CN218887468U - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents
电池单体、电池及用电装置 Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例提供一种电池单体、电池及用电装置,其中,电池单体包括:壳体,设有极性相反的第一电极引出部和第二电极引出部,第一电极引出部和第二电极引出部中的至少一个包括电极端子;电极组件,设在壳体内,电极组件包括电极主体以及从电极主体同侧引出的第一极耳和第二极耳;集流组件,设于电极主体(31)靠近第一极耳和第二极耳的一侧,集流组件包括第一集流件和第二集流件,第一集流件将第一极耳和第一电极引出部电连接,第二集流件将第二极耳和第二电极引出部电连接。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别是涉及一种电池单体、电池及用电装置。
背景技术
由于锂离子等电池具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多、存储时间长等优点,在电动汽车等用电装置上面已普遍应用。
但是,目前电池单体的结构设计使其能量密度较低,因此如何优化电池单体的结构一直是业内的一个难题。
实用新型内容
本申请的目的在于优化电池单体的结构。
根据本申请的第一方面,提供了一种电池单体,包括:
壳体,设有极性相反的第一电极引出部和第二电极引出部,第一电极引出部和第二电极引出部中的至少一个包括电极端子;
电极组件,设在壳体内,电极组件包括电极主体以及从电极主体同侧引出的第一极耳和第二极耳;
集流组件,设于电极主体靠近第一极耳和第二极耳的一侧,集流组件包括第一集流件和第二集流件,第一集流件将第一极耳和第一电极引出部电连接,第二集流件将第二极耳和第二电极引出部电连接。
该实施例将第一极耳和第二极耳从电极主体的同一端引出,只需要在电极组件的一端预留电连接空间,无需在电池单体的两端分别设置电极引出部,可有效提高电池单体的整体能量密度,在电池单体的容量一定的情况下,能够减小电池单体的体积,使电池更容易安装于高度空间有限的用电装置中;或者在电池单体的体积一定的情况下,能够提高容量,延长电池的续航能力。
在一些实施例中,第一集流件的至少部分抵接于第一极耳背离述电极主体的表面,第二集流件的至少部分抵接于第二极耳背离述电极主体的表面。
该实施例利于使第一集流件与第一极耳中的各层第一极耳部电连接,且第二集流件与第二极耳中的各层第二极耳部电连接提高集流件与相应极耳电连接的可靠性,并提高过流能力。
在一些实施例中,壳体包括:
容纳部,具有开口;和
端盖组件,封闭开口,端盖组件包括端盖本体和绝缘设置于端盖本体的第一电极引出部,且端盖本体作为第二电极引出部;
其中,第二集流件与端盖本体电连接。
该实施例中的第一电极引出部为电极端子,第二电极引出部为端盖本体,可省去一个电极端子,能够简化电池单体的结构,降低装配难度,节约成本。由于端盖本体上只需设置一个电极端子,有利于增加电极端子横截面积以增加过流能力,且可在端盖本体上省出更多的空间走线或布置采温部件等。而且,容纳部具有较大的表面积,可提高过流能力,也便于与第二集流件焊接。此外,将端盖本体作为第二电极引出部,与容纳部的侧壁作为第二引出部相比,可避免汇流件占用相邻电池单体之间的空间,利于减小相邻电池单体之间的间距,可使电池中多个电池单体的布局更紧凑,从而提高电池的能量密度。
在一些实施例中,集流组件还包括绝缘基体,第一集流件和第二集流件连接于绝缘基体,且通过绝缘基体彼此绝缘。
该实施例中的集流组件采用整体式结构,简化了电池单体内部的电连接结构,可进一步节约电池单体的内部空间,降低重量,且节省零部件的生产成本;第一集流件和第二集流件通过绝缘基体承载,可提高整体刚性,不容易发生变形,安装稳定,从而,提高电连接可靠性。而且,此种设计还可降低装配难度,无需将第一集流件、第二集流件和绝缘基体分别安装,对横截面尺寸较小的电池单体有更加明显的优势,可提高装配效率。另外,第一集流件和第二集流件通过与之集成为一体的绝缘基体实现彼此绝缘,可提高绝缘可靠性,减少由于装配误差或振动影响绝缘性能,从而提高电池单体工作的可靠性和安全性。
在一些实施例中,第一集流件、第二集流件和绝缘基体一体注塑成型。
该实施例通过一体注塑成型的方式可降低集流组件中各部件的加工和装配难度,从而提高电池单体的生产效率,而且便于在第一集流件和第二集流件与绝缘基体之间设置凹凸配合结构,以增加与绝缘基体的结合强度,从而提高第一集流件和第二集流件设置于绝缘基体的牢固性。
在一些实施例中,绝缘基体包括第一绝缘部,第一绝缘部具有第一开口和第二开口,第一集流件的至少部分容纳于第一开口,第二集流件的至少部分容纳于第二开口;
第一绝缘部的部分位于第一开口与第二开口之间,并用于隔开第一集流件和第二集流件。
该实施例通过将第一集流件的至少部分容纳于第一开口内,并将第二集流件的至少部分容纳于第二开口内,可使集流件更好地与绝缘基体连接,实现可靠固定,且能减小电池单体在高度方向上的尺寸,从而减小电池单体的体积,提高能量密度。而且,第一绝缘部的部分位于第一开口和第二开口之间,能够对第一集流件和第二集流件起到绝缘作用,提高绝缘可靠性。
在一些实施例中,第一开口内侧壁上设有第二凹槽,第一集流件与第一开口配合的外侧壁上设有凸起,凸起嵌入第二凹槽内,以使第一集流件与绝缘基体结合;和/或
第二开口内侧壁上设有第二凹槽,第二集流件与第二开口配合的外侧壁上设有凸起,凸起嵌入第二凹槽内,以使第二集流件与绝缘基体结合。
该实施例通过将第一集流件的至少部分容纳于第一开口内,并将第二集流件的至少部分容纳于第二开口内,可使集流件更好地与绝缘基体连接,实现可靠固定,且能减小电池单体在高度方向上的尺寸,从而减小电池单体的体积,提高能量密度。而且,第一绝缘部的部分位于第一开口和第二开口之间,能够对第一集流件和第二集流件起到绝缘作用,提高绝缘可靠性。
在一些实施例中,凸起上设有第一通孔,绝缘基体上设有限位柱,限位柱嵌入第一通孔。
该实施例通过在凸起上设有第一通孔,在使绝缘基体、第一集流件和第二集流件通过注塑成型时,可进一步增加集流件与绝缘基体的结合力,使第一集流件和第二集流件与绝缘基体的固定更加牢固。
在一些实施例中,电池单体还包括:绝缘片,设在第二集流件与第一电极引出部之间。
该实施例采用绝缘片将极性相反的第二集流件和第一电极引出部隔开,可保证绝缘性能,防止发生短路,从而提高电池单体工作的可靠性和安全性。
在一些实施例中,电池单体还包括:间隔片,设在第一集流件与第一电极引出部之间,间隔片与绝缘片各自朝向端盖组件的表面平齐,且不低于第一绝缘部的表面。
该实施例设置间隔片,并使间隔片与绝缘片相互平齐,可使端盖组件与集流组件之间均衡接触,有利于提高整体结构刚度,并使集流组件受力均匀,能够防止集流组件在受到振动或冲击时发生位置错动或变形,保证电连接稳定性,从而提高电池单体工作的可靠性和安全性。
在一些实施例中,第一集流件靠近容纳部的边缘被绝缘基体包围。
该实施例通过绝缘基体将第一集流件靠近容纳部的边缘包围,能够保证第一集流件与容纳部之间可靠绝缘,即使在电池单体受到振动或冲击时,第一集流件与容纳部也无法直接接触,可防止不同极性的第一集流件与容纳部发生短路,从而提高电池单体工作的可靠性和安全性。
在一些实施例中,端盖组件还包括第一绝缘件,第一绝缘件设在端盖本体与集流组件之间,第一绝缘件最靠近电极组件的端面和第一电极引出部最靠近电极组件的端面齐平。
该实施例可通过集流组件同时对第一绝缘件和第一电极引出部提供支撑,提高整体结构的稳固性,保持第一电极引出部位置稳定,并减少集流组件的变形量,由此可提高电池单体内部电连接的可靠性。
在一些实施例中,绝缘基体包括第一绝缘部和连接于第一绝缘部的第二绝缘部,第一绝缘部具有第一开口,第一集流件包括:
第一部,与第一开口配合,且与第一极耳电连接;和
第二部,连接于第一部且搭接于第二绝缘部,第二部与第一电极引出部电连接。
该实施例中的第一集流件包括第一部和第二部,可使第一极耳和第一电极引出部分别连接于第一集流件上不同的区域,可防止多次重复焊接造成第一集流件发生变形和破坏,能够提高焊接可靠性;而且,第二部搭接于第二绝缘部,能为第二部提供稳定的支撑,防止第二部发生变形;此外,通过设置第二绝缘部可实现第一集流件与第二极耳之间的绝缘,提高绝缘可靠性,防止电池单体在工作过程中发生短路。
在一些实施例中,第一电极引出部设在端盖本体的中心区域,第二绝缘部设在第一绝缘部的中心区域。
该实施例将第一电极引出部设在端盖本体的中心区域,利于增大第一电极引出部的横截面积,不仅方便实现电连接,也能提高过流能力;而且,便于通过汇流件连接一个电池单体的第一电极引出部和相邻电池单体的第二电极引出部,利于增大汇流件的宽度,提高过流能力。
在一些实施例中,第一电极引出部与第二集流件在容纳部的横截面内的投影具有重叠区域,第二绝缘部相对于第一绝缘部朝向第一电极引出部凸出,第二部相对于第一部朝向第一电极引出部凸出。
该实施例考虑到在第一电极引出部与第二集流件具有重叠区域的情况下,为了实现第二部与第一电极引出部电连接,第二部与第二集流件距离较近,容易发生短路,通过使第二绝缘部相对于第一绝缘部朝向第一电极引出部凸出,可使第二部在高度方向上与第二集流件与第二极耳连接的部分错开,以防止第二部与第二集流件之间发生短路,提高绝缘可靠性。
在一些实施例中,第一电极引出部的内端面设有第一凹槽,第二部的至少部分位于第一凹槽内。
该实施例在第一电极引出部的内端面设有第一凹槽,并使第二部的至少部分位于第一凹槽内,可减小集流组件的占用高度,从而减低电池单体的高度。而且,此种结构可通过集流组件同时对第一绝缘件和第一电极引出部提供支撑,提高整体结构的稳固性,保持第一电极引出部位置稳定,从而提高电池单体内部电连接的可靠性。
在一些实施例中,端盖组件还包括第一绝缘件,第一绝缘件设在端盖本体与集流组件之间,第一绝缘件覆盖第一电极引出部内端面的径向外侧区域,且与第一电极引出部的内端面形成第一凹槽,第二部的至少部分位于第一凹槽内。
该实施例无需在第一电极引出部的内端面加工第一凹槽,可降低第一电极引出部的加工难度,而且集流组件仅需对第一绝缘件提供支撑,无需考虑第一绝缘件最靠近电极组件的端面与第一电极引出部最靠近电极组件的端面之间的对齐问题,可降低对零部件加工精度的要求。
在一些实施例中,第一凹槽的深度不超过第二部相对于第一部的凸起高度。
该实施例能够在第一凹槽存在加工误差,或者第二部相对于第一部的凸出高度存在误差时,也能使第二部与第一凹槽的槽底可靠接触,避免第二部与第一电极引出部之间出现装配间隙,可保证第一电极引出部与第二部电连接的可靠性。
在一些实施例中,第二绝缘部位于第一开口以外的侧壁超出第二部的外侧壁。
该实施例使第二绝缘部的侧壁超出第二部的外侧壁,能够将第二部与第二集流件隔开,避免第二部与第二集流件接触,可保证绝缘可靠性,从而提高电池单体工作的可靠性和安全性。
在一些实施例中,第一部远离第二部的至少一个角部设有第一缺口,被配置为与注塑模具中的第一定位部配合实现第一集流件的定位。
该实施例能够在通过注塑形成集流组件时,通过第一缺口对第一集流件进行定位,以提高第一集流件的位置精度;而且,由于第一集流件的内边缘处周向尺寸较小,为过流面积瓶颈区域,将第一缺口设在第一部远离第二部的角部,不影响第一集流件的过流能力。
在一些实施例中,绝缘基体包括第一绝缘部,第一绝缘部具有第二开口,第二集流件包括:
第三部,与第二开口配合,且与第二极耳电连接;和
第四部,至少部分连接于第三部靠近容纳部的边缘,且第四部与端盖本体电连接。
该实施例的第二集流件加工方便,在与绝缘基体集成后,可方便地通过第四部与端盖本体直接或间接地电连接,从而实现第二极耳与作为第二电极引出部的端盖本体电连接。
在一些实施例中,第三部远离第四部的至少一个角部设有第二缺口,被配置为与注塑模具中的第二定位部配合实现第二集流件的定位。
该实施例能够在通过注塑形成集流组件时,通过第二缺口对第二集流件进行定位,以提高第二集流件的位置精度;而且,由于第二集流件的外边缘设有弯折的第四部,将第二缺口设在第三部远离第四部的角部,方便第二缺口的加工,也方便对第二集流件进行定位。
