CN218788430U - 单体电池及电池包 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种单体电池及电池包。单体电池包括壳体、安装板、绝缘件及端盖。其中，壳体包括侧壁，侧壁围设形成具有开口的容置腔。安装板与侧壁连接，端盖与安装板中的一个形成有夹持槽，绝缘件设置于夹持槽内，端盖与安装板中的另一个部分夹持于夹持槽内，并通过绝缘件与夹持槽的内表面抵接，端盖与安装板封闭开口。通过将夹持槽设置在安装板或者端盖上，从而将C型夹持结构设置在安装板与端盖之间，能够提前在安装板或端盖上加工好C型夹持槽，且安装板与壳体之间通过焊接或者辊边操作即可实现安装板与壳体的固定连接。相比于相关技术中将C型夹持结构设置在壳体的方式，本申请的单体电池的装配方式简单，提高了生产效率且降低了加工成本。

Description

单体电池及电池包

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，尤其是涉及一种单体电池及电池包。

背景技术

相关技术中，单体电池的端盖与壳体之间，可以通过设置C型的夹持结构以增加单体电池的密封性，但是，现有技术中需要将端盖和绝缘件在壳体上完成定位后，再对壳体进行加工以形成C型的夹持结构，该方式加工成本高且端盖与壳体的装配效率低，因此，有必要针对该问题进行研究解决。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种单体电池，能够在设置有C型的夹持结构的前提下，提高端盖与壳体间的装配效率，并降低单体电池的加工成本。

本申请还提出一种具有上述单体电池的电池包。

根据本申请实施例的单体电池，包括：

壳体，包括侧壁，所述侧壁围设形成具有开口的容置腔；

安装板，与所述靠近所述开口的一端侧壁连接；

绝缘件；

端盖，所述端盖与所述安装板中的一个形成有夹持槽，所述绝缘件设置于所述夹持槽内，所述端盖与所述安装板中的另一个部分夹持于所述夹持槽内，并通过所述绝缘件与所述夹持槽的内表面抵接，所述端盖与所述安装板共同封闭所述开口。

根据本申请实施例的单体电池，至少具有如下有益效果：通过将夹持槽设置在安装板或者端盖上，从而将C型夹持结构设置在安装板与端盖之间，能够提前在安装板或端盖上加工好C型夹持槽，且安装板与壳体之间通过焊接或者辊边操作即可实现安装板与壳体的固定连接。相比于相关技术中将C型夹持结构设置在壳体的方式，本申请的单体电池的装配方式简单，提高了生产效率且降低了加工成本。

根据本申请的一些实施例，所述单体电池还包括容置于所述容置腔中的电芯；

所述端盖包括相互连接的第一连接部及第二连接部，所述第一连接部与所述电芯抵接，所述第二连接部相对所述第一连接部朝背离所述电芯的方向凸出。

根据本申请的一些实施例，所述第二连接部环绕设置于所述第一连接部的径向外侧，所述安装板和所述第二连接部中的一个形成有所述夹持槽，另一个设置于所述夹持槽内，并通过所述绝缘件与所述夹持槽的内表面抵接。

根据本申请的一些实施例，所述第一连接部包括互相连接的基部和凸台，所述基部与所述第二连接部连接且与所述电芯抵接，所述凸台相对于所述基部朝远离所述电芯的方向凸出，其中，所述凸台设置有刻痕。

根据本申请的一些实施例，所述第一连接部包括互相连接的基部和凸台，所述基部与所述第二连接部连接且与所述电芯抵接，所述凸台相对于所述基部朝远离所述电芯的方向凸出，所述凸台设置有安装孔；所述单体电池还包括防爆阀，所述防爆阀与所述凸台连接封闭所述安装孔。

根据本申请的一些实施例，沿所述电芯朝向所述端盖的方向，所述第二连接部背离所述电芯的一侧的外表面，凸出于所述安装板背离所述电芯的一侧的外表面。

根据本申请的一些实施例，所述夹持槽具有槽底和槽口，所述绝缘件包括第一绝缘部、第二绝缘部和第三绝缘部，所述第一绝缘部抵持于所述槽底，所述第二绝缘部的一端连接于所述第一绝缘部，所述第二绝缘部的另一端凸出于所述槽口，所述第三绝缘部的一端连接于所述第一绝缘部，所述第三绝缘部的另一端凸出于所述槽口，所述第二绝缘部与所述第三绝缘部间隔设置，所述端盖与所述安装板中的一个插设于所述第二绝缘部与所述第三绝缘部之间，且所述端盖、所述安装板均与所述第一绝缘部、所述第二绝缘部和所述第三绝缘部抵持。

