CN218448366U - 单体电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种单体电池，包括：壳体件；极柱组件，极柱组件包括极柱以及铜铝复合块，极柱为铜，铜铝复合块设置于壳体件的外侧，铜铝复合块背离壳体件的一侧设置有凹槽，极柱的一端穿过壳体件和铜铝复合块位于凹槽内；其中，极柱与铜铝复合块焊接，且极柱与铜铝复合块形成的焊缝至少部分位于凹槽内，以此保证极柱与铜铝复合块可靠连接，提高极柱与铜铝复合块的连接稳定性，而凹槽也可以用于容纳极柱与铜铝复合块形成的焊缝，避免焊缝占用铜铝复合块的顶部面积，以此保证铜铝复合块能够具有可靠面积与外部结构相连接，从而改善了单体电池的安全使用性能。

Description

单体电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种单体电池。

背景技术

相关技术中，电芯的极耳可以通过极柱作为电极引出端，而极柱可以由多个部分组成，由于各个部分连接方式的限定，容易出现极柱稳定性较差的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种单体电池，以改善单体电池的使用性能。

本实用新型提供了一种单体电池，包括：

壳体件；

极柱组件，极柱组件包括极柱以及铜铝复合块，极柱为铜，铜铝复合块设置于壳体件的外侧，铜铝复合块背离壳体件的一侧设置有凹槽，极柱的一端穿过壳体件和铜铝复合块位于凹槽内；

其中，极柱与铜铝复合块焊接，且极柱与铜铝复合块形成的焊缝至少部分位于凹槽内。

本实用新型实施例的单体电池包括壳体件和极柱组件，极柱组件设置于壳体件上，而极柱组件包括极柱以及铜铝复合块，通过将极柱的一端穿过壳体件和铜铝复合块位于铜铝复合块的凹槽内，且极柱与铜铝复合块焊接，以此保证极柱与铜铝复合块可靠连接，提高极柱与铜铝复合块的连接稳定性，而凹槽也可以用于容纳极柱与铜铝复合块形成的焊缝，避免焊缝占用铜铝复合块的顶部面积，以此保证铜铝复合块能够具有可靠面积与外部结构相连接，从而改善了单体电池的安全使用性能。

附图说明

为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种单体电池的结构示意图；

图2是根据一示例性实施方式示出的一种单体电池的第一个分解结构示意图；

图3是根据一示例性实施方式示出的一种单体电池的部分剖面结构示意图；

图4是根据一示例性实施方式示出的一种单体电池的部分分解结构示意图；

图5是根据一示例性实施方式示出的一种单体电池的部分剖面结构示意图；

图6是根据一示例性实施方式示出的一种单体电池的铜铝复合块的剖面结构示意图。

附图标记说明如下：

10、壳体件；11、第一壳体件；12、第二壳体件；13、穿设孔；20、极柱组件；21、极柱；211、限位部；212、凹陷；22、铜铝复合块；221、凹槽；2211、第一凹槽段；2212、第二凹槽段；222、通孔；2221、倒角；223、铝块；224、铜块；30、电芯；31、电芯主体；32、第一极耳；33、第二极耳；40、第一集流盘；50、第二集流盘；60、绝缘件。

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”。

本实用新型的一个实施例提供了一种单体电池，请参考图1至图6，单体电池包括：壳体件10；极柱组件20，极柱组件20包括极柱21以及铜铝复合块22，极柱21为铜，铜铝复合块22设置于壳体件10的外侧，铜铝复合块22背离壳体件10的一侧设置有凹槽221，极柱21的一端穿过壳体件10和铜铝复合块22位于凹槽221内；其中，极柱21与铜铝复合块22焊接，且极柱21与铜铝复合块22形成的焊缝至少部分位于凹槽221内。

