CN215266587U - 集流构件、电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents

集流构件、电池单体、电池以及用电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN215266587U
CN215266587U CN202121488203.1U CN202121488203U CN215266587U CN 215266587 U CN215266587 U CN 215266587U CN 202121488203 U CN202121488203 U CN 202121488203U CN 215266587 U CN215266587 U CN 215266587U
Authority
CN
China
Prior art keywords
tab
battery
current collecting
thickness
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202121488203.1U
Other languages
English (en)
Inventor
林蹬华
孙杰
郭志君
伍永彬
王鹏
金海族
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Original Assignee
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Contemporary Amperex Technology Co Ltd filed Critical Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority to CN202121488203.1U priority Critical patent/CN215266587U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN215266587U publication Critical patent/CN215266587U/zh
Priority to PCT/CN2022/079410 priority patent/WO2023273390A1/zh
Priority to EP22831221.1A priority patent/EP4178026A1/en
Priority to US18/184,213 priority patent/US20230216154A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/533Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

本申请涉及一种集流构件、电池单体、电池以及用电装置,属于电池制造技术领域。本申请提出一种集流构件,用于电池单体,包括:端子连接部,用于与所述电池单体的电极端子连接;极耳连接部,用于与所述电池单体的极耳连接;过渡部,用于连接所述端子连接部和所述极耳连接部;其中,所述过渡部的宽度大于所述极耳连接部的宽度。本申请还提出一种电池单体、电池以及用电装置,包括该集流构件,由于该集流构件的特性,电池单体、电池以及用电装置均具有较高的安全性能和能量密度。

Description

集流构件、电池单体、电池以及用电装置
技术领域
本申请涉及电池制造技术领域,具体而言,涉及一种集流构件、电池单体、电池以及用电装置。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。而对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
安全性和能量密度是衡量电池性能的重要指标,如何增强电池的安全性以及提高电池的能量密度,是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
实用新型内容
为此,本申请提出一种集流构件、电池单体、电池以及用电装置,能够降低装配误差对电池单体的外尺寸的影响,进而使电池单体具有较高的安全性能和能量密度。
本申请第一方面实施例提出一种集流构件,用于电池单体,包括:端子连接部,用于与所述电池单体的电极端子连接;极耳连接部,用于与所述电池单体的极耳连接;过渡部,用于连接所述端子连接部和所述极耳连接部;其中,所述过渡部的宽度大于所述极耳连接部的宽度。
在上述方案中,由于极耳连接部的宽度小于过渡部的宽度,使得极耳连接部的宽度较小,在极耳连接部与极耳组装的过程中,降低了极耳连接部插入电极组件导致电池单体内部发生短路的可能性,提高了电池单体的安全性能。由于极耳连接部的宽度较小,使得极耳连接部不易与壳体发生干涉,降低了极耳连接部超出极耳的轮廓导致增加电池单体的外尺寸的可能性,提高了电池单体的能量密度。由于集流构件的上述特性,在极耳连接部与极耳组装的过程中还能容许较大的装配误差,降低了对于集流构件和极耳的组装精度要求。
在本申请的一些实施例中,所述过渡部包括沿其宽度方向相对的第一边缘和第二边缘,在垂直于所述极耳连接部的延伸方向的平面上,所述极耳连接部的投影位于所述第一边缘的投影和所述第二边缘的投影之间。
