CN219303811U - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电池单体、电池及用电装置。电池单体(200)包括:电极组件(30),包括主体部(31)和极耳(32),主体部(31)具有主体端面(311),主体端面(311)上引出极耳(32);以及,外壳(40),具有第一壁(401),第一壁(401)设有注液孔(402)和电极端子(43),极耳(32)与电极端子(43)电连接;极耳(32)的至少一面设有保护片(33),保护片(33)遮挡至少部分主体部(31)上对应于注液孔(402)的区域。
Description
技术领域
本申请属于电池技术领域,更具体地说,是涉及一种电池单体、电池及用电装置。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
电池单体在制作时,将电极组件安装在壳体中后,需要从端盖的注液孔注入电解液,而电解液在注入时,会冲击电极组件,导致极片或隔膜破损,而造成电芯损坏或短路。
实用新型内容
本申请实施例的目的在于提供一种电池单体、电池及用电装置,以解决相关技术中注入电解液时,会冲击电极组件导致极片或隔膜破损的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种电池单体,包括:电极组件,包括主体部和极耳,主体部具有主体端面,主体端面上引出极耳;以及,外壳,具有第一壁,第一壁设有注液孔和电极端子,极耳与电极端子电连接;主体部上具有对应注液孔的第一区域,极耳的至少一面设有保护片,保护片遮挡至少部分第一区域。
本申请实施例的技术方案中,通过在极耳上设置保护片,以保护极耳;使保护片遮挡至少部分电极组件的主体部上对应于注液孔对应的区域,在加注电解液时,可以减缓电解液对主体部的冲击,以良好保护电极组件,降低或防止电极组件的极片或隔膜在注液时被冲破的风险。
在一些实施例中,保护片遮挡全部第一区域。
主体部的第一区域均被保护片遮挡,这样在加注电解液时,电解液仅会冲击到保护片上,而不会直接冲刷电极组件的主体部,以良好保护主体部,进一步降低或防止电极组件的极片或隔膜在注液时被冲破的风险。
在一些实施例中,极耳包括与主体部相连的极耳根部和由极耳根部引出的极耳主体,极耳根部的宽度大于极耳主体的宽度,保护片贴于极耳根部上。
通过设置极耳根部,以与主体部连接,并将极耳根部的宽度设置大于极耳主体的宽度,可以提升极耳的传导电流的能力;而设置极耳主体,以便与第一壁上的电极端子相连,便于组装连接;将保护片贴于极耳根部上,以通过极耳根部来支撑住保护片,可以提升保护片的支撑强度,以提升抗电解液冲刷的能力。
在一些实施例中,主体部的隔膜沿极耳引出的方向凸出极耳根部。
使主体部的隔膜凸出极耳根部,以使极耳根部埋于隔膜内部,以提升绝缘隔离作用,以降低或防止主体部发生短路的风险。
在一些实施例中,极耳根部的宽度大于保护片的宽度。
将保护片的宽度设置小于极耳根部的宽度,一方面可以节省材料,降低成本;另一方面,使用宽度更小的保护片,也便于组装,提升装配效率。
在一些实施例中,电极组件包括极性相反的第一极耳和第二极耳,第一极耳采用第一导电材料制作,第二极耳采用第二导电材料制作,第一导电材料的导电率小于第二导电材料的导电率,第一极耳具有极耳根部。
制作第一极耳的第一导电材料的导电率较小,并在第一极耳上设置极耳根部,可以提升第一极耳的电流通过能力,并且可以将第一极耳设置较薄,以减小占用空间,进而提升电池单体的容量密度。
在一些实施例中,电极组件包括极性相反的两个极耳,注液孔位于两个极耳之间,至少一个极耳上设有保护片,至少一个保护片遮挡至少部分第一区域。
将注液孔设于两个极耳之间,可以方便在其中任意极耳上设置保护片,并延伸至注液孔对应的区域,以在加注电解液时,减缓电解液对电极组件的主体部的冲刷,便于组装。
在一些实施例中,极耳具有第一面,第一面为极耳上背离第一壁的一面,保护片包括贴合于第一面上的第一保护片,第一保护片遮挡第一区域,主体部具有与主体端面相邻的第一侧面;第一保护片经主体部的主体端面延伸至第一侧面上。
将第一保护片经主体部的主体端面延伸至第一侧面,不仅可以提升第一保护片与主体部的连接的结构强度,而且可以更好的保护主体部的主体端面,以避免或减缓电解液对主体部的主体端面的冲刷,特别是可以减缓电解液对主体端面靠近第一侧面的边缘的冲刷,以更好地保护主体部。
在一些实施例中,第一保护片覆盖极耳的第一面。
使第一保护片覆盖极耳的第一面,可以更好地保护极耳,并且可以提升第一保护片与极耳的连接结构强度。
在一些实施例中,极耳具有第二面,第二面为极耳上靠近第一壁的一面,电池单体还包括连接第二面与电极端子的集流构件。
设置集流构件,以连接极耳的第二面与电极端子,便于将极耳与电极端子电连接。
在一些实施例中,保护片包括设于第二面上的第二保护片,第二面具有与集流构件相连的连接区域,第二保护片与连接区域错开设置。
在极耳的第二面设置第二保护片,以对极耳进行保护,而使第二保护片与连接区域错开,以便极耳与集流构件相连,便于组装。
在一些实施例中,第二保护片具有延伸部,延伸部延伸至集流构件背离极耳的一面上对应于连接区域的位置。
通过在第二保护片上设置延伸部,以延伸到集流构件对应于连接区域的位置,可以对集流构件进行保护,并且可以提升第二保护片的连接结构强度。
在一些实施例中,第二保护片遮挡第一区域。
通过上述结构设计,在加注电解液时,可以使第二保护片对加注的电解液进行缓冲,以减缓对主体部的冲刷,起到良好地保护主体部的作用。
在一些实施例中,主体部具有与主体端面相邻的第二侧面;第二保护片延伸至第二侧面上。
