CN218070124U - 集流构件、端盖组件、电池、电池模组及用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种集流构件、端盖组件、电池、电池模组及用电设备，包括：极柱连接部，用于与极柱连接固定；极耳连接部，用于与极耳连接固定；以及转接部，转接部连接于极柱连接部和极耳连接部之间，且转接部的宽度由极柱连接部至极耳连接部的方向呈递减过渡变化。由于转接部的宽度设计为由极柱连接部至极耳连接部的方向呈递减过渡变化，可以实现转接部的宽度逐渐收窄，由此可大大减少电芯侧面空间的占用量，在满足机械强度要求的前提下，集流构件的用材减少，降低制造成本；转接部的侧边缘会对极耳避让以预留出足够大的翻折空间，翻折后的内侧极耳不容易直接接触到转接部的侧边缘，进而可消除转接部的侧边缘上的毛刺等划伤或割裂极耳的风险。

Description

集流构件、端盖组件、电池、电池模组及用电设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种集流构件、端盖组件、电池、电池模组及用电设备。

背景技术

近年来，新能源汽车行业得到了空前的发展机遇，而影响新能源汽车的使用性能、续航能力等指标的一个重要因素便是电池的使用性能与可靠性。电池的主要构件包括端盖、集流构件和电芯等，其中集流构件用于连接端盖和电芯的极耳，以实现电流传导。

现有的集流构件中，转接部一般采用等宽结构设计，会存在如下不足：首先，在满足强度要求的前提下，等宽结构的转接部会占用电芯内部侧边更多的空间，存在材料浪费，增加制造成本的缺点；其次，等宽结构的转接部的侧边缘高度过大，会对焊接翻折后的极耳产生拉扯损坏，且转接部的侧边缘上的毛刺等容易接触到内层极耳，进而产生划伤、割裂极耳的问题；最后，等宽结构的转接部还会对极耳向电芯的侧边缘方向压迫，造成极耳与集流构件的焊印位置在翻折后无法居中，进而造成受力不均，影响电芯安装稳定性。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种集流构件、端盖组件、电池、电池模组及用电设备，旨在解决现有技术制造成本高，极耳受伤损坏，受力不均导致结构稳定性差的问题。

一方面，本申请提供一种集流构件，其包括：

极柱连接部，用于与极柱连接固定；

极耳连接部，用于与极耳连接固定；以及

转接部，所述转接部连接于所述极柱连接部和所述极耳连接部之间，且所述转接部的宽度由所述极柱连接部至所述极耳连接部的方向呈递减过渡变化。

上述方案的集流构件中，由转接部分别与极柱连接部和极耳连接部组装构成，其中极柱连接部用于与极柱电性相连，极耳连接部用于与极耳电性相连，从而可实现电流由电芯向外部用电设备传输。由于转接部的宽度设计为由极柱连接部至极耳连接部的方向呈递减过渡变化，也即可以实现转接部的宽度逐渐收窄，由此可大大减少电芯侧面空间的占用量，在满足机械强度要求的前提下，集流构件的用材减少，利于降低制造成本；此外，正由于转接部的宽度呈逐渐收窄变化，转接部的侧边缘会对极耳避让以预留出足够大的翻折空间，更有利于极耳进行翻折加工，且翻折后的内侧极耳不容易直接接触到转接部的侧边缘，进而可消除转接部的侧边缘上的毛刺等划伤或割裂极耳的风险；此外，宽度收窄的转接部不会对极耳向电芯的侧边缘方向压迫，能够保证极耳与集流构件的焊印位置在翻折后处于居中，保证受力均匀，提高电芯安装结构稳定性和抗振动能力。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述转接部的宽度方向的任意一侧向内凹设形成有减宽凹部，所述减宽凹部用于使所述转接部的宽度呈递减过渡变化。

在其中一个实施例中，所述转接部的宽度方向的相对两侧均向内凹设形成有减宽凹部，所述减宽凹部用于使所述转接部的宽度呈递减过渡变化。

在其中一个实施例中，两个所述减宽凹部呈对称结构或非对称结构设置。

在其中一个实施例中，所述转接部包括相连接的宽度递减段和宽度一致段，所述极耳连接部包括过渡焊接部和极耳焊接部，所述过渡焊接部焊接设置于所述宽度一致段上且焊接位置居中；

