CN216085104U - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

电池单体、电池及用电装置 Download PDF

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CN216085104U CN202122518190.4U CN202122518190U CN216085104U CN 216085104 U CN216085104 U CN 216085104U CN 202122518190 U CN202122518190 U CN 202122518190U CN 216085104 U CN216085104 U CN 216085104U
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吴观芳
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苏华圣
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Abstract

本申请提供了一种电池单体、电池及用电装置,电池单体包括电极组件、电极端子以及集流构件。电极端子沿第一方向设置于电极组件一侧;集流构件用于电连接电极组件以及电极端子,包括沿第一方向层叠设置的电极连接部、传导部以及端子连接部,传导部在第二方向上的两端分别通过第一弯折部和第二弯折部连接于电极连接部及端子连接部,第一方向与第二方向相交;其中,集流构件还包括支撑机构,支撑机构设置于电极连接部和/或端子连接部上且沿靠近传导部方向突出设置,以使电极连接部和/或端子连接部能够与传导部间隔设置。本申请实施例通过设置支撑机构,从而提高电极连接部与端子连接部的结构强度,避免流构件因强度不足而发生变形导致泄压阀堵塞。

Description

电池单体、电池及用电装置
技术领域
本申请涉及电池领域,尤其涉及一种电池单体、电池及用电装置。
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。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。电池在异常情况下,内部会产生高温气体,并且会出现高温气体无法及时释放的现象,容易产生一定危险。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供了一种电池单体,能够增强集流构件的强度,避免集流构件在高温气体的冲击下发生变形。
第一方面,本申请实施例提供了一种电池单体,包括电极组件、电极端子以及集流构件。
电极端子沿第一方向设置于电极组件一侧;
集流构件用于电连接电极组件以及电极端子,包括沿第一方向层叠设置的电极连接部、传导部以及端子连接部,传导部在第二方向上的两端分别通过第一弯折部和第二弯折部连接于电极连接部及端子连接部,第一方向与第二方向相交;
其中,集流构件还包括支撑机构,支撑机构设置于电极连接部和/或端子连接部上且沿靠近传导部方向突出设置,以使电极连接部和/或端子连接部能够与传导部间隔设置。
本申请实施例通过在电极连接部和/或端子连接部上设置支撑机构,从而提高电极连接部与端子连接部的结构强度,避免当集流构件受到高温气体冲击时,集流构件因强度不足而发生变形导致泄压阀堵塞。同时支撑机构还可以起到高度支撑作用,使得电极连接部和/或端子连接部能够与传导部间隔设置,高温气体能够从电极连接部与传导部之间的空隙或端子连接部与传导部之间的空隙排出,减小高温气体在第一方向上对集流构件的冲击,提高集流构件的可靠性。
在一些实施例中,支撑机构包括设置于电极连接部上的第一加强筋机构、设置于端子连接部上的第二加强筋机构以及设置于传导部上的第三加强筋机构,第三加强筋机构沿靠近电极连接部方向突出设置,且与第一加强筋机构错位分布。
本申请实施例通过在传导部上设置第三加强筋机构,从而增强传导部自身的结构强度。并且第一加强筋与第三加强筋沿相反方向突出设置并且两者错位分布,使得第一加强筋机构与第三加强筋机构能够起到共同支撑电极连接部与传导部间空隙的作用,从而进一步提高电极连接部与传导部间位置的稳定性。
在一些实施例中,第一加强筋机构包括沿第二方向延伸的第一子加强筋,第三加强筋机构包括沿第二方向延伸的第三子加强筋,第一子加强筋与第三子加强筋并排设置,以形成供气体通过的排气通道。
本申请实施例通过将第一子加强筋与第三子加强筋并排设置以形成沿特定方向延伸的排气通道,使得由于电极组件热失控所产生的高温气体能够通过排气通道沿预设路径移动离开电池单体内部,从而增强了电池单体内部的可靠性。
在一些实施例中,电极连接部具有沿第一方向贯穿自身的通孔,至少部分通孔设置于第一子加强筋与第三子加强筋之间,以与排气通道相连通。