在上述方案中,由于极耳连接部的投影位于第一边缘的投影和第二边缘的投影之间,极耳连接部的宽度方向上的两侧距离电极组件的主体或者极耳的边缘轮廓之间的间距较大,极耳连接部的宽度方向上的两侧更加不易插入电极组件的主体或者超出极耳的边缘轮廓,进一步容许较大的装配误差。
在本申请的一些实施例中,所述极耳连接部包括沿其宽度方向相对的第三边缘和第四边缘,所述第三边缘与所述第一边缘之间形成第一台阶,所述第四边缘与所述第二边缘之间形成第二台阶。
在上述方案中,过渡部和极耳连接部通过第一台阶和第二台阶产生台阶式的宽度变化,能够使极耳连接部的延伸长度较长,极耳连接部的与过渡部连接的部分在宽度方向上的两侧距离电极组件的主体或者极耳的边缘轮廓之间的间距较大,极耳连接部的与过渡部连接的部分也不易插入电极组件的主体或者超出极耳的边缘轮廓,容许集流构件与极耳较大的装配误差。
在本申请的一些实施例中,所述第三边缘与所述第一边缘平行,所述第四边缘与所述第二边缘平行。
在上述方案中,能够使极耳连接部的宽度变化趋势与过渡部的宽度变化趋势相同,过渡部在宽度方向上的两侧距离电极组件的主体或者极耳的边缘轮廓之间的轮廓也较大,容许集流构件与极耳较大的装配误差。
在本申请的一些实施例中,所述过渡部的厚度大于所述极耳连接部的厚度。
在上述方案中,通过增加过渡部的厚度,能够提高过渡部的过流面积,从而提高集流构件的过流能力,降低集流构件工作过程中的发热温度。
在本申请的一些实施例中,所述过渡部包括第一段和第二段,所述第一段的一端与所述端子连接部连接,所述第一段的另一端与所述第二段的一端连接,所述第二段的另一端与所述极耳连接部连接,所述第一段与所述极耳连接部平行,所述第二段相对于所述第一段和所述极耳连接部倾斜。
在上述方案中,第一段与极耳连接部平行以充分贴合极耳的端部,第二段相对于第一段倾斜,使过渡部大致贴合极耳的形状设置,使过渡部不易超出电极组件的最大外尺寸,不会造成壳体的外尺寸增加,进而提高了电池单体的能量密度。
在本申请的一些实施例中,所述第二段包括相连的厚度渐变区和厚度保持区,所述厚度保持区与所述第一段连接,所述厚度保持区的厚度与所述第一段的厚度相等,所述厚度渐变区与所述极耳连接部连接,所述厚度渐变区的厚度由与所述极耳连接部连接的一端向与所述厚度保持区连接的一端逐渐增大。
在上述方案中,第二段包括相连的厚度渐变区和厚度保持区,厚度渐变区与极耳连接部连接,厚度渐变区的厚度由与极耳连接部连接的一端向与厚度保持区连接的一端逐渐增大,使厚度渐变区的过流能力由极耳连接部向厚度保持区逐渐提高,并在厚度保持区和第一段维持较高的过流能力,提高了过渡部的过流能力。
本申请第二方面实施例提出一种电池单体,包括:壳体,具有开口;电极组件,设置于所述壳体的内部,所述电极组件包括极耳;端盖组件,包括盖板和电极端子,所述盖板用于覆盖所述开口,所述电极端子设置于所述盖板;本申请第一方面实施例提出的集流构件,所述端子连接部与所述电极端子连接,所述极耳连接部与所述极耳连接。
本申请第三方面实施例提出一种电池,包括本申请第二方面实施例提出的电池单体。
本申请第四方面实施例提出一种用电装置,包括本申请第三方面实施例提出的电池。
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
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示出的是本申请一实施例中的一种车辆的简易示意图;
图2示出的是图1中车辆的电池的结构示意图;
图3示出的是图2中电池的一个电池单体的结构示意图;
图4示出的是本申请一实施例中组装共有集流构件和端盖组件的电极组件的一种视角的结构示意图;
图5示出的是图4中A处的局部放大图;
图6示出的是本申请一实施例中组装共有集流构件和端盖组件的电极组件的另一种视角的结构示意图;
图7示出的是本申请一实施例中的集流构件的第一种视角的结构示意图;
图8示出的是本申请一实施例中的集流构件的第二种视角的结构示意图;
图9示出的是本申请一实施例中集流构件的第三种视角的结构示意图;
图10示出的是本申请一实施例中集流构件的第四种视角的结构示意图。
上述附图并未按照实际的比例绘制。
图标:1000-车辆;100-电池;10-电池单体;11-壳体;12-端盖组件; 121-盖板;122-电极端子;123-泄压部;13-电极组件;131-主体;1311-第二轮廓线;132-极耳;1321-第一轮廓线;14-集流构件;141-端子连接部; 1411-端子过孔;1412-定位孔;142-过渡部;1421-第一边缘;1422-第二边缘;1423-第一段;1424-第二段;14241-厚度渐变区;14242-厚度保持区; 143-极耳连接部;1431-第三边缘;1432-第四边缘;1433-第一台阶;1434- 第二台阶;15-绝缘件;20-箱体;21-第一箱体;22-第二箱体;200-控制器; 300-马达。
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”以及他们的任何变形,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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
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:圆柱电池单体、方形电池单体和软包电池单体。
