CN218648042U - 一种动力电池结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种动力电池结构，适用于壳体电池，包括壳体、电池卷芯和顶盖组件，所述电池卷芯设置于所述壳体内，所述顶盖组件设置于所述壳体的顶端，且所述顶盖组件与所述电池卷芯抵接；所述顶盖组件包括顶盖片、正极柱、负极柱子件和下塑胶片；所述顶盖片抵接于所述下塑胶片上；所述顶盖片的两端设置有正极柱孔和负极柱孔，所述正极柱设置于所述正极柱孔内。本申请通过将电池卷芯的负极极耳揉平后焊接于负极集流片上，通过负极连接片与负极集流片接触连接实现导电，能够有效提高电池的能量密度，同时能够及时将电池内部的热量导到电池表面，有效防止电池的热失控。本申请的结构简单，密封性和可靠性好，成本较低，可以作为通用品进行生产和使用。

Description

一种动力电池结构

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种动力电池结构。

背景技术

随着科技的发展，动力电池作为一种能源装置越来越备受关注，在手机、电动汽车、电动工具等领域得到了广泛的应用。

目前，现有的动力电池(包括锂离子电池/钠离子电池)、特别是方形动力电池结构，无论是全极耳电池结构，还是多极耳电池结构，其电流的引出均由极片上的极耳引出。而通过极耳引出电流，需要给极耳预留出足够的空间，否则容易出现极耳压迫卷芯、甚至有可能引起电芯短路的情况，具有较大的安全隐患；而且，电池卷芯需要较厚的绝缘层才能起到一定的保温绝热的效果，不利于散热，容易导致热失控。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供一种动力电池结构，旨在解决现有技术需要给极耳预留出足够的空间，否则容易出现极耳压迫卷芯、甚至有可能引起电芯短路，电池卷芯需要较厚的绝缘层才能起到一定的保温绝热的效果，不利于散热，容易导致热失控等缺陷的问题。本申请结构简单，成本较低，可以及时将电池内部的热量传导至电池壳底部，降低电池内部局部过热的风险，具有较好的可靠性，可以作为通用品进行生产和使用。

为实现上述目的，本实用新型实施例提出如下技术方案：

一种动力电池结构，适用于壳体电池，包括壳体、电池卷芯和顶盖组件，所述电池卷芯设置于所述壳体内，所述顶盖组件设置于所述壳体的顶端，且所述顶盖组件与所述电池卷芯抵接；

所述顶盖组件包括顶盖片、正极柱、负极柱子件和下塑胶片；所述顶盖片抵接于所述下塑胶片上；所述顶盖片的两端设置有正极柱孔和负极柱孔，所述正极柱设置于所述正极柱孔内；

所述负极柱子件包括上塑胶、支撑环、定位环、负极柱、负极连接片和负极集流片；所述负极柱设置于所述负极柱孔内；所述定位环套设于所述负极柱下端的外周；所述支撑环套设于所述负极柱上端的外周，且所述支撑环与所述定位环相抵接；所述上塑胶套设于所述负极柱上，且所述上塑胶与所述支撑环相抵接；所述负极连接片设置于所述下塑胶片远离所述顶盖片的一侧，且所述负极连接片与所述负极柱连接；所述负极集流片分别与所述负极连接片、所述电池卷芯连接。

作为优选的实施方式，所述电池卷芯的负极极耳揉平设置后焊接连接于所述负极集流片靠近所述电池卷芯的侧面上，所述负极集流片与所述负极连接片接触连接。这样，通过负极连接片与负极集流片连接实现导电，使得电池卷芯的负极不需要通过极耳与连接片焊接，能够将电池内部的空间应用达到最大化，同时，可以将电池卷芯的负极极耳设置得非常窄，使得电池卷芯与顶盖组件之间是紧挨着的，不浪费空间。

作为优选的实施方式，所述电池卷芯的正极极耳与所述壳体的底部接触连接。这样，可以及时的将电池内部的热量传导到电池壳体的底部，有效降低电池内部局部过热的风险。

在本申请实施例中，电池卷芯与盖板组件之间、电池卷芯与壳体之间均通过接触方式连接，这样，顶盖片与电池壳体之间焊接形成完整回路。在本申请中，电池卷芯与盖板组件之间、电池卷芯与壳体之间没有采用焊接方式连接，简化了装配工序，降低了生产时产生的次品率，也降低了生产成本。并且，将正极柱直接焊接在顶盖片上，有利于简化结构件结构，降低电池结构件的成本。

