CN218498319U - 电池单体、电池及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电池单体、电池及用电设备,包括端盖组件、极耳支架及固定件,极耳支架设于端盖组件面向电池单体内部的一侧,固定件用于将极耳支架固定于端盖组件。如此,本申请提供的电池单体,将极耳支架固定于电池单体的端盖组件上,通过端盖组件拉住极耳支架提供的固定作用,可以使得极耳支架在电池倒置或者电池受力的状态下依旧保持在初始装配位置稳定,避免极耳支架在电池内部产生松动或者位置移动,进而使得极耳支架起到极耳整形及支撑的作用,从而改善电池安全性能和循环使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别是涉及电池单体、电池及用电设备。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
二次电池中包括具有极耳的正负极片,在生产加工过程中,为了节省二次电池内的安装空间,以及便于二次电池的组装,通常会对极耳进行弯折,并通过极耳支架卡住极耳的弯折部,以便于极耳整形或者支撑极耳。
然而,极耳支架在电池内部的位置不稳定,当电池倒置或者电池受力产生振动时,极耳支架容易产生位移,影响对极耳弯折部的整形或者支撑效果,进而导致电池的安全性能和循环使用寿命受到影响。
实用新型内容
基于此,有必要提供一种电池单体、电池及用电设备,有效提高极耳支架的稳定性,避免极耳支架在电池内部产生松动或者位置移动。
第一方面,本申请提供了一种电池单体,包括壳体、端盖组件、电极组件、极耳支架以及固定件,端盖组件封闭壳体的开口,极耳支架设置在端盖组件面向电极组件的一侧,极耳绕着极耳支架弯折,固定件用于将极耳支架固定于端盖组件。
如此,本申请提供的电池单体,将极耳支架固定于电池单体的端盖组件上,通过端盖组件拉住极耳支提供的固定作用,可以使得极耳支架在电池倒置或者电池受力的状态下依旧保持在初始装配位置稳定设置,避免极耳支架在电池内部产生松动或者位置移动,进而使得极耳支架起到极耳整形及支撑的作用,从而改善电池安全性能和循环使用寿命。
在一些实施例中,端盖组件包括端盖及转接部件,端盖上具有与极耳电连接的电极端子,转接部件设于端盖与极耳支架之间且用于电转接电极端子与极耳,固定件用于将极耳支架固定于端盖上。
通过设置转接部件,提高了电池单体的安全性,且通过固定件将极耳支架与转接部件固定,避免由于极耳支架的位置移动产生的极耳变形等问题,进而影响极耳与电极端子的电连接状态。
在一些实施例中, 固定件层设于极耳支架与转接部件之间,避免由于固定件的设置占用电池单体内部其他方向上的空间,只需考虑增加极耳支架与转接部件层设方向上的厚度即可,使得电池单体内部空间利用率高且结构紧凑。
在一些实施例中,转接部件包括相互电连接的第一转接部及第二转接部,第一转接部用于与电极端子电连接,第二转接用于与极耳电连接,固定件设于第一转接部与极耳支架之间,和/或第二转接部与极耳支架之间。
使得固定件的设置更加的灵活,且根据转接部件的转接结构进行对应设置,保证转接部件的转接功能的同时,将极耳支架固定在转接部件上。
在一些实施例中,固定件为胶层,通过设置胶层,可以将极耳支架粘贴固定于端盖组件上,提高极耳支架稳定性。并且,胶层为非金属件,也不会与其他电性元件产生短路等现象,从而使得电池单体更加安全。
在一些实施例中,可选地,转接部件与电极端子焊接连接,固定件在转接部件上的正投影,覆盖转接部件与电极端子的焊接位置。
通过设置固定件,固定件设置在极耳支架与转接部件之间,转接部件远离极耳支架的一侧与电极端子焊接,在极耳支架与电机端子焊接产生的金属颗粒产生之后,向电池内部掉落,会首先经过固定件,从而通过固定件形成的胶层将其拦截,以避免金属颗粒继续向电池内部掉落。
在一些实施例中,极耳支架具有容纳孔,胶层的至少部分位于容纳孔内。
胶层部分进入极耳支架内部,减小了极耳支架与转接部件层设方向上的厚度,进而减小对电池单体内部空间的占用,使得电池单体内部空间利用率高,且改善极片的浸润效果。
在一些实施例中,容纳孔的开孔面积记为A,转接部件与电极端子的焊接位置产生的焊印面积记为B,A与B的比值范围为1/2~2/3。此时设置在容纳孔内的胶层部分溢出至容纳孔外与极耳支架的一侧表面连接,在起到固定极耳支架、改善极片浸润效果的同时,不占用太多电池单体内部空间,使得电极组件及电解液可以充分的在壳体内进行设置,以避免减小电池单体的能量密度。
