CN217062440U - 电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及能源装置技术领域，具体提供一种电池，旨在解决现有电池封装时难以可靠焊接卷芯和极柱、电池过流能力不能得到保障且卷芯易受损的问题。本实用新型的电池将其壳体和极柱独立设置，并且在电池壳体的端部设置有允许极柱穿出的极柱口，以便允许电池封装人员先组装连接卷芯组件和极柱、再从电池壳体外部封装极柱口，将极柱和卷芯组件的组装空间转移至外部开阔区域，提升了操作焊针等组装工具连接卷芯组件和极柱时的便利性，避免卷芯组件和极柱的连接效果因组装空间受限而降低，保证了卷芯组件和极柱连接位置的良好过流性能。另外，本实用新型连接卷芯组件和极柱时可从卷芯组件外端操作，有效降低了连接卷芯组件和极柱时损伤卷芯的概率。

Description

电池

技术领域

本实用新型涉及能源装置技术领域，具体提供一种电池。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、功率性能好、循环寿命长等诸多优点，近年来在新能源汽车领域推广应用越来越广泛。锂离子电池目前采用的壳体结构设置方案为：电池壳体与电池的极柱设置成一体结构，电池壳体内部靠近极柱的位置设置有连接结构，电池的卷芯在装入电池壳体后，卷芯极耳端需要与电池壳体内部的连接结构焊接到一起，具体而言，通常采用电阻焊方式，从卷芯中心孔内伸入焊针将卷芯极耳和连接结构焊接。但由于卷芯中心孔的孔径尺寸较小(大多不超过5mm)，因此焊接时焊针在卷芯中心孔内的可操作空间极小，电池封装人员很难将卷芯极耳端和连接结构可靠焊接，所以极易导致卷芯极耳端和连接结构之间的焊印连接处过流能力明显不足，影响电池功率性能的发挥。另外，电阻焊焊接时还会产生飞溅的金属熔珠，易造成卷芯损伤或者短路。

相应地，本领域需要一种新的电池来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，即，解决现有电池封装时难以可靠焊接卷芯和极柱、电池的过流能力不能得到保障且卷芯易受损的问题。

本实用新型提供一种电池，所述电池包括卷芯组件、连接于所述卷芯组件端部的极柱和电池壳体，所述电池壳体包括能够容纳所述卷芯组件的筒体以及能够封闭所述筒体的筒口的封盖，所述筒体远离所述筒口的一端设置有极柱口，所述极柱通过所述极柱口伸出至外部，并且所述极柱与所述极柱口边缘密封连接。

在采用上述技术方案的情况下，本实用新型的电池壳体与电池极柱独立设置，并且筒状的电池壳体的筒底端设置有允许极柱穿出的极柱口，以便允许电池封装人员先组装卷芯组件和极柱、再从电池壳体外部封装极柱口，防止极柱和卷芯组件的连接操作空间被局限于卷芯中心孔内，将极柱和卷芯组件的组装空间转移至外部开阔区域，提升了操作焊针等组装工具连接卷芯组件和极柱时的便利性，避免卷芯组件和极柱的连接效果因连接操作空间受局限而降低，保证了卷芯组件和极柱连接位置的过流能力。另外，相较于从卷芯中心孔内完成连接操作的现有组装方式，本实用新型连接卷芯组件和极柱时的操作空间在卷芯组件的外端部，降低了组装卷芯组件和极柱时损伤卷芯的概率。

在上述电池的优选技术方案中，所述极柱根部朝向所述极柱口的一侧与所述极柱口的周向边缘通过激光焊接方式连接在一起。

在采用上述技术方案的情况下，上述电池壳体上设置的极柱口能够通过激光焊接至极柱根部的方式被紧密封闭，保证了极柱与极柱口边缘的电池壳体部位的稳固连接，使得极柱口位置的装配缝隙被良好封闭。

在上述电池的优选技术方案中，所述电池还包括密封构件，所述密封构件密封于所述极柱根部朝向所述极柱口的一侧与所述筒体远离所述筒口的一端之间，以便密封所述极柱口与所述极柱之间的装配缝隙。

在采用上述技术方案的情况下，本实用新型的卷芯组件根部靠近极柱口的一端与电池壳体内部之间还设置有密封构件，以便在卷芯组件被封装于电池壳体内、极柱与极柱口部位的壳体紧密连接时进一步密封极柱口位置的壳体缝隙，使得极柱口位置沿装配缝隙的延伸方向形成双层密封防线，便于电池壳体内形成能够容纳卷芯和电解液的密闭空间，有效防止电池漏液。

在上述电池的优选技术方案中，所述密封构件为密封圈，所述密封圈套设于所述极柱根部，并且所述密封圈能够在所述极柱与所述极柱口边缘相连时通过挤压变形方式密封所述极柱口与所述极柱之间的装配缝隙。