所述极耳焊接部用于与电芯的极耳焊接，所述极耳焊接部翻折后处于所述电芯侧面的中部位置，且所述极耳焊接部与所述电芯的极耳的焊接位置居于所述电芯侧面的中部。

在其中一个实施例中，所述极耳连接部还包括弯折部，所述极耳焊接部通过所述弯折部与所述过渡焊接部垂直或近似垂直连接，所述极耳焊接部朝远离所述转接部的外侧方向延伸；

所述过渡焊接部的厚度与所述极耳焊接部的厚度保持一致。

在其中一个实施例中，所述转接部的内侧边缘部位设有用于保护电芯的极耳的第一保护结构和用于保护电芯的隔膜的第二保护结构。

在其中一个实施例中，所述转接部上设置有加强筋。

另一方面，本申请还提供一种端盖组件，其包括：

端盖本体，所述端盖本体上间隔设置有正极极柱和负极极柱；以及

如上所述的集流构件，所述集流构件设置为两个且分别为正极集流构件和负极集流构件，所述正极集流构件与所述正极极柱连接，所述负极集流构件与所述负极极柱连接。

此外，本申请还提供一种电池，其包括：

电芯，所述电芯包括正极极耳和负极极耳；

壳体，所述电芯装设于所述壳体内；以及

如上所述的端盖组件，所述端盖组件盖设于所述壳体的开口处，所述正极集流构件与所述正极极耳连接，所述负极集流构件与所述负极极耳连接。

此外，本申请还提供一种电池模组，其包括如上所述的电池。

此外，本申请还提供一种用电设备，其包括如上所述的电池模组。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本申请中一实施例的电池的结构示意图；

图2为图1中端盖组件的结构示意图；

图3为图2中正极集流构件的结构示意图。

附图标记说明：

100、电池；10、电芯；11、极耳；20、端盖组件；21、端盖本体；22、正极极柱；23、负极极柱；30、正极集流构件；31、极柱连接部；32、极耳连接部；321、过渡焊接部；322、极耳焊接部；323、弯折部；33、转接部；331、减宽凹部；332、宽度递减段；333、宽度一致段；334、第一保护结构；335、第二保护结构；40、负极集流构件；50、加强筋。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1和图2所示，为本申请实施提供一种电池100，其包括：端盖组件20、壳体(图中未示出)、电芯10和电解液。电芯10装设于壳体内，电芯10包括正极极耳和负极极耳；端盖组件20盖设于壳体的开口处，正极集流构件30与正极极耳连接，负极集流构件40与负极极耳连接。

端盖组件20包括：端盖本体21和集流构件。端盖本体21上间隔设置有正极极柱22和负极极柱23；集流构件设置为两个且分别为正极集流构件30和负极集流构件40，正极集流构件30与正极极柱22连接，负极集流构件40与负极极柱23连接。

其中，电芯10由正极极片、负极极片和隔膜组成。电池100主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极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正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂敷正极活性物质层的正极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正极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的正极集流体，未涂敷负极活性物质层的正极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(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。此外，电芯10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。

如图1和图2所示，正极集流构件30和负极集流构件40分别安装在端盖本体21的长度方向两端，两者之间围成安装空间。电芯10置于该安装空间内从而与端盖组件20组装紧凑。需要说明的是，端盖本体21的底面还安装有绝缘层，绝缘层避免电芯10与端盖本体21直接接触而发生短路问题。

请继续参阅图2和图3，为本申请一实施例展示的一种集流构件，其包括：极柱连接部31，用于与极柱连接固定；极耳连接部32，用于与极耳11连接固定；以及转接部33，转接部33连接于极柱连接部31和极耳连接部32之间，且转接部33的宽度由极柱连接部31至极耳连接部32的方向呈递减过渡变化。

需要说明的是，极柱连接部31、转接部33和极耳连接部32较佳为一体成型结构，以保证结构强度高，结构性能好。其中，极柱连接部31与极柱采用焊接方式固定，连接稳固可靠。转接部33与极柱连接部31一体折弯连接，且两者相互垂直或近似垂直，转接部33朝向端盖本体21的下方延伸设置。极耳连接部32与转接部33焊接固定，连接稳固可靠。