在一些实施例中,端盖组件包括端盖,端盖上具有与极耳电连接的电极端子,固定件用于将极耳支架固定于端盖组件的端盖上。
将极耳支架固定于端盖上,一方面可以保证极耳与电极端子的电连接的稳定性,另一方面通过端盖为极耳支架提供固定作用,避免由于极耳支架的位置移动产生的极耳变形等问题,进而影响极耳与电极端子的电连接状态。
在一些实施例中,端盖组件包括端盖及绝缘件,端盖上设有电极端子;绝缘件,绝缘件设于端盖与极耳之间,固定件用于将极耳支架固定于绝缘件上。固定件与绝缘件连接从而实现了与端盖的连接,不仅能够避免由于极耳支架的位置移动产生的极耳变形等问题,进而影响极耳与电极端子的电连接状态,还能够避免其上设置有电极端子的端盖与极耳支架直接连接,产生固定件对电极端子进行干扰的风险。
在一些实施例中,固定件为胶层。
第二方面,本申请提供了一种电池,包括以上的电池单体。
第三方面,本申请提供了一种用电设备,包括以上的电池,电池用于提供电能;或者包括以上的电池单体,电池单体用于提供电能。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例提供的电池的结构爆炸图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的结构爆炸图;
图4为本申请一些实施例提供的端盖组件的剖面示意图;
图5为本申请一些实施例提供的端盖组件的剖面示意图;
图6为图4中提供的端盖组件的局部放大示意图;
图7为图5中提供的端盖组件的局部放大示意图;
图8为本申请一些实施例提供的端盖组件的局部剖面示意图一;
图9为本申请一些实施例提供的端盖组件的局部剖面示意图二。
附图标记:
1000、车辆;100、电池;200、控制器;300、马达;10、箱体;11、第一部分;12、第二部分;20、电池单体;21、端盖组件;211、端盖;211a、注液孔;212、转接部件;212a、第一转接部;212b、第二转接部;212c、焊接位置;22、极耳支架;22a、容纳孔;23、固定件;24、壳体;25、电极组件;251、极耳;26、泄压机构;27、电极端子。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“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申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“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;也可以是机械连接,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。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申请实施例中的具体含义。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
在动力电池的制作过程中,电极组件通过卷绕正极极片、隔膜和负极极片形成,其中正、负极片分为涂覆部分和未涂覆部分,涂覆部分涂有活性物质,未涂覆部分形成极耳,同时,为了节省二次电池内的安装空间,以及便于二次电池的组装,通常会对极耳进行弯折,并设置极耳支架,使得极耳绕着极耳支架弯折,以使得极耳形成折弯部并通过极耳支架支撑,便于极耳整形或者支撑极耳。
本申请人注意到,在极耳支架卡住极耳的弯折部之后,并未对极耳支架进行固定,其在电池单体内的位置不稳定。当电池倒置或者电池受力产生振动时,极耳支架容易受力产生位移,影响对极耳弯折的整形或者支撑效果,进而导致电池的安全性能和循环使用寿命受到影响。
基于此,为了提高极耳支架的稳定性,避免极耳支架在电池内部产生松动或者位置移动对极耳造成的影响,本申请人经过深入研究,设计了一种端盖组件,将极耳支架固定于电池单体的端盖组件上,通过端盖组件拉住极耳提供的固定作用,可以使得极耳支架在电池倒置或者电池受力的状态下依旧保持在初始装配位置稳定,避免极耳支架在电池内部产生松动或者位置移动,提高其稳定性,进而使得极耳支架起到极耳整形及支撑的作用,从而改善电池安全性能和循环使用寿命。