在一些实施例中,第四部在容纳部周向上的延伸长度不超出第三部靠近容纳部的边缘。
该实施例能够降低第二集流件的加工难度,可直接通过薄板结构弯折成型,从而提高第二集流件的整体结构强度,并提高第三部和第四部之间的连接可靠性。
在一些实施例中,第四部沿容纳部的整个周向延伸。
该实施例使第四部沿容纳部的整个周向延伸,能够增加第四部与端盖本体直接或间接电连接的长度,可提高连接可靠性,并增加过流能力。
在一些实施例中,第四部与第三部成角度设置。
该实施例使第四部与第三部成角度设置,可增加第四部与容纳部的侧壁或端盖本体电连接的面积,便于通过焊接实现电连接,还可提高电连接可靠性。
在一些实施例中,第四部朝向靠近端盖组件的方向延伸。
该实施例使第四部朝向远离电极组件的方向延伸,可防止第四部在振动或冲击情况下插入电极组件的极片之间造成活性物质脱落,还可防止第四部与极性相反的极片接触而发生短路,提高绝缘可靠性;而且,第四部更靠近容纳部的开口,更方便从开口处将第四部焊接于容纳部的侧壁,可提高焊接质量。
在一些实施例中,容纳部具有侧壁,端盖组件还包括第一绝缘件,第一绝缘件设在端盖本体与集流组件之间,第一绝缘件与侧壁之间至少在对应于第四部的区域具有第一间隙,第四部位于第一间隙内。
该实施例使第四部位于第一绝缘件与容纳部之间的第一间隙内,可与第一绝缘件共用空间,第四部的内侧通过第一绝缘件进行绝缘;而且,可防止第四部在振动或冲击情况下插入电极组件的极片之间造成活性物质脱落,还可防止第四部与极性相反的极片接触而发生短路,提高绝缘可靠性;此外,第四部更靠近容纳部的开口,更方便从开口处将第四部焊接于容纳部的侧壁,在采用焊接时,可从容纳部内侧焊接第四部与侧壁,可提高焊接质量,或者便于直接将第四部与端盖本体电连接。
在一些实施例中,壳体呈圆柱形,第一绝缘件呈圆环状,第一绝缘件的外径为d,端盖本体的外径为D,第四部的厚度为δ,d≤D-2*δ。
该实施例将第一绝缘件的外壁设置为圆周面,方便加工,而且在装配第一绝缘件所在的端盖组件时,无需使第一绝缘件与第四部进行周向对准,方便装配,可提高装配效率。
在一些实施例中,容纳部具有侧壁,第二集流件通过侧壁与端盖本体电连接。
该实施例中第二集流件通过侧壁与端盖本体电连接,可降低对第二集流件外端连接部分长度的要求,还可降低对端盖本体结构的要求,端盖本体可设计为平板结构,无需考虑与第二集流件的连接问题,可简化端盖本体的结构,降低制造难度。
在一些实施例中,端盖本体具有弯折部,弯折部朝向端盖本体内侧凸出,且靠近容纳部设置,第二集流件与弯折部电连接。
该实施例将第二集流件通过弯折部与端盖本体电连接,可增加第二集流件与端盖本体的接触面积,例如在采用焊接实现电连接时,既能提高连接可靠性,又能增加接触面积。而且,此种结构也适用于容纳部与端盖本体之间绝缘的情况,或者在端盖本体与容纳部之间出现焊缝脱落的情况下,第二集流件也能可靠地将电能输出至端盖本体。此外还可解决容纳部和端盖本体较薄影响过流能力的问题。
在一些实施例中,弯折部与容纳部之间具有第二间隙,第二集流件的外端位于第二间隙内。
该实施例将第二集流件与弯折部朝向容纳部的侧壁接触,方便通过焊接实现电连接,而且也利于增大第二集流件与弯折部之间电连接的面积,提高电连接可靠性,并保持第二集流件位置稳定。
在一些实施例中,第一极耳和第二极耳沿电极组件的周向间隔设置。
该实施例中第一极耳和第二极耳的设置方式,既能从空间上更好地将不同极性的极耳隔开,又能使电解液通过间隔区域浸润到电极主体内部,以在电池单体充放电的过程中,使电解液与极片上的活性物质充分发生反应。
在一些实施例中,第一集流件与第一极耳连接部分的形状与第一极耳的端面形状相同;和/或第二集流件与第二极耳连接部分的形状与第二极耳的端面形状相同。
该实施例有利于使第一极耳和/或第二极耳的整个端面都能与对应的集流件电连接,能够保证电流传输能力;在此基础上,还能减少集流件的多余面积,节省材料。
在一些实施例中,第一集流件与第一极耳连接的部分覆盖第一极耳;和/或第二集流件与第二极耳连接的部分覆盖第二极耳。
该实施例能够使第一极耳和/或第二极耳的整个端面都能与对应的集流件电连接,能够保证电流传输能力。
在一些实施例中,电极组件呈卷绕结构,第一极耳和第二极耳中的至少一个沿卷绕结构的径向从中心向外侧宽度逐渐增大。
该实施例可使第一极耳中每组相邻层第一极耳部间距均匀分布,或使第二极耳中每组相邻层第二极耳部间距均匀分布;而且,通过增加外层区域极耳沿卷绕方向的宽度,能够增加极耳与集流件连接时的有效接触面积,可增加过流能力,从而提高电池单体的性能。
根据本申请的第二方面,提供了一种电池,包括上述实施例的电池单体。
在一些实施例中,电池单体设有至少两个,电池还包括汇流件,汇流件的第一端连接于其中一个电池单体的第一电极引出部,汇流件的第二端连接于另一个电池单体的第二电极引出部。
该实施例可方便地实现多个电池单体的电连接。
在一些实施例中,壳体包括:
容纳部,具有开口;和
端盖组件,封闭开口,端盖组件包括端盖本体和绝缘设置于端盖本体的第一电极引出部;
其中,汇流件的第二端连接于端盖本体。
该实施例可方便地实现多个电池单体的电连接,允许多个电池单体的布局更紧凑,且利于增大汇流件的宽度,提高过流能力。
根据本申请的第三方面,提供了一种用电装置,包括上述实施例的电池单体和/或电池,用于为用电装置提供电能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,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,还可以根据附图获得其他的附图。
图1为本申请将电池安装于车辆的一些实施例的结构示意图。
图2为本申请电池的第一实施例的分解图。
图3为本申请电池单体的一些实施例的外形图。
图4为本申请电池单体的第一实施例的分解图。
图5为本申请电池单体的第一实施例的剖视图。
图6为图5中端盖组件的一些实施例的结构示意图。
图7和图8分别为图5中的A处和B处放大图。
图9为图4中集流组件的一些实施例的结构示意图。
图10为图9所示集流组件的分解图。
图11A和图11B分别为图4中集流组件的主视图和C-C剖视图。
图12A和图12B分别为图4中第一集流件的主视图和D-D剖视图。
图13A和图13B分别为图4中第二集流件的主视图和E-E剖视图。
图14为图4中集流组件在横截面内的剖视图。
图15为本申请电池单体的第二实施例的分解图。
图16为图15中集流组件的一些实施例的结构示意图。
图17为图16中的F-F剖视图。
图18为本申请电池单体的第二实施例的剖视图。
图19为图18中的G处放大图。
图20为图15中第一绝缘件的剖视图。
图21为电池中多个电池单体电连接的一些实施例的结构示意图。
在附图中,附图并未按照实际的比例绘制。
标记说明:
100、电池单体;10、壳体;
1、容纳部;11、侧壁;111、开口;12、端壁;
2、端盖组件;21、端盖本体;211、第二通孔;212、弯折部;22、第一电极引出部;221、第一段;222、第二段;223、第三段;224、第一凹槽;225、第二凹槽;226、第三凹槽;227、注液孔;23、第一绝缘件;231、第四凹槽;232、第五凹槽;233、环状部;234、第一延伸部;235、第二延伸部;24、密封件;25、第二绝缘件;26、密封盖;
3、电极组件;31、电极主体;311、中心孔;32、第一极耳;33、第二极耳;
4、集流组件;41、绝缘基体;411、第一绝缘部;412、第二绝缘部;412’、第三通孔;413、第一开口;414、第二开口;415、第二凹槽;416、限位柱;42、第一集流件;421、第一部;422、第二部;422’、第四通孔;422A、第一圆弧段;422B、第二圆弧段;422C、直壁段;423、凸起;424、第一通孔;425、第一缺口;426、连接部;43、第二集流件;431、第三部;432、第四部;433、第二缺口;
5、间隔片;6、绝缘片;
200、电池;201、箱体组件;201A、主体部;201B、第一盖体;201C、第二盖体;202、汇流件;
300、车辆;301、车桥;302、车轮;303、马达;304、控制器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理,但不能用来限制本申请的范围,即本申请不限于所描述的实施例。
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)。
本申请采用了“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系的描述,这仅是为了便于描述本申请,而不是指示或暗示所指的装置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保护范围的限制。
此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本申请的具体结构进行限定。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
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些实施例中。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。
电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
目前的电池单体通常包括壳体和容纳于壳体内的电极组件,并在壳体内填充电解质。电极组件主要由极性相反的第一极片和第二极片层叠或卷绕形成,并且通常在第一极片与第二极片之间设有绝缘件,例如隔膜等。第一极片和第二极片涂覆有活性物质的部分构成电极组件的主体部,第一极片和第二极片未涂覆活性物质的部分各自构成第一极耳和第二极耳。在锂离子电池中,第一极片可以为正极极片,包括正极集流件和设于正极集流件两侧的正极活性物质层,正极集流件的材料例如可以为铝,正极活性物质例如可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等;第二极片可以为负极极片,包括负极集流件和设于负极集流件两侧的负极活性物质层,负极集流件的材料例如可以为铜,负极活性物质例如可以为石墨或硅等。可选地,第一极片也可以为负极极片,相应地第二极片为正极极片。第一极耳和第二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。在电池单体的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接端子以形成电流回路。
发明人通过研究发现,目前的电池单体通常设有极性相反的第一电极引出部和第二电极引出部,用于接入用电回路进行供电,第一极耳与第一电极引出部电连接,第二极耳与第二电极引出部电连接。例如,对于圆柱形电池单体,由于电池单体端部面积较小,第一电极引出部和第二电极引出部分别设在电池单体的两端,相应地,第一极耳和第二极耳分别从电极组件的两端引出。发明人在实践中发现,每一端的极耳和电极端子都会占用一定空间用于电连接,需要在电池单体的高度方向消耗更多的空间,造成电池单体整体体积增大,且会影响电池单体的整体能量密度。
为了解决上述问题,发明人欲从优化电池单体内部结构为出发点,并主要改进极耳的引出方式,以降低电池单体的高度,从而提高能量密度。
基于此种改进思路,本申请的实施例提出了一种电池单体,电池单体包括壳体,设有极性相反的第一电极引出部和第二电极引出部;电极组件,设在壳体内,电极组件包括电极主体以及从电极主体同侧引出的第一极耳和第二极耳;集流组件,设于电极组件靠近第一极耳和第二极耳的一侧,集流组件包括第一集流件和第二集流件,第一集流件将第一极耳和第一电极引出部电连接,第二集流件将第二极耳和第二电极引出部电连接。