综上，实施本实施例技术方案将具有如下有益效果：上述方案的集流构件中，由转接部33分别与极柱连接部31和极耳连接部32组装构成，其中极柱连接部31用于与极柱电性相连，极耳连接部32用于与极耳11电性相连，从而可实现电流由电芯10向外部用电设备传输。由于转接部33的宽度设计为由极柱连接部31至极耳连接部32的方向呈递减过渡变化，也即可以实现转接部33的宽度逐渐收窄，由此可大大减少电芯侧面空间的占用量，在满足机械强度要求的前提下，集流构件的用材减少，利于降低制造成本；此外，正由于转接部33的宽度呈逐渐收窄变化，转接部33的侧边缘会对极耳11避让以预留出足够大的翻折空间，更有利于极耳11进行翻折加工，且翻折后的内侧极耳11不容易直接接触到转接部33的侧边缘，进而可消除转接部33的侧边缘上的毛刺等划伤或割裂极耳11的风险；此外，宽度收窄的转接部33不会对极耳11向电芯10的侧边缘方向压迫，能够保证极耳11与集流构件的焊印位置在翻折后处于居中，保证受力均匀，提高电芯10安装结构稳定性和抗振动能力。

请继续参阅图1至图3，在一些实施例中，转接部33的宽度方向的任意一侧向内凹设形成有减宽凹部331，减宽凹部331用于使转接部33的宽度呈递减过渡变化。因而减宽凹部331能够减小转接部33的宽度，以减少用材并降低制造成本。且减宽凹部331有利于极耳11翻折加工，且翻折后的内侧极耳11不容易直接接触到转接部33的侧边缘，进而可消除转接部33的侧边缘上的毛刺等划伤或割裂极耳11的风险；此外还能够保证极耳11与集流构件的焊印位置在翻折后处于居中，保证受力均匀，提高电芯10安装结构稳定性和抗振动能力。

可选地，减宽凹部331为内凹弧形缺口结构。具体减宽凹部331的弧度等参数可以根据实际需要进行选择，在此不作特别限定。当然了，其它实施例中减宽凹部331也可以是内凹方形缺口、内凹波纹型缺口等其中的任意一种。

在上述实施例的基础上，较佳地转接部33的宽度方向的相对两侧均向内凹设形成有减宽凹部331，减宽凹部331用于使转接部33的宽度呈递减过渡变化。如此可达到进一步减小转接部33宽度，减少占用电芯10侧面空间的目的。

进一步地，两个减宽凹部331呈对称结构或非对称结构设置。例如，本实施例中两个减宽凹部331为对称结构，不仅方便加工成型，而且有助于合理利用电池100的内部空间。

当然，两个减宽凹部331采用非对称结构设置，能够根据不同电池100空间条件或者电池100产品种类进行灵活设计，满足不同需求。

此外，在上述任一实施例的基础上，转接部33包括相连接的宽度递减段332和宽度一致段333，极耳连接部32包括过渡焊接部321和极耳焊接部322，过渡焊接部321焊接设置于宽度一致段333上且焊接位置居中。如此，能够保证转接部33与极耳连接部32连接更加均匀，进而可保证两者受力更加均匀，使电芯10的结构稳定性更佳。

极耳焊接部322用于与电芯10的极耳11焊接，极耳焊接部322翻折后处于电芯10侧面的中部位置，且极耳焊接部322与电芯10的极耳11的焊接位置居于电芯10侧面的中部。如此能够保证连接受力更加均匀，电芯10安装更加稳定，有利于加强集流构件与极耳11连接结构的抗振动能力。

在一些实施例中，极耳连接部32还包括弯折部323，极耳焊接部322通过弯折部323与过渡焊接部321垂直或近似垂直连接，极耳焊接部322朝远离转接部33的外侧方向延伸。弯折部323用于实现极耳焊接部322与过渡焊接部321折弯连接，使极耳焊接部322向转接部33的外侧伸出，从而便于与极耳11焊接。且本实施例中弯折部323为弧形过渡结构，能避免产生应力集中问题，防止发生极耳焊接部322与过渡焊接部321连接部位断裂失效。

较佳地，本申请中极耳连接部32为一体式、且厚度均等结构，也即过渡焊接部321的厚度与极耳焊接部322的厚度保持一致。这样有助于保证极耳连接部32结构强度和整体性好。

过渡焊接部321位于转接部33背离电芯10的外侧，避免与电芯10产生安装干涉。电芯10的极耳11焊接在极耳焊接部322的上方，且极耳11在翻折后绕过弯折部323。

