314的设置,可减小抵靠部2333占用端盖231外部的空间。
抵靠部2333可以沿连接件233的外侧壁周向布置,容纳槽2314 可以环绕电极引出孔2311布置。示例性的,抵靠部2333和容纳槽 2314均为环形结构。
在一些实施例中,如图8所示,容纳槽2314可以开设于端盖231 的第一端面2312。在另一些实施例中,如图9所示,也可以开设于第二端面2313。若容纳槽2314开设于端盖231的第一端面2312,抵靠部2333则沿第一端面2312指向第二端面2313的方向抵靠于端盖231;若容纳槽2314开设于端盖231的第二端面2313,抵靠部2333 则沿第二端面2313指向第一端面2312的方向抵靠于端盖231。
在一些实施例中,抵靠部2333与端盖231焊接,以实现连接件 233与端盖231的固定。
示例性的,抵靠部2333具有用于与端盖231焊接的焊接面2333a。如图8所示,若容纳槽2314开设于第一端面2312,抵靠部2333的焊接面2333a可以与第一端面2312平齐,在这种情况下,可在焊接面2333a与第一端面2312交界位置进行焊接,便于将抵靠部2333与端盖231焊接固定;如图9所示,若容纳槽2314开设于第二端面2313,焊接面2333a可以与第二端面2313平齐,在这种情况下,可在焊接面2333a与第二端面2313交界位置进行焊接,便于将抵靠部2333与端盖231焊接固定。
需要说明的是,焊接面2333a与第一端面2312平齐,并不限制为焊接面2333a与第一端面2312绝对平齐(共面),允许焊接面2333a 与第一端面2312在误差范围内存在较小距离。同样,焊接面2333a 与第二端面2313平齐,并不限制为焊接面2333a与第二端面2313绝对平齐(共面),允许焊接面2333a与第二端面2313在误差范围内存在较小距离。
在抵靠部2333沿连接件233的外侧壁周向布置,容纳槽2314 环绕电极引出孔2311布置的情况下,可沿着焊接面2333a的边缘整周焊接,实现连接件233与端盖231之间的密封连接。
由上述各实施例可知,可以通过连接件233至少部分插设于电极引出孔2311内,来实现连接件233与端盖231的连接。在其他实施例中,请参照图10,图10为本申请其他实施例提供的电极组件22 的结构示意图,连接件233也可以不插设于电极引出孔2311内,比如,连接件233位于端盖231远离电极组件22的一侧,连接件233 的第三端面2331与端盖231的第二端面2313接触,并焊接在一起。
在一些实施例中,如图6、8和图9所示,电极端子232与端盖 231通过连接件233在一起后,电极端子232可以至少部分插设于电极引出孔2311内,合理利用了电极引出孔2311内部的空间,可有效减小电极端子232占用端盖231外部的空间。当然,如图10所示,电极端子232也可以位于完全位于电极引出孔2311外。
接下来对电极端子232与连接件233连接的具体结构进行详细阐述。
在一些实施例中,连接件233夹持于电极端子232,以使电极端子232固定于连接件233。
连接件233通过夹持电极端子232的方式,来实现电极端子232 的固定,结构简单,电极端子232在连接件233的夹持作用下不易脱离连接件233。
连接件233可以是多种结构,以实现对电极端子232的夹持固定。连接件233对电极端子232的夹持,可以是对电极端子232的径向(垂直于端盖231的厚度方向Z的方向)夹持,也可以是对电极端子232 的轴向(端盖231的厚度方向Z)夹持。
在一些实施例中,请参照图11和图12,图11为本申请一些实施例提供的电极端子232与连接件233的连接(直接连接)示意图,图12为本申请又一些实施提供的电极端子232与连接件233的连接 (直接连接)示意图,连接件233周向包覆于电极端子232的外周,以使连接件233夹持于电极端子232。这种结构使得连接件233固定电极端子232后的整体结构更加紧凑。需要说明的是,连接件233 周向包覆于电极端子232的外周,这里指的周向即为在平面内的顺时针方向或逆时针方向,该平面垂直于端盖231的厚度方向Z。这里指的包覆可以是整周包覆,也可以是非整周包覆。若连接件233周向整周包覆于电极端子232的外周,连接件233可以为整环结构;若连接件233非整周包覆于电极端子232的外周,连接件233可以是圆心角大于180度的“C”形结构。示例性的,在图11和图12中,连接件 233周向整周包覆于电极端子232的外周。
