CN216850095U - 一种结构紧凑的电池组件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种结构紧凑的电池组件,其包括:外壳,设置有内腔体以及面板部,面板部可导电设置,面板部设置有朝外凸出的凸出部,凸出部设置有与内腔体连通的安装孔;密封圈,设置于安装孔并为绝缘体,密封圈设置有极柱孔;极柱,设置于极柱孔;电池内芯,设置于内腔体,电池内芯设置有第一极耳和第二极耳,第一极耳与极柱电性连接,第二极耳与面板部电性连接;保护电路板,设置于面板部,保护电路板与面板部平行设置并位于凸出部的旁侧,保护电路板设置有第一电极连接端和第二电极连接端,第一电极连接端和第二电极连接端分别与极柱和面板部电性连接。上述的电池组件,结构紧凑,具有能量密度较高,体积较小的优点。

Description

一种结构紧凑的电池组件
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域,特别涉及一种结构紧凑的电池组件。
背景技术
现有的壳体式的电池,通常包括外壳、卷芯、极柱以及密封圈,卷芯位于外壳内,极柱通过密封圈安装于外壳,卷芯的第一极耳和第二极耳分别与极柱和外壳电性连接,从而极柱和外壳分别形成电池的两极。为了实现电池的过充、过放、过流保护以及温度的管控,一些电池通常还配备有保护电路板从而形成电池组件。上述的电池组件,仍存在能量密度不高,体积较大的问题。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种结构紧凑的电池组件,具有能量密度较高,体积较小的优点。
根据本实用新型实施例的一种结构紧凑的电池组件,其包括:外壳,设置有内腔体以及面板部,所述面板部可导电设置,所述面板部设置有朝外凸出的凸出部,所述凸出部设置有与所述内腔体连通的安装孔;密封圈,设置于所述安装孔并为绝缘体,所述密封圈设置有极柱孔;极柱,设置于所述极柱孔;电池内芯,设置于所述内腔体,所述电池内芯设置有第一极耳和第二极耳,所述第一极耳与所述极柱电性连接,所述第二极耳与所述面板部电性连接;保护电路板,设置于所述面板部,所述保护电路板与所述面板部平行设置并位于所述凸出部的旁侧,所述保护电路板设置有第一电极连接端和第二电极连接端,所述第一电极连接端与所述极柱电性连接,所述第二电极连接端与所述面板部电性连接。
根据本实用新型实施例的一种结构紧凑的电池组件,至少具有如下有益效果:上述的电池组件,通过在面板部设置朝外凸出的凸出部来安装设置密封圈和极柱,密封圈和极柱可以往外避让电池内芯,外壳的内腔体的有效容积较大,从而可以填装入较多的活性物质,让能量密度最大化;另外,保护电路板设置于凸出部的旁侧并与面板部平行设置,从而能充分利用凸出部旁侧的空间来设置保护电路板,保证了电池组件具有较小的外尺寸。上述电池组件,具有结构紧凑,能量密度较高,体积较小的优点。
根据本实用新型的一些实施例,所述外壳包括主壳部,所述面板部与所述主壳部为分体式结构,所述主壳部设置有容置槽,所述电池内芯安装于所述容置槽,所述面板部封盖所述容置槽的槽口并与所述主壳部围合形成所述内腔体。
根据本实用新型的一些实施例,所述主壳部和所述面板部由厚度小于300微米的金属箔材构成。
根据本实用新型的一些实施例,所述面板部设置有与所述内腔体连通的注液孔以及封堵所述注液孔的封堵塞,所述封堵塞位于所述保护电路板的板体的旁侧。
根据本实用新型的一些实施例,所述极柱的内端面与所述面板部的内侧面设置在同一平面或相对于所述面板部的内侧面凹入设置;所述密封圈的内端面与所述面板部的内侧面设置在同一平面或相对于所述面板部的内侧面凹入设置;所述面板部设置有与所述内腔体连通的注液孔以及封堵所述注液孔的封堵塞,所述封堵塞的内端面与所述面板部的内侧面设置在同一平面或相对于所述面板部的内侧面凹入设置。
根据本实用新型的一些实施例,所述极柱的外周面设置有至少一个凹槽,所述密封圈设置有嵌入所述凹槽的嵌入部。
根据本实用新型的一些实施例,所述凸出部为与所述面板部一体成型的翻边,所述翻边围成所述安装孔;所述翻边设置有至少一个弯折台阶以使所述安装孔为阶梯孔,所述密封圈与所述阶梯孔形状适配。