将第二保护片延伸到第二侧面上,可以提升第二保护片与主体部的连接的结构强度,而且可以保护极耳与主体部的连接处,特别是将极耳在主体端面上与第二侧面间隔设置时,还可以对主体端面上于极耳与第二侧面之间的区域进行保护,以避免或减缓电解液对该区域的冲刷,以更好地保护主体部。
在一些实施例中,电池单体包括多个电极组件,多个电极组件分成两组,邻近注液孔的两个电极组件的极耳上设有保护片。
使用多个电极组件,可以增加电池单体的容量密度,并且也便于电极组件的加工制作;而在邻近注液孔的两个电极组件的极耳上设置保护片,可以节省材料,降低成本,并且由于在加注电解液时,邻近注液孔的两个电极组件更易受到电解液的冲击,在这两个电极组件的极耳上设置保护片,可以更好地使保护片遮挡注液孔对应的区域,以保护电极组件的主体部。
在一些实施例中,邻近注液孔的两个极耳背离第一壁的一面贴合有保护片,保护片遮挡所在的电极组件的的第一区域。
在邻近注液孔的两个极耳背离第一壁的一面设置保护片,可以保护极耳,并且在使保护片遮挡注液孔对应区域时,可以使用更小面积的保护片,以节省保护片的材料,降低成本,而且由于保护片使用的面积减小,也方便保护片的安装。
在一些实施例中,第一壁上设有遮挡注液孔的挡板,邻近注液孔的保护片远离主体部的一端位于挡板的侧边。
在第一壁上设置挡板,以遮挡注液孔,可以对注液孔加注的电解液起到缓冲作用;而与注液孔邻近的保护片远离主体部的一端设于挡板的一侧,则可以将挡板伸入到邻近的两个保护片远离主体部的一端之间,这样既可以通过保护片来对加注的电解液进行缓冲,又可以提升外壳中空间利用率,提升电池单体的容量密度,而且可以避免挡板顶破保护片。
在一些实施例中,邻近注液孔的两个电极组件的极耳靠近第一壁的一面设有保护片。
在电极组件设置为多个时,加注电解液时,电解液更易冲刷邻近注液孔的两个电极组件及极耳,在邻近注液孔的两个极耳靠近第一壁的一面设置保护片,可以邻近注液孔的两个极耳起到良好的保护作用,减缓电解液对极耳的冲刷,而且由于保护片对电解液的缓冲作用,也可以减缓电解液对主体部的冲刷。
在一些实施例中,邻近注液孔的两个极耳靠近第一壁的一面对应的保护片是一体结构。
将邻近注液孔的两个极耳靠近第一壁的一面上对应的保护片设置呈一体结构,可以使该保护片遮挡住注液孔对应的区域,以减缓电解液的冲击,从而对电极组件的主体部进行保护。
在一些实施例中,极耳靠近第一壁的一面对应的保护片连接各电极组件的对应极耳。
使保护片连接各电极组件对应的极耳,方便保护片的安装固定,提升组装效率。
在一些实施例中,主体部具有与主体端面相邻的主体侧面,沿主体部的厚度方向:极耳靠近第一壁的一面的保护片的端部延伸至该端部邻近的主体部的主体侧面上。
将极耳靠近第一壁一面的保护片的端部延伸到邻近的的主体部的主体侧面上,可以提升保护片与对应主体部的连接强度,而且可以良好保护极耳靠近第一壁的一面。
在一些实施例中,保护片与极耳粘贴相连,或者,保护片与极耳超声焊接相连。
将保护片与极耳粘贴相连,连接方便,便于组装。将保护片与极耳超声焊接相连,可以提升保护片与极耳的连接强度。
第二方面,本申请实施例提供了一种电池,包括如上述实施例所述的电池单体。
第三方面,本申请实施例提供了一种用电装置,包括如上述实施例所述的电池。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或示范性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申请的一些实施例,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为本申请一些实施例的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图;
图4为图3中电池单体中端盖与电极组件的结构示意图;
图5为图3中电池单体中电极组件展开时的结构示意图;
图6为图5中电极组件的立体结构示意图;
图7为图6中电极组件的极耳与集流构件连接的结构示意图;
图8为本申请一些实施例的电池单体的剖视结构示意图;
图9为图8中电极组件部分的结构示意图;
图10为本申请一些实施例的电池单体的剖视结构示意图;
图11为图10中电极组件部分的结构示意图;
图12为本申请一些实施例的电池单体的剖视结构示意图;
图13为本申请一些实施例的电池单体的剖视结构示意图;
图14为本申请另一些实施例的电池单体的剖视结构示意图;
图15为本申请又一些实施例的电池单体的剖视结构示意图;
图16为本申请一些实施例的电池单体的剖视结构示意图;
图17为本申请另一些实施例的电池单体的剖视结构示意图;
图18为本申请一些实施例的电池单体的剖视结构示意图;
图19为本申请另一些实施例的电池单体的剖视结构示意图;
图20为本申请又一些实施例的电池单体的剖视结构示意图。
其中,图中各附图主要标记:
1000-车辆;1001-电池;1002-控制器;1003-马达;
100-箱体;101-第一部分;102-第二部分;
200-电池单体;
30-电极组件;31-主体部;311-主体端面;312-主体侧面;3121-第一侧面;3122-第二侧面;32-极耳;3201-第一面;3202-第二面;3203-连接区域;321-第一极耳;322-第二极耳;3231-极耳主体;3232-极耳根部;
33-保护片;330-远端;331-第一保护片;332-第二保护片;3321-延伸部;
34-绝缘片;
40-外壳;
401-第一壁;402-注液孔;403-挡板;
41-端盖;42-壳体;43-电极端子;431-第一端子;432-第二端子;
51-集流构件;511-第一集流构件;512-第二集流构件;
52-托板;