在连接件233至少部分插设于电极引出孔2311内的情况下,连接件233周向包覆于电极端子232的外周,使得电极端子232的外侧壁与电极引出孔2311的孔壁隔开,从而使得电极端子232的径向尺寸小于电极引出孔2311的径向尺寸,使得电极端子232在端盖231 的厚度方向Z上的投影与端盖231在厚度方向Z上的投影不重叠。
在将连接件233插设于电极引出孔2311的过程中,连接件233 插入电极引出孔2311一定深度则可使电极端子232至少部分插设于电极引出孔2311内。
在一些实施例中,请参照图11,图11为图6所示的电极端子232 与连接件233的连接示意图。连接件233包括围体2334和第一限位部2335,第一限位部2335设于围体2334的内侧壁并沿围体2334的周向布置,电极端子232至少部分位于围体2334内,第一限位部2335用于限制电极端子232向靠近电极组件22的方向脱离连接件233。
其中,围体2334包覆于连接件233的外周,围体2334可对电极端子232起到径向限位作用。示例性的,电极端子232的外侧壁与围体2334的内侧壁相抵,实现连接件233的可对电极端子232径向(垂直于端盖231的厚度方向Z的方向)夹持,即连接件233的围体2334 对电极端子232施加的夹持力在电极端子232的径向(垂直于端盖 231的厚度方向Z的方向)上。这里所指的相抵,可以是直接相抵,也可以是间接相抵。示例性的,在图11中,电极端子232的外侧壁与围体2334的内侧壁直接相抵。
在电极端子232的外侧壁与围体2334的内侧壁直接相抵的情况下,连接件233可以是绝缘部件,如橡胶、塑料等,也可以是导电部件,如铜、铁、铝、具有导电功能的塑胶件等。若要实现电极端子 232与端盖231的绝缘,连接件233则可为绝缘部件;若要实现电极端子232与端盖231电连接,连接件233则可为导电金属。以端盖组件23中包括两个电极端子232(正极电极端子和负极电极端子)为例,与一个电极端子232连接的连接件233可以是绝缘部件,与另一个电极端子232连接的连接件233可以是导电部件,当然,分别与两个电极端子232相连的两个连接件233也可以均为绝缘部件。
示例性的,围体2334为两端开放的圆筒结构,第一限位部2335 为设置于围体2334的内侧壁上的环形结构。
第一限位部2335的内侧壁限定出穿入孔2335a,转接片235(参见图6)的凸起2352可通过穿入孔2335a进入至连接件233内,以与电极端子232连接。
需要说明的是,如图6所示,在连接件233至少部分插设于电极引出孔2311内的情况下,围体2334的外径与电极引出孔2311的孔径可以相匹配,使得围体2334可插设于电极引出孔2311内。如图 10所示,在连接件233未插设于电极引出孔2311内的情况下,围体2334的外径大于电极引出孔2311的内径。在一些实施例中,如图12 所示,连接件233还可以包括第二限位部2336,第二限位部2336设于围体2334的内侧壁并沿围体2334的周向布置,第二限位部2336 和第一限位部2335在端盖231的厚度方向Z上间隔布置,第一限位部2335较第二限位部2336更靠近于电极组件22,围体2334、第一限位部2335、第二限位部2336共同限定出容纳空间2337,电极端子 232至少部分位于容纳空间2337内。第一限位部2335和第二限位部 2336均可对电极端子232起到轴向(端盖231的厚度方向Z)限位的作用。第二限位部2336用于限制电极端子232向远离电极组件22 的方向脱离连接件233。
示例性的,电极端子232与第一限位部2335相抵,且电极端子 232与第二限位部2336相抵,实现连接件233对电极端子232的轴向(端盖231的厚度方向Z)夹持,即连接件233的第一限位部2335 与第二限位部2336对电极端子232施加的夹持力在电极端子232的轴向(端盖231的厚度方向Z)上,以限制电极端子232相对连接件 233沿端盖231的厚度方向Z移动。这里所指的相抵,可以是直接相抵,也可以是间接相抵。在图12中,示例性的,电极端子232与第一限位部2335直接相抵,电极端子232与第二限位部2336也直接相抵。
需要说明的是,在电极端子232与第一限位部2335相抵,且电极端子232与第二限位部2336相抵时,即第一限位部2335和第二限位部2336夹持电极端子232时,连接件233的围体2334的内侧壁与电极端子232的外侧壁也可不相抵,即围体2334并未对电极端子232径向夹持(垂直于端盖231的厚度方向Z的方向)。
