CN219017870U - 电池单体、电池及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种电池单体、电池及用电设备,涉及电池技术领域。该电池单体包括外壳和电极端子,外壳包括壁部,壁部设置有端子引出孔。电极端子包括本体、限位部和翻边部,限位部和翻边部连接于本体,本体穿设于端子引出孔,翻边部和限位部配合限制本体脱离所述端子引出孔。其中,沿壁部的厚度方向,限位部位于壁部背离外壳的内部的一侧,翻边部位于壁部面向外壳的内部的一侧。在将电极端子安装于壁部上时,翻边部受力变形,电极端子位于壁部外侧用于与外部部件连接的部分变形较小,使得电极端子能够与外部部件充分接触,提高了外部部件与电极端子的连接可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体涉及一种电池单体、电池及用电设备。
背景技术
随着新能源技术的发展,电池的广泛应用于用电设备上,例如应用于手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等上。
电池在使用时需要与外部部件连接以传递信号或者输出电能,假若电池与外部部件连接断开,可能导致电池无法正常传递信号或者输出电能,因此,提高电池与外部部件的连接可靠性,是电池生产技术中一个亟需解决的技术问题。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种电池单体、电池及用电设备,该电池单体与外部部件的连接可靠性高。
第一方面,本申请实施例提供了一种电池单体,该电池单体包括外壳和电极端子,外壳包括壁部,壁部设置有端子引出孔。电极端子包括本体、限位部和翻边部,限位部和翻边部连接于本体,本体穿设于端子引出孔,翻边部和限位部配合限制本体脱离端子引出孔。其中,沿壁部的厚度方向,限位部的厚度为H1,翻边部的厚度为H2, H1>H2,限位部位于壁部背离外壳的内部的一侧,翻边部位于壁部面向外壳的内部的一侧。
在上述方案中,翻边部是电极端子铆接时的受力部件,在铆接设备的作用下,翻边部发生形变,使得壁部部分地夹设于限位部和翻边部之间,进而使得电极端子能够被固定于壁部。由于限位部位于壁部背离外壳的内部的一侧,翻边部位于壁部面向外壳的内部的一侧,在将电极端子安装于壁部上时,翻边部受力变形,电极端子位于壁部外侧用于与外部部件连接的部分变形较小,使得电极端子能够与外部部件充分接触,提高了外部部件与电极端子的连接可靠性。
在一些实施例中,翻边部环绕本体的周向设置,和/或,限位部环绕本体的周向设置。
在上述方案中,翻边部围绕本体的周向设置一方面降低了翻边部从端子引出孔中穿过,使得翻边部和限位部对本体的固定作用失效的风险,另一方面增加了翻边部与壁部的接触面积,进而提高了电极端子和壁部的连接强度。限位部围绕本体的周向设置一方面降低了限位部从端子引出孔中穿过,使得翻边部和限位部对本体的固定作用失效的风险,另一方面增加了限位部与壁部的接触面积,进而提高了电极端子和壁部的连接强度。
在一些实施例中,沿壁部的厚度方向,翻边部的投影与壁部的投影至少部分重叠。
在上述方案中,翻边部的投影与壁部的投影部分重叠使得本体具有脱离端子引出孔的趋势时,翻边部能够对壁部产生反作用力,降低了本体从端子引出孔脱出风险,提高了电极端子和壁部的连接可靠性。
在一些实施例中,沿壁部的厚度方向,翻边部的投影与壁部的投影不重叠。
在上述方案中,翻边部的投影与壁部的投影不重叠时,降低了翻边部在外壳内占用的空间,提高了电池单体的能量密度。
在一些实施例中,电池单体还包括绝缘件,沿壁部的厚度方向,绝缘件设置于壁部面向外壳的内部的一侧,绝缘件至少部分设置于翻边部面向壁部的一侧。
在上述方案中,一方面,绝缘件可以使得壁部与电池单体外壳的内部的组件之间绝缘隔离,提高了电池单体的安全性。另一方面,在本体具有从端子引出孔内脱离的趋势时,翻边部可以通过绝缘件对壁部产生反作用力,降低本体从端子引出孔内脱离的风险。
在一些实施例中,翻边部在垂直于壁部的厚度方向的平面内的投影位于限位部在垂直于壁部的厚度方向的平面内的投影内,第一面垂直于壁部的厚度方向。
在上述方案中,翻边部在垂直于壁部的厚度方向的平面内的投影位于限位部在垂直于壁部的厚度方向的平面内的投影内时,翻边部可以和限位部大小一致,也可以是翻边部小于限位部。一方面,降低了因翻边部尺寸过大而难以对翻边部产生形变的风险,另一方面,降低了因翻边部的尺寸过大,进而在外壳内空间占用过大而降低电池单体能量密度的风险。
在一些实施例中,翻边部在垂直于壁部的厚度方向的平面内的投影的边缘与限位部在垂直于壁部的厚度方向的平面内的投影的边缘不接触。
在上述方案中,当翻边部在垂直于壁部的厚度方向的平面内的投影的边缘与限位部在垂直于壁部的厚度方向的平面内的投影的边缘不接触时,翻边部的尺寸小于限位部的尺寸,减小翻边部占用外壳内部空间,有利于提高电池单体的能量密度。
在一些实施例中,电池单体还包括集流构件和电极组件,电极组件位于外壳内,集流构件连接电极组件和电极端子。沿壁部的厚度方向,本体面向电极组件的一端设置有凸台,凸台具有抵靠面,抵靠面抵靠集流构件,抵靠面相较于翻边部更靠近电极组件。