X-宽度方向;Y-厚度方向;Z-高度方向。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以以任何合适的方式与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“邻近”是指位置上接近。例如A1、A2和B三部件,A1与B之间的距离大于A2与B之间的距离,那么A2相比A1来说,A2更接近于B,即A2邻近B,也可以说B邻近A2。再如,当有多个C部件,多个C部件分别为C1、C2……CN,当其中一个C部件,如C2相比其他C部件更靠近B部件,那么B邻近C2,也可以说C2邻近B。
本申请中电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。在一些情况下,也可以直接使用电池单体,即电池也可以不包括箱体,在此不作限定。
在电池中,电池单体为多个时,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。
本申请实施例中的电池单体包括电极组件和外壳。电极组件也称为裸电芯,电极组件由正极片、负极片和隔膜组成。电极组件主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,正极集流体上未涂覆正极活性物质层的部分凸出于已涂覆正极活性物质层的部分,未涂覆正极活性物质层的部分作为正极极耳,或者在正极集流体上焊接并引出金属导电体,以作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,负极集流体上未涂覆负极活性物质层的部分凸出于己涂覆负极活性物质层的部分,未涂覆负极活性物质层的部分作为负极极耳,或者在负极集流体上焊接并引出金属导电体,以作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极片可以引出多个正极极耳并层叠形成一整个正极极耳;同理,负极片可以引出多个负极极耳并层叠形成一整个负极极耳。可以理解地,电极组件中,正极片可以引出一个正极极耳,负极片可以引出一个负极极耳。正极极耳和负极极耳均称为极耳,也就是说,电极组件上设有两个极性相反的极耳,一个极耳为正极极耳,另一个极耳为负极极耳。相应地,电极组件包括主体部和极耳,正极片、负极片和隔膜层叠卷绕形成电极组件的主体部,而极耳则从主体部上引出。
电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构。本申请实施例并不限于此。卷绕式结构多是将极耳焊接到集流体上,再按正极片——隔膜——负极片——隔膜的顺序排列;再通过卷绕组成圆柱形或方形电芯。叠片式结构多是在集流体上引出极耳,将正极片、负极片和隔膜按照正极片——隔膜——负极片——隔膜顺序排列,逐层叠合在一起形成叠片电芯;其中,可将隔膜切断,并以隔膜片直接叠片,或不将隔膜切断,而是以Z型折叠叠片。隔膜的材质可以为PP(Polypropylene,聚丙烯)或PE(Polyethylene,聚乙烯)等。隔膜是设置在正极片和负极片之间的绝缘膜,其主要作用是:隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过,防止短路,而能够让电解液中的离子在正负极之间自由通过,以在正负极间形成回路。正极片和负极片统称为极片。正极极耳和负极极耳统称为极耳。
外壳是内部具有容纳空间的壳体结构,电极组件置于外壳的容纳空间中,以通过外壳来容置与保护电极组件。
在电极组件制成后,需要将电极组件装于外壳中,并注入电解液,以使电极组件浸入电解液中,使电极组件可以充分吸收电解液。然而,在电解液注入时,会存在一定的冲击力,这样当电解液冲击到电极组件的主体部时,会冲击到主体部的隔膜与极片,这可能会导致隔膜翻折,而露出极片,使得极耳与极片主体端面搭接引起自放电。甚至会导致极片或隔膜破损,而消耗电能,甚至引发电池内短路风险,影响电池的性能和寿命。
基于上述考虑,为了解决加注电解液过程中,电解液冲刷电极组件,而导致隔膜翻折,甚至极片或隔膜破损的问题,本申请实施例提供了一种电池单体,通过将设于极耳上的保护片延伸到注液孔对应的区域,以至少部分遮挡电极组件的主体部上对应于注液孔的区域,从而在加注电解液时,保护片可以对注入电解液起到缓冲与分散的作用,以减缓电解液对主体部的冲击,以良好保护电极组件,进而可以避免因电解液冲刷导致隔膜翻折,降低或防止电极组件的极片或隔膜在注液时被冲破的风险,提升电池的性能和寿命。
本申请实施例公开的电池单体可以用于使用电池作为电源的用电装置或者使用电池作为储能元件的各种储能系统,如应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统。用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
为了方便说明,以本申请一实施例提供一种用电装置,该用电装置以车辆为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池1001,电池1001可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池1001可以用于车辆1000的供电,例如,电池1001可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器1002和马达1003,控制器1002用来控制电池1001为马达1003供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池1001不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池1001的分解结构示意图。电池1001包括箱体100和电池单体200,电池单体200容纳于箱体100内。