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正极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的正极集流体,未涂敷负极活性物质层的正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。
电池单体还包括泄压部,泄压部在电池单体内部压力达到阈值时致动。阈值设计根据设计需求不同而不同。阈值可能取决于电池单体的正极极片、负极极片、电解液和隔离膜中一种或几种的材料。泄压部可以采用诸如防爆阀、气阀、泄压阀或安全阀等的形式,并可以具体采用压敏或温敏的元件或构造,即,当电池单体的内部压力或温度达到阈值时,泄压部执行动作或者泄压部中设有的薄弱结构被破坏,从而形成可供内部压力或温度泄放的开口或通道。
本申请中所提到的“致动”是指泄压部产生动作或被激活至一定的形态,从而使得电池单体的内部压力及温度得以被泄放。泄压部产生的动作可以包括但不限于:泄压部中的至少一部分破裂、破碎、被撕裂或者打开,等等。泄压部在致动时,电池单体的内部的高温高压物质作为排放物会从开启的部位向外排出。以此方式能够在可控压力或温度的情况下使电池单体发生泄压及泄温,从而避免潜在的更严重的事故发生。
电池单体还包括集流构件和汇流部件,集流构件用于将电池单体的极耳和电极端子电连接,以将电能从电极组件输送至电极端子,经电极端子输送至电池单体的外部;多个电池单体之间通过汇流部件实现电连接,以实现多个电池单体的串联、并联或者混联。
相关技术中,电池单体在装配过程中不可避免地存在装配误差,可能会造成电池单体内部发生短路或者总外尺寸增加,降低了电池单体的安全性能和能量密度。
发明人发现,电池单体的装配过程中,集流构件与极耳焊接时存在装配误差,集流构件可能会相对于极耳歪斜,且歪斜幅度越大,集流构件的端部偏移幅度越大,集流构件的与极耳焊接的部分很容易朝内插入电极组件的主体或者朝外超出极耳的边缘轮廓。如果集流构件的与极耳焊接的部分插入电极组件的主体,会导致电池单体的内部发生短路,造成一定的安全隐患,影响电池单体的安全性能;如果集流构件的与极耳焊接的部分超出极耳的边缘轮廓,会导致焊接有集流构件的电极组件的外尺寸增加,进而需要壳体内部预留较大的内部空间来容纳焊接有集流构件的电极组件,造成整个电池单体的外尺寸增大,降低了能量密度。因此,集流构件与极耳的装配精度对电池单体的安全性能和能量密度有重要影响。如果能降低集流构件与极耳的装配的装配误差对电极组件的安全性能和能量密度的影响,将能够降低集流构件与极耳之间的装配精度要求,以及能够有效提高电池单体的安全性能和能量密度。
基于上述思路,本申请的发明人提出了一种技术方案,通过对集流构件的形状和构造进行改进,能够降低集流构件与极耳的装配的装配精度要求,进而使电池单体具有较高的安全性能和能量密度。
可以理解的是,本申请实施例描述的电池单体可以直接对用电装置供电,也可以通过并联或者串联的方式形成电池,以电池的形式对各种用电装置供电。
可以理解的是,本申请实施例中描述的使用电池单体或者电池所适用的用电装置可以为多种形式,例如,手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等,例如,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。
本申请的实施例描述的电池单体以及电池不仅仅局限适用于上述所描述的用电装置,还可以适用于所有使用电池单体以及电池的用电装置,但为描述简洁,下述实施例均以电动汽车为例进行说明。
图1示出的是本申请一实施例中的一种车辆的简易示意图,图2示出的是图1中车辆的电池的结构示意图,图3示出的是图2中电池的一个电池单体的结构示意图。
如图1所示,车辆1000的内部设置有电池100、控制器200和马达300,例如,在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。车辆1000可以为燃油汽车、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。
在本申请的一些实施例中,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。控制器200用来控制电池100为马达300的供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在其他实施例中,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,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆 1000提供驱动动力。
其中,本申请的实施例所提到的电池100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,电池100由多个电池单体10串联或者并联而成。
