CN218939865U - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于动力电池技术领域,提出一种电池单体、电池及用电装置,电池单体包括壳体,包括底壁和设于底壁一侧的侧壁,底壁与侧壁围成开口;端盖组件,盖设于开口,端盖组件通过焊接固定在壳体上;密封圈,密封圈设于端盖组件与侧壁之间,且密封圈与端盖组件和侧壁均过盈配合。上述电池单体中的密封圈可保证电池单体的整体气密性,避免壳体与端盖组件之间的焊缝微观缺陷对电池单体的气密性产生危害,提升了电池单体的气密可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,特别涉及一种电池单体、电池及用电装置。
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。
电动车辆所使用的锂电池一般称之为动力电池。动力电池中的电池单体通常包括顶盖、壳体、卷芯及电解液,顶盖与壳体构成密闭外壳,电解液及卷芯均被密封在密闭外壳内。其中,顶盖盖设于壳体上且在顶盖与壳体的交接处进行焊接,由焊缝保证电池单体整体的气密性和耐压强度。
然而,顶盖与壳体之间可能存在针孔、爆点等焊接微观缺陷,这种焊接微观缺陷难以检测,且焊接微观缺陷可能会引起电池单体的气密性失效。
实用新型内容
有鉴于此,本申请实施例提供了一种电池单体、电池及用电装置,以解决焊接微观缺陷引起的电池单体气密失效的问题。
本申请第一方面的实施例提出了电池单体,包括:
壳体,所述壳体包括底壁和设于所述底壁一侧的侧壁,所述底壁与所述侧壁围成一具有开口的容纳腔;
端盖组件,盖设于所述开口上,所述端盖组件通过焊接固定在所述壳体上;
密封圈,所述密封圈设于所述端盖组件与所述侧壁之间,且所述密封圈与所述端盖组件和所述侧壁均过盈配合。
上述电池单体包括壳体、端盖组件和密封圈,端盖组件盖设于壳体的开口上,密封圈与壳体的侧壁和端盖组件均过盈配合,即密封圈同时紧密贴合于侧壁和端盖组件,密封圈可保证电池单体的整体气密性,避免壳体与端盖组件之间的焊缝微观缺陷对电池单体的气密性产生危害,减少了电池单体的气密性失效的概率,提升了电池单体的气密可靠性,提高了生产良率。同时,由于电池单体设置了密封圈,焊缝微观缺陷不会导致电池单体的气密性失效,上述电池单体减轻了后续焊缝微观缺陷检测工序的压力,采用CCD拍照检测宏观缺陷即可保证电芯良品率,降低了对产品氦检的依赖性,提升了生产效率。
在一些实施例中,所述壳体具有容纳腔,所述端盖组件包括端盖和固定于所述端盖靠近容纳腔一侧的绝缘件,所述端盖盖设于所述开口且与所述壳体的侧壁相连接,所述绝缘件设于所述容纳腔内,所述密封圈过盈配合与所述端盖与所述侧壁之间和/或所述密封圈过盈配合于所述绝缘件与所述侧壁之间。
通过采用上述技术方案,端盖组件包括端盖和绝缘件,绝缘件能够隔绝端盖和电芯组件,密封圈可与端盖和/或绝缘件过盈配合,如此,密封圈能够提升电池单体的密封性,且密封圈的设置方式灵活、组装方便。
在一些实施例中,所述绝缘件的周侧设有环形的第一凹槽,所述密封圈至少部分固定于所述第一凹槽内。
通过采用上述技术方案,在绝缘件的周侧设置环形的第一凹槽,第一凹槽能够定位密封圈,防止密封圈移位,进一步提升了电池单体的气密性。
在一些实施例中,所述第一凹槽开设于所述绝缘件靠近所述端盖的表面,所述密封圈与所述端盖和所述侧壁相抵接。
通过采用上述技术方案,密封圈还可与端盖过盈配合,端盖和第一凹槽的底部同时对密封圈进行限位,进一步提升了密封圈的稳定性,防止密封圈移位。
在一些实施例中,所述密封圈包括柱形部和设于所述柱形部一端的弯折部,所述柱形部沿着所述绝缘件的高度方向延伸,所述第一弯折部至少部分容纳于所述第一凹槽内。
通过采用上述技术方案,密封圈包覆于绝缘件的周侧,密封圈沿壳体的高度方向具有较长的长度,且密封圈与绝缘件的结合力较强,如此,进一步提升了电池单体的气密性。
在一些实施例中,所述密封圈还包括连接于所述柱形部的第二弯折部,所述第二弯折部包覆于所述绝缘件背离所述端盖的端部。
通过采用上述技术方案,第二弯折部可进一步提升电池单体的气密性。