本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20,电池单体20容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池100中,电池单体20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内;当然,电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体20之间的电连接。
其中,每个电池单体20可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3,电池单体20包括有端盖组件21、壳体24、电极组件25以及其他的功能性部件。
端盖组件21是指盖合于壳体24的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖组件21的形状可以与壳体24的形状相适应以配合壳体24,端盖组件21可通过焊接的方式与壳体24开设有开口的边缘进行焊接从而实现电池单体20的密封。可选地,端盖组件21可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖组件21在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体20能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖组件21上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与电极组件25电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中,端盖组件21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构26。端盖组件21的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖组件21的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体24内的电连接部件与端盖组件21,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体24是用于配合端盖组件21以形成电池单体20的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件25、电解液以及其他部件。端盖组件21上开设有注液孔211a,注液孔211a用于向电池单体20内部注入电解液。壳体24和端盖组件21可以是独立的部件,可以于壳体24上设置开口,通过在开口处使端盖组件21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地,也可以使端盖组件21和壳体24一体化,具体地,端盖组件21和壳体24可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体24的内部时,再使端盖组件21盖合壳体24。壳体24可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体24的形状可以根据电极组件25的具体形状和尺寸大小来确定。壳体24的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
电极组件25是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体24内可以包含一个或更多个电极组件25。电极组件25主要由阳极极片和阴极极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在阳极极片与阴极极片之间设有隔膜。阳极极片和阴极极片具有活性物质的部分构成电极组件的主体部,阳极极片和阴极极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。阳极极耳和阴极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中,阳极活性物质和阴极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子以形成电流回路。