如图2所示,电池100包括多个电池单体10和箱体20,多个电池单体 10放置于箱体20内。箱体20包括第一箱体21和第二箱体22,第一箱体 21和第二箱体22相互盖合后形成电池腔,多个电池单体10放置于电池腔内。其中,第一箱体21和第二箱体22的形状可以根据多个电池单体10组合的形状而定,第一箱体21和第二箱体22可以均具有一个开口。例如,第一箱体21和第二箱体22均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面,第一箱体21和第二箱体22的开口相对设置,并且第一箱体21和第二箱体22相互扣合形成具有封闭腔室的箱体20。多个电池单体10相互并联或串联或混联组合后置于第一箱体21和第二箱体22扣合后形成的箱体20 内。
如图3所示,电池单体10包括壳体11、端盖组件12、电极组件13和集流构件14。
壳体11可为六面体形,也可为其他形状,且该壳体11内部形成容纳腔,用于容纳电极组件13和电解液。壳体11的一端具有开口,使得电极组件13可通过该开口放置于壳体11的内部。壳体11可由金属材料制成,诸如铝、铝合金或者镀镍钢。
如图3所示,例如,壳体11为六面体形的长度方向沿X方向延伸,高度方向沿Z方向延伸,厚度方向沿Y方向延伸,壳体11沿Z方向的一端设有开口。
端盖组件12包括盖板121、两个电极端子122和泄压部123。
盖板121用于覆盖壳体11的开口,以将电极组件13封闭于壳体11的内部。盖板121采用金属材料制成,例如铝、钢等材料。泄压部123用于在电池单体10的内部压力达到阈值时致动,以使得电池单体10内部压力及温度得以被泄放。
盖板121上设置有两个电极引出孔,两个电极端子122设置于盖板121 的两个电极引出孔。两个电极端子122中,一个为正极电极端子,另一个为负极电极端子。
在本申请的一些实施例中,盖板121呈平板状,盖板121的尺寸和形状与壳体11的开口匹配,盖板121固定于壳体11的开口,从而将电极组件13和电解液封闭于壳体11的容纳腔。
如图3所示,例如,盖板121的长度方向沿X方向延伸,宽度方向沿Y 方向延伸,厚度方向沿Z方向延伸。泄压部123居中设置于盖板121且沿Z 方向贯穿盖板121,两个电极端子122沿X方向分别设置于泄压部123的两侧。
在其他实施例中,根据电池单体10的形状不同,盖板121也可以为其他形状,例如圆形或者椭圆形,电极端子122和泄压部123也可以为其他的排布方式。
电极组件13设置于壳体11的内部,电极组件13包括主体131和两个异性的极耳132。主体131包括正极极片、负极极片和隔离膜,隔离膜位于正极极片与负极极片之间,用于隔开正极极片与负极极片,以防止电极单元的正负极短路。两个极耳132中,一个为正极极耳,另一个为负极极耳。正极电极端子与电极组件13的正极极耳之间通过一个集流构件14电连接,负极电极端子与电极组件13的负极极耳通过另一个集流构件14电连接。
在本申请的一些实施例中,电极组件13可以为卷绕轴线与X方向平行的卷绕式结构。
在其他实施例中,电极组件13也可以为沿Y方向层叠设置的叠片式结构。
图4示出的是本申请一实施例中组装共有集流构件和端盖组件的电极组件的一种视角的结构示意图,图5示出的是图4中A处的局部放大图。
如图4和图5所示,在本申请的一些实施例中,主体131的长度方向沿X方向延伸,厚度方向沿Y方向延伸,高度方向沿Z方向延伸,两个极耳132沿X方向分别位于主体131的两侧。
在其他实施例中,两个极耳132也可以位于主体131的Z方向上的一侧,且与盖板121同侧设置。
电池单体10还包括绝缘件15,绝缘件15包括与电极引出孔连接的端子凸起和与集流构件14连接的定位凸起。端子凸起插入电极引出孔,电极端子122沿Z方向绝缘贯穿端子凸起,于电池单体10的外部与汇流部件连接,于电池单体10的内部与集流构件14连接。绝缘件15还在Z方向上绝缘隔离盖板121与集流构件14,以避免电极组件13与盖板121导电连接。
绝缘件15设置有两个,绝缘件15、极耳132、电极端子122与集流构件14一一对应。其中,两个集流构件14的构造相同,下面以其中一个集流构件14为例进行详细阐述。
如图5所示,集流构件14包括端子连接部141、过渡部142和极耳连接部143。端子连接部141用于与电池单体10的电极端子122连接,极耳连接部143用于与电池单体10的极耳132连接,过渡部142用于连接端子连接部141和极耳连接部143。其中,过渡部142的宽度大于极耳连接部 143的宽度,即B>A。
极耳132在X方向上远离主体131的一侧的轮廓为第一轮廓线1321,主体131在X方向上与极耳132连接的一侧的边缘轮廓为第二轮廓线1311。第一轮廓线1321和第二轮廓线1311之间的区域为极耳连接部143与极耳 132连接的区域。
在极耳连接部143与极耳132组装的过程中,极耳连接部143可能会超出第一轮廓线1321和第二轮廓线1311。由于极耳连接部143的宽度A小于过渡部142的宽度B,降低了极耳连接部143超过第二轮廓线1311插入电极组件13的主体131导致电池单体10的内部发生短路的可能性,提高了电池单体10的安全性能,还降低了极耳连接部143超过极耳132的第一轮廓线1321导致增加电池单体10的外尺寸的可能性,提高了电池单体10 的能量密度。由于集流构件14的上述特性,在极耳连接部143与极耳132 组装的过程中还能容许较大的装配误差,且使电池单体10具有较好的安全性能和能量密度。
在上述的集流构件14中,过渡部142的宽度大于极耳连接部143的宽度,过渡部142与极耳连接部143的连接处的宽度可以呈台阶式变化,也可以缓和过渡式变化;极耳连接部143可以相对于过渡部142同向延伸,也可以相对于过渡部142倾斜的方式延伸;极耳连接部143可以为等宽度结构,也可以为变宽度结构等等,下面进行详细阐述具体实施方式。