本申请实施例在电极连接部上设置有通孔,通孔与排气通道相连通,除了用于传输电解液还可以起到排气作用,从而能够进一步增强电池单体的排气可靠性,避免集流构件受到高温气体发生形状变形,从而延长电池单体的使用寿命。
在一些实施例中,承压组件还包括连接于承压部背离辊筒一侧且沿第一方向延伸的第四连接部,以及设置在第四连接部上的抓持部,抓持部的延伸方向与第一方向相交。
本申请实施例通过在承压部背离辊筒的一侧设置有抓持部,相关人员能够通过手握抓持部来带动采样装置沿特定方向移动,并利用抓持部施加压力,使得辊筒在电池单体或电池模组表面具有相对稳定的压力,提高采样可靠性。
在一些实施例中,多个通孔沿第三方向并排设置,第一加强筋机构包括沿第三方向延伸的第二子加强筋,第三子加强筋沿第二方向位于通孔的一侧;其中,至少部分第一子加强筋沿第三方向位于相邻通孔之间。
本申请实施例设置有多个通孔,在提高电解液传输效率的同时,还能增强电池单体的排气可靠性。此外,本申请实施例在电极连接部上设置有第一子加强筋和第二子加强筋,通过第一子加强筋和第二子加强筋加强通孔周围的结构强度,避免电极连接部在高温气体冲击的作用下发生变形。
在一些实施例中,第一加强筋机构朝向传导部的表面抵接于传导部,第三加强筋机构朝向电极连接部的表面抵接于电极连接部。
本申请实施例中的第一加强筋机构与第三加强筋机构在第一方向上的突出高度相同,以使第一加强筋机构能抵接于传导部,第三加强筋机构能够抵接于电极连接部,这种设计使得第一加强筋机构和第三加强筋机构能够同时起到支撑作用,进一步增强电极连接部与传导部之间的结构稳定性。
在一些实施例中,电极端子设置于端盖上,端盖具有沿第一方向贯穿形成的注液孔,注液孔在端盖上的正投影位于电极连接部在端盖上的正投影内,且位于端子连接部在端盖上的正投影外。
本申请实施例将注液孔在端盖上的正投影位于电极连接部在端盖上正投影内,并位于端子连接部在端盖上的正投影外,以使电解液通过注液孔直接到达电极连接部,并通过电极连接部上的通孔或V型槽流向电极组件所在位置处,避免了电解液与端子连接部的接触。此外通孔还与排气通道相连通,排气通道同样还能起到电解液的输送通道,因此电解液能沿特定路径移动,提高了电解液的输送效率。
在一些实施例中,第一弯折部包括由边缘向内凹陷形成的第一缺口,第一缺口的缺口方向与第二方向之间具有第一预设夹角,以使传导部能够沿预设方向围绕电极连接部转动。
本申请实施例通过在第一弯折部上设置第一缺口,并使第一缺口的缺口方向与第二方向之间具有第一预设夹角,从而实现传导部相对电极连接部进行定向弯折,利于量产化生产,具有较强的实用性。
第二方面,本申请实施例提供了一种电池,包括箱体和前述任一实施方式中的电池单体,电池单体收容于箱体内。
第三方面,本申请实施例提供了一种用电装置,用电装置被配置为接收输送电池提供的电能。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,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他的附图。
图1为本申请实施例提供的的一种车辆的简易示意图;
图2是本申请实施例提供的一种电池的爆炸示意图;
图3是本申请实施例提供的一种电池模块的爆炸示意图;
图4是本申请实施例提供的一种电池单体的结构示意图;
图5是图4所示的电池单体在端盖打开后的内部结构示意图;
图6是图4所示的电池单体在另一视角的结构示意图;
图7是图6所示的电池单体在A-A处的剖面结构示意图;
图8是本申请实施例提供的一种电池单体中集流构件在使用状态下的结构示意图;
图9是本申请实施例提供的一种电池单体中集流构件在制造状态下的结构示意图;
图10是图7中区域Q的局部放大示意图;
图11是本申请实施例提供的一种电池单体中集流构件在制造状态下的又一视角的结构示意图;
图12是本申请实施例提供的又一种电池单体的结构示意图。
附图中:
电池100;控制器200;马达300;箱体400;电池模块500;
第一箱体部41;第二箱体部42;容纳空间43;
电池单体10;外壳11;电极组件12;集流构件13;
壳体111;端盖112;
电极连接部131;传导部132;端子连接部133;第一弯折部134;第二弯折部135;支撑机构136;
电极端子1121;注液孔1122;通孔1311;
第一缺口1341;第二缺口1351;
第一加强筋机构1361;第一子加强筋1361a;第二子加强筋1361b;第二加强筋机构1362;第三加强筋机构1363;第三子加强筋1363a;第四子加强筋1363b;排气通道1364;