在上述方案中,抵靠面增加了集流构件和本体的接触面积,使得集流构件能够和本体充分接触,提高了集流构件和本体的连接强度,降低了电极组件与外部部件的连接断开的风险。抵靠面相较于翻边部更靠近电极组件降低了翻边部对抵靠面形成阻挡的风险,保证了集流构件能够和本体充分接触。
在一些实施例中,集流构件设置有连接孔,抵靠面设置凸起,凸起至少部分地插设于连接孔。
在上述方案中,凸起和连接孔配合,一方面,使得集流构件和本体能够定位配合,提高了集流构件和本体的连接精度。另一方面,提高了集流构件和本体的连接强度。
在一些实施例中,凸起的外周面与连接孔的孔壁面焊接连接。
在上述方案中,凸起的外周面和连接孔的孔壁面焊接一方面便于对凸起和集流构件进行焊接加工,另一方面提高了集流构件和凸起的焊接面积,进而提高了本体和集流构件的连接强度。
在一些实施例中,限位部具有用于与外部部件连接的第一表面,第一表面为电极端子沿壁部的厚度方向最远离外壳的内部的表面。
在上述方案中,第一表面增加了外部部件与第一表面的接触面积,提高了外部部件与电极端子的连接强度。
在一些实施例中,第一表面为平面。
在上述方案中,第一表面是平面时,使得外部部件和第一表面能够充分接触,提高了外部部件电极端子的连接强度。
在一些实施例中,电池单体还包括密封件,沿壁部的厚度方向,密封件至少部分设置于限位部与壁部之间。
在上述方案中,密封件能够起到密封本体和端子引出孔的间隙的作用,提高了外壳的密封性。
在一些实施例中,密封件包括第一密封部和第二密封部,沿壁部的厚度方向,第一密封部至少部分设置于限位部与壁部之间,第二密封部设置于本体的外周面和端子引出孔的孔壁面之间。
在上述方案中,通过第一密封部密封限位部与壁部之间的间隙,第二密封部密封本体的外周面和端子引出孔之间的间隙,提高了电极端子和壁部之间的密封性,进而提高了外壳的密封性,提高了电池单体的安全性。
在一些实施例中,外壳包括壳体和端盖,壳体具有开口,端盖用于封闭开口,端盖为壁部。
在上述方案中,当端盖为壁部时,一方面,可以在使用端盖封闭开口前在端盖加工处端子引出孔,并将电极端子连接于端盖,便于进行加工。另一方面,降低了对壳体形成损伤,降低壳体密封性的风险。
在一些实施例中,外壳包括壳体和端盖,壳体包括一体成型的侧壁和底壁,侧壁围设于底壁的周围,侧壁远离底壁的一端形成开口,端盖用于封闭开口,底壁为壁部。
在上述方案中,当底壁为壁部时,增加了电池单体的组件的安装位置,便于布置电池单体的组件位置。
第二方面,本申请实施例提供了一种电池,包括上述实施例中的电池单体。
第三方面,本申请实施例提供了一种用电设备,包括上述实施例中的电池单体,电池单体用于提供电能。
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
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例提供的电池的爆炸图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸图;
图4为本申请一些实施例提供的电池单体的内部结构(壁部为端盖)示意图;
图5为图4所示的电池单体的A处的局部放大图;
图6为本申请一些实施例提供的电极端子(翻边部成型后)的内部结构示意图;
图7为本申请一些实施例提供的电极端子(翻边部成型后)的立体结构示意图;
图8为本申请一些实施例提供的电极端子(翻边部成型前)的内部结构示意图;
图9为本申请一些实施例提供的电极端子(翻边部成型前)的立体结构示意图;
图10为本申请一些实施例提供的电池单体的内部结构(翻边部的投影与壁部的投影至少部分重叠)示意图;
图11为图10所示的电池单体的B处的局部放大图;
图12为本申请一些实施例提供的电池单体的内部结构(壁部为底壁)示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
1000-车辆;100-电池;200-控制器;300-马达;10-箱体;11-第一部分;12-第二部分;20-电池单体;21-外壳;211-端盖;2111-端子引出孔;212-壳体;2121-侧壁;2122-底壁;213-壁部;22-电极端子;221-本体;222-限位部;2221-第一表面;223-翻边部;224-凸台;2241-抵靠面;225-凸起;23-绝缘件;24-密封件;241-第一密封部;242-第二密封部;25-集流构件;251-连接孔;26-电极组件;X-厚度方向。
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“多个”指的是两个以上。
在本申请实施例的描述中,技术术语“厚度”“上”“下”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。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
