CN219067167U - 一种多极耳固态电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多极耳固态电池，包括：外壳组件、电池芯包、铆接连接件、盖板、正极耳和负极耳，所述电池芯包容纳式设置于所述外壳组件之中，所述电池芯包中卷绕设置有多个正极导条和多个负极导条；所述正极导条自所述电池芯包的顶部伸出，并通过所述铆接连接件与穿过所述盖板的正极耳相连接，所述正极耳的数量为至少两个；所述负极导条自所述电池芯包的顶部伸出，并通过所述铆接连接件与穿过所述盖板的负极耳相连接。本实用新型能够通过多极耳输出的方式有效地降低了固态电池的内阻，降低了电池的发热量；在此基础上，还通过结构上的优化设计，使得产品的整体设计更加合理且高效，能够有效地提高产品的装配效率和安全可靠性能。

Description

一种多极耳固态电池

技术领域

本实用新型涉及一种固态电池，尤其涉及一种多极耳固态电池。

背景技术

全固态锂电池中，相对液态锂电池而言，其结构中不含液体，所有材料都以固态形式存在的储能器件。更为具体的，固态电池通过正极材料、负极材料和固态电解质等卷绕而成其主体结构电池芯包，具有能量密度高和体积小等优势。基于固态电池的优势，其应用领域也越来越广，比如在应急电源、储能系统以及电动汽车等领域，均可以广泛使用，但是现有的固态电池，由于用于实现电池芯包能量输出的极耳结构设计不够合理，进而导致电池存在内阻大和发热量大等问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种能够有效减小电池内阻并提高了装配效率的多极耳固态电池。

对此，本实用新型提供一种多极耳固态电池，包括：外壳组件、电池芯包、铆接连接件、盖板、正极耳和负极耳，所述电池芯包容纳式设置于所述外壳组件之中，所述电池芯包中卷绕设置有多个正极导条和多个负极导条；所述正极导条自所述电池芯包的顶部伸出，并通过所述铆接连接件与穿过所述盖板的正极耳相连接，所述正极耳的数量为至少两个；所述负极导条自所述电池芯包的顶部伸出，并通过所述铆接连接件与穿过所述盖板的负极耳相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述多个正极导条在所述电池芯包的同一侧引出，且多个正极导条之间具有相同的径向方向；所述多个负极导条在所述电池芯包的同一侧引出，且多个负极导条之间具有相同的径向方向。

本实用新型的进一步改进在于，所述正极耳包括正极焊针和正极铆钉，所述正极焊针通过所述正极铆钉设置于所述盖板上，所述正极铆钉穿过所述盖板连接至所述正极导条；所述负极耳包括负极焊针和负极铆钉，所述负极焊针通过所述负极铆钉设置于所述盖板上，所述负极铆钉穿过所述盖板连接至所述负极导条。

本实用新型的进一步改进在于，所述盖板上设置有负极焊针凹槽和多个正极焊针凹槽，所述多个正极焊针凹槽设置于所述盖板的同一侧，所述正极焊针嵌入式设置于所述正极焊针凹槽之中；所述负极焊针嵌入式设置于所述负极焊针凹槽之中。

本实用新型的进一步改进在于，所述正极焊针包括第一固定座和第一折弯部，所述第一折弯部向上折弯设置于所述第一固定座的一侧，且所述第一折弯部的宽度小于所述第一固定座的宽度；所述负极焊针包括第二固定座和第二折弯部，所述第二折弯部向上折弯设置于所述第二固定座的一侧，且所述第二折弯部的宽度小于所述第二固定座的宽度。

本实用新型的进一步改进在于，所述正极焊针凹槽的形状与所述正极焊针的底部形状配套，且多个正极焊针的第一折弯部均设置于所述正极焊针凹槽的外侧；所述负极焊针凹槽的形状与所述负极焊针的底部形状配套，且所述负极焊针的第二折弯部设置于所述负极焊针凹槽的外侧。