本实用新型一个实施例的单体电池包括壳体件10和极柱组件20，极柱组件20设置于壳体件10上，而极柱组件20包括极柱21以及铜铝复合块22，通过将极柱21的一端穿过壳体件10和铜铝复合块22位于铜铝复合块22的凹槽221内，且极柱21与铜铝复合块22焊接，以此保证极柱21与铜铝复合块22可靠连接，提高极柱21与铜铝复合块22的连接稳定性，而凹槽221也可以用于容纳极柱21与铜铝复合块22形成的焊缝，避免焊缝占用铜铝复合块22的顶部面积，以此保证铜铝复合块22能够具有可靠面积与外部结构相连接，从而改善了单体电池的安全使用性能。

需要说明的是，极柱组件20用于与电芯的极耳相连接，壳体件10上设置有穿设孔13，极柱组件20的一部分可以位于壳体件10内，因此，极柱组件20需要穿过壳体件10，从而可以使得极柱组件20的一部分位于壳体件10的外侧，极柱组件20的另一部分位于壳体件10的内侧，以此使得极柱组件20作为单体电池的一个电极引出端使用。

而铜铝复合块22可以设置在壳体件10上，极柱21穿过壳体件10和铜铝复合块22而位于凹槽221内，从而可以使得极柱21和铜铝复合块22具有可靠的接触面积，且可以保证极柱21和铜铝复合块22具有较高的结合强度，极柱21和铜铝复合块22焊接后可以使得焊缝位于凹槽221内，以此避免焊缝占用铜铝复合块22的顶部空间，并且也可以避免焊缝增加铜铝复合块22的高度空间，一定称得上提高了单体电池的集成度，并且可以保证铜铝复合块22能够具有相对较大的面积与汇流排进行连接，以此保证铜铝复合块22与汇流排之间的过流能力。

铜铝复合块22和壳体件10之间绝缘设置，例如，铜铝复合块22和壳体件10之间可以设置有绝缘结构进行绝缘，绝缘结构可以是塑料、橡胶等结构，或者，绝缘结构也可以选用涂层，例如，氧化铝(Al₂O₃)、氧化锆(ZrO₂)等陶瓷材料形成的涂层。

在一个实施例中，结合图4和图6所示，凹槽221包括第一凹槽段2211和第二凹槽段2212，第一凹槽段2211的侧壁围成的面积小于第二凹槽段2212的侧壁围成的面积，和/或，第一凹槽段2211的深度大于第二凹槽段2212的深度；极柱21的一端位于第一凹槽段2211内，焊缝至少部分位于第二凹槽段2212内。第一凹槽段2211和第二凹槽段2212的设置可以保证极柱21可靠连接于第一凹槽段2211内，并且可以使得焊缝能够位于第二凹槽段2212，以此保证极柱21和铜铝复合块22的焊接质量，且保证极柱21和铜铝复合块22的连接强度。

第一凹槽段2211的侧壁围成的面积小于第二凹槽段2212的侧壁围成的面积，从而可以使得极柱21的一部分能够可靠设置于第一凹槽段2211内，以此保证极柱21的连接稳定性，且可以方便极柱21的一部分安装于第一凹槽段2211内。

第一凹槽段2211的深度大于第二凹槽段2212的深度，在保证极柱21的一部分能够具有足够的安装体积，保证极柱21的限位部211可以连接于铜铝复合块22上，在铜铝复合块22厚度一定的基础上，也可以避免第二凹槽段2212的深度过大而增加铜铝复合块22厚度的情况出现。

在一个实施例中，第二凹槽段2212的底壁与极柱21的顶端相平齐，从而来方便极柱21和铜铝复合块22进行焊接，并且可以使得极柱21和铜铝复合块22形成的焊缝位于第二凹槽段2212内。

第二凹槽段2212的底壁与极柱21的顶端相平齐，从而可以方便地实现极柱21和铜铝复合块22的焊接，避免极柱21和铜铝复合块22出现高度差而不方便极柱21和铜铝复合块22的焊接。

在一个实施例中，如图4和图5所示，铜铝复合块22上设置通孔222，极柱21的一端穿过通孔222位于凹槽221内；其中，通孔222的孔壁背离壳体件10的一端形成有倒角2221，即极柱21和倒角2221之间会形成有一定的间隙，因此可以降低极柱21向铜铝复合块22施加的作用力，避免铜铝复合块22发生过大变形，从而可以保证第二凹槽段2212的底壁与极柱21的顶端相平齐，以此方便后续极柱21和铜铝复合块22的焊接。