在一些实施例中,所述壳体沿所述开口周向具有端面,所述端盖具有主体部和延伸部,所述主体部至少部分位于所述容纳腔内,所述延伸部延伸至所述端面且与所述端面连接,所述密封圈设置于所述主体部与所述侧壁之间。
通过采用上述技术方案,将密封圈套设于端盖的主体部上,可使密封圈与端盖和壳体过盈配合,提升了电池单体的气密性,避免端盖与壳体的焊接微观缺陷影响电池单体的气密性失效,降低了电池单体的焊接缺陷检测的压力,提升了电池单体的良品率。
在一些实施例中,所述主体部的周侧设有环形的第二凹槽,所述密封圈固定于所述第二凹槽内。
通过采用上述技术方案,将密封圈设置于主体部的第二凹槽内,可利用第二凹槽对密封圈起到限位作用,防止密封圈移位。
在一些实施例中,所述密封圈与所述侧壁的顶面间隔设置。
通过采用上述技术方案,将密封圈与侧壁的顶面间隔设置,可使得密封圈与侧壁的顶面之间具有一定的距离,防止密封圈受到焊接的影响而影响气密性。
在一些实施例中,所述主体部背离所述延伸部的一端设有容纳槽。
通过采用上述技术方案,在主体部背离延伸部的一端设置容纳槽,电池单体可提供较大的用于容纳的空间,有利于减小电池单体的整体体积。
本申请第二方面的实施例提供了一种电池,包括如第一方面所述的电池单体。
本申请第三方面的实施例提供了一种用电装置,所述用电装置包括第二方面所述的电池,所述电池用于提供电能。
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
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或常规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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的车辆的结构示意图;
图2是本申请第一实施例提供的电池单体的剖视图;
图3是图2所示的电池单体的局部剖视图;
图4是本申请第二实施例提供的电池单体的局部剖视图;
图5是本申请第三实施例提供的电池单体的局部剖视图;
图6是本申请第四实施例提供的电池单体的局部剖视图。
图中标记的含义为:
1000、车辆;100、电池;200、控制器;300、马达;10、电池单体;11、壳体;111、底壁;112、侧壁;113、容纳腔;12、端盖组件;121、端盖;1211、延伸部;1212、主体部;1213、第二凹槽;1214、容纳槽;122、绝缘件;1221、第一凹槽;1222、凸起部;13、密封圈;131、柱形部;132、第一弯折部;133、第二弯折部;14、极柱。
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”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”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,动力电池中的电芯通常包括端盖组件、壳体、卷芯及电解液,端盖组件与壳体构成密闭外壳,电解液及卷芯均被密封在密闭外壳内。其中,端盖组件盖设于壳体上且在端盖组件与壳体的交接处进行焊接,由焊缝保证电芯整体的气密性和耐压强度。
发明人研究发现,端盖组件与壳体之间可能存在针孔、爆点等焊接微观缺陷,这种焊接微观缺陷难以检测,且焊接微观缺陷可能会引起电芯的气密性失效。
为了解决焊接微观缺陷引起电芯的气密性失效的问题,发明人经过深入研究,设计了一种电池单体、电池和用电装置。该电池单体包括壳体、端盖组件和密封圈,密封圈设于端盖组件与壳体之间,且密封圈与端盖组件和所述壳体均过盈配合,因此,密封圈可提升电池单体的气密可靠性,避免焊缝的微观缺陷对电池单体的气密性产生危害。
本申请第一方面的实施例提出一种电池单体。本申请实施例公开的电池单体可以用于使用电池作为电源的用电装置或者使用电池作为储能元件的各种储能系统。用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