此种电池单体将第一极耳和第二极耳从电极主体的同侧引出,将第一极耳和第二极耳从电极主体的同一端引出,只需要在电极组件的一端预留电连接空间,无需在电池单体的两端分别设置电极引出部,可有效提高电池单体的整体能量密度,在电池单体的容量一定的情况下,能够减小电池单体的体积,使电池更容易安装于高度空间有限的用电装置中;或者在电池单体的体积一定的情况下,能够提高容量,延长电池的续航能力。
本申请实施例的电池单体适用于电池以及使用这种电池单体的用电装置,电池也适用于用电装置。
本申请实施例的电池可用于用电装置。用电装置可以是电瓶车、电动汽车、轮船或航天器等等,例如,航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
如图1所示,用电装置可以是车辆300,例如新能源汽车,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;或者用电装置也可以是无人机或轮船等。具体地,车辆300可包括车桥301、连接于车桥301的车轮302、马达303、控制器304和电池200,马达303用于驱动车桥301转动,控制器304用于控制马达303工作,电池200可以设置在车辆300的底部、头部或尾部,用于为马达303以及车辆中其它部件的工作提供电能。
如图2所示,电池200包括箱体组件201和电池单体100。在电池200中,电池单体100可以是一个,也可以是多个。若电池单体100为多个,多个电池单体100之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体100中既有串联又有并联,可以是多个电池单体100先串联或并联或混联组成电池模块,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体组件201内。也可以是所有电池单体100之间直接串联或并联或混联在一起,再将所有电池单体100构成的整体容纳于箱体组件201内。
其中,箱体组件201既可以是电池包的一部分,箱体组件201可拆卸地安装于用电装置;或者,箱体组件201也可以是用电装置中的结构件形成的用于容纳电池单体100的空间,例如,电池单体100用于车辆300时,箱体组件201为车架形成的用于容纳电池单体100的空间。
箱体组件201内部中空,用于容纳一个或多个电池单体100,根据所容纳电池单体100的形状、数量、组合方式以及其他要求,箱体组件201也可以具有不同形状的尺寸。例如,箱体组件201可包括:主体部201A、第一盖体201B和第二盖体201C,主体部201A相对的两端均具有开口,第一盖体201B和第二盖体201C分别用于封闭主体部201A的两端开口,图2中根据多个电池单体100的排列方式,主体部201A呈矩形筒状结构。
图3为电池单体100的一些实施例的外形示意图。电池单体100包括壳体10,壳体10可包括容纳部1和端盖组件2,容纳部1具有开口,端盖组件2封闭开口,并与容纳部1连接形成壳体10。端盖组件2包括端盖本体21和第一电极引出部22,第一电极引出部22设在端盖本体21上。图3中示意出了圆柱形电池单体100,后续实施例也主要也圆柱形电池单体100为例进行说明,当然本申请的电池单体100也可以是扁平体、长方体或其它形状等。
如图4为电池单体100的第一实施例的分解图,图5为电池单体100的纵向剖视图。在一些实施例中,电池单体100包括:壳体10、电极组件3和集流组件4。其中,壳体10设有极性相反的第一电极引出部22和第二电极引出部,第一电极引出部和第二电极引出部中的至少一个包括电极端子;电极组件3,设在壳体10内,电极组件3包括电极主体31以及从电极主体31同侧引出的第一极耳32和第二极耳33;集流组件4,设于电极主体31靠近第一极耳32和第二极耳33的一侧,集流组件4包括第一集流件42和第二集流件43,第一集流件42将第一极耳32和第一电极引出部22电连接,第二集流件43将第二极耳33和第二电极引出部电连接。
其中,壳体10为中空结构,用于容纳电极组件3,壳体10内填充电解液。第一电极引出部22和第二电极引出部用于输入或输出电能,第一极耳32通过第一集流件42与第一电极引出部22电连接,第二极耳33通过第二集流件43与第二电极引出部电连接。
可选地,第一电极引出部22和第二电极引出部均可以为电极端子。电极端子可设计为极柱,极柱可呈圆柱形、方形柱状结构,或者也可呈其它形状的柱体结构。第一电极引出部22和第二电极引出部均与壳体10绝缘。例如,第一电极引出部22为正极端子,第二电极引出部为负极端子;或者第一电极引出部22为负极端子,第二电极引出部为正极端子。例如,第一电极引出部22和/或第二电极引出部的至少部分凸出于壳体10的外壁,以便于通过汇流件实现不同电池单体100之间的电连接。
可选地,第一电极引出部22为电极端子,第二电极引出部为壳体10的端盖本体21,端盖本体21上可设置第二通孔211,电极端子安装于第二通孔211。可选地,第一电极引出部22用于引出电极组件3的正极电能,第二电极引出部用于引出电极组件3的负极电能;或者第一电极引出部22用于引出电极组件3的负极电能,第二电极引出部用于引出电极组件3的正极电能。
电极组件3包括极性相反的第一极片和第二极片,第一极片和第二极片可绕卷绕轴线K卷绕形成。对于圆柱形电池单体100,电极组件3呈圆柱形;对于方形电池单体100,电极组件3呈扁平状。第一极耳32和第二极耳33位于电极组件3沿卷绕轴线K的同一端,且靠近第一电极引出部22和第二电极引出部中的电极端子设置。可选地,第一极耳32为正极极耳,第二极耳33为负极极耳;第一极耳32为负极极耳,第二极耳33为正极极耳。
集流组件4设在极耳与壳体10朝向极耳的壁之间,用于实现同极性的极耳与电极引出部之间的电连接。第一集流件42和第二集流件43可采用导电材料,例如金属材料,正极集流件可采用铝材料,负极集流件可采用铜材料,集流件与相应的极耳采用同种材料便于焊接,减少焊接裂纹。
该实施例将第一极耳32和第二极耳33从电极主体31的同一端引出,只需要在电极组件3的一端预留电连接空间,无需在电池单体100的两端分别设置电极引出部,可有效提高电池单体100的整体能量密度,在电池单体100的容量一定的情况下,能够减小电池单体100的体积,使电池200更容易安装于高度空间有限的用电装置中;或者在电池单体100的体积一定的情况下,能够提高容量,延长电池200的续航能力。
在一些实施例中,第一集流件42的至少部分抵接于第一极耳32背离述电极主体31的表面,第二集流件43的至少部分抵接于第二极耳33背离述电极主体31的表面。
其中,第一极耳32背离述电极主体31的表面为多层第一极耳部的外端共同形成的表面,为了提高第一集流件42与第一极耳32之间的电连接可靠性,可对第一极耳32的外端进行揉平以增加接触面积。第二极耳33背离述电极主体31的表面为多层第二极耳部的外端共同形成的表面,为了提高第二集流件43与第二极耳33之间的电连接可靠性,可对第二极耳33的外端进行揉平以增加接触面积。
该实施例利于使第一集流件42与第一极耳32中的各层第一极耳部电连接,且第二集流件43与第二极耳33中的各层第二极耳部电连接提高集流件与相应极耳电连接的可靠性,并提高过流能力。
在一些实施例中,如图4和图5所示,壳体10包括容纳部1和端盖组件2,容纳部1具有开口111,端盖组件2封闭开口111,且端盖组件2包括端盖本体21和绝缘设置于端盖本体21的第一电极引出部22,且端盖本体21作为第二电极引出部;其中,第二集流件43与端盖本体21电连接。
其中,端盖本体21上设有第二通孔211,第一电极引出部22设在第二通孔211内,第一电极引出部22可设在端盖本体21的中心区域,或者也可偏离端盖本体21的中心设置。为了实现第一电极引出部22与端盖本体21的绝缘,端盖组件2还包括:密封件24和第二绝缘件25,密封件24和第二绝缘件25共同包围第二通孔211的内壁以及端盖本体21上邻接第二通孔211的区域。
例如,密封件24可采用橡胶材料,第二绝缘件25可采用塑胶材料。
例如,密封件24和第二绝缘件25均呈环形,其横截面均为L形。如图6所示,密封件24的横部与端盖本体21的内壁贴合,竖部伸入第二通孔211,并与第二通孔211的侧壁贴合;第二绝缘件25的横部与端盖本体21的外壁贴合,竖部伸入第二通孔211,并与第二通孔211的侧壁贴合,密封件24和第二绝缘件25各自的竖部相互抵接。例如,密封件24和第二绝缘件25均呈圆环形。
端盖本体21采用金属材料制成,将其作为第二电极引出部,可省去一个电极端子。例如,容纳部1的开口111处与端盖本体21的外边缘可采用焊接固定,由于第一电极引出部22与端盖本体21之间绝缘,也就实现了第一电极引出部22与第二电极引出部的绝缘。较优地,第一电极引出部22为正极,第二电极引出部为负极,因为电极端子一般采用铝材料制成,若其对应的第一集流件42也采用铝材料,就可实现同种材料的焊接,无需将电极端子设计为铜铝组合的结构,可简化电极端子的结构,并降低成本。可选地,第一电极引出部22为负极,第二电极部为正极。
该实施例中的第一电极引出部22为电极端子,第二电极引出部为端盖本体21,可省去一个电极端子,能够简化电池单体100的结构,降低装配难度,节约成本。由于端盖本体21上只需设置一个电极端子,有利于增加电极端子横截面积以增加过流能力,且可在端盖本体21上省出更多的空间走线或布置采温部件等。而且,容纳部1具有较大的表面积,可提高过流能力,也便于与第二集流件43焊接。此外,将端盖本体21作为第二电极引出部,与容纳部1的侧壁11作为第二引出部相比,可避免汇流件占用相邻电池单体100之间的空间,利于减小相邻电池单体100之间的间距,可使电池200中多个电池单体100的布局更紧凑,从而提高电池200的能量密度。
在一些实施例中,如图9所示,集流组件4还包括绝缘基体41,所述第一集流件42和所述第二集流件43连接于所述绝缘基体41,且通过所述绝缘基体41彼此绝缘。
其中,绝缘基体41、第一集流件42和第二集流件43集成为一体结构,绝缘基体41不仅作为第一集流件42和第二集流件43的固定基体,而且使第一集流件42和第二集流件43之间可靠绝缘。可选地,绝缘基体41可采用绝缘材料制成,例如塑胶材料等。
该实施例中的集流组件4采用整体式结构,简化了电池单体100内部的电连接结构,可进一步节约电池单体100的内部空间,降低重量,且节省零部件的生产成本;第一集流件42和第二集流件43通过绝缘基体41承载,可提高整体刚性,不容易发生变形,安装稳定,从而,提高电连接可靠性。而且,此种设计还可降低装配难度,无需将第一集流件42、第二集流件43和绝缘基体41分别安装,对横截面尺寸较小的电池单体100有更加明显的优势,可提高装配效率。另外,第一集流件42和第二集流件43通过与之集成为一体的绝缘基体41实现彼此绝缘,可提高绝缘可靠性,减少由于装配误差或振动影响绝缘性能,从而提高电池单体100工作的可靠性和安全性。
在一些实施例中,绝缘基体41与第一集流件42和第二集流件43一体注塑成型。
例如,绝缘基体41可采用塑胶材质,不限于PE(聚乙烯)、LCP(液晶高分子聚合物)等热塑性和绝缘性较好的材质。在注塑时,可将第一集流件42和第二集流件43放在注塑模具中,倒入注塑液体,待液体凝固后形成绝缘基体41。
该实施例通过一体注塑成型的方式可降低集流组件4中各部件的加工和装配难度,从而提高电池单体100的生产效率,而且便于在第一集流件42和第二集流件43与绝缘基体41之间设置凹凸配合结构,以增加与绝缘基体41的结合强度,从而提高第一集流件42和第二集流件43设置于绝缘基体41的牢固性。
在一些实施例中,如图10所示,绝缘基体41包括第一绝缘部411,第一绝缘部411具有第一开口413和第二开口414,第一集流件42的至少部分容纳于第一开口413,第二集流件43的至少部分容纳于第二开口414;第一绝缘部411的部分位于第一开口413与第二开口414之间,并用于隔开第一集流件42和第二集流件43。
其中,第一开口413和第二开口414贯通绝缘基体41。