在一个实施例中，倒角2221为圆角，不仅可以实现对铜铝复合块22的保护，且可以避免倒角2221出现应力集中，以此提高铜铝复合块22的结构稳定性，进一步提升极柱组件20的结构强度。

在一个实施例中，如图4和图5所示，极柱21的一端形成有限位部211，限位部211位于凹槽221内，且与铜铝复合块22焊接，限位部211可以增加极柱21和铜铝复合块22的接触面积，从而来保证极柱21和铜铝复合块22具有可靠的接触能力，后续通过限位部211与铜铝复合块22焊接，可以保证极柱21和铜铝复合块22的连接强度，以此提高极柱21和铜铝复合块22之间的过流能力。

在一个实施例中，限位部211还与铜铝复合块22铆接，从而可以进一步提升极柱21和铜铝复合块22的连接强度。

通过使得极柱21与铜铝复合块22铆接，不仅可以提高极柱21与铜铝复合块22的连接强度，且可以使得极柱21与铜铝复合块22分别用于连接极耳和汇流排，以此保证极柱21与铜铝复合块22与极耳和汇流排的连接强度，从而来提高部件之间的过流能力。

在一个实施例中，如图4和图5所示，极柱21背离壳体件10的一端形成有凹陷212，限位部211形成凹陷212的至少部分，不仅可以方便极柱21铆接形成限位部211，且可以降低极柱21的重量，而凹陷212内也可以用于容纳限位部211与铜铝复合块22焊接形成的焊缝，以此提高极柱组件20的结构质量。

限位部211可以在将其安装于铜铝复合块22上之后，通过翻边铆接形成，或者，限位部211可以是在将其安装于铜铝复合块22上之前就形成的结构，此处不作限定。

在一个实施例中，限位部211形成凹陷212的一部分，凹陷212的底壁低于限位部211朝向壳体件10的底端，且高于壳体件10设置有铜铝复合块22的外表面，从而在极柱21铆接形成限位部211过程中，可以避免铆接过程中向穿设孔13施加大量径向力，避免造成壳体件10发生变形的问题，以此提高壳体件10的结构稳定性。

在一个实施例中，如图5所示，铜铝复合块22包括铝块223和铜块224，铝块223设置于壳体件10上，铜块224设置于铝块223内，铜块224形成有凹槽221的至少部分，极柱21的一端穿过铝块223和铜块224，以与铜块224焊接，从而可以使得极柱21和铜块224能够形成高质量的焊缝，保证极柱21和铜铝复合块22的连接稳定性。

铜铝复合块22包括铝块223和铜块224，而极柱21与铜块224进行焊接，由于极柱21与铜块224的材料均相同，因此极柱21与铜块224之间可以具有较高的焊接质量，从而来保证极柱21和铜铝复合块22的连接稳定性。

在一个实施例中，铜块224可以与铝块223铆接，而极柱21与铜块224焊接，从而可以使得极柱21和铜铝复合块22之间能够具有可靠的连接强度。

在一个实施例中，如图2所示，单体电池还包括电芯30，电芯30设置于壳体件10内，电芯30包括电芯主体31、第一极耳32以及第二极耳33，第一极耳32和第二极耳33由电芯主体31的同一侧延伸而出；其中，第一极耳32与极柱21相连接，第二极耳33与壳体件10相连接。第一极耳32以及第二极耳33由电芯主体31的同一侧延伸而出可以提高单体电池内部整体空间利用率，并且壳体件10可以作为单体电池的一个电极引出端，可以方便后续单体电池成组时的连接，并且壳体件10面积相对较大，可以保证单体电池成组时具有可靠的过流面积，以此保证单体电池整体充放电速率。第一极耳32和第二极耳33极性相反。第一极耳32和第二极耳33中的一个可以为正极极耳，另一个可以为负极极耳。