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1和图2,电池100包括电池单体10,电池单体10可以是多个,多个电池单体10之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体10中既有串联又有并联。多个电池单体10之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体10构成的整体容纳于箱体内;当然,电池100也可以是多个电池单体10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10之间的电连接。
其中,每个电池单体10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10可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请参照图2和图3,图2为本申请一些实施例提供的电池单体10的剖视图,图3为图2所示的电池单体10的局部剖视图。电池单体10是指组成电池的最小单元。如图2、图3所示,电池单体10包括壳体11、端盖组件12及密封圈13。电池单体10还包括电芯组件和其他的功能性部件。
壳体11是用于配合端盖组件12以形成电池单体10的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电芯组件、电解液以及其他部件。壳体11和端盖121可以是独立的部件,可以于壳体11上设置开口,通过在开口处使端盖121盖合开口以形成电池单体10的内部环境。不限地,也可以使端盖121和壳体11一体化,具体地,端盖121和壳体11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11的内部时,再使端盖121盖合壳体11。壳体11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11的形状可以根据电芯组件的具体形状和尺寸大小来确定。壳体11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。
端盖组件12是指盖合于壳体11的开口处以将电池单体10的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖组件12的形状可以与壳体11的形状相适应以配合壳体11。端盖组件12上可以设置有如极柱14等的功能性部件。极柱14可以用于与电芯组件电连接,以用于输出或输入电池单体10的电能。在一些实施例中,端盖组件12上还可以设置有用于在电池单体10的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。
电芯组件是电池单体10中发生电化学反应的部件。壳体11内可以包含一个或更多个电芯组件。电芯组件主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电芯组件的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负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,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子以形成电流回路。
请参考图2、图3,壳体11包括底壁111和设于底壁111一侧的侧壁112,底壁111与侧壁112围成开口;端盖组件12盖设于壳体11的开口;密封圈13设于端盖组件12与侧壁112之间,且密封圈13与端盖组件12和侧壁112均过盈配合。
壳体11的“侧壁112”是壳体11沿其高度方向设置的外壁,侧壁112的数量可为一个或多个,例如,壳体11为圆柱体,此时侧壁112的数量为一个;壳体11为长方体,此时侧壁112的数量为四个且四个侧壁112依次连接。壳体11的“底壁111”可呈平板状,便于将电池单体10平稳地安装于箱体内。底壁111和侧壁112可一体成型,也可通过连接件固定连接;壳体11的底壁111与侧壁112围成开口,壳体11用于容纳电芯组件、电解液以及其他部件,电芯组件可经由开口装入壳体11内。
