CN216054940U - 电池 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池。电池包括电芯和外壳。电芯包括扁平状的主体部、正极耳和负极耳。正极耳和负极耳均与主体部相连。外壳包括壳体、绝缘密封件和盖体。壳体、绝缘密封件和盖体相连形成容纳空间，电芯设置于容纳空间内。沿主体部的厚度方向，壳体、绝缘密封件和盖体堆叠设置。壳体与盖体通过绝缘密封件密封连接。正极耳和负极耳中的一者与壳体电连接，另一者与盖体电连接。本申请的电池能够解决由于电池的零部件较多，使得装配工序多、组装工作效率低的问题。

Description

电池

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种电池。

背景技术

随着经济全球化的进程和化石燃料的大量使用，环境污染和能源短缺的问题日益受到关注。寻找新的储能装置已经成为新能源相关领域的研究热点。电池凭借高能量密度、低自放电、循环性能好、无记忆效应等优势迅速发展成为新一代储能电池，用于信息技术、电动车、航空航天等领域的动力支持，是目前最具发展前景的高效二次电池。

电池包括电芯、外筒体和端盖组件。电芯设置于外筒体内。端盖组件和外筒体密封连接。电芯，包括正极耳和负极耳。端盖组件包括端盖、正极耳连接端子、负极耳连接端子、绝缘件和密封件。端盖与外筒体相连。正极耳连接端子和负极耳连接端子分别与电芯的正极耳和负极耳连接。正极耳连接端子和负极耳连接端子设置于端盖上。正极耳连接端子与端盖之间需设置绝缘件，以使正极耳连接端子和负极耳连接端子绝缘隔离。正极耳连接端子和负极耳连接端子各自与端盖之间需设置密封件。

然而，端盖、正极耳连接端子、负极耳连接端子、绝缘件和密封件需要通过组装的方式形成端盖组件。正极耳连接端子和负极耳连接端子需要分别与正极耳和负极耳电连接，然后端盖与外筒体进行组装以形成电池。电池包括的零部件数量较多，使得装配工序多，组装工作效率低。

实用新型内容

本申请提供一种电池，能够解决由于电池的零部件较多，使得装配工序多、组装工作效率低的问题。

本申请提供一种电池，包括电芯和外壳。电芯包括扁平状的主体部、正极耳和负极耳。正极耳和负极耳均与主体部相连。外壳，包括壳体、绝缘密封件和盖体。壳体、绝缘密封件和盖体相连形成容纳空间，电芯设置于容纳空间内。沿主体部的厚度方向，壳体、绝缘密封件和盖体堆叠设置。壳体与盖体通过绝缘密封件密封连接。正极耳和负极耳中的一者与壳体电连接，另一者与盖体电连接。

本申请提供的电池，正极耳和负极耳直接与外壳连接，从而可以取消端盖、正极耳连接端子、负极耳连接端子、绝缘件以及密封件形成的端盖组件，使电池的结构更加简单，减少零件数量，有利于简化电池的组装工序，提高电池的组装工作效率。

根据本申请的一个实施例，盖体为平整板状结构，壳体包括具有第一开口的第一凹部，盖体覆盖第一开口，容纳空间包括第一凹部。

根据本申请的一个实施例，壳体包括具有第一开口的第一凹部，盖体具有第二凹部，盖体覆盖第一开口，第一凹部和第二凹部相连通，容纳空间包括第一凹部和第二凹部。

根据本申请的一个实施例，壳体包括本体和环形的翻边，本体具有第一凹部，翻边环绕第一开口设置，绝缘密封件设置于翻边和盖体之间。

根据本申请的一个实施例，沿厚度方向，盖体位于翻边的一侧，盖体与翻边搭接，绝缘密封件设置于盖体和翻边的搭接区域。

根据本申请的一个实施例，外壳还包括第一绝缘层，第一绝缘层设置于壳体面向容纳空间的内壁上，第一绝缘层具有第一避让孔，负极耳或正极耳与壳体上对应第一避让孔的区域电连接。

根据本申请的一个实施例，外壳还包括第二绝缘层，第二绝缘层设置于盖体面向容纳空间的内壁上，第二绝缘层具有第二避让孔，正极耳或负极耳与盖体上对应第二避让孔的区域电连接。

