CN217934148U - 电池 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电池技术领域，具体是关于一种电池，所述电池包括：外壳、电芯和极柱组件，所述电芯设置于所述外壳内；所述极柱组件设置于所述外壳，所述极柱组件包括本体和固定部，所述外壳设置有通孔，所述本体至少部分穿过所述通孔，所述固定部设于所述本体靠近所述电芯的一端，并且所述固定部靠近所述本体的一端和所述本体形成凹槽，所述固定部远离所述本体的一端沿所述本体的径向外翻，以形成连接所述外壳的翻边，所述翻边和所述外壳连接的表面至少部分为平面。实现了极柱组件和外壳及电芯的独立连接，提升了电芯连接的稳定性。

Description

电池

技术领域

本公开涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池。

背景技术

在电动车辆等用电设备中通常通过电池包供电，电池包中设置有多个电池。电池上通常设置有用于传输电源信号的极柱，极柱往往和电池壳体连接，目前极柱和电池壳体的连接稳定性较差。

发明内容

本公开的目的在于提供一种电池，进而至少一定程度上提高电池中极柱的连接稳定。

本公开提供一种电池，所述电池包括：

外壳；

电芯，所述电芯设置于所述外壳内；

极柱组件，所述极柱组件设置于所述外壳，所述极柱组件包括本体和固定部，所述外壳设置有通孔，所述本体至少部分穿过所述通孔，所述固定部设于所述本体靠近所述电芯的一端，并且所述固定部靠近所述本体的一端和所述本体形成凹槽，所述固定部远离所述本体的一端沿所述本体的径向外翻，以形成连接所述外壳的翻边，所述翻边和所述外壳连接的表面至少部分为平面。

本公开实施例提供的一种电池，在电池中极柱组件包括本体和固定部，固定部和外壳连接，本体和电芯连接，实现了极柱组件和外壳及电芯的独立连接，避免了外壳和电芯相互影响而导致的极柱组件连接不稳定的问题，同时增大了极柱组件与电池之间的连接稳定性，提升了电芯连接的稳定性，并且固定部靠近本体的一端和本体形成凹槽，有利于固定部端部翻边的形成，并且实现了极柱的轻薄化。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

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，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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为本公开示例性实施例提供的一种电池的局部剖视图；

图2为本公开示例性实施例提供的一种极柱组件的示意图；

图3为本公开示例性实施例提供的一种极柱组件的剖视图；

图4为本公开示例性实施例提供的另一种电池的局部剖视图；

图5为本公开示例性实施例提供的一种集流件的示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本公开示例性实施例提供一种电池，如图1和图2所示，该电池包括：外壳10、电芯20和极柱组件30，电芯20设置于外壳10内；极柱组件30设置于外壳10，极柱组件30包括本体31和固定部33，外壳10设置有通孔，本体31至少部分穿过通孔，固定部33设于本体31靠近电芯20的一端，并且固定部33靠近本体31的一端和本体31形成凹槽301，固定部33远离本体31的一端沿本体的径向外翻，以形成连接所述外壳的翻边332，翻边332和外壳10连接的表面至少部分为平面。

本公开实施例提供的电池，在电池中极柱组件30包括本体31和固定部33，固定部33和外壳10连接，本体31和电芯20连接，实现了极柱组件30和外壳10及电芯20的独立连接，避免了连接时外壳10和电芯20相互影响而导致的极柱组件30连接不稳定的问题，同时增大了极柱组件30与电池之间的连接稳定性，提升了电芯20连接的稳定性，并且固定部33靠近本体31的一端和本体31形成凹槽301，有利于固定部33端部翻边332的形成，并且实现了极柱的轻薄化。

进一步的，本公开实施例提供的电池还可以包括集流件40和绝缘组件50，集流件40位于电芯20与极柱组件30之间，集流件40连接本体及电芯20。绝缘组件50设于极柱组件30和外壳10之间，以使得固定部33通过绝缘组件50与外壳10相连接。

通过集流件40连接电芯20和极柱组件30，解决了电芯20和极柱组件30直接连接时存在的连接困难的问题，提升了电芯20和极柱组件30电连接的便利性。通过绝缘组件50分隔外壳10和极柱组件30，实现了外壳10和极柱组件30的绝缘。

下面将对本公开实施例提供的电池的各部分进行详细说明：

外壳10用于形成电池的外轮廓，并且外壳10能够对电池内部的结构进行保护。外壳10上具有容纳腔，电芯20设于外壳10的容纳腔内，极柱组件30设于外壳10，并且极柱组件30中至少部分位于容纳腔内。

其中，外壳10可以包括壳主体12和盖板11，壳主体12的一端具有开口。盖板11和壳主体12连接，并且盖板11位于壳主体12的开口处，通过盖板11和壳主体12的连接，实现壳主体12端部的封闭。