在采用上述技术方案的情况下，极柱口位置的装配缝隙在极柱与极柱口边缘紧密连接时即可直接被极柱根部与电池壳体之间的密封圈通过变形方式密封，通过一个连接操作实现双层密封效果，密封操作简单易实施。

在上述电池的优选技术方案中，所述密封构件为填充至所述极柱根部与所述筒体远离筒口的一端之间的密封胶层。

在采用上述技术方案的情况下，极柱口位置的装配缝隙还能够通过灌胶方式密封，在极柱与极柱口边缘的密封连接区域的内侧部增添胶封结构，使得极柱口位置的密封效果更加可靠。

在上述电池的优选技术方案中，所述封盖包括盖体以及设置于所述盖体靠近所述筒体的一侧的防爆片，所述盖体与所述筒体的筒口端密封连接。

在上述电池的优选技术方案中，所述盖体与所述防爆片一体设置。

在采用上述技术方案的情况下，盖体和防爆片的安装步骤合并，无需分别组装防爆片和盖体，简化了电池的整体封装流程，提升了电池的封装效率。

在上述电池的优选技术方案中，所述盖体通过焊接方式封闭连接于所述筒口端。

在上述电池的优选技术方案中，所述卷芯组件包括卷芯、与所述卷芯的正极端相连的正极极耳以及与所述正极极耳相连的正极集流片，所述极柱与所述正极集流片相连。

在上述电池的优选技术方案中，所述卷芯组件还包括与所述卷芯的负极端相连的负极极耳以及与所述负极极耳相连的负极集流片，所述负极极耳和所述正极极耳分别设置于所述卷芯的相对两端。

附图说明

下面结合附图来描述本实用新型的优选实施方式，附图为：

图1是本实用新型的电池的整体结构示意图；

图2是本实用新型的电池的卷芯组件的结构示意图。

附图中：

1、卷芯组件；11、卷芯；12、正极集流片；13、负极集流片；2、极柱；3、电池壳体；31、筒体；311、极柱口；32、封盖；4、密封构件。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“组装”、“相连”、“连接”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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

首先参阅图1和图2，图1是本实用新型的电池的整体结构示意图，图2是本实用新型的电池的卷芯组件的结构示意图。如图1和图2所示，本实用新型的电池包括卷芯组件1、连接于卷芯组件1端部的极柱2和电池壳体3。其中，卷芯组件1包括卷芯11、与卷芯11的正极端相连的正极极耳、与卷芯11的负极端相连的负极极耳、正极集流片12和负极集流片13，正极极耳和负极极耳分别设置于卷芯11两端，正极集流片12通过焊接等连接方式连接至正极极耳，负极集流片13通过焊接等连接方式连接至负极极耳，以便将正负极电流汇集输送。极柱2根部(即极柱2靠近卷芯组件1、被封装于电池壳体3内部的一端)设置有金属片，该金属片通过焊接方式连接至正极集流片12上，以便使极柱2与卷芯组件1可靠连接。电池壳体3包括两部分，其中一部分为能够容纳卷芯组件1和筒体31，筒体31的一端设置有筒底，另一端开设有筒口，其中的另一部分为能够封闭筒口的封盖32，以便筒体31的筒口被封盖32封闭后能够使筒体31内部形成封闭空腔，进而将卷芯组件1和电解液可靠封装于电池壳体3内，并且，筒体31的筒底端开设有极柱口311，该极柱口311将筒体31内部空间与外部连通，极柱口311的形状与极柱2的横截面(垂直于极柱2的延伸方向的截面)形状相适配。

基于上述电池结构，本实用新型的电池的整体封装方式为：

首先，将卷芯11的正极集流片12和极柱2端部的金属片焊接在一起，实现卷芯组件1和极柱2的可靠过流连接；

其次，将被组装成一体的卷芯组件1和极柱2组装至筒体31内部，在两者组装好的情形下，卷芯组件1完全容纳于筒体31内，并且极柱2通过极柱口311向外伸出；

然后，将极柱2根部与极柱口311的周向边缘焊接在一起，以便沿极柱2周向封闭极柱口311，使极柱口311与极柱2之间的装配缝隙被可靠封堵，同时，通过极柱2与筒体31之间的连接配合限制卷芯组件1在筒体31内转动或轴向窜动；

最后，将封盖32封闭于筒体31的筒口位置，时封盖32与筒体31的筒口端密封连接，从而使筒体31两端均被封闭、电池壳体3内形成能够可靠容纳卷芯组件1和电解液的封闭空腔。

在上述实施方式中，无论是正负极极耳与正负极集流片13的连接方式，还是极耳端部的金属片与正极集流片12之间的连接方式，又或者是封盖32与筒体31的封闭连接方式，均优选采用激光焊接方式，以便使电池的内部各处结构被可靠焊接，保证电池的良好过流效果，并且保证电池壳体3的良好封装效果。