根据本申请的一个实施例，壳体的材料为钢、铝和铝合金，或者，盖体的材料为钢、铝和铝合金。

根据本申请的一个实施例，壳体为一体成型结构，和/或，盖体为一体成型结构。

根据本申请的一个实施例，壳体上设置注液孔，外壳还包括封钉，封钉与壳体相连以密封注液孔；或者，盖体上设置注液孔，外壳还包括封钉，封钉与盖体相连以密封注液孔。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为本申请一实施例的一种电池的局部分解结构示意图；

图2为本申请一实施例的一种电池的分解结构示意图；

图3为图1中沿A-A方向的剖视结构示意图；

图4为本申请一实施例的一种电池的剖视结构示意图；

图5为本申请一实施例的一种壳体的剖视结构示意图；

图6为本申请一实施例的一种盖体的结构示意图；

图7为本申请一实施例的一种盖体的剖视结构示意图；

图8为图3中I处的放大示意图；

图9为图3中II处的放大示意图；

图10为图1中III处的放大示意图。

附图标记说明：

1、电池；

10、外壳；

11、壳体；

111、本体；1111、第一凹部；1111a、侧壁；1111b、底壁；

112、翻边；

12、盖体；

121、主体；121a、第二凹部；122、环形部；

13、绝缘密封件；

14、第一绝缘层；14a、第一避让孔；

15、第二绝缘层；15a、第二避让孔；

16、注液孔；

17、封钉；

20、电芯；21、主体部；22、正极耳；23、负极耳；

99、第一开口；

100、第二开口；

X、厚度方向；Y、高度方向。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

参见图1和图2所示，本申请实施例的电池1包括电芯20和容纳电芯20的外壳10。电芯20包括扁平状的主体部21、正极耳22和负极耳23。扁平状的主体部21具有预定厚度。外壳10为分体结构。外壳10包括壳体11、绝缘密封件13和盖体12。壳体11、绝缘密封件13和盖体12沿主体部21厚度方向X堆叠设置。壳体11、绝缘密封件13和盖体12相连形成容纳空间。电芯20设置于容纳空间内。容纳空间为密闭空间。正极耳22和负极耳23中的一者与壳体11电连接，另一者与盖体12电连接。正极耳22与壳体11电连接，而负极耳23与盖体12电连接。或者，正极耳22与盖体12电连接，负极耳23与壳体11电连接。壳体11与盖体12通过绝缘密封件13密封连接。绝缘密封件13将壳体11与盖体12完全绝缘隔离。

本申请实施例中，电池1可以是锂离子电池。

本申请实施例中，壳体11、绝缘密封件13和盖体12沿主体部21厚度方向X堆叠设置指的是沿主体部21厚度方向X，壳体11、绝缘密封件13和盖体12排列分布。

本申请实施例的电芯20可通过正极片、负极片以及位于正极片和负极片之间的绝缘隔膜堆叠或卷绕形成，并且主体部21上引出正极耳22和负极耳23。正极片、负极片以及绝缘隔膜堆叠或卷绕后形成的主体部21的形状可以为扁平状。主体部21具有预定高度。沿主体部21的高度方向Y，主体部21具有两个端面。正极耳22和负极耳23可以从其中一个端面引出。或者，正极耳22从其中一个端面引出，而负极耳23从另一个端面引出。壳体11和盖体12分别与正极耳22和负极耳23电连接后，壳体11和盖体12各自的电极极性相反。

本申请实施例的电池1，正极耳22和负极耳23直接与外壳10连接，从而可以取消端盖、正极耳22连接端子、负极耳23连接端子、绝缘件以及密封件形成的端盖组件，使电池1的结构更加简单，减少零件数量，有利于简化电池1的组装工序，提高电池1的组装工作效率。同时，本申请实施例的电池1外壳10结构紧凑，自身尺寸较小，从而可以有利于减小电池1的整体体积，增大电池1的能量密度。此外，现有技术中，端盖与外筒体的连接固定方式通常采用焊接工艺。然而，在焊接过程中通常会产生因焊料堆积产生的焊渣。焊渣可以超出电池1的外筒体或端盖。当多个电池1并列设置时，焊渣会阻止相邻外筒体之间紧密地贴靠，导致相邻两个电池1之间形成间隙，使得多个电池1形成的整体结构占用空间大。同时，外筒体在焊接过程中受热易产生形变，例如局部翘曲变形，这类形变也可以导致相邻外筒体之间难以紧密地贴靠，导致相邻两个电池1之间形成间隙，使得多个电池1形成的整体结构占用空间大。本申请实施例的电池1，壳体11和盖体12通过绝缘密封件13密封连接，从而不需要采用焊接方式实现密封连接，可以避免焊渣或壳体11发生形变而导致相邻两个电池1之间形成间隙，使得多个电池1形成的整体结构占用空间大的问题。