示例性的,第二限位部2336可以是设置于围体2334的内侧壁上的环形结构,容纳空间2337为环形空间。
在一些实施例中,请继续参照图12,电极端子232包括主体部 2321和凸出部2322,凸出部2322连接于主体部2321并沿垂直于端盖231的厚度方向Z的方向延伸至容纳空间2337内。
其中,主体部2321用于电极组件22电连接。转接片235(参见图6)的片主体2351与电极组件22连接,转接片235的凸起2352 与主体部2321连接,则可实现主体部2321与电极组件22的电连接。
示例性的,主体部2321为圆柱形结构,凸出部2322为设置于主体部2321的外侧壁上的环形结构。
在一些实施例中,第二限位部2336的内侧壁限定出穿出孔 2336a,主体部2321沿端盖231的厚度方向Z穿过穿出孔2336a并延伸至连接件233外,以便于电极端子232与其他构件(如汇流构件) 连接。
在其他实施例中,在连接件233周向包覆于电极端子232的外周的情况下,连接件233也可以是其他结构,比如,连接件233仅包括围体2334,电极端子232的外侧壁与围体2334的内侧壁相抵,实现连接件233的可对电极端子232径向(垂直于端盖231的厚度方向Z的方向)夹持。
在一些实施例中,请参照图13和图14,图13为本申请一些实施例提供的电极端子232与连接件233的连接(间接连接)示意图,图14为本申请又一些实施例提供的电极端子232与连接件233的连接(间接连接)示意图,端盖组件23还包括阻隔件237,连接件233 的内轮廓与电极端子232的外轮廓之间形成容纳间隙238,阻隔件237 至少部分设于容纳间隙238内,以阻隔电极端子232与连接件233 接触。也就是说,连接件233与电极端子232通过阻隔件237间接连接。
在一些实施例中,阻隔件237包括密封部2371,密封部2371至少部分位于容纳间隙238内,以实现电极端子232与连接件233的密封连接,电池单体20中的电解质(电解液)不易从连接件233与端盖231之间外泄。
示例性的,密封部2371的材质可以是橡胶,比如,聚氨酯橡胶、丙烯酸酯橡胶、硅橡胶等。
阻隔件237可以是一部分为密封部2371,也可以是整体为密封部2371。
在一些实施例中,阻隔件237包括绝缘部2372,绝缘部2372至少部分位于容纳间隙238内,以实现电极端子232与连接件233的绝缘隔离。
示例性的,绝缘部2372的材质可以是塑料、橡胶等。连接件233 可以是导电部件,比如,铜、铁、铝、具有导电功能的塑胶件等。
阻隔件237可以是一部分为绝缘部2372,也可以是整体为绝缘部2372。
在一个非限制性例子中,如图13所示,密封部2371和绝缘部 2372均为阻隔件237的一部分。在这种情况下,密封部2371的硬度可以小于绝缘部2372的硬度,使得密封部2371较绝缘部2372更容易在电极端子232和连接件233的挤压作用下变形,密封部2371在电极端子232和连接件233之间起到更好的密封效果。
其中,密封部2371和绝缘部2372可以彼此相互独立,也可以附接在一起。
在一些实施例中,阻隔件237还包括导电部2373,导电部2373 至少部分位于容纳间隙238内,以实现电极端子232与连接件233 的电连接。
示例性的,导电部2373可以是导电部件,比如,铜、铁、铝、具有导电功能的塑胶件等。
阻隔件237可以是一部分为导电部2373,也可以是整体为导电部2373。
在一个非限制性例子中,如图14所示,密封部2371和导电部 2373均为阻隔件237的一部分。密封部2371和导电部2373可以彼此相互独立,也可以附接在一起。
在一些实施例中,如图13和图14所示,连接件233包括围体 2334和第一限位部2335,第一限位部2335设于围体2334的内侧壁并沿围体2334的周向布置,电极端子232至少部分位于围体2334 内,第一限位部2335与电极端子232形成第一间隙2381,围体2334 与电极端子232形成的与第一间隙2381相连的第二间隙2382,第一间隙2381和第二间隙2382均形成容纳间隙238的一部分,阻隔件 237的一部分位于第一间隙2381内,阻隔件237的一部分位于第二间隙2382内。