端盖组件12盖设于壳体11的开口,端盖组件12能够封闭壳体11的开口。
密封圈13设于端盖组件12与壳体11的侧壁112之间,且密封圈13与端盖组件12和壳体11的侧壁112均过盈配合,因此,密封圈13同时受到端盖组件12和侧壁112的挤压而变形,密封圈13可填充端盖组件12与侧壁112之间的间隙,起到良好的密封作用。
密封圈13由弹性材料制成,可选的,密封圈13为塑胶材质,也可为橡胶、尼龙材质。
在组装时,将电芯组件等功能性部件装入壳体11内,将密封圈13固定于端盖组件12上,接着,将端盖组件12带有密封圈13的一端插入壳体11的开口内,同时使端盖组件12盖设于开口上,此时,密封圈13与端盖组件12和壳体11的侧壁112均过盈配合,密封圈13受到壳体11与端盖组件12的挤压变形,密封圈13同时贴合于壳体11的侧壁112和端盖组件12,能够起到较好的密封作用;然后,沿端盖组件12与壳体11的交接处焊接,使端盖组件12密封地固定在壳体11上。上述电池组件的结构简单,组装方便。在其他实施例中,端盖组件12也可通过粘贴或者其他连接方式固定在壳体11上,不限于焊接连接。
上述电池单体10包括壳体11、端盖组件12和密封圈13,端盖组件12盖设于壳体11的开口,密封圈13与壳体11的侧壁112和端盖组件12均过盈配合,即密封圈13同时紧密贴合于壳体11的侧壁112和端盖组件12,以在密封圈13的整个外周缘与壳体11形成密封以及在密封圈13的整个内周缘与端盖组件12形成密封。密封圈13可保证电池单体10的整体气密性,避免壳体11与端盖组件12之间的焊缝微观缺陷对电池单体10的气密性产生危害,减少了电池单体10的气密性失效的概率,提升了电池单体10的气密可靠性,提高了生产良率。同时,由于电池单体10设置了密封圈13,焊缝微观缺陷不会导致电池单体10的气密性失效,上述电池单体10减轻了后续焊缝微观缺陷检测工序的压力,采用CCD拍照检测宏观缺陷即可保证电芯良品率,降低了对产品氦检的依赖性,提升了生产效率。
在一实施例中,壳体11具有容纳腔113,端盖组件12包括端盖121和固定于端盖121靠近容纳腔113一侧的绝缘件122,端盖121盖设于开口且端盖121与壳体11的侧壁112相连接,密封圈13过盈配合于端盖121与侧壁112之间和/或密封圈13过盈配合于绝缘件122与侧壁112之间。
端盖121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121在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体10能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖121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。
绝缘件122主要起到绝缘作用,用于隔绝端盖121和电芯组件,降低短路的风险;绝缘件122还可用于定位电芯组件。绝缘件122可通过铆接的方式固定连接于端盖121,但不限于此,例如,绝缘件122也可与端盖121通过注塑一体成型。绝缘件122可为塑胶材质,也可为其他绝缘材质。
端盖121盖设于壳体11的开口,端盖121可与壳体11的侧壁112相焊接,但不限于此,端盖121也可通过粘接或其他连接方式连接于侧壁112。
如图2、图3所示,在一实施例中,密封圈13与绝缘件122过盈配合,即密封圈13夹设于绝缘件122与壳体11的侧壁112之间,且密封圈13同时与绝缘件122和壳体11的侧壁112过盈配合,密封圈13与绝缘件122、壳体11的侧壁112之间没有间隙,保证了电池单体10的气密性。在其他实施例中,密封圈13可与端盖121过盈配合。在其他实施例中,密封圈13也可过盈配合于端盖121与侧壁112之间,或者密封圈13的一部分过盈配合于端盖121与侧壁112之间,密封圈13的另一部分过盈配合于绝缘件122与侧壁112之间。
