CN215266481U - 电池单体、电池及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种电池单体、电池及用电设备,属于电池技术领域。电池单体包括电极组件、壳体以及端盖。电极组件具有第一极耳。壳体具有开口,壳体用于容纳电极组件。端盖用于与壳体连接并盖合于开口,端盖具有抵靠面和焊接槽,抵靠面用于与第一极耳相抵,焊接槽从端盖背离电极组件的一侧向靠近抵靠面的方向凹陷,端盖在抵靠面与焊接槽的底面之间形成连接部,连接部用于与第一极耳焊接。端盖设置有加强部,加强部凸设于底面且至少部分位于焊接槽内,加强部用于增强连接部的强度。加强部能够对用于与第一极耳焊接的连接部起到加强作用,提高了连接部的强度,降低因连接部受压被破坏而导致电池单体失效的风险,有效提高了电池单体的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种电池单体、电池及用电设备。
背景技术
电池广泛用于电子设备,例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。
在电池技术中,既需要考虑电池单体的安全性,也需要考虑电池单体使用寿命的问题。因此,如何提高电池单体的使用寿命是电池技术中一个亟待解决的问题。
实用新型内容
本申请实施例提供一种电池单体、电池及用电设备,能够有效提高电池单体的使用寿命。
第一方面,本申请实施例提供一种电池单体,包括:电极组件,具有第一极耳;壳体,具有开口,所述壳体用于容纳所述电极组件;以及端盖,用于与所述壳体连接并盖合于所述开口,所述端盖具有抵靠面和焊接槽,所述抵靠面用于与所述第一极耳相抵,所述焊接槽从所述端盖背离所述电极组件的一侧向靠近所述抵靠面的方向凹陷,所述端盖在所述抵靠面与所述焊接槽的底面之间形成连接部,所述连接部用于与所述第一极耳焊接;其中,所述端盖设置有加强部,所述加强部凸设于所述底面且至少部分位于所述焊接槽内,所述加强部用于增强所述连接部的强度。
上述技术方案中,端盖设置有凸设于焊接槽的底面的加强部,加强部能够对用于与第一极耳焊接的连接部起到加强作用,提高了连接部的强度,降低因连接部受压被破坏而导致电池单体失效的风险,有效提高了电池单体的使用寿命。
在一些实施例中,所述连接部与所述第一极耳焊接形成有焊印,所述焊印包括连续布置的第一部分第二部分,所述第一部分形成于所述加强部,所述第二部分形成于所述连接部。
上述技术方案中,焊印的一部分形成于加强部上,焊印的第二部分形成连接部上,可降低因起始焊接温度较高而焊穿连接部的风险。
在一些实施例中,在所述端盖的厚度方向上,所述加强部具有相对布置的第一端和第二端,所述第一端连接于所述底面;所述加强部在所述焊接槽的延伸方向上的尺寸从所述第一端到所述第二端逐渐减小,使得所述加强部在所述延伸方向上的至少一侧形成有斜面,所述斜面连接于所述底面,所述第一部分形成于所述斜面。
上述技术方案中,加强部在焊接槽的延伸方向上的尺寸从加强部与底面连接的第一端到加强部背离底面的第二端逐渐减小,使得加强部为厚度渐变结构,在保证加强部具有较好的加强能力的同时,节省了材料。此外,由于加强部为厚度渐变结构,使得加强部在焊接槽的延伸方向上的至少一侧形成连接于焊接槽的底面的斜面,在将连接部与第一极耳焊接的过程中,加强筋的斜面可作为起始焊接位置,以在斜面上形成焊印的第一部分,降低因起始焊接温度较高而焊穿连接部的风险。
在一些实施例中,所述加强部完全容纳于所述焊接槽内。
上述技术方案中,加强部完全容纳于焊接槽内,使得加强部不会伸出焊接槽外,加强部不会占用电池单体外部的空间。
在一些实施例中,所述端盖上设置有沿所述焊接槽的延伸方向间隔布置的多个所述加强部。
上述技术方案中,多个加强部均可以对连接部起到加强作用,使得连接部在焊接槽的延伸方向上的多个位置均被加强,进一步提高了连接部的强度。
在一些实施例中,所述焊接槽为沿所述端盖的周向延伸的环形槽;所述环形槽具有同轴设置的内槽面和外槽面,所述加强部连接于所述内槽面和所述外槽面。
上述技术方案中,焊接槽为沿端盖的周向延伸的环形槽,在环形槽的周向上可对连接部的多个位置进行焊接,有利于提高连接部与第一极耳焊接后的牢固性。此外,由于加强部连接于焊接槽的内槽面和外槽面,提高了加强部的牢固性,增强了加强部对连接部的加强效果。
在一些实施例中,所述端盖包括:盖本体,用于与所述壳体连接并盖合于所述开口,在所述端盖的厚度方向上,所述盖本体具有相对布置的外表面和内表面,所述焊接槽从所述外表面向靠近所述抵靠面的方向凹陷;凸部,在所述端盖的厚度方向上,所述凸部从所述内表面向靠近所述电极组件的方向凸出,所述凸部背离所述内表面的一端形成所述抵靠面。