根据本实用新型的一些实施例,所述凸出部为与所述面板部一体成型的翻边,所述翻边围成所述安装孔;所述翻边的末端设置有嵌入所述密封圈的折弯边。
根据本实用新型的一些实施例,所述保护电路板通过绝缘片贴装于所述面板部。
根据本实用新型的一些实施例,所述外壳设置有防爆炸装置。
本实用新型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,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本实用新型实施例的剖切示意图;
图2为图1所示结构的爆炸示意图;
图3为图1的A处放大示意图;
图4为本实用新型实施例的极柱铆接前的结构示意图;
图5为图1所示结构的局部示意图;
图6为本实用新型实施例的防爆炸装置的示意图。
附图标记:
外壳100,内腔体101,面板部110,凸出部111,安装孔102,注液孔103,主壳部120,容置槽121;
密封圈200,极柱孔201;
极柱300,凹槽310;
电池内芯400,第一极耳410,第二极耳420,顶部高温胶430,下部保护胶440,终止胶450;
保护电路板500,第一引线510,第二引线520;
封堵塞600;
绝缘片700;
防爆炸装置800。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右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。
在本实用新型的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
参照图1至图3的的电池组件,其包括电池部分和电子组件部分,电池部分包括外壳100、密封圈200、极柱300以及电池内芯400。电子组件部分包括用于对电池部分进行电路保护的保护电路板500。其中,外壳100设置有内腔体101以及面板部110,面板部110可导电设置,面板部110设置有朝外凸出的凸出部111,凸出部111设置有与内腔体101连通的安装孔102。可以理解的是,凸出部111朝外凸出是指凸出部111朝背离内腔体101的方向凸出。密封圈200设置于安装孔102并为绝缘体,密封圈200设置有极柱孔201。极柱300设置于极柱孔201。电池内芯400设置于内腔体101,电池内芯400设置有第一极耳410和第二极耳420,第一极耳410与极柱300电性连接,第二极耳420与面板部110电性连接。保护电路板500设置于面板部110,保护电路板500与面板部110平行设置并位于凸出部111的旁侧,保护电路板500设置有第一电极连接端和第二电极连接端,第一电极连接端与极柱300电性连接,第二电极连接端与面板部110电性连接。
上述的电池组件,通过在面板部110设置朝外凸出的凸出部111来安装设置密封圈200和极柱300,密封圈200和极柱300可以往外避让电池内芯400,外壳100的内腔体101的有效容积较大,从而可以填装入较多的活性物质,让能量密度最大化;另外,保护电路板500设置于凸出部111的旁侧并与面板部110平行设置,从而能充分利用凸出部111旁侧的空间来设置保护电路板500,保证了电池组件具有较小的外尺寸。上述电池组件,具有结构紧凑,能量密度较高,体积较小的优点。
实施例中,极柱300具体可以是铆钉,其铆接于密封圈200。可以想象的是,极柱300也不限于铆钉的结构,例如可以是其他的金属柱结构,具体可以根据实际情况进行选择。
实施例中,电池内芯400可以由正极片、负极片、隔膜经过卷绕或叠片而成,金属带材制作的第一极耳410和第二极耳420可以通过电阻焊、超声焊、激光焊等方式对应焊接在正、负极片上,第一极耳410和第二极耳420可以通过电阻焊、超声焊、激光焊等方式焊接于极柱300和面板部110以形成电性连接。电池内芯400贴有顶部高温胶430和下部保护胶440以保护电池内芯400。采用卷芯结构时,电池内芯400还贴有终止胶450。