阻隔件237一部分位于第一限位部2335与电极端子232形成的第一间隙2381内,实现电极端子232与第一限位部2335的间接相抵,电极端子232可通过阻隔件237位于第一间隙2381内的部分抵靠于第一限位部2335,使得第一限位部2335对电极端子232起到轴向(端盖231的厚度方向Z)限位的作用;阻隔件237的一部分位于围体 2334与电极端子232形成的第二间隙2382内,电极端子232的外侧壁与围体2334的内侧壁的间接相抵,电极端子232可通过阻隔件237 位于第二间隙2382内的部分抵靠于围体2334,使得围体2334对电极端子232起到径向(垂直于端盖231的厚度方向Z的方向)限位的作用。
在一些实施例中,如图13所示,以密封部2371和绝缘部2372 均为阻隔件237的一部分为例,可以是密封部2371至少部分位于第一间隙2381内,绝缘部2372至少部分位于第二间隙2382内。
示例性的,绝缘部2372一部分还可以位于第一间隙2381内,密封部2371的一部分还可以位于第二限位部2336的内侧壁限定的穿入孔2335a内,密封部2371位于穿入孔2335a内的部分与穿入孔2335a 形成定位配合。
在一些实施例中,请参照图15,图15为本申请再一些实施例提供的电极端子232与连接件233的连接(间接连接)示意图,围体 2334的内侧壁与电极端子232的外侧壁两者中的一者设有环形凸部 2334a,另一者设有环形凹部2323,环形凸部2334a局部位于环形凹部2323内,环形凸部2334a的外轮廓与环形凹部2323的内轮廓之间形成过渡间隙2382a,过渡间隙2382a形成第二间隙2382的一部分,阻隔件237一部分位于过渡间隙2382a内。
环形凸部2334a局部位于环形凹部2323内,环形凹部2323对环形凸部2334a具有约束作用,限制电极端子232向远离第一限位部 2335的方向移动。
示例性的,如图15所示,环形凸部2334a环布于围体2334的内侧壁,环形凹部2323环布于电极端子232的外侧壁。
在一些实施例中,请参照图16-图18所示,图16为本申请另一些实施例提供的电极端子232与连接件233的连接(间接连接)示意图,图17为本申请又另一些实施例提供的电极端子232与连接件233 的连接(间接连接)示意图,图18为本申请再另一些实施例提供的电极端子232与连接件233的连接(间接连接)示意图,连接件233 还包括在端盖231的厚度方向Z上与第一限位部2335间隔布置的第二限位部2336。第二限位部2336设于围体2334的内侧壁并沿围体 2334的周向布置,第二限位部2336与电极端子232形成与第二间隙 2382相连的第三间隙2383,第三间隙2383形成容纳间隙238的一部分,阻隔件237一部分位于第三间隙2383内。
阻隔件237一部分位于第三间隙2383内,实现电极端子232与第二限位部2336的间接相抵。第二限位部2336和第一限位部2335 均可对电极端子232起到限位作用,以限制电极端子232轴向(端盖231的厚度方向Z)移动。
以密封部2371和绝缘部2372均为阻隔件237的一部分为例,如图16所示,可以是密封部2371至少一部分位于第一间隙2381内,绝缘部2372一部分位于第二间隙2382和第三间隙2383内;如图17 所示,可以是密封部2371至少一部分位于第三间隙2383内,绝缘部 2372一部分位于第一间隙2381和第二间隙2382内。如图18所示,也可以是密封部2371至少一部分位于第二间隙2382内,绝缘部2372 一部分位于第一间隙2381和第三间隙2383内,例如,绝缘部2372 包括彼此独立的两段,一段位于第一间隙2381,另一端位于第三间隙2383内。
在一些实施例中,请参照图19,图19为本申请一些实施例提供的电极端子232、连接件233和端盖231的连接示意图;连接件233 一部分插设于电极引出孔2311内,连接件233一部分位于电极引出孔2311外,阻隔件237的一部分包覆于连接件233位于电极引出孔2311外的部分,以对连接件233暴露于端盖231外的部分起到很好的保护作用。
示例性的,阻隔件237中的绝缘部2372包覆于连接件233沿端盖231的第一端面2312指向第二端面2313的方向超出端盖231的第二端面2313以外的部分,以增大电极端子232与端盖231的爬电距离。
如图19所示,以密封部2371和绝缘部2372均为阻隔件237的一部分为例,密封部2371至少一部分位于第一间隙2381内,绝缘部 2372一部分位于第二间隙2382和第三间隙2383内。
需要说明的是,绝缘部2372位于第三间隙2383和第二间隙2382 内的部分与绝缘部2372包覆于电极引出孔2311外部的部分可以是整体是结构,也可以是彼此独立的分体式结构。