上述技术方案中,凸部在端盖的厚度方向上从盖本体的内表面向靠近电极组件的方向凸出,凸部背离端盖的内表面的一端形成抵靠面,这种结构容易保证抵靠面的平面度,使得抵靠面与第一极耳保持良好接触,增大过流面积。
在一些实施例中,在所述端盖的厚度方向上,所述底面与所述抵靠面的距离小于或等于所述外表面与所述内表面的距离。
上述技术方案中,焊接槽的底面与凸部的抵靠面的距离小于或等于盖本体的外表面与盖本体的内表面的距离,即连接部的厚度小于或等于盖本体的厚度,降低因连接部过厚而导致连接部与第一极耳焊接不牢固的风险。
在一些实施例中,所述端盖上设置有注液孔和导流通道;所述注液孔用于供电解液从所述电池单体的外部进入到所述电池单体的内部,所述凸部的外周面位于所述注液孔的外周;所述导流通道与所述注液孔连通且贯穿所述凸部的外周面,所述导流通道用于供至少部分电解液流动至所述外周面以外。
上述技术方案中,端盖上设有注液孔和导流通道,导流通道与注液孔连通且贯穿凸部的外周面,在通过注液孔向电池单体的内部注入电解液的过程中,电解液能够通过导流通道侧向流动至凸部的外周面以外,能够有效提高注液效率,并使电解液充分快速浸润电极组件中的极片。
在一些实施例中,所述导流通道设置于所述端盖上与所述加强部相对应的位置。
上述技术方案中,导流通道设置于端盖上与加强部相对应的位置,加强部能够对端盖上设置导流通道的位置起到加强作用,提高端盖设置导流通道的位置的强度。
在一些实施例中,所述导流通道为设置于所述抵靠面的导流槽。
上述技术方案中,导流通道为设置于抵靠面的导流槽,便于成型导流通道。由于抵靠面面向电极组件,导流槽设置于抵靠面,使得导流槽面向电极组件的一侧是开放的,电解液在通过导流通道侧向流动的过程中,一部分电解液可沿面向电极组件的方向向电极组件内部流动,有利于电解液浸润极片。
在一些实施例中,所述导流槽具有相对的第一槽壁和第二槽壁;所述加强部包括相对的第一斜面和第二斜面,第一斜面和第二斜面被配置为使所述加强部在所述焊接槽的延伸方向上的尺寸从所述加强部面向所述底面的一端到加强部背离所述底面的一端逐渐减小,所述第一斜面平行于所述第一槽壁,所述第二斜面平行于所述第二槽壁。
上述技术方案中,加强部的第一斜面平行于导流槽的第一槽壁,加强部的第二斜面平行于导流槽的第二槽壁,使得加强部各部分的壁厚均匀,不产生突变,增强加强部对连接部的加强能力。
在一些实施例中,所述端盖设置有凹部,所述焊接槽位于所述凹部的外周,所述凹部从所述抵靠面向背离所述电极组件的方向凹陷,所述导流通道与所述注液孔通过所述凹部连通。
上述技术方案中,焊接槽位于凹部的外周,使得焊接槽与凹部互不影响。凹部起到连通导流通道和注液孔的作用,由于凹部从抵靠面向背离电极组件的方向凹陷,电解液通过注液孔进入到凹部后,一部分电解液能够通过凹部直接进入到电极组件的内部,以浸润极片,一部分电解液能够通过凹部进入到导流通道内,并在导流通道内侧向流动至凸部的外周面以外,在提高电解液对电极组件的浸润效果的同时,提高了注液效率。
在一些实施例中,所述端盖具有位于所述凹部内的出液面,所述注液孔的一端贯穿所述出液面;在所述端盖的厚度方向上,所述出液面较所述抵靠面更远离于所述电极组件。
上述技术方案中,出液面在端盖的厚度方向上较抵靠面更远离电极组件,使得出液面与电极组件之间存在距离,便于电解液从注液孔进入至凹部内,有利于电解液通过凹部进入至导流通道内。
在一些实施例中,所述导流通道的一端贯穿所述外周面,所述导流通道的另一端贯穿所述凹部的内周面。
上述技术方案中,导流通道的两端分别贯穿凸部的外周面和凹部的内周面,便于电解液从凹部内进入至导流通道内,并在导流通道内侧向流动。
在一些实施例中,所述端盖设置有多个所述导流通道,多个所述导流通道以所述注液孔为中心周向间隔分布,使得电解液能够通过多个导流通道向多个不同的方向流动,进而提高注液效率。
第二方面,本申请实施例提供一种电池,包括:第一方面任意一个实施例提供的电池单体;以及箱体,用于容纳所述电池单体。
第三方面,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。
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结构示意图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸图;
图4为图3所示的电池单体的剖视图;
图5为图4所示的端盖的正面轴测图;
图6为图4所示的端盖的俯视图;
图7为图4所示的电池单体的局部视图;
图8为图4所示的端盖的反面轴测图;
图9为图6所示的端盖的A-A剖视图;
图10为图6所示的端盖的B-B剖视图。
