CN219123336U - 电池组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池组件，电池组件包括壳体和设于所述壳体内电芯，壳体包括相对设置的盖板和底板，电芯具有相对设置的正极极耳和负极极耳；盖板朝向壳体内部的一侧设置有第一凹槽，负极极耳收容于所述第一凹槽，并直接与盖板焊接连接；底板设置有向壳体内部凸起的第一凸设部，正极极耳与第一凸设部直接焊接连接，或者，底板朝向壳体内部的一侧设置有第二凹槽，正极极耳收容于第二凹槽，并直接与底板焊接连接；所公开的电池组件其壳体内部可利用空间高。

Description

电池组件

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种电池组件。

背景技术

电池组件一般包括壳体，以及设置于壳体内的电芯体，电芯体两端设置有正极极耳和负极极耳，用于引出正、负极，所引出的正、负极通过转接片进行转接，并且一般需要于正、负两极处设置止动架，如此，导致电池组件内部可利用空间有限，且转接的方式内阻较高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种电池组件，旨在解决背景技术中所提及的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种电池组件，包括：本体，以及盖接于所述本体相对两侧的盖板和底板；

电芯，所述电芯设于所述壳体内，所述电芯具有相对设置的正极极耳和负极极耳；所述盖板朝向所述壳体内部的一侧设置有第一凹槽，所述负极极耳收容于所述第一凹槽，并与所述盖板焊接连接；所述底板设置有向壳体内部凸起的第一凸设部，所述正极极耳与所述第一凸设部焊接连接，或者，所述底板朝向所述壳体内部的一侧设置有第二凹槽，所述正极极耳收容于所述第二凹槽，并与所述底板焊接连接。

可选地，所述底板与所述本体电连接设置，所述盖板与所述本体连接且绝缘设置。

可选地，所述盖板包括基板、连接件和绝缘件，所述连接件穿设并固定于所述基板，所述第一凹槽设于所述连接件朝向所述壳体内部的一侧，所述绝缘件夹设于所述基板与连接件之间。

可选地，所述基板背离所述壳体内部的一侧沿所述连接件的周侧开设有环形凹槽，所述环形凹槽内设置有注塑件。

可选地，所述基板上设置有安装孔，所述连接件包括穿设所述安装孔设置的环形壁、设置于所述环形壁远离所述壳体内部一端的底壁以及设置于所述环形壁靠近所述壳体内部一端的限位部，所述限位部限位于所述基板朝向所述壳体内的一侧。

可选地，所述正极极耳位于所述电芯对应所述第一凸设部位置或者第二凹槽位置的区域内，所述负极极耳位于所述电芯对应所述第一凹槽位置的区域内。

可选地，所述壳体上设置有防爆阀，所述防爆阀为设置于所述壳体上的刻痕，所述刻痕呈环形设置。

可选地，所述电芯为卷芯，所述卷芯具有相对的第一端和第二端，所述正极极耳与负极极耳分别于所述第一端和第二端伸出，且呈螺旋状设置。

可选地，所述电芯包括多个层叠设置的电极组，每一所述电极组包括依次叠设的负极片、第一隔膜、正极片和第二隔膜，每一所述正极片具有所述正极极耳，每一所述负极片具有所述负极极耳。

可选地，所述正极极耳的长度为2～5mm，和/或，所述负极极耳的长度为2～5mm。

可选地，所述电池组件还包括注液孔，所述注液孔设于所述底板上或者所述盖板上，并与所述壳体的内部相连通。

可选地，所述电池组件还包括止动块，所述盖板朝向所述壳体内部的一侧设置有所述止动块，所述止动块的长度大于所述负极极耳的长度；和/或，所述底板朝向所述壳体内部的一侧设置有所述止动块，所述止动块的长度大于所述正极极耳的长度。

本实用新型公开了一种电池组件，电池组件包括壳体和设于所述壳体内电芯，壳体包括相对设置的盖板和底板，电芯具有相对设置的正极极耳和负极极耳；盖板朝向壳体内部的一侧设置有第一凹槽，负极极耳收容于所述第一凹槽，并直接与盖板焊接连接；底板设置有向壳体内部凸起的第一凸设部，正极极耳与第一凸设部直接焊接连接，或者，底板朝向壳体内部的一侧设置有第二凹槽，正极极耳收容于第二凹槽，并直接与底板焊接连接；所公开的电池组件其壳体内部可利用空间高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为一实施例中方形电池组件的结构示意图；