本实用新型的进一步改进在于，所述正极铆钉或负极铆钉的上表面设置有极性标识。

本实用新型的进一步改进在于，所述外壳组件包括外壳主体、绝缘底垫和套管，所述外壳主体套设于所述套管之中，所述绝缘底垫设置于所述外壳主体的底部和所述套管的底部之间。

本实用新型的进一步改进在于，所述电池芯包中还卷绕设置有隔膜、正极极片和负极极片，所述隔膜设置于所述负极极片远离所述正极极片的一侧、所述负极极片与所述正极极片之间、所述正极极片远离所述负极极片的一侧，所述正极导条间隔焊接于所述正极极片上，所述负极导条间隔焊接于所述负极极片上。

本实用新型的进一步改进在于，所述负极极片的底部高度低于所述隔膜的底部高度，所述隔膜的底部高度低于所述正极极片的底部高度；所述负极极片的顶部高度低于所述隔膜的顶部高度，所述正极极片的顶部高度低于所述负极极片的顶部高度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：所述电池芯包中卷绕设置有多个正极导条和多个负极导条；所述正极导条自所述电池芯包的顶部伸出，并通过所述铆接连接件与穿过所述盖板的正极耳相连接，所述正极耳的数量为至少两个；在所述电池芯包的卷绕过程中，根据预设间隔将所述正极导条和负极导条进行间隔分布，以实现多极耳输出，进而能够通过多极耳输出的方式有效地降低了固态电池的内阻，降低了电池的发热量；在此基础上，还通过结构上的优化设计，使得产品的整体设计更加合理且高效，能够有效地提高产品的装配效率和安全可靠性能。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一种实施例的爆炸结构示意图；

图3是本实用新型一种实施例的俯视结构示意图；

图4是本实用新型一种实施例的局部爆炸结构示意图；

图5是本实用新型一种实施例的局部结构示意图；

图6是本实用新型一种实施例的剖面结构示意图；

图7是本实用新型一种实施例的卷绕展开结构示意图；

图8是本实用新型一种实施例的卷绕结构示意图。

附图标识：1-外壳组件；101-外壳主体；1011-盖板卡扣槽；1012-导条容纳槽；102-绝缘底垫；103-套管；104-防爆阀；2-电池芯包；201-正极导条；202-负极导条；203-隔膜；204-正极极片；205-负极极片；3-铆接连接件；4-盖板；401-正极焊针凹槽；402-负极焊针凹槽；5-正极焊针；501-第一固定座；502-第一折弯部；6-正极铆钉；7-负极焊针；701-第二固定座；702-第二折弯部；8-负极铆钉；9-极性标识；10-负极全极耳。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，如果涉及到方位描述，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。如果某一技术特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个技术特征，可以直接设置、固定、连接在另一个技术特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个技术特征上。

在本实用新型的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上；如果涉及到 “多个”，其含义是两个以上；如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数；如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”等，应当理解为仅用于相同或是相似技术特征名称的区分，而不能理解为暗示/指明技术特征的相对重要性，不能理解为暗示/指明技术特征的数量，也不能理解为暗示/指明技术特征的先后关系。

下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

如图1至图8所示，本实施例提供一种多极耳固态电池，包括：外壳组件1、电池芯包2、铆接连接件3、盖板4、正极耳和负极耳，所述电池芯包2容纳式设置于所述外壳组件1之中，所述电池芯包2中卷绕设置有多个正极导条201和多个负极导条202；所述正极导条201自所述电池芯包2的顶部伸出，并通过所述铆接连接件3与穿过所述盖板4的正极耳相连接，所述正极耳的数量为至少两个；所述负极导条202自所述电池芯包2的顶部伸出，并通过所述铆接连接件3与穿过所述盖板4的负极耳相连接。

本实施例所述正极耳指的是包括了正极焊针5和正极铆钉6的正极极耳，即所述电池芯包2的正极；所述负极耳指的是包括了负极焊针7和负极铆钉8的负极极耳，即所述电池芯包2的负极。具体的，本实施例所述正极耳包括正极焊针5和正极铆钉6，所述正极焊针5通过所述正极铆钉6设置于所述盖板4上，所述正极铆钉6穿过所述盖板4连接至所述正极导条201，以便实现正极连接；所述正极导条201指的是用于实现正极导电的连接结构。所述负极耳包括负极焊针7和负极铆钉8，所述负极焊针7通过所述负极铆钉8设置于所述盖板4上，所述负极铆钉8穿过所述盖板4连接至所述负极导条202，以便实现负极连接；所述负极导条202指的是用于实现负极导电的连接结构。