图标:10-箱体;11-容纳部分;12-盖合部分;13-容纳空间;20-电池单体;21-壳体;211-开口;212-第一限位部;213-第二限位部;214-辊槽;22-电极组件;221-第一极耳;222-主体部;223-第二极耳;224-中心孔;23-端盖;231-抵靠面;232-焊接槽;2321-底面;2322-内槽面;2323-外槽面;233-连接部;234-加强部;2341-第一端;2342-第二端;2343-斜面;2343a-第一斜面;2343b-第二斜面;235-盖本体;2351-外表面;2352-内表面;236-凸部;2361-外周面;237-注液孔;238-导流通道;2381-第一槽壁;2382-第二槽壁;239-凹部;2391-内周面;240-出液面;25-密封件;26-焊印;261-第一部分;262-第二部分;27-封堵件;100-电池;200-控制器;300-马达;1000-车辆;X-延伸方向;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。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
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。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
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,电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极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。
对于一般的电池单体而言,端盖需要与电极组件的极耳焊接,以实现端盖与极耳的电连接,使得端盖作为电池单体的输出极(正输出极或负输出极)。发明人发现,为保证端盖与极耳焊接后的牢固性,端盖与极耳焊接的部分相对较为薄弱,在受到的外部压力过大或电池单体的内部压力过大时,端盖与极耳焊接的部分容易被破坏,影响电池单体的使用寿命。
鉴于此,本申请实施例提供一种技术方案,端盖具有抵靠面和焊接槽,抵靠面用于与第一极耳相抵,焊接槽从端盖背离电极组件的一侧向靠近抵靠面的方向凹陷,端盖在抵靠面与焊接槽的底面之间形成连接部,连接部用于与第一极耳焊接,端盖设置有凸设于焊接槽的底面的加强部,加强部至少部分位于焊接槽内,加强部对用于与第一极耳焊接的连接部起到加强作用,以提高连接部的强度,降低因连接部受压被破坏而导致电池单体失效的风险,有效提高了电池单体的使用寿命。
本申请实施例描述的技术方案适用于电池单体、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。
在本申请一些实施例中,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。
在一些实施例中,请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的结构示意图,电池100包括箱体10和电池单体20,箱体10用于容纳电池单体20。
箱体10可以包括容纳部分11和盖合部分12,盖合部分12盖合于容纳部分11,以限定出用于容纳电池单体20的容纳空间13。容纳部分11和盖合部分12可以是多种形状,比如,长方体、圆柱体等。容纳部分11可以是一侧开放的空心结构,盖合部分12也可以是一侧开放的空心结构,盖合部分12的开放侧盖合于容纳部分11的开放侧,则形成具有容纳腔的箱体10。如图2所示,也可以是容纳部分11为一侧开放的空心结构,盖合部分12为板状结构,盖合部分12盖合于容纳部分11的开放侧,则形成具有容纳腔的箱体10。
其中,容纳部分11与盖合部分12可以通过密封元件来实现密封,密封元件可以是密封圈、密封胶等。
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。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,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。也可以是所有电池单体20之间直接串联或并联或混联在一起,再将所有电池单体20构成的整体容纳于箱体10内。
在一些实施例中,电池100还可以包括汇流部件,多个电池单体20之间可通过汇流部件实现电连接,以实现多个电池单体20的串联或并联或混联。
汇流部件可以是金属导体,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等。