该实施例通过将第一集流件42的至少部分容纳于第一开口413内,并将第二集流件43的至少部分容纳于第二开口414内,可使集流件更好地与绝缘基体41连接,实现可靠固定,且能减小电池单体100在高度方向上的尺寸,从而减小电池单体100的体积,提高能量密度。而且,第一绝缘部411的部分位于第一开口413和第二开口414之间,能够对第一集流件42和第二集流件43起到绝缘作用,提高绝缘可靠性。
在一些实施例中,如图10所示,第一开口413内侧壁上设有第二凹槽415,第一集流件42与第一开口413配合的外侧壁上设有凸起423,凸起423嵌入第二凹槽415内,以使第一集流件42与绝缘基体41结合;和/或第二开口414内侧壁上设有第二凹槽415,第二集流件43与第二开口414配合的外侧壁上设有凸起423,凸起423嵌入第二凹槽415内,以使第二集流件43与绝缘基体41结合。
其中,如图11A、11B、12A和12B所示,第一集流件42与第一开口413配合的部分为第一部421,第一部421可呈扇形结构,其外圆弧壁和两个侧壁的至少一个上可设置凸起423,凸起423的厚度可与第一部421一致,或者考虑到绝缘基体41的厚度较薄,为了在设置第二凹槽415后仍保证绝缘基体41的强度,也可使凸起423的厚度小于第一部421的厚度。设在第一部421的侧壁上的凸起423可以为矩形,凸起423的长度可小于侧壁的长度;设在第一部421的外圆弧壁上的凸起423可以为圆弧形,凸起423的长度可小于外圆弧壁的长度。第二凹槽415的形状和尺寸与凸起423适配。
如图13A和图13B,第二集流件43与第二开口414配合的部分为第三部431,第三部431可呈扇形结构,其两个侧壁的至少一个上可设置凸起423,凸起423的厚度可与第三部431一致,或者考虑到绝缘基体41的厚度较薄,为了在设置第二凹槽415后仍保证绝缘基体41的强度,也可使凸起423的厚度小于第三部431的厚度。
可选地,绝缘基体41、第一集流件42和第二集流件43通过注塑成型,第二凹槽415是在注塑过程中自然形成的。
该实施例通过在集流件上设置凸起423,在使绝缘基体41、第一集流件42和第二集流件43通过注塑成型时,可增加集流件与绝缘基体41的结合力,使第一集流件42和第二集流件43与绝缘基体41的固定更加牢固,不仅能提高电连接可靠性,还能保证第一集流件42和第二集流件43之间的绝缘性。
在一些实施例中,如图14所示,凸起423上设有第一通孔424,绝缘基体41上设有限位柱416,限位柱416嵌入第一通孔424。
其中,第一通孔424可设置多个。可选地,绝缘基体41、第一集流件42和第二集流件43通过注塑成型,在注塑过程中,注塑液体会流入第一通孔424以形成限位柱416。
该实施例通过在凸起423上设有第一通孔424,在使绝缘基体41、第一集流件42和第二集流件43通过注塑成型时,可进一步增加集流件与绝缘基体41的结合力,使第一集流件42和第二集流件43与绝缘基体41的固定更加牢固。
在一些实施例中,如图7所示,电池单体100还包括:绝缘片6,设在第二集流件43与第一电极引出部22之间,以实现第二集流件43与第一电极引出部22的绝缘。
其中,为了使第一电极引出部22设在端盖本体21靠近中心的区域,第一电极引出部22与第二集流件43在容纳部1的横截面内的投影会具有重叠区域,容易导致第一电极引出部22与第二集流件43之间发生短路,为了提高绝缘可靠性,绝缘片6至少覆盖第二集流件43与第一电极引出部22正对的区域,为了进一步提高绝缘可靠性,绝缘片6可覆盖第二集流件43与第二极耳33连接的整个区域。
例如,第二极耳33的端面呈扇形,第二集流件43与第二极耳33电连接的部分呈扇形且覆盖整个第二极耳33,相应地,绝缘片6也呈扇形且覆盖第二集流件43与第二极耳33连接的整个区域。
例如,绝缘片6可采用PET等绝缘材料制成。
该实施例采用绝缘片6将极性相反的第二集流件43和第一电极引出部22隔开,可保证绝缘性能,防止发生短路,从而提高电池单体100工作的可靠性和安全性。
在一些实施例中,如图8所示,电池单体100还包括:间隔片5,设在第一集流件42与第一电极引出部22之间,间隔片5与绝缘片6各自朝向端盖组件2的表面平齐,且不低于第一绝缘部411的表面。
其中,间隔片5与绝缘片6相互平齐,可形成用于支撑端盖组件2的支撑平面,使端盖组件2与集流组件4之间均衡接触,防止端盖组件2与集流组件4之间在单侧出现悬空。具体地,端盖组件2还包括第一绝缘件23,设在端盖本体21与集流组件4之间,例如,第一绝缘件23可以为塑胶件,间隔片5与绝缘片6用于支撑第一绝缘件23,使第一绝缘件23与集流组件4之间均衡接触。
较优地,间隔片5与绝缘片6各自朝向端盖组件2的表面与第一绝缘部411的表面平齐,间隔片5的厚度为第一绝缘部411的厚度减去第一集流件42的厚度,绝缘片6的厚度为第一绝缘部411的厚度减去第二集流件43的厚度,有利于使绝缘基体41、间隔片5和绝缘片6共同形成整体平面,以对端盖组件2提供更加稳定的支撑,而且也不会额外占用高度空间。
可选地,间隔片5与绝缘片6各自朝向端盖组件2的表面超出第一绝缘部411的表面,此种方式有利于增加集流件的厚度,在焊接时不容易穿透,且能提高过流能力,而且还有利于可靠地覆盖对应的集流件,降低外边缘的尺寸精度要求。此种结构中,间隔片5和绝缘片6与端盖组件2接触,第一绝缘部411与端盖组件2之间具有间隙。
可选地,间隔片5与绝缘片6各自朝向端盖组件2的表面低于第一绝缘部411的表面。此种结构中,第一绝缘部411与端盖组件2接触,间隔片5和绝缘片6与端盖组件2之间具有间隙。
例如,第一极耳32的端面呈扇形,第一集流件42与第一极耳32电连接的部分呈扇形且覆盖整个第一极耳32,相应地,间隔片5也呈扇形且覆盖第一集流件42与第一极耳32连接的整个区域。间隔片5与绝缘片6可设置为相同的形状,可减少零件的种类,并提高装配的便捷性。
间隔片5与绝缘片6可采用相同的材料,例如采用PET等绝缘材料制成。可选地,间隔片5也可采用导电材料制成。
该实施例设置间隔片5,并使间隔片5与绝缘片6相互平齐,可使端盖组件2与集流组件4之间均衡接触,有利于提高整体结构刚度,并使集流组件4受力均匀,能够防止集流组件4在受到振动或冲击时发生位置错动或变形,保证电连接稳定性,从而提高电池单体100工作的可靠性和安全性。
在一些实施例中,如图4所示,第一集流件42靠近容纳部1的边缘被绝缘基体41包围。
由于第一集流件42与容纳部1的极性不同,为了防止第一集流件42与容纳部1之间发生短路,第一集流件42与容纳部1的侧壁之间设有绝缘基体41,以将第一集流件42与容纳部1之间隔开。例如,电池单体100呈圆柱形,第一极耳32的端面呈扇形,第一集流件42与第一极耳32连接的部分也呈扇形,绝缘基体41与第一集流件42对应的外轮廓为圆弧段,绝缘基体41的圆弧段的半径大于第一集流件42的圆弧段的半径,使得第一集流件42的径向外缘被绝缘基体41包围。
该实施例通过绝缘基体41将第一集流件42靠近容纳部1的边缘包围,能够保证第一集流件42与容纳部1之间可靠绝缘,即使在电池单体100受到振动或冲击时,第一集流件42与容纳部1也无法直接接触,可防止不同极性的第一集流件42与容纳部1发生短路,从而提高电池单体100工作的可靠性和安全性。
在一些实施例中,如图6和图8所示,端盖组件2还包括第一绝缘件23,第一绝缘件23设在端盖本体21与集流组件4之间,第一绝缘件23最靠近电极组件3的端面和第一电极引出部22最靠近电极组件3的端面齐平。
其中,第一绝缘件23可采用塑胶材料,对于圆柱形电池单体100,第一绝缘件23为圆环状结构。较优地,第一绝缘件23靠近集流组件4的表面上设有第四凹槽231,第三段223位于第四凹槽231内,以使第一绝缘件23和第一电极引出部22各自朝向电极组件3的端面齐平,集流组件4可同时对第一绝缘件23和第一电极引出部22提供支撑。
可选地,在从端盖本体21至电极组件3的方向上,第一绝缘件23最靠近电极组件3的端面超出第一电极引出部22最靠近电极组件3的端面,此种结构既能保证对第一电极引出部22提供稳定的支撑,防止在受到振动或冲击的情况下造成第一电极引出部22与第一集流件42脱开,提高电连接的可靠性;而且还可避免由于第一绝缘件23凸出造成第一电极引出部22。
该实施例可通过集流组件4同时对第一绝缘件23和第一电极引出部22提供支撑,提高整体结构的稳固性,保持第一电极引出部22位置稳定,并减少集流组件4的变形量,由此可提高电池单体100内部电连接的可靠性。
在一些实施例中,如图9和图10所示,绝缘基体41包括第一绝缘部411和连接于第一绝缘部411的第二绝缘部412,第一绝缘部411具有第一开口413;第一集流件42包括:第一部421,与第一开口413配合,且与第一极耳32电连接;和第二部422,连接于第一部421且搭接于第二绝缘部412,第二部422与第一电极引出部22电连接。
其中,以圆柱形电池单体100为例,第一绝缘部411为圆形板状结构,第一绝缘部411上设有第一开口413和第二开口414。在一些实施例中,第一极耳32和第二极耳33呈扇形,且相对设置,相应地,第一开口413和第二开口414也呈扇形且相对设置,例如可相对于第一绝缘部411的中心位置对称,扇形开口在靠近圆心角的位置设有内圆弧壁,第一开口413的外圆弧壁与第一绝缘部411的外边缘之间具有预设距离,第二开口414贯通第一绝缘部411的外边缘。第二绝缘部412设在第一绝缘部411的中心区域,可以为圆盘状结构,第一开口413和第二开口414各自的内圆弧壁均与第二绝缘部412的外壁重合。可选地,第二绝缘部412也可相对于第一绝缘部411偏心设置。
第一集流件42包括第一部421和第二部422,第一部421设在第一开口413内,且与第一极耳32电连接,用于收集第一极耳32的电流,例如可通过焊接等方式实现电连接;第二部422从靠近第一电极引出部22的一侧搭接于第二绝缘部412,第二部422与第一电极引出部22电连接,例如可通过焊接等方式实现电连接。
第二绝缘部412的中心设有第三通孔412’,第二部422上设有第四通孔422’,第一电极引出部22上设有注液孔227,通过注液孔227注入的电解液可通过第四通孔422’和第三通孔412’进入电极组件3。
该实施例中的第一集流件42包括第一部421和第二部422,可使第一极耳32和第一电极引出部22分别连接于第一集流件42上不同的区域,可防止多次重复焊接造成第一集流件42发生变形和破坏,能够提高焊接可靠性;而且,第二部422搭接于第二绝缘部412,能为第二部422提供稳定的支撑,防止第二部422发生变形;此外,通过设置第二绝缘部412可实现第一集流件42与第二极耳33之间的绝缘,提高绝缘可靠性,防止电池单体100在工作过程中发生短路。
在一些实施例中,第一电极引出部22设在端盖本体21的中心区域,第二绝缘部412设在第一绝缘部411的中心区域。
该实施例将第一电极引出部22设在端盖本体21的中心区域,利于增大第一电极引出部22的横截面积,不仅方便实现电连接,也能提高过流能力;而且,便于通过汇流件连接一个电池单体100的第一电极引出部22和相邻电池单体100的第二电极引出部,利于增大汇流件的宽度,提高过流能力。
在一些实施例中,如图10,图11A和图11B所示,第一电极引出部22与第二集流件43在容纳部1的横截面内的投影具有重叠区域,第二绝缘部412相对于第一绝缘部411朝向第一电极引出部22凸出,第二部422相对于第一部421朝向第一电极引出部22凸出。
其中,第二绝缘部412朝向电极组件3的表面可与第一绝缘部411齐平,第二绝缘部412朝向第一集流件42的表面高于第一绝缘部411,相应地,第二部422也相对于第一部421朝向第一电极引出部22凸出。例如,第一部421和第二部422可通过一体式的薄板结构冲压形成。
第一集流件42可通过弯折或冲压的方式形成。第一集流件42可包括第一部421、第二部422和连接部426,连接部426连接于第一部421和第二部422之间,以实现第一部421和第二部422的高度差。可选地,第二部422与第一部421也可形成平板结构。