电池通常包括有一个或者多个电池单体,电池单体是电池中的储能单元,电能充入电池单体内,并从电池单体内向外释放。电池在使用时,电池单体需要与外部部件连接,使得电池单体能够向外部传递信号或者输出电能。例如,电池单体与用电设备之间通过导电件连接,使得电池单体的电能能够通过导电件输出至用电设备。
在一些情况下,为了提高外部部件与电池单体的连接可靠性,外部部件需要焊接于电池单体,以前述的导电件为例,导电件通常焊接于电池单体的电极端子。
发明人注意到,电极端子通常铆接于电池单体的壳体,在铆接时,电极端子会受到铆接设备的外力作用,使得电极端子发生形变,进而导致后续将外部部件焊接于电极端子时,外部部件无法与电极端子充分接触,进而降低了电池单体与外部部件的焊接可靠性。
基于上述现有技术中存在的问题,发明人经深入研究,设计了一种电池单体,该电池单体包括外壳和电极端子,外壳包括壁部,壁部设置有端子引出孔。电极端子包括本体、限位部和翻边部,限位部和翻边部连接于本体,本体穿设于端子引出孔,壁部至少部分沿壁部的厚度方向位于翻边部和限位部之间。其中,沿壁部的厚度方向,限位部位于壁部背离外壳的内部的一侧,翻边部位于壁部面向外壳的内部的一侧。
翻边部是电极端子铆接时的受力部件,在铆接设备的作用下,翻边部发生形变,使得壁部部分地夹设于限位部和翻边部之间,进而使得电极端子能够被固定于壁部,由于翻边部设置于壁部面向外壳的内部的一侧,在将电极端子安装于壁部上时,翻边部受力变形,电极端子位于壁部外侧用于与外部部件连接的部分变形较小,使得电极端子能够与外部部件充分接触,提高了外部部件与电极端子的连接可靠性。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电设备,用电设备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设备为车辆为例进行说明。
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2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20,电池单体20容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池100中,电池单体20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内;当然,电池100也可以是多个电池单体20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10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20之间的电连接。
其中,每个电池单体20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。
请参照图3和图4,图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的爆炸图;图4为本申请一些实施例提供的电池单体20的内部结构(壁部213为端盖211)示意图。电池单体20可以包括外壳21、电极组件26和电极端子22。
外壳21用于容纳电极组件26、电解液以及其他部件,外壳21可以包括壳体212和端盖211,端盖211盖合于壳体212的开口,端盖211与壳体212共同限定出用于容纳电极组件26、电解液以及其他部件的密封空间。外壳21内的电极组件26可以是一个,也可以是多个。
壳体212是用于容纳电极组件26的部件,壳体212可以是一端形成开口的空心结构,壳体212可以是相对的两端形成开口的空心结构。壳体212可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。壳体212的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等。
端盖211是盖合于壳体212的开口以将电池单体20的内部环境与外部环境隔绝的部件。端盖211的形状可以与壳体212的形状相适配,比如,壳体212为长方体结构,端盖211为与壳体212相适配的矩形板状结构,再如,壳体212为圆柱体结构,端盖211为与壳体212相适配的圆形板状结构。端盖211的材质也可以是多种,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等,端盖211的材质与壳体212的材质可以相同,也可以不同。
在外壳21中,端盖211可以设置一个,也可以设置两个。比如,壳体212为相对的两端形成开口的空心结构,端盖211可以对应设置两个;再如,壳体212为一端开口的空心结构,端盖211可以对应设置一个。
电极组件26是电池单体20中发生电化学反应的部件。电极组件26可以包括正极片、负极片和隔离膜。电极组件26可以是由正极片、隔离膜和负极片通过卷绕形成的卷绕式结构,也可以是由正极片、隔离膜和负极片通过层叠布置形成的叠片式结构。电极组件26具有正极耳和负极耳,正极耳可以是正极片上未涂覆正极活性物质层的部分,负极耳可以是负极片上未涂覆负极活性物质层的部分。