请参照图3,图3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包括壳体21、电极组件22和端盖23,壳体21具有开口211,壳体21用于容纳电极组件22,电极组件22具有第一极耳221,端盖23用于与壳体21连接并盖合于开口211,端盖23用于与第一极耳221焊接,以实现端盖23与第一极耳221的电连接。
端盖23与第一极耳221电连接,端盖23可以作为电池单体20的一个输出极(正输出极或负输出极),输出极为电池单体20与其他部件连接并输出电池单体20的电能的部分。在电池100中包括多个电池单体20,且多个电池单体20之间可通过汇流部件实现电连接的情况下,电池单体20的端盖23可与汇流部件连接,以输出电池单体20的电能。
在一些实施例中,请继续参照图3,电池单体20还可以包括密封件25,端盖23与壳体21通过密封件25实现密封连接,以使端盖23与壳体21共同形成用于容纳电极组件22和电解液的密封空间。
密封件25可以是诸如塑料、橡胶等材质。
在本申请实施例中,壳体21用于容纳电极组件22,壳体21可以是多种形状,比如,比如圆柱体、长方体等。壳体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,壳体21则可选用为圆柱体结构;若电极组件22为长方体结构,壳体21则可选用长方体结构。示例性的,在图3中,壳体21为一端开放的空心圆柱体结构,壳体21开放的一端形成开口211。
壳体21可以是金属材质,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等。
在一些实施例中,请参照图4,图4为图3所示的电池单体20的剖视图,壳体21形成第一限位部212和第二限位部213,第一限位部212用于限制端盖23沿面向电极组件22的方向移动,以降低端盖23向壳体21内部移动而挤压电极组件22的风险,第二限位部213用于限制端盖23沿背离电极组件22的方向移动,以限制端盖23脱离壳体21。在第一限位部212和第二限位部213的共同限制下,端盖23无法相对壳体21在端盖23的厚度方向Z移动。
第一限位部212和第二限位部213均可以是沿壳体21的开口211周向延伸的环形结构。
在端盖23与壳体21通过密封件25密封连接的情况下,第二限位部213可以将密封件25的一部分抵压于端盖23上,端盖23可以将密封件25的一部分抵压于第一限位部212,以实现端盖23与壳体21的密封连接。
示例性的,壳体21的外侧面上设有辊槽214,并在壳体21的内侧面上与辊槽214相对应的位置形成第一限位部212,使得壳体21在形成第一限位部212的位置形成缩颈结构。
在实际生产过程中,可通过辊压的方式在壳体21的外侧面上形成辊槽214,并在壳体21的内侧面上自然形成第一限位部212。
示例性的,第二限位部213可以是壳体21局部向内翻折并在开口211位置形成的翻边结构。
在组装电池单体20的过程中,可先将电极组件22容纳于壳体21内,再将端盖23盖合于壳体21的一端,端盖23在第一限位部212的限制作用下无法向壳体21的内部移动,最后再将壳体21局部向内翻折形成第二限位部213,以将端盖23固定于壳体21。
在一些实施例中,电极组件22还可以包括主体部222和第二极耳223,第一极耳221与第二极耳223的极性相反,第一极耳221和第二极耳223均凸设于主体部222,第二极耳223用于与壳体21电连接。
示例性的,第一极耳221和第二极耳223分别凸出于主体部222在端盖23的厚度方向Z上相对的两端,第二极耳223焊接于壳体21,以实现第二极耳223与壳体21的电连接。
第一极耳221与第二极耳223极性相反,可理解的,若第一极耳221为正极极耳,则第二极耳223为负极极耳,若第一极耳221为负极极耳,则第二极耳223为正极极耳。
由于第一极耳221与端盖23电连接,第二极耳223与壳体21电连接,为降低端盖23与壳体21接触而造成正负极短路的风险,端盖23可以与端盖23绝缘连接。在端盖23与壳体21通过密封件25的实现密封的情况下,端盖23与壳体21也可以通过该密封件25实现绝缘,也就是说,密封件25在端盖23与壳体21之间既起到密封作用,又起到绝缘作用。
主体部222可以包括正极极片、负极极片和隔离膜。主体部222可以是由正极极片、隔离膜和负极极片通过卷绕形成的卷绕式结构。主体部222也可以是由正极极片、隔离膜和负极极片通过层叠布置形成的层叠式结构。