根据本申请的一些实施例，所述夹持槽的内表面设置有微孔，所述绝缘件为填充于所述夹持槽内的塑胶件，所述绝缘件包括主体和第一凸出部，所述主体设置于所述夹持槽内，所述第一凸出部嵌入所述微孔内。

根据本申请的一些实施例，所述夹持槽的槽壁设置有贯通至所述夹持槽的通孔，所述绝缘件为填充于所述夹持槽内的塑胶件，所述绝缘件包括主体和第二凸出部，所述主体设置于所述夹持槽内，所述第二凸出部设置于所述通孔内。

根据本申请实施例的电池包，包括：

外壳；

本申请实施例所述的单体电池，所述单体电池位于所述外壳内。

根据本申请实施例的电池包，至少具有如下有益效果：单体电池的装配效率高且加工成本较低，因此，通过应用本申请实施例的单体电池，能够提高电池包的装配效率并降低电池包的成本。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请实施例的单体电池的爆炸示意图；

图2为本申请实施例的单体电池的局部爆炸示意图；

图3为本申请实施例的单体电池的半剖示意图；

图4为本申请实施例的单体电池的俯视图；

图5为图4中沿B-B的局部剖视图；

图6为本申请实施例的单体电池的局部剖视图；

图7为本申请另一实施例的单体电池的局部剖视图；

图8为本申请又一实施例的单体电池的局部剖视图；

图9为本申请再一实施例的单体电池的局部剖视图。

附图标记：

单体电池100；

壳体200、容置腔210、安装板220；

电芯300、本体310、极耳320、排气通道330；

端盖400、第一连接部410、基部415、第二连接部420、凸台430、防爆阀435、刻痕440、安装孔450、夹持槽460、槽底465、槽口470、通孔480；

绝缘件500、第一绝缘部510、第二绝缘部520、第三绝缘部530、第一凸出部540、第二凸出部550、主体560。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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申请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。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

相关技术中，单体电池的端盖与壳体之间，可以通过设置C型的夹持结构以增加单体电池的密封性，但是，现有技术中需要将端盖和绝缘件在壳体上完成定位后，再对壳体进行加工以形成C型的夹持结构，该方式加工成本高且端盖与壳体的装配效率低，因此，本申请实施例提供了一种单体电池及电池包对上述问题进行解决。

下面参照说明书附图描述本申请实施例的单体电池及电池包。

参照图1至图8，根据本申请实施例的单体电池100，包括壳体200、安装板220、绝缘件500及端盖400。其中，壳体200包括侧壁，侧壁围设形成具有开口的容置腔210。安装板220与侧壁靠近开口的一端连接，端盖400与安装板220中的一个形成有夹持槽460，绝缘件500设置于夹持槽460内，端盖400与安装板220中的另一个部分夹持于夹持槽460内，并通过绝缘件500与夹持槽460的内表面抵接，端盖400与安装板220共同封闭开口。通过将夹持槽460设置在安装板220或者端盖400上，从而将C型夹持结构设置在安装板220与端盖400之间，能够提前在安装板220或端盖400上加工好C型夹持槽460，且安装板220与壳体200之间通过焊接或者辊边操作即可实现安装板220与壳体200的固定连接。相比于相关技术中将C型夹持结构设置在壳体200的方式，本申请的单体电池100的装配方式简单，提高了生产效率且降低了加工成本。

具体的，参照图5，当容置槽设置于安装板220时，绝缘件500设置于容置槽的内表面，且端盖400的一部分插入容置槽内与绝缘件500抵持，从而与绝缘件500一同夹持于容置槽的内表面。参照图6，当容置槽设置于端盖400时，绝缘件500设置于容置槽的内表面，且安装板220的一部分插入容置槽内与绝缘件500抵持，从而与绝缘件500一同夹持于容置槽的内表面。电芯300包括本体310和分别设置于两端的极耳320，由于壳体200与电芯300的其中一端的极耳320是电连接的，而端盖400与电芯300的另一端的极耳320进行电连接，因此端盖400与安装板220之间需要设置有绝缘件500以保证端盖400与壳体200的绝缘，从而保证单体电池100的正常工作，且绝缘件500起到了密封安装板220与端盖400之间的缝隙的作用，从而确保当安装板220固定于壳体200后，能够封闭开口以盖封容置腔210，确保单体电池100的密封性。绝缘件500可以选择为弹性橡胶、硅胶或者泡棉等具有弹性的材料，也可以选择为PFA或者PBT等硬质塑胶。