示例的，本公开实施例提供的电池可以是圆柱电池。在此基础上，外壳10可以是空心圆柱或者近似空心圆柱结构。外壳10为薄壁结构，外壳10的薄壁在不同位置处厚度可以相同或者不同。盖板11为空心圆柱的一个底面的薄壁，壳主体12可以包括空心圆柱另一个底面的薄壁和空心圆柱侧面的薄壁。

在本公开实施例中，盖板11和壳主体12可以是一体式结构，比如，盖板11和壳主体12可以是通过冲压、机加工或者铸造等方式形成。或者盖板11和壳主体12可以是分体式结构，并且盖板11和壳主体12可以通过焊接、滚压或者胶连接等方式连接。

可选的，外壳还可以包括端板13，端板13和壳主体12连接，并且端板13位于壳主体12远离盖板11的一端。也即是，壳主体12的两端分别设置有开口，盖板11和端板13分别连接至壳主体12的两端。

在此基础上，壳主体12和端板13可以是一体式结构，比如，端板13和壳主体12可以是通过冲压、机加工或者铸造等方式形成。或者端板13和壳主体12可以是分体式结构，并且端板13和壳主体12可以通过焊接、滚压或者胶连接等方式连接。

值得注意的是，在本公开实施例中盖板11和端板13中，至少一个和壳主体12为分体式结构，以便于在装配时，能够将电芯20和集流件40等器件置入外壳10。比如，壳主体12和盖板11为一体式机构，壳主体12和端板13为分体式机构，装配时电芯20和集流件40等器件可以通过壳主体12上和端板13对应的开口进入壳主体12内，然后将端板13安装于壳主体12。或者壳主体12和盖板11为分体式结构，壳主体12和端板13为一体式结构，装配时电芯20和集流件40等器件可以通过壳主体12上和盖板11对应的开口进入壳主体12内，然后将盖板11安装于壳主体12。或者壳主体12和盖板11为分体式结构，壳主体12和端板13为分体式结构，装配时电芯20和集流件40等器件可以根据实际需要通过壳主体12一端的开口进入壳主体12内。

在盖板11上可以设置有安装通孔，极柱组件30穿设于该安装通孔，并且在该安装通孔处可以设置有密封件，该密封件对安装通孔和极柱组件30进行密封，避免电池内部的电解液从安装孔渗出。

在本公开实施例中外壳10的材料为金属材料，比如，外壳10的材料可以是钢、铝、铜或者银等。在外壳10中，盖板11、壳主体12和端板13的材料可以相同，或者盖板11、壳主体12和端板13的材料可以不同。盖板11、端板13和壳主体12的厚度可以相同，或者盖板11、端板13和壳主体12的材料可以不同。

电芯20设于外壳10内，电芯20是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一电极、分隔物以及第二电极。当第一电极为正电极时，第二电极为负电极。其中，第一电极和第二电极的极性可以互换。

电芯20和集流件40连接，集流件40和极柱组件30连接，实现了电芯20和极柱组件30的电连接。电芯20的形状可以和电池的形状匹配，比如，电池为圆柱电池时，电芯20也可以呈圆柱或者近似圆柱状结构。

电芯20可以包括电芯主体和极耳(图中未示出)，极耳凸出于电芯主体的端部，极耳用于和集流件40连接。示例的，电芯主体上可以设置有第一极耳和第二极耳，第一极耳设置于电芯主体的一端，第二极耳设于电芯主体的另一端。第一极耳可以是正极耳，第二极耳可以是负极耳，第一极耳设于电芯主体靠近极柱组件30的一端，第二极耳设于电芯主体远离极柱组件30的一端。第一极耳可以和集流件40焊接。

电芯主体可以包括第一极片、第二极片和隔膜，第一极耳设于第一极片，第二极耳设于第二极片，第一极片和第二极片通过隔膜隔离，形成电芯主体。

具体的，本公开实施例提供的电芯20可以是卷绕式电芯，通过对第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。

当然在实际应用中电芯20也可以是叠片式电芯，本公开实施例并不以此为限，电芯20具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片，从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。

在一可行的实施方式，靠近极柱组件30一端的极耳为正极耳，正极耳和极柱组件30连接，也即是极柱组件30为正极柱。电池的负极可以通外壳10实现，负极耳可以和电池的壳体电连接，以将金属材质的外壳10作为负极。

如图3所示，极柱组件30包括本体31和固定部33，固定部33连接于本体31靠近电芯20的一端，且本体31穿过外壳10上的通孔，固定部33靠近本体31的一端和本体31形成凹槽301，固定部33远离本体31的一端沿本体31的径向外翻，以形成连接所述外壳的翻边332，翻边332和外壳10连接的表面至少部分为平面.