作为优选的实施方式，所述负极柱子件还包括密封圈，所述密封圈抵接于所述负极柱底部的端面。这样，能够很好的保证负极柱子件的密封性。

作为优选的实施方式，所述电池卷芯为卷绕设置的卷芯或叠片设置的卷芯；所述电池卷芯与所述负极集流片焊接连接。

作为优选的实施方式，所述顶盖片上还设置有防爆阀孔，所述防爆阀孔设置于所述正极柱孔与所述负极柱孔之间；所述防爆阀孔内设置有防爆阀组件。

作为优选的实施方式，所述防爆阀组件包括防爆阀和防爆阀保护贴片，所述防爆阀设置于所述防爆阀孔内，所述防爆阀保护贴片设置于所述防爆阀远离所述下塑胶片的侧面上。

作为优选的实施方式，所述下塑胶片上设置有连接片孔，所述连接片孔设置于所述负极柱孔的下方；所述负极连接片上设置有与所述连接片孔相适配的连接片凸起，所述连接片凸起穿过所述连接片孔与所述负极柱连接。

作为优选的实施方式，所述下塑胶片上设置有多个第一条形凹槽，多个所述第一条形凹槽设置于所述防爆阀的下方，且所述第一条形凹槽与所述下塑胶片一体成型。

作为优选的实施方式，所述负极连接片上设置有多个第二条形凹槽，多个所述第二条形凹槽设置于所述第一条形凹槽的下方，且所述第二条形凹槽与所述负极连接片一体成型。

作为优选的实施方式，所述密封圈为弹性密封圈；所述壳体电池为方形壳体电池。

作为优选的实施方式，所述方形壳体电池为锂电池或者钠电池。

在本申请中，电池的正极箔材一般采用铝合金、负极箔材一般采用铜箔，均为热的优良导体，对电池的热管理非常有利。

本实用新型所达到的有益效果：本实用新型通过将电池卷芯的负极极耳揉平后焊接于负极集流片上，通过负极连接片与负极集流片接触连接实现导电，使得电池卷芯的负极不需要通过极耳与连接片焊接，能够将电池内部的空间应用达到最大化，同时，可以将电池卷芯的负极极耳设置得非常窄，使得电池卷芯与顶盖组件之间是紧挨着的，不浪费空间。通过将电池卷芯的正极极耳与壳体的底部接触连接，可以及时的将电池内部的热量传导到电池壳体的底部，有效降低电池内部局部过热的风险。本申请能够充分利用电池的内部空间，能够有效提高电池的能量密度，同时能够及时将电池内部的热量导到电池表面，有效防止电池的热失控。本申请的结构简单，密封性和可靠性好，成本较低，可以作为通用品进行生产和使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例所述动力电池结构的结构示意图；

图2为图1的动力电池结构的顶盖组件的爆炸结构示意图；

图3为图1的动力电池结构在AA方向的剖面结构示意图；

图4为图3的B处的放大结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，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申请中的具体含义。

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。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

目前，现有的动力电池(包括锂离子电池/钠离子电池)、特别是方形动力电池结构，无论是全极耳电池结构，还是多极耳电池结构，其电流的引出均由极片上的极耳引出。而通过极耳引出电流，需要给极耳预留出足够的空间，否则容易出现极耳压迫卷芯、甚至有可能引起电芯短路的情况，具有较大的安全隐患；而且，电池卷芯需要较厚的绝缘层才能起到一定的保温绝热的效果，不利于散热，容易导致热失控。基于此，本实用新型提供一种动力电池结构以解决上述技术问题。

具体的，如图1至图4所示，本实用新型实施例提供一种动力电池结构，适用于壳体电池，包括壳体10、电池卷芯20和顶盖组件30，所述电池卷芯20设置于所述壳体10内，所述顶盖组件30设置于所述壳体10的顶端，且所述顶盖组件30与所述电池卷芯20抵接；

所述顶盖组件30包括顶盖片31、正极柱32、负极柱子件33和下塑胶片34；所述顶盖片31抵接于所述下塑胶片34上；所述顶盖片31的两端设置有正极柱孔311和负极柱孔312，所述正极柱32设置于所述正极柱孔311内；

