CN215732103U - 一种电池电芯及动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池电芯及动力电池，其中电池电芯包括电池壳体、电池卷芯和极柱导出组件；所述电池卷芯插入电池壳体内，所述电池壳体侧面连接有极柱导出组件，以使所述电池壳体内形成封闭空间；所述极柱导出组件包括盖板和T型极柱，所述T型极柱设置在所述盖板上，且贯穿所述盖板板体，所述盖板上设有侧向开口的防爆膜；当所述极柱导出组件与电池壳体连接时，所述T型极柱与电池卷芯形成电连接。本实用新型通过将电芯出极柱的方式由原来的顶部改为侧边开孔的出极柱的方式，这样可以降低电芯在高度方向上占据的空间，使电芯组成的模组在空间上的适配性更强，同时在防爆膜失效时，喷射出电芯产生的热气流从侧边导出，提高了使用安全。

Description

一种电池电芯及动力电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种电池电芯及动力电池。

背景技术

在国家清洁低碳发展的浪潮下，新能源的发展是一种必定的趋势，储能电池和动力电池作为新能源的一种实现形式，带动了电动汽车、电动列车及电动船等装机的快速上升。同时随着分布式电源的发展，电池的轻量化、高容量的需求显得尤为重要，所述作为动力电池组装单元的电芯在空间设计上的就要求更合理。

目前行业内方形动力电池普遍采用电芯顶部凸起部分圆形作为电芯极柱，顶部设计一个泄压阀，这种电芯的设计尺寸在高度方向占用空间较多，不利于场景布局。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电池电芯及动力电池，所述的电池电芯采用侧面连接极柱导出组件，可解决现有技术中电芯的设计尺寸在高度方向占用空间较多，不利于场景布局的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种电池电芯，包括电池壳体、电池卷芯和极柱导出组件；所述电池卷芯插入电池壳体内，所述电池壳体侧面连接有极柱导出组件，以使所述电池壳体内形成封闭空间；

所述极柱导出组件包括盖板和T型极柱，所述T型极柱设置在所述盖板上，且贯穿所述盖板板体，所述盖板上设有防爆膜；当所述极柱导出组件与电池壳体连接时，所述T型极柱与电池卷芯形成电连接。

进一步的，所述盖板中部设置有盖板孔，所述T型极柱一端穿过所述盖板孔，以使所述T型极柱分布在盖板的内外两侧。

进一步的，所述电池电芯朝向极柱导出组件一侧设有相对电池电芯外凸的电连接端，所述T型极柱朝向电池电芯的一侧设有用于与电连接端配合的容纳腔，当所述极柱导出组件与电池壳体相连接时，所述电池电芯的电连接端进入容纳腔内，与T型极柱形成电连接。

进一步的，所述极柱导出组件还包括绝缘片和壳内密封绝缘片；

所述绝缘片上开设有用于T型极柱穿过的极柱外侧避让槽，以使所述绝缘片贴合连接所述盖板的外侧；

所述壳内密封绝缘片上开设有用于T型极柱穿过的极柱内侧避让槽，以使所述壳内密封绝缘片贴合连接所述盖板的内侧。

进一步的，所述极柱导出组件还包括绝缘密封层，所述绝缘密封层设置在所述盖板孔中，以使所述T型极柱穿过盖板孔与绝缘密封层形成紧密贴合连接。

进一步的，所述T型极柱采用一体铸造成型，包括第一极柱块和第二极柱块。

进一步的，所述第二极柱块上设置有用于电芯之间的固定和高压连接的通孔。

进一步的，所述壳内密封绝缘片和绝缘片与所述盖板防爆膜连接的对应位置分别设有防爆膜避让槽。

进一步的，所述电池壳体的宽边两侧设置有均布的波形加强筋。

本实用新型还提供了一种动力电池，包括前述的电池电芯。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型通过将极柱导出组件连接在电池卷芯的侧面，将电芯出极柱的方式由原来的顶部改为侧边出极耳的方式，这样可以降低电芯在高度方向上占据的空间，使模组在空间上的适配性更强。

2.本实用新型通过在T型极柱的第二极柱块上设计通孔，通孔用于在后续的电池成组时电芯之间的固定和电连接，此设计提高了电芯到PACK层级的成组效率，减少了结构件，节省了产品成本。