比如，翻边332的底面平行于外壳10，翻边332的底面为翻边332远离电芯20的一面。凹槽301的底面和电芯20顶面的距离大于翻边332的底面和电芯20顶面的距离，凹槽301的底面为凹槽301靠近本体31的一面。

本体31至少部分凸出于盖板11远离电芯20的一侧，固定部33位于外壳10的容纳腔内。在极柱组件30朝向电芯20的一侧形成凹槽301，该凹槽一方面能够减轻极柱组件的重量，另一方面凹槽能够减小极柱组件20和集流件40焊接处的厚度，有利于极柱组件20和集流件40的焊接。

极柱组件30设于盖板11，并且固定部33和盖板11连接，固定部33上翻边332的表面至少部分和盖板11平行。当电池包括绝缘组件50时，固定部33通过绝缘组件50和盖板11连接。比如，固定部33可以和外壳10(盖板)铆接。

在本公开实施例中，固定部33是在极柱组件30安装在外壳10之后进行翻边而形成的。也即是，在装配之前固定部33可以是筒状结构，该筒状结构的直径小于外壳10上安装通孔的直径，在将极柱组件30安装于安装孔之后，通过冲压等方式将极柱组件30上的筒状结构挤压形成固定部33。

固定部33可以包括连接段331和翻边332，连接段331和本体31连接；翻边332和连接段331连接，并且翻边332位于连接段331远离本体31的一侧，翻边332连接外壳10。

其中，翻边332朝向电芯的一面可以和集流件40接触，能够增加极柱组件30和集流件40的接触面积，进而提升极柱组件30的过流能力。翻边332远离电芯的一面和绝缘组件50接触，并且翻边332和绝缘组件50铆接，翻边332和绝缘组件50的接触面积大，有利于提升翻边332和绝缘组件50的铆接强度。

连接段331从本体31延伸至翻边332，连接段331的直径可以沿第一方向逐渐递增，第一方向为电池轴线上沿本体31到翻边332的方向。连接段331的直径沿第一方向递增，形成喇叭状的过度段。沿第一方向连接段331的直径可以是线性递增或者非线性递增。

在本公开实施例中，连接段331的最大厚度小于翻边332的最大厚度。进一步的，连接段331的最大厚度小于翻边332的最小厚度。当连接段331的厚度均一，并且翻边332的厚度均一时，连接段331的厚度小于翻边332的厚度。由于连接段331在固定部33形成过程中需要弯折，将连接段331的厚度设置为小于翻边332的厚度，使得连接段331在弯折时易于弯折，有利于提升生产效率，以及提升良品率。翻边332的厚度大于连接段331的厚度，能够保证翻边332具有足够的强度，保证极柱组件30和绝缘组件50的铆接强度。

示例的，翻边332靠近连接段331的一端的厚度大于翻边332远离连接段331的一端的厚度。

本体31穿设于盖板11，并且本体31远离电芯20的一端设置有限位部311，限位部311凸出于盖板11远离电芯20的表面，绝缘组件50与盖板11位于固定部33和限位部311之间。

其中，限位部311卡于盖板11，限位部311的尺寸大于盖板11上安装通孔的尺寸，也即是，限位部311不能穿过安装通孔，实现在安装时对极柱组件30的定位。限位部311还用于连接电池外部器件，比如，限位部311可以连接汇流排。

示例的，盖板11上的安装通孔可以是圆孔，限位凸起和本体31形成阶梯状圆柱结构，限位凸起处的直径大于安装通孔的直径，本体31的直径小于安装孔的直径。

在本公开实施例中为了进一步的提升本体331和集流件40的连接便利性，可以在本体331远离电芯20的一侧设置凹陷部。该凹陷部可以和本体331靠近电芯20一侧的凹槽相对，进一步的减小本体331的厚度，便于通过激光焊的方式连接本体331和集流体40。

本体331两侧的凹陷部和凹槽可以部分重合或者完全重合。示例的，本体331上的凹陷部可以是圆柱状凹槽，凹陷部的圆心和凹槽的圆心重合，并且凹陷部的半径和凹槽的半径相同。本体331两侧的凹槽和凹陷部不连通，以形成焊接部。

在本公开实施例中，极柱组件30的材料为导体材料，比如，极柱组件30的材料可以是铝、铝合金、铜、不锈钢或者银等。极柱组件30的材料可以和外壳10的材料相同，或者极柱组件30的材料可以和外壳10的材料不同，本公开实施例对此不做具体限定。

如图4所示，绝缘组件50设置于极柱组件30和盖板11之间，以使得固定部33通过绝缘组件50与盖板11相连接。绝缘组件50用于使外壳10和极柱组件30之间绝缘。

如图5所示，集流件40电连接电芯20和极柱组件30，比如，集流件40可以分别和电芯20及极柱组件30焊接。集流件40上设置有凸起部410，凸起部410用于和本体31连接。示例的，集流件40包括第一连接区41和第二连接区42，第一连接区41中设置有凸起部410，凸起部410连接极柱组件30，第二连接区42用于连接电芯20的极耳。第二连接区42至少部分环绕第一连接区41。