图2为图1另一角度的结构示意图；

图3为一实施例中方形电池组件的内部结构示意图；

图4为图3A处的放大图；

图5为图3B处的放大图；

图6为一实施例中圆柱形电池组件的结构示意图；

图7为图6另一角度的结构示意图；

图8为一实施例中连接件的结构示意图；

图9为一实施例中圆柱形电池组件的内部结构示意图；

图10为图9C处的结构示意图；

图11为图9D处的放大图；

图12为一实施例中电芯的结构示意图；

图13为一实施例中电芯(卷芯)的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型公开了一种电池组件。

参考图3-图5以及图9-图11，在一实施例中，所公开的电池组件包括壳体100和电芯200，电芯200设于壳体100内，壳体100包括本体130，以及盖接于所述本体130相对两侧的的盖板110和底板120，电芯200具有相对设置的正极极耳210和负极极耳220；盖板110朝向壳体100内部的一侧设置有第一凹槽111，负极极耳220收容于所述第一凹槽111，并直接与盖板110焊接连接；底板120设置有向壳体100内部凸起的第一凸设部121，正极极耳210直接与第一凸设部121焊接连接，或者，底板120朝向壳体100内部的一侧设置有第二凹槽122，正极极耳210收容于第二凹槽122，并直接与底板120焊接连接。

传统电芯200的正极极耳210和负极极耳220均需通过转接片进行转接，并且，常规的电池组件一般采用壳体100带正电设计，以避免壳体100被腐蚀，需要通过导电结构将正极极柱与电池壳体100导通；而在本实施例中，负极极耳220直接与盖板110焊接连接，正极极耳210直接与底板120焊接连接，二者均取消了转接片这一设计，并且正极极耳210处还无需导电结构进行桥接，取消了导电结构这一设计，降低了电芯200的材料成本和加工成本，提高了壳体100内部的空间利用率。

极耳是从电池正、负极集流体中引出的金属导电体，与壳体100进行连接，电流必须流经极耳才能与电池外部连接。

其中，也可以将底板120与壳体100设计成一体化结构，底板120上的第二凹槽122或第一凸设部121可以通过冲压直接形成，简化生产流程；该第一凹槽111、第二凹槽122或第一凸设部121可以呈圆形、方形、椭圆形、菱形等图案中的一个或几个的组合形状。

目前常见的电池有方形电池组件和圆柱形电池组件，方形电池组件的壳体100呈方形设置，圆柱形电池组件的壳体100呈圆柱形设置；图1-图5为方形电池组件或方形电池组件的各部件放大图或结构图，图6-图11为圆柱形电池组件或方形电池组件的各部件放大图或结构图。

在本实施例中，参考图3-图5，图3-图5为方形电池组件，所述方形电池组件的盖板110设置有第一凹槽111，所述方形电池组件的底板120设置有第一凸设部121；再参考图9-图11，图9-图11为圆柱形电池组件，所述圆柱形电池组件的盖板110设置有第一凹槽111，所述圆柱形电池组件的底板120设置有第二凹槽122。需要说明的是，电池的负极盖板110处由于需要做绝缘等结构，因此在本实施例中设置成第一凹槽111的形状，以提高空间可利用率，正极底板120处可以设置第二凹槽122也可以设置第一凸设部121，第二凹槽122和第一凸设部121各有优势，当底板120设置有第二凹槽122时，正极极耳210可以收容于所述第二凹槽122，直接与第二凹槽122的内表面(朝向壳体100内部的表面)焊接，使得壳体100内部空间可利用率更高；当底板120设置有第一凸设部121时，可以起到压实正极极耳210的作用，使得正极极耳210的焊接效果更好，具体可根据需要进行设计，在此不作限定。

在一实施例中，所述底板120与所述本体130电连接设置，所述盖板110与所述本体130连接且绝缘设置。保证底板120和本体130均带正电，防止腐蚀。

关于盖板110与本体130连接且绝缘设置，具体地，在一实施例中，所述盖板110包括基板112、连接件113和绝缘件114，所述连接件113穿设并固定于所述基板112，所述第一凹槽设于所述连接件113朝向所述壳体100内部的一侧，所述绝缘件114夹设于所述基板112与连接件113之间。

进一步地，参考图4或图10，所述基板112背离所述壳体100内部的一侧沿所述连接件113的周侧开设有环形凹槽，所述环形凹槽内设置有注塑件300。在本实施例中，采用注塑结构盖板110，盖板110的基板112上设计凹槽结构，注塑结构分位于凹槽内，可以有效降低极柱的高度，提升设计可利用空间。具体地，所述基板112上设置有安装孔，所述连接件113包括穿设所述安装孔设置的环形壁1131、设置于所述环形壁1131远离所述壳体100内部一端的底壁1132以及设置于所述环形壁1131靠近所述壳体100内部一端的限位部1133，所述限位部1133限位于所述基板112朝向所述壳体100内的一侧。可选地，所述连接件113为铆钉。

