CN214898606U - 单体电池和电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种单体电池和电池模组。本申请的单体电池包括壳体、顶盖组件、和电芯，其中，壳体为方形，顶盖组件包括第一顶盖和第二顶盖，第一顶盖和所述第二顶盖分别设置在壳体的两端；第一顶盖上设置有第一极柱，第二顶盖上设置有第二极柱；电芯包括相对设置的第一端和第二端，第一端和第二端均间隔设置有两个以上的极耳，第一端的极耳均与第一极柱电连接，第二端的极耳均与第二极柱电连接。通过上述设置方式，能够充分利用极片，提高充放电效果，且每个极柱与多个极耳连接，电流传导面积更大，具有降低电池内阻、减少发热量、延长电池寿命、提高充放电峰值功率等优点，尤其适合于容量较大的长、大电芯。

Description

单体电池和电池模组

技术领域

本申请涉及锂电池技术领域，尤其是涉及一种单体电池和电池模组。

背景技术

锂离子电池中，电芯的正极极耳与正极极柱固定连接，电芯的负极极耳与负极极柱固定连接。相关技术中，正极极柱和负极极柱由同一侧引出，极耳容易老化，充放电效果差。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种单体电池，能够提高电芯的充放电效果。

本申请还提出一种具有上述单体电池的电池模组。

根据本申请的第一方面实施例的单体电池，包括壳体、顶盖组件和电芯，所述壳体为方形；所述顶盖组件包括第一顶盖和第二顶盖，所述第一顶盖和所述第二顶盖分别设置在所述壳体的两端；所述第一顶盖上设置有第一极柱，所述第二顶盖上设置有第二极柱；所述电芯相对设置的第一端和第二端，所述第一端和第二端均间隔设置有两个以上的极耳，所述电芯第一端的极耳均与所述第一极柱电连接，所述电芯第二端的极耳均与所述第二极柱电连接。

根据本申请实施例的单体电池，至少具有如下有益效果：

本申请的单体电池，通过双顶盖、双侧极柱的结构的设置，能够使极片得到充分利用，提高充放电效果，且每个极柱与多个极耳连接，电流传导面积更大，具有降低电池内阻、减少发热量、延长电池寿命、提高充放电峰值功率等优点，尤其适合于容量较大的长、大电芯。

根据本申请的一些实施例，所述电芯的第一端间隔设置有第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳均与所述第一极柱电连接；所述电芯的第二端间隔设置有第三极耳和第四极耳，第三极耳和第四极耳均与所述第二极柱电连接

根据本申请的一些实施例，单体电池还包括第一连接件和第二连接件，所述第一极耳和所述第二极耳通过所述第一连接件与所述第一极柱电连接，所述第三极耳和所述第四极耳通过所述第二连接件与所述第二极柱电连接。

根据本申请的一些实施例，所述第一极耳具有第一弯折部，所述第一弯折部由所述第一极耳在电芯根部靠一侧收拢并弯折而形成；所述第二极耳具有第二弯折部，所述第二弯折部由所述第二极耳在电芯根部靠一侧收拢并弯折而形成；所述第一弯折部和所述第二弯折部分别与所述第一连接件固定连接；所述第三极耳具有第三弯折部，所述第三弯折部由所述第三极耳在电芯根部靠一侧收拢并弯折而形成；所述第四极耳具有第四弯折部，所述第四弯折部由所述第四极耳在电芯根部靠一侧收拢并弯折而形成；所述第三弯折部和所述第四弯折部分别于所述第二连接件固定连接。

根据本申请的一些实施例，所述第一弯折部与所述第一连接件的一端部固定连接，所述第二弯折部与所述第一连接件的另一端部固定连接，所述第一极柱与所述第一连接件的中间区域固定连接；所述第三弯折部与所述第二连接件的一端部固定连接，所述第四弯折部与所述第二连接件的另一端部固定连接，所述第二极柱与所述第二连接件的中间区域固定连接。

根据本申请的一些实施例，所述第一连接件的所述中间区域的宽度长于所述第一连接件的端部的宽度，所述第二连接件的所述中间区域的宽度长于所述第二连接件的端部的宽度。

根据本申请的一些实施例，所述第一顶盖和所述第二顶盖均设置有防爆孔和注液孔。

根据本申请的一些实施例，所述第一极柱设置在所述第一顶盖的中部，所述第一顶盖上的防爆孔设置在所述第一顶盖的一端部，所述第一顶盖上的注液孔设置在所述第一顶盖的另一端部；所述第二极柱设置在所述第二顶盖的中部，所述第二顶盖上的防爆孔设置在所述第二顶盖的一端部，所述第二顶盖上的注液孔设置在所述第二顶盖的另一端部。

