CN219180724U - 一种电池、电池包及用电设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种电池，包括：壳体，设有容纳腔和连通容纳腔的开口；电芯，电芯设置多个，多个电芯设于容纳腔；端盖组件，包括端盖本体、极柱和转接件，端盖本体封盖开口，极柱和转接件相互连接，且均设于端盖本体；转接件包括引脚，引脚设有缝隙，缝隙将引脚划分为多个子引脚，缝隙和子引脚交替设置，子引脚连接所对应的电芯，综上，本申请在实现电池大容量的同时，通过多电芯，多子引脚的设置，能够控制电芯的厚度，以及控制极耳留白的长度。本申请还公开一种电池包及用电设备。

Description

一种电池、电池包及用电设备
技术领域
本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池、电池包及用电设备。
背景技术
电芯作为电池的储能核心部件，为提高电池的电容量，相关技术中可以将电芯的体积做大，以增大其电容量，但是电芯的体积做大通常会增加电芯的厚度，这样会导致极耳留白(即极耳的设置区域)过长，或者影响极耳与芯体之间的焊接稳定性。
可以看出，受电芯厚度等限制，相关技术中的电池的电容量无法进一步提高。
实用新型内容
本申请实施例公开了一种电池、电池包及用电设备，能够解决相关技术中电池的电容量无法进一步提高的问题。
为了实现上述目的，第一方面，本申请公开一种电池，包括：壳体，设有容纳腔和连通容纳腔的开口；电芯，电芯设置多个，多个电芯设于容纳腔；端盖组件，包括端盖本体、极柱和转接件，端盖本体封盖开口，极柱和转接件相互连接，且均设于端盖本体；转接件包括引脚，引脚设有缝隙，缝隙将引脚划分为多个子引脚，缝隙和子引脚交替设置，子引脚连接所对应的电芯。
可选地，每个子引脚对应最多两个电芯。
可选地，多个子引脚沿第一方向依次设置，多个电芯沿第一方向依次设置；第一方向为壳体的厚度方向。
可选地，电芯为偶数个，多个电芯两两成组设置多组，各子引脚与各组电芯一一对应连接。
可选地，电芯包括芯体和极耳，极耳设于芯体朝向子引脚的一侧，子引脚具有相背设置的第一侧部和第二侧部，第二侧部与缝隙相邻；各组电芯中，其中一个芯体与子引脚的第一侧部相对设置，且其上设置的极耳连接第一侧部，另一个芯体与子引脚的第二侧部相对设置，且其上设置的极耳连接第二侧部。
可选地，芯体与子引脚朝第二方向相对设置，第二方向为壳体的长度方向，极耳包括互相连接的第一折弯部和中间连接部，中间连接部连接芯体，第一折弯部连接子引脚背离芯体的一侧；第一折弯部朝第二方向的横截面面积，大于中间连接部朝第二方向的横截面面积。
可选地，转接件还包括自引脚一端弯折连接的基片，基片和引脚分别与电芯相邻的两个侧面相对设置，基片连接极柱；缝隙在自引脚远离基片的端部至与引脚邻接的端部的方向上贯穿引脚；或，缝隙自引脚远离基片的端部开始向靠近基片的方向延伸，延伸长度满足：H1-H1′≤20mm；其中，H1为引脚的长度，H1′为缝隙的长度，引脚的长度方向、缝隙的长度方向均朝向壳体的高度方向。
可选地，用于连接电芯的正极的引脚满足：T1≥2.5mm；用于连接电芯的负极的引脚满足：T1≥1.5mm；其中，T1为引脚的厚度；引脚的厚度方向朝第二方向；第二方向为壳体的长度方向。
可选地，引脚满足：0.82≤W1/W2≤0.92；或者10mm≤W2-W1≤20mm；其中，W1为引脚的宽度；W2为壳体的厚度；引脚的宽度方向、壳体的厚度方向均朝第一方向。
可选地，引脚满足：N×C1≤W1*T1*A1；其中，N为电芯的数量；C1为电芯的单位容量，单位为AH；W1为引脚的宽度，单位为mm；T1为引脚的厚度，单位为mm；A1为引脚的过流系数；用于连接电芯的正极的引脚的过流系数满足：5≤A1≤7.5；用于连接电芯的负极的引脚的过流系数满足：8≤A1≤11.5。
可选地，引脚满足：4≤W1/W1′≤12；其中，W1为引脚的宽度；W1′为缝隙的宽度；引脚的宽度方向、缝隙的宽度方向均朝第一方向。
可选地，引脚满足：0.40≤H1/H2≤0.80；其中，H1为引脚的长度，H2为壳体的高度，引脚的长度方向与壳体的高度方向一致。
第二方面，本申请公开一种电池包，包括电池。