进一步的，绝缘件500还能够进行打胶处理，或者选择具有粘性的绝缘件500，从而通过粘性进一步实现安装板220与端盖400之间的绝缘密封连接。

壳体200的侧壁的形状不作限制，可以是环绕围设成圆柱状的，也可以是多个直边围设成方形的，具体形状取决于单体电池100的具体类型，安装板220、绝缘件500以及端盖400的形状也随着侧壁的变化进行适应性的改变。侧壁与安装板220之间，通过焊接或者辊边操作即可实现固定连接，从而与端盖400和绝缘件500一同封闭开口。

端盖400与电芯300的极耳320之间，通常通过集流盘来实现电连接，但集流盘的引入提高了单体电池100的成本，且单体电池100的结构集成度较低。为此，本申请实施例提供了一种改进，参照图8，端盖400包括相互连接的第一连接部410及第二连接部420，第一连接部410与容置于容置腔210中的电芯300抵接，第二连接部420相对第一连接部410朝背离电芯300的方向凸出，第二连接部420用于单体电池100与外部的电连接。通过设置第一连接部410实现向内的电连接，通过第二连接部420实现向外的电连接，通过端盖400即可实现电芯300与外界的电连接，减少了集流盘的使用，从而降低单体电池100的生产成本，提高单体电池100的结构集成度。

具体的，第一连接部410环绕设置于第二连接部420的径向外侧，安装板220和第一连接部410中的一个形成有夹持槽460，另一个设置于夹持槽460内，并通过绝缘件500与夹持槽460的内表面抵接。采用上述的设置方法，能够实现第一连接部410对内的电连接和对外的电连接，但是第一连接部410的位置相对靠近端盖400的径向的外侧，因此第一连接部410与电芯300的极耳320进行连接的位置也相对靠向极耳320径向的外侧，不利于极耳320径向的内侧的电传导。

因此，进一步的，参照图5，第二连接部420环绕设置于第一连接部410的径向外侧，安装板220和第二连接部420中的一个形成有夹持槽460，另一个设置于夹持槽460内，并通过绝缘件500与夹持槽460的内表面抵接。将第二连接部420环绕设置于第一连接部410的径向外侧，能够使得第一连接部410的位置相对靠近端盖400的径向的内侧，从而使得第一连接部410与电信的极耳320进行连接的位置也相对靠向极耳320径向的内侧，有利于极耳320径向的内侧的电传导，从而单体电池100的电输出能力。

作为上述方案的进一步改进，参照图5至图7，沿电芯300朝向端盖400的方向，第二连接部420背离电芯300的一侧的外表面，凸出于安装板220背离电芯300的一侧的外表面，以减少连接片与安装板220发生干涉的可能，从而方便外部的连接片与第二连接部420接触进行电连接，并为连接片与第二连接部420的连接操作提供足够的工作空间。连接片不需要具备凸出的连接部以避免干涉，简化了连接片的结构。

可以理解的是，单体电池100在工作过程中有一定几率发生热失控，热失控时电芯300会产生气体，使得壳体200的内部压力增加，壳体200会发生鼓胀，为了减小热失控所可能造成的危害，需要对壳体200内部的气体进行排出。基于上述问题，本申请实施例还提供了一种改进，参照图4至图6，第一连接部410包括互相连接的基部415和凸台430，基部415与第二连接部420连接且与电芯300抵接，凸台430相对于基部415朝远离电芯300的方向凸出，通过设置凸台430为气体的流动提供一定的空间。且凸台430设置有刻痕440，凸台430上设置有刻痕440的区域，结构强度相对于凸台430的其他区域较弱，形成薄弱部，当壳体200内的压力达到设定的阈值时，薄弱部受压破裂，从而形成开口连通容置腔210，气体从开口处排出，完成对壳体200的内部的泄压，从而保护单体电池100。