该实施例考虑到在第一电极引出部22与第二集流件43具有重叠区域的情况下,为了实现第二部422与第一电极引出部22电连接,第二部422与第二集流件43距离较近,容易发生短路,通过使第二绝缘部412相对于第一绝缘部411朝向第一电极引出部22凸出,可使第二部422在高度方向上与第二集流件43与第二极耳33连接的部分错开,以防止第二部422与第二集流件43之间发生短路,提高绝缘可靠性。
在一些实施例中,如图6、图8和10所示的第一实施例,第一电极引出部22的内端面设有第一凹槽224,第二部422的至少部分位于第一凹槽224内。
可选地,凸出部分可全部位于第一凹槽224内,此种结构不仅能够最大限度地降低电池单体100的高度,还可通过集流组件4对端盖组件2提供稳定的支撑。可选地,凸出部分也可部分位于第一凹槽224内。第一凹槽224的直径f不小于第二部422的最大直径,以防止出现干涉。
具体地,如图6所示,端盖组件2可包括端盖本体21、第一电极引出部22、第一绝缘件23、密封件24和第二绝缘件25。
其中,第一电极引出部22包括第一段221、第二段222和第三段223,第二段222和第三段223分别连接于第一段221的两端,第二段222设在第二通孔211内,第二段222位于端盖本体21的外侧,第二段222与端盖本体21之间可设置第二绝缘件25,第三段223位于端盖本体21的内侧,第三段223与端盖本体21之间可设置密封件24,密封件24位于环形的第一绝缘件23内。第二段222和第三段223的直径均大于第一段221的直径。例如,第三段223的直径大于第二段222,以使第三段223可同时支撑第一绝缘件23和密封件24。第一绝缘件23靠近集流组件4的表面上设有第四凹槽231,第三段223位于第四凹槽231内。
第一电极引出部22的内表面设有第一凹槽224,第一电极引出部22的外表面设有第二凹槽225,第二凹槽225的底面设有第三凹槽226,由此,可减小第一电极引出部22的焊接厚度,可提高第一电极引出部22与第一集流件42之间电连接的可靠性。第三凹槽226的底面设有注液孔227,用于注入电解液。
该实施例在第一电极引出部22的内端面设有第一凹槽224,并使第二部422的至少部分位于第一凹槽224内,可减小集流组件4的占用高度,从而减低电池单体100的高度。而且,此种结构可通过集流组件4同时对第一绝缘件23和第一电极引出部22提供支撑,提高整体结构的稳固性,保持第一电极引出部22位置稳定,从而提高电池单体100内部电连接的可靠性。
在一些实施例中,如图18所示,端盖组件2还包括第一绝缘件23,第一绝缘件23设在端盖本体21与集流组件4之间,第一绝缘件23覆盖第一电极引出部22内端面的径向外侧区域,且与第一电极引出部22的内端面形成第一凹槽224,第二部422的至少部分位于第一凹槽224内。
其中,密封件24和第二绝缘件25均呈环形,其横截面均为L形。密封件24的横部与端盖本体21的内壁贴合,竖部伸入第二通孔211,并与第二通孔211的侧壁贴合;第二绝缘件25的横部与端盖本体21的外壁贴合,竖部伸入第二通孔211,并与第二通孔211的侧壁贴合,密封件24和第二绝缘件25各自的竖部相互抵接。例如,密封件24和第二绝缘件25均呈圆环形。
第一电极引出部22包括第一段221、第二段222和第三段223,第二段222和第三段223分别连接于第一段221的两端,第一段221设在第二通孔211内,第二段222位于端盖本体21的外侧,第二绝缘件25设在第二段222与端盖本体21之间,第三段223位于端盖本体21的内侧,密封件24设在第三段223与端盖本体21之间且靠近第一段221设置。
如图20所示,第一绝缘件23包括环状部233、第一延伸部234和第二延伸部235,第一延伸部234从环状部233的内侧壁的顶端朝向径向内侧延伸,第二延伸部235从环状部233的内侧壁的底端朝向径向内侧延伸,且第三段223位于第一延伸部234和第二延伸部235间隔设置形成的空腔内,第一延伸部234覆盖第三段223顶面的径向外侧区域,且与密封件24抵接,第二延伸部235覆盖第三段223底面的径向外侧区域。
在该结构中,第二延伸部235与第一电极引出部22的内端面形成第一凹槽224,第二部422的至少部分位于第一凹槽224内。第一凹槽224的直径为D1,D1大于第二部422的最大外径。
该实施例无需在第一电极引出部22的内端面加工第一凹槽224,可降低第一电极引出部22的加工难度,而且集流组件4仅需对第一绝缘件23提供支撑,无需考虑第一绝缘件23最靠近电极组件3的端面与第一电极引出部22最靠近电极组件3的端面之间的对齐问题,可降低对零部件加工精度的要求。
在一些实施例中,如图6所示,第一凹槽224的深度c不超过第二部422相对于第一部421的凸起高度。由此,部分第二部422位于第一凹槽224内。
该实施例能够在第一凹槽224存在加工误差,或者第二部422相对于第一部421的凸出高度存在误差时,也能使第二部422与第一凹槽224的槽底可靠接触,避免第二部422与第一电极引出部22之间出现装配间隙,可保证第一电极引出部22与第二部422电连接的可靠性。
在一些实施例中,如图11A和图11B,第二绝缘部412位于第一开口413以外的侧壁超出第二部422的外侧壁。
其中,第二绝缘部412为圆盘状,第二部422具有第一圆弧段422A、第二圆弧段422B和两个直壁段422C,第一圆弧段422A在第一部421上的投影与第一部421的内圆弧壁重合,第二圆弧段422B与第一圆弧段422A相对设置,第二圆弧段422B的两端分别通过一个直壁段422C与第一圆弧段422A的两端连接。第二绝缘部412的直径大于第二圆弧段422B的直径。
该实施例使第二绝缘部412的侧壁超出第二部422的外侧壁,能够将第二部422与第二集流件43隔开,避免第二部422与第二集流件43接触,可保证绝缘可靠性,从而提高电池单体100工作的可靠性和安全性。
在一些实施例中,如图12A和图12B所示,第一部421远离第二部422的至少一个角部设有第一缺口425,被配置为与注塑模具中的第一定位部配合实现第一集流件42的定位。
其中,若第一集流件42与绝缘基体41通过注塑形成一体,第一集流件42放置于注塑模具中时,为了对第一集流件42进行定位防止位置错动,第一集流件42的角部设有第一缺口425,注塑模具的底面设有第一定位部,第一定位部与第一缺口425配合,在注塑完成绝缘基体41固化后,可将集流组件4从注塑模具中取出,这样在第一缺口425处形成孔。为了提高定位可靠性,第一部421远离第二部422的两个角部分别一个第一缺口425。例如,第一缺口425可以为矩形、弧形等形状。例如,第一缺口425为0.5mm*0.6mm的矩形。
该实施例能够在通过注塑形成集流组件4时,通过第一缺口425对第一集流件42进行定位,以提高第一集流件42的位置精度;而且,由于第一集流件42的内边缘处周向尺寸较小,为过流面积瓶颈区域,将第一缺口425设在第一部421远离第二部422的角部,不影响第一集流件42的过流能力。
在一些实施例中,如图13A和图13B,绝缘基体41包括第一绝缘部411,第一绝缘部411具有第二开口414,第二集流件43包括:第三部431,与第二开口414配合,且与第二极耳33电连接;和第四部432,至少部分连接于第三部431靠近容纳部1的边缘,且第四部432与端盖本体21电连接。
其中,以圆柱形电池单体100为例,第一绝缘部411为圆形板状结构,第一绝缘部411上设有第一开口413和第二开口414。在一些实施例中,第一极耳32和第二极耳33呈扇形,且相对设置,相应地,第一开口413和第二开口414也呈扇形且相对设置,例如可相对于第一绝缘部411的中心位置对称,扇形开口在靠近圆心角的位置设有内圆弧壁,第二开口414贯通第一绝缘部411的外边缘,第二开口414的内圆弧壁均与第二绝缘部412的外壁重合。
第二集流件43包括第三部431和第四部432,第三部431设在第二开口414内,且与第二极耳33电连接,用于收集第二极耳33的电流,例如可通过焊接等方式实现电连接;第四部432相对于第三部431朝向端盖本体21或者电极组件3弯折,第四部432与容纳部1的侧壁11或端盖本体21电连接,例如可通过焊接等方式实现电连接。第四部432的至少部分长度段沿着第三部431的外边缘延伸,可形成圆弧结构。
例如,第三部431和第四部432可通过一体式的薄板结构弯折形成,第三部431和第四部432厚度相等。可选地,第三部431和第四部432也可设计为厚度不同的结构。
该实施例的第二集流件43加工方便,在与绝缘基体41集成后,可方便地通过第四部432与端盖本体21直接或间接地电连接,从而实现第二极耳33与作为第二电极引出部的端盖本体21电连接。
在一些实施例中,第三部431远离第四部432的至少一个角部设有第二缺口433,被配置为与注塑模具中的第二定位部配合实现第二集流件43的定位。
其中,若第二集流件43与绝缘基体41通过注塑形成一体,第二集流件43放置于注塑模具中时,为了对第二集流件43进行定位防止位置错动,第二集流件43的角部设有第二缺口433,注塑模具的底面设有第二定位部,第二定位部与第二缺口433配合,在注塑完成绝缘基体41固化后,可将集流组件4从注塑模具中取出,这样在第二缺口433处形成孔。为了提高定位可靠性,第三部431远离第四部432的两个角部分别一个第二缺口433。例如,第二缺口433可以为矩形、弧形等形状。例如,第二缺口433为0.5mm*0.6mm的矩形。
该实施例能够在通过注塑形成集流组件4时,通过第二缺口433对第二集流件43进行定位,以提高第二集流件43的位置精度;而且,由于第二集流件43的外边缘设有弯折的第四部432,将第二缺口433设在第三部431远离第四部432的角部,方便第二缺口433的加工,也方便对第二集流件43进行定位。
在一些实施例中,如图10所示,第四部432在容纳部1周向上的延伸长度不超出第三部431靠近容纳部1的边缘。
其中,第四部432的延伸长度可与第三部431靠近容纳部1的边缘长度相等,此种结构可直接将薄板结构的外边缘弯折形成第四部432,加工简单,在此基础上还能最大限度地增加电连接长度,提高电连接可靠性和过流能力。或者,第四部432的延伸长度也可小于第三部431靠近容纳部1的边缘长度。可选地,第四部432也可通过焊接等方式与第三部431连接。
该实施例能够降低第二集流件43的加工难度,可直接通过薄板结构弯折成型,从而提高第二集流件43的整体结构强度,并提高第三部431和第四部432之间的连接可靠性。
在一些实施例中,如图15至图17所示,第四部432沿容纳部1的整个周向延伸。
其中,第三部431和第四部432可通过焊接的方式连接于第三部431靠近容纳部1的边缘,第四部432的其余长度段通过注塑的方式与绝缘基体41连接。第四部432的外侧壁可不超出绝缘基体41的外侧壁。如图15至图17所示,第四部432与端盖本体21上的弯折部212电连接。可选地,第四部432与容纳部1的侧壁11连接。
该实施例使第四部432沿容纳部1的整个周向延伸,能够增加第四部432与端盖本体21直接或间接电连接的长度,可提高连接可靠性,并增加过流能力。
在一些实施例中,第四部432与第三部431成角度设置。
其中,第四部432相对于第三部431朝向端盖本体21或者电极组件3弯折,第四部432与容纳部1的侧壁11或端盖本体21电连接,例如可通过焊接等方式实现电连接。其中,第四部432相对于第三部431之间的夹角可以为锐角、直角或钝角。
该实施例使第四部432与第三部431成角度设置,可增加第四部432与容纳部1的侧壁11或端盖本体21电连接的面积,便于通过焊接实现电连接,还可提高电连接可靠性。
在一些实施例中,第四部432朝向靠近端盖组件2的方向延伸。
该实施例使第四部432朝向远离电极组件3的方向延伸,可防止第四部432在振动或冲击情况下插入电极组件3的极片之间造成活性物质脱落,还可防止第四部432与极性相反的极片接触而发生短路,提高绝缘可靠性;而且,第四部432更靠近容纳部1的开口111,更方便从开口111处将第四部432焊接于容纳部1的侧壁,可提高焊接质量。