电极端子22是电池单体20中用于与外部部件(如汇流部件)连接,以输出电池单体20的电能的部件。电极端子22可以安装于壳体212,也可以安装于端盖211。以壳体212为一端开口的空心结构为例,电极端子22设置于壳体212与端盖211相对的底壁,电极端子22和端盖211一者与电极组件26的正极耳电连接,另一者与电极组件26的负极耳电连接。
当然,电极端子22与正极耳或负极耳可以直接连接,也可以间接连接,端盖211与负极耳或正极耳可以直接连接,也可以间接连接。示例性的,电极端子22与正极耳通过一集流构件25间接连接,端盖211与负极耳通过另一集流构件25间接连接。集流构件25为金属导体,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等,集流构件25可以是圆盘状。
根据本申请的一些实施例,请参照图4和图5,图5为图4所示的电池单体20的A处的局部放大图。本申请实施例提供了一种电池单体20,该电池单体20包括外壳21和电极端子22,外壳21包括壁部213,壁部213设置有端子引出孔2111。电极端子22包括本体221、限位部222和翻边部223,限位部222和翻边部223连接于本体221,本体221穿设于端子引出孔2111,翻边部223和限位部222配合限制本体221脱离端子引出孔2111。其中,沿壁部213的厚度方向X,限位部222位于壁部213背离外壳21的内部的一侧,翻边部223位于壁部213面向外壳21的内部的一侧。
外壳21形成容纳电池单体20组件的空间,例如,电池单体20的电极组件26以及电解液可以容纳于外壳21内。
沿壁部的厚度方向X,壁部213背离外壳21的内部的一侧为壁部213的外侧,壁部213面向外壳21的内部的一侧为壁部213的内侧,即限位部222位于壁部213的外侧,翻边部223位于壁部的内侧。
在外壳21包括壳体212和端盖211的实施例中,可以是端盖211作为壁部213,也可以是壳体212的一部分作为壁部213。
沿壁部213的厚度方向X,壁部213可以具有两个相对的表面,端子引出孔2111可以贯穿该两个表面,以使本体221能够穿设于其中。
端子引出孔2111的形状可以和本体221的形状相适配,例如,本体221可以是圆柱体形,相适应的,端子引出孔2111的形状可以是圆形。
一个电池单体20可以具有多个电极端子22,多个电极端子22中,至少包括一个本申请实施例中的电极端子22。翻边部223成型前,本体221和翻边部223可以从端子引出孔2111中穿过,翻边部223成型后,翻边部223无法穿过端子引出孔2111,壁部213部分地夹设于翻边部223和限位部222之间,以实现限制本体221脱离端子引出孔2111的目的。
翻边部223和限位部222可以直接抵靠于壁部213以实现限制本体221脱离端子引出孔2111的目的,或者,翻边部223和限位部222可以间接抵靠于壁部213。
翻边部223可以是相对于本体221翻转以成型,也可以是被铆接设备墩粗以成型。
限位部222和本体221可以一体成型,或者,限位部222和本体221也可以分体设置并连接,例如,翻边部223和限位部222可以焊接于本体221。
电池单体20与外部部件连接时,外部部件可以连接于本体221,也可以连接于限位部222。例如,外部部件为导电件,在将导电件焊接于电极端子22时,导电件可以焊接于本体221,也可以焊接于限位部222。
在电池单体20为长方体的实施例中,壁部213的厚度方向X可以平行于电池单体20的长度方向、宽度方向和高度方向的任一者;在电池单体20为圆柱体的实施例中,壁部213的厚度方向X可以平行于电池单体20的轴向。
在将电极端子22固定于壁部213时,翻边部223为受力变形的部分,由于限位部222位于壁部213背离外壳21的内部的一侧,翻边部223位于壁部213面向外壳21的内部的一侧,在将电极端子22安装于壁部213上时,翻边部223受力变形,电极端子22位于壁部213外侧用于与外部部件连接的部分变形较小,使得电极端子22能够与外部部件充分接触,提高了外部部件与电极端子22的连接可靠性。
根据本申请的一些实施例,请参照图6,图6为本申请一些实施例提供的电极端子22(翻边部223成型后)的内部结构示意图。沿壁部213的厚度方向X,限位部222的厚度为H1,翻边部223的厚度为H2,满足,H1>H2。
假若翻边部223的厚度H2大于限位部222的厚度H1,会导致限位部222相较于翻边于更易发生形变,进而增加了限位部222发生形变的风险,降低了外部部件与电池单体20的连接可靠性。
当限位部222的厚度H1大于翻边部223的厚度H2时,一方面,提高了限位部222的强度,进而提高了电极端子22和壁部213的连接强度。另一方面,降低了本体221位于壁部213背离外壳21的内部的一侧以及限位部222发生形变的风险。
根据本申请的一些实施例,请参照图7,图7为本申请一些实施例提供的电极端子22(翻边部223成型后)的立体结构示意图。翻边部223环绕本体221的周向设置,和/或,限位部222环绕本体221的周向设置。