正极极片包括正极集流体和涂覆于正极集流体相对的两侧的正极活性物质层。负极极片包括负极集流体和涂覆于负极集流体相对的两侧的负极活性物质层。主体部222可以是电极组件22与极片涂覆有活性物质层的区域对应的部分,极耳可以是电极组件22与极片未涂覆活性物质层的区域相对应的部分。可理解的,正极极耳可以是正极极片上未涂覆正极活性物质层的区域,负极极耳可以是负极极片上未涂覆负极活性物质层的区域。
在一些实施例中,端盖23和壳体21的第二限位部213分别作为电池单体20的两个输出极。可以是端盖23作为电池单体20的正输出极,第二限位部213作为电池单体20的负输出极;也可以是端盖23作为电池单体20的负输出极,第二限位部213作为电池单体20的正输出极。
以两个电池单体20通过汇流部件电连接,以实现两个电池单体20串联为例,一个电池单体20的第二限位部213和另一个电池单体20的端盖23均与同一个汇流部件连接,比如焊接。
在本申请实施例中,请参照图4和图5,图5为图4所示的端盖23的正面轴测图,端盖23具有抵靠面231和焊接槽232,抵靠面231用于与第一极耳221相抵,焊接槽232从端盖23背离电极组件22的一侧向靠近抵靠面231的方向凹陷,端盖23在抵靠面231与焊接槽232的底面2321之间形成连接部233,连接部233用于与第一极耳221焊接。其中,端盖23设置有加强部234,加强部234凸设于焊接槽232的底面2321,加强部234至少部分位于焊接槽232内,加强部234用于增强连接部233的强度。
端盖23设置有凸设于焊接槽232的底面2321的加强部234,加强部234能够对用于与第一极耳221焊接的连接部233起到加强作用,提高了连接部233的强度,降低因连接部233破坏而导致电池单体20失效的风险,有效提高了电池单体20的使用寿命。
需要说明的是,端盖23的抵靠面231与焊接槽232的底面2321之间形成连接部233,可理解的,端盖23位于抵靠面231与焊接槽232的底面2321之间具有厚度的部分即为连接部233,连接部233的厚度即为抵靠面231与焊接槽232的底面2321之间的距离。
加强部234对连接部233起到加强作用,加强部234连接于焊接槽232的槽侧面。加强部234与连接部233可以是一体式成型结构,也可以是分体式结构。例如,加强部234与连接部233为分体式结构,加强部234通过粘接或焊接的方式连接于焊接槽232的底面2321和焊接槽232的槽侧面。
加强部234凸设于焊接槽232的底面2321,即加强部234至少部分位于焊接槽232内,当然,可以是加强部234部分位于焊接槽232内,也可以焊接槽232完全位于焊接槽232内。
示例性的,在图4和图5中,加强部234完全位于焊接槽232内,使得加强部234不会伸出焊接槽232外,加强部234不会占用电池单体20外部的空间。
在一些实施例中,焊接槽232为沿端盖23的周向延伸的环形槽。环形槽具有同轴设置的内槽面2322和外槽面2323,加强部234连接于内槽面2322和外槽面2323。
由于焊接槽232为沿端盖23的周向延伸的环形槽,在环形槽的周向上可对连接部233的多个位置进行焊接,有利于提高连接部233与第一极耳221焊接后的牢固性。此外,由于加强部234连接于焊接槽232的内槽面2322和外槽面2323,提高了加强部234的牢固性,增强了加强部234对连接部233的加强效果。
在另一些实施例中,焊接槽232也可以是其他形状,比如焊接槽232为沿垂直于端盖23的厚度方向Z延伸的条形槽。
在本申请实施例中,端盖23上对连接部233起到加强作用的加强部234,可以是一个,也可以是多个。
在一些实施例中,端盖23上设置有沿焊接槽232的延伸方向X间隔布置的多个加强部234,多个加强部234均可以对连接部233起到加强作用,使得连接部233在焊接槽232的延伸方向X上的多个位置均被加强,进一步提高了连接部233的强度。
在焊接槽232为沿端盖23的周向延伸的环形槽的情况下,焊接槽232的延伸方向X即为焊接槽232的圆周方向,多个加强部234圆周分布于焊接槽232内。
可选地,多个加强部234圆周均匀分布于焊接槽232内。
示例性的,在图5中,端盖23设置有四个加强部234,四个加强部234圆周均匀分布于焊接槽232内。
在一些实施例中,请参照图6,图6为图4所示的端盖23的俯视图,连接部233与第一极耳221(图6未示出)焊接形成有焊印26,焊印26包括连续布置的第一部分261第二部分262,第一部分261形成于加强部234,第二部分262形成于连接部233,可降低因起始焊接温度较高而焊穿连接部233的风险。
在实际焊接过程中,可先从加强部234开始焊接,使加强部234上形成第一部分261,再对连接部233与极耳进行焊接,使加强上形成第二部分262,由于从加强部234开始焊接,端盖23在加强部234的位置整体厚度较厚,能够承受更高的焊接温度,即使起始焊接温度较高也不易出现端盖23焊穿的情况。
焊印26的第二部分262形成于连接部233,实现连接部233与第一极耳221的焊接。焊印26的第一部分261形成于加强部234,若第一部分261对应的焊接深度较浅,则加强部234和第一极耳221并未焊接在一起,若第一部分261对应的焊接深度较深,则加强部234和第一极耳221焊接在一起。
在一些实施例中,请参照图5和图6,在端盖23的厚度方向Z上,加强部234具有相对布置的第一端2341和第二端2342,第一端2341连接于焊接槽232的底面2321。加强部234在焊接槽232的延伸方向X上的尺寸(加强部234的宽度)从第一端2341到第二端2342逐渐减小,使得加强部234在焊接槽232的延伸方向X上的至少一侧形成有斜面2343,斜面2343连接于焊接槽232的底面2321,第一部分261形成于斜面2343。
由于加强部234在焊接槽232的延伸方向X上的尺寸从加强部234与底面2321连接的第一端2341到加强部234背离底面2321的第二端2342逐渐减小,使得加强部234为厚度渐变结构,在保证加强部234具有较好的加强能力的同时,节省了材料。此外,由于加强部234为厚度渐变结构,使得加强部234在焊接槽232的延伸方向X上的至少一侧形成连接于焊接槽232的底面2321的斜面2343,在将连接部233与第一极耳221焊接的过程中,加强筋的斜面2343可作为起始焊接位置,以在斜面2343上形成焊印26的第一部分261,待焊接温度降低后,再对连接部233和第一极耳221进行焊接,降低因起始焊接温度较高而焊穿连接部233的风险。
示例性的,在图5和图6中,加强部234在焊接槽232的延伸方向X上的两侧均形成有斜面2343,即加强部234具有两个斜面2343。可以加强部234的一个斜面2343作为焊接的起始位置,也可以是加强部234的两个斜面2343均作为焊接的起始位置。
请参照图7,图7为图4所示的电池单体20的局部视图,端盖23可以包括盖本体235和凸部236。盖本体235用于与壳体21连接并盖合于开口211,在端盖23的厚度方向Z上,盖本体235具有相对布置的外表面2351和内表面2352,焊接槽232(图7未示出)从外表面2351向靠近抵靠面231的方向凹陷。凸部236在端盖23的厚度方向Z上,凸部236从内表面2352向靠近电极组件22的方向凸出,凸部236背离内表面2352的一端形成抵靠面231。这种结构容易保证抵靠面231的平面度,使得抵靠面231与第一极耳221保持良好接触,增大过流面积。
示例性的,盖本体235通过密封件25与壳体21密封连接。在端盖23的厚度方向Z上,第一限位部212位于盖本体235面向电极组件22的一侧,第二限位部213位于盖本体235背离电极组件22的一侧。第一限位部212和第二限位部213配合限制盖本体235相对壳体21沿端盖23的厚度方向Z移动。
在一些实施例中,端盖23上设置有注液孔237和导流通道238。注液孔237用于供电解液从电池单体20的外部进入到电池单体20的内部,凸部236的外周面2361位于注液孔237的外周。导流通道238与注液孔237连通且贯穿凸部236的外周面2361,导流通道238用于供至少部分电解液流动至外周面2361以外。
通过注液孔237向电池单体20的内部注入电解液的过程中,电解液能够通过导流通道238侧向流动至凸部236的外周面2361以外,能够有效提高注液效率,并使电解液充分快速浸润电极组件22中的极片。
以焊接槽232为环形槽为例,注液孔237可以与焊接槽232同轴设置。注液孔237也可以与电极组件22的中心孔224同轴设置。
端盖23上的导流通道238可以是一个,也可以是多个。在一些实施例中,端盖23设置有多个导流通道238,导流通道238以注液孔237为中心周向间隔分布,使得电解液能够通过多个导流通道238向多个不同的方向流动,进而提高注液效率。
在一些实施例中,电池单体20还可以包括封堵件27,封堵件27用于封堵注液孔237。向电池100内部注入电解液后,可通过封堵件27将注液孔237封堵,以防止电解液从注液孔237漏出。
在本申请实施例中,导流通道238与注液孔237连通,可以是导流通道238与注液孔237直接连通,也可以是导流通道238与注液孔237间接连通。
在一些实施例中,导流通道238与注液孔237间接连接。具体地,端盖23设置有凹部239,焊接槽232位于凹部239的外周,凹部239从抵靠面231向背离电极组件22的方向凹陷,导流通道238与注液孔237通过凹部239连通。