本实施例所述铆接连接件3优选指的是铆接垫圈，多个所述正极导条201优选一起折弯后通过所述正极铆钉6和铆接连接件3连接至所述正极焊针5相连接，多个所述负极导条202优选一起折弯后通过所述负极铆钉8和铆接连接件3连接至所述负极焊针7相连接，所述正极焊针5、正极铆钉6、负极焊针7和负极铆钉8均为可以导电的金属材料制成。所述正极铆钉6和负极铆钉8均优选为上大下小的工字状铆钉，便于更好地实现固定和连接作用。

值得说明的是，本实施例所述正极耳的数量为至少两个，优选为三个，一方面能够通过多极耳实现输出以降低电池内阻，另一方面，通过多极耳也能够更好地为所述多极耳固态电池的安装和支撑提供更多的作用力着力点，提高产品的安装稳定性能和连接可靠性。而与所述正极耳不同，所述负极耳的数量为一个，本实施例这样的设计，与后续的卷绕设计相配合，能够在满足电性能的基础上，避免由于极耳的数量过多而影响产品的加工效率，同时，也能够对正极耳和负极耳进行有效的区分，很好地实现了防呆设计。

如图7和图8所示，本实施例所述多个正极导条201在所述电池芯包2的同一侧引出，且多个正极导条201之间具有相同的径向方向；所述多个正极导条201之间具有相同的径向方向指的是，所述多个正极导条201与所述电池芯包2的轴心线之间的方向一致，便于在加工的时候能够将所述多个正极导条201进行折弯式连接，以提高产品的装配效率，如图2和图4所示。同样的，所述多个负极导条202在所述电池芯包2的同一侧引出，且多个负极导条202之间具有相同的径向方向，即所述多个负极导条202与所述电池芯包2的轴心线之间的方向也一致。

如图4和图5所示，本实施例所述盖板4上设置有负极焊针凹槽402和多个正极焊针凹槽401，所述多个正极焊针凹槽401设置于所述盖板4的同一侧，所述正极焊针5嵌入式设置于所述正极焊针凹槽401之中；所述负极焊针7嵌入式设置于所述负极焊针凹槽402之中。本实施例所述盖板4优选为粘胶盖板，所述粘胶盖板靠近所述电池芯包2的一侧设置有粘胶层；所述正极焊针凹槽401指的是用于容纳式设置所述正极焊针5的凹槽结构，所述负极焊针凹槽402指的是用于容纳式设置所述负极焊针7的凹槽结构，便于所述正极焊针5和负极焊针7的底部嵌入式设置于所述盖板4之中，增强产品结构稳定性的同时还能够保证所述盖板4的平整度，便于产品的后续包装。

如图4和图5所示，本实施例所述正极焊针5包括第一固定座501和第一折弯部502，所述第一折弯部502向上折弯设置于所述第一固定座501的一侧，且所述第一折弯部502的宽度小于所述第一固定座501的宽度；所述负极焊针7包括第二固定座701和第二折弯部702，所述第二折弯部702向上折弯设置于所述第二固定座701的一侧，且所述第二折弯部702的宽度小于所述第二固定座701的宽度。

本实施例所述正极焊针凹槽401的形状与所述正极焊针5的底部形状配套，且多个正极焊针5的第一折弯部502均设置于所述正极焊针凹槽401的外侧；所述负极焊针凹槽402的形状与所述负极焊针7的底部形状配套，且所述负极焊针7的第二折弯部702均设置于所述负极焊针凹槽402的外侧。

值得说明的是，如图5所示，本实施例所述第一折弯部502的宽度小于所述第一固定座501的宽度，进而使得正极焊针5的底部形状不是正规的四方形，而是一边大一边小的结构，而所述正极焊针凹槽401的形状与所述正极焊针5的底部形状配套，就能够很好地实现防呆设计，避免安装错位，以保证多个正极焊针5的第一折弯部502均设置于所述正极焊针凹槽401的外侧；同样的，对于负极而言，也能够很好地通过这种防呆设计保证所述负极焊针7的第二折弯部702均设置于所述负极焊针凹槽402的外侧，即所有的焊针的折弯部均设置于外侧，以尽量增加操作空间和面积，便于装配，也有效地避免了受力过于集中在中间位置的弊端。

本实施例所述正极铆钉6或负极铆钉8的上表面设置有极性标识9。优选的，如图3和图5所示，所述极性标识设置于所述负极铆钉8之上，以便再进一步实现了防呆设计，便于在使用的时候能够快速分清所述正极铆钉6或负极铆钉8，避免连接错误。

如图2所示，本实施例所述外壳组件1包括外壳主体101、绝缘底垫102和套管103，所述外壳主体101套设于所述套管103之中，所述绝缘底垫102设置于所述外壳主体101的底部和所述套管103的底部之间，以保证所述外壳组件1的绝缘性能。值得说明的是，在所述外壳主体101的底部侧面优选设置有防爆阀104，所述防爆阀104是在所述外壳主体101一体冲压成型的薄弱阀门，即所述防爆阀104的厚度比所述外壳主体101其他位置的厚度更薄，以便在电池内部存在高温或高压的情况下，使得所述防爆阀104早于其他位置裂开，进行快速地泄压，避免电池爆炸。

如图6所示，本实施例所述外壳主体101的顶部设置有盖板卡扣槽1011以及导条容纳槽1012，所述盖板卡扣槽1011指的是用于卡扣所述盖板4的凹槽结构，所述导条容纳槽1012指的是用于容纳所述正极导条201和负极导条202的中间空间，值得说明的是，所述导条容纳槽1012的宽度小于所述盖板卡扣槽1011的宽度，且所述导条容纳槽1012的高度也小于所述盖板卡扣槽1011的高度，进而能够通过物理结构实现对所述盖板4的固定和卡扣，并且也能够很好地设置和保护所述正极导条201以及负极导条202，避免所述电池芯包2收到挤压而变形，保证了产品的质量。

如图7和图8所示，本实施例所述电池芯包2中还卷绕设置有隔膜203、正极极片204和负极极片205，所述隔膜203设置于所述负极极片205远离所述正极极片204的一侧、所述负极极片205与所述正极极片204之间、所述正极极片204远离所述负极极片205的一侧，所述正极导条201间隔焊接于所述正极极片204上，所述负极导条202间隔焊接于所述负极极片205上。

同样值得说明的是，本实施例所述负极极片205的底部高度低于所述隔膜203的底部高度，所述隔膜203的底部高度低于所述正极极片204的底部高度；即在所述电池芯包2的底部，自下而上依次为所述负极极片205的底部、所述隔膜203的底部以及所述正极极片204的底部，所述隔膜203指的是绝缘隔膜。本实施例所述负极极片205的顶部高度低于所述隔膜203的顶部高度，所述正极极片204的顶部高度低于所述负极极片205的顶部高度。即在所述电池芯包2的顶部，自上而下的是隔膜203的顶部、负极极片205的顶部以及正极极片204的顶部。本申请这样的设计，并不属于本领域的常规手段，区别于现有技术正极极片204和负极极片205高度一致的常规方案，本实施例能够在所述电池芯包2的底部形成负极全极耳10，即整个底部都是负极导通，能够有效地增加了负极的导通面积，增强的产品的电性能，即使所述负极耳仅仅只有一个也不会影响负极导电性能；另外，还能够很好地保证所述电池芯包2之中正负极之间的绝缘性能，保证在各种应用环境中均能够有效地避免短路。

综上所述，本实施例所述电池芯包2中卷绕设置有多个正极导条201和多个负极导条202；所述正极导条201自所述电池芯包2的顶部伸出，并通过所述铆接连接件3与穿过所述盖板4的正极耳相连接，所述正极耳的数量为至少两个；在所述电池芯包2的卷绕过程中，根据预设间隔将所述正极导条201和负极导条202进行间隔分布，以实现多极耳输出，进而能够通过多极耳输出的方式有效地降低了固态电池的内阻，降低了电池的发热量；在此基础上，还通过结构上的优化设计，使得产品的整体设计更加合理且高效，能够有效地提高产品的装配效率和安全可靠性能。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多极耳固态电池，其特征在于，包括：外壳组件、电池芯包、铆接连接件、盖板、正极耳和负极耳，所述电池芯包容纳式设置于所述外壳组件之中，所述电池芯包中卷绕设置有多个正极导条和多个负极导条；所述正极导条自所述电池芯包的顶部伸出，并通过所述铆接连接件与穿过所述盖板的正极耳相连接，所述正极耳的数量为至少两个；所述负极导条自所述电池芯包的顶部伸出，并通过所述铆接连接件与穿过所述盖板的负极耳相连接。

2.根据权利要求1所述的多极耳固态电池，其特征在于，所述多个正极导条在所述电池芯包的同一侧引出，且多个正极导条之间具有相同的径向方向；所述多个负极导条在所述电池芯包的同一侧引出，且多个负极导条之间具有相同的径向方向。

3.根据权利要求1所述的多极耳固态电池，其特征在于，所述正极耳包括正极焊针和正极铆钉，所述正极焊针通过所述正极铆钉设置于所述盖板上，所述正极铆钉穿过所述盖板连接至所述正极导条；所述负极耳包括负极焊针和负极铆钉，所述负极焊针通过所述负极铆钉设置于所述盖板上，所述负极铆钉穿过所述盖板连接至所述负极导条。

4.根据权利要求3所述的多极耳固态电池，其特征在于，所述盖板上设置有负极焊针凹槽和多个正极焊针凹槽，所述多个正极焊针凹槽设置于所述盖板的同一侧，所述正极焊针嵌入式设置于所述正极焊针凹槽之中；所述负极焊针嵌入式设置于所述负极焊针凹槽之中。

5.根据权利要求4所述的多极耳固态电池，其特征在于，所述正极焊针包括第一固定座和第一折弯部，所述第一折弯部向上折弯设置于所述第一固定座的一侧，且所述第一折弯部的宽度小于所述第一固定座的宽度；所述负极焊针包括第二固定座和第二折弯部，所述第二折弯部向上折弯设置于所述第二固定座的一侧，且所述第二折弯部的宽度小于所述第二固定座的宽度。

6.根据权利要求5所述的多极耳固态电池，其特征在于，所述正极焊针凹槽的形状与所述正极焊针的底部形状配套，且多个正极焊针的第一折弯部均设置于所述正极焊针凹槽的外侧；所述负极焊针凹槽的形状与所述负极焊针的底部形状配套，且所述负极焊针的第二折弯部设置于所述负极焊针凹槽的外侧。

7.根据权利要求3所述的多极耳固态电池，其特征在于，所述正极铆钉或负极铆钉的上表面设置有极性标识。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的多极耳固态电池，其特征在于，所述外壳组件包括外壳主体、绝缘底垫和套管，所述外壳主体套设于所述套管之中，所述绝缘底垫设置于所述外壳主体的底部和所述套管的底部之间。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的多极耳固态电池，其特征在于，所述电池芯包中还卷绕设置有隔膜、正极极片和负极极片，所述隔膜设置于所述负极极片远离所述正极极片的一侧、所述负极极片与所述正极极片之间、所述正极极片远离所述负极极片的一侧，所述正极导条间隔焊接于所述正极极片上，所述负极导条间隔焊接于所述负极极片上。

10.根据权利要求9所述的多极耳固态电池，其特征在于，所述负极极片的底部高度低于所述隔膜的底部高度，所述隔膜的底部高度低于所述正极极片的底部高度；所述负极极片的顶部高度低于所述隔膜的顶部高度，所述正极极片的顶部高度低于所述负极极片的顶部高度。

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