第三方面，本申请公开一种用电设备，包括电池包。
与现有技术相比，本申请的有益效果是：
本申请对电池进行优化设计，具体为设置电池包括：壳体，设有容纳腔和连通容纳腔的开口；电芯，电芯设置多个，多个电芯设于容纳腔；端盖组件，包括端盖本体、极柱和转接件，端盖本体封盖开口，极柱和转接件相互连接，且均设于端盖本体；转接件包括引脚，引脚设有缝隙，缝隙将引脚划分为多个子引脚，缝隙和子引脚交替设置，子引脚连接所对应的电芯。
这样在第一方面，通过多个电芯的设置，使电池在增加电容量的同时，单个电芯的体积不至于太大，这样可以控制电芯的厚度，从而降低极耳在电芯上所需的设置区域，进而控制极耳留白的长度。
在第二方面，通过多个子引脚的设置，使得多个电芯无需连接同一引脚，进而无需将电芯上的极耳留长绕远，以利于降低极耳留白的长度。
综上，本申请在实现电池大容量的同时，通过多电芯，多子引脚的设置，能够控制电芯的厚度，以及控制极耳留白的长度。
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获得其他的附图。
图1为本申请公开的一种电池的整体结构图；
图2为本申请公开的一种电池的主视图；
图3为本申请公开的一种图2的I处放大图；
图4为本申请公开的一种电池的左视图；
图5为本申请公开的一种A-A向剖视图；
图6为本申请公开的另一种引脚结构示意图。
附图标记说明：
X-第一方向、Y-第二方向、Z-高度方向、
100-壳体、
200-电芯、
210-芯体、
220-极耳、
221-第一折弯部、222-中间连接部、
300-端盖组件、
310-端盖本体、
320-极柱、
330-转接件、
331-基片、335-第一端面、
332-引脚、
334-子引脚、334a-第一侧部、334b-第二侧部、
333-缝隙、336-第二端面。
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，本领域普通技术人员在没有做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。
在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
相关技术中，为提高电池的电容量，可以采取的方式是增大电芯的体积，但是体积做大会增加电芯的厚度，这样会导致极耳留白(即极耳在电芯上的设置区域)过长，或者影响极耳与芯体之间的焊接稳定性。为解决上述技术问题，遂产生本申请技术方案，下面结合图1～图6进行阐述。
本申请公开一种电池，电池可以包括壳体100、电芯200和端盖组件300。其中壳体100为本申请的安装基础，壳体100可以设有容纳腔和连通容纳腔的开口。
电芯200为电池的储能部件，电芯200可以设置多个，并且多个电芯200设于容纳腔。端盖组件300实现对壳体100的密封，端盖组件300可以包括端盖本体310、极柱320和转接件330，端盖本体310封盖开口，极柱320和转接件330相互连接，且均设于端盖本体310。这里电芯200、转接件330和极柱320依次连接形成导电回路，从而使电池实现电能传输。
如此，通过多个电芯200的设置，使电池在增加电容量的同时，单个电芯200的体积不至于太大，这样可以控制电芯200的厚度，从而降低极耳在电芯200上所需的设置区域，进而控制极耳留白的长度。
同时，电芯200的极耳通常需要连接在转接件330的一侧，那么多个电芯200的设置，其中的个别电芯200就需要增加其上极耳220的长度，以集中连接在转接件330上的特定位置。为了解决这个问题，本申请中转接件330可以设置包括引脚332，引脚332设有缝隙333，缝隙333将引脚332划分为多个子引脚334，缝隙333和子引脚334交替设置，子引脚334连接所对应的电芯200。如此，通过多个子引脚334的设置，使得多个电芯200无需连接同一引脚，进而无需将电芯200上的极耳留长绕远，以利于降低极耳留白的长度。
可以看出，本申请在实现电池大容量的同时，通过多电芯200，多子引脚334的设置，能够控制电芯200的厚度，以及控制极耳留白的长度。