根据本申请的一些实施例,请参照图3至图5,本申请提供了一种电池单体20,包括端盖组件21、极耳支架22固定件23、壳体24及电极组件25,壳体24具有开口,端盖组件21封闭壳体24的开口,电极组件25设置于壳体24内且设有极耳251,极耳支架22设于端盖组件21面向电极组件25的一侧,极耳251绕着极耳支架22弯折,固定件23用于将极耳支架22固定于端盖组件21。
端盖组件21是指盖合于壳体24的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件,其具体设置方式及形状见上述记载。端盖组件21可以为一体式结构,也可以由多层结构组合形成,组合形成端盖组件21的多层结构可以具有多种不同的功能。
阳极极片和阴极极片中不具有活性物质的部分形成的极耳251,为了缩小电池单体20内部的安装空间及便于电池单体20组装,通常会对极耳251进行弯折,折弯之后的极耳251在电池单体20内部可以会存在问题不稳定的情况,极耳支架22设于电池单体20内部用于固定被折弯后的极耳251,即极耳251绕着极耳支架22折弯,弯折后的极耳251被极耳支架22支撑,以便于极耳251整形或者支撑极耳251。
具体地,根据上述记载,电极组件25卷绕完成之后一般形成片状的极耳251,为了节省二次电池内的安装空间,一般需要将极耳251进行折弯,例如,在其中一个实施例中,可以将极耳支架22放置在极耳251的一侧,使得极耳251的一部分绕着极耳支架22折弯并搭设于极耳支架22的上方,折弯后的极耳251内部形成折极耳空间,极耳支架22位于折极耳空间内以支撑折弯后的极耳251。在其他实施例中,也可以先借助外部设备形成折极耳空间,再将极耳支架22放置于折极耳空间内部,以支撑折弯后的极耳251。
极耳支架22可以为板状、块状等结构,其具体设置大小和形状,需要根据极耳251折弯的程度及折弯后极耳251的安装空间进行设置,本申请在此不做限定。
固定件23,能够将固定了极耳251之后的极耳支架22与电池单体20的端盖组件21连接起来,端盖组件21通过固定件23与极耳支架22连接之后,极耳支架22与端盖组件21相对固定,即使当电池单体20出现振动或者倒置,极耳支架22也不会在壳体24内随意移动而被稳定的固定于端盖组件21上。
固定件23的形成,可以是机械结构的固定,也可以是通过粘贴形成的固定,或者其他形成形成的固定,可以理解地,固定件23的设置,不能明显增加电池单体20的体积,以保证电池单体20的结构紧凑。
如此,本申请提供的电池单体20,将极耳支架22固定于电池单体20的端盖组件21上,通过端盖组件21拉住极耳支架22提供的固定作用,可以使得极耳支架22在电池100倒置或者电池100受力的状态下依旧保持在初始装配位置稳定设置,避免极耳支架22在电池100内部产生松动或者位置移动,进而使得极耳支架22起到极耳251整形及支撑的作用,从而改善电池100安全性能和循环使用寿命。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图3及图5至图8,端盖组件21包括端盖211及转接部件212,端盖211上具有与极耳251电连接的电极端子27,转接部件212设于端盖211与极耳支架22之间且用于电转接电极端子27与极耳251,固定件23用于将极耳支架22固定于端盖211上。
电极端子27的至少部分露出到电池单体20的外部,以便于与其它构件(例如汇流部件)连接,进而将电池单体20的电极组件25产生的电能通过极耳251和电极端子27引出,电极端子27可以是端盖211的一部分,也可以是安装在端盖211上的独立的构件。
利用转接部件212将电极端子27和极耳251连接,而不是使电极端子27和极耳251直接连接,不仅能够避免转接部件212在电极组件25短路、过充电或过放电的时候被熔断,从而中断电极端子27与极耳251之间的电流传输的情况,还能够避免电极组件25在短路、过充电或过放电的时候损坏电池100或烧毁其它部件,进而能够保证电池100使用的安全。
可以理解地,转接部件212设置于电池单体20的内部,且位于电极端子27和极耳251之间,用于分别与电极端子27和极耳251电连接,其可以是片状结构,或者其他如折叠形成Z字形状,从而在转接部件212上形成分别与极耳251和电极端子27连接的电连接区域,转接部件212的具体结构形式不受限制。
