CN218769793U - 电池单体、电池模组、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池单体、电池模组、电池及用电装置，包括壳体具有相对设置的第一装配端口和第二装配端口；卷芯插置于壳体内部；盖板组件与卷芯的正极极耳连接，盖板组件与第一装配端口通过第一拆解结构连接，第一拆解结构显露于电池单体的外轮廓；以及负极集流盘与卷芯的负极极耳连接，负极集流盘与第二装配端口通过第二拆解结构连接，第二拆解结构显露于第二装配端口。当需要拆解电池单体进行回收作业时，便可直接采用切割、打磨等方式对第一拆解结构以及第二拆解结构进行破除，盖板组件和负极集流盘便能与第一装配端口和第二装配端口分离，进而可将卷芯从壳体内取出。本方案进行电池拆解回收处理，降低碳排放，实现资源可回收再利用。

Description

电池单体、电池模组、电池及用电装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池单体、电池模组、电池及用电装置。

背景技术

随着新能源汽车行业的不断发展，锂离子电池的市场需求也不断扩大，锂离子电池作为新能源汽车的储能单元，正在完全取代传统燃油车所依赖的不可再生石化燃料的道路上越走越远。锂离子电池的种类有很多，主要包括圆柱锂离子电池、方形锂离子电池、异形锂离子电池等。

市面上的绝大多数圆柱锂离子电池一旦制造成型后，便很难甚至无法拆解，鉴于国家大力倡导降低碳排放，资源可回收再利用，以及降低企业成本等方面的考量，上述问题亟需解决。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种电池单体、电池模组、电池及用电装置，旨在解决现有技术电池无法拆解的问题。

一方面，本申请提供一种电池单体，其包括：

壳体，所述壳体具有相对设置的第一装配端口和第二装配端口；

卷芯，所述卷芯插置于所述壳体内部；

盖板组件，所述盖板组件与所述卷芯的正极极耳连接，且所述盖板组件与所述第一装配端口通过第一拆解结构连接，所述第一拆解结构显露于所述电池单体的外轮廓；以及

负极集流盘，所述负极集流盘与所述卷芯的负极极耳连接，且所述负极集流盘与所述第二装配端口通过第二拆解结构连接，所述第二拆解结构显露于所述第二装配端口。

上述方案的电池单体制造时，首先将卷芯、盖板组件和负极集流盘组装为一体，然后整体插置于壳体内，紧接着使壳体的第一装配端口与盖板组件通过第一插接结构相连，壳体的第二装配端口与负极集流盘通过第二拆解结构相连，从而实现对卷芯封装。由于第一拆解结构是显露于电池单体的外轮廓的，同时第二拆解结构是显露于第二装配端口的，因而当需要拆解电池单体进行回收作业时，便可直接采用切割、打磨等方式对第一拆解结构以及第二拆解结构进行破除，盖板组件和负极集流盘便能与第一装配端口和第二装配端口分离，进而可将卷芯从壳体内取出。也即相较于现有技术而言，本方案的电池单体方便进行电池拆解回收处理，降低碳排放，实现资源可回收再利用，同时降低企业成本。

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，所述盖板组件与所述第一装配端口通过所述第一拆解结构焊接连接，且所述第一拆解结构凸出所述盖板组件的外表面设置。

在其中一个实施例中，所述第一拆解结构凸出于所述盖板组件的外表面的高度为0.2mm～1.2mm。

在其中一个实施例中，所述负极集流盘与所述第二装配端口通过所述第二拆解结构焊接连接；

其中，所述壳体具有靠近所述第二装配端口设置的壳底面，所述第二拆解结构凸出所述壳底面设置。

在其中一个实施例中，所述第二拆解结构凸出于所述壳底面的高度为0.3mm～2.2mm。

在其中一个实施例中，所述负极集流盘设有第一凸起结构，所述第一凸起结构与所述第二装配端口适配插接。

在其中一个实施例中，所述电池单体还包括防爆阀，所述防爆阀与所述第二装配端口通过第三拆解结构连接，所述第三拆解结构显露于所述电池单体的外轮廓。

在其中一个实施例中，所述壳体设有围绕所述第二装配端口的第二凸起结构，所述第二凸起结构用于与电池载盘的定位槽插接定位；或者

所述壳体设有围绕所述第二装配端口的定位凹槽，所述定位凹槽用于与电池载盘的定位凸起插接定位。

在其中一个实施例中，所述电池单体还包括正极集流盘，所述盖板组件包括盖板本体和铝极柱，所述铝极柱设置于所述盖板本体上，所述正极集流盘分别与铝极柱和所述卷芯的正极极耳连接。