在一些可实现的方式中，绝缘密封件13的材料可以为热熔性好、绝缘性高，耐电解液腐蚀的绝缘材料，例如聚丙烯胶。可以采用热压工艺实现绝缘密封件13、壳体11和盖体12相连接。

在一些可实现的方式中，参见图3所示，本申请实施例的盖体12可以为平整板状结构。壳体11包括具有第一开口99的第一凹部1111。盖体12覆盖第一开口99，以使第一凹部1111与盖体12形成容纳空间。电芯20设置于此容纳空间内。第一凹部1111的深度方向与主体部21的厚度方向X相同。第一凹部1111的深度大于或等于主体部21的厚度。可以预先将电芯20放置于第一凹部1111内，然后再将盖体12覆盖第一开口99并且通过绝缘密封件13将壳体11和盖体12相连。壳体11、绝缘密封件13和盖体12可以通过热压工艺，使绝缘密封件13熔化具有粘性，从而使壳体11和盖体12粘接为一个整体。壳体11和盖体12粘接为一个整体，可以增强整个外壳10的结构强度。绝缘密封件13呈环形结构。当多个电池1组装成一个电池模块时，壳体11背离容纳空间的外壁可以面向盖体12背离容纳空间的外表面设置。平整板状结构的盖体12易于加工制造，降低加工难度和加工成本。示例性地，可以采用冲压或机加工方式加工制造平整板状结构的盖体12。

在一些可实现的方式中，参见图4所示，本申请实施例的壳体11包括具有第一开口99的第一凹部1111，而盖体12包括具有第二开口100的第二凹部121a。盖体12覆盖第一开口99，并且第一凹部1111和第二凹部121a相连通。容纳空间包括第一凹部1111和第二凹部121a。第一凹部1111和第二凹部121a各自的开口方向相对设置。电芯20设置在第一凹部1111和第二凹部121a共同形成容纳空间内。在一些示例中，主体部21的一部分位于第一凹部1111内，一部分位于第二凹部121a内。第一凹部1111的深度和第二凹部121a的深度之和大于或等于主体部21的厚度。示例性地，第一凹部1111的深度和第二凹部121a的深度相同。

在一些可实现的方式中，参见图5所示，本申请实施例的壳体11包括本体111和环形的翻边112。本体111包括具有第一开口99的第一凹部1111。翻边112为环形结构。翻边112与本体111相连并且翻边112环绕第一开口99设置。绝缘密封件13设置于翻边112和盖体12之间，从而绝缘密封件13不会侵占容纳空间，并且可以便于使用热压设备对翻边112和盖体12施加压应力，保证绝缘密封件13压合紧实，达到良好的密封性。示例性地，翻边112的翻折方向为远离第一凹部1111的方向。

在一些示例中，继续参见图5所示，本体111包括侧壁1111a和侧壁1111b。侧壁1111a和侧壁1111b围合形成第一凹部1111。翻边112设置于侧壁1111a。翻边112与侧壁1111a远离侧壁1111b的端部相连。

在一些可实现的方式中，沿主体部21的厚度方向X，盖体12位于翻边112的一侧。盖体12与翻边112搭接，而绝缘密封件13设置于盖体12和翻边112的搭接区域。沿主体部21的厚度方向X，绝缘密封件13位于盖体12与翻边112之间。翻边112可以增大盖体12与壳体11间的搭接面积，使盖体12与壳体11连接更加牢固可靠。

在一些示例中，参见图3和图6所示，盖体12为平整板状结构。盖体12包括相连的主体121和环形部122。盖体12上环形部122的内侧区域形成主体121。环形部122与翻边112搭接。沿主体部21的厚度方向X，绝缘密封件13位于环形部122与翻边112之间。

在另一些示例中，参见图7所示，盖体12包括相连的主体121和环形部122。主体121具有第二凹部121a。环形部122环绕第二开口100设置。环形部122与翻边112搭接。沿主体部21的厚度方向X，绝缘密封件13位于环形部122与翻边112之间。