在一些实施例中,如图7所示,端盖组件2还包括第一绝缘件23,第一绝缘件23设在端盖本体21与集流组件4之间,第一绝缘件23与容纳部1的侧壁11之间至少在对应于第四部432的区域具有第一间隙L1,第四部432位于第一间隙L1内。
其中,第一绝缘件23可以只在第四部432对应的区域与容纳部1之间具有第一间隙L1,以供第四部432伸入,或者为了加工装配方便,第一绝缘件23在整个周向上与容纳部1之间均具有一致的第一间隙L1。第四部432与端盖本体21之间具有预设间隔,以使端盖组件2能够在容纳部1的开口111处安装到位。
该实施例使第四部432位于第一绝缘件23与容纳部1之间的第一间隙L1内,可与第一绝缘件23共用空间,第四部432的内侧通过第一绝缘件23进行绝缘;而且,可防止第四部432在振动或冲击情况下插入电极组件3的极片之间造成活性物质脱落,还可防止第四部432与极性相反的极片接触而发生短路,提高绝缘可靠性;此外,第四部432更靠近容纳部1的开口111,更方便从开口111处将第四部432焊接于容纳部1的侧壁11,在采用焊接时,可从容纳部1内侧焊接第四部432与侧壁11,可提高焊接质量,或者便于直接将第四部432与端盖本体21电连接。
在一些实施例中,如图6所示,壳体10呈圆柱形,第一绝缘件23呈圆环状,第一绝缘件23的外径为d,端盖本体21的外径为D,第四部432的厚度为δ,d≤D-2*δ。
该实施例将第一绝缘件23的外壁设置为圆周面,方便加工,而且在装配第一绝缘件23所在的端盖组件2时,无需使第一绝缘件23与第四部432进行周向对准,方便装配,可提高装配效率。
在一些实施例中,如图7所示,容纳部1具有侧壁11,第二集流件43通过侧壁11与端盖本体21电连接。
其中,容纳部1具有侧壁11和端壁12,侧壁11的一端形成开口111并通过端盖组件2封闭,侧壁11的另一端通过端壁12封闭。第二集流件43通过侧壁11与端盖本体21电连接,即第二集流件43与侧壁11电连接,侧壁11与端盖本体21电连接。具体地,第二集流件43的第四部432与侧壁11电连接,例如采用焊接的方式电连接,焊接操作可从容纳部1内侧或外侧进行。侧壁11与端盖本体21之间在开口111处可通过焊接实现电连接。
该实施例中第二集流件43通过侧壁11与端盖本体21电连接,可降低对第二集流件43外端连接部分长度的要求,还可降低对端盖本体21结构的要求,端盖本体21可设计为平板结构,无需考虑与第二集流件43的连接问题,可简化端盖本体21的结构,降低制造难度。
而且,可实现从容纳部1内侧焊接第二集流件43和侧壁11,一方面,此种方式容易观察到焊接的情况,可提高焊接可靠性,若出现第四部432与容纳部1的侧壁虚接触的情况下可及时调整,也不会受到容纳部1外表面的镀层对焊接的影响,可保证焊接质量;而且,此种焊接方式不会破坏容纳部1外的镀层,可保证电池单体100的抗腐蚀性能。另一方面,在第二集流件43为负极集流件时,负极集流件采用铜材料,容纳部1采用钢材料,即使不同种材料由于热膨胀系数和导热率的差别,在激光焊接时在焊缝区域和热影响区出现微裂纹,微裂纹也位于容纳部1的内壁面,电池单体100也长期时候后也不会造成电解液渗透,而且容纳部1在裂纹处也不会发生腐蚀。
在一些实施例中,如图18和图19,端盖本体21具有弯折部212,弯折部212朝向端盖本体21内侧凸出,且靠近容纳部1设置,第二集流件43与弯折部212电连接。
其中,弯折部212可设在端盖本体21位于第一电极引出部22以外的区域,且靠近端盖本体21的边缘设置。端盖本体21可采用板状结构通过冲压的方式形状弯折部212,弯折部212的横截面可呈U形,弯折部212的延伸长度可与第四部432的延伸长度一致。第二集流件43的第四部432可与弯折部212的侧面或底面进行焊接。第二集流件43与侧壁11可接触,也可保持间隙。
第四部432可沿容纳部1的整个周向延伸,相应地,弯折部212也沿端盖本体21的整个周向延伸,既能第四部432与弯折部212的电连接长度,提高电连接可靠性,并增加过流能力。而且,可增加端盖本体21的强度,使端盖本体21在整个周向上强度均匀。
该实施例将第二集流件43通过弯折部212与端盖本体21电连接,可增加第二集流件43与端盖本体21的接触面积,例如在采用焊接实现电连接时,既能提高连接可靠性,又能增加接触面积。而且,此种结构也适用于容纳部1与端盖本体21之间绝缘的情况,或者在端盖本体21与容纳部1之间出现焊缝脱落的情况下,第二集流件43也能可靠地将电能输出至端盖本体21。此外还可解决容纳部1和端盖本体21较薄影响过流能力的问题。
在一些实施例中,如图18和图19,弯折部212与容纳部1之间具有第二间隙L2,第二集流件43的外端位于第二间隙L2内。
其中,以圆柱形电池单体100为例,端盖组件2包括端盖本体21和第一绝缘件23,第一绝缘件23设在端盖本体21与集流组件4之间。弯折部212的径向内侧壁与第一绝缘件23的外壁贴合,第二集流件43的第四部432与弯折部212的径向外侧壁贴合,第四部432位于第二间隙L2内,第二间隙L2小于第一间隙L1。第四部432与侧壁11可接触,也可保持间隙。弯折部212的底部与第二集流件43的第三部431之间可保持第三间隙H,以免弯折部212与第三部431之间发生干涉。
该实施例将第二集流件43与弯折部212朝向容纳部1的侧壁接触,方便通过焊接实现电连接,而且也利于增大第二集流件43与弯折部212之间电连接的面积,提高电连接可靠性,并保持第二集流件43位置稳定。
在一些实施例中,第一极耳32和第二极耳33沿电极组件3的周向间隔设置。
其中,第一极耳32和第二极耳33沿电极组件3的周向间隔设置,使第一极耳32和第二极耳33均沿电极组件3的部分周向延伸。可选地,第一极耳32和第二极耳33可相对设置,例如,第一极耳32和第二极耳33相对于卷绕轴线K呈中心对称,以增加第一极耳32和第二极耳33之间的距离,有利于保证绝缘效果。可选地,第一极耳32和第二极耳33可呈扇形或矩形等,两者的形状可相同,亦可不同。
该实施例中第一极耳32和第二极耳33的设置方式,既能从空间上更好地将不同极性的极耳隔开,又能使电解液通过间隔区域浸润到电极主体31内部,以在电池单体100充放电的过程中,使电解液与极片上的活性物质充分发生反应。
在一些实施例中,如图10所示,第一集流件42与第一极耳32连接部分的形状与第一极耳32的端面形状相同;和/或第二集流件43与第二极耳33连接部分形状与第二极耳33的端面形状相同。
其中,第一集流件42与第一极耳32连接部分为第一部421,第一部421设在第一开口413内,第二集流件43与第二极耳33连接部分为第一部421,第三部431设在第二开口414内。由此,第一部421、第一开口413和第一极耳32端面的形状相同,第三部431、第二开口414和第二极耳33端面的形状形同。
对于圆柱形电池单体100,第一极耳32和第二极耳33可设计为扇形或矩形,可根据第一极耳32和第二极耳33的形状设计第一开口413和第二开口414的形状。
该实施例有利于使第一极耳32和/或第二极耳33的整个端面都能与对应的集流件电连接,能够保证电流传输能力;在此基础上,还能减少集流件的多余面积,节省材料。
在一些实施例中,如图10所示,第一集流件42与第一极耳32连接的部分覆盖第一极耳32;和/或第二集流件43与第二极耳33连接的部分覆盖第二极耳33。
其中,第一集流件42与第一极耳32连接部分为第一部421,第一部421设在第一开口413内,第二集流件43与第二极耳33连接部分为第一部421,第三部431设在第二开口414内。第一部421覆盖第一极耳32,可使第一极耳32整体都能与第一部421可靠电连接,以保证电流传输能力。第三部431覆盖第二极耳33,可使第二极耳33整体都能与第三部431可靠电连接,以保证电流传输能力。
该实施例能够使第一极耳32和/或第二极耳33的整个端面都能与对应的集流件电连接,能够保证电流传输能力。
在一些实施例中,电极组件3呈卷绕结构,第一极耳32和第二极耳33中的至少一个沿卷绕结构的径向从中心向外侧宽度逐渐增大。
例如,第一极耳32和第二极耳33中的至少一个可呈扇形。
该实施例可使第一极耳32中每组相邻层第一极耳部间距均匀分布,或使第二极耳33中每组相邻层第二极耳部间距均匀分布;而且,通过增加外层区域极耳沿卷绕方向的宽度,能够增加极耳与集流件连接时的有效接触面积,可增加过流能力,从而提高电池单体100的性能。
可选地,电极组件3呈卷绕结构,第一极耳32和第二极耳33中的至少一个沿卷绕结构的径向从中心向外侧宽度一致。例如,第一极耳32和第二极耳33中的至少一个呈矩形。此种结构能够降低模切极耳的难度,易于保证极耳部的尺寸,在卷绕时易于保证多层极耳部的对齐程度,从而降低制备电极组件3的工艺难度。
在一些实施例中,绝缘基体41朝向电极主体31的表面具有第三绝缘部,第三绝缘部位于第一极耳32与第二极耳33之间。
其中,第三绝缘部可在电极组件3的周向上位于第一极耳32和第二极耳33之间,或者在不遮挡电极主体31的中心孔311的前提下,第三绝缘部也可在电极组件3的径向上位于第一极耳32和第二极耳33之间,既能提高绝缘效果,又能在电池单体100发生热失控的情况下,使内部的气体和高温物质可顺利地沿着中心孔311到达壳体10上的泄压部件。
该实施例能够在第一极耳32和第二极耳33从空间上保持距离的基础上,进一步通过绝缘材质的第三绝缘部将第一极耳32和第二极耳33隔开,能够提高绝缘可靠性,从而提高电池单体100工作的可靠性和安全性;而且,第三绝缘部作为绝缘基体41的一部分,无需设置单独的结构,也无需额外进行固定。
下面以圆柱形电池单体100为例,通过两个具体实施例来说明本申请电池单体100的结构。
图3至图14为本申请第一实施例。
如图3和图4所示,电池单体100包括:壳体10、电极组件3和集流组件4。其中,壳体10包括容纳部1和端盖组件2,端盖组件2用于封闭容纳部1的开口111。端盖组件2包括:端盖组件2可包括端盖本体21和第一电极引出部22,端盖本体21上设有第二通孔211,第一电极引出部22设在第二通孔211内,第一电极引出部22可以为电极端子。容纳部1作为第二电极引出部。
如图5所示,电极组件3设在容纳部1内,电极组件3为卷绕结构,包括电极主体31、第一极耳32和第二极耳33,电极主体31呈圆柱形,第一极耳32和第二极耳33从电极主体31靠近端盖组件2的同端引出,第一极耳32和第二极耳33可相对于卷绕轴线K相对设置,其端面可呈扇形或矩形结构,例如,第一极耳32和第二极耳33相对于卷绕轴线K呈中心对称。集流组件4在卷绕轴线K所在方向上位于端盖组件2与电极组件3之间。
如图6所示,端盖组件2还包括第一绝缘件23、密封件24、第二绝缘件25和密封盖26,第一绝缘件23位于端盖本体21和集流组件4之间,端盖本体21呈圆盘状结构,第一绝缘件23为环状结构,第一绝缘件23的直径小于端盖本体21的直径。
第一电极引出部22包括第一段221、第二段222和第三段223,第二段222和第三段223分别连接于第一段221的两端,第一段221设在第二通孔211内,第二段222位于端盖本体21的外侧,第二段222与端盖本体21之间可设置第二绝缘件25,第三段223位于端盖本体21的内侧,第三段223与端盖本体21之间可设置密封件24,密封件24位于环形的第一绝缘件23内。第一绝缘件23靠近集流组件4的表面上设有第四凹槽231,第三段223位于第四凹槽231内,以使第一绝缘件23和第一电极引出部22朝向电极组件3的表面齐平。
第一电极引出部22的内表面设有第一凹槽224,第一电极引出部22的外表面设有第二凹槽225,第二凹槽225的底面设有第三凹槽226,由此,可减小第一电极引出部22的焊接厚度,可提高第一电极引出部22与第一集流件42之间电连接的可靠性。第三凹槽226的底面设有注液孔227,用于注入电解液。
如图7所示,第二集流件43包括相互连接的第三部431和第四部432,第三部431与第二极耳33焊接,第四部432相对于第三部431朝向端盖本体21弯折,且位于第一绝缘件23与容纳部1之间的间隙内,第四部432与容纳部1的侧壁通过焊接实现电连接。第三部431上覆盖绝缘片6,以实现第三部431与第一电极引出部22之间的绝缘。