在其中一个实施例中，所述盖板组件还包括密封圈，所述密封圈设置于所述盖板本体上并与所述第一装配端口密封配合。

在其中一个实施例中，所述电池单体设置为圆柱电池。

另一方面吧，本申请还提供一种电池模组，其包括如上所述的电池单体。

此外，本申请还提供一种电池，其包括如上述所述的电池模组。

最后，本申请还提供一种用电装置，其包括如上所述的电池。

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为本申请一实施例所述的电池单体的爆炸结构图；

图2为图1中盖板组件的结构示意图；

图3为图1中防爆阀的结构示意图；

图4为本申请中盖板组件与壳体的第一装配端口组装的结构示意图；

图5为本申请中负极集流盘与壳体的第二装配端口组装的结构示意图；

图6为本申请中防爆阀与壳体的第二装配端口组装的结构示意图；

图7为电池单体与电池载盘组装的结构示意图；

图8为电池单体的第二凸起结构与电池载盘的定位槽插接的局部结构图。

附图标记说明：

100、电池单体；10、壳体；11、第一装配端口；12、第二装配端口；13、壳底面；14、第二凸起结构；20、卷芯；30、盖板组件；31、盖板本体；32、铝极柱；40、第一拆解结构；50、负极集流盘；51、第一凸起结构；60、第二拆解结构；70、防爆阀；80、第三拆解结构；90、正极集流盘；200、电池载盘；210、定位凹槽。

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所示，为本申请实施例展示的一种电池单体100，其可以是现有技术中任意类型、构造的电池产品。例如，为便于描述技术方案，本实施例中电池单体100设置为圆柱电池，具体为一种锂离子圆柱电池。

示例性地，圆柱电池包括：壳体10、卷芯20、盖板组件30以及负极集流盘50。

壳体10具有相对设置的第一装配端口11和第二装配端口12。也即可以理解的，壳体10为两端贯穿的圆柱筒体结构，壳体10可以采用SPCC钢或者铝材料制成；其中采用SPCC钢制成的壳体10具有耐热性能好的优点，而采用铝制成的壳体10具有重量较轻的优点。实际生产中，壳体10具体采用何种材料制造根据本领域技术人员的实际需要进行选择即可。

卷芯20插置于壳体10内部。卷芯20，又可称为电芯组件、电极组件等，为电池单体100中发生电化学反应的部件。主要由正极片、隔膜和负极片卷绕或层叠放置形成。

请继续参阅图2至图6，加工时，盖板组件30与卷芯20的正极极耳连接，且盖板组件30与第一装配端口11通过第一拆解结构40连接，第一拆解结构40显露于电池单体100的外轮廓；负极集流盘50与卷芯20的负极极耳连接，且负极集流盘50与第二装配端口12通过第二拆解结构60连接，第二拆解结构60显露于第二装配端口12。

综上，实施本实施例技术方案将具有如下有益效果：上述方案的电池单体100制造时，首先将卷芯20、盖板组件30和负极集流盘50组装为一体，然后整体插置于壳体10内，紧接着使壳体10的第一装配端口11与盖板组件30通过第一插接结构相连，壳体10的第二装配端口12与负极集流盘50通过第二拆解结构60相连，从而实现对卷芯20封装。由于第一拆解结构40是显露于电池单体100的外轮廓的，同时第二拆解结构60是显露于第二装配端口12的，因而当需要拆解电池单体100进行回收作业时，便可直接采用切割、打磨等方式对第一拆解结构40以及第二拆解结构60进行破除，盖板组件30和负极集流盘50便能与第一装配端口11和第二装配端口12分离，进而可将卷芯20从壳体10内取出。也即相较于现有技术而言，本方案的电池单体100方便进行电池拆解回收处理，降低碳排放，实现资源可回收再利用，同时降低企业成本。

具体地，在一些实施例中，盖板组件30与第一装配端口11通过第一拆解结构40焊接连接，且第一拆解结构40凸出盖板组件30的外表面设置。适配地，盖板组件30为与第一装配端口11的形状和尺寸均配合的圆形结构。焊接加工时，沿着盖板组件30与第一装配端口11的装配面的圆周方向进行连续焊接或者间续点焊，从而使盖板组件30与第一装配端口11连接牢固。此时，第一拆解结构40凸出于盖板组件30的外表面，方便后续对焊接部位进行破拆。