具体的，参照图3，电芯300的中心部分通常会设置有排气通道330，以引导气体的流动方向，凸台430即设置在与排气通道330所对应的位置，从而方便气体的流出。

作为上述方案的另一实施例，参照图7，在第一连接部410包括互相连接的基部415和凸台430，且基部415与第二连接部420连接且与电芯300抵接，凸台430相对于基部415朝远离电芯300的方向凸出的基础上，也可以在凸台430上设置有安装孔450，并在凸台430上安装有防爆阀435封闭安装孔450，通过防爆阀435也能够实现当壳体200内的压力达到设定的阈值时进行排气泄压的功能。具体的，防爆阀435可以选择为本领域常规的一次性防爆阀435或可多次利用的防爆阀435。

本申请的实施例还提供了一种单体电池100，参照图5至图8，夹持槽460具有槽底465和槽口470，绝缘件500包括第一绝缘部510、第二绝缘部520和第三绝缘部530，第一绝缘部510抵持于槽底465，第二绝缘部520的一端连接于第一绝缘部510，第二绝缘部520的另一端凸出于槽口470，第三绝缘部530的一端连接于第一绝缘部510，第三绝缘部530的另一端凸出于槽口470，第二绝缘部520与第三绝缘部530间隔设置，端盖400与安装板220中的一个插设于第二绝缘部520与第三绝缘部530之间，且端盖400、安装板220均与第一绝缘部510、第二绝缘部520和第三绝缘部530抵持。通过控制第二绝缘部520和第三绝缘部530的凸出长度，使得第二绝缘部520和第三绝缘部530分别凸出于槽口470，相比于第二绝缘部520和第三绝缘部530仅位于夹持槽460内，能够增加绝缘件500对端盖400与安装板220中的一个的覆盖面积，从而进一步确保端盖400与安装板220之间的绝缘。

具体的，第一绝缘部510、第二绝缘部520和第三绝缘部530围设成与夹持槽460所对应的C型结构。当夹持槽460设置于安装板220的内边沿时，端盖400的外边沿即沿C型的开口插入于绝缘件500内，并与安装板220一同夹持绝缘件500。当夹持槽460设置于端盖400的外边沿时，安装板220的内边沿即沿C型的开口插入于绝缘件500内，并与端盖400一同夹持绝缘件500。当第二绝缘部520和第三绝缘部530的凸出长度较小，使得第二绝缘部520和第三绝缘部530仅位于夹持槽460内时，当安装板220或者端盖400受到外力作用时，绝缘件500被挤压，安装板220和端盖400仍可能直接接触从而导电。当第二绝缘部520和第三绝缘的凸出长度较大，使得第二绝缘部520和第三绝缘部530分别凸出于槽口470时，即使安装板220或者端盖400受到外力作用时绝缘件500被挤压，安装板220和端盖400的中间仍然间隔有绝缘件500，只有当绝缘件500破损时，安装板220和端盖400才有可能直接接触，进一步保证了端盖400与安装板220之间的绝缘。

作为上述方案的改进，参照图9，夹持槽460的内表面设置有微孔，绝缘件500为填充于夹持槽460内的塑胶件，绝缘件500包括主体560和第一凸出部540，主体560设置于夹持槽460内，第一凸出部540嵌入微孔内。绝缘件500设置为塑胶件，可以在端盖400与安装板220之间互相定位后，通过注塑的方式成型于容置槽内，从而填充布满端盖400与安装板220之间的间隙，以确保端盖400与安装板220之间的密封和绝缘，相比于端盖400与安装板220对绝缘件500进行压合的方式，密封性和绝缘性更好。同时，盖板的表面具有微孔，绝缘件500在注塑的时候形成第一凸出部540嵌入至微孔内，能够增加截面结合强度与密封能力。

具体的，根据注塑工艺的区别，微孔可以是适用于普通注塑工艺的直径相对较大的普通微孔，或者是应用于纳米注塑工艺的直径相对较小的纳米微孔，例如，本实施例中微孔的直径为20nm至200nm，其中，微孔可以是对盖板表面腐蚀形成。当绝缘件500填充于夹持槽460后，绝缘件500的部分形成第一凸出部540嵌入微孔内，例如，绝缘件500形成大量的塑胶微粒填充微孔，通过塑胶微粒与微孔的充分结合，能够形成有效的密封面，其中，界面结合强度最高达到30～40MPa，达到与钎焊相同的剪切强度水平，且气体泄漏率可低至1×10-9Pa.m3/s。