在一实施例中，参考图3、图4、图5、图9和图11所述正极极耳210位于所述电芯200对应所述第一凸设部121位置或者第二凹槽122位置的区域内，所述负极极耳220位于所述电芯200对应所述第一凹槽111位置的区域内。

本实施例所表述的方案简单而言即是非焊接区采用无极耳设计，具体可以参考图13，如此可以减小电芯200重量，同时，无极耳区不会因极耳揉平后极耳端面变紧密而导致注液、浸润困难，电解液可以快速进入电芯200内部，加快电解液浸润速度。

进一步地，所述第一凹槽111设计与盖板110的中部，所述第一凸设部121或第二凹槽122设计于底板120的中部，电芯200的非焊接区采用无极耳设计，也即外圈采用无极耳设计，如此能够避免卷芯极耳揉平时，外圈箔材外翻刺穿绝缘膜。

传统防爆阀400的设计方式一般是于壳体100上开设一通孔，将防爆阀400贴片焊接于该通孔上，此种方案会带来开启压力不一致以及电解液易进入防爆阀400通孔结构与防爆阀400贴片之间导致防爆阀400被腐蚀的问题，为解决前述问题，本实用新型的一实施例中，防爆阀400与壳体100采用一体设计，直接于壳体100上设置环形刻痕，以此作为防爆阀400；具体地，所述刻痕可以直接于壳体100上冲压形成，所述刻痕可以是方形环、圆形环等，具体形式不限。

防爆阀400设置的位置亦不限，以方形壳体100为例，防爆阀400可以设置于方形壳体100的一个侧面的中部，如图1所示；以圆柱形壳体100为例，防爆阀400可以设置于底板120处，如图7所示；防爆阀400具体的位置可以根据电池组件的具体结构进行设置。

对于圆柱形电池组件，电芯200一般为卷绕设置的卷芯(如图13所示)，对于方形电池组件，电芯200可以为卷绕设置的卷芯，也可以为层叠设置的多个电极组。

在一实施例中，所述电芯200为卷芯，所述卷芯具有相对的第一端和第二端，所述正极极耳210与负极极耳220分别于所述第一端和第二端伸出，且呈螺旋状设置。

具体地，参考图12，所述电芯200包括依次层叠设置的负极片201、第一隔膜202、正极片203和第二隔膜204，对图12中的负极片201、第一隔膜202、正极片203和第二隔膜204进行卷绕后形成如图13所示的形状，所述正极极耳210与负极极耳220分别于所述第一端和第二端伸出，且呈螺旋状设置。

在另一实施例中，所述电芯200包括多个层叠设置的电极组(图未示出)，每一所述电极组包括依次叠设的负极片201、第一隔膜202、正极片203和第二隔膜204，每一所述正极片203具有所述正极极耳210，每一所述负极片201具有所述负极极耳220。

上述两个实施例均可视为电芯200采用多极耳设计，多极耳设计与单极耳设计相比，多极耳设计的可焊接区域较大，可以根据过流需求设计具体焊接面积，有效降低电芯200的阻值。

传统圆柱电池在封装的时候，会在长条薄膜两端引出正、负极，连接壳体100的两端，引出的这个部分也即前文所述的极耳，电池在充、放电时，电子会在两极之间的电池(长条薄膜)内部流动，若电芯200长度较大(展开后)，那么电子需要走的路径也会增长，如此会增大电池的内阻，一来效率变低，二来发热严重，严重影响电池本身的寿命和安全。

而本实施例采用多极耳设计，并通过盖板110、底板120(也可称为“集流盘”)结构设计增大极耳的传导面积及其连接处的连接面积、缩短极耳传导距离；电子行走的路径由长度(也即展开后的长度)直接变为了高度(也即展开后的宽度)，路径大大缩短，成倍增大了电流传导面积、缩短电流传导距离，从而大幅降低电池内阻，减少发热量，延长电池使用寿命，并提高充放电峰值功率。

现有电芯200的正、负极极耳220较长，在生产过程中容易折弯造成短路报废，且长极耳会增加电芯200的内阻值。在本实用新型的一实施例中，正极极耳210的长度为2～5mm，和/或，所述负极极耳220的长度为2～5mm。

在此将长度为2～5mm的极耳称为“超短极耳”，需要说明的是，电芯200一般包括层叠或者卷绕设置的负极片201、第一隔膜202、正极片203和第二隔膜204，此处所述的“长度为2～5mm”指的是正极极耳210或负极极耳220沿远离第一隔膜202或第二隔膜204的方向延伸，且延伸的长度为2～5mm。