需要说明的是，虽然上述电池是结合正极和负极分别设置卷芯11上下两端、极柱2布置于电池正极的布置形式来描述，但这并不是限定的，实际上，在不影响电池正常充放电的情形下，电池的正负电机还可以以绝缘隔离方式设置于卷芯11的同一侧(即正极极耳和负极极耳设置于卷芯11的同一端)，或者极柱2除连接于电池的正极、作为电池的正极极柱2外，也可以作为电池的负极极柱2、设置于电池的负极。

另外，上述筒体31的形状不是限定的，该筒体31既可以为适配于圆柱电池的圆筒形状，也可以为适配于方形电池的棱柱结构，相应地，封盖32可以设置成与筒体31的具体形状相适配的圆形盖件或方形盖件。当然，在不影响筒口的封闭效果的情形下，封盖32还可以被设置成能够覆盖封闭筒口的任意形状。

进一步地，本实用新型的电池还包括密封构件4，密封构件4密封于极柱2根部与筒体31远离筒口的一端之间，以便密封极柱口311与极柱2之间的装配缝隙，使得极柱口311处的装配缝隙能够在极柱2与极柱口311边缘的焊接位置附近另外增设一道密封防线，深度优化该装配缝隙位置的封闭效果。

作为一种优选示例，上述密封构件4为密封圈，该密封圈套设于极柱2根部并且位于极柱2根部的金属片朝向极柱口311的一侧。该密封圈可以被预先套设于极柱2根部位置，以便在极柱2与极柱口311边缘被相连在一起时，密封圈被挤压于极柱2根部的金属片与筒底内侧之间，从而通过在靠近极柱口311边缘的区域围绕极柱2被挤压变形的方式二次密封极柱口311与极柱2之间的装配缝隙。

可替代地，上述密封构件4还可以为填充至极柱2根部的金属片与筒底之间的密封胶层，在焊接极柱2与极柱口311边缘之前，可以先在极柱口311边缘的内侧部与金属片之间围绕极柱2灌注密封胶，然后再实施极柱2根部与极柱口311边缘的焊接操作，以便在极柱2与极柱口311的装配缝隙内形成双层密封防线。

针对上述任一种实施方式，优选地，本实用新型的封盖32优选包括盖体以及设置于盖体靠近筒体31的一侧的防爆片，盖体与筒体31的筒口端通过激光焊接方式密封连接，以便在封装筒口的同时在电池的负极端布置防爆结构，提升电池的安全性能。

进一步地，上述盖体与上述防爆片一体设置，使得整个封盖32被设置成一个具备防爆功能的、无需组装的盖件结构，使得盖件和筒体31的连接步骤与防爆片和电池壳体3内的组装步骤合并成一个装配操作步骤，提升了电池的整体封装效率。

综上所述，本实用新型的电池通过独立设置极柱2和电池壳体3的方式允许电池封装人员在卷芯的外侧端部自由实施极柱2和卷芯组件1之间的焊接操作，克服了传统组装方式中卷芯中心孔对焊接空间的限制，保证了极柱2和卷芯组件1的焊接可靠性，使得卷芯组件1和极柱2之间的过流能力具有良好保障，同时降低了卷芯组件1在电池封装过程中的损伤概率。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，所述电池包括卷芯组件、连接于所述卷芯组件端部的极柱和电池壳体，

所述电池壳体包括能够容纳所述卷芯组件的筒体以及能够封闭所述筒体的筒口的封盖，所述筒体远离所述筒口的一端设置有极柱口，所述极柱通过所述极柱口伸出至外部，并且所述极柱与所述极柱口边缘密封连接。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述极柱根部朝向所述极柱口的一侧与所述极柱口的周向边缘通过激光焊接方式连接在一起。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池还包括密封构件，所述密封构件密封于所述极柱根部朝向所述极柱口的一侧与所述筒体远离所述筒口的一端之间，以便密封所述极柱口与所述极柱之间的装配缝隙。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述密封构件为密封圈，所述密封圈套设于所述极柱根部，并且所述密封圈能够在所述极柱与所述极柱口边缘相连时通过挤压变形方式密封所述极柱口与所述极柱之间的装配缝隙。

5.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述密封构件为填充至所述极柱根部与所述筒体远离筒口的一端之间的密封胶层。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述封盖包括盖体以及设置于所述盖体靠近所述筒体的一侧的防爆片，所述盖体与所述筒体的筒口端密封连接。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述盖体与所述防爆片一体设置。

8.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述盖体通过焊接方式封闭连接于所述筒口端。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电池，其特征在于，所述卷芯组件包括卷芯、与所述卷芯的正极端相连的正极极耳以及与所述正极极耳相连的正极集流片，所述极柱与所述正极集流片相连。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述卷芯组件还包括与所述卷芯的负极端相连的负极极耳以及与所述负极极耳相连的负极集流片，所述负极极耳和所述正极极耳分别设置于所述卷芯的相对两端。

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