CN219106344U - 电池单体以及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池单体以及电池，该电池单体包括，壳体；顶盖，顶盖与所述壳体围合形成容置腔；电极组件，电极组件设置在容置腔内；第一绝缘构件，第一绝缘构件设置在顶盖与电极组件之间；其中，第一绝缘构件靠近顶盖的一侧设有第一凸起部与第一限位槽中的一者，顶盖靠近第一绝缘构件的一侧设有第一凸起部与第一限位槽中的另一者，第一凸起部设置在第一限位槽内。本实用新型提供的电池单体在保证第一绝缘构件与顶盖之间具有良好的密封性，同时，还能加快电池单体装配进程。

Description

电池单体以及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种电池单体以及电池。

背景技术

在汽车市场的推动下，新能源行业不断发展，而作为车用的锂离子电池，其性能直接影响电动车的使用寿命。目前市场上经常使用由钢材料或者铝材料制成的外壳作为电池单体的壳体。因铝壳具有质量轻、韧性好、加工方便等优点，铝壳在动力电池领域得到广泛应用。

为防止电池单体的壳体腐蚀，目前采用的是正极和顶盖导通的方法，以拉低正极对壳体的电位，理论上讲，正极和壳体导通后正极与壳体间的电压应为0V，但实际生产过程中仍出现了正极和壳体间电压大于0V的电池。出现这一问题的原因在于，铝壳电池单体经长期放置或者长期使用后会出现漏液现象，这一现象不仅严重影响电池的使用寿命，而且会使电池存在很大的安全隐患。

为此，相关技术中提出通过在顶盖与电极组件之间设置绝缘件，以隔离顶盖和电极组件，降低电池单体的发生漏液、短路风险。然而，在电池单体装配过程中保证绝缘件与顶盖之间的密封性需要花费大量的人力物力。因此，有必要对电池单体做出改进。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种电池单体以及电池，可以在保证绝缘件与顶盖之间具有良好的密封性的同时，加快电池单体装配过程。

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种电池单体，其包括，

壳体；

顶盖，所述顶盖与所述壳体围合形成容置腔；

电极组件，所述电极组件设置在所述容置腔内；

第一绝缘构件，所述第一绝缘构件设置在所述顶盖与所述电极组件之间；

其中，所述第一绝缘构件靠近所述顶盖的一侧设有第一凸起部与第一限位槽中的一者，所述顶盖靠近所述第一绝缘构件的一侧设有所述第一凸起部与所述第一限位槽中的另一者，所述第一凸起部设置在所述第一限位槽内。

在一实施例中，所述第一绝缘构件靠近所述顶盖的一侧设有第二凸起部与第二限位槽中的一者，所述顶盖靠近所述第一绝缘构件的一侧设有所述第二凸起部与所述第二限位槽中的另一者，所述第二凸起部设置在所述第二限位槽内；所述第一限位槽与所述第二限位槽错位设置。

在一实施例中，所述第一绝缘构件设有所述第一凸起部与所述第二限位槽，所述顶盖设有所述第二凸起部与所述第一限位槽；或者，所述第一绝缘构件设有所述第一凸起部与所述第二凸起部，所述顶盖设有所述第一限位槽与所述第二限位槽。

在一实施例中，所述第一绝缘构件包括第一绝缘子部以及第二绝缘子部，所述第一绝缘子部设置在所述壳体与所述电极组件之间，所述第二绝缘子部设置在所述顶盖与所述电极组件之间。

在一实施例中，所述电池单体还包括第二绝缘构件；其中，所述第二绝缘构件设置在所述壳体与所述电极组件之间。

在一实施例中，所述第一绝缘子部靠近所述第二绝缘构件的一侧设有第三凸起部与第三限位槽中的一者，所述第二绝缘构件靠近所述第一绝缘子部的一侧设有第三凸起部与第三限位槽中的另一者，所述第三凸起部设置在所述第三限位槽内。

在一实施例中，所述壳体与所述第二绝缘构件设有第一间隙，所述第一间隙的大小介于0.5毫米至3毫米之间；所述第二绝缘构件与所述电极组件之间设有第二间隙，所述第二间隙的大小介于0.2毫米至2.5毫米之间。

在一实施例中，所述第二绝缘构件的外壁上设有加强筋。

在一实施例中，所述第二绝缘构件的内壁上设有火花纹和/或蚀纹。

第二方面，本实用新型的实施例提供了一种电池，其包括前述实施例中的任一种电池。

本实用新型的实施例的有益效果：

在本实用新型的实施例中，通过将设置在顶盖和电极组件之间的第一绝缘构件上设置第一凸起部与第一限位槽中的一者，相应的在顶盖上设置第一凸起部与第一限位槽中的另一者，以使第一凸起部设置在第一限位槽内，从而保证第一绝缘构件与顶盖之间具有良好的密封性的同时，加快电池单体装配过程。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是相关技术中电池单体的结构示意图；