请继续参阅图3，此外，在上述任一实施例的基础上，转接部33的内侧边缘部位设有用于保护电芯10的极耳11的第一保护结构334和用于保护电芯10的隔膜的第二保护结构335。其中，第一保护结构334具体为倒角或者圆角结构，使得极耳11即使与转接部33接触，也可以搭接在极耳11的第一保护结构334上，不会直接与转接部33的侧边缘上锋利的毛刺等结构接触，减小极耳11被划伤、割裂的风险。同理，第二保护结构335具体为倒角或者圆角结构，使得隔膜即使与转接部33接触，也可以搭接在极耳11的第二保护结构335上，不会直接与转接部33的侧边缘上锋利的毛刺等结构接触，避免隔膜被划伤、割裂的风险。

进一步地，转接部33上设置有加强筋50。加强筋50的设置能够提高转接部33的结构强度，提高转接部33挂载支撑电芯10的能力，保证电池100整体结构稳定性好。

综上之外，本申请还提供一种用电设备，其包括电池模组，电池模组包括如上任一实施例的电池100。

电池100可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等，本申请实施例对此并不限定。电池100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。按封装的方式不同，电池100一般分成三种：圆柱电池、方形电池和软包电池。

本申请的实施例所提到的电池模组是指包括一个或多个电池100以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。电池模组一般包括用于封装一个或多个电池100的箱体，箱体可以避免液体或其他异物影响电池100的充电或放电。

用电设备可以为多种形式，例如，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，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等，电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，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，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。

以上所述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。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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；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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (12)

1.一种集流构件，其特征在于，包括：

极柱连接部，用于与极柱连接固定；

极耳连接部，用于与极耳连接固定；以及

转接部，所述转接部连接于所述极柱连接部和所述极耳连接部之间，且所述转接部的宽度由所述极柱连接部至所述极耳连接部的方向呈递减过渡变化。

2.根据权利要求1所述的集流构件，其特征在于，所述转接部的宽度方向的任意一侧向内凹设形成有减宽凹部，所述减宽凹部用于使所述转接部的宽度呈递减过渡变化。

3.根据权利要求1所述的集流构件，其特征在于，所述转接部的宽度方向的相对两侧均向内凹设形成有减宽凹部，所述减宽凹部用于使所述转接部的宽度呈递减过渡变化。

4.根据权利要求3所述的集流构件，其特征在于，两个所述减宽凹部呈对称结构或非对称结构设置。

5.根据权利要求1所述的集流构件，其特征在于，所述转接部包括相连接的宽度递减段和宽度一致段，所述极耳连接部包括过渡焊接部和极耳焊接部，所述过渡焊接部焊接设置于所述宽度一致段上且焊接位置居中；

所述极耳焊接部用于与电芯的极耳焊接，所述极耳焊接部翻折后处于所述电芯侧面的中部位置，且所述极耳焊接部与所述电芯的极耳的焊接位置居于所述电芯侧面的中部。

6.根据权利要求5所述的集流构件，其特征在于，所述极耳连接部还包括弯折部，所述极耳焊接部通过所述弯折部与所述过渡焊接部垂直或近似垂直连接，所述极耳焊接部朝远离所述转接部的外侧方向延伸；

所述过渡焊接部的厚度与所述极耳焊接部的厚度保持一致。

7.根据权利要求1所述的集流构件，其特征在于，所述转接部的内侧边缘部位设有用于保护电芯的极耳的第一保护结构和用于保护电芯的隔膜的第二保护结构。

8.根据权利要求1所述的集流构件，其特征在于，所述转接部上设置有加强筋。

9.一种端盖组件，其特征在于，包括：

端盖本体，所述端盖本体上间隔设置有正极极柱和负极极柱；以及

如权利要求1至8任一项所述的集流构件，所述集流构件设置为两个且分别为正极集流构件和负极集流构件，所述正极集流构件与所述正极极柱连接，所述负极集流构件与所述负极极柱连接。

10.一种电池，其特征在于，包括：

电芯，所述电芯包括正极极耳和负极极耳；

壳体，所述电芯装设于所述壳体内；以及

如权利要求9所述的端盖组件，所述端盖组件盖设于所述壳体的开口处，所述正极集流构件与所述正极极耳连接，所述负极集流构件与所述负极极耳连接。

11.一种电池模组，其特征在于，包括如权利要求10所述的电池。

12.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求11所述的电池模组。

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