如图8所示,第一集流件42包括相互连接的第一部421和第二部422,第二部422相对于第一部421朝向第一电极引出部22凸出,且凸出部分位于第一凹槽224内。第一部421的表面通过间隔片5覆盖,间隔片5和绝缘片6朝向第一电极引出部22的表面平齐,以便为第一电极引出部22和第一绝缘件23提供稳定的支撑。
如图9所示,集流组件4包括绝缘基体41、第一集流件42和第二集流件43,这三个零件可通过注塑一体成型。第一集流件42和第二集流件43通过绝缘基体41彼此绝缘。
如图10所示,绝缘基体41包括第一绝缘部411和设在第一绝缘部411中心区域的第二绝缘部412,第一绝缘部411为圆板状结构,第一开口413和第二开口414设置于第一绝缘部411,第一开口413和第二开口414相对设置,且均采用具有内圆弧的扇形结构;第二绝缘部412相对于第一绝缘部411朝向端盖组件2凸出。第一绝缘部411的直径大于第一开口413的外圆弧壁的直径,第二开口414贯通第一绝缘部411的外边缘。
第一集流件42包括:第一部421和第二部422,第一部421与第一开口413配合,且与第一极耳32电连接;第二部422连接于第一部421且搭接于第二绝缘部412,第二部422相对于第一部421朝向第一电极引出部22的方向凸出,第二部422与第一电极引出部22电连接。第二集流件43包括:第三部431和第四部432,第三部431与第二开口414配合,且与第二极耳33电连接,第四部432与第三部431成角度设置,第四部432与容纳部1的侧壁11电连接,由此,第二集流件42通过侧壁11实现与端盖本体21电连接。
如图11A和图11B所示,第一部421远离第二部422的两个角部均设有第一缺口425,被配置为与注塑模具中的第一定位部配合实现第一集流件42的定位。第三部431远离第四部432的两个角部分别设有第二缺口433,被配置为与注塑模具中的第二定位部配合实现第二集流件43的定位。
如图12A和图12B所示,第一部421可呈扇形结构,其外圆弧壁和两个侧壁的至少一个上可设置凸起423,凸起423的厚度可与第一部421一致,或者考虑到绝缘基体41的厚度较薄,为了在设置第二凹槽415后仍保证绝缘基体41的强度,也可使凸起423的厚度小于第一部421的厚度。设在第一部421的侧壁上的凸起423可以为矩形,凸起423的长度可小于侧壁的长度;设在第一部421的外圆弧壁上的凸起423可以为圆弧形,凸起423的长度可小于外圆弧壁的长度。第二凹槽415的形状和尺寸与凸起423适配。
如图13A和图13B,第二集流件43与第二开口414配合的部分为第三部431,第三部431可呈扇形结构,其两个侧壁的至少一个上可设置凸起423,凸起423的厚度可与第三部431一致,或者考虑到绝缘基体41的厚度较薄,为了在设置第二凹槽415后仍保证绝缘基体41的强度,也可使凸起423的厚度小于第三部431的厚度。
如图14所示,凸起423上设有第一通孔424,绝缘基体41上设有限位柱416,限位柱416嵌入第一通孔424。第二凹槽415和限位柱416都是在注塑过程中自然形成的。
图15至图20为本申请第二实施例,与第一实施例的不同之处在于:
第二集流件43包括:第三部431和第四部432,第三部431与第二开口414配合,且与第二极耳33电连接,第四部432与第三部431成角度设置,且第四部432沿容纳部1的整个周向延伸,第三部431和第四部432可通过焊接的方式连接于第三部431靠近容纳部1的边缘,第四部432的其余长度段通过注塑的方式与绝缘基体41连接。第四部432朝上弯折,并与端盖本体21上弯折部212的径向外侧壁电连接,第四部432位于弯折部212与容纳部1之间形成的第二间隙L2内。第二集流件43直接与端盖本体21电连接。
第二绝缘部412与第一绝缘部411朝向端盖组件2的表面平齐,第一集流件42包括相互连接的第一部421和第二部422,第二部422搭接于第二绝缘部412,第一部421和第二部422之间具有高度差,且两者通过连接部426连接。
此种电池单体100的装配方式为:在将集流组件4放置于电极组件3的端部,并将第一集流件42和第一极耳32焊接,且第二集流件43和第二极耳33焊接之后,安装端盖组件2,再将第一电极引出部22与第一集流件42从外部焊接,并将第一集流件42的第四部432与弯折部212焊接。最后将电极组件3与端盖组件2形成的整体装入容纳部1内,再将端盖本体21与容纳部1在开口111处焊接封闭。
如图21所示,对于第一电极引出部22设在端盖本体21,且端盖本体21作为第二电极引出部的实施例,多个电池单体100可通过如下方式实现电连接。
在一些实施例中,电池单体100设有至少两个,电池200还包括汇流件202,汇流件202的第一端连接于其中一个电池单体100的第一电极引出部22,汇流件202的第二端连接于另一个电池单体100的第二电极引出部。其中,汇流件202可以时金属片状或板状结构。该实施例可方便地实现多个电池单体100的电连接。
在一些实施例中,壳体10包括:容纳部1,具有开口111;和端盖组件2,封闭开口111,端盖组件2包括端盖本体21和绝缘设置于端盖本体21的第一电极引出部22;其中,汇流件202的第二端连接于端盖本体21。
其中,第一电极引出部22可设在端盖本体21的中心位置,此种结构有利于增加汇流件202的宽度尺寸,并增大第一电极引出部22的横截面积,以提高过流能力。具体地,汇流件202可包括条形部和两个分叉部,两个分叉部均连接于条形部的第一端,且分别位于第一电极引出部22的两侧,两个分叉部贴设在其中一个电池单体100的端盖本体21的外表面,条形部的第二端连接于另一个电池单体100的第一电极引出部22的顶面。由于第一电极引出部22的顶面高于端盖本体21的表面,条形部上可设有折弯结构,以适应第一电极引出部22和端盖本体21的高度差。
可选地,电池200中设有至少一排电池单体100,每排电池单体100中的汇流件202依次顺序连接。
该实施例可方便地实现多个电池单体100的电连接,允许多个电池单体100的布局更紧凑,且利于增大汇流件202的宽度,提高过流能力。
其次,本申请还提供了一种电池单体100的制造方法,包括以下步骤:
S110、提供壳体:提供壳体10,壳体10设有极性相反的第一电极引出部22和第二电极引出部;
S120、装配电极:提供电极组件3并放置于壳体10内,电极组件3包括电极主体31、第一极耳32和第二极耳33,第一极耳32和第二极耳33从电极主体31的同侧引出;
S130、电连接:将集流组件4设于电极主体31靠近第一极耳32和第二极耳33的一侧,集流组件4包括第一集流件42和第二集流件43,并通过第一集流件42将第一极耳32和第一电极引出部22电连接,通过第二集流件43将第二极耳33和第二电极引出部电连接。
其中,S110至S130顺序执行。
该实施例将第一极耳32和第二极耳33从电极主体31的同一端引出,只需要在电极组件3的一端预留电连接空间,无需在电池单体100的两端分别设置电极引出部,可有效提高电池单体100的整体能量密度,在电池单体100的容量一定的情况下,能够减小电池单体100的体积,使电池200更容易安装于高度空间有限的用电装置中;或者在电池单体100的体积一定的情况下,能够提高容量,延长电池200的续航能力。
在一些实施例中,本申请的制造方法还包括:将第一集流件42和第二集流件43连接于所述绝缘基体41,且通过所述绝缘基体41彼此绝缘。
该实施例的制造方法简化了电池单体100内部的电连接结构,可进一步节约电池单体100的内部空间,降低重量,且节省零部件的生产成本;第一集流件42和第二集流件43通过绝缘基体41承载,可提高整体刚性,不容易发生变形,安装稳定,从而,提高电连接可靠性。而且,此种设计还可降低装配难度,无需将第一集流件42、第二集流件43和绝缘基体41分别安装,对横截面尺寸较小的电池单体100有更加明显的优势,可提高装配效率。另外,第一集流件42和第二集流件43通过与之集成为一体的绝缘基体41实现彼此绝缘,可提高绝缘可靠性,减少由于装配误差或振动影响绝缘性能,从而提高电池单体100工作的可靠性和安全性。
在一些实施例中,壳体10包括容纳部1和端盖组件2,容纳部1具有开口111,端盖组件2封闭开口111,端盖组件2包括端盖本体21,第一电极引出部22设置于端盖本体21,端盖本体21作为第二电极引出部;S130电连接步骤包括:
S131、将第一极耳32和第二极耳33分别与第一集流件42和第二集流件43焊接;
S132、将第二集流件43与端盖本体21电连接;
S133、将端盖组件2封闭开口111;
S134、将第一集流件42与第一电极引出部22从外部焊接。
其中,在S131中,将第一极耳32与第一集流件42的第一部421焊接,第二极耳33与第二集流件43的第三部431焊接,例如可采用激光焊接的方式。
在S131之后,S132和S133的执行顺序可根据具体结构的需要选择。S132中,第二集流件43可直接与端盖本体21电连接,或者第二集流件43通过容纳部1的侧壁11与端盖本体21电连接。在S134中,从端盖组件2的外侧将第一集流件42的第二部422与第一电极引出部22焊接。在焊接完毕后,可将密封盖26安装于第一电极引出部22,以将注液孔227封闭。
该实施例能够顺利地实现第一集流件42与第一电极引出部22的电连接,以及第二集流件43与容纳部1的电连接。
在一些实施例中,如图3至图14所示,容纳部1具有侧壁11,容纳部1与端盖本体21电连接,将第二集流件43与端盖本体21电连接的步骤S132包括:
使第二集流件43与侧壁11电连接,且侧壁11与端盖本体21电连接。
其中,第二集流件43通过侧壁11与端盖本体21电连接,即第二集流件43与侧壁11电连接,侧壁11与端盖本体21电连接。具体地,第二集流件43的第四部432与侧壁11电连接,例如采用焊接的方式电连接,焊接操作可从容纳部1内侧或外侧进行。侧壁11与端盖本体21之间在开口111处可通过焊接实现电连接。
该实施例中第二集流件43通过侧壁11与端盖本体21电连接,可降低对第二集流件43外端连接部分长度的要求,还可降低对端盖本体21结构的要求,端盖本体21可设计为平板结构,无需考虑与第二集流件43的连接问题,可简化端盖本体21的结构,降低制造难度。
在一些实施例中,第二集流件43与侧壁11从容纳部1的内侧焊接。
可选地,S132在S133之前执行,S132中,可从容纳部1的内侧将第二集流件43的第四部432与容纳部1的侧壁焊接,此种方式容易观察到焊接的情况,可提高焊接可靠性,若出现第四部432与容纳部1的侧壁虚接触的情况下可及时调整,也不会受到容纳部1外表面的镀层对焊接的影响,可保证焊接质量;而且,此种焊接方式不会破坏容纳部1外的镀层,可保证电池单体100的抗腐蚀性能。在S132之后,将端盖组件2安装于容纳部1的开口。可选地,S133在S132之前执行,先将端盖组件2安装于容纳部1的开口111,再从容纳部1的外侧将第四部432与容纳部1的侧壁焊接。
而且,此种方式可实现从容纳部1内侧焊接第二集流件43和侧壁11,在第二集流件43为负极集流件时,负极集流件采用铜材料,容纳部1采用钢材料,即使不同种材料由于热膨胀系数和导热率的差别,在激光焊接时在焊缝区域和热影响区出现微裂纹,微裂纹也位于容纳部1的内壁面,电池单体100也长期时候后也不会造成电解液渗透,而且容纳部1在裂纹处也不会发生腐蚀。
在一些实施例中,第二集流件43包括:第三部431,用于与第二极耳33电连接;和第四部432,连接于第三部431靠近容纳部1的边缘,第四部432与第三部431成角度设置,第四部432与侧壁11电连接;制造方法还包括:
在将集流组件4放入容纳部1前,第四部432与第三部431之间的夹角呈钝角。
例如,该夹角可处于如下区间内(90°,120°]。