实施例中,保护电路板500的第一电极连接端和第二电极连接端用于接入电池的两极,以对接入的电池结构进行电路保护。保护电路板500具体通过从第一电极连接端和第二电极连接端所引出的第一引线510和第二引线520来与极柱300和面板部110电性连接。保护电路板500具体包括板体和设置于板体的电子元器件,板体上设置有导电线路以将电子元器件电连接形成特定功能电路。可以理解的是,保护电路板500与面板部110平行设置,具体是指保护电路板500的板体与面板部110平行。保护电路板500可以通过具体设置过流保护电路、过压保护电路、过热保护电路等类型的保护电路中的一种或两种以上来实现对电池的保护;在本领域中,实现对电池保护的保护电路板500有很多的实施方式,本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。在实施例中,保护电路板500通过绝缘片700贴装于面板部110,从而电池组件的结构更加紧凑。
实施例中,外壳100包括主壳部120,面板部110与主壳部120为分体式结构,主壳部120设置有容置槽121,电池内芯400安装于容置槽121,面板部110封盖容置槽121的槽口并与主壳部120围合形成内腔体101。面板部110与主壳部120为分体结构,方便制造生产。面板部110与主壳部120具体可以采用焊接方式连接在一起,焊接例如是激光焊接。具体的,主壳部120和面板部110具体由厚度小于300微米的金属箔材构成,从而体积较小,质量轻,也方便通过冲压成型工艺生产制造。
在实施例中,外壳100具体为方壳,可以想象的是,外壳100不限于方壳的形状,具体也可是圆柱壳、多边形壳等等。
实施例中,面板部110设置有与内腔体101连通的注液孔103以及封堵注液孔103的封堵塞600,封堵塞600位于保护电路板500的板体的旁侧。注液孔103可以用于往内腔体101注入电解液,封堵塞600可以封堵注液孔103,封堵塞600具体可以采用焊接的方式连接密封于面板部110,焊接的方式例如是激光焊接。将封堵塞600设置于保护电路板500的旁侧,可以形成避让,能让保护电路板500更充分地靠近面板部110,提升结构紧凑度。
实施例中,极柱300的内端面、密封圈200的内端面以及封堵塞600的内端面,三者与面板部110的内侧面设置在同一平面,结构较为规整,同时也确保了电池内部的空间最大化。可以理解的是,极柱300的内端面、密封圈200的内端面、封堵塞600的内端面以及面板部110的内侧面是指靠近内腔体101的面。可以想象的是,也可以使得极柱300的内端面、密封圈200的内端面以及封堵塞600的内端面,三者相对于面板部110的内侧面凹陷,也能保证电池内部的空间最大化。
参照图4和图5,实施例中,极柱300的外周面设置有凹槽310,密封圈200设置有嵌入凹槽310的嵌入部。上述的结构,可以增强极柱300和密封圈200之间的密封性以及结合强度。在实施例中,凹槽310具体为环形凹槽,可以想象的是,凹槽310也可以是其他形状的槽,例如是弧形切槽。实施例中,凹槽310具体设置的数量为两个,但也可以设置一个或者大于两个,具体可以根据实际情况进行设置。
参照图2和图5,凸出部111为与面板部110一体成型的翻边,翻边围成安装孔102。凸出部111由翻边形成,结构简单,易于通过冲压成型工艺制造。实施例中,翻边设置有弯折台阶以使安装孔102为阶梯孔,密封圈200与阶梯孔形状适配,从而能增强安装孔102和密封圈200的密封性以及结合强度,弯折台阶也能增强凸出部111的强度。可以想象的是,弯折台阶的数量可以根据实际情况进行配置,例如是一个、两个或大于两个。实施例中,翻边的末端设置有嵌入密封圈200的折弯边,从而与密封圈200的密封性以及结合强度更强。
实施例中,密封圈200的材质可以为PP、PTFE、PFA等等,密封圈200可以注塑成型后组装于安装孔102内,或二次注塑于安装孔102。
参照图6,实施例中,外壳100设置有防爆炸装置800,防爆炸装置800具体配置为刻线,刻线具体可通过模具成型、化学刻蚀、激光刻蚀等方法在外壳100上形成。当电池内部压力过大时,可以撑开刻线,对电池内部进行泄压,从而避免爆炸。可以想象的是,防爆炸装置800不限于采用刻线,例如还可以是防爆阀等防爆炸结构,本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。