进一步的，在绝缘件500为填充于夹持槽460内的塑胶件的基础上，参照图9，夹持槽460的槽壁设置有贯通至夹持槽460的通孔480，通孔480用于作为绝缘件500的注液孔进行注塑成型，注液孔的设置能够方便绝缘件500的注塑，使得注塑料能够快速填充于夹持槽460的槽底465。且绝缘件500在注塑过程中会形成主体560和第二凸出部550，主体560设置于夹持槽460内，第二凸出部550设置于通孔480内，从而对通孔480进行封闭，以确保密封性。具体的，第二凸出部550可以填充通孔480的一部分，也可以将通孔480填满，从而完全封闭通孔480。

本申请的实施例还提供了一种电池包，包括外壳和上述任一实施例提及的单体电池100，单体电池100位于外壳内。单体电池100的装配效率高且加工成本较低，因此，通过应用本申请实施例的单体电池100，能够提高电池包的装配效率并降低电池包的成本。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.单体电池，其特征在于，包括：

壳体，包括侧壁，所述侧壁围设形成具有开口的容置腔；

安装板，与所述侧壁靠近所述开口的一端连接；

绝缘件；

端盖，所述端盖与所述安装板中的一个形成有夹持槽，所述绝缘件设置于所述夹持槽内，所述端盖与所述安装板中的另一个部分夹持于所述夹持槽内，并通过所述绝缘件与所述夹持槽的内表面抵接，所述端盖与所述安装板共同封闭所述开口。

2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述单体电池还包括容置于所述容置腔中的电芯；

所述端盖包括相互连接的第一连接部及第二连接部，所述第一连接部与所述电芯抵接，所述第二连接部相对所述第一连接部朝背离所述电芯的方向凸出。

3.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，所述第二连接部环绕设置于所述第一连接部的径向外侧，所述安装板和所述第二连接部中的一个形成有所述夹持槽，另一个设置于所述夹持槽内，并通过所述绝缘件与所述夹持槽的内表面抵接。

4.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，所述第一连接部包括互相连接的基部和凸台，所述基部与所述第二连接部连接且与所述电芯抵接，所述凸台相对于所述基部朝远离所述电芯的方向凸出，其中，所述凸台设置有刻痕。

5.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，所述第一连接部包括互相连接的基部和凸台，所述基部与所述第二连接部连接且与所述电芯抵接，所述凸台相对于所述基部朝远离所述电芯的方向凸出，所述凸台设置有安装孔；所述单体电池还包括防爆阀，所述防爆阀与所述凸台连接封闭所述安装孔。

6.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，沿所述电芯朝向所述端盖的方向，所述第二连接部背离所述电芯的一侧的外表面，凸出于所述安装板背离所述电芯的一侧的外表面。

7.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述夹持槽具有槽底和槽口，所述绝缘件包括第一绝缘部、第二绝缘部和第三绝缘部，所述第一绝缘部抵持于所述槽底，所述第二绝缘部的一端连接于所述第一绝缘部，所述第二绝缘部的另一端凸出于所述槽口，所述第三绝缘部的一端连接于所述第一绝缘部，所述第三绝缘部的另一端凸出于所述槽口，所述第二绝缘部与所述第三绝缘部间隔设置，所述端盖与所述安装板中的一个插设于所述第二绝缘部与所述第三绝缘部之间，且所述端盖、所述安装板均与所述第一绝缘部、所述第二绝缘部和所述第三绝缘部抵持。

8.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述夹持槽的内表面设置有微孔，所述绝缘件为填充于所述夹持槽内的塑胶件，所述绝缘件包括主体和第一凸出部，所述主体设置于所述夹持槽内，所述第一凸出部嵌入所述微孔内。

9.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述夹持槽的槽壁设置有贯通至所述夹持槽的通孔，所述绝缘件为填充于所述夹持槽内的塑胶件，所述绝缘件包括主体和第二凸出部，所述主体设置于所述夹持槽内，所述第二凸出部设置于所述通孔内。

10.电池包，其特征在于，包括：

外壳；

权利要求1至9中任一项所述的单体电池，所述单体电池位于所述外壳内。

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