由上述各实施例可知,连接件233可通过周向包覆于电极端子 232的外周的方式实现对电极端子232的夹持。在其他实施例中,连接件233也可以通过其他方式来实现对电极端子232的夹持,比如,连接件233包括相对布置的两个夹持部,两个夹持部分别夹持在电极端子232径向(垂直于端盖231的厚度方向Z的方向)上的两侧,从而实现连接件233对电极端子232的夹持固定。当然,连接件233 也可通过非夹持的方式与电极端子232固定,比如,连接件233与电极端子232通过螺钉、螺栓、销钉等连接固定。
请参照图20,图20为本申请一些实施例提供的电池单体20的制造方法的流程图,该方法包括:
S100:提供外壳21,外壳21具有开口211;
S200:提供电极组件22;
S300:提供端盖组件23,端盖组件23包括端盖231、电极端子 232和连接件233,端盖231设有电极引出孔2311,电极引出孔2311 在端盖231的厚度方向Z上贯穿端盖231,电极端子232用于与电极组件22电连接,连接件233用于连接端盖231以将电极端子232固定,其中,电极端子232与电极引出孔2311相对设置,并且电极端子232在端盖231的厚度方向Z上的投影与端盖231在厚度方向Z 上的投影不重叠;
S400:将电极组件22容纳于外壳21内;
S500:将端盖231封盖于外壳21的开口211,并使电极端子232 与电极组件22电连接。
在上述方法中,并不限制步骤S100、步骤S200和步骤S300的先后顺序,比如,可以先执行步骤S300,再执行步骤S200,再执行步骤S100。
通过上述方法制造的电池单体20的相关结构,可参见上述各实施例提供的电池单体20,电池单体20中的电极组件22可参见上述各实施例提供的电极组件22。
请参照图21,图21为本申请一些实施例提供的电池单体20的制造设备2000的示意性框图,本申请实施例还提供一种电池单体20 的制造设备2000,制造设备2000包括第一提供装置2100、第二提供装置2200、第三提供装置2300和组装装置2400。
第一提供装置2100用于提供外壳21,外壳21具有开口211。第二提供装置2200用于提供电极组件22。第三提供装置2300用于提供端盖组件23,端盖组件23包括端盖231、电极端子232和连接件 233,端盖231设有电极引出孔2311,电极引出孔2311在端盖231 的厚度方向Z上贯穿端盖231,电极端子232用于与电极组件22电连接,连接件233用于连接端盖231以将电极端子232固定,其中,电极端子232与电极引出孔2311相对设置,并且电极端子232在端盖231的厚度方向Z上的投影与端盖231在厚度方向Z上的投影不重叠。组装装置2400用于将电极组件22容纳于外壳21内,并将端盖231封盖于开口211。其中,电极端子232与电极组件22电连接。
通过上述制造设备2000制造的电池单体20的相关结构,可参见上述各实施例提供的电池单体20,电池单体20中的电极组件22可参见上述各实施例提供的电极组件22。
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组合。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,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 (19)
1.一种端盖组件,用于电池单体,所述电池单体包括电极组件,其特征在于,包括:
端盖,所述端盖设有电极引出孔,所述电极引出孔在所述端盖的厚度方向上贯穿所述端盖;
电极端子,所述电极端子用于与所述电极组件电连接;
连接件,所述连接件用于连接所述端盖以将所述电极端子固定;
绝缘件,所述绝缘件设置于所述端盖面向所述电极组件的一侧;
其中,所述电极端子与所述电极引出孔相对设置,并且所述电极端子在所述厚度方向上的投影与所述端盖在所述厚度方向上的投影不重叠。
2.根据权利要求1所述的端盖组件,其特征在于,所述连接件夹持所述电极端子,以使所述电极端子固定于所述连接件。
3.根据权利要求2所述的端盖组件,其特征在于,所述连接件周向包覆于所述电极端子的外周,以使所述连接件夹持所述电极端子。
4.根据权利要求1所述的端盖组件,其特征在于,所述连接件包括围体、第一限位部和第二限位部;