第一连接区41的形状和极柱组件30的凹槽301的形状相匹配。比如，凹槽为圆柱状凹陷，则第一焊接区为圆形区域，第一连接区41的半径小于凹槽301的半径。

第二连接区42中可以设置有至少一个悬臂401，悬臂401用于和极耳连接。当电芯20中包括多个极耳时，第二连接区42中也可以设置有多个悬臂401，也即是悬臂401的数量可以和极耳的数量一致。

当然在实际应用中集流件40也可以是其他具有凸起部410的结构，上述集流件40的结构仅为示例性的实施方式，本公开实施例并不以此为限。

在本公开实施例中，极柱组件30为正极柱时，在电池中还需要设置负极端，为了保证电池的正极端和负极端位于电池的同侧，可以利用外壳10作为负极。此时，电芯20的负极耳需要和外壳10连接，为了连接负极耳和外壳10，本公开实施例提供的电池还可以包括转接件，转接件分别连接外壳10及电芯20。

本公开实施例提供的电池，在电池中极柱组件30包括本体31和固定部33，固定部33和外壳10连接，本体31和电芯20连接，实现了极柱组件30和外壳10及电芯20的独立连接，避免了连接时外壳10和电芯20相互影响而导致的极柱组件30连接不稳定的问题，同时增大了极柱组件30与电池之间的连接稳定性，提升了电芯20连接的稳定性，并且固定部33靠近本体31的一端和本体31形成凹槽301，有利于固定部33端部翻边332的形成，并且实现了极柱的轻薄化。

本公开实施例提供的电池可以应用于电动车辆，当电池用于电动车辆时，可以将多个电池集成电池包，电池包安装于电动车辆上，向电动车辆提供能源。

其中，电池包可以包括箱体和多个电池，多个电池布置于箱体中，箱体用于支撑及保护电池。在电池箱体中还可以设置有汇流排，汇流排可以和电池极柱组件连接，实现多个电池的串联或者并联。

在实际应用中，电池包可以安装于电动车辆的车架。电池包可以和车架固定连接。或者电池包可以是模块化电池包，模块化电池包能够可拆卸的连接于车辆主体，便于更换。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (12)

1.一种电池，其特征在于，所述电池包括：

外壳；

电芯，所述电芯设置于所述外壳内；

极柱组件，所述极柱组件设置于所述外壳，所述极柱组件包括本体和固定部，所述外壳设置有通孔，所述本体至少部分穿过所述通孔，所述固定部设于所述本体靠近所述电芯的一端，并且所述固定部靠近所述本体的一端和所述本体形成凹槽，所述固定部远离所述本体的一端沿所述本体的径向外翻，以形成连接所述外壳的翻边，所述翻边和所述外壳连接的表面至少部分为平面。

2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述翻边的底面平行于所述外壳，所述翻边的底面为所述翻边远离所述电芯的一面。

3.如权利要求2所述的电池，其特征在于，所述凹槽的底面和所述电芯顶面的距离大于所述翻边的底面和所述电芯顶面的距离，所述凹槽的底面为所述凹槽靠近所述本体的一面。

4.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述固定部包括远离本体的翻边和与所述本体相连接的连接段，所述翻边连接于所述连接段远离所述本体的一端，并且所述翻边固定于所述外壳，其中，所述翻边的最大厚度小于所述连接段的最大厚度。

5.如权利要求4所述的电池，其特征在于，所述翻边靠近所述连接段的一端的厚度大于所述翻边远离所述连接段的一端的厚度。

6.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述外壳包括：

壳主体，所述壳主体具有容纳腔，所述电芯收容于所述容纳腔；

盖板，所述盖板和所述壳主体连接，以封闭所述壳主体，所述极柱组件设于所述盖板，并且所述翻边和所述盖板连接，所述翻边朝向所述盖板的表面和所述盖板平行。

7.如权利要求6所述的电池，其特征在于，所述本体穿设于所述盖板，并且所述本体远离所述电芯的一端设置有限位部，所述限位部凸出于所述盖板远离所述电芯的表面，盖板与限位部之间设置有绝缘件。

8.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述固定部和所述外壳铆接连接。

9.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：

集流件，所述集流件位于所述电芯与所述极柱组件之间，且电连接所述电芯与所述极柱组件。

10.如权利要求9所述的电池，其特征在于，所述集流件上设置有凸起部，所述凸起部和所述凹槽的底面焊接。

11.如权利要求9所述的电池，其特征在于，所述固定部与所述集流件相接触。

12.如权利要求1-11任一所述的电池，其特征在于，所述电池为圆柱电池。

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