其中,箱体100用于为电池单体200提供容纳空间,箱体100可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体100可以包括第一部分101和第二部分102,第一部分101与第二部分102相互盖合,第一部分101和第二部分102共同限定出用于容纳电池单体200的容纳空间。第二部分102可以为一端开口的空心结构,第一部分101可以为板状结构,第一部分101盖合于第二部分102的开口侧,以使第一部分101与第二部分102共同限定出容纳空间;第一部分101和第二部分102也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分101的开口侧盖合于第二部分102的开口侧。当然,第一部分101和第二部分102形成的箱体100可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。多个电池单体相互并联或串联或混联组合后,置于第一部分101和第二部分102扣合后形成的箱体100内。
请参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体200的分解结构示意图。请一并参阅图4至图7,图4为本申请一些实施例的电池单体200中端盖41与电极组件30分离时的结构示意图;图5为本申请一些实施例的电池单体200中电极组件30展开时的结构示意图;图6为本申请一些实施例的电池单体200中电极组件30的立体结构示意图。图7为本申请一些实施例的电池单体200中电极组件30的极耳32与集流构件51连接时的结构示意图。
电池单体200包括外壳40和电极组件30。电极组件30安装于外壳40中,以通过外壳40来容置与保护电极组件30。电极组件30安装在外壳40中后,还会向外壳40中加入电解液,以使电极组件30吸收电解液。
电极组件30包括主体部31和极耳32,主体部31上引出极耳32。
外壳40具有第一壁401,第一壁401为外壳40的一个侧壁。第一壁401上设有注液孔402,以便通过注液孔402向外壳40中加注电解液。第一壁401上安装有电极端子43,通过第一壁401来支撑电极端子43,电极端子43与极耳32电连接。
为了便于描述,将主体部31上对应于注液孔402的区域定义为第一区域,在加注电解液时,电解液从注液孔402进入外壳40,电解液会冲击主体部31上的第一区域。也就是说,外壳40中安装的电极组件30的主体部31上正对注液孔402的区域为第一区域;也即在加注电解液时,电解液会直接冲刷到主体部31上的区域为第一区域。
极耳32的至少一面设有保护片33,保护片33遮挡至少部分主体部31上对应于注液孔402的区域,也就是说,主体部31上对应于注液孔402的区域,至少有部分区域被保护片33所遮挡,即保护片33遮挡主体部31上的第一区域,从而通过注液孔402加注电解液时,保护片33可以对电解液起到缓冲作用,以减缓电解液对主体部31的冲击,避免因电解液冲刷导致隔膜翻折,降低或防止电极组件30的极片或隔膜在注液时被冲破的风险,提升电池的性能和寿命。本申请实施例中,通过在极耳32上设置保护片33,以保护极耳32;使保护片33遮挡至少部分电极组件30的主体部31上对应于注液孔402对应的区域,在加注电解液时,可以减缓电解液对主体部31的冲击,以良好保护电极组件30,降低或防止电极组件30的极片或隔膜在注液时被冲破的风险。
保护片33是设于极耳32上,用来保护极耳32的片状结构。在一些实施例中,保护片33可以采用绝缘胶片,以起到良好的绝缘防护作用。保护片33可以使用PP(Polypropylene,聚丙烯)、PE(Polyethylene,聚乙烯)、PET(polyethylene glycol terephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)等材料制作。
电极端子43是指设于外壳40的第一壁401上的导电件,电极端子43与电极组件30的极耳32相连,以输出电池单体200的电能,或向电池单体200充电。电池单体200的电极端子43一般为两个,两个电极端子43分别与电极组件30的正负极极耳32相连,与正极极耳32相连的电极端子43为正电极端子43,与负极极耳32相连的电极端子43为负电极端子43。电极组件30与端盖41上的电极端子43相连,以形成电池单体200,当然,电池单体200还可以包括其他功能部件。
在一些实施例中,电极组件30的两个极性相反的极耳32可以分别为第一极耳321和第二极耳322,其中第一极耳321可以为正极极耳32,第二极耳322为负极极耳32。当然,第一极耳321可以为负极极耳32,而第二极耳322为正极极耳32。相应地,电极端子43也为两个,与第一极耳321相连的电极端子43可以称为第一端子431,与第二极耳322相连的电极端子43可以称为第二端子432。
如图3所示,电极组件30具有高度方向、宽度方向与厚度方向,图中Z方向为电极组件30的高度方向,X方向为电极组件30的宽度方向,Y方向为电极组件30的厚度方向。电极组件30的高度方向也为其主体部31的高度方向,电极组件30的宽度方向也为其主体部31的宽度方向,电极组件30的厚度方向也为其主体部31的厚度方向。
电池单体200可以包括一个或多个电极组件30。当电池单体200包括多个电极组件30时,多个电极组件30分成两组,每组包括至少一个电极组件30,如当电极组件30为两个时,则该两个电极组件30分成两组。而当电极组件30的数量大于两个时,则至少一组中包括至少两个电极组件30,而另一组包括至少一个电极组件30。当电极组件30的数量为偶数个时,可以将两组中电极组件30的数量设置相同。