3.本实用新型通过在侧面的盖板的下端设计防爆膜，避免了液压膜失效时，喷射出电芯产生的热气流或者火焰向传播，危及到装机设备上方的乘员仓内乘客的安全。

4.本实用新型通过在电池壳体的宽边两侧设计了波形加强筋，加强了电芯本体的强度，抵抗了电芯使用过程中产生的膨胀力，降低了因膨胀力带来的失效风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1为本实用新型电池电芯的整个结构爆炸示意图；

图2为本实用新型极柱导出组件的结构示意图；

图3为本实用新型的电池壳体结构示意图。

附图标记如下：

1-电池壳体、2-电池卷芯、3-极柱导出组件、4-绝缘片、11-波形加强筋、30-盖板、31-绝缘密封层、32-T型极柱、34-防爆膜、35-壳内密封绝缘片、321-通孔、322-第一极柱块、323第二极柱块。

具体实施方式

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

请参阅图1至图3，本实用新型实施例提供了一种电池电芯，包括电池壳体1、电池卷芯2和极柱导出组件3；所述电池卷芯2插入电池壳体1内，所述电池壳体1侧面连接有极柱导出组件3，以使所述电池壳体1内形成封闭空间；

其中，需要说明的是，电池壳体1侧面连接有极柱导出组件3，这里的侧面能理解为双侧面或者单侧面，因为在电芯的极柱导出设计中会根据实际实用去设计单侧的极柱导出，或者双侧极柱导出，在此不做具体限定。

所述极柱导出组件3包括盖板30和T型极柱32，所述T型极柱32设置在所述盖板30上，且贯穿所述盖板30板体，所述盖板30上设有防爆膜34；当所述极柱导出组件3与电池壳体1连接时，所述T型极柱32与电池卷芯2形成电连接。

需要说明的是，贯穿盖板30板体在具体实施中包括两个方面。第一方面：T型极柱32正好贯穿盖板30板体，形成与盖板30内表面所在平面对齐，此时T型极柱32在盖板30内表面上形成一个接触面，该接触面与电池卷芯2接触时，形成电连接；第二方面：T型极柱32贯穿盖板30板体，且部分相对盖板30内表面突出，突出部分与电池卷芯2相配合形成电连接。

同时，本申请实施例中，由于极柱导出组件3和极柱的导出方式设置在电芯侧面，在PACK(电池包)层面的布置来考虑，改变电芯的形态和出极柱的方式，兼顾电芯之间的电连接以及电芯与PACK的锁护，从而消除电芯到模组这一层级，提高PACK在实际成组过程中的效率，同时也保证了整个电芯的生产可靠性。

进一步的，在本申请的优选实施方式中，所述盖板30中部设置有盖板孔，所述T型极柱32一端穿过所述盖板孔，以使所述T型极柱32分布在盖板30的内外两侧。其中，在T型极柱32分布在盖板30内侧的一端为宽面，分布在盖板30外侧的一端为窄面。

进一步的，在本申请的优选实施方式中，所述电池电芯朝向极柱导出组件3一侧设有相对电池电芯外凸的电连接端，所述T型极柱32朝向电池电芯的一侧设有用于与电连接端配合的容纳腔，当所述极柱导出组件3与电池壳体1相连接时，所述电池电芯的电连接端进入容纳腔内，与T型极柱32形成电连接。

进一步的，在本申请的优选实施方式中，所述电池电芯还包括绝缘片4；所述绝缘片4上开设有用于T型极柱32穿过的极柱外侧避让槽，以使所述绝缘片4贴合连接所述盖板30的外侧。

进一步的，在本申请的优选实施方式中，所述T型极柱采用一体铸造成型，包括第一极柱块322和第二极柱块323，在第二极柱块323上设置有用于后期电芯之间的固定和电连接的通孔321。通孔321的设计可以让电芯到PACK层级的成组效率大大的提高，减少了结构件，节省了产品成本。

进一步的，在本申请的优选实施方式中，所述极柱导出组件3还包括壳内密封绝缘片35，所述壳内密封绝缘片35上开设有用于T型极柱32穿过的极柱内侧避让槽，以使所述壳内密封绝缘片35贴合连接所述盖板30的内侧。

进一步的，在本申请的优选实施方式中，所述极柱导出组件3还包括绝缘密封层31，所述绝缘密封层31设置在盖板孔中，以使所述T型极柱32穿过盖板孔与绝缘密封层31形成紧密贴合连接。