翻边部223和限位部222可以分别围绕本体221的周向设置,或者,翻边部223和限位部222中的一者可以围绕本体221的周向设置。
翻边部223或限位部222围绕本体221的周向设置时,翻边部223或限位部222的边缘到本体221的距离可以相等,也即翻边部223或限位部222围绕本体221呈圆盘状,翻边部223或限位部222的边缘到本体221的距离还可以不等,例如,翻边部223或限位部222围绕本体221呈三角形、四边形或其他平面图形。
翻边部223围绕本体221的周向设置一方面降低了翻边部223从端子引出孔2111中穿过,使得翻边部223和限位部222对本体221的固定作用失效的风险,另一方面增加了翻边部223与壁部213的接触面积,进而提高了电极端子22和壁部213的连接强度。同理,限位部222围绕本体221的周向设置一方面降低了限位部222从端子引出孔2111中穿过,使得翻边部223和限位部222对本体221的固定作用失效的风险,另一方面增加了限位部222与壁部213的接触面积,进而提高了电极端子22和壁部213的连接强度。
请参照图8和图9,图8为本申请一些实施例提供的电极端子22(翻边部223成型前)的内部结构示意图;图9为本申请一些实施例提供的电极端子22(翻边部223成型前)的立体结构示意图。本申请实施例中,翻边部223成型前,翻边部223可以和本体221平行设置,例如,翻边部223成型前可以呈圆筒状,套设于本体221外。翻边部223成型后,翻边部223可以垂直于本体221的外周面。
根据本申请的一些实施例,请参照图10和图11,图10为本申请一些实施例提供的电池单体20的内部结构(翻边部223的投影与壁部213的投影至少部分重叠)示意图;图11为图10所示的电池单体的B处的局部放大图。沿壁部213的厚度方向X,翻边部223的投影与壁部213的投影至少部分重叠。
翻边部223的投影与壁部213的投影可以部分重叠,也可以完全重叠。
翻边部223的投影与壁部213的投影部分重叠使得本体221具有脱离端子引出孔2111的趋势时,翻边部223能够对壁部213产生反作用力,降低了本体221从端子引出孔2111脱出风险,提高了电极端子22和壁部213的连接可靠性。
根据本申请的一些实施例,请参照图5,沿壁部213的厚度方向X,翻边部223的投影与壁部213的投影不重叠。
沿壁部213的厚度方向X,翻边部223的投影与壁部213的投影不重叠时,翻边部223在壁部213的投影可以完全位于端子引出孔2111的范围内。
翻边部223的投影与壁部213的投影不重叠时,降低了翻边部223在外壳21内占用的空间,提高了电池单体20的能量密度。
根据本申请的一些实施例,请参照图4和图5,电池单体20还包括绝缘件23,沿壁部213的厚度方向X,绝缘件23设置于壁部213面向外壳21的内部的一侧,绝缘件23至少部分设置于翻边部223面向壁部213的一侧。
可理解的是,本实施例中,翻边部223通过绝缘件23间接抵靠于壁部213。
绝缘件23可以是橡胶或者塑料材质。
绝缘件23可以直接抵靠于壁部213,也可以通过其他方式固定于壁部213,例如,绝缘件23可以粘接于壁部213。
一方面,绝缘件23可以使得壁部213与电池单体20外壳21的内部的组件之间绝缘隔离,提高了电池单体20的安全性。另一方面,在本体221具有从端子引出孔2111内脱离的趋势时,翻边部223可以通过绝缘件23对壁部213产生反作用力,降低本体221从端子引出孔2111内脱离的风险。
根据本申请的一些实施例,请参照图5,翻边部223在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影位于限位部222在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影内。
翻边部223在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影和限位部222在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影位于同一平面内。
翻边部223在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影可以和限位部222在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影两者可以完全重叠,也可以不完全重叠,比如,翻边部223在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影的边缘与限位部222在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影的边缘不接触。