根据本申请的一些实施例，所述顶盖组件还包括第一支架和第二支架，所述第一支架设置在所述第一顶盖和所述第一连接件之间，所述第二支架设置在所述第二顶盖和所述第二连接件之间。

根据本申请的第二方面实施例的电池模组，包括上述第一方面实施例的单体电池。

本申请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，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请实施例去掉部分壳体的单体电池示意图；

图2为本申请实施例去掉壳体的单体电池示意图；

图3为本申请实施例单体电池中电芯的结构示意图；

图4为本申请实施例单体电池中第一连接件的右视图；

图5为本申请实施例单体电池中第一顶盖及第一支架的左视图。

附图标记：

壳体100顶盖组件200第一顶盖210第一极柱211防爆孔212注液孔213

第二顶盖220第二极柱221第一支架230第二支架240第一连接件300

第一连接部310第二连接部320第三连接部330第二连接件400

电芯500第一极耳510第一折弯部511第二极耳520第二折弯部521

第三极耳530第三弯折部531第四极耳540第四折弯部541

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，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申请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。

下面结合附图1至附图4来描述本实用新型第一方面实施例的单体电池。

单体电池包括壳体100、顶盖组件200和电芯500，其中壳体100为方形，顶盖组件200包括第一顶盖210和第二顶盖220，第一顶盖210和第二顶盖220分别设置在壳体100的两端，第一顶盖210上设置有第一极柱211，第二顶盖220上设置有第二极柱221，电芯500包括第一极耳510、第二极耳520、第三极耳530和第四极耳540，第一极耳510和第二极耳520与第一极柱211电连接，第三极耳530和第四极耳540与第二极柱221电连接。

具体的，如图1所示，壳体100为左右两侧开口的方形空壳，电芯500置于壳体100内，顶盖组件200用于封装壳体100的左右两侧，从而形成单体电池。顶盖组件200包括第一顶盖210和第二顶盖220，第一顶盖210上设置有第一极柱211，第一极柱211为正极柱，第二顶盖220上设置有第二极柱221，第二极柱221为负极柱，第一顶盖210用于封装壳体100的左侧开口，第二顶盖220用于封装壳体100的右侧开口。

如图2和图3所示，电芯500包括相对设置的第一端和第二端，电芯500的第一端间隔设置有第一极耳510和第二极耳520，电芯500的第二端间隔设置有第三极耳530和第四极耳540，第一极耳510和第二极耳520为正极耳，位于电芯的第一端(在图2中位于电芯500的左侧)，第三极耳530和第四极耳540为负极极耳，位于电芯的第二端(在图2中位于电芯的右侧)。可以理解的是，在其他实施例中，电芯500的第一端还可以间隔设置两个以上的极耳，电芯500的第二端也可以间隔设置两个以上的极耳。通过双顶盖、双侧极柱的结构的设置，能够使极片得到充分利用，提高充放电效果，且每个极柱与多个极耳连接，通过提高导电截面积来增加集电功能，从而提高导电性能。

在本申请的一些具体实施例中，还包括第一连接件300和第二连接件400，第一极耳510和第二极耳520通过第一连接件300与第一极柱211电连接，第三极耳530和第四极耳540通过第二连接件400与第二极柱221电连接。

具体的，第一连接件300位于第一顶盖210和电芯500之间，第二连接件400位于第二顶盖220和电芯500之间，第一极耳510和第二极耳520通过第一连接件300与第一极柱211电连接，第三极耳530和第四极耳540通过第二连接件400与第二极柱221电连接。

在本申请的一些具体实施例中，第一极耳510具有第一弯折部511，第二极耳520具有第二弯折部521，第一弯折部511和第二弯折部521分别与第一连接件300固定连接；第三极耳530具有第三弯折部531，第四极耳540具有第四弯折部541，第三弯折部531和第四弯折部541分别于第二连接件400固定连接。