在一些可实现的方式中，参见图3和图8所示，本申请实施例的外壳10还包括第一绝缘层14。第一绝缘层14设置于壳体11面向容纳空间的内壁上。第一绝缘层14具有第一避让孔14a。负极耳23或正极耳22与壳体11上对应第一避让孔14a的区域电连接。第一绝缘层14与壳体11可以采用注塑或喷涂工艺形成一个整体结构，使第一绝缘层14与壳体11连接为一个不可拆分的整体。第一绝缘层14可以将主体部21和壳体11绝缘隔离。在容纳空间内注入电解液后，第一绝缘层14也可以降低电解液与壳体11接触而腐蚀壳体11的可能性。第一绝缘层14的材料可以为塑料或橡胶等绝缘材料。

第一避让孔14a的位置不做限定，可根据负极耳23或正极耳22引出的长度确定位置。当负极耳23或正极耳22与壳体11上对应第一避让孔14a的表面电连接时，壳体11相应地成为负极或正极。当多个电池1组装成一个电池模块时，各电池1的负极或正极连接处可根据实际情况设置在壳体11外表面的任意位置，从而使多个电池1之间的组装更加灵活、方便。

在一些可实现的方式中，参见图3和图9所示，本申请实施例的外壳10还包括第二绝缘层15。第二绝缘层15设置于盖体12面向容纳空间的内壁上。第二绝缘层15具有第二避让孔15a。正极耳22或负极耳23与盖体12上对应第二避让孔15a的区域电连接。当正极耳22与壳体11电连接时，负极耳23与盖体12上对应第二避让孔15a的区域电连接。当负极耳23与壳体11电连接时，正极耳22与盖体12上对应第二避让孔15a的区域电连接。第二绝缘层15与盖体12可以采用注塑或喷涂工艺形成一个整体结构，使第二绝缘层15与盖体12连接为一个不可拆分的整体。第二绝缘层15可以将主体部21和盖体12绝缘隔离。在容纳空间内注入电解液后，第二绝缘层15也可以降低电解液与盖体12接触而腐蚀盖体12的可能性。第二绝缘层15的材料可以为塑料或橡胶等绝缘材料。第二绝缘层15的材料可以与第一绝缘层14的材料相同，也可以与第一绝缘层14的材料不同。

第二避让孔15a的位置不做限定，可根据正极耳22或负极耳23引出的长度确定位置。当正极耳22或负极耳23与盖体12对应第二避让孔15a的表面电连接时，盖体12相应地成为正极或负极。在壳体11为负极时，盖体12为正极。在壳体11为正极时，盖体12为负极。当多个电池1组装成一个电池模块时，各电池1的正极或负极连接处可根据实际情况设置在盖体12的外表面的任意位置，从而使多个电池1之间的组装更加灵活、方便。

在一些可实现的方式中，壳体11需要与正极耳22或负极耳23电连接并且需要对电芯20形成防护，因此壳体11自身需要具有导电性和较高的强度。壳体11的材料为钢、铝和铝合金。钢、铝和铝合金材料加工制造形成的壳体11可以具有较高的强度，可以有效降低电池1发生碰撞或刺穿而导致电池1出现安全隐患的可能性。

在一些可实现的方式中，盖体12需要与正极耳22或负极耳23电连接并且需要对电芯20形成防护，因此盖体12自身需要具有导电性和较高的强度。盖体12的材料为钢、铝和铝合金。钢、铝和铝合金材料加工制造形成的盖体12可以具有较高的强度，可以有效降低电池1发生碰撞或刺穿而导致电池1出现安全隐患的可能性。

在一些示例中，由于本申请实施例的壳体11和盖体12通过绝缘密封件13实现密封连接，因此壳体11的材料与盖体12的材料可以设置为不同的材料，从而便于根据产品需求选择壳体11的材料与盖体12的材料。

在一些可实现的方式中，壳体11为一体成型结构。一体成型结构的壳体11具有较高的强度，有利于提高壳体11的抗冲击变形能力。可以采用铸造、冲压或模具加工等加工方式加工制造壳体11。

在一些可实现的方式中，盖体12为一体成型结构。一体成型结构的盖体12具有较高的强度，有利于提高盖体12的抗冲击变形能力。可以采用铸造、冲压或模具加工等加工方式加工制造盖体12。