需要说明的是，其它实施例中盖板组件30与第一装配端口11也可以采用铆接、卡扣连接等其它连接方式替代焊接方式，具体根据实际需要进行选择即可。

进一步地，在上述实施例的基础上第一拆解结构40凸出于盖板组件30的外表面的高度为0.2mm～1.2mm。在此基础上，正常组装时第一拆解结构40能够保证盖板组件30与壳体10之间具有足够的连接强度，且同时又便于在电池拆解时对焊接部位进行快速且有效的切割、打磨处理，降低破拆难度。

较佳地，本实施例中第一拆解结构40凸出于盖板组件30的外表面高度设置为0.7mm。

请继续参阅图5和图6，此外，在一些实施例中负极集流盘50与第二装配端口12通过第二拆解结构60焊接连接。其中，壳体10具有靠近第二装配端口12设置的壳底面13，第二拆解结构60凸出壳底面13设置。因而负极集流盘50与第二装配端口12焊接连接的强度高，可加工性强。且此时第二拆解结构60凸出壳体10的壳底面13设置，即直接外露于壳体10，方便拆解时直接对第二拆解结构60进行切割、打磨等破拆处理，降低拆解难度，提高拆解效率。

在上述实施例的基础上，第二拆解结构60凸出于壳底面13的高度为0.3mm～2.2mm。在此基础上，正常组装时第二拆解结构60能够保证负极集流盘50与壳体10之间具有足够的连接强度，且同时又便于在电池拆解时对焊接部位进行切割、打磨处理，降低破拆难度。

较佳地，本实施例中第二拆解结构60凸出于壳底面13的高度设置为1.2mm。

需要说明的是，其它实施例中负极集流盘50与第二装配端口12也可以采用铆接、卡扣连接等其它连接方式替代焊接方式，具体根据实际需要进行选择即可。

请继续参阅图3，图5和图6，在又一些实施例中，负极集流盘50设有第一凸起结构51，第一凸起结构51与第二装配端口12适配插接。设计第一凸起结构51与第二装配端口12适配插接，不仅方便对负极集流盘50与第二装配端口12进行焊接加工，同时还能够在焊接加工之前实现对负极集流盘50定位，有助于提高后续焊接加工质量。

第一凸起结构51为圆柱形凸起，其外径与第二装配端口12的直径适配，因而第二凸起结构14可与第二装配端口12形成圆周向全接触，利于进一步提高焊接强度和密封性。

请继续参阅图1和图6，此外，在上述任一实施例的基础上，电池单体100还包括防爆阀70，防爆阀70与第二装配端口12通过第三拆解结构80连接，第三拆解结构80显露于电池单体100的外轮廓。防爆阀70，又称气体平衡阀、泄压机构等，在电池内发生热失控情况产生大量气体时，成为泄压通道供气体排出，防止电池爆炸。

本实施例中，防爆阀70具体通过第三拆解结构80与第二装配端口12焊接固定，提高防爆阀70与壳体10连接强度，此时第三拆解结构80显露于电池单体100的外轮廓外部，则方便电池拆解时对第三拆解结构80进行切割、打磨等破除拆解作业。

需要说明的是，其它实施例中防爆阀70与第二装配端口12也可以采用铆接、卡扣连接等其它连接方式替代焊接方式，具体根据实际需要进行选择即可。

请继续参阅图1和图2，此外，在上述任一实施例的基础上电池单体100还包括正极集流盘90，盖板组件30包括盖板本体31和铝极柱32，铝极柱32设置于盖板本体31上，正极集流盘90分别与铝极柱32和卷芯20的正极极耳连接。具体地，正极集流盘90的上端面中心部位与铝极柱32的中心部位连接，正极集流盘90的下端面与卷芯20的正极极耳连接，因而盖板本体31可通过铝极柱32与正极集流盘90连接为一体，进而通过正极集流盘90与卷芯20连接为一体。

较佳地，铝极柱32与正极集流盘90之间以及正极集流盘90与卷芯20的正极极耳之间均采用焊接方式固定，以提高连接可靠性。

为避免产生气体和/或液体泄漏，盖板组件30还包括密封圈，密封圈设置于盖板本体31上并与第一装配端口11密封配合。密封圈能加强盖板本体31与第一装配端口11的连接密封性。例如，密封圈可以是但不限于橡胶圈、树脂圈等其中的任意一种。