需要说明的是，极柱内侧避让槽和极柱外侧避让槽是为了让绝缘片4顺利穿过极柱贴合在盖板30上。

进一步的，在本申请的优选实施方式中，所述T型极柱32的最外侧两边进行圆角处理。为了保证绝缘片4与盖板30的贴合更紧密，绝缘片4设置的极柱外侧避让槽与T型极柱32的尺寸相适配，此时要将T型极柱32穿过绝缘片4的极柱外侧避让槽就不容易，但由于T型极柱32上进行圆角处理，T型极柱32外侧尺寸小于绝缘片4的极柱外侧避让槽，极大方便了绝缘片4的安装。

进一步的，在本申请的优选实施方式中，所述盖板30在盖板孔下端设置有防爆膜34，且所述壳内密封绝缘片35和绝缘片4与所述盖板30防爆膜34连接的对应位置分别设有防爆膜避让槽。将防爆膜34布置在电芯侧面下端相比于设计在电芯顶部的优点在于当电芯发生热失控时，电芯内部产生的气体通过防爆膜34释放时，布置在电芯顶部的防爆膜34产生的压力方向朝向汽车乘员仓，对乘员的安全造成危险；而当电芯防爆膜34布置在电芯侧面底部时可通过PACK内部引流通道设计，将电芯发生热失控产生的气体定向从侧面有序排出，从而保证汽车内部人员安全和控制热失控进一步蔓延。

进一步的，在本申请的优选实施方式中，所述电池壳体1的宽边两侧设置有均布的波形加强筋11。所述波形加强筋11的存在加强了电芯本体的强度，抵抗了电芯使用过程中产生的膨胀力，降低了因膨胀力带来的失效风险。

本实用新型实施例还提供了一种动力电池，包括前述的电池电芯。在后续的整个动力电池中，所述的电池电芯可以通过所述T型极柱32上设置通孔进行电芯之间的固定和通电连接，让电芯到PACK层级的成组效率大大的提高，减少了结构件，节省了产品成本。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中间”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

以上仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池电芯，其特征在于，包括电池壳体、电池卷芯和极柱导出组件；所述电池卷芯插入电池壳体内，所述电池壳体侧面连接有极柱导出组件，以使所述电池壳体内形成封闭空间；

所述极柱导出组件包括盖板和T型极柱，所述T型极柱设置在所述盖板上，且贯穿所述盖板板体，所述盖板上设有防爆膜；当所述极柱导出组件与电池壳体连接时，所述T型极柱与电池卷芯形成电连接。

2.根据权利要求1所述的电池电芯，其特征在于，所述盖板中部设置有盖板孔，所述T型极柱一端穿过所述盖板孔，以使所述T型极柱分布在盖板的内外两侧。

3.根据权利要求2所述的电池电芯，其特征在于，所述电池卷芯朝向极柱导出组件一侧设有相对电池卷芯外凸的电连接端，所述T型极柱朝向电池电芯的一侧设有用于与电连接端配合的容纳腔，当所述极柱导出组件与电池壳体相连接时，所述电池电芯的电连接端进入容纳腔内，与T型极柱形成电连接。

4.根据权利要求1或3所述的电池电芯，其特征在于，所述极柱导出组件还包括绝缘片和壳内密封绝缘片；

所述绝缘片上开设有用于T型极柱穿过的极柱外侧避让槽，以使所述绝缘片贴合连接所述盖板的外侧；

所述壳内密封绝缘片上开设有用于T型极柱穿过的极柱内侧避让槽，以使所述壳内密封绝缘片贴合连接所述盖板的内侧。

5.根据权利要求4所述的电池电芯，其特征在于，所述极柱导出组件还包括绝缘密封层，所述绝缘密封层设置在所述盖板孔中，以使所述T型极柱穿过盖板孔与绝缘密封层形成紧密贴合连接。

6.根据权利要求1-4任一项所述的电池电芯，其特征在于，所述T型极柱采用一体铸造成型，包括第一极柱块和第二极柱块。

7.根据权利要求6所述的电池电芯，其特征在于，所述第二极柱块上设置有用于电芯之间的固定和电连接的通孔。

8.根据权利要求4所述的电池电芯，其特征在于，所述壳内密封绝缘片和绝缘片与所述盖板防爆膜连接的对应位置分别设有防爆膜避让槽。

9.根据权利要求1所述的电池电芯，其特征在于，所述电池壳体的宽边两侧设置有均布的波形加强筋。

10.一种动力电池，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的电池电芯。

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