具体地,转接部件212可以为转接片或过流保护片,或着转接片与过流保护片的集合体,本申请不受限制。
进一步地,请参照图5至图8,通过固定件23将极耳支架22与转接部件212连接,固定件23可以层设于极耳支架22与转接部件212之间,也可以通过额外的结构将极耳支架22和转接部件212夹持或者扣接在一起,其具体固定形状不受限制,需要根据转接部件212的实际形状,在保证了转接部件212与电极组件25及极耳251的电连接之后,利用转接部件212的其他区域,完成与极耳支架22的固定。
如此,通过设置转接部件212,提高了电池单体20的安全性,且通过固定件23将极耳支架22与转接部件212固定,避免由于极耳支架22的位置移动产生的极耳251变形等问题,进而影响极耳251与电极端子27的电连接状态。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图5至图8,固定件23层设于极耳支架22与转接部件212之间。
固定件23相背的两侧,分别和极耳支架22以及转接部件212固定连接,从而将极耳支架22与转接部件212固定连接,固定件23可以为一体式的结构,也可以呈多个模块拼接形成,从而将极耳支架22与转接部件212连接。
并且,将固定件23层设于极耳支架22与转接部件212之间,避免由于固定件23的设置占用电池单体20内部其他方向上的空间,只需考虑增加极耳支架22与转接部件212层设方向上的厚度即可,使得电池单体20内部空间利用率高且结构紧凑。
根据本申请的一些实施例,可选地,请参照图4至图8,转接部件212包括相互电连接的第一转接部212a及第二转接部212b,第一转接部212a用于与电极端子27电连接,第二转接用于与极耳251电连接,固定件23设于第一转接部212a与极耳支架22之间,和/或第二转接部212b与极耳支架22之间。
第一转接部212a和第二转接部212b的连接方式不限定,例如,在第一转接部212a和第二转接部212b之间设置进行电转接的中间片,或者将第一转接部212a与第二转接部212b直接连接,第一转接部212a和第二转接部212b的形状不受限定,第一转接部212a面向电极端子27的一侧与电极端子27连接,第二转接部212b面向极耳251的一侧与弯折后的极耳251连接,从而实现电转接功能。可以理解地,转接部件212需要采用能够导电的金属构件制成,以完成其电转接功能。
固定件23可以设置在第一转接部212a与极耳支架22之间。例如,如图6,设置在第一转接部212a面向极耳支架22的一侧与极耳支架22之间,固定件23也可以设置在第二转接部212b与第二支架之间。例如,如图7,第二转接部212b面向极耳251的一侧不仅要与弯折后的极耳251连接,还设置有相应的区域与固定件23连接,此时第二转接部212b与极耳支架22通过固定件23连接。同样地,如图8,固定件23可以设置在第一转接部212a与极耳支架22之间,以及第二转接部212b与极耳支架22之间。
如此,使得固定件23的设置更加的灵活,且根据转接部件212的转接结构进行对应设置,保证转接部件212的转接功能的同时,将极耳支架22稳定地固定在转接部件212上。
根据本申请的一些实施例,如图3所示,可选地,固定件23为胶层。
胶层是指通过涂胶、点胶、热封胶等方式,在设定位置进行作业,其干燥之后形成胶层,胶层的面积、厚度可以根据实际情况进行设计。
具体地,胶层的厚度可以设置为0.05mm-7mm,当胶层厚度小于0.05mm时,胶层过薄,胶太少,对极耳支架22的连接固定效果较差。当胶层厚度大于7mm时,胶层过厚,太多电池单体20内部的空间,不仅影响了电极组件25的设置,还有可能影响到极耳251的正常折弯。
通过设置胶层,可以将极耳支架22粘贴固定于端盖组件21上,提高极耳支架22稳定性。并且,胶层为非金属件,也不会与其他电性元件产生短路等现象,从而使得电池单体20更加安全。
在其他实施例中,固定件23可以为相互配合卡凸卡槽结构,卡凸卡槽中的一者与极耳支架22连接,另一者与转接部件212连接。固定件23也可以为弹性卡接结构,其具体设置形式不受限制。
根据本申请的一些实施例,可选地,参阅图3,转接部件212与电极端子27焊接连接,固定件23在转接部件212上的正投影,覆盖转接部件212与电极端子27的焊接位置212c。
根据上述记载,电极端子27的至少部分露出到电池单体20的外部,以便于与其它构件(例如汇流部件)连接,电极端子27的另至少部分与转接部件212焊接连接,从而实现电极端子27和极耳251的电连接。