请参阅图3至图6,为了便于描述,定义:将电极组件30的主体部31上引出极耳32的一面定义为主体部31的主体端面311,则主体部31具有主体端面311,该主体端面311上引出极耳32,也就是说,极耳32从主体部31的主体端面311与主体部31相连。主体部31的主体端面311为主体部31高度方向(即Z方向)一端的表面。
为了便于描述,进行定义:电极组件30的主体部31具有主体侧面312,主体侧面312为主体部31上与主体端面311相邻的表面。主体部31的主体侧面312包括相对的第一侧面3121和第二侧面3122,第一侧面3121和第二侧面3122均为主体部31的高度方向(即Z方向)与宽度方向(即X方向)所限定的表面,由此可知,主体部31的第一侧面3121与第二侧面3122的法向为主体部31的厚度方向(即Y方向),也就是说,第一侧面3121与第二侧面3122之间的距离为主体部31的厚度。
为了便于描述,进行定义:极耳32的相对两面分别为第一面3201与第二面3202。在将极耳32沿主体部31的高度方向(即Z方向)展平时,主体部31的厚度方向也为极耳32的厚度方向,极耳32的第一面3201与主体部31的第一侧面3121位于极耳32厚度方向的同一侧,极耳32的第二面3202与主体部31的第二侧面3122位于极耳32厚度方向的同一侧。
由于在组装前往往会将极耳32与第一壁401上的电极端子43相连,然后将极耳32弯曲,以将电极组件30安装在外壳40中。则对应于制作的电池单体200来说,极耳32的第一面3201为极耳32上背离第一壁401的一面,极耳32的第二面3202为极耳32上靠近第一壁401的一面。
在一些实施例中,请参阅图3和图7,电池单体200还包括集流构件51,集流构件51为连接极耳32与电极端子43的导电件,集流构件51可以为导电片、导电转接片等结构。集流构件51连接极耳32与电极端子43,以方便极耳32与电极端子43的连接,连接更为稳固。可以理解地,在一些情况下,也可以将极耳32直接与电极端子43相连。
由于电极组件30一般包括极性相反的两个极耳32,且电极端子43也为两个,相应地,集流构件51一般也为两个,两个集流构件51分别与两个电极端子43对应,各集流构件51与对应电极端子43相连,并且各集流构件51与对应极耳32相连,也就是说,各极耳32通过集流构件51与对应电极端子43相连,以方便极耳32与电极端子43的连接,连接更为稳固。为了更于描述,与第一端子431相连的集流构件51称为第一集流构件511,而第一极耳321与第一集流构件511相连;与第二端子432相连的集流构件51称为第二集流构件512,而第二极耳322与第二集流构件512相连。
以下实施例的描述中,除有特别指明,使用名称“极耳”可以是指代第一极耳321,也可以是指代第二极耳322,还可以是同时指代第一极耳321与第二极耳322;使用名称“电极端子”可以是指代第一端子431,也可以是指代第二端子432,还可以是同时指代第一端子431与第二端子432;使用名称“集流构件”可以是指代第一集流构件511,也可以是指代第二集流构件512,还可以是同时指代第一集流构件511与第二集流构件512。
在一些实施例中,请参阅图3,外壳40包括壳体42和端盖41,端盖41盖于壳体42上,以形成外壳40结构。电极组件30安装在壳体42中,端盖41盖于壳体42上,以将电极组件30安装在外壳40中。
端盖41是指盖于壳体42的开口处以将电池单体200的内部环境隔绝于外部环境的部件。端盖41的形状可以与壳体42的形状相适应,以配合盖于壳体42上。可选地,端盖41可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖41在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体200能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖41的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
壳体42是用于配合端盖41以形成电池单体200的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件30、电解液以及其他部件。壳体42和端盖41可以是独立的部件,可以于壳体42上设置开口,通过在开口处使端盖41盖合开口以形成电池单体200的内部环境。壳体42可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体42的形状可以根据电池单体200的具体形状和尺寸大小来确定。壳体42的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
在一些实施例中,端盖41上还可以设置有用于在电池单体200的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。
在一些实施例中,电池单体200还包括托板52,托板52安装在壳体42中,并且托板52可以支撑住电极组件30的主体部31的底部,以增加电池单体200的结构强度。
在一些实施例中,请参阅图3至图5,端盖41上设有注液孔402和电极端子43,也就是说,端盖41为外壳40的第一壁401。这样可以方便注液孔402的加工,也便于将电极端子43安装在外壳40上。可以理解地,也可以将外壳40的其他侧壁中的一个作为第一壁401,例如可以将外壳40的壳体42的底部作为第一壁401,而将注液孔402及电极端子43安装在壳体42的底部。