可选地，每个子引脚334也可以对应连接三个以上的电芯200，但是这样，其中至少一个电芯200需要增加一定的极耳长度以连接子引脚334，为此，本申请中每个子引脚334对应最多两个电芯200，比如子引脚334仅连接一个电芯200，或者子引脚334的两侧分别连接一个电芯200，这样电芯200无需加长极耳，能够进一步减少极耳留白长度。
可选地，多个子引脚334可以沿第一方向X依次设置，多个电芯200可以沿第一方向X依次设置；第一方向X为壳体100的厚度方向。如此，通过多个电芯200沿壳体100的厚度方向排布，更利于对电芯200进行布局，尤其适用于方形叠片式电池的布局。
可选地，电芯200可以为奇数个，而本申请将电芯200设置为偶数个，多个电芯200两两成组设置多组，各子引脚334与各组电芯200一一对应连接，偶数个的电芯200设置，更容易保证电能传输的稳定性。
可选地，电芯200可以包括芯体210和极耳220，极耳220设于芯体210朝向子引脚334的一侧。子引脚334具有相背设置的第一侧部334a和第二侧部334b，第二侧部334b与缝隙333相邻。
各组电芯200中，其中一个芯体210与子引脚334的第一侧部334a相对设置，且其上设置的极耳220连接第一侧部334a；另一个芯体210与子引脚334的第二侧部334b相对设置，且其上设置的极耳220连接子引脚334的第二侧部334b。我们知道，两点之间直线最短，故采用上述设置方式，可以最大限度较少各电芯200上的极耳留白的长度。
可选地，芯体210与子引脚334朝第二方向Y相对设置，第二方向Y为壳体100的长度方向。极耳220可以包括互相连接的第一折弯部221和中间连接部222，中间连接部222连接芯体210，第一折弯部221连接子引脚334背离芯体210的一侧。第一折弯部221朝第二方向Y的横截面面积，大于中间连接部222朝第二方向Y的横截面面积，第二方向Y为壳体100的长度方向。
此种对极耳220进行折弯的设计方式，可以提高极耳220与子引脚334、芯体210之间的接触面积，进而提高彼此之间的连接稳定性，同时较大的接触面积也能够保证极耳220与子引脚334、芯体210之间的充分过流，进而保证电池的电能传输稳定性。
可选地，转接件330还可以包括自引脚332一端弯折连接的基片331，基片331和引脚332分别与电芯200相邻的两个侧面相对设置，基片331连接极柱320。
基片331朝向电芯200的一面为第一端面335，引脚332设于第一端面335，引脚332远离基片331的端面为第二端面336。
缝隙333在自引脚332远离基片331的端部至与引脚332邻接的端部的方向上贯穿所述引脚332，具体来说，缝隙333可以自第二端面336贯通至第一端面335，且缝隙333满足：H1＝H1′，其中，H1为引脚332的长度，H1′为缝隙333的长度，引脚332的长度方向、缝隙333的长度方向均朝向壳体100的高度方向Z，具体如图4所示。此种设置下，极耳220无需裁切即可连接子引脚334，从而降低电池的组装难度。
或者，缝隙333自引脚332远离基片331的端部开始向靠近基片331的方向延伸，延伸长度满足H1-H1′≤20mm，具体如图6所示，即缝隙333可以自第二端面336向第一端面335延伸。此种缝隙333非贯通的设置下，各子引脚334之间形成类似加强筋的结构，能够提高引脚332的整体结构稳定性，然后将极耳220裁切至与子引脚334长度适配再进行连接。上述两种结构设置，可以根据实际需要进行选择，此处不再详述。
可选地，用于连接电芯200的正极的引脚332满足：T1≥2.5mm；用于连接电芯200的负极的引脚332满足：T1≥1.5mm。其中，T1为引脚332的厚度；引脚332的厚度方向朝第二方向Y；第二方向Y为壳体100的长度方向。通常来说，用于连接电芯200的正极的引脚332采用铝制作，而用于连接电芯200的负极的引脚332采用铜制作，而铜和铝的过流能力不一样，故两者的厚度控制范围不同。可以看出，采用上述方式控制引脚332的厚度，可以充分满足电芯200的过流需要，进而保证电池的电传导稳定性。
可选地，引脚332太窄则过流能力不够；引脚332太宽则电芯200无法装入壳体100，故可以设置引脚332满足：0.82≤W1/W2≤0.92；或者10mm≤W2-W1≤20mm。其中，W1为引脚332的宽度；W2为壳体100的厚度；引脚332的宽度方向、壳体100的厚度方向均朝第一方向X。如此，可以兼顾引脚332的过流性能和便于入壳。