图6示出的是本申请一实施例中组装共有集流构件和端盖组件的电极组件的另一种视角的结构示意图,图7和图8示出的是本申请一实施例中的集流构件的两个视角的轴测图。
如图6、图7和图8所示,在本申请的一些实施例中,端子连接部141 沿X方向延伸,其厚度方向与Z方向平行。端子连接部141沿其厚度方向开设有端子过孔1411和定位孔1412。端子过孔1411用于供电极端子122 穿过,对电极端子122的两端在Z方向上进行铆压以将盖板121和端子连接部141固定连接。定位孔1412用于与绝缘件15的定位凸起配合,以定位端子连接部141与绝缘件15的相对位置。
在装配过程中,盖板121、电极端子122与端子连接部141固定连接,绝缘件15在Z方向上限位于端子连接部141与盖板121之间,通过定位凸起端子和端子凸起定位在XY平面上与盖板121的相对位置,从而使盖板 121、电极端子122、集流构件14和绝缘件15固定连接。
在其他实施例中,端子连接部141可以沿其他方向延伸,使其厚度方向与盖板121的厚度方向平行,本申请实施例不作进一步限定。
在上述方案中,极耳连接部143可以相对于过渡部142同向延伸,也可以相对于过渡部142倾斜的方式延伸。
图9示出的是本申请一实施例中集流构件的第三种视角的结构示意图。
如图8和图9所示,在本申请的一些实施例中,过渡部142包括沿其宽度方向(即X方向)相对的第一边缘1421和第二边缘1422。在垂直于极耳连接部143的延伸方向的平面(即XY平面)上,极耳连接部143的投影位于第一边缘1421的投影和第二边缘1422的投影之间。
由于极耳连接部143的投影位于第一边缘1421的投影和第二边缘1422 的投影之间,极耳连接部143的宽度方向上的两侧距离第一轮廓线1321和第二轮廓线1311之间的间距较大,极耳连接部143的宽度方向上的两侧更加不易插入电极组件13的主体131或者超出极耳132的边缘轮廓,进一步容许较大的装配误差。
在本申请的另一些实施例中,在垂直于极耳连接部143的延伸方向的平面(即XY平面)上,极耳连接部143的投影也可以部分位于第一边缘1421 的投影和第二边缘1422的投影范围的外侧。
例如,极耳连接部143相对于过渡部142向远离主体131的一侧延伸,且极耳连接部143的投影部分位于第一边缘1421的投影和第二边缘1422 的投影范围的远离主体131的外侧。以避免极耳连接部143插入主体131,导致电池单体10发生短路。
再例如,极耳连接部143相对于过渡部142向靠近主体131的一侧延伸,且极耳连接部143的投影部分位于第一边缘1421的投影和第二边缘 1422的投影范围的靠近主体131的外侧。以避免极耳连接部143超出极耳 132的外轮廓,造成安装有集流构件14的电极组件13的外尺寸在X方向上变大。
在本申请的另一些实施例中,在垂直于极耳连接部143的延伸方向的平面(即XY平面)上,极耳连接部143的投影也可以全部位于第一边缘1421 的投影和第二边缘1422的投影范围的外侧。
例如,极耳连接部143相对于过渡部142向远离主体131的一侧延伸,且极耳连接部143的投影完全位于第一边缘1421的投影和第二边缘1422 的投影范围的远离主体131的外侧。再例如,极耳连接部143相对于过渡部142向靠近主体131的一侧延伸,且极耳连接部143的投影完全位于第一边缘1421的投影和第二边缘1422的投影范围的靠近主体131的外侧。
在上述方案中,过渡部142与极耳连接部143的连接处的宽度可以呈台阶式变化,也可以缓和过渡变化。
如图9所示,在本申请的一些实施例中,极耳连接部143包括沿其宽度方向(即X方向)相对的第三边缘1431和第四边缘1432,第三边缘1431 与第一边缘1421之间形成第一台阶1433,第四边缘1432与第二边缘1422 之间形成第二台阶1434。
过渡部142与极耳连接部143的连接处通过第一台阶1433和第二台阶1434产生台阶式的宽度变化,能够使极耳连接部143的延伸长度较长,极耳连接部143的宽度方向上的两侧距离第一轮廓线1321和第二轮廓线1311 之间的间距较大,极耳连接部143的与过渡部142连接的部分也不易插入电极组件13的主体131或者超出极耳132的边缘轮廓,容许集流构件14 与极耳132较大的装配误差。
在其他实施例中,过渡部142与极耳连接部143的相连处也可以圆滑过渡,以提高过渡部142与极耳连接部143的连接处的过流能力。
第一台阶1433和第二台阶1434可以对称布置,也可以非对称布置。
在本申请的一些实施例中,第一台阶1433和第二台阶1434为在X方向上对称设置的一对直角台阶,以提高极耳连接部143与过渡部142的连接强度。
在其他实施例中,第一台阶1433和第二台阶1434可以在X方向非对称设置,在X方向上,例如靠近主体131的一侧的第二台阶1434的宽度大于其另一侧的第一台阶1433的宽度,以避免极耳连接部143的第四边缘 1432插入主体131,导致电池单体10发生短路。
在本申请的一些实施例中,第三边缘1431与第一边缘1421平行,第四边缘1432与第二边缘1422平行。
通过该种形式,能够使极耳连接部143沿其延伸方向的宽度变化趋势与过渡部142其延伸方向的宽度变化趋势相同,在维持极耳连接部143具有足够的宽度来保证其与极耳132的焊接面积的同时,还能够使极耳连接部143在垂直于极耳连接部143的延伸方向的平面(即XY平面)上的投影位于第一边缘1421的投影和第二边缘1422的投影之间,极耳连接部143 的宽度方向上的两侧距离第一轮廓线1321和第二轮廓线1311之间的间距较大,进而能够在较大的装配误差下也能维持电池单体10原有的外尺寸。