由于端盖41作为外壳40的第一壁401,在制作时相对简单,也便于电极端子43的安装,以及便于将极耳32与电极端子43连接,以下实施例将会以端盖41作为外壳40的第一壁401来进行详细描述。当端盖41作为外壳40的第一壁401时,注液孔402设于端盖41上,电极端子43安装于端盖41上,极耳32背离端盖41的一面为第一面3201,极耳32靠近端盖41的一面为第二面3202。
在一些实施例中,请参阅图3至图5,保护片33遮挡主体部31上对应于注液孔402的全部区域。也就是说,主体部31的第一区域均被保护片33遮挡,这样在加注电解液时,电解液仅会冲击到保护片33上,而不会直接冲刷电极组件30的主体部31,以良好保护主体部31,进一步降低或防止电极组件30的极片或隔膜在注液时被冲破的风险。
可以理解地,保护片33也可以仅遮挡第一区域的部分位置,这样也可以对从注液孔402加注的电解液起到一定的阻挡缓冲作用,也可以降低电解液对电极组件30的主体部31的冲击,以保护主体部31。
在一些实施例中,请参阅图3至图6,极耳32包括极耳根部3232和极耳主体3231,极耳主体3231与极耳根部3232相连,极耳根部3232与主体部31相连,而极耳主体3231由极耳根部3232引出,在使用时,极耳主体3231与电极端子43电连接。极耳根部3232的宽度大于极耳主体3231的宽度,可以提升极耳32的传导电流的能力,这样可以将极耳32设置更薄,减小占用空间。另外,也可以提升极耳根部3232与主体部31连接处的结构强度,也就是说,可以提升主体部31上引出极耳32的主体端面311的结构强度。设置极耳主体3231,以便与第一壁401上的电极端子43相连,便于组装连接。
在一些实施例中,保护片33贴于极耳根部3232上,以通过极耳根部3232来支撑住保护片33,可以提升保护片33的支撑强度,以提升抗电解液冲刷的能力。
在一些实施例中,请参阅图3至图6,主体部31的隔膜沿极耳32引出的方向凸出极耳根部3232,如图中沿主体部31的高度方向,隔膜凸出极耳根部3232,可以使极耳根部3232埋于隔膜内部,以提升绝缘隔离作用,以降低或防止主体部31发生短路的风险。特别是当主体部31上引出多片极耳32,并将这些极耳32层叠形成一整个极耳32时,在将多片极耳根部3232向一侧弯曲层叠时,可以更好地降低或避免主体部31发生短路的风险,提升安全性。
在一些实施例中,请参阅图3至图6,极耳根部3232的宽度设置大于保护片33的宽度,这样不仅可以节省材料,降低成本,而且使用宽度更小的保护片33,也便于组装,提升装配效率。
在一些实施例中,请参阅图3至图6,第一极耳321采用第一导电材料制作,第二极耳322采用第二导电材料制作,第一导电材料的导电率小于第二导电材料的导电率,第一极耳321具有极耳根部3232。由于制作第一极耳321的材料的导电率相对较小,这样使第一极耳321包括极耳根部3232,可以提升第一极耳321的电流通过能力,并且可以将第一极耳321设置较薄,以减小占用空间,进而提升电池单体200的容量密度。
可以理解地,第二极耳322也可以设置极耳根部3232,以提升第二极耳322的电流通过能力,从而在将第二极耳322的过流性能(即通过电流的性能)达到设定要求时,可以将第二极耳322设置更薄,以减小占用空间,进而提升电池单体200的容量密度。
在一些实施例中,第一极耳321为正极极耳32,也就是说,正极极耳32具有极耳根部3232,以提升正极极耳32的过流性能。
在一些实施例中,可以在第一极耳321上设置保护片33,以保护第一极耳321。同样的,第二极耳322上可以设置保护片33,以保护第二极耳322。
在一些实施例中,注液孔402位于极性相反的两个极耳32之间,也就是说,注液孔402位于第一极耳321和第二极耳322之间,这样可以在第一极耳321上设置保护片33,并使该保护片33遮挡至少部分主体部31上的第一区域。另外,也可以在第二极耳322上设置保护片33,并使第二极耳322上的保护片33延伸至注液孔402对应的区域。另外,还可以在第一极耳321和第二极耳322上均设置保护片33,而且可以将其中任意保护片33延伸至注液孔402对应的区域。当然,也可以将第一极耳321和第二极耳322上的保护片33均延伸至注液孔402对应的区域,以配合缓冲从注液孔402注入的电解液。也就是说,将注液孔402设于极性相反的两个极耳32之间,可以方便在其中任意极耳32上设置保护片33,并延伸至注液孔402对应的区域,以在加注电解液时,减缓电解液对电极组件30的主体部31的冲刷,便于组装。
可以理解地,注液孔402也可以位于第一极耳321远离第二极耳322的一侧,这样可以将第一极耳321上的保护片33延伸到注液孔402对应的区域,以通过第一极耳321上的保护片33来缓冲从注液孔402注入的电解液。当然,注液孔402也可以位于第二极耳322远离第一极耳321的一侧,这样可以将第二极耳322上的保护片33延伸到注液孔402对应的区域,以通过第二极耳322上的保护片33来缓冲从注液孔402注入的电解液。
在一些实施例中,请参阅图3至图6,保护片33可以与极耳32粘贴相连。将保护片33与极耳32粘贴相连,连接方便,便于组装。可以理解地,保护片33与极耳32超声焊接相连。将保护片33与极耳32超声焊接相连,可以提升保护片33与极耳32的连接强度。
在一些实施例中,第一极耳321上的保护片33的宽度D1大于40mm,如第一极耳321上的保护片33的宽度D1可以设为40mm、41mm、42mm、43mm、44mm、45mm、46mm、47mm、48mm、49mm、50mm、51mm、52mm、53mm、54mm、55mm、56mm、57mm、58mm、59mm、60mm等,以保证保护片33的宽度,便于保护片33可以延伸到注液孔402对应的区域。保护片33的宽度D1方向与主体部31的宽度方向一致。