不可避免地,在对转接部件212和电极端子27进行焊接的时候,焊接处会有金属颗粒掉落,金属颗粒掉落至电池单体20内部,会因短路造成的电池100安全风险。
固定件23在转接部件212上的正投影,覆盖转接部件212与电极端子27的焊接位置212c,使得此焊接位置212c产生的焊渣如金属颗粒,在向电池单体20内部掉落时,会先经过固定件23。
本申请,通过设置固定件23,固定件23设置在极耳支架22与转接部件212之间,转接部件212远离极耳支架22的一侧与电极端子27焊接,在极耳支架22与电机端子焊接产生的金属颗粒产生之后,向电池100内部掉落,会首先经过固定件23,从而通过固定件23形成的胶层将其拦截,以避免金属颗粒继续向电池100内部掉落。
具体地,在实际操作中,需要将电极端子27的焊接以及固定件23的设置同步进行,或者先设置固定件23的胶层,在其未完成烘干的时候,进行电极端子27的焊接,使得焊接掉落至胶层内部,并随着胶层的干燥,封闭在其内部,以保证焊渣不会继续向电池单体20内部掉落。
根据本申请的一些实施例,可选地,参阅图3及图5,极耳支架22具有容纳孔22a,胶层的至少部分位于容纳孔22a内。
容纳孔22a可以贯穿极耳支架22设置,也可以不贯穿极耳支架22设置,通过涂胶、点胶、热封胶等方式在容纳孔22a内放入胶材,胶材干燥后形成的胶层一方面与容纳孔22a的孔壁或者极耳支架22开设有容纳孔22a的表面粘贴,另一方面与设置在其上层的转接部件212粘贴。
如此,本申请设置的容纳孔22a,能够适当增大固定胶层的本体体积(即极耳支架22上的容纳孔22a),胶层部分进入极耳支架22内部,减小了极耳支架22与转接部件212层设方向上的厚度,进而减小对电池单体20内部空间的占用,使得电池单体20内部空间利用率高,且改善极片的浸润效果。
进一步地,容纳孔22a的数量可根据需求进行调整,每个容纳孔22a内均设置胶层,可使极耳支架22受力更均匀 ,固定效果更佳。
根据本申请的一些实施例,可选地,容纳孔22a的开孔面积记为A,转接部件212与电极端子27的焊接位置212c产生的焊印面积记为B,A与B的比值范围为1/2~2/3。
容纳孔22a的面积A小于焊印面积B,设置在容纳孔22a内的胶层的面积大于焊印面积,此时设置在容纳孔22a内的胶层部分溢出至容纳孔22a外与极耳支架22的一侧表面连接,在起到固定极耳支架22、改善极片浸润效果的同时,不占用太多电池单体20内部空间,使得电极组件25及电解液可以充分的在壳体24内进行设置,以避免减小电池单体20的能量密度。
具体地,胶层的形状与容纳孔22a形状匹配优化,点胶形状可任意,顶支架开孔形状任意。二者在保证一定面积比例前提下,优选地,胶层的形状与容纳孔22a形状形状越相似,固定效果越好,同时不增加胶层的无用消耗。
根据本申请的一些实施例,可选地,参阅图3,端盖组件21包括端盖211,端盖211上具有与极耳251电连接的电极端子27,固定件23用于将极耳支架22固定于端盖组件21的端盖211上。
电极端子27的至少部分露出到电池单体20的外部,以便于与其它构件(例如汇流部件)连接,进而将电池单体20的电极组件25产生的电能通过极耳251和电极端子27引出,电极端子27可以是端盖211的一部分,也可以是安装在端盖211上的独立的构件。
将极耳支架22固定于端盖211上,一方面可以保证极耳251与电极端子27的电连接的稳定性,另一方面通过端盖211为极耳支架22提供固定作用,避免由于极耳支架22的位置移动产生的极耳251变形等问题,进而影响极耳251与电极端子27的电连接状态。
根据本申请的一些实施例,可选地,端盖组件21包括端盖211及绝缘件(图中未具体示出),端盖211上设有电极端子27,绝缘件,绝缘件设于端盖211与极耳251之间,固定件23用于将极耳支架22固定于绝缘件上。
绝缘件设置在端盖211与电极组件25的极耳251之间,用于隔离端盖211上除电极端子27以外的区域与电池单体20内部的其他电连接部件,如极耳251等,以降低短路的风险。
可以理解地,绝缘件与端盖211之间绝缘连接,固定件23与绝缘件连接从而实现了与端盖211的连接,不仅能够避免由于极耳支架22的位置移动产生的极耳251变形等问题,进而影响极耳251与电极端子27的电连接状态,还能够避免其上设置有电极端子27的端盖211与极耳支架22直接连接,产生固定件23对电极端子27进行干扰的风险。