在本申请的另一些实施例中,第三边缘1431与第一边缘1421之间可以相互倾斜,第四边缘1432与第二边缘1422之间可以相互倾斜,以灵活调整极耳连接部143的形状,使其能够与极耳132具有足够的面积进行焊接,第一边缘1421和第二边缘1422不会超出第一轮廓线1321和第二轮廓线1311,保证电池单体10的安全性能和能量密度。
在本申请的一些实施例中,第一边缘1421、第二边缘1422、第三边缘 1431和第四边缘1432均沿Z方向延伸,第一轮廓线1321和第二轮廓线 1311也沿Z方向延伸,第一边缘1421和第三边缘1431不易超出第一轮廓线1321,第二边缘1422和第四边缘1432不易超出第二轮廓线1311。
在其他实施例中,第一边缘1421、第二边缘1422、第三边缘1431和第四边缘1432也可以沿其他方向延伸。
在上述方案中,极耳连接部143可以为等宽度结构,也可以为变宽度结构。
如图9所示,在本申请的一些实施例中,极耳连接部143为等宽度结构,第三边缘1431和第四边缘1432平行设置。
在其他实施例中,使极耳连接部143沿着远离过渡部142的延伸方向宽度逐渐变小,以占据较小的极耳132的宽度范围。
过渡部142用于连接端子连接部141和极耳连接部143,以将电能从极耳132输送至电极端子122。过渡部142的过流能力对集流构件14的过流能力的影响较大,即增加过渡部142的过流能力能够增加集流构件14的过流能力。为了增加过渡部142的过流能力,可以通过增加过渡部142的宽度或者厚度来增加过渡部142的过流面积。
图10示出的是本申请一实施例中集流构件14的第四种视角的结构示意图。
如图10所示,在本申请的一些实施例中,过渡部142的厚度H2大于极耳连接部143的厚度H3。
例如,极耳连接部143的厚度H3为2mm,以保证极耳连接部143能够与极耳132牢固、有效导电地连接,避免出现虚焊现象。在此基础上,过渡部142的厚度可H2以为2.5-3mm,以进一步增加过渡部142的过流能力,提高集流构件14的过流能力。
在本申请的一些实施例中,过渡部142的厚度与端子连接部141的厚度相同,以简化集流构件14的构造,使端子连接部141和过渡部142可以仅冲压弯折就能成型。
例如,极耳连接部143的厚度H3为2mm,过渡部142和端子连接部141 的厚度相同,例如可以为H1=H2=2.5-3mm。
在其他实施例中,集流构件14可以为等厚度结构,以使其易于制造。
如图10所示,过渡部142包括第一段1423和第二段1424,第一段1423 的一端与端子连接部141连接,第一段1423的另一端与第二段1424的一端连接,第二段1424的另一端与极耳连接部143连接。
在上述方案中,第一段1423和第二段1424的延伸形式可以为多种,使过渡部142包含于电极组件13的最大外轮廓所占的空间之内,以不会造成电极组件13的外尺寸增加。
在本申请的一些实施例中,第一段1423与极耳连接部143平行,第二段相对于第一段1423和极耳连接部143倾斜。
极耳132的厚度方向与Y方向平行,在将极耳连接部143焊接于极耳 132时,极耳132沿Z方向的中部的厚度小于两端的厚度。极耳连接部143 贴合极耳132的中部区域,第一段1423与极耳连接部143平行以贴合极耳 132的端部区域,第二段1424相对于第一段1423倾斜以从极耳132的端部区域向中部区域弯曲,尽量使过渡部142位于电极组件13的最大外轮廓所占的空间之内。
在其他实施例中,第一段1423和第二段1424可以沿同一方向延伸,即过渡部142呈沿直线延伸的形状,以简化集流构件14的构造。
在本申请的一些实施例中,过渡部142的厚度H2大于极耳连接部143 的厚度H3。由于集流构件14的过渡部142的过流能力限制了集流构件14 的过流能力,增加过渡部142的过流面积能够有效提高集流构件14的过流能力。
在其他实施例中,过渡部142与极耳连接部143的厚度也可以相同,以简化集流构件14的构造,容许使用等厚的钣金件冲压成型,降低制造成本。
在上述方案中,过渡部142的厚度H2大于极耳连接部143的厚度H3,且第二段1424沿其延伸方向的两端分别与第一段1423和极耳连接部143 连接。第二段1424的厚度可以由于第一段1423连接的一端向与极耳连接部143连接的一端逐渐变化,也可以包括相连的部分等厚结构和部分厚度渐变结构,以提高过渡部的整体过流能力。
如图10所示,在本申请的一些实施例中,第二段1424包括相连的厚度渐变区14241和厚度保持区14242。厚度保持区14242与第一段1423连接,厚度保持区14242的厚度与第一段1423的厚度相等,厚度渐变区14241 与极耳连接部143连接,厚度渐变区14241的厚度由与极耳连接部143连接的一端向与厚度保持区14242连接的一端逐渐增大。
在第一段1423和厚度保持区14242设置厚度渐变区14241,厚度渐变区14241的厚度与由第一段1423连接的一端向与厚度保持区14242连接的一端逐渐增大,使厚度渐变区14241的强度和过流能力逐渐向厚度保持区 14242增大,使集流构件14沿其延伸方向各处的强度和过流能力均匀变化。