在一些实施例中,第二极耳322上的保护片33的宽度D2大于40mm,如第二极耳322上的保护片33的宽度D2可以设为40mm、41mm、42mm、43mm、44mm、45mm、46mm、47mm、48mm、49mm、50mm、51mm、52mm、53mm、54mm、55mm、56mm、57mm、58mm、59mm、60mm等,以保证保护片33的宽度,便于保护片33可以延伸到注液孔402对应的区域。保护片33的宽度D2方向与主体部31的宽度方向一致。
在一些实施例中,请参阅图3至图6,保护片33包括第一保护片331,第一保护片331贴合于极耳32的第一面3201上,也就是说,极耳32的第一面3201上贴合的保护片33为第一保护片331,通过第一保护片331来保护极耳32。
在一些实施例中,第一保护片331遮挡主体部31上的第一区域,以通过第一保护片331来缓冲从注液孔402注入的电解液,进而减缓电解液对主体部31的主体端面311的冲刷,以起到保护电极组件30的主体部31。
在一些实施例中,第一保护片331经主体部31的主体端面311延伸至第一侧面3121上,这样不仅可以提升第一保护片331与主体部31的连接的结构强度,而且可以更好的保护主体部31的主体端面311,以避免或减缓电解液对主体部31的主体端面311的冲刷。由于第一保护片331是从主体部31的主体端面311延伸到第一侧面3121上,则可以对主体端面311与第一侧面3121的连接处进行保护,减缓电解液对主体端面311靠近第一侧面3121的边缘的冲刷,以更好地保护主体部31。
在一些实施例中,可以将第一保护片331贴于第一极耳321的极耳根部3232,以通过极耳根部3232来提升对第一保护片331的支撑强度,进而提升第一保护片331抗电解液冲击的能力。
在一些实施例中,请参阅图3至图6,第一保护片331覆盖极耳32的第一面3201。使第一保护片331覆盖极耳32的第一面3201,可以更好地保护极耳32,并且可以提升第一保护片331与极耳32的连接结构强度。
在一些实施例中,请参阅图3、图6和图7,电池单体200包括集流构件51时,集流构件51连接极耳32与对应电极端子43时,可以将集流构件51与极耳32的第二面3202相连,便于将极耳32与电极端子43电连接。
在一些实施例中,请参阅图3,电极组件30还包括绝缘片34,绝缘片34包于主体部31上,以束缚电极组件30的主体部31,以良好保护主体部31。
在一些实施例中,电池单体200包括两个电极组件30,绝缘片34包于两个电极组件30的主体部31上,以束缚两个电极组件30的主体部31,以便安装,并且可以良好保护两个电极组件30的主体部31。可以理解地,也可以使各主体部31上分别包设绝缘片34。当然,电池单体200包括更多数量的电极组件30时,可以将多个电极组件30的主体部31包裹在一起,以方便组装。
在一些实施例中,电池单体200包括两个电极组件30,两个电极组件30分成两组,每组为一个。当电池单体200为更多个时,也可以将其分别两组,每组可以设置一个或多个电极组件30。使用多个电极组件30,可以增加电池单体200的容量密度,并且也便于电极组件30的加工制作。
在一些实施例中,电池单体200包括两个电极组件30,这两个电极组件30的极耳32上分别设有保护片33,特别是与注液孔402相邻的两个极耳32上设有保护片33,以便保护片33可以延伸到注液孔402对应的区域。如与注液孔402相邻的两个第一极耳321上设有保护片33,而各保护片33可以延伸到相应主体部31上于注液孔402对应的区域,以保护对应的主体部31,而且可以使邻近注液孔402的两个第一极耳321上的保护片33配合来遮挡主体部31上的第一区域。
在一些实施例中,电池单体200包括两个电极组件30,在加注电解液时,电解液会冲击两个电极组件30邻近注液孔402的位置,而在这两个电极组件30的邻近注液孔402的极耳32上设置保护片33,可以更好地使保护片33遮挡注液孔402对应的区域,也就是使保护片33更好地遮挡主体部31上的第一区域,以保护电极组件30的主体部31。如电池单体200的两个电极组件30的第一极耳321邻近注液孔402设置,在第一极耳321上设置保护片33,并使保护片33遮挡相应主体部31上的第一区域,以保护电极组件30的主体部31及第一极耳321。可以理解地,电极组件30的第二极耳322邻近注液孔402设置时,也可以在第二极耳322上设置保护片33,使第二极耳322上的保护片33遮挡第一区域。
在一些实施例中,邻近注液孔402的两个极耳32的第一面3201贴合有保护片33,保护片33遮挡所在的电极组件30的主体部31上对应于注液孔402的区域,也就是说,使保护片33遮挡所在的电极组件30的主体部31上的第一区域。如电池单体200的两个电极组件30的第一极耳321邻近注液孔402设置,而第一极耳321的第一面3201贴合有第一保护片331,以通过第一保护片331来保护第一极耳321,并且通过第一保护片331来缓冲注液孔402加注的电解液,以保护电极组件30的主体部31。
在一些实施例中,可以在电极组件30的极耳32上分别设置保护片33,可以使各保护片33的面积更小,不仅便于节省材料,降低成本,而且使用面积更小的保护片33,也便于保护片33的安装。如在两个电极组件30的第一极耳321上分别贴合第一保护片331,这样各第一保护片331的面积可以设置更小,以节省材料,便于组装。
在一些实施例中,请参阅图3至图6,外壳40的第一壁401上设有挡板403,如端盖41作为第一壁401时,端盖41上设有挡板403,挡板403遮挡注液孔402,可以对注液孔402加注的电解液起到缓冲作用,以在加注电解液时,减缓电解液的冲击力。
为了便于描述,将保护片33远离主体部31的一端定义为远端330。