本申请实施例提供的端盖组件12包括端盖121和绝缘件122,绝缘件122能够隔绝端盖121和电芯组件,密封圈13可与端盖121和/或绝缘件122过盈配合,如此,密封圈13能够提升电池单体10的密封性,且密封圈13的设置方式灵活、组装方便。
请继续参照图2、图3,在第一实施例中,绝缘件122的周侧设有环形的第一凹槽1221,密封圈13至少部分固定于第一凹槽1221内。
当壳体11为圆柱形时,第一凹槽1221和密封圈13均可为圆环形,可以理解,壳体11也可为长方体形,则第一凹槽1221和密封圈13可为方环形。
第一凹槽1221和密封圈13的数量均可为一个或多个,例如,第一凹槽1221和密封圈13的数量均为两个,则两个第一凹槽1221(图3仅示意了一个第一凹槽1221)沿绝缘件122的高度方向(图中A所示方向)间隔设置。通过设置多个密封圈13,可进一步提升电池单体10的气密性。
在组装时,可预先将密封圈13套设在绝缘件122上且卡持于第一凹槽1221内并将绝缘件122与端盖121固定连接,然后将端盖121和绝缘件122盖设于壳体11的开口上,在绝缘件122插入壳体11的过程中,密封圈13与壳体11的侧壁112和绝缘件122过盈配合且密封圈13受挤压变形,填满了绝缘件122与侧壁112之间的间隙,有效保证了电池单体10的气密性。
通过在绝缘件122的周侧设置环形的第一凹槽1221,第一凹槽1221能够定位密封圈13,防止密封圈13移位,进一步提升了电池单体10的气密性。
在其他实施例中,第一凹槽1221也可以省略,密封圈13直接套设在绝缘件122的周侧。
在第一实施例中,第一凹槽1221开设于绝缘件122靠近端盖121的表面,密封圈13与端盖121和侧壁112相抵接。
绝缘件122靠近端盖121的表面可为平面且贴合于端盖121,如此,绝缘件122的结构稳定性较好。
由于密封圈13与绝缘件122和壳体11的侧壁112过盈配合,通过将第一凹槽1221设置于绝缘件122靠近端盖121的表面,密封圈13可与端盖121相抵接,进一步的,密封圈13还可与端盖121过盈配合,如此,端盖121和第一凹槽1221的底部同时对密封圈13进行限位,进一步提升了密封圈13的稳定性,防止密封圈13移位。
在其他实施例中,第一凹槽1221也可开设于绝缘件122背离端盖121的表面,或者开设于绝缘件122的中部。
可选的,绝缘件122背离端盖121一端的周缘设有凸起部1222,凸起部1222沿着壳体11的高度方向延伸,凸起部1222能够隔绝电芯组件与壳体11的侧壁112接触。
可选的,端盖组件12还包括设于端盖121外侧的绝缘件122,电芯组件的极柱14穿过绝缘件122、端盖121、另一绝缘件122且露出于壳体11的外侧。位于端盖121外侧的绝缘件122用于隔绝极柱14与端盖121,起到绝缘作用。其中,位于壳体11内的绝缘件122可称为“下绝缘件”,位于壳体11外的绝缘件122可称为“上绝缘件”。
请参照图4,在第二实施例中,电池单体10包括壳体11、端盖组件12和密封圈13,端盖组件12包括端盖121和固定于端盖121上的绝缘件122,绝缘件122设于壳体11内,密封圈13过盈配合于绝缘件122和侧壁112之间,并且密封圈13包覆于绝缘件122的周侧。
绝缘件122靠近壳体11的一面设有第一凹槽1221;密封圈13包括柱形部131和设于柱形部131一端的第一弯折部132,柱形部131沿着绝缘件122的高度方向(图4中A所示方向)延伸,第一弯折部132至少部分容纳于第一凹槽1221内。
在本实施例中,密封圈13包覆于绝缘件122的周侧,密封圈13沿壳体11的高度方向具有较长的长度,且密封圈13与绝缘件122的结合力较强,如此,进一步提升了电池单体10的气密性。
密封圈13的设置高度和形状可灵活调整,例如,密封圈13可仅包括柱形部131。
在一实施例中,密封圈13还包括第二弯折部133,第二弯折部133包覆于绝缘件122背离端盖121的端部。
第二弯折部133设于柱形部131背离第一弯折部132的一端,第一弯折部132和第二弯折部133均朝向背离侧壁112的方向弯折。