图2是相关技术中顶盖组件的结构示意图；

图3是本实用新型提供的电池单体的第一绝缘构件的一种结构示意图；

图4是本实用新型提供的电池单体中第一绝缘构件与顶盖的一种装配示意图；

图5是本实用新型提供的电池单体中第一绝缘构件与顶盖的又一种装配示意图；

图6是本实用新型提供的电池单体的一种结构示意图；

图7是图6中第一绝缘构件和第二绝缘构件的装配示意图；

图8是图6示出的电池单体的俯视图；

图9是沿图8示出的A-A方向的电池单体的剖面示意图；

图10是图9中B处的放大示意图；

图11是沿图8示出的C-C方向的电池单体的剖面示意图；

图12本实用新型提供的第二绝缘构件的一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。

请参阅图1，图1为相关技术中电池单体的结构示意图。如图1所示，电池单体100至少包括顶盖10、电极组件20以及壳体30。

其中，顶盖10是指盖合于壳体30的开口处以将电池单体100的内部环境隔绝于外部环境的部件。顶盖10的形状可以是与壳体30的形状相适应的形状，从而顶盖10与壳体30配合连接。

其中，壳体30是用于配合顶盖10以形成电池单体100的内部环境的组件，其形成的内部环境可以用于容纳电极组件20、电解液以及其他部件。壳体30可以由钢材料或者铝材料制成。

其中，电极组件20是电池单体100中发生电化学反应的部件。具体的，壳体30内可以包含一个或更多个电极组件20，电极组件20主要由正极极片和负极极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极极片与负极极片之间设有隔膜。正极极片和负极极片具有活性物质的部分构成电极组件20的主体部，正极极片和负极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，在电池单体100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。

其中，具有铝材料制成壳体30的电池单体100经长时间放置或者长期使用会出现漏液现象，这一现象不仅会严重影响电池单体100的使用寿命，而且会使电池单体100存在很大的安全隐患，以致发生短路风险。

请参阅图2，图2是相关技术中顶盖组件的结构示意图。结合图1以及图2所示，为解决当前存在的问题，相关技术中提出在顶盖10与电极组件20之间设置第一绝缘构件40，以隔离顶盖10和电极组件20。具体的，该顶盖组件包括顶盖10、极柱、第一绝缘构件40、电阻构件4、绝缘构件5和固定环套6。

其中，顶盖片10包括第一极柱穿孔11、第二极柱穿孔12、注液孔13以及防爆阀结构14。

其中，第一绝缘构件40紧贴并装配在顶盖10的一侧，两个极柱分别穿过第一极柱穿孔11和第二极柱穿孔12，并与顶盖10保持隔离，电阻构件4套设于第一极柱上，使第一极柱与顶盖10实现电连接，绝缘构件5套设于第二极柱上，使第二极柱与顶盖10绝缘装配，固定环套6固定在第一极柱和第二极柱上。

其中，第一绝缘构件40包括与第一极柱穿孔11和第二极柱穿孔12一一对应的第一通孔31和第二通孔32。

然而，在结合图1以及图2示出的电池单体装配过程中，为保证第一绝缘构件40与顶盖10之间的装配密封性需要花费大量的人力物力。因此，有必要对相关技术中的电池单体做出改进。

基于此，在本实用新型提供的一些实施例中，请参阅图1以及图3，在本实施例中，电池单体100至少包括壳体30、顶盖10、电极组件20以及第一绝缘构件40。

其中，壳体30可由钢材料或者铝材料制成。

其中，顶盖10与壳体30围合形成容置腔。

其中，电极组件20设置在容置腔内。

其中，第一绝缘构件40靠近顶盖10的一侧设有第一凸起部和第一限位槽中的一者，且顶盖10靠近所述第一绝缘构件40的一侧设有第一凸起部和第一限位槽中的另一者，第一凸起部设置在第一限位槽内。

具体的，请参阅图4，图4是本实用新型提供的电池单体中第一绝缘构件与顶盖的一种装配示意图。具体的，如图4所示，第一绝缘构件40在靠近顶盖10的一侧设有第一凸起部4011，顶盖10靠近第一绝缘构件40的一侧设有第一限位槽4012，且第一凸起部4011设置在第一限位槽4012中，实现顶盖10与第一绝缘构件40的连接。