第一方向X;第二方向Y;第三方向Z。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文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;本文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。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“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,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,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。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“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申请实施例和简化描述,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实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“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;也可以是机械连接,也可以是电连接;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或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。
在本申请实施例的描述中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,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,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正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集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的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集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的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。隔膜的材质可以为PP或PE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。
电池单体还包括外壳,外壳用于容纳电极组件和电解液。外壳包括壳体和连接于壳体的端盖,壳体和端盖形成容纳腔,以容纳电极组件和电解质。在一些实施例中,电池单体还包括集流构件,集流构件用于将电极组件电连接到端盖上的电极端子。
申请人发现,在相关技术中,泄压阀通常设置于端盖上,集流构件设置于电极组件和端盖之间并连接于电极组件和电极端子。当电极组件发生热失控时,壳体内部失控产生高温气体经过正极极耳或负极极耳到达集流构件位置处,现有的方案中由于集流构件自身强度交底且结构紧凑,因此集流构件容易在高温气体的冲击作用下上翘堵住泄压阀,导致壳体内部的高温气体无法及时释放,影响电池单体的后续使用。
基于申请人发现的上述问题,本申请提供了一种电池单体,通过在集流构件上设置支撑机构,使得电极连接部与端子连接部能够间隔预设距离设置,同时在一定程度上增强了集流构件的强度,避免集流构件受到冲击后发生上翘现象,增强电池单体的使用可靠性。
本申请实施例描述的技术方案适用于电池以及使用电池的用电装置,用电装置例如是手机、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,其中,航天器例如是飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等,电动玩具例如包括固定式或移动式的电动玩具,具体例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,电动工具例如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,具体例如,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。
本申请实施例描述的电池单体不仅仅局限适用于上述所描述的用电装置,但为描述简洁,下述实施例均以电动汽车为例进行说明。