可选地，引脚332满足：N×C1≤W1*T1*A1；其中，N为电芯200的数量；C1为电芯200的单位容量，单位为AH；W1为引脚332的宽度，单位为mm；T1为引脚332的厚度，单位为mm。
A1为引脚332的过流系数；用于连接电芯200的正极的引脚332的过流系数满足：5≤A1≤7.5；用于连接电芯200的负极的引脚332的过流系数满足：8≤A1≤11.5。如此设计，可以保证引脚332的过流能力满足电池的总电容量的需求，进而保证电池电传导的稳定性。
可选地，在引脚332宽度恒定的情况下，如果缝隙333太大，则会导致实际子引脚334的宽度太窄，影响子引脚334的过流能力；而缝隙333太小，则会导致缝隙333位置所连接的极耳220之间距离太近，甚至彼此干涉导致无法连接。故可以设置引脚332满足：4≤W1/W1′≤12；其中，W1为引脚332的宽度；W1′为缝隙333的宽度；引脚332的宽度方向、缝隙333的宽度方向均朝第一方向X。如此，可以兼顾子引脚334的过流能力，以及便于连接极耳220。
可选地，引脚332长度太长则成本过高，引脚332长度太短则不能满足过流需求，故可以设置引脚332满足：0.40≤H1/H2≤0.80；其中，H1为引脚332的长度，H2为壳体100的高度，引脚332的长度方向与壳体100的高度方向Z一致。如此，可以使引脚332兼顾成本控制和过流性能。
本申请还公开一种电池包，可以包括上述的电池。
本申请还公开一种用电设备，可以包括电池包。电池包用于为用电设备供电，用电设备可以是电动汽车、船舶、航天器、电子计算器等，此处不再详述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种电池，其特征在于，包括：
壳体(100)，设有容纳腔和连通所述容纳腔的开口；
电芯(200)，所述电芯(200)设置多个，多个所述电芯(200)设于所述容纳腔；
端盖组件(300)，包括端盖本体(310)、极柱(320)和转接件(330)，所述端盖本体(310)封盖所述开口，所述极柱(320)和所述转接件(330)相互连接，且均设于所述端盖本体(310)；
所述转接件(330)包括引脚(332)，所述引脚(332)设有缝隙(333)，所述缝隙(333)将所述引脚(332)划分为多个子引脚(334)，所述缝隙(333)和所述子引脚(334)交替设置，所述子引脚(334)连接所对应的所述电芯(200)。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，每个所述子引脚(334)对应最多两个所述电芯(200)。
3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，多个所述子引脚(334)沿第一方向(X)依次设置，多个所述电芯(200)沿所述第一方向(X)依次设置；所述第一方向(X)为所述壳体(100)的厚度方向。
4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述电芯(200)为偶数个，多个所述电芯(200)两两成组设置多组，
各所述子引脚(334)与各组所述电芯(200)一一对应连接。
5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，
所述电芯(200)包括芯体(210)和极耳(220)，所述极耳(220)设于所述芯体(210)朝向所述子引脚(334)的一侧，
所述子引脚(334)具有相背设置的第一侧部(334a)和第二侧部(334b)，所述第二侧部(334b)与所述缝隙(333)相邻；
各组所述电芯(200)中，其中一个所述芯体(210)与所述子引脚(334)的第一侧部(334a)相对设置，且其上设置的所述极耳(220)连接所述第一侧部(334a)，另一个所述芯体(210)与所述子引脚(334)的第二侧部(334b)相对设置，且其上设置的所述极耳(220)连接所述第二侧部(334b)。