本实用新型的电池组件,采用更薄的材料制成外壳,通过合理配置各个构件的位置,大大增加了电池内部的有效空间以及活性物质的装入量,从而明显提升电池的能量密度,能量密度相比于软包成品电池也有至少20%以上的提升,而且便于生产制造,密封可靠性高,安全性高,尤其适合应用于3C数码和智能穿戴领域。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明,但是本实用新型不限于上述实施例,在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种结构紧凑的电池组件,其特征在于,包括:
外壳(100),设置有内腔体(101)以及面板部(110),所述面板部(110)可导电设置,所述面板部(110)设置有朝外凸出的凸出部(111),所述凸出部(111)设置有与所述内腔体(101)连通的安装孔(102);
密封圈(200),设置于所述安装孔(102)并为绝缘体,所述密封圈(200)设置有极柱孔(201);
极柱(300),设置于所述极柱孔(201);
电池内芯(400),设置于所述内腔体(101),所述电池内芯(400)设置有第一极耳(410)和第二极耳(420),所述第一极耳(410)与所述极柱(300)电性连接,所述第二极耳(420)与所述面板部(110)电性连接;
保护电路板(500),设置于所述面板部(110),所述保护电路板(500)与所述面板部(110)平行设置并位于所述凸出部(111)的旁侧,所述保护电路板(500)设置有第一电极连接端和第二电极连接端,所述第一电极连接端与所述极柱(300)电性连接,所述第二电极连接端与所述面板部(110)电性连接。
2.根据权利要求1所述的结构紧凑的电池组件,其特征在于:所述外壳(100)包括主壳部(120),所述面板部(110)与所述主壳部(120)为分体式结构,所述主壳部(120)设置有容置槽(121),所述电池内芯(400)安装于所述容置槽(121),所述面板部(110)封盖所述容置槽(121)的槽口并与所述主壳部(120)围合形成所述内腔体(101)。
3.根据权利要求2所述的结构紧凑的电池组件,其特征在于:所述主壳部(120)和所述面板部(110)由厚度小于300微米的金属箔材构成。
4.根据权利要求1所述的结构紧凑的电池组件,其特征在于:所述面板部(110)设置有与所述内腔体(101)连通的注液孔(103)以及封堵所述注液孔(103)的封堵塞(600),所述封堵塞(600)位于所述保护电路板(500)的板体的旁侧。
5.根据权利要求1所述的结构紧凑的电池组件,其特征在于:所述极柱(300)的内端面与所述面板部(110)的内侧面设置在同一平面或相对于所述面板部(110)的内侧面凹入设置;所述密封圈(200)的内端面与所述面板部(110)的内侧面设置在同一平面或相对于所述面板部(110)的内侧面凹入设置;所述面板部(110)设置有与所述内腔体(101)连通的注液孔(103)以及封堵所述注液孔(103)的封堵塞(600),所述封堵塞(600)的内端面与所述面板部(110)的内侧面设置在同一平面或相对于所述面板部(110)的内侧面凹入设置。
6.根据权利要求1所述的结构紧凑的电池组件,其特征在于:所述极柱(300)的外周面设置有至少一个凹槽(310),所述密封圈(200)设置有嵌入所述凹槽(310)的嵌入部。
7.根据权利要求1所述的结构紧凑的电池组件,其特征在于:所述凸出部(111)为与所述面板部(110)一体成型的翻边,所述翻边围成所述安装孔(102);所述翻边设置有至少一个弯折台阶以使所述安装孔(102)为阶梯孔,所述密封圈(200)与所述阶梯孔形状适配。
8.根据权利要求1所述的结构紧凑的电池组件,其特征在于:所述凸出部(111)为与所述面板部(110)一体成型的翻边,所述翻边围成所述安装孔(102);所述翻边的末端设置有嵌入所述密封圈(200)的折弯边。
9.根据权利要求1所述的结构紧凑的电池组件,其特征在于:所述保护电路板(500)通过绝缘片(700)贴装于所述面板部(110)。
10.根据权利要求1所述的结构紧凑的电池组件,其特征在于:所述外壳(100)设置有防爆炸装置(800)。
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