请参阅图1,图1为本申请实施例提供的的一种车辆1000的简易示意图。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。车辆1000的内部可以设置电池100,具体例如,在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。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例如用来控制电池为马达300的供电。电池可以用于车辆1000的启动、导航等,当然,电池100也可以用于驱动车辆1000行驶,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动。
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸示意图。如图2所示,电池100包括箱体400和电池单体(图2未示出),电池单体容纳于箱体400内。
箱体400用于容纳电池单体,箱体400可以是多种结构。在一些实施例中,箱体400可以包括第一箱体部41和第二箱体部42,第一箱体部41与第二箱体部42相互盖合,第一箱体部41和第二箱体部42共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间43。第二箱体部42可以是一端开口的空心结构,第一箱体部41为板状结构,第一箱体部41盖合于第二箱体部42的开口侧,以形成具有容纳空间43的箱体400;第一箱体部41和第二箱体部42也均可以是一侧开口的空心结构,第一箱体部41的开口侧盖合于第二箱体部42的开口侧,以形成具有容纳空间43的箱体400。当然,第一箱体部41和第二箱体部42可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
为提高第一箱体部41与第二箱体部42连接后的密封性,第一箱体部41与第二箱体部42之间也可以设置密封件,比如,密封胶、密封圈等。
假设第一箱体部41盖合于第二箱体部42的顶部,第一箱体部41亦可称之为上箱盖,第二箱体部42亦可称之为下箱体。
在电池100中,电池单体可以是一个,也可以是多个。若电池单体为多个,多个电池单体之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体400内;当然,也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块500,多个电池模块500再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体400内。
图3为图2所示的电池模块的爆炸示意图。如图3所示,在一些实施例中,电池单体10为多个,多个电池单体10先串联或并联或混联组成电池模块500。多个电池模块500再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体内。
电池模组500中的多个电池单体10了通过汇流部件实现电连接,以实现电池模组500中的多个电池单体10的并联或串联或混联。
图4是本申请实施例提供的一种电池单体的结构示意图;图5为图4所示的电池单体在端盖打开后的结构示意图。请参阅图4和图5,本申请实施例的电池单体包括电极组件12和外壳11,电极组件12容纳于外壳11内。
外壳11还可用于容纳电解质,例如电解液。外壳11可以是多种结构形式,可选地,外壳11包括壳体111和端盖112,壳体111均为具有开口的中空结构体,端盖112该和与壳体111的开口处并形成密封连接,以上形成容纳电极组件12和电解质的密封空间。
壳体111可以是多种形状,比如,圆柱体,长方体等。壳体111的形状可根据电极组件12的具体形状来确定。比如电极组件12为圆柱体结构,则可选用为圆柱体壳体111;若电极组件12为长方体结构,则可选用长方体壳体111。当然,端盖112也可以是多种结构,比如端盖112为板状结构、一端开口的空心结构等。示例性地,在图4和图5中,壳体111为圆柱体结构,端盖112为板状结构,端盖112盖合于壳体111的开口处。
请参阅图6和图7,电极端子1121设置于端盖112上,并且沿第一方向X设置于电极组件12的一侧,第一方向X为电池单体的高度方向。集流构件13用于电连接电极组件12以及电极端子1121,包括沿第一方向X层叠设置的电极连接部131、传导部132以及端子连接部133。电极连接部131沿第一方向X位于传导部132靠近电极组件12的一侧,用于与电极组件12电连接,端子连接部133沿第一方向X位于传导部132靠近端盖112的一侧,用于与电极端子1121电连接。
请参阅图7至图9,传导部132在第二方向Y上的两端分别通过第一弯折部134和第二弯折部135连接于电极连接部131以及端子连接部133,第一方向X与第二方向Y相交。其中,第二方向Y平行于端盖112所在平面,可选地,第一方向X与第二方向Y垂直。