通过采用上述技术方案,第二弯折部133可进一步提升电池单体10的气密性。
请参照图5,在第三实施例中,电池单体10包括壳体11、端盖组件12和密封圈13,端盖组件12包括端盖121和固定于端盖121上的绝缘件(图未示),密封圈13过盈配合于端盖121和壳体11的侧壁112之间。
壳体11沿开口周向具有端面,端盖121具有主体部1212和延伸部1211,主体部1212至少部分位于容纳腔内,延伸部1211延伸至端面且与端面连接,密封圈13设置于主体部1212与侧壁112之间。
壳体11沿开口周向的端面,即侧壁112背离底壁111的顶面。延伸部1211与端面可焊接,也可通过粘接或其他方式连接。
壳体11可为圆柱形,则端盖121的延伸部1211、主体部1212均为圆柱形,延伸部1211的直径大于主体部1212的直径。壳体11也可为长方体形,则端盖121的延伸部1211、主体部1212均为长方体形,延伸部1211的长度大于主体部1212的长度且延伸部1211的宽度大于主体部1212的宽度。延伸部1211的长度、宽度为垂直于壳体11的高度方向(图中A所示方向)上的尺寸。
可选的,延伸部1211沿壳体11的高度方向上的高度大于端盖121沿壳体11的高度方向上的高度。
在组装时,可将密封圈13套设在端盖121的主体部1212上,然后将端盖121的主体部1212和密封圈13插入壳体11的开口中,密封圈13受到端盖121和侧壁112的挤压变形且填充于端盖121与侧壁112的间隙中。如此,端盖121可保证电池单体10的耐压强度且密封圈13可保证电池单体10的气密性。
通过采用上述技术方案,将密封圈13套设于端盖121的主体部1212上,可使密封圈13与端盖121和壳体11过盈配合,提升了电池单体10的气密性,避免端盖121与壳体11的焊接微观缺陷影响电池单体10的气密性失效,降低了电池单体10的焊接缺陷检测的压力,提升了电池单体10的良品率;同时密封圈13设置于主体部1212与侧壁112之间,可以避免焊接时激光打到密封圈13上,从而避免影响密封圈13的气密性。
如图5所示,在一实施例中,主体部1212的周侧设有环形的第二凹槽1213,密封圈13至少部分固定于第二凹槽1213内,由于密封圈13与主体部1212过盈配合,密封圈13与第二凹槽1213的槽壁相贴合,且密封圈13与第二凹槽1213的槽壁之间没有间隙。
当壳体11为圆柱形时,第二凹槽1213和密封圈13均可为圆环形,可以理解,壳体11也可为长方体形,则第二凹槽1213和密封圈13可为方环形。
第二凹槽1213和密封圈13的数量均可为一个或多个,例如,第二凹槽1213和密封圈13的数量均为两个,则两个第二凹槽1213(图5仅示意了一个第二凹槽1213)沿主体部1212的高度方向(图中A所示方向)间隔设置。
通过将密封圈13设置于主体部1212的第二凹槽1213内,可利用第二凹槽1213对密封圈13起到限位作用,防止密封圈13移位。
可选的,密封圈13与侧壁112的顶面间隔设置。
侧壁112的顶面是指侧壁112背离底壁111的表面,密封圈13与侧壁112的顶面间隔设置,即第二凹槽1213可设于主体部1212的中部或主体部1212背离端盖121的端部。
由于端盖121通过焊接的方式固定于侧壁112的顶面,将密封圈13与侧壁112的顶面间隔设置,可使得密封圈13与侧壁112的顶面之间具有一定的距离,防止密封圈13受到焊接的影响而影响气密性。
请参照图6,在第四实施例中,电池单体10包括壳体11、端盖组件12和密封圈13,端盖组件12包括端盖121和固定于端盖121上的绝缘件(图未示),密封圈13与端盖121和壳体11的侧壁112过盈配合。
端盖121包括延伸部1211和凸设于延伸部1211一侧的主体部1212,延伸部1211的周缘与侧壁112的顶部相连接,主体部1212插设于壳体11的开口内且与侧壁112相贴合,密封圈13套设于主体部1212上。