在其他实施例中,第二段1424可以不设置厚度保持区14242,过渡部 142的厚度由极耳连接部143向端子连接部141逐渐增大。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例中的特征可以相互结合。
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 (10)

1.一种集流构件,用于电池单体,其特征在于,包括:
端子连接部,用于与所述电池单体的电极端子连接;
极耳连接部,用于与所述电池单体的极耳连接;
过渡部,用于连接所述端子连接部和所述极耳连接部;
其中,所述过渡部的宽度大于所述极耳连接部的宽度。
2.根据权利要求1所述的集流构件,其特征在于,所述过渡部包括沿其宽度方向相对的第一边缘和第二边缘,在垂直于所述极耳连接部的延伸方向的平面上,所述极耳连接部的投影位于所述第一边缘的投影和所述第二边缘的投影之间。
3.根据权利要求2所述的集流构件,其特征在于,所述极耳连接部包括沿其宽度方向相对的第三边缘和第四边缘,所述第三边缘与所述第一边缘之间形成第一台阶,所述第四边缘与所述第二边缘之间形成第二台阶。
4.根据权利要求3所述的集流构件,其特征在于,所述第三边缘与所述第一边缘平行,所述第四边缘与所述第二边缘平行。
5.根据权利要求1所述的集流构件,其特征在于,所述过渡部的厚度大于所述极耳连接部的厚度。
6.根据权利要求1所述的集流构件,其特征在于,所述过渡部包括第一段和第二段,所述第一段的一端与所述端子连接部连接,所述第一段的另一端与所述第二段的一端连接,所述第二段的另一端与所述极耳连接部连接,所述第一段与所述极耳连接部平行,所述第二段相对于所述第一段和所述极耳连接部倾斜。
7.根据权利要求6所述的集流构件,其特征在于,所述第二段包括相连的厚度渐变区和厚度保持区,所述厚度保持区与所述第一段连接,所述厚度保持区的厚度与所述第一段的厚度相等,所述厚度渐变区与所述极耳连接部连接,所述厚度渐变区的厚度由与所述极耳连接部连接的一端向与所述厚度保持区连接的一端逐渐增大。
8.一种电池单体,其特征在于,包括:
壳体,具有开口;
电极组件,设置于所述壳体的内部,所述电极组件包括极耳;
端盖组件,包括盖板和电极端子,所述盖板用于覆盖所述开口,所述电极端子设置于所述盖板;
如权利要求1-7任一项所述的集流构件,所述端子连接部与所述电极端子连接,所述极耳连接部与所述极耳连接。
9.一种电池,其特征在于,包括如权利要求8所述的电池单体。
10.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求9所述的电池。
CN202121488203.1U 2021-06-30 2021-06-30 集流构件、电池单体、电池以及用电装置 Active CN215266587U (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202121488203.1U CN215266587U (zh) 2021-06-30 2021-06-30 集流构件、电池单体、电池以及用电装置
PCT/CN2022/079410 WO2023273390A1 (zh) 2021-06-30 2022-03-04 集流构件、电池单体、电池以及用电装置
EP22831221.1A EP4178026A1 (en) 2021-06-30 2022-03-04 Current collecting member, battery cell, battery and electric device
US18/184,213 US20230216154A1 (en) 2021-06-30 2023-03-15 Current collecting member, battery cell, battery, and power consuming device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202121488203.1U CN215266587U (zh) 2021-06-30 2021-06-30 集流构件、电池单体、电池以及用电装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN215266587U true CN215266587U (zh) 2021-12-21

Family

ID=79486090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202121488203.1U Active CN215266587U (zh) 2021-06-30 2021-06-30 集流构件、电池单体、电池以及用电装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230216154A1 (zh)
EP (1) EP4178026A1 (zh)
CN (1) CN215266587U (zh)
WO (1) WO2023273390A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023273390A1 (zh) * 2021-06-30 2023-01-05 宁德时代新能源科技股份有限公司 集流构件、电池单体、电池以及用电装置