由于焊接槽232位于凹部239的外周,使得焊接槽232与凹部239互不影响。凹部239起到连通导流通道238和注液孔237的作用,由于凹部239从抵靠面231向背离电极组件22的方向凹陷,电解液通过注液孔237进入到凹部239后,一部分电解液能够通过凹部239直接进入到电极组件22的内部,以浸润极片,一部分电解液能够通过凹部239进入到导流通道238内,并在导流通道238内侧向流动至凸部236的外周面2361以外,在提高电解液对电极组件22的浸润效果的同时,提高了注液效率。
示例性的,凹部239与注液孔237同轴设置。
可选地,导流通道238的一端贯穿凸部236的外周面2361,导流通道238的另一端贯穿凹部239的内周面2391,以便于电解液从凹部239内进入至导流通道238内,并在导流通道238内侧向流动。
示例性的,导流通道238可以沿注液孔237的径向延伸。
在一些实施例中,端盖23具有位于凹部239内的出液面240,注液孔237的一端贯穿出液面240。在端盖23的厚度方向Z上,出液面240较抵靠面231更远离于电极组件22。这种结构使得出液面240与电极组件22之间存在距离,便于电解液从注液孔237进入至凹部239内,有利于电解液通过凹部239进入至导流通道238内。
在一些实施例中,导流通道238设置于端盖23上与加强部234相对应的位置。加强部234能够对端盖23上设置导流通道238的位置起到加强作用,提高端盖23设置导流通道238的位置的强度。
导流通道238与加强部234一一对应。若导流通道238为一个,则加强部234为一个,若导流通道238为多个,则加强部234为多个。
在一些实施例中,请参照图8,图8为图4所示的端盖23的反面轴测图,导流通道238为设置于抵靠面231的导流槽。
在生产过程中,可直接在抵靠面231上加工导流槽,以形成导流通道238。在导流通道238设置于端盖23上与加强部234相对应的位置的情况下,加强部234的设置使得导流槽从抵靠面231能够沿背离电极组件22(图8未示出)的方向凹陷得更深,有利于电解液在导流槽内流动,可有效提高注液效率。
此外,由于抵靠面231面向电极组件22,导流槽设置于抵靠面231,使得导流槽面向电极组件22的一侧是开放的,电解液在通过导流通道238侧向流动的过程中,一部分电解液可沿面向电极组件22的方向向电极组件22内部流动,有利于电解液浸润极片。
在一些实施例中,请参照图9,图9为图6所示的端盖23的A-A剖视图,导流槽具有相对的第一槽壁2381和第二槽壁2382。加强部234包括相对的第一斜面2343a和第二斜面2343b,第一斜面2343a和第二斜面2343b被配置为使加强部234在焊接槽232的延伸方向X上的尺寸从加强部234面向底面2321的一端到加强部234背离底面2321的一端逐渐减小,第一斜面2343a平行于第一槽壁2381,第二斜面2343b平行于第二槽壁2382。这种结构使得加强部234各部分的壁厚均匀,不产生突变,增强加强部234对连接部233的加强能力。
需要说明的是,第一斜面2343a和第二斜面2343b即为加强部234在焊接槽232的延伸方向X上的两个斜面2343(图5中示出)。加强部234面向底面2321的一端即为加强部234的第一端2341(图5中示出),加强部234背离底面2321的一端即为加强部234的第二端2342(图5中示出)。也就是说,第一斜面2343a与第二斜面2343b的设置使得加强部234在焊接槽232的延伸方向X上的尺寸从第一端2341到第二端2342逐渐减小,也可以理解为第一斜面2343a与第二斜面2343b在焊接槽232的延伸方向X上的距离从第一端2341到第二端2342逐渐减小。
在一些实施例中,请参照图10,图10为图6所示的端盖23的B-B剖视图,在端盖23的厚度方向Z上,抵靠面231与焊接槽232的底面2321与的距离小于或等于盖本体235的外表面2351与盖本体235的内表面2352的距离,即连接部233的厚度小于或等于盖本体235的厚度,降低因连接部233过厚而导致连接部233与第一极耳221焊接不牢固的风险。
示例性的,在图10中,抵靠面231与焊接槽232的底面2321的距离小于盖本体235的外表面2351与盖板体的内表面2352的距离。
可选地,焊接槽232的底面2321较盖本体235的内表面2352更靠近于抵靠面231,使得焊接槽232凹陷至凸部236内。
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 (18)
1.一种电池单体,其特征在于,包括:
电极组件,具有第一极耳;
壳体,具有开口,所述壳体用于容纳所述电极组件;以及