在一些可实现的方式中，参见图10所示，壳体11上设置注液孔16。注液孔16与容纳空间相连通。在壳体11、电芯20、盖体12和绝缘密封件13完成组装工作后，通过注液孔16向容纳空间内注入电解液。外壳10还包括封钉17。封钉17与壳体11相连以密封注液孔16，从而防止电解液从注液孔16处发生泄漏。封钉17与壳体11可以采用焊接或粘接方式实现密封连接。示例性地，封钉17与壳体11可以采用激光焊接。示例性地，壳体11包括侧壁1111a和侧壁1111b。注液孔16设置于侧壁1111a，而封钉17与侧壁1111a相连。壳体11的内壁设置第一绝缘层14时，第一绝缘层14避让注液孔16设置。

在一些可实现的方式中，盖体12上设置注液孔16。注液孔16与容纳空间相连通。在壳体11、电芯20、盖体12和绝缘密封件13完成组装工作后，通过注液孔16向容纳空间内注入电解液。外壳10还包括封钉17。封钉17与盖体12相连以密封注液孔16，从而防止电解液从注液孔16处发生泄漏。封钉17与盖体12可以采用焊接或粘接方式实现密封连接。示例性地，封钉17与盖体12可以采用激光焊接。盖体12的内壁设置第二绝缘层15时，第二绝缘层15避让注液孔16设置。

若电解液发生泄漏，会影响电池1性能，同时电解液中的化学成分具有腐蚀性。泄漏的电解液会腐蚀外壳10，影响电池1的使用安全性。因此，在封钉17对注液孔16密封处理后，需进行氦检检测电池1的整体密封性，避免完成装配的电池1存在密封不良的情况而导致电解液发生泄漏的问题。密封检测合格后，电池1方可输送至下一工序。

在本申请实施例的描述中，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”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。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实施例中的具体含义。

在本申请实施例或者暗示所指的装置或者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实施例的限制。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请实施例的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，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，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本文中的术语“多个”是指两个或两个以上。本文中术语“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，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；在公式中，字符“/”，表示前后关联对象是一种“相除”的关系。

可以理解的是，在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。

可以理解的是，在本申请的实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。

Claims (9)

1.一种电池，其特征在于，包括：

电芯，包括扁平状的主体部、正极耳和负极耳，所述正极耳和所述负极耳均与所述主体部相连；

外壳，包括壳体、绝缘密封件和盖体，所述壳体、所述绝缘密封件和所述盖体相连形成容纳空间，所述电芯设置于所述容纳空间内，沿所述主体部的厚度方向，所述壳体、所述绝缘密封件和所述盖体堆叠设置，所述壳体与所述盖体通过所述绝缘密封件密封连接，所述正极耳和所述负极耳中的一者与所述壳体电连接，另一者与所述盖体电连接。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述盖体为平整板状结构，所述壳体包括具有第一开口的第一凹部，所述盖体覆盖所述第一开口，所述容纳空间包括第一凹部。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述壳体包括具有第一开口的第一凹部，所述盖体具有第二凹部，所述盖体覆盖所述第一开口，所述第一凹部和所述第二凹部相连通，所述容纳空间包括第一凹部和所述第二凹部。

4.根据权利要求2或3所述的电池，其特征在于，所述壳体包括本体和环形的翻边，所述本体具有所述第一凹部，所述翻边环绕所述第一开口设置，所述绝缘密封件设置于所述翻边和所述盖体之间。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，沿所述厚度方向，所述盖体位于所述翻边的一侧，所述盖体与所述翻边搭接，所述绝缘密封件设置于所述盖体和所述翻边的搭接区域。

6.根据权利要求1至3任一项所述的电池，其特征在于，所述外壳还包括第一绝缘层，所述第一绝缘层设置于所述壳体面向所述容纳空间的内壁上，所述第一绝缘层具有第一避让孔，所述负极耳或所述正极耳与所述壳体上对应所述第一避让孔的区域电连接。

7.根据权利要求1至3任一项所述的电池，其特征在于，所述外壳还包括第二绝缘层，所述第二绝缘层设置于所述盖体面向所述容纳空间的内壁上，所述第二绝缘层具有第二避让孔，所述正极耳或所述负极耳与所述盖体上对应所述第二避让孔的区域电连接。

8.根据权利要求1至3任一项所述的电池，其特征在于，所述壳体为一体成型结构，和/或，所述盖体为一体成型结构。

9.根据权利要求1至3任一项所述的电池，其特征在于，所述壳体上设置注液孔，所述外壳还包括封钉，所述封钉与所述壳体相连以密封所述注液孔；或者，所述盖体上设置注液孔，所述外壳还包括封钉，所述封钉与所述盖体相连以密封所述注液孔。

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