集流构件13自身包括两种状态,一种为集流构件13在加工完成后的制造状态,如图9所示。另一种状态为集流构件13应用于电池单体时的使用状态,如图8所示,集流构件13在由制造状态向使用状态转变的过程中,需要进行相应的弯折处理。
具体地说,集流构件13在制造状态时大体为板状结构,且具有较大的长度。此时集流构件13中的电极连接部131可以方便地连接到电极组件12,并且端子连接部133可以方便地连接到端盖112上的电极端子1121;集流构件13连接到电极组件12之后,再将传导部132相对电极连接部131翻转,第一弯折部134折弯变形,使得传导部132沿第一方向X层叠设置于电极连接部131背离电极组件12的一侧;最后将端盖112与端子连接部133相对传导部132同步翻转,第二弯折部135折弯变形,使得端子连接部133沿第一方向X层叠设置于传导部132背离电极连接部131的一侧,端盖112盖合在壳体111上。这种结构设计可以减小集流构件13相对于电池单体的占用的空间,便于端盖112与电极组件12之间的连接。
在本申请实施例中,集流构件13还包括支撑机构136,支撑机构136设置于电极连接部131和/或端子连接部133上且沿靠近传导部132方向突出设置,以使电极连接部131和/或端子连接部133能够与传导部132间隔设置。
支撑机构136可以设置于电极连接部131,也可以设置于端子连接部133上,用于增强电极连接部131和/或端子连接部133的结构强度。当支撑机构136设置于电极连接部131时,支撑机构136由电极连接部131靠近传导部132的一面沿第一方向X突出设置,并与传导部132的一面相抵接;当支撑机构136设置于端子连接部133时,支撑机构136由端子连接部133靠近传导部132的一面沿第一方向X突出设置,并与传导部132的另一面相抵接。
本申请实施例通过在电极连接部131和/或端子连接部133上设置支撑机构136,从而提高电极连接部131与端子连接部133的结构强度,避免当集流构件13受到高温气体冲击时,集流构件13因强度不足而发生变形导致泄压阀堵塞。同时支撑机构136还可以起到高度支撑作用,使得电极连接部131和/或端子连接部133能够与传导部132间隔设置,高温气体能够从电极连接部131与传导部132之间的空隙或端子连接部133与传导部132之间的空隙排出,减小高温气体在第一方向X上对集流构件13的冲击,提高集流构件13的可靠性。
请参阅图7和图8,在一些实施例中,支撑机构136包括设置于电极连接部131上的第一加强筋机构1361、设置于端子连接部133上的第二加强筋机构1362以及设置于传导部132上的第三加强筋机构1363,第三加强筋机构1363沿靠近电极连接部131方向突出设置,且与第一加强筋机构1361错位分布。
第三加强筋机构1363设置于传导部132上,并沿第一方向X朝靠近电极连接部131方向突出设置。本申请实施例通过将第一加强筋和第三加强筋错位设置,使得第一加强筋机构1361与第三加强筋机构1363能够共同支撑电极连接部131与传导部132之间的空隙,从而进一步提高电极连接部131与传导部132间位置的稳定性。其中,第一加强筋机构1361的延伸方向与第三加强筋机构1363的延伸方向可以相同也可以不同。第二加强筋机构1362设置于端子连接部133上,且沿靠近传导部132和电极连接部131方向突出设置,第二加强筋机构1362能够增强端子连接部133的结构强度,本申请实施例对第二加强筋机构1362的具体结构不作限定。
本申请实施例通过在传导部132上设置第三加强筋机构1363,从而增强传导部132自身的结构强度。并且第一加强筋与第三加强筋沿相反方向突出设置并且两者错位分布,使得第一加强筋机构1361与第三加强筋机构1363能够起到共同支撑电极连接部131与传导部132间空隙的作用,从而进一步提高电极连接部131与传导部132间位置的稳定性。
请参阅图8至图10,在一些实施例中,第一加强筋机构1361包括沿第二方向Y延伸的第一子加强筋1361a,第三加强筋机构1363包括沿第二方向Y延伸的第三子加强筋1363a,第一子加强筋1361a与第三子加强筋1363a并排设置,以形成供气体通过的排气通道1364。
第一子加强筋1361a由电极连接部131靠近传导部132的一面沿第一方向X突出设置,第三子加强筋1363a由传导部132靠近电极连接部131的一面沿第一方向X突出设置,第一子加强筋1361a与第三子加强筋1363a均沿第二方向Y延伸,且沿第三方向Z并排设置。可选地,如图8和图9所示,第二方向Y与第三方向Z均平行于电极连接部所在平面,且第二方向Y与第三方向Z垂直设置,第一子加强筋1361a位于电极连接部131的中央,第三子加强筋1363a设置有两个,分别沿第三方向Z对称设置于第一子加强筋1361a的两侧。