WO2023004829A1 (zh) * 2021-07-30 2023-02-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法和设备

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015103277A (ja) * 2013-11-21 2015-06-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形二次電池
CN207743310U (zh) * 2018-02-01 2018-08-17 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池
CN209104259U (zh) * 2018-11-14 2019-07-12 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池
CN210743994U (zh) * 2019-10-30 2020-06-12 宁德时代新能源科技股份有限公司 顶盖组件、二次电池、电池模块以及装置
CN211719696U (zh) * 2020-03-05 2020-10-20 湖北亿纬动力有限公司 一种电池连接件及电池
CN211719630U (zh) * 2020-05-15 2020-10-20 中航锂电技术研究院有限公司 动力电池盖板结构及具有其的电池
CN215266587U (zh) * 2021-06-30 2021-12-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 集流构件、电池单体、电池以及用电装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023273390A1 (zh) * 2021-06-30 2023-01-05 宁德时代新能源科技股份有限公司 集流构件、电池单体、电池以及用电装置
WO2023004829A1 (zh) * 2021-07-30 2023-02-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池单体、电池、用电装置及电池单体的制造方法和设备

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023273390A1 (zh) 2023-01-05
EP4178026A1 (en) 2023-05-10
US20230216154A1 (en) 2023-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN215266598U (zh) 电池单体、电池以及用电装置
CN112701422B (zh) 电池单体、电池及用电设备
CN216354300U (zh) 电极组件、电池单体、电池及用电装置
CN112467231B (zh) 电极组件、电池单体、电池及电极组件的制造方法和设备
EP4243166A1 (en) End cover assembly, battery cell, battery and electrical device
CN115000641B (zh) 端盖组件、电池单体、电池以及用电装置
CN217182358U (zh) 壳体、电池单体、电池及用电设备
CN217788451U (zh) 极片、电极组件、电池单体、电池及用电设备
EP4089769B1 (en) Electrode assembly, battery cell, battery, and method and device for manufacturing electrode assembly
CN215266587U (zh) 集流构件、电池单体、电池以及用电装置
CN216213945U (zh) 电池单体、电池和用电装置
CN217719660U (zh) 电极组件、电池单体、电池以及用电装置
CN116711122A (zh) 卷绕式电极组件、电池单体、电池及用电设备
CN216720146U (zh) 电池和用电设备
EP4167368A1 (en) Pressure relief apparatus, battery cell, battery, and power-consuming device
CN115715438B (zh) 电池单体及其制造方法和制造系统、电池以及用电装置
CN215299297U (zh) 电极组件、电池单体、电池以及用电装置
CN214588915U (zh) 电极组件、电池单体、电池以及用电装置
JP2024503489A (ja) 電池セル、電池、電力消費機器及び電池セルの製造方法と機器
CN116686157A (zh) 卷绕式电极组件、电池单体、电池及用电设备
CN219626726U (zh) 电极组件、电池单体、电池及用电设备
CN217134505U (zh) 一种电池单体、电池和用电装置
CN217768626U (zh) 电池单体、电池以及用电装置
CN217768702U (zh) 电池单体、电池以及用电装置
CN116231221A (zh) 电池单体、电池及用电设备

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant