CN219086103U - 电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种电池，包括：电池壳体，电池壳体上设置有极柱通孔；极柱，极柱穿设于极柱通孔内；硬质密封件，硬质密封件的玻璃转化温度为300℃‑600℃，硬质密封件的至少部分设置于极柱通孔内，以密封极柱和电池壳体；沿第一连线的延伸方向上，第一端点与极柱通孔的孔壁之间的距离为a，沿第二连线的延伸方向上，第二端点与极柱通孔的孔壁之间的距离为b，0.9≤a/b≤1.1，从而可以使得第一端点和第二端点距离硬质密封件之间距离较为均匀，保证了电池壳体能够对硬质密封件提供相对较为均衡的挤压力，从而避免硬质密封件发生失效风险，以此提高电池的安全性能。

Description

电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池。

背景技术

相关技术中，电池的极柱和电池壳体之间可以采用橡胶件进行密封，但是在长时间使用之后，橡胶件容易出现失效问题。虽然也有采用其他形式的密封结构，但密封效果不是很好。

玻璃密封作为一种密封结构，其可以保证良好的密封效果，但是，由于其结构特性限制，在电池领域未曾有过应用。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池，以改善电池的使用性能。

本实用新型提供了一种电池，包括：

电池壳体，电池壳体上设置有极柱通孔；

极柱，极柱穿设于极柱通孔内；

硬质密封件，硬质密封件的玻璃转化温度为300℃-600℃，硬质密封件的至少部分设置于极柱通孔内，以密封极柱和电池壳体；

其中，电池壳体设置有极柱通孔的表面的周向外边缘具有第一端点和第二端点，极柱通孔的中心点分别与第一端点和第二端点形成了第一连线与第二连线，第一连线与第二连线基本相垂直，沿第一连线的延伸方向上，第一端点与极柱通孔的孔壁之间的距离为a，沿第二连线的延伸方向上，第二端点与极柱通孔的孔壁之间的距离为b，0.9≤a/b≤1.1。

本实用新型实施例的电池包括电池壳体、极柱以及硬质密封件，极柱穿设于电池壳体的极柱通孔内，硬质密封件的至少部分设置于极柱通孔内，从而可以实现对极柱和电池壳体的有效密封，由于硬质密封件的硬度较大，不会出现压缩变形失效等问题，从而可以提高硬质密封件对极柱和电池壳体之间的密封性能。而电池壳体设置有极柱通孔的表面的周向外边缘具有第一端点和第二端点，极柱通孔的中心点分别与第一端点和第二端点形成了第一连线与第二连线，第一连线与第二连线基本相垂直，沿第一连线的延伸方向上，第一端点与极柱通孔的孔壁之间的距离为a，沿第二连线的延伸方向上，第二端点与极柱通孔的孔壁之间的距离为b，0.9≤a/b≤1.1，从而可以使得第一端点和第二端点距离硬质密封件之间距离较为均匀，保证了电池壳体能够对硬质密封件提供相对较为均衡的挤压力，从而避免硬质密封件发生失效风险，以此提高电池的安全性能。

附图说明

为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。

其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种电池的结构示意图；

图2是根据一示例性实施方式示出的一种电池的局部剖面结构示意图；

图3是根据一示例性实施方式示出的一种电池的部分结构示意图；

图4是根据另一示例性实施方式示出的一种电池的部分结构示意图。

附图标记说明如下：

10、电池壳体；11、极柱通孔；111、中心点；12、第一端点；13、第二端点；14、第一壳体件；15、第二壳体件；20、极柱；30、硬质密封件。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本实用新型的一个实施例提供了一种电池，请参考图1至图4，电池包括：电池壳体10，电池壳体10上设置有极柱通孔11；极柱20，极柱20穿设于极柱通孔11内；硬质密封件30，硬质密封件30的玻璃转化温度为300℃-600℃，硬质密封件30的至少部分设置于极柱通孔11内，以密封极柱20和电池壳体10；其中，电池壳体10设置有极柱通孔11的表面的周向外边缘具有第一端点12和第二端点13，极柱通孔11的中心点111分别与第一端点12和第二端点13形成了第一连线与第二连线，第一连线与第二连线基本相垂直，沿第一连线的延伸方向上，第一端点12与极柱通孔11的孔壁之间的距离为a，沿第二连线的延伸方向上，第二端点13与极柱通孔11的孔壁之间的距离为b，0.9≤a/b≤1.1。

本实用新型一个实施例的电池包括电池壳体10、极柱20以及硬质密封件30，极柱20穿设于电池壳体10的极柱通孔11内，硬质密封件30的至少部分设置于极柱通孔11内，从而可以实现对极柱20和电池壳体10的有效密封，由于硬质密封件30的硬度较大，不会出现压缩变形失效等问题，从而可以提高硬质密封件30对极柱20和电池壳体10之间的密封性能。而电池壳体10设置有极柱通孔11的表面的周向外边缘具有第一端点12和第二端点13，极柱通孔11的中心点111分别与第一端点12和第二端点13形成了第一连线与第二连线，第一连线与第二连线基本相垂直，沿第一连线的延伸方向上，第一端点12与极柱通孔11的孔壁之间的距离为a，沿第二连线的延伸方向上，第二端点13与极柱通孔11的孔壁之间的距离为b，0.9≤a/b≤1.1，从而可以使得第一端点12和第二端点13距离硬质密封件30之间距离较为均匀，保证了电池壳体10能够对硬质密封件30提供相对较为均衡的挤压力，从而避免硬质密封件30发生失效风险，以此提高电池的安全性能。

需要说明的是，相关技术中，极柱和电池壳体之间可以是通过橡胶件进行密封的，而橡胶件在长时间使用之后会出现老化变形等问题，从而会出现密封失效等问题，而本实施例中，通过采用硬质密封件30对极柱20和电池壳体10进行密封，不仅可以保证硬质密封件30在使用初期对极柱20和电池壳体10的有效密封，且在电池长时间使用之后，硬质密封件30也不容易出现老化等问题，故，不会由于硬质密封件30本身结构性能发生变化而导致极柱20和电池壳体10之间出现密封失效的问题。

而硬质密封件30的硬度较高，硬质密封件30也不容易出现老化等问题，相应的，硬质密封件30的抗机械冲击性能可能会相对较低，因此，需要避免硬质密封件30出现受力过度不均匀的问题，而本实施例中，通过使得向硬质密封件30施加外力的电池壳体10的第一端点12和第二端点13距离硬质密封件30的长度差不多，从而可以避免硬质密封件30出现过度受力不均匀的问题，以此避免硬质密封件30在机械冲击力的作用下出现裂开等问题，以此影响硬质密封件30的密封性能。

硬质密封件30的玻璃转化温度为300℃-600℃，即硬质密封件30开始软化的温度为300℃-600℃，温度相对较高，因此，硬质密封件30不容易发生软化问题，从而可以避免电池使用过程中发生密封失效的问题。

结合图3所示，电池壳体10设置有极柱通孔11的表面的周向外边缘具有第一端点12和第二端点13，极柱通孔11的中心点111分别与第一端点12和第二端点13形成了第一连线与第二连线，而第一连线与第二连线基本相垂直，第一连线和第二连线图3中由两条虚线示出。并且，沿第一连线的延伸方向上，第一端点12与极柱通孔11的孔壁之间的距离为a，沿第二连线的延伸方向上，第二端点13与极柱通孔11的孔壁之间的距离为b，0.9≤a/b≤1.1，即第一端点12和第二端点13距离硬质密封件30的长度差不多，因此可以使得由第一端点12和第二端点13向硬质密封件30施加的力差不多，从而可以避免硬质密封件30受力发生裂开等问题。

第一端点12与极柱通孔11的孔壁之间的距离a和第二端点13与极柱通孔11的孔壁之间的距离b的比值可以为0.9、0.91、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99、1、1.01、1.02、1.03、1.04、1.05、1.06、1.07、1.08、1.09或者1.1等等。

硬质密封件30可以是玻璃、玻璃陶瓷、陶瓷、或其他玻璃或陶瓷基复合材料，此处不作限定，保证硬质密封件30可以具有可靠的硬度，避免出现老化等问。

在一个实施例中，a与b基本相一致，即第一端点12与极柱通孔11的孔壁之间的距离a和第二端点13与极柱通孔11的孔壁之间的距离b的比值可以为1，从而可以保证硬质密封件30能够收到相对均匀的力，以此避免硬质密封件30受力发生断裂问题，从而来保证硬质密封件30的密封能力，避免硬质密封件30出现密封失效问题。

需要说明的是，本申请中出现的基本是在考虑了加工误差、安装误差以及测量误差等情况的基础上进行确定，如果忽略加工误差、安装误差以及测量误差等情况时，第一连线与第二连线可以相垂直，而a与b可以相一致。

在一个实施例中，电池壳体10设置有极柱通孔11的表面的周向外边缘还可以具有第三端点，极柱通孔11的中心点111与第三端点形成了第三连线，第三连线可以与第一连线在同一条直线上，沿第三连接的延伸方向上，第三端点与极柱通孔11的孔壁之间的距离为e，0.9≤a/e≤1.1，进一步的，a/e＝1。

在一个实施例中，电池还可以包括电芯，电芯设置在电池壳体10内，电芯可以与电池壳体10电连接，或者，电芯可以与电池壳体10上的极柱20相连接。

需要说明的是，电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一极片、分隔物以及第二极片。当第一极片为正极片时，第二极片为负极片。其中，第一极片和第二极片的极性可以互换。第一极片和第二极片涂布活性物质。

在一个实施例中，结合图4所示，电池可以为方形电池，即电池可以为四棱柱型电池，四棱柱型电池主要是指外形为棱柱形状，但不严格限定棱柱每条边是否一定为严格意义的直线，边与边之间的拐角不一定为直角，可以为圆弧过渡。

电池可以为叠片式电池，不仅成组方便，且可以加工得到长度较长的电池。具体的，电芯为叠片式电芯，电芯具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片，从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。

或者，电池可以为卷绕式电池，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。

在一个实施例中，结合图1至图3所示，电池可以为圆柱电池。电池可以为卷绕式电池，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。

电池壳体10设置有极柱通孔11的表面为圆面，硬质密封件30不仅可以实现对极柱20和电池壳体10的有效密封，并且圆柱电池的周向外表面可以向硬质密封件30提供相对均匀的冲击力，以此避免硬质密封件30受外力作用而出现断裂问题，即硬质密封件30在密封过程中受力均匀，实现良好密封，提高硬质密封件30与电池壳体10的连接强度。

在一个实施例中，圆柱电池的直径范围≥20mm，从而可以保证圆柱电池能够具有可靠的容量，保证圆柱电池的使用性能。

在一个实施例中，中心点111与第一端点12之间的距离为c，沿第一连线的延伸方向上，硬质密封件30位于极柱通孔11内的厚度为d，3％≤d/c≤20％，在保证硬质密封件30具有可靠结构强度的基础上，也可以保证极柱20能够具有可靠的过流面积，从而来保证电池的安全使用性能。

硬质密封件30位于极柱通孔11内的厚度d与中心点111与第一端点12之间的距离c之间的比值小于3％时，会导致硬质密封件30整体强度不够，影响极柱20与电池壳体10之间的密封和绝缘性能。而硬质密封件30位于极柱通孔11内的厚度d与中心点111与第一端点12之间的距离c之间的比值大于20％时，会导致极柱20的过流面积不够影响电池的电子传输速率，同时导致电池壳体10外端距离硬质密封件较近，导致电池壳体10受撞击，而导致硬质密封件30出现较快失效的风险。

结合图3所示，中心点111与第一端点12之间的距离为c，沿第一连线的延伸方向上，硬质密封件30位于极柱通孔11内的厚度为d。

硬质密封件30位于极柱通孔11内的厚度d与中心点111与第一端点12之间的距离c之间的比值可以为3％、3.1％、3.2％、3.3％、3.4％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、9％、9.5％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、15.5％、16％、17％、18％、19％、19.5％、19.8％、19.9％或者20％等等。

在一个实施例中，硬质密封件30包括玻璃、陶瓷或者玻璃陶瓷，因此避免硬质密封件30出现老化问题，并且通过控制电池壳体10向极柱20施加力的均衡度，可以避免硬质密封件30出现损伤等问题，以此保证硬质密封件30的密封性能。

在一个实施例中，硬质密封件30为环形密封结构，以此用于可靠密封极柱20和电池壳体10，避免极柱20和电池壳体10之间出现密封失效等问题。

极柱通孔11可以是多边形孔，例如极柱通孔11可以是方形孔，而硬质密封件30形成的环形密封结构的周向外表面可以是矩形，而极柱20位于极柱通孔11内的部分可以是圆柱结构，或者，极柱20位于极柱通孔11内的部分可以是矩形结构等等，此处不作限定。

在一个实施例中，硬质密封件30包括圆环形密封结构，不仅结构简单，且可以实现对极柱20和电池壳体10之间的可靠密封，并且圆环形密封结构不容易形成应力集中，以此避免硬质密封件30受到机械冲击力而发生结构损伤，以此来保证硬质密封件30的结构强度，进而保证硬质密封件30对电池壳体10和极柱20的可靠密封。

在一个实施例中，如图1所示，电池壳体10包括相连接的第一壳体件14和第二壳体件15，第一壳体件14为平板，第二壳体件15形成有容纳腔；其中，极柱通孔11设置于平板上，不仅结构简单，且可以方便极柱20设置于电池壳体10上，从而来提高电池的安装效率。

在一个实施例中，第一壳体件14可以形成有容纳腔，而第二壳体件15可以形成有容纳腔，而极柱20可以设置于第一壳体件14或者第二壳体件15上。或者，极柱20可以是两个，两个极柱20可以分别设置于第一壳体件14和第二壳体件15上。

需要说明的是，极柱20的数量可以是一个，一个极柱20可以与电芯的一个极耳电连接，而电芯的另一个极耳可以与电池壳体10电连接，此时，电池壳体10可以与极柱20之间绝缘设置。极柱20的数量可以是两个，两个极柱20可以设置于电池壳体10的同一侧，例如，两个极柱20可以均设置于平板上。或者，两个极柱20可以分别设置在电池壳体10的相对两侧。

在一个实施例中，电池壳体10为金属件，以此保证电池壳体10的结构强度，并且可以方便硬质密封件30的设置，以此来提高硬质密封件30对于极柱20和电池壳体10之间的可靠密封。

电池壳体10可以是钢、铝、铜或者上述金属材料的复合结构，此处不作限定。

需要说明的是，第一壳体件14和第二壳体件15可以独立设置。在某些实施例中，不排除第一壳体件14和第二壳体件15可以是一个整体结构，通过冲压形成容纳电芯的空间，后续利用焊接进行封闭连接。

在一个实施例中，硬质密封件30热熔于极柱通孔11内，从而可以保证硬质密封件30可靠实现对极柱20和电池壳体10的密封，并且可以提高硬质密封件30的制作和安装效率，进而提高电池的安装效率。

在一个实施例中，硬质密封件30可以均位于极柱通孔11内，即硬质密封件30的上表面可以低于电池壳体10的外表面，或者，硬质密封件30的上表面可以与电池壳体10的外表面相平齐。

在一个实施例中，结合图2所示，硬质密封件30的一部分可以位于极柱通孔11内，硬质密封件30的另一部分可以位于极柱通孔11外，从而可以提高硬质密封件30的密封性能。

本实用新型的一个实施例还提供了一种电池组，包括上述的电池。

本实用新型一个实施例的电池组包括电池，电池包括电池壳体10、极柱20以及硬质密封件30，极柱20穿设于电池壳体10的极柱通孔11内，硬质密封件30的至少部分设置于极柱通孔11内，从而可以实现对极柱20和电池壳体10的有效密封，由于硬质密封件30的硬度较大，不会出现压缩变形失效等问题，从而可以提高硬质密封件30对极柱20和电池壳体10之间的密封性能。而电池壳体10设置有极柱通孔11的表面的周向外边缘具有第一端点12和第二端点13，极柱通孔11的中心点111分别与第一端点12和第二端点13形成了第一连线与第二连线，第一连线与第二连线基本相垂直，沿第一连线的延伸方向上，第一端点12与极柱通孔11的孔壁之间的距离为a，沿第二连线的延伸方向上，第二端点13与极柱通孔11的孔壁之间的距离为b，0.9≤a/b≤1.1，从而可以使得第一端点12和第二端点13距离硬质密封件30之间距离较为均匀，保证了电池壳体10能够对硬质密封件30提供相对较为均衡的挤压力，从而避免硬质密封件30发生失效风险，以此提高电池组的安全性能。

在一个实施例中，电池组为电池模组或电池包。

电池模组包括多个电池，电池可以是方形电池，电池模组还可以包括端板和侧板，端板和侧板用于固定多个电池。电池可以是圆柱电池，电池模组还可以包括托架，电池可以固定于托架上。

电池包包括多个电池和箱体，箱体用于固定多个电池。

需要说明的是，电池包包括电池，电池可以为多个，多个电池设置于箱体内。其中，多个电池可以形成电池模组后安装于箱体内。或者，多个电池可以直接设置在箱体内，即无需对多个电池进行成组，利用箱体对多个电池进行固定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种电池，其特征在于，包括：

电池壳体(10)，所述电池壳体(10)上设置有极柱通孔(11)；

极柱(20)，所述极柱(20)穿设于所述极柱通孔(11)内；

硬质密封件(30)，所述硬质密封件(30)的玻璃转化温度为300℃-600℃，所述硬质密封件(30)的至少部分设置于所述极柱通孔(11)内，以密封所述极柱(20)和所述电池壳体(10)；

其中，所述电池壳体(10)设置有所述极柱通孔(11)的表面的周向外边缘具有第一端点(12)和第二端点(13)，所述极柱通孔(11)的中心点(111)分别与所述第一端点(12)和所述第二端点(13)形成了第一连线与第二连线，所述第一连线与所述第二连线基本相垂直，沿所述第一连线的延伸方向上，所述第一端点(12)与所述极柱通孔(11)的孔壁之间的距离为a，沿所述第二连线的延伸方向上，所述第二端点(13)与所述极柱通孔(11)的孔壁之间的距离为b，0.9≤a/b≤1.1。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，a与b基本相一致。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池壳体(10)设置有所述极柱通孔(11)的表面为圆面。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述中心点(111)与所述第一端点(12)之间的距离为c，沿所述第一连线的延伸方向上，所述硬质密封件(30)位于所述极柱通孔(11)内的厚度为d，3％≤d/c≤20％。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述硬质密封件(30)包括玻璃、陶瓷或者玻璃陶瓷。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述硬质密封件(30)为环形密封结构。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述硬质密封件(30)包括圆环形密封结构。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池为圆柱电池。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述圆柱电池的直径范围≥20mm。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池壳体(10)包括相连接的第一壳体件(14)和第二壳体件(15)，所述第一壳体件(14)为平板，所述第二壳体件(15)形成有容纳腔；

其中，所述极柱通孔(11)设置于所述平板。

11.根据权利要求1至7中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池壳体(10)为金属件。

12.根据权利要求1至7中任一项所述的电池，其特征在于，所述硬质密封件(30)热熔于所述极柱通孔(11)内。

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