本申请实施例通过将第一子加强筋1361a与第三子加强筋1363a并排设置以形成沿特定方向延伸的排气通道1364,使得由于电极组件12热失控所产生的高温气体能够通过排气通道1364沿预设路径移动离开电池单体内部,从而增强了电池单体内部的可靠性。
请参阅图10和图11,在一些实施例中,电极连接部131具有沿第一方向X贯穿自身的通孔1311,至少部分通孔1311设置于第一子加强筋1361a与第三子加强筋1363a之间,以实现与排气通道1364相连通。
通孔1311设置于电极连接部131上,主要用于输送电解液。其中电解液可通过通孔1311进入至电极组件12中,也可以通过位于电极连接部131上的V型槽进入至电极组件12中。同时本申请实施例中的通孔1311也与排气通道1364相连通,电极组件12热失控所产生的高温气体能够通过排气通道1364进入通孔1311内,并通过通孔1311排出电池单体的内部。
本申请实施例在电极连接部131上设置有通孔1311,通孔1311与排气通道1364相连通,除了用于传输电解液还可以起到排气作用,从而能够进一步增强电池单体的排气可靠性,避免集流构件受到高温气体发生形状变形,从而延长电池单体的使用寿命。
在一些实施例中,多个通孔1311沿第三方向Z并排设置,第一加强筋机构1361包括沿第三方向Z延伸的第二子加强筋1361b,第三子加强筋1363a沿第二方向Y位于通孔1311的一侧。其中,至少部分第一子加强筋1361a沿第三方向Z相邻通孔1311之间。
通孔1311的数量为多个,其中部分通孔1311在第三方向Z上并排设置,通孔1311的设置能够增强电池单体的排气可靠性,但通孔1311的设置会降低电极连接部131中局部位置处的结构强度,因此本申请实施例除了在电极连接部131上设置有沿第二方向Y延伸的第一子加强筋1361a,还设置有沿第三方向Z延伸的第二子加强筋1361b,第一子加强筋1361a沿第三方向Z位于相邻通孔1311之间,第二子加强筋1361b沿第二方向Y位于通孔1311的一侧,第一子加强筋1361a与第二子加强筋1361b共同增强电极连接部131的结构强度,并起到共同支撑电极连接部131与传导部132之间空隙的作用。
可选地,如图11所示,两个通孔1311在第三方向Z上并排设置,此外电极连接部131的中央位置处还设置有一个通孔1311,该通孔1311与电极组件12的中心线位置对应设置,从而能够进一步提高电解液的输送效率,并且该通孔1311同样与排气通道1364相连通,能够进一步增强排气可靠性。可以理解的是,第一子加强筋1361a由两部分加强筋组成,两部分加强筋沿第二方向Y并排设置且通孔1311位于两部分加强筋之间。可选地,第三加强筋机构1363还包括第四子加强筋1363b,第四子加强筋1363b沿第二方向Y延伸且沿第三方向Z设置于传导部132中央,第四子加强筋1363b沿第二方向Y与第一子加强筋1361a并排设置。第一子加强筋1361a与第四子加强筋1363b能够起到增强集流构件中央处的结构强度,避免因中央处通孔1311的存在使得集流构件容易产生变形。
本申请实施例设置有多个通孔1311,在提高电解液传输效率的同时,还能增强电池单体的排气可靠性。此外,本申请实施例在电极连接部131上设置有第一子加强筋1361a和第二子加强筋1361b,通过第一子加强筋1361a和第二子加强筋1361b加强通孔1311周围的结构强度,避免电极连接部131在高温气体冲击的作用下发生变形。
在一些实例中,第一加强筋机构1361朝向传导部132的表面抵接于传导部132,第三加强筋机构1363朝向电极连接部131的表面抵接于电极连接部131。
请继续参阅图7和图8,第一加强筋机构1361与第三加强筋机构1363分别设置于电极连接部131与传导部132上,两者沿相反方向突出设置起到支撑电极连接部131和传导部132的作用,并且两者共同构成排气通道以供高温气体沿特定路径移动离开电池单体。并且本申请实施例中的第一加强筋机构1361与第三加强筋机构1363在第一方向X上的突出高度相同,以使第一加强筋机构1361能抵接于传导部132,第三加强筋机构1363能够抵接于电极连接部131,这种设计使得第一加强筋机构1361和第三加强筋机构1363能够同时起到支撑作用,进一步增强电极连接部131与传导部132之间的结构稳定性。
请参阅图7、图8以及图12,在一些实施例中,端盖112具有沿第一方向X贯穿形成的注液孔1122,注液孔1122在端盖112上的正投影位于电极连接部131在端盖112上的正投影内,且位于端子连接部133在端盖112上的正投影外。
注液孔1122设置于端盖112上,用于向电池单体内部输送电解液。在电池单体的成型过程中,电解液经由注液孔1122注入到电极组件12。当注液工序完成后,在端盖112上焊接密封片,以将注液孔1122密封。