翻边部223在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影位于限位部222在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影内时,翻边部223可以和限位部222大小一致,也可以是翻边部223小于限位部222。一方面,降低了因翻边部223尺寸过大而难以对翻边部223产生形变的风险,另一方面,降低了因翻边部223的尺寸过大,进而在外壳21内空间占用过大而降低电池单体20能量密度的风险。
根据本申请的一些实施例,请参照图5,翻边部223在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影的边缘与限位部222在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影的边缘不接触。
翻边部223在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影的边缘与限位部222在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影的边缘不接触时,翻边部223在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影完全位于限位部222在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影内。举例而言,假若翻边部223在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影形状为圆形,该圆形的半径为R1,限位部222在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影形状也为圆形,该圆形的半径为R2,此时,R1和R2满足R1小于R2。
当翻边部223在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影的边缘与限位部222在垂直于壁部213的厚度方向X的平面内的投影的边缘不接触时,翻边部223的尺寸小于限位部222的尺寸,减小翻边部223占用外壳21内部空间,有利于提高电池单体20的能量密度。
根据本申请的一些实施例,请参照图4和图5,电池单体20还包括集流构件25和电极组件26,电极组件26位于外壳21内,集流构件25连接电极组件26和电极端子22。沿壁部213的厚度方向X,本体221面向电极组件26的一端设置有凸台224,凸台224具有抵靠面2241,抵靠面2241抵靠集流构件25,抵靠面2241相较于翻边部223更靠近电极组件26。
电极组件26是电池单体20中用于产生电能的部件。
集流构件25用于连接电极组件26和电极端子22,使得电极组件26能够与外部电连接。
凸台224可以设置于本体221面向电极组件26的表面,也可以连接于本体221距该端有一定距离处,并延伸至本体221面向电极组件26的一端。举例而言,本体221可以是圆柱体形,本体221的一个圆形底面面向电极组件26,凸台224可以设置于该圆形底面,也可以连接于本体221的外侧面。
抵靠面2241用于将集流构件25连接于本体221,抵靠面2241可以仅抵靠于集流构件25,或者,集流构件25可以焊接于抵靠面2241。
抵靠面2241增加了集流构件25和本体221的接触面积,使得集流构件25能够和本体221充分接触,提高了集流构件25和本体221的连接强度,降低了电极组件26与外部部件的连接断开的风险。
抵靠面2241相较于翻边部223更靠近电极组件26降低了翻边部223对抵靠面2241形成阻挡的风险,保证了集流构件25能够和本体221充分接触。
本实施例中,抵靠面2241可以是平面,集流构件25与抵靠面2241接触的部分也可以是平面,使得集流构件25能够和抵靠面2241充分接触。
根据本申请的一些实施例,请参照图5,集流构件25设置有连接孔251,抵靠面2241设置凸起225,凸起225至少部分地插设于连接孔251。
连接孔251可以是贯穿集流构件25的孔,也可以是未贯穿集流构件25的孔。
凸起225可以完全插设于连接孔251,也可以部分地插设于连接孔251。
凸起225和连接孔251配合,一方面,使得集流构件25和本体221能够定位配合,提高了集流构件25和本体221的连接精度。另一方面,提高了集流构件25和本体221的连接强度。
根据本申请的一些实施例,凸起225的外周面与连接孔251的孔壁面焊接连接。
连接孔251的形状可以和凸起225的形状相适配,例如,凸起225可以是圆柱体形,相适应的,连接孔251的形状可以是圆形。
连接孔251的外周面可以和连接孔251的孔壁面滑动配合。
凸起225的外周面和连接孔251的孔壁面焊接一方面便于对凸起225和集流构件25进行焊接加工,另一方面提高了集流构件25和凸起225的焊接面积,进而提高了本体221和集流构件25的连接强度。
根据本申请的一些实施例,请参照图5。限位部222具有用于与外部部件连接的第一表面2221,第一表面2221为电极端子22沿壁部213的厚度方向X最远离外壳21的内部的表面。