值得一提的是，图4仅是示出第一绝缘构件40与顶盖10的其中一种装配示意图。图4不应作为对本实施例的限制。在本实用新型提供的另外一些实施例中，第一绝缘构件40在靠近顶盖10的一侧设有第一限位槽4012，顶盖10靠近第一绝缘构件40的一侧设有第一凸起部4011，且第一凸起部4011设置在第一限位槽4012中，实现顶盖10与第一绝缘构件40的连接。

需要注意的是，为进一步强化第一凸起部4011与第一限位槽4012之间的密封性，防止电极组件20中的电解液溢出而与壳体30接触，可在第一限位槽4012中进行涂胶，在加强第一绝缘构件40与顶盖10的密封性的同时，也进一步加强电极组件20与壳体30之间的密封性。

在本实用新型提供的一些实施例中，第一绝缘构件40靠近顶盖10的一侧还设有第二凸起部与第二限位槽中的一者，顶盖10靠近第一绝缘构件40的一侧设有第二凸起部与第二限位槽中的另一者，且第一限位槽与第二限位槽错位设置。相应的，设置两个凸起部以及两个限位槽，从而能够进一步精简第一绝缘构件40与顶盖10之间的装配定位，以进一步加强第一绝缘构件40与顶盖10的密封性。

在本实用新型提供的一些实施例中，第一绝缘构件40设有第一凸起部以及第二限位槽，顶盖10设有第二凸起部以及第一限位槽。

在本实用新型提供的一些实施例中，第一绝缘构件40设有第一凸起部以及第二凸起部，顶盖10设有第一限位槽以及第二限位槽。

在本实用新型提供的一些实施例中，第一绝缘构件40设有第一限位槽以及第二限位槽，顶盖10设有第一凸起部以及第二凸起部。

在本实用新型提供的一些实施例中，请参阅图5，图5是本实用新型提供的电池单体中第一绝缘构件与顶盖的又一种装配示意图。如图5所示，第一绝缘构件40包括第一绝缘子部401以及第二绝缘子部402。其中，第一绝缘子部401设置在壳体30与电极组件20之间，第一绝缘子部401用于隔离壳体30与电极组件20，从而实现壳体30与电极组件20之间的绝缘。第二绝缘子部402设置在顶盖10与电极组件20之间，第二绝缘子部402用于隔离顶盖10与电极组件20，从而实现顶盖10与电极组件20之间的绝缘。

在本实用新型提供的一些实施例中，请参阅图6，图6是本实用新型提供的电池单体的一种结构示意图。如图6所示，在本实施例与前述实施例的区别在于，在本实施例提供的电池单体100中，还包括第二绝缘构件50，其中，第二绝缘构件50设置在壳体30与电极组件20之间。通过在壳体30与电极组件20之间增加第二绝缘构件50，进一步将壳体30与电极组件20的电解液环境隔离。

值得一提的是，第二绝缘构件50可为塑胶件，从而第二绝缘构件50可注塑成型，以耐电极组件20的电解液腐蚀。

具体的，可参见图7，图7是图6中第一绝缘构件40和第二绝缘构件50的装配示意图。如图7所示，第二绝缘构件50与第一绝缘构件40可围合形成绝缘空腔。

值得一提的是，第二绝缘构件50可具有一定的拔模角度，以方便电极组件20放置于第二绝缘构件50与第一绝缘构件40围合形成的绝缘空腔中。以方便第二绝缘构件50进入壳体30内，由于拔模角度过低会导致产品出模拉伤，拔模交底过大会导致空间利用率减低，故本实施例将拔模角度控制在0°～5°的范围内。

在本申请提供的一些实施例中，请参阅图8、图9以及图10，其中，图8是图6示出的电池单体的俯视图，图9是沿图8示出的A-A方向的电池单体的剖面示意图，图10是图9中B处的放大示意图。如图8、图9以及图10所示，第一绝缘构件40的第一绝缘子部401靠近第二绝缘构件50的一侧设有第三凸起部4031与第三限位槽4032中的一者，第二绝缘构件50靠近第一绝缘子部的一侧设有第三凸起部4031与第三限位槽4032中的另一者，第三凸起部4031设置在第三限位槽4032内。从而第一绝缘构件40与第二绝缘构件50通过第三凸起部4031以及第三限位槽4032实现连接，以便于第一绝缘构件40与第二绝缘构件50进行装配固定。

值得一提的是，图8以及图9仅仅是示意性说明，图8以及图9示意性示出的第一绝缘子部401靠近第二绝缘构件50的一侧设有第三限位槽4032，第二绝缘构件50靠近第一绝缘子部401的一侧设有第三凸起部4031不应作为对本实施例的现在。也就是说，在第一绝缘子部401靠近第二绝缘构件50的一侧可设有第三凸起部4031，在第二绝缘构件50靠近第一绝缘子部401的一侧可设有第三限位槽4032。只要使第三凸起部4031设置在第三限位槽4032内即可。