需要说明的是，第一极耳32与极柱21电连接，第二极耳33与壳体件10电连接，此时，极柱组件20和壳体件10可以作为单体电池的两个电极引出端，极柱组件20和壳体件10可以使得单体电池的两个电极引出端均位于单体电池的同一侧，以此方便单体电池后续的成组连接。或者，壳体件10可以包括第一壳体件11和第二壳体件12，第一壳体件11和第二壳体件12之间可以绝缘连接，而第一极耳32和第二极耳33可以分别与第一壳体件11和第二壳体件12电连接，第一壳体件11和第二壳体件12上下分布时，第一极耳32和第二极耳33可以由电芯主体31的相对两侧延伸而出，第一壳体件11和第二壳体件12左右分布时，第一极耳32和第二极耳33可以由电芯主体31的同一侧延伸而出。或者，单体电池还可以包括另一个极柱组件，第一极耳32和第二极耳33可以分别连接两个极柱组件，两个极柱组件可以连接于壳体件10的同一侧，第一极耳32和第二极耳33可以由电芯主体31的同一侧延伸而出，两个极柱组件可以连接于壳体件10的相对两侧，第一极耳32和第二极耳33可以由电芯主体31的相对两侧延伸而出。

在一个实施例中，如图4所示，单体电池还包括第一集流盘40和第二集流盘50，第一集流盘40和第二集流盘50可以分别连接第一极耳32和第二极耳33，从而可以使得第一极耳32和第二极耳33可以分别通过第一集流盘40和第二集流盘50与极柱21和壳体件10电连接。第一集流盘40和第二集流盘50之间绝缘设置，第一集流盘40和第二集流盘50之间可以通过绝缘件60绝缘设置。

第一集流盘40和第二集流盘50可以分别与第一极耳32和第二极耳33焊接，第一集流盘40和第二集流盘50可以分别与极柱21和壳体件10焊接。

第一集流盘40可以是导电材料制备而成，进一步的，第一集流盘40可以是金属材料制备而成的，第一集流盘40可以是铝、铜或者铝铜复合结构等等。

第二集流盘50可以是导电材料制备而成，进一步的，第二集流盘50可以是金属材料制备而成的，第二集流盘50可以是铝、铜或者铝铜复合结构等等。

绝缘件60可以是塑料结构，或者，绝缘件60可以是橡胶结构等等，此处不作限定。

在一个实施例中，壳体件10上设置有注液孔以及防爆阀，注液孔以及防爆阀可以位于壳体件10的同一侧，而极柱组件20和注液孔以及防爆阀位于壳体件10的相对两侧。

在一个实施例中，如图1和图2所示，壳体件10包括：第一壳体件11；第二壳体件12，第二壳体件12与第一壳体件11相连接，以密封电芯30。

第一壳体件11为盖板，第二壳体件12可以形成有容纳空间，而极柱组件20设置于第一壳体件11上，不仅方便极柱组件20和第一壳体件11的连接，且可以方便后续单体电池的组装。

在某些实施例中，第一壳体件11和第二壳体件12可以均形成有容纳空间。

第一壳体件11包括钢，第二壳体件12包括钢。或者，第一壳体件11包括铝，第二壳体件12包括铝。第一壳体件11可以包括复合金属材料，例如，第一壳体件11可以包括铜铝复合材料，第二壳体件12可以包括复合金属材料，例如，第二壳体件12可以包括铜铝复合材料。

第一壳体件11和第二壳体件12可以焊接，或者，第一壳体件11和第二壳体件12可以铆接。

需要明的是，单体电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一极片、分隔物以及第二极片。当第一极片为正极片时，第二极片为负极片。其中，第一极片和第二极片的极性可以互换。第一极片和第二极片涂布活性物质。

在一个实施例中，单体电池可以为方形单体电池，即单体电池可以为四棱柱型单体电池，四棱柱型单体电池主要是指外形为棱柱形状，但不严格限定棱柱每条边是否一定为严格意义的直线，边与边之间的拐角不一定为直角，可以为圆弧过渡。

单体电池可以为叠片式单体电池，不仅成组方便，且可以加工得到长度较长的单体电池。具体的，电芯为叠片式电芯，电芯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。