根据本申请的一些实施例,可选地,固定件23为胶层,其具体设置方式已在上述文中记载,此处不再赘述。
根据本申请的另一方面,还提供一种电池100,包括上述任一实施例中的电池单体20。
根据本申请的另一方面,还提供一种用电设备,包括上述任一实施例中的电池100,电池100用于提供电能。或者包括上述任一实施例中的电池单体20,电池单体20用于提供电能。
根据本申请的一些实施例,本申请提供了一种电池单体20,参阅图3,包括壳体24、电极组件25、端盖组件21及极耳支架22,壳体24端部具有开口,电极组件25收容于壳体24内且具有极耳251,端盖组件21盖设于开口。端盖组件21包括端盖211及转接部件212,电极组件25具有极耳251,且极耳251的折弯部与极耳支架22连接,极耳支架22和转接部件212之间设置有固定件23,从而将极耳支架22与端盖组件21进行固定连接,如此,通过端盖组件21拉住极耳支架22提供的固定作用,可以使得极耳支架22在电池100倒置或者电池100受力的状态下依旧保持在初始装配位置稳定设置,避免极耳支架22在电池100内部产生松动或者位置移动,进而使得极耳支架22起到极耳251整形及支撑的作用,从而改善电池100安全性能和循环使用寿命。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (13)
1.一种电池单体,其特征在于,包括:
壳体,具有开口;
端盖组件,封闭所述壳体的开口;
电极组件,设有极耳并设置于所述壳体内;以及
极耳支架,所述极耳支架设于所述端盖组件面向电极组件的一侧,所述极耳绕着所述极耳支架弯折;以及
固定件,所述固定件用于将所述极耳支架固定于所述端盖组件。
2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述端盖组件包括:
端盖,所述端盖上具有与所述极耳电连接的电极端子;以及
转接部件,所述转接部件设于所述端盖与所述极耳支架之间且用于电转接所述电极端子与所述极耳;
所述固定件用于将所述极耳支架固定于所述转接部件上。
3.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述固定件层设于所述极耳支架与所述转接部件之间。
4.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述转接部件包括相互电连接的第一转接部及第二转接部,所述第一转接部用于与所述电极端子电连接,所述第二转接部用于与所述极耳电连接;
所述固定件设于所述第一转接部与所述极耳支架之间,和/或所述固定件设于所述第二转接部与所述极耳支架之间。
5.根据权利要求2-4任一项所述的电池单体,其特征在于,所述固定件为胶层。
6.根据权利要求5所述的电池单体,其特征在于,所述转接部件与所述电极端子焊接连接,所述固定件在所述转接部件上的正投影,覆盖所述转接部件与所述电极端子的焊接位置。
7.根据权利要求6所述的电池单体,其特征在于,所述极耳支架具有容纳孔,所述胶层的至少部分位于所述容纳孔内。
8.根据权利要求7所述的电池单体,其特征在于,所述容纳孔的开孔面积记为A,所述转接部件与所述电极端子的焊接位置产生的焊印面积记为B,A与B的比值范围为1/2~2/3。
9.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述端盖组件包括端盖,所述端盖上具有与所述极耳电连接的电极端子;
所述固定件用于将所述极耳支架固定于所述端盖组件的所述端盖上。
10.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述端盖组件包括:
端盖,所述端盖上设有电极端子;
绝缘件,所述绝缘件设于所述端盖与所述极耳之间;
所述固定件用于将所述极耳支架固定于所述绝缘件上。
11.根据权利要求9-10任一项所述的电池单体,其特征在于,所述固定件为胶层。
12.一种电池,其特征在于,包括权利要求1-11中任一项所述的电池单体。
13.一种用电设备,其特征在于,包括权利要求12所述的电池,所述电池用于提供电能;
或者包括权利要求1-11中所述的电池单体,所述电池单体用于提供电能。
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