所述负极柱子件33包括上塑胶331、支撑环332、定位环333、负极柱334、负极连接片335和负极集流片336；所述负极柱334设置于所述负极柱孔312内；所述定位环333套设于所述负极柱334下端的外周；所述支撑环332套设于所述负极柱334上端的外周，且所述支撑环332与所述定位环333相抵接；所述上塑胶331套设于所述负极柱334上，且所述上塑胶331与所述支撑环332相抵接；所述负极连接片335设置于所述下塑胶片34远离所述顶盖片31的一侧，且所述负极连接片335与所述负极柱334连接；所述负极集流片336分别与所述负极连接片335、所述电池卷芯20连接。

作为优选的实施方式，所述电池卷芯20的负极极耳揉平设置后焊接连接于所述负极集流片336靠近所述电池卷芯20的侧面上，所述负极集流片336与所述负极连接片335接触连接。这样，通过负极连接片与负极集流片连接实现导电，使得电池卷芯的负极不需要通过极耳与连接片焊接，能够将电池内部的空间应用达到最大化，同时，可以将电池卷芯的负极极耳设置得非常窄，使得电池卷芯与顶盖组件之间是紧挨着的，不浪费空间。

作为优选的实施方式，所述电池卷芯20的正极极耳与所述壳体10的底部接触连接。这样，可以及时的将电池内部的热量传导到电池壳体的底部，有效降低电池内部局部过热的风险。

在本申请实施例中，电池卷芯20与顶盖组件30之间、电池卷芯与壳体之间均通过接触方式连接，这样，顶盖片与电池壳体之间焊接形成完整回路。在本申请中，电池卷芯与顶盖组件之间、电池卷芯与壳体之间没有采用焊接方式连接，简化了装配工序，降低了生产时产生的次品率，也降低了生产成本。并且，将正极柱直接焊接在顶盖片上，有利于简化结构件结构，降低电池结构件的成本。

作为优选的实施方式，所述负极柱子件33还包括密封圈337，所述密封圈337抵接于所述负极柱334底部的端面。这样，能够很好的保证负极柱子件的密封性。

作为优选的实施方式，所述电池卷芯20为卷绕设置的卷芯或叠片设置的卷芯；所述电池卷芯20与所述负极集流片336焊接连接。

作为优选的实施方式，所述顶盖片31上还设置有防爆阀孔313，所述防爆阀孔313设置于所述正极柱孔311与所述负极柱孔312之间；所述防爆阀孔313内设置有防爆阀组件40。

作为优选的实施方式，所述防爆阀组件40包括防爆阀41和防爆阀保护贴片42，所述防爆阀41设置于所述防爆阀孔313内，所述防爆阀保护贴片42设置于所述防爆阀41远离所述下塑胶片34的侧面上。

作为优选的实施方式，所述下塑胶片34上设置有连接片孔341，所述连接片孔341设置于所述负极柱孔312的下方；所述负极连接片335上设置有与所述连接片孔341相适配的连接片凸起3351，所述连接片凸起3351穿过所述连接片孔341与所述负极柱334连接。

作为优选的实施方式，所述下塑胶片34上设置有多个第一条形凹槽342，多个所述第一条形凹槽342设置于所述防爆阀41的下方，且所述第一条形凹槽342与所述下塑胶片34一体成型。

作为优选的实施方式，所述负极连接片335上设置有多个第二条形凹槽3352，多个所述第二条形凹槽3352设置于所述第一条形凹槽342的下方，且所述第二条形凹槽3352与所述负极连接片335一体成型。