端盖,用于与所述壳体连接并盖合于所述开口,所述端盖具有抵靠面和焊接槽,所述抵靠面用于与所述第一极耳相抵,所述焊接槽从所述端盖背离所述电极组件的一侧向靠近所述抵靠面的方向凹陷,所述端盖在所述抵靠面与所述焊接槽的底面之间形成连接部,所述连接部用于与所述第一极耳焊接;
其中,所述端盖设置有加强部,所述加强部凸设于所述底面且至少部分位于所述焊接槽内,所述加强部用于增强所述连接部的强度。
2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述连接部与所述第一极耳焊接形成有焊印,所述焊印包括连续布置的第一部分第二部分,所述第一部分形成于所述加强部,所述第二部分形成于所述连接部。
3.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,在所述端盖的厚度方向上,所述加强部具有相对布置的第一端和第二端,所述第一端连接于所述底面;
所述加强部在所述焊接槽的延伸方向上的尺寸从所述第一端到所述第二端逐渐减小,使得所述加强部在所述延伸方向上的至少一侧形成有斜面,所述斜面连接于所述底面,所述第一部分形成于所述斜面。
4.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述加强部完全容纳于所述焊接槽内。
5.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述端盖上设置有沿所述焊接槽的延伸方向间隔布置的多个所述加强部。
6.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述焊接槽为沿所述端盖的周向延伸的环形槽;
所述环形槽具有同轴设置的内槽面和外槽面,所述加强部连接于所述内槽面和所述外槽面。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电池单体,其特征在于,所述端盖包括:
盖本体,用于与所述壳体连接并盖合于所述开口,在所述端盖的厚度方向上,所述盖本体具有相对布置的外表面和内表面,所述焊接槽从所述外表面向靠近所述抵靠面的方向凹陷;
凸部,在所述端盖的厚度方向上,所述凸部从所述内表面向靠近所述电极组件的方向凸出,所述凸部背离所述内表面的一端形成所述抵靠面。
8.根据权利要求7所述的电池单体,其特征在于,在所述端盖的厚度方向上,所述底面与所述抵靠面的距离小于或等于所述外表面与所述内表面的距离。
9.根据权利要求7所述的电池单体,其特征在于,所述端盖上设置有注液孔和导流通道;
所述注液孔用于供电解液从所述电池单体的外部进入到所述电池单体的内部,所述凸部的外周面位于所述注液孔的外周;
所述导流通道与所述注液孔连通且贯穿所述凸部的外周面,所述导流通道用于供至少部分电解液流动至所述外周面以外。
10.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述导流通道设置于所述端盖上与所述加强部相对应的位置。
11.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述导流通道为设置于所述抵靠面的导流槽。
12.根据权利要求11所述的电池单体,其特征在于,所述导流槽具有相对的第一槽壁和第二槽壁;
所述加强部包括相对的第一斜面和第二斜面,第一斜面和第二斜面被配置为使所述加强部在所述焊接槽的延伸方向上的尺寸从所述加强部面向所述底面的一端到加强部背离所述底面的一端逐渐减小,所述第一斜面平行于所述第一槽壁,所述第二斜面平行于所述第二槽壁。
13.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述端盖设置有凹部,所述焊接槽位于所述凹部的外周,所述凹部从所述抵靠面向背离所述电极组件的方向凹陷,所述导流通道与所述注液孔通过所述凹部连通。
14.根据权利要求13所述的电池单体,其特征在于,所述端盖具有位于所述凹部内的出液面,所述注液孔的一端贯穿所述出液面;
在所述端盖的厚度方向上,所述出液面较所述抵靠面更远离于所述电极组件。
15.根据权利要求13所述的电池单体,其特征在于,所述导流通道的一端贯穿所述外周面,所述导流通道的另一端贯穿所述凹部的内周面。
16.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述端盖设置有多个所述导流通道,多个所述导流通道以所述注液孔为中心周向间隔分布。
17.一种电池,其特征在于,包括:
根据权利要求1-16任一项所述的电池单体;以及
箱体,用于容纳所述电池单体。
18.一种用电设备,其特征在于,包括权利要求17所述的电池。
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