当然，其它实施例中盖板本体31也可以与第一装配端口11之间通过机械密封结构实现密封连接。其中，机械密封结构可以是但不限于辊槽密封(即易拉罐的封口方式)。

综上之外，本申请还提供一种电池模组，其包括如上的电池单体100。随着电动汽车行业的快速发展，用户对于电动汽车的续航能力提出了更高的要求，而电动汽车的续航能力主要取决于电池密度和电池容量。针对于此，绝大多数的电池模组会采用多个电池单体100集成化使用的方式来达到上述目的。

具体而言，本实施例中电池模组包括多个电池单体100。为方便多个电池单体100有序规整排布和安装固定，电池模组还包括电池载盘200，多个电池单体100可放置在电池载盘200上，保证电池单体100安装规整和稳固。

请继续参阅图7和图8，在一些实施例中，壳体10设有围绕第二装配端口12的第二凸起结构14，第二凸起结构14用于与电池载盘200的定位槽插接定位。或者，作为前述实施例的可替代方案，壳体10设有围绕第二装配端口12的定位凹槽210，定位凹槽210用于与电池载盘200的定位凸起插接定位。

较佳地，本实施例中壳体10的底部形成有凸出壳底面13的第二凸起结构14，第二凸起结构14设置为中空状，与壳体10的内腔连通，第二凸起结构14围成的腔体为第二装配端口12。

采用定位凸起与定位凹槽210插接，即可使电池单体100稳固安装在电池载盘200上，且定位效果好，装拆操作便捷，可实施性强。当然了，其它实施例中，电池单体100与电池载盘200之间也可以采用磁吸、卡扣、粘接等其中的任意一种方式进行安装定位，根据实际需要选择即可。

综上之外，本申请还提供一种用电装置，其包括电池，其中电池包括上述的电池模组。具体而言，用电装置可以是电动汽车、电动摩托车或者其它。电池具体为锂离子电池。

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 (10)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体具有相对设置的第一装配端口和第二装配端口；

卷芯，所述卷芯插置于所述壳体内部；

盖板组件，所述盖板组件与所述卷芯的正极极耳连接，且所述盖板组件与所述第一装配端口通过第一拆解结构连接，所述第一拆解结构显露于所述电池单体的外轮廓；以及

负极集流盘，所述负极集流盘与所述卷芯的负极极耳连接，且所述负极集流盘与所述第二装配端口通过第二拆解结构连接，所述第二拆解结构显露于所述第二装配端口。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述盖板组件与所述第一装配端口通过所述第一拆解结构焊接连接，且所述第一拆解结构凸出所述盖板组件的外表面设置；

所述第一拆解结构凸出于所述盖板组件的外表面的高度为0.2mm～1.2mm。

3.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述负极集流盘与所述第二装配端口通过所述第二拆解结构焊接连接；其中，所述壳体具有靠近所述第二装配端口设置的壳底面，所述第二拆解结构凸出所述壳底面设置；

所述第二拆解结构凸出于所述壳底面的高度为0.3mm～2.2mm。

4.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述负极集流盘设有第一凸起结构，所述第一凸起结构与所述第二装配端口适配插接；

所述电池单体还包括防爆阀，所述防爆阀与所述第二装配端口通过第三拆解结构连接，所述第三拆解结构显露于所述电池单体的外轮廓。

5.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述壳体设有围绕所述第二装配端口的第二凸起结构，所述第二凸起结构用于与电池载盘的定位槽插接定位；或者

所述壳体设有围绕所述第二装配端口的定位凹槽，所述定位凹槽用于与电池载盘的定位凸起插接定位。

6.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体还包括正极集流盘，所述盖板组件包括盖板本体和铝极柱，所述铝极柱设置于所述盖板本体上，所述正极集流盘分别与铝极柱和所述卷芯的正极极耳连接；

所述盖板组件还包括密封圈，所述密封圈设置于所述盖板本体上并与所述第一装配端口密封配合。

7.根据权利要求1至6任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体设置为圆柱电池。

8.一种电池模组，其特征在于，包括如上述权利要求1至7任一项所述的电池单体。

9.一种电池，其特征在于，包括如上述权利要求8所述的电池模组。

10.一种用电装置，其特征在于，包括如上述权利要求9所述的电池。

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