作为优选的实施方式，所述密封圈337为弹性密封圈；所述壳体电池为方形壳体电池。

作为优选的实施方式，所述方形壳体电池为锂电池或者钠电池。

在本申请中，电池的正极箔材一般采用铝合金、负极箔材一般采用铜箔，均为热的优良导体，对电池的热管理非常有利。

在本申请实施例中，壳体电池一般为是方形电池。盖板可以为铝质盖板，也可以是其他材料盖板。

在本申请中，密封圈可以为PP、PC、PVC、PPS、PE和PET中的一种材料或至少两种材料混合制备得到。

下塑胶片可以通过注塑方式加工得到，具有较高的精度，而且结构简单、可靠。

在本申请实施例中，所述焊接的方式可以是激光焊接，电阻焊接，摩擦焊接等的一种方式或多种焊接方式组合应用。

本实用新型通过将电池卷芯的负极极耳揉平后焊接于负极集流片上，通过负极连接片与负极集流片接触连接实现导电，使得电池卷芯的负极不需要通过极耳与连接片焊接，能够将电池内部的空间应用达到最大化，同时，可以将电池卷芯的负极极耳设置得非常窄，使得电池卷芯与顶盖组件之间是紧挨着的，不浪费空间。通过将电池卷芯的正极极耳与壳体的底部接触连接，可以及时的将电池内部的热量传导到电池壳体的底部，有效降低电池内部局部过热的风险。本申请能够充分利用电池的内部空间，能够有效提高电池的能量密度，同时能够及时将电池内部的热量导到电池表面，有效防止电池的热失控。本申请的结构简单，密封性和可靠性好，成本较低，可以作为通用品进行生产和使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种动力电池结构，其特征在于，适用于壳体电池，包括壳体、电池卷芯和顶盖组件，所述电池卷芯设置于所述壳体内，所述顶盖组件设置于所述壳体的顶端，且所述顶盖组件与所述电池卷芯抵接；

所述顶盖组件包括顶盖片、正极柱、负极柱子件和下塑胶片；所述顶盖片抵接于所述下塑胶片上；所述顶盖片的两端设置有正极柱孔和负极柱孔，所述正极柱设置于所述正极柱孔内；

所述负极柱子件包括上塑胶、支撑环、定位环、负极柱、负极连接片和负极集流片；所述负极柱设置于所述负极柱孔内；所述定位环套设于所述负极柱下端的外周；所述支撑环套设于所述负极柱上端的外周，且所述支撑环与所述定位环相抵接；所述上塑胶套设于所述负极柱上，且所述上塑胶与所述支撑环相抵接；所述负极连接片设置于所述下塑胶片远离所述顶盖片的一侧，且所述负极连接片与所述负极柱连接；所述负极集流片分别与所述负极连接片、所述电池卷芯连接。

2.根据权利要求1所述的动力电池结构，其特征在于，所述电池卷芯的负极极耳揉平设置后焊接连接于所述负极集流片靠近所述电池卷芯的侧面上，所述负极集流片与所述负极连接片接触连接。

3.根据权利要求2所述的动力电池结构，其特征在于，所述电池卷芯的正极极耳与所述壳体的底部接触连接。

4.根据权利要求1所述的动力电池结构，其特征在于，所述负极柱子件还包括密封圈，所述密封圈抵接于所述负极柱底部的端面。

5.根据权利要求1所述的动力电池结构，其特征在于，所述电池卷芯为卷绕设置的卷芯或叠片设置的卷芯；所述电池卷芯与所述负极集流片焊接连接。

6.根据权利要求1所述的动力电池结构，其特征在于，所述顶盖片上还设置有防爆阀孔，所述防爆阀孔设置于所述正极柱孔与所述负极柱孔之间；所述防爆阀孔内设置有防爆阀组件。

7.根据权利要求6所述的动力电池结构，其特征在于，所述防爆阀组件包括防爆阀和防爆阀保护贴片，所述防爆阀设置于所述防爆阀孔内，所述防爆阀保护贴片设置于所述防爆阀远离所述下塑胶片的侧面上。

8.根据权利要求1所述的动力电池结构，其特征在于，所述下塑胶片上设置有连接片孔，所述连接片孔设置于所述负极柱孔的下方；所述负极连接片上设置有与所述连接片孔相适配的连接片凸起，所述连接片凸起穿过所述连接片孔与所述负极柱连接。

9.根据权利要求7所述的动力电池结构，其特征在于，所述下塑胶片上设置有多个第一条形凹槽，多个所述第一条形凹槽设置于所述防爆阀的下方，且所述第一条形凹槽与所述下塑胶片一体成型。

10.根据权利要求9所述的动力电池结构，其特征在于，所述负极连接片上设置有多个第二条形凹槽，多个所述第二条形凹槽设置于所述第一条形凹槽的下方，且所述第二条形凹槽与所述负极连接片一体成型。

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