或者，单体电池可以为卷绕式单体电池，即将第一极片、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。

在一个实施例中，单体电池可以为圆柱单体电池。单体电池可以为卷绕式单体电池，即将第一极片、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。

本实用新型的一个实施例还提供了一种电池组，包括上述的单体电池。

本实用新型一个实施例的电池组包括单体电池，单体电池包括壳体件10和极柱组件20，极柱组件20设置于壳体件10上，而极柱组件20包括极柱21以及铜铝复合块22，通过将极柱21的一端穿过壳体件10和铜铝复合块22位于铜铝复合块22的凹槽221内，且极柱21与铜铝复合块22焊接，以此保证极柱21与铜铝复合块22可靠连接，提高极柱21与铜铝复合块22的连接稳定性，而凹槽221也可以用于容纳极柱21与铜铝复合块22形成的焊缝，避免焊缝占用铜铝复合块22的顶部面积，以此保证铜铝复合块22能够具有可靠面积与外部结构相连接，从而改善了电池组的安全使用性能。

在一个实施例中，电池组为电池模组或电池包。

电池模组包括多个单体电池，单体电池可以是方形单体电池，电池模组还可以包括端板和侧板，端板和侧板用于固定多个单体电池。单体电池可以是圆柱单体电池，电池模组还可以包括托架，单体电池可以固定于托架上。

电池包包括多个单体电池和箱体，箱体用于固定多个单体电池。

需要说明的是，电池包包括单体电池，单体电池可以为多个，多个单体电池设置于箱体内。其中，多个单体电池可以形成电池模组后安装于箱体内。或者，多个单体电池可以直接设置在箱体内，即无需对多个单体电池进行成组，利用箱体对多个单体电池进行固定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、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。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (11)

1.一种单体电池，其特征在于，包括：

壳体件；

极柱组件，所述极柱组件包括极柱以及铜铝复合块，所述极柱为铜，所述铜铝复合块设置于所述壳体件的外侧，所述铜铝复合块背离所述壳体件的一侧设置有凹槽，所述极柱的一端穿过所述壳体件和所述铜铝复合块位于所述凹槽内；

其中，所述极柱与所述铜铝复合块焊接，且所述极柱与所述铜铝复合块形成的焊缝至少部分位于所述凹槽内。

2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述凹槽包括第一凹槽段和第二凹槽段，所述第一凹槽段的侧壁围成的面积小于所述第二凹槽段的侧壁围成的面积，和/或，所述第一凹槽段的深度大于所述第二凹槽段的深度；

其中，所述极柱的一端位于所述第一凹槽段内，所述焊缝至少部分位于所述第二凹槽段内。

3.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，所述第二凹槽段的底壁与所述极柱的顶端相平齐。

4.根据权利要求3所述的单体电池，其特征在于，所述铜铝复合块上设置通孔，所述极柱的一端穿过所述通孔位于所述凹槽内；

其中，所述通孔的孔壁背离所述壳体件的一端形成有倒角。

5.根据权利要求4所述的单体电池，其特征在于，所述倒角为圆角。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的单体电池，其特征在于，所述极柱的一端形成有限位部，所述限位部位于所述凹槽内，且与所述铜铝复合块焊接。

7.根据权利要求6所述的单体电池，其特征在于，所述限位部还与所述铜铝复合块铆接。

8.根据权利要求6所述的单体电池，其特征在于，所述极柱背离所述壳体件的一端形成有凹陷，所述限位部形成所述凹陷的至少部分。

9.根据权利要求8所述的单体电池，其特征在于，所述限位部形成所述凹陷的一部分，所述凹陷的底壁低于所述限位部朝向所述壳体件的底端，且高于所述壳体件设置有所述铜铝复合块的外表面。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的单体电池，其特征在于，所述铜铝复合块包括铝块和铜块，所述铝块设置于所述壳体件上，所述铜块设置于所述铝块内，所述铜块形成有所述凹槽的至少部分，所述极柱的一端穿过所述铝块和所述铜块，以与所述铜块焊接。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的单体电池，其特征在于，所述单体电池为圆柱单体电池。

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