电解液通过注液孔1122到达至集流构件13,并通过集流构件流向电极组件12。本申请实施例将注液孔1122在端盖112上的正投影位于电极连接部131在端盖112上正投影内,并位于端子连接部133在端盖112上的正投影外,以使电解液通过注液孔1122直接到达电极连接部131,并通过电极连接部131上的通孔1311或V型槽流向电极组件12所在位置处,避免了电解液与端子连接部133的接触。此外通孔1311还与排气通道相连通,排气通道同样还能起到电解液的输送通道,因此电解液能沿特定路径移动,提高了电解液的输送效率。
请参阅图11,在一些实施例中,第一弯折部134包括由边缘向内凹陷形成的第一缺口1341,第一缺口1341的缺口方向与第二方向Y之间具有第一预设夹角,以使传导部132能够沿预设方向围绕电极连接部131转动。
第一缺口1341沿第三方向Z设置于第一弯折部134的一侧或两侧,用于对传导部132的弯折起到定位导向作用。其中,第一缺口1341的缺口方向是指第一缺口1341中的缺口的大致朝向方向,第一缺口1341的缺口方向与第二方向Y之间具有第一预设夹角,第一预设夹角的大小根据传导部132与电极连接部131间的相对尺寸以及传导部132的具体弯折方向决定,本申请实施例对此不作限定。
可以理解的是,第二弯折部135同样包括由边缘向内凹陷形成的第二缺口1351,第二缺口1351的缺口方向与第二方向Y之间具有第二预设夹角,以使传导部132能够沿预设方向围绕端子连接部133转动。对于第二缺口1351设置方式可以参考第一缺口1341的结构设置,本申请实施例对此不再赘述。
本申请实施例通过在第一弯折部134上设置第一缺口1341,并使第一缺口1341的缺口方向与第二方向Y之间具有第一预设夹角,从而实现传导部132相对电极连接部131进行定向弯折,利于量产化生产,具有较强的实用性。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种电池单体,其特征在于,包括:
电极组件;
电极端子,沿第一方向设置于所述电极组件一侧;
集流构件,用于电连接所述电极组件以及所述电极端子,包括沿所述第一方向层叠设置的电极连接部、传导部以及端子连接部,所述传导部在第二方向上的两端分别通过第一弯折部和第二弯折部连接于所述电极连接部及所述端子连接部,所述第一方向与所述第二方向相交;
其中,所述集流构件还包括支撑机构,所述支撑机构设置于所述电极连接部和/或所述端子连接部上且沿靠近所述传导部方向突出设置,以使所述电极连接部和/或所述端子连接部能够与所述传导部间隔设置。
2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述支撑机构包括设置于所述电极连接部上的第一加强筋机构、设置于所述端子连接部上的第二加强筋机构以及设置于所述传导部上的第三加强筋机构,所述第三加强筋机构沿靠近所述电极连接部方向突出设置,且与所述第一加强筋机构错位分布。
3.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述第一加强筋机构包括沿第二方向延伸的第一子加强筋,所述第三加强筋机构包括沿所述第二方向延伸的第三子加强筋,所述第一子加强筋与所述第三子加强筋并排设置,以形成供气体通过的排气通道。
4.根据权利要求3所述的电池单体,其特征在于,所述电极连接部具有沿所述第一方向贯穿自身的通孔,至少部分所述通孔设置于所述第一子加强筋与所述第三子加强筋之间,以与所述排气通道相连通。
5.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,多个所述通孔沿第三方向并排设置,所述第一加强筋机构包括沿所述第三方向延伸的第二子加强筋,所述第三子加强筋沿所述第二方向位于所述通孔的一侧;
其中,至少部分所述第一子加强筋沿所述第三方向位于相邻所述通孔之间。
6.根据权利要求3所述的电池单体,其特征在于,所述第一加强筋机构朝向所述传导部的表面抵接于所述传导部,所述第三加强筋机构朝向所述电极连接部的表面抵接于所述电极连接部。
7.根据权利要求3所述的电池单体,其特征在于,还包括端盖,所述电极端子设置于所述端盖上,所述端盖具有沿所述第一方向贯穿形成的注液孔,所述注液孔在所述端盖上的正投影位于所述电极连接部在所述端盖上的正投影内,且位于所述端子连接部在所述端盖上的正投影外。
8.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述第一弯折部包括由边缘向内凹陷形成的第一缺口,所述第一缺口的缺口方向与所述第二方向之间具有第一预设夹角,以使所述传导部能够沿预设方向围绕所述电极连接部转动。
9.一种电池,其特征在于,包括箱体和如权利要求1-8中任一项所述的电池单体,所述电池单体收容于所述箱体内。
10.一种用电装置,其特征在于,所述用电装置被配置为接收所输送权利要求9所述的电池提供的电能。
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