6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述芯体(210)与所述子引脚(334)朝第二方向(Y)相对设置，所述第二方向(Y)为所述壳体(100)的长度方向，
所述极耳(220)包括互相连接的第一折弯部(221)和中间连接部(222)，所述中间连接部(222)连接所述芯体(210)，所述第一折弯部(221)连接所述子引脚(334)背离所述芯体(210)的一侧；
所述第一折弯部(221)朝所述第二方向(Y)的横截面面积，大于所述中间连接部(222)朝所述第二方向(Y)的横截面面积。
7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述转接件(330)还包括自所述引脚(332)一端弯折连接的基片(331)，所述基片(331)和所述引脚(332)分别与所述电芯(200)相邻的两个侧面相对设置，所述基片(331)连接所述极柱(320)；
所述缝隙(333)在自所述引脚(332)远离所述基片(331)的端部至与所述引脚(332)邻接的端部的方向上贯穿所述引脚(332)；或，所述缝隙(333)自所述引脚(332)远离所述基片(331)的端部开始向靠近所述基片(331)的方向延伸，延伸长度满足：
H1-H1′≤20mm；
其中，H1为所述引脚(332)的长度，H1′为所述缝隙(333)的长度，
所述引脚(332)的长度方向、所述缝隙(333)的长度方向均朝向所述壳体(100)的高度方向(Z)。
8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，
用于连接所述电芯(200)的正极的所述引脚(332)满足：T1≥2.5mm；
用于连接所述电芯(200)的负极的所述引脚(332)满足：T1≥1.5mm；
其中，T1为所述引脚(332)的厚度；所述引脚(332)的厚度方向朝第二方向(Y)；所述第二方向(Y)为所述壳体(100)的长度方向。
9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述引脚(332)满足：
0.82≤W1/W2≤0.92；或者10mm≤W2-W1≤20mm；
其中，W1为所述引脚(332)的宽度；W2为所述壳体(100)的厚度；所述引脚(332)的宽度方向、所述壳体(100)的厚度方向均朝第一方向(X)。
10.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述引脚(332)满足：
N×C1≤W1*T1*A1；
其中，N为所述电芯(200)的数量；
C1为所述电芯(200)的单位容量，单位为AH；
W1为所述引脚(332)的宽度，单位为mm；
T1为所述引脚(332)的厚度，单位为mm；
A1为所述引脚(332)的过流系数；用于连接所述电芯(200)的正极的所述引脚(332)的过流系数满足：5≤A1≤7.5；用于连接所述电芯(200)的负极的所述引脚(332)的过流系数满足：8≤A1≤11.5。
11.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述引脚(332)满足：
4≤W1/W1′≤12；
其中，W1为所述引脚(332)的宽度；
W1′为所述缝隙(333)的宽度；
所述引脚(332)的宽度方向、所述缝隙(333)的宽度方向均朝第一方向(X)。
12.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述引脚(332)满足：
0.40≤H1/H2≤0.80；
其中，H1为所述引脚(332)的长度，H2为所述壳体(100)的高度，
所述引脚(332)的长度方向与所述壳体(100)的高度方向(Z)一致。
13.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1～12中任一项所述的电池。
14.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求13所述的电池包。
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