在本实施例中，正极极耳210和负极极耳220均可以采用超短极耳设计，对于超短极耳，一般会先通过超声方式对其进行预揉平，将箔材焊接于一起，而后通过机械方式对其端面进行二次揉平，使其端面铝箔更紧密，便于焊接；超短极耳设计可以有效缩短极耳长度、降低材料成本、减轻电池重量，更重要的是，可以降低电芯200的阻值，并降低折极耳短路报废的概率。

在一实施例中，参考图1和图7，所述电池组件还包括注液孔500，所述注液孔500设于所述底板120上或者所述盖板110上，并与所述壳体100的内部相连通。

对于圆柱形电池组件而言，由于负极盖板110需要做绝缘等设计，空间有限，因此，可将注液孔500设计于正极底板120处，为进一步提高注液速度，可以将注液孔500设计于底板120中部，具体可参考图7。

在一实施例中，所述电池组件还包括止动块600，可参考图1，所述盖板110朝向所述壳体100内部的一侧设置有所述止动块600，所述止动块600的长度大于所述负极极耳220的长度；和/或，所述底板120朝向所述壳体100内部的一侧设置有所述止动块600，所述止动块600的长度大于所述正极极耳210的长度。

在本实施例中，采用止动块600对卷芯进行止动，止动块600的厚度大于极耳的总厚度，使底板120后盖板110盖合于壳体100后极耳不会与电芯200接触，避免压迫电芯200造成短路。止动块600的结构不限，可以呈简单的正方体、长方体状，也可以呈别的多变体状，只要其厚度能够达到要求即可。

在本实施例中，无需设置结构复杂的止动架，以止动块600替代止动架，有效提高了壳体100内部的空间利用率。

以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种电池组件，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体包括本体，以及盖接于所述本体相对两侧的盖板和底板；

电芯，所述电芯设于所述壳体内，所述电芯具有相对设置的正极极耳和负极极耳；所述盖板朝向所述壳体内部的一侧设置有第一凹槽，所述负极极耳收容于所述第一凹槽，并与所述盖板焊接连接；所述底板设置有向壳体内部凸起的第一凸设部，所述正极极耳与所述第一凸设部焊接连接，或者，所述底板朝向所述壳体内部的一侧设置有第二凹槽，所述正极极耳收容于所述第二凹槽，并与所述底板焊接连接。

2.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述底板与所述本体电连接设置，所述盖板与所述本体连接且绝缘设置。

3.如权利要求2所述的电池组件，其特征在于，所述盖板包括基板、连接件和绝缘件，所述连接件穿设并固定于所述基板，所述第一凹槽设于所述连接件朝向所述壳体内部的一侧，所述绝缘件夹设于所述基板与连接件之间。

4.如权利要求3所述的电池组件，其特征在于，所述基板背离所述壳体内部的一侧沿所述连接件的周侧开设有环形凹槽，所述环形凹槽内设置有注塑件。

5.如权利要求3所述的电池组件，其特征在于，所述基板上设置有安装孔，所述连接件包括穿设所述安装孔设置的环形壁、设置于所述环形壁远离所述壳体内部一端的底壁以及设置于所述环形壁靠近所述壳体内部一端的限位部，所述限位部限位于所述基板朝向所述壳体内的一侧。

6.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述正极极耳位于所述电芯对应所述第一凸设部位置或者第二凹槽位置的区域内，所述负极极耳位于所述电芯对应所述第一凹槽位置的区域内。

7.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述壳体上设置有防爆阀，所述防爆阀为设置于所述壳体上的刻痕，所述刻痕呈环形设置。

8.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述电芯为卷芯，所述卷芯具有相对的第一端和第二端，所述正极极耳与负极极耳分别于所述第一端和第二端伸出，且呈螺旋状设置。

9.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述电芯包括多个层叠设置的电极组，每一所述电极组包括依次叠设的负极片、第一隔膜、正极片和第二隔膜，每一所述正极片具有所述正极极耳，每一所述负极片具有所述负极极耳。

10.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述正极极耳的长度为2～5mm，和/或，所述负极极耳的长度为2～5mm。

11.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述电池组件还包括注液孔，所述注液孔设于所述底板上或者所述盖板上，并与所述壳体的内部相连通。

12.如权利要求1中所述的电池组件，其特征在于，所述电池组件还包括止动块，所述盖板朝向所述壳体内部的一侧设置有所述止动块，所述止动块的长度大于所述负极极耳的长度；和/或，所述底板朝向所述壳体内部的一侧设置有所述止动块，所述止动块的长度大于所述正极极耳的长度。

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