在本实施例中,密封圈13为中空的筒形结构,密封圈13自主体部1212的中部延伸至主体部1212背离延伸部1211的端部。可选的,主体部1212背离延伸部1211的一端开设有第二凹槽1213,密封圈13固定于第二凹槽1213中。第二凹槽1213可以省略,密封圈13直接套设于主体部1212上。
通过采用上述技术方案,密封圈13自身的高度较高,加强了密封长度,进一步提升了电池单体10的气密性。
可选的,主体部1212背离延伸部1211的一端设有容纳槽1214。
容纳槽1214的形状和尺寸不作限制,例如,容纳槽1214开设于主体部1212的端部,容纳槽1214为圆形槽。
通过在主体部1212背离延伸部1211的一端设置容纳槽1214,电池单体10可提供较大的用于容纳的空间,有利于减小电池单体10的整体体积。
在一些实施例中,壳体11呈圆柱形。相应的,端盖121、绝缘件122、密封圈13的外形也大致呈圆形,端盖121的圆周边缘焊接于壳体11的顶部。
本申请实施例提供的电池单体10可适用于圆柱电芯,将圆柱电芯由靠单一焊缝来保证电芯整体气密性和耐压强度改为焊缝仅保证耐压强度,密封圈13保证气密性,焊缝的微观缺陷不再对电芯气密性产生危害,进而提升电芯气密可靠性。
请参照图1至图6,本申请的第二方面提供了一种电池100,包括第一方面任一方案的电池单体10。
请参照图1,本申请的第三方面提供了一种用电装置,包括第二方面的电池,并且电池用于为用电装置提供电能。
用电装置可以是前述任一应用电池的设备或系统。
以上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精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种电池单体,其特征在于,包括:
壳体,包括底壁和设于所述底壁一侧的侧壁,所述底壁与所述侧壁围成开口;
端盖组件,盖设于所述开口,所述端盖组件通过焊接固定在所述壳体上;
密封圈,所述密封圈设于所述端盖组件与所述侧壁之间,且所述密封圈与所述端盖组件和所述侧壁均过盈配合。
2.如权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述壳体具有容纳腔,所述端盖组件包括端盖和固定于所述端盖靠近所述容纳腔一侧的绝缘件,所述端盖盖设于所述开口且与所述侧壁相连接,所述密封圈过盈配合于所述端盖与所述侧壁之间和/或所述密封圈过盈配合于所述绝缘件与所述侧壁之间。
3.如权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述绝缘件的周侧设有环形的第一凹槽,所述密封圈至少部分固定于所述第一凹槽内。
4.如权利要求3所述的电池单体,其特征在于,所述第一凹槽开设于所述绝缘件靠近所述端盖的表面,所述密封圈与所述端盖和所述侧壁相抵接。
5.如权利要求3所述的电池单体,其特征在于,所述密封圈包括柱形部和设于所述柱形部一端的第一弯折部,所述柱形部沿着所述绝缘件的高度方向延伸,所述第一弯折部至少部分容纳于所述第一凹槽内。
6.如权利要求5所述的电池单体,其特征在于,所述密封圈还包括连接于所述柱形部的第二弯折部,所述第二弯折部包覆于所述绝缘件背离所述端盖的端部。
7.如权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述壳体沿所述开口周向具有端面,所述端盖具有主体部和延伸部,所述主体部至少部分位于所述容纳腔内,所述延伸部延伸至所述端面且与所述端面连接,所述密封圈设置于所述主体部与所述侧壁之间。
8.如权利要求7所述的电池单体,其特征在于,所述主体部的周侧设有环形的第二凹槽,所述密封圈至少部分固定于所述第二凹槽内。
9.如权利要求8所述的电池单体,其特征在于,所述密封圈与所述侧壁的顶面间隔设置。
10.如权利要求7所述的电池单体,其特征在于,所述主体部背离所述延伸部的一端设有容纳槽。
11.一种电池,其特征在于,包括如权利要求1-10中任一项所述的电池单体。
12.一种用电装置,其特征在于,所述用电装置包括如权利要求11所述的电池,所述电池用于提供电能。
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