该实施例在将集流组件4放入容纳部1前,将第四部432弯折调整至与第三部431之间呈钝角,即第四部432的自由端相对于与第三部431连接的端部外扩,这样在集流组件4装入容纳部1后,第四部432在容纳部1侧壁的作用下向内收回,并保证与容纳部1的侧壁过盈配合,能够保证焊接效果,提高电连接的可靠性。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。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 (39)
1.一种电池单体,其特征在于,包括:
壳体(10),设有极性相反的第一电极引出部(22)和第二电极引出部,所述第一电极引出部(22)和第二电极引出部中的至少一个包括电极端子;
电极组件(3),设在所述壳体(10)内,所述电极组件(3)包括电极主体(31)以及从所述电极主体(31)同侧引出的第一极耳(32)和第二极耳(33);
集流组件(4),设于所述电极主体(31)靠近所述第一极耳(32)和所述第二极耳(33)的一侧,所述集流组件(4)包括第一集流件(42)和第二集流件(43),所述第一集流件(42)将所述第一极耳(32)和所述第一电极引出部(22)电连接,所述第二集流件(43)将所述第二极耳(33)和所述第二电极引出部电连接。
2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述第一集流件(42)的至少部分抵接于所述第一极耳(32)背离所述述电极主体(31)的表面,所述第二集流件(43)的至少部分抵接于所述第二极耳(33)背离所述述电极主体(31)的表面。
3.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述壳体(10)包括:
容纳部(1),具有开口(111);和
端盖组件(2),封闭所述开口(111),所述端盖组件(2)包括端盖本体(21)和绝缘设置于所述端盖本体(21)的第一电极引出部(22),且所述端盖本体(21)作为所述第二电极引出部;
其中,所述第二集流件(43)与所述端盖本体(21)电连接。
4.根据权利要求3所述的电池单体,其特征在于,所述集流组件(4)还包括绝缘基体(41),所述第一集流件(42)和所述第二集流件(43)连接于所述绝缘基体(41),且通过所述绝缘基体(41)彼此绝缘。
5.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,所述第一集流件(42)、所述第二集流件(43)和所述绝缘基体(41)一体注塑成型。
6.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,所述绝缘基体(41)包括第一绝缘部(411),所述第一绝缘部(411)具有第一开口(413)和第二开口(414),所述第一集流件(42)的至少部分容纳于所述第一开口(413),所述第二集流件(43)的至少部分容纳于所述第二开口(414);
所述第一绝缘部(411)的部分位于所述第一开口(413)与所述第二开口(414)之间,并用于隔开所述第一集流件(42)和所述第二集流件(43)。
7.根据权利要求6所述的电池单体,其特征在于,所述第一开口(413)内侧壁上设有第二凹槽(415),所述第一集流件(42)与所述第一开口(413)配合的外侧壁上设有凸起(423),所述凸起(423)嵌入所述第二凹槽(415)内,以使所述第一集流件(42)与所述绝缘基体(41)结合;和/或
所述第二开口(414)内侧壁上设有第二凹槽(415),所述第二集流件(43)与所述第二开口(414)配合的外侧壁上设有凸起(423),所述凸起(423)嵌入所述第二凹槽(415)内,以使所述第二集流件(43)与所述绝缘基体(41)结合。
8.根据权利要求7所述的电池单体,其特征在于,所述凸起(423)上设有第一通孔(424),所述绝缘基体(41)上设有限位柱(416),所述限位柱(416)嵌入所述第一通孔(424)。
9.根据权利要求6所述的电池单体,其特征在于,还包括:绝缘片(6),设在所述第二集流件(43)与所述第一电极引出部(22)之间。
10.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,还包括:间隔片(5),设在所述第一集流件(42)与所述第一电极引出部(22)之间,所述间隔片(5)与所述绝缘片(6)各自朝向所述端盖组件(2)的表面平齐,且不低于所述第一绝缘部(411)的表面。
11.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,所述第一集流件(42)靠近所述容纳部(1)的边缘被所述绝缘基体(41)包围。
12.根据权利要求3~11任一项所述的电池单体,其特征在于,所述端盖组件(2)还包括第一绝缘件(23),所述第一绝缘件(23)设在所述端盖本体(21)与所述集流组件(4)之间,所述第一绝缘件(23)最靠近所述电极组件(3)的端面和所述第一电极引出部(22)最靠近所述电极组件(3)的端面齐平。
13.根据权利要求4~11任一项所述的电池单体,其特征在于,所述绝缘基体(41)包括第一绝缘部(411)和连接于所述第一绝缘部(411)的第二绝缘部(412),所述第一绝缘部(411)具有第一开口(413),所述第一集流件(42)包括:
第一部(421),与所述第一开口(413)配合,且与所述第一极耳(32)电连接;和
第二部(422),连接于所述第一部(421)且搭接于所述第二绝缘部(412),所述第二部(422)与所述第一电极引出部(22)电连接。
14.根据权利要求13所述的电池单体,其特征在于,所述第一电极引出部(22)设在所述端盖本体(21)的中心区域,所述第二绝缘部(412)设在所述第一绝缘部(411)的中心区域。
15.根据权利要求14所述的电池单体,其特征在于,所述第一电极引出部(22)与所述第二集流件(43)在所述容纳部(1)的横截面内的投影具有重叠区域,所述第二绝缘部(412)相对于所述第一绝缘部(411)朝向所述第一电极引出部(22)凸出,所述第二部(422)相对于所述第一部(421)朝向所述第一电极引出部(22)凸出。
16.根据权利要求15所述的电池单体,其特征在于,所述第一电极引出部(22)的内端面设有第一凹槽(224),所述第二部(422)的至少部分位于所述第一凹槽(224)内。
17.根据权利要求15所述的电池单体,其特征在于,所述端盖组件(2)还包括第一绝缘件(23),所述第一绝缘件(23)设在所述端盖本体(21)与所述集流组件(4)之间,所述第一绝缘件(23)覆盖所述第一电极引出部(22)内端面的径向外侧区域,且与所述第一电极引出部(22)的内端面形成第一凹槽(224),所述第二部(422)的至少部分位于所述第一凹槽(224)内。
18.根据权利要求16所述的电池单体,其特征在于,所述第一凹槽(224)的深度不超过所述第二部(422)相对于所述第一部(421)的凸起高度。
19.根据权利要求13所述的电池单体,其特征在于,所述第二绝缘部(412)位于所述第一开口(413)以外的侧壁超出所述第二部(422)的外侧壁。
20.根据权利要求13所述的电池单体,其特征在于,所述第一部(421)远离所述第二部(422)的至少一个角部设有第一缺口(425),被配置为与注塑模具中的第一定位部配合实现所述第一集流件(42)的定位。
21.根据权利要求4~11任一项所述的电池单体,其特征在于,所述绝缘基体(41)包括第一绝缘部(411),所述第一绝缘部(411)具有第二开口(414),所述第二集流件(43)包括:
第三部(431),与所述第二开口(414)配合,且与所述第二极耳(33)电连接;和
第四部(432),至少部分连接于所述第三部(431)靠近所述容纳部(1)的边缘,且所述第四部(432)与所述端盖本体(21)电连接。
22.根据权利要求21所述的电池单体,其特征在于,所述第三部(431)远离所述第四部(432)的至少一个角部设有第二缺口(433),被配置为与注塑模具中的第二定位部配合实现所述第二集流件(43)的定位。
23.根据权利要求21所述的电池单体,其特征在于,所述第四部(432)在所述容纳部(1)周向上的延伸长度不超出所述第三部(431)靠近所述容纳部(1)的边缘。
24.根据权利要求21所述的电池单体,其特征在于,所述第四部(432)沿所述容纳部(1)的整个周向延伸。
25.根据权利要求21所述的电池单体,其特征在于,所述第四部(432)与所述第三部(431)成角度设置。
26.根据权利要求21所述的电池单体,其特征在于,所述第四部(432)朝向靠近所述端盖组件(2)的方向延伸。
27.根据权利要求26所述的电池单体,其特征在于,所述容纳部(1)具有侧壁(11),所述端盖组件(2)还包括第一绝缘件(23),所述第一绝缘件(23)设在所述端盖本体(21)与所述集流组件(4)之间,所述第一绝缘件(23)与所述侧壁(11)之间至少在对应于所述第四部(432)的区域具有第一间隙(L1),所述第四部(432)位于所述第一间隙(L1)内。
28.根据权利要求27所述的电池单体,其特征在于,所述壳体(10)呈圆柱形,所述第一绝缘件(23)呈圆环状,所述第一绝缘件(23)的外径为d,所述端盖本体(21)的外径为D,所述第四部(432)的厚度为δ,d≤D-2*δ。
29.根据权利要求3~11任一项所述的电池单体,其特征在于,所述容纳部(1)具有侧壁(11),所述第二集流件(43)通过所述侧壁(11)与所述端盖本体(21)电连接。
30.根据权利要求3~11任一项所述的电池单体,其特征在于,所述端盖本体(21)具有弯折部(212),所述弯折部(212)朝向所述端盖本体(21)内侧凸出,且靠近所述容纳部(1)设置,所述第二集流件(43)与所述弯折部(212)电连接。
31.根据权利要求30所述的电池单体,其特征在于,所述弯折部(212)与所述容纳部(1)之间具有第二间隙(L2),所述第二集流件(43)的外端位于所述第二间隙(L2)内。
32.根据权利要求1~11任一项所述的电池单体,其特征在于,所述第一极耳(32)和所述第二极耳(33)沿所述电极组件(3)的周向间隔设置。
33.根据权利要求1~11任一项所述的电池单体,其特征在于,
所述第一集流件(42)与所述第一极耳(32)连接部分的形状与所述第一极耳(32)的端面形状相同;和/或
所述第二集流件(43)与所述第二极耳(33)连接部分的形状与所述第二极耳(33)的端面形状相同。
34.根据权利要求1~11任一项所述的电池单体,其特征在于,所述第一集流件(42)与所述第一极耳(32)连接的部分覆盖所述第一极耳(32);和/或所述第二集流件(43)与所述第二极耳(33)连接的部分覆盖所述第二极耳(33)。
35.根据权利要求1~11任一项所述的电池单体,其特征在于,所述电极组件(3)呈卷绕结构,所述第一极耳(32)和所述第二极耳(33)中的至少一个沿所述卷绕结构的径向从中心向外侧宽度逐渐增大。
36.一种电池,其特征在于,包括权利要求1~35任一项所述的电池单体(100)。
37.根据权利要求36所述的电池,其特征在于,所述电池单体(100)设有至少两个,所述电池(200)还包括汇流件(202),所述汇流件(202)的第一端连接于其中一个所述电池单体(100)的所述第一电极引出部(22),所述汇流件(202)的第二端连接于另一个所述电池单体(100)的所述第二电极引出部。
38.根据权利要求37所述的电池,其特征在于,所述壳体(10)包括:
容纳部(1),具有开口(111);和
端盖组件(2),封闭所述开口(111),所述端盖组件(2)包括端盖本体(21)和绝缘设置于所述端盖本体(21)的第一电极引出部(22);
其中,所述汇流件(202)的第二端连接于所述端盖本体(21)。
39.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求1~35任一项所述的电池单体(100)和/或权利要求36~38任一项所述的电池(200),用于为所述用电装置提供电能。
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