本实施例中,限位部222可以设置于本体221位于壁部213背离外壳21的内部的一端,第一表面2221为限位部222沿壁部213的厚度方向X最远离外壳21的内部的表面。或者,限位部222背离外壳21的内部的一端可以与本体221背离外壳21的内部的一端平齐,二者共同形成第一表面2221。
外部部件可以是导线,也可以是用电设备。
第一表面2221增加了外部部件与第一表面2221的接触面积,提高了外部部件与电极端子22的连接强度。
根据本申请的一些实施例,第一表面2221为平面。
第一表面2221是平面时,使得外部部件和第一表面2221能够充分接触,提高了外部部件电极端子22的连接强度。
根据本申请的一些实施例,请参照图4和图5,电池单体20还包括密封件24,沿壁部213的厚度方向X,密封件24至少部分设置于限位部222与壁部213之间。
本实施例中,可理解的是,限位部通过密封件24间接抵靠于壁部。
密封件24可以是塑料或者橡胶材质,既能够起到密封作用,又能够使得限位部222和壁部213之间电绝缘。
密封件24可以设置有穿孔,本体221穿设于穿孔之中。
壁部213可以设置有沉孔,密封件24可以容纳于沉孔之中。
密封件24能够起到密封本体221和端子引出孔2111的间隙的作用,提高了外壳21的密封性。
根据本申请的一些实施例,请参照图5,密封件24包括第一密封部241和第二密封部242,沿壁部213的厚度方向X,第一密封部241至少部分设置于限位部222与壁部213之间,第二密封部242设置于本体221的外周面和端子引出孔2111的孔壁面之间。
第一密封部241和第二密封部242可以一体成型,例如,在密封件24为塑料的实施例中,第一密封部241和第二密封部242可以通过注塑一体成型。
第一密封部241和第二密封部242还可以分体设置,二者分为两个单独的部件。
第一密封部241和第二密封部242可以均为绝缘材质制成,或者,第一密封部241和第二密封部242中的一者可以采用绝缘材质制成。
通过第一密封部241密封限位部222与壁部213之间的间隙,第二密封部242密封本体221的外周面和端子引出孔2111之间的间隙,提高了电极端子22和壁部213之间的密封性,进而提高了外壳21的密封性,提高了电池单体20的安全性。
根据本申请的一些实施例,请参照图4和图5,外壳21包括壳体212和端盖211,壳体212具有开口,端盖211用于封闭开口,端盖211为壁部213。
壳体212形成容纳空间,使得电池单体20的组件能够容纳于其中,例如,电池单体20的电极组件26以及电解液能够容纳于壳体212内。
端盖211封闭开口,使得端盖211和壳体212能够形成封闭的容纳空间。
开口可以为一个,也可以为两个。
当端盖211为壁部213时,一方面,可以在使用端盖211封闭开口前在端盖211加工处端子引出孔2111,并将电极端子22连接于端盖211,便于进行加工。另一方面,降低了对壳体212形成损伤,降低壳体212密封性的风险。
根据本申请的一些实施例,请参照图12,图12为本申请一些实施例提供的电池单体20的内部结构(壁部213为底壁2122)示意图。外壳21包括壳体212和端盖211,壳体212包括一体成型的侧壁2121和底壁2122,侧壁2121围设于底壁2122的周围,侧壁2121远离底壁2122的一端形成开口,端盖211用于封闭开口,底壁2122为壁部213。
侧壁2121和底壁2122一方面形成容纳空间,使得电池单体20的组件能够容纳于其中,例如,电池单体20的电极组件26以及电解液能够容纳于壳体212内。另一方面,侧壁2121围设于底壁2122的周围,使得侧壁2121能够形成开口。
本实施例中,可以仅底壁2122上设置电极端子22,也可以底壁2122和端盖211上分别设置有电极端子22,即可以是仅底壁2122为壁部213,也可以是底壁2122和端盖211均为壁部213。
当底壁2122为壁部213时,增加了电池单体20的组件的安装位置,便于布置电池单体20的组件位置。举例而言,将电极端子22设置于底壁2122,电池单体20的其他组件例如泄压阀可以设置于端盖211,减少了端盖211上设置的组件数量,提高了端盖211的强度,进而提高了电池单体20的安全性。
根据本申请的一些实施例,本申请实施例还提供了一种电池100,包括上述实施例中的电池单体20。
根据本申请的一些实施例,本申请实施例还提供了一种用电设备,上述实施例中的电池单体20,电池单体20用于提供电能。
根据本申请的一些实施例,请参照图3-图12,本申请实施例还提供了一种电池单体20,该电池单体20包括外壳21和电极端子22,外壳21包括壳体212和端盖211,壳体212为圆柱体形,壳体212具有开口,端盖211封闭开口,端盖211设置有端子引出孔2111。电极端子22包括本体221、限位部222和翻边部223,限位部222和翻边部223连接于本体221,本体221穿设于端子引出孔2111,端盖211至少部分沿端盖211的壁部213的厚度方向X位于翻边部223和限位部222之间。其中,沿壁部213的厚度方向X,限位部222位于端盖211背离外壳21的内部的一侧,翻边部223位于端盖211面向外壳21的内部的一侧。本体221面向电极组件26的一端设置有凸台224,凸台224具有抵靠面2241,抵靠面2241设置有凸起225。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各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,或者对其中部分或者全部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范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。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 (18)