具体的，如图1至图3所示，第一极耳510、第二极耳520、第三极耳530和第四极耳540均为弯折结构，第一极耳510具有第一弯折部511，第一弯折部511由第一极耳510在电芯根部靠一侧收拢并弯折而形成；第二极耳520具有第二弯折部521，第二弯折部521由第二极耳520在电芯根部靠一侧收拢并弯折而形成；第一弯折部511和第二弯折部521沿同一方向弯折，第一弯折部511和第二弯折部521与第一连接件300固定连接。第三极耳530具有第三弯折部531，第三弯折部531由第三极耳530在电芯根部靠一侧收拢并弯折而形成；第四极耳540具有第四弯折部541，第四弯折部541由第四极耳540在电芯根部靠一侧收拢并弯折而形成；第三弯折部531和第四弯折部541沿同一方向弯折，第三弯折部531和第四弯折部541与第二连接件400固定连接。正极极耳(第一极耳510和第二极耳520)与负极极耳(第三极耳530和第四极耳540)可沿同向弯折或反向弯折。极耳和连接件之间可通过超声波焊接的方式连接。通过将极耳在电芯根部靠一侧收拢并弯折，能够使封装电芯的过程中，避免拉扯极耳，造成极耳断裂或与连接件脱落，从而提高电芯的可靠性。

在本申请的一些具体实施例中，第一弯折部511与第一连接件300的一端部固定连接，第二弯折部521与第一连接件300的另一端部固定连接，第一极柱211与第一连接件300的中间区域固定连接；第三弯折部531与第二连接件400的一端部固定连接，第四弯折部541与第二连接件400的另一端部固定连接，第二极柱221与第二连接件400的中间区域固定连接。

具体的，如图1至图4所示，第一连接件300为片状结构，第一连接件300的左侧端部为第一连接部310，第一连接件300的右侧端部为第二连接部320，第一连接件300的中间区域为第三连接部330，第一极耳510的第一弯折部511与第一连接件300的第一连接部310固定连接，第二极耳520的第二弯折部521与第一连接件300的第二连接部320固定连接，第一连接件300的中间区域(即第三连接部330)与第一极柱211固定连接，第一极柱211与第一连接件300的第三连接部330可通过激光焊接固定。第二连接件400的结构及其连接方式与第一连接件300相同，此处不再赘述。通过上述设置方式，对于细长型的电池结构而言，能够在连接片宽度有限的情况下，增大电流的传导面积，提高电芯的导电性能。

在本申请的一些具体实施例中，第一连接件300的中间区域的宽度大于第一连接件300的端部的宽度，第二连接件400的中间区域的宽度大于第二连接件400的端部的宽度。

具体的，第一连接件300为片状结构，形成为T形，图4中箭头所指的方向代表第一连接件300的宽度方向。第三连接部330的宽度最宽，大于第一连接部310的宽度和第二连接部320的宽度。第二连接件400的结构与第一连接件300的结构相同。通过上述设置方式，能够增加电芯的电流传导面积。

在本申请的一些具体实施例中，如图2所示，顶盖组件200还包括第一支架230和第二支架240，第一支架230设置在第一顶盖210和第一连接件300之间，第二支架240设置在第二顶盖220和第二连接件400之间。图5示出了单体电池中第一顶盖210及第一支架230的左视图，是指沿图2中由右向左的方向看第一支架230和第一顶盖210，即由壳体100的内部向外看第一支架230和第一顶盖210的视图。第一顶盖210上设置有防爆孔212和注液孔213。在电芯装配过程中，烘烤单体电池时，水汽从注液孔213中排出，之后将电解液通过注液孔213注入壳体100内，注液孔213通过打胶的方式密封。此外为了提高注液效率和提高单体电池的安全性，在第二顶盖220上也设置有防爆孔和注液孔，第二顶盖220的结构与第一顶盖210的结构相同。通过在两个顶盖上设置防爆孔和注液孔，能够通过两侧向壳体100内注液，从而提高注液效率。此外两个顶盖上均设置有防爆孔，能够进一步的提高单体电池的安全性。

在本申请的一些具体实施例中，第一极柱211设置在第一顶盖210的中部，防爆孔212设置在第一顶盖210的一端部，注液孔213设置在第一顶盖210的另一端部。

具体的，如图5所示，第一顶盖210的左侧设置有防爆孔212，第一顶盖210的右侧设置有注液孔213，第一极柱211位于第一顶盖210的中部，其中第一极柱211位于第一顶盖210的中部并不代表第一极柱211位于第一顶盖210的正中间，第一极柱211位于防爆孔212和注液孔213之间即可，可以理解的是为了提高单体电池的导电性能，可将第一极柱211设置在第一顶盖210的正中间。