值得一提的是，为加固第一绝缘构件40与第二绝缘构件50之间的密封性，第三凸起部4031与第三限位槽4032之间可通过热熔焊接的方式或者涂胶的方式进行紧固。

在本申请提供的一些实施例中，请参阅图11，图11是沿图8示出的C-C方向的电池单体的剖面示意图。如图11所示，壳体30与第二绝缘构件50设有第一间隙61，第二绝缘构件50与电极组件20之间设有第二间隙62。其中，第一间隙61的大小介于0.5毫米至3毫米之间；第二间隙62的大小介于0.2毫米至2.5毫米之间。如此设置的目的在于，在电池单体的厚度方向上，也即图8示出的C-C方向，对电极组件20膨胀进行缓冲，降低多个电池单体的电极组件产生的膨胀力沿着排列方向叠加形成过大的合力，导致电池无法工作，影响电池使用寿命。

在本申请提供的一些实施例中，请参阅图12，图12是本实用新型提供的第二绝缘构件的一种结构示意图。如图12所示，本实施例提供的电池单体与前述实施例提供的电池单体的区别在于，在本实施例中，第二绝缘构件50的外壁上设有加强筋70。具体的，加强筋70可为网状或者蜂窝状。如此设置的目的在于，加强第二绝缘构件50强度，防止第二绝缘构件50受到电极组件20膨胀力导致破裂，从而刺破电极组件20的卷芯而影响电极组件20的电芯安全。同时，设置加强筋70也可保证第二绝缘构件50隔离电解液与铝壳的作用。

在本申请提供的一些实施例中，第二绝缘构件50的内壁上设有火花纹和/或蚀纹。如此设置的目的在于，使得第二绝缘构件50内壁表面产生特殊纹路，可以减少静电产生，以降低灰尘附着，提高内壁表面面积，增大内壁电解液留存率，增大电极组件浸润性。

在本实用新型的第二方面，还提供一种电池，该电池包括前述实施例的任一种电池单体。其中，在电池中，电池单体的数量可以是多个，多个电池单体之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体内；当然，电池也可以是多个电池单体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。电池还可以包括其他结构，例如，该电池还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体之间的电连接。

以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体；

顶盖，所述顶盖与所述壳体围合形成容置腔；

电极组件，所述电极组件设置在所述容置腔内；

第一绝缘构件，所述第一绝缘构件设置在所述顶盖与所述电极组件之间；

其中，所述第一绝缘构件靠近所述顶盖的一侧设有第一凸起部与第一限位槽中的一者，所述顶盖靠近所述第一绝缘构件的一侧设有所述第一凸起部与所述第一限位槽中的另一者，所述第一凸起部设置在所述第一限位槽内。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘构件靠近所述顶盖的一侧设有第二凸起部与第二限位槽中的一者，所述顶盖靠近所述第一绝缘构件的一侧设有所述第二凸起部与所述第二限位槽中的另一者，所述第二凸起部设置在所述第二限位槽内；所述第一限位槽与所述第二限位槽错位设置。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘构件设有所述第一凸起部与所述第二限位槽，所述顶盖设有所述第二凸起部与所述第一限位槽；或者，所述第一绝缘构件设有所述第一凸起部与所述第二凸起部，所述顶盖设有所述第一限位槽与所述第二限位槽。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘构件包括第一绝缘子部以及第二绝缘子部，所述第一绝缘子部设置在所述壳体与所述电极组件之间，所述第二绝缘子部设置在所述顶盖与所述电极组件之间。

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第二绝缘构件；其中，所述第二绝缘构件设置在所述壳体与所述电极组件之间。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述第一绝缘子部靠近所述第二绝缘构件的一侧设有第三凸起部与第三限位槽中的一者，所述第二绝缘构件靠近所述第一绝缘子部的一侧设有第三凸起部与第三限位槽中的另一者，所述第三凸起部设置在所述第三限位槽内。

7.根据权利要求5或6所述的电池单体，其特征在于，所述壳体与所述第二绝缘构件设有第一间隙，所述第一间隙的大小介于0.5毫米至3毫米之间；所述第二绝缘构件与所述电极组件之间设有第二间隙，所述第二间隙的大小介于0.2毫米至2.5毫米之间。

8.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述第二绝缘构件的外壁上设有加强筋。

9.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，所述第二绝缘构件的内壁上设有火花纹和/或蚀纹。

10.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电池单体。

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