1.一种电池单体,其特征在于,包括:
外壳,包括壁部,所述壁部设置有端子引出孔;
电极端子,包括本体、限位部和翻边部,所述限位部和所述翻边部连接于所述本体,所述本体穿设于所述端子引出孔,所述翻边部和所述限位部配合限制所述本体脱离所述端子引出孔;
其中,沿所述壁部的厚度方向,所述限位部的厚度为H1,所述翻边部的厚度为H2, H1>H2,所述限位部位于所述壁部背离所述外壳的内部的一侧,所述翻边部位于所述壁部面向所述外壳的内部的一侧。
2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述翻边部环绕所述本体的周向设置,和/或,所述限位部环绕所述本体的周向设置。
3.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,沿所述壁部的厚度方向,所述翻边部的投影与所述壁部的投影至少部分重叠。
4.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,沿所述壁部的厚度方向,所述翻边部的投影与所述壁部的投影不重叠。
5.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体还包括绝缘件,沿所述壁部的厚度方向,所述绝缘件设置于所述壁部面向所述外壳的内部的一侧,所述绝缘件至少部分设置于所述翻边部面向所述壁部的一侧。
6.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述翻边部在垂直于所述壁部的厚度方向的平面内的投影位于所述限位部在垂直于所述壁部的厚度方向的平面内的投影内。
7.根据权利要求6所述的电池单体,其特征在于,所述翻边部在垂直于所述壁部的厚度方向的平面内的投影的边缘与所述限位部垂直于所述壁部的厚度方向的平面内的投影的边缘不接触。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体还包括集流构件和电极组件,所述电极组件位于所述外壳内,所述集流构件连接所述电极组件和所述电极端子;
沿所述壁部的厚度方向,所述本体面向所述电极组件的一端设置有凸台,所述凸台具有抵靠面,所述抵靠面抵靠所述集流构件,所述抵靠面相较于所述翻边部更靠近所述电极组件。
9.根据权利要求8所述的电池单体,其特征在于,所述集流构件设置有连接孔,所述抵靠面设置凸起,所述凸起至少部分地插设于所述连接孔。
10.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述凸起的外周面与所述连接孔的孔壁面焊接连接。
11.根据权利要求1-7任一项所述的电池单体,其特征在于,所述限位部具有用于与外部部件连接的第一表面,所述第一表面为所述电极端子沿所述壁部的厚度方向最远离所述外壳的内部的表面。
12.根据权利要求11所述的电池单体,其特征在于,所述第一表面为平面。
13.根据权利要求1-7任一项所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体还包括密封件,沿所述壁部的厚度方向,所述密封件至少部分设置于所述限位部与所述壁部之间。
14.根据权利要求13所述的电池单体,其特征在于,所述密封件包括:
第一密封部,沿所述壁部的厚度方向,所述第一密封部至少部分设置于所述限位部与所述壁部之间;
第二密封部,设置于所述本体的外周面和所述端子引出孔的孔壁面之间。
15.根据权利要求1-7任一项所述的电池单体,其特征在于,所述外壳包括壳体和端盖,所述壳体具有开口,所述端盖用于封闭所述开口,所述端盖为所述壁部。
16.根据权利要求1-7任一项所述的电池单体,其特征在于,所述外壳包括壳体和端盖,所述壳体包括一体成型的侧壁和底壁,所述侧壁围设于所述底壁的周围,所述侧壁远离所述底壁的一端形成开口,所述端盖用于封闭所述开口,所述底壁为所述壁部。
17.一种电池,其特征在于,包括如权利要求1-16任一项所述的电池单体。
18.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求1-16任一项所述的电池单体,所述电池单体用于提供电能。
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