具体的，如图2和图5所示，第一支架230设置在第一顶盖210和第一连接件300之间，第一支架230的左侧面与第一顶盖210固定连接，第一支架230的右侧面与第一连接件300固定连接。第一支架230与第一顶盖210、第一支架230与第一连接件300之间均通过焊接固定连接。第二支架240的左侧面与第二连接件400固定连接，第二支架240的右侧面与第二顶盖220固定连接。上述支架在设置在顶盖和连接件之间，对极耳起到支撑作用。

本申请第二方面实施例的电池模组，包括上述第一方面实施例的单体电池，通过上述设置方式，能够改变电池模组的布置方式，使电池模组能够适用于其他应用场景。

本申请的单体电池及电池模组，通过双顶盖、双侧极柱的结构的设置，能够使极片得到充分利用，提高充放电效果，且每个极柱与多个极耳连接，电流传导面积更大，具有降低电池内阻、减少发热量、延长电池寿命、提高充放电峰值功率等优点，尤其适合于容量较大的长、大电芯。

另外，在一些实施例的单体电池中，极耳收拢在裸电芯的一侧，通过一次折弯与连接片的端部焊接、连接片的中部直接与顶盖上的极柱焊接。相对于传统需要多次折极耳和连接片、复杂的连接片结构，本申请简化了电池结构及工艺流程，降低了电池成本。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.单体电池，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体为方形；

顶盖组件，所述顶盖组件包括第一顶盖和第二顶盖，所述第一顶盖和所述第二顶盖分别设置在所述壳体的两端；所述第一顶盖上设置有第一极柱，所述第二顶盖上设置有第二极柱；

电芯，所述电芯包括相对设置的第一端和第二端，所述第一端和第二端均间隔设置有两个以上的极耳；

所述电芯第一端的极耳均与所述第一极柱电连接，所述电芯第二端的极耳均与所述第二极柱电连接。

2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，

所述电芯的第一端间隔设置有第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳均与所述第一极柱电连接；所述电芯的第二端间隔设置有第三极耳和第四极耳，第三极耳和第四极耳均与所述第二极柱电连接。

3.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，

还包括第一连接件和第二连接件，所述第一极耳和所述第二极耳通过所述第一连接件与所述第一极柱电连接，所述第三极耳和所述第四极耳通过所述第二连接件与所述第二极柱电连接。

4.根据权利要求3所述的单体电池，其特征在于，

所述第一极耳具有第一弯折部，所述第一弯折部由所述第一极耳在电芯根部靠一侧收拢并弯折而形成；所述第二极耳具有第二弯折部，所述第二弯折部由所述第二极耳在电芯根部靠一侧收拢并弯折而形成；所述第一弯折部和所述第二弯折部分别与所述第一连接件固定连接；

所述第三极耳具有第三弯折部，所述第三弯折部由所述第三极耳在电芯根部靠一侧收拢并弯折而形成；所述第四极耳具有第四弯折部，所述第四弯折部由所述第四极耳在电芯根部靠一侧收拢并弯折而形成；所述第三弯折部和所述第四弯折部分别于所述第二连接件固定连接。

5.根据权利要求4所述的单体电池，其特征在于，

所述第一弯折部与所述第一连接件的一端部固定连接，所述第二弯折部与所述第一连接件的另一端部固定连接，所述第一极柱与所述第一连接件的中间区域固定连接；

所述第三弯折部与所述第二连接件的一端部固定连接，所述第四弯折部与所述第二连接件的另一端部固定连接，所述第二极柱与所述第二连接件的中间区域固定连接。

6.根据权利要求5所述的单体电池，其特征在于，

所述第一连接件的所述中间区域的宽度长于所述第一连接件的端部的宽度，所述第二连接件的所述中间区域的宽度长于所述第二连接件的端部的宽度。

7.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述第一顶盖和所述第二顶盖均设置有防爆孔和注液孔。

8.根据权利要求7所述的单体电池，其特征在于，所述第一极柱设置在所述第一顶盖的中部，所述第一顶盖上的防爆孔设置在所述第一顶盖的一端部，所述第一顶盖上的注液孔设置在所述第一顶盖的另一端部；所述第二极柱设置在所述第二顶盖的中部，所述第二顶盖上的防爆孔设置在所述第二顶盖的一端部，所述第二顶盖上的注液孔设置在所述第二顶盖的另一端部。

9.根据权利要求3所述的单体电池，其特征在于，所述顶盖组件还包括第一支架和第二支架，所述第一支架设置在所述第一顶盖和所述第一连接件之间，所述第二支架设置在所述第二顶盖和所述第二连接件之间。

10.电池模组，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的单体电池。

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