所述第一限位部和所述第二限位部均设于所述围体的内侧壁并沿所述围体的周向布置,所述第一限位部和所述第二限位部在所述厚度方向上间隔布置,所述围体、所述第一限位部和所述第二限位部共同限定出容纳空间,所述电极端子至少部分位于所述容纳空间内。
5.根据权利要求4所述的端盖组件,其特征在于,所述电极端子包括主体部和凸出部;
所述主体部用于与所述电极组件电连接,所述凸出部连接于所述主体部并沿垂直于所述厚度方向的方向延伸至所述容纳空间内;
所述第一限位部较所述第二限位部更靠近于所述电极组件,所述第二限位部的内侧壁限定出穿出孔,所述主体部沿所述厚度方向穿过所述穿出孔并延伸至所述连接件外。
6.根据权利要求4所述的端盖组件,其特征在于,所述电极端子与所述第一限位部和第二限位部相抵,以限制所述电极端子相对所述连接件沿所述厚度方向移动。
7.根据权利要求1所述的端盖组件,其特征在于,所述连接件与所述端盖密封连接。
8.根据权利要求1所述的端盖组件,其特征在于,所述连接件至少部分插设于所述电极引出孔内。
9.根据权利要求1所述的端盖组件,其特征在于,所述电极端子至少部分插设于所述电极引出孔内。
10.根据权利要求1所述的端盖组件,其特征在于,所述连接件的外侧壁设有抵靠部,所述抵靠部用于在所述厚度方向上抵靠于所述端盖。
11.根据权利要求10所述的端盖组件,其特征在于,所述端盖上设有用于容纳所述抵靠部的容纳槽。
12.根据权利要求1-11任一项所述的端盖组件,其特征在于,所述端盖组件还包括阻隔件;
所述连接件的内轮廓与所述电极端子的外轮廓之间形成容纳间隙,所述阻隔件至少部分设于所述容纳间隙内,以阻隔所述电极端子与所述连接件接触。
13.根据权利要求12所述的端盖组件,其特征在于,所述阻隔件包括密封部;
所述密封部至少部分位于所述容纳间隙内,以实现所述电极端子与连接件的密封连接。
14.根据权利要求12所述的端盖组件,其特征在于,所述阻隔件包括绝缘部;
所述绝缘部至少部分位于所述容纳间隙内,以实现所述电极端子与连接件的绝缘隔离。
15.根据权利要求12所述的端盖组件,其特征在于,所述连接件一部分插设于所述电极引出孔内,所述连接件一部分位于所述电极引出孔外;
所述阻隔件的一部分包覆于所述连接件位于所述电极引出孔外的部分。
16.一种电池单体,其特征在于,包括:
外壳,具有开口;
电极组件,容纳于所述外壳内;以及
根据权利要求1-15任一项所述的端盖组件,所述端盖被配置为封盖于所述开口,所述电极端子被配置为与所述电极组件电连接。
17.一种电池,其特征在于,包括:
箱体;以及
根据权利要求16所述的电池单体,所述电池单体收容于所述箱体内。
18.一种用电设备,其特征在于,包括权利要求16所述的电池单体。
19.一种电池单体的制造设备,其特征在于,包括:
第一提供装置,用于提供外壳,所述外壳具有开口;
第二提供装置,用于提供电极组件;
第三提供装置,用于提供端盖组件,端盖组件包括:
端盖,所述端盖设有电极引出孔,所述电极引出孔在所述端盖的厚度方向上贯穿所述端盖;
电极端子,所述电极端子用于与所述电极组件电连接;
连接件,所述连接件用于连接所述端盖以将所述电极端子固定;
其中,所述电极端子与所述电极引出孔相对设置,并且所述电极端子在所述厚度方向上的投影与所述端盖在所述厚度方向上的投影不重叠;
组装装置,用于将所述电极组件容纳于所述外壳内,并将所述端盖封盖于所述开口;
其中,所述电极端子与所述电极组件电连接。
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WO2023092450A1 (zh) * | 2021-11-26 | 2023-06-01 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池单体及其制造方法和装置、电池、用电装置 |
WO2023165311A1 (zh) * | 2022-03-04 | 2023-09-07 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 端盖组件、电池单体、电池及用电装置 |
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- 2020-12-31 CN CN202023342863.7U patent/CN214254642U/zh active Active
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