在一些实施例中,请参阅图3至图6,邻近注液孔402的保护片33的远端330位于挡板403的侧边,也就是说,邻近注液孔402的两个保护片33的远端330间隔开,并且挡板403位于邻近注液孔402的两个保护片33的远端330之间,这样既可以通过保护片33来对从注液孔402加注的电解液进行缓冲,又可以提升外壳40中空间利用率,提升电池单体200的容量密度。另外,这种结构在将两组电极组件30靠近合芯时,可以避免拉断保护片33,而且也可以避免挡板403顶破保护片33。
在一些实施例中,请参阅图3至图5,极耳32上设有第一保护片331时,邻近注液孔402的两个第一保护片331的远端330位于挡板403的侧边,以减小占用空间,提升外壳40中空间利用率,进而提升电池单体200的容量密度。另外,这种结构由于第一保护片331的远端330位于挡板403的侧边,而挡边不会顶破第一保护片331,以保证第一保护片331与第一极耳321良好连接,保证连接的结构强度。
请参阅图8和图9,图8为本申请一些实施例的电池单体200的剖视结构示意图,其剖面的位置穿过注液孔402,并且剖面平行于主体部31的高度方向和厚度方向限定的平面。图9为本申请一些实施例的电池单体200中电极组件30部分的结构示意图。
在一些实施例中,保护片33包括第二保护片332,第二保护片332贴合于极耳32的第二面3202上,也就是说,极耳32的第二面3202上贴合的保护片33为第二保护片332,通过第二保护片332来保护极耳32。
在本实施例的描述中,除有特别指明,使用名称“保护片”可以是指代第一保护片331,也可以是指代第二保护片332,还可以是同时指代第一保护片331与第二保护片332。第一保护片331为设于极耳32的第一面3201上的保护片33,第二保护片332为设于极耳32的第二面3202上的保护片33。
在一些实施例中,极耳32的第二面3202与集流构件51相连,极耳32的第二面3202具有连接区域3203,连接区域3203是与集流构件51连接的区域。第二保护片332与连接区域3203相错开,以避免第二保护片332干涉极耳32与集流构件51的连接。
在一些实施例中,第二保护片332具有延伸部3321,延伸部3321延伸至集流构件51上背离极耳32的一面上对应于连接区域3203的位置。通过在第二保护片332上设置延伸部3321,以延伸到集流构件51对应于连接区域3203的位置,可以对集流构件51进行保护,并且可以提升第二保护片332的连接结构强度。另外,在第二保护片332上设置延伸部3321,可以在极耳32与集流构件51连接后,使用一整块保护片33贴于集流构件51及极耳32的第二面3202,以便组装。
在一些实施例中,请参阅图8和图9,可以在一个极耳32的两面分别设置第一保护片331和第二保护片332,以通过第一保护片331和第二保护片332来配合保护该极耳32。
在一些实施例中,可以使第二保护片332遮挡主体部31上的第一区域,从而在加注电解液时,可以使第二保护片332对加注的电解液进行缓冲,以减缓对主体部31的冲刷,起到良好地保护主体部31的作用。
在一些实施例中,第二保护片332延伸至第二侧面3122上,可以提升第二保护片332与主体部31的连接的结构强度,而且可以保护极耳32与主体部31的连接处。另外,当极耳32是从主体部31的主体端面311上于主体部31厚度方向的中部区域引出时,也就是说,当极耳32与第二侧面3122间隔设置时,第二保护片332也会遮挡主体部31的主体端面311上于极耳32与第二侧面3122之间的区域,从而对主体端面311上于极耳32与第二侧面3122之间的区域进行保护,以避免或减缓电解液对该区域的冲刷,以更好地保护主体部31。
在一些实施例中,电池单体200包括两个电极组件30,端盖41上设有挡板403,挡板403遮挡注液孔402,邻近注液孔402的第二保护片332的远端330位于挡板403的侧边,也就是说,邻近注液孔402的两个第二保护片332的远端330间隔开,并且挡板403位于邻近注液孔402的两个第二保护片332的远端330之间,以提升外壳40中空间利用率,提升电池单体200的容量密度。另外,这种结构在将两组电极组件30靠近合芯时,可以避免拉断第二保护片332,而且也可以避免挡板403顶破第二保护片332。
在一些实施例中,当第二保护片332的强度较大时,也可以通过挡板403将第二保护片332的远端330抵压在主体部31的主体端面311,或者将第二保护片332远端330贴合于主体部31,以便稳定支撑第二保护片332。
请参阅图10和图11,图10为本申请一些实施例的电池单体200的剖视结构示意图,其剖面的位置穿过注液孔402,并且剖面平行于主体部31的高度方向和厚度方向限定的平面。图11为本申请一些实施例的电池单体200中电极组件30部分的结构示意图。
在一些实施例中,电池单体200包括两个电极组件30,两个电极组件30的第一极耳321上的第二保护片332是一体结构,如可以采用一整块保护片33连接两个第一极耳321,当然,也可以将两个第一极耳321上的第二保护片332相连,以便于在第一极耳321上安装第二保护片332。
在一些实施例中,电池单体200包括两个电极组件30,两个电极组件30的第二极耳322上的第二保护片332是一体结构,如可以采用一整块保护片33连接两个第二极耳322,当然,也可以将两个第二极耳322上的第二保护片332相连,以便于在第二极耳322上安装第二保护片332。
在一些实施例中,电池单体200包括两个电极组件30,邻近注液孔402的两个第二保护片332连接呈一体结构,这样可以使该第二保护片332遮挡住注液孔402对应的区域,即使该第二保护片332遮挡第一区域,以减缓电解液的冲击,从而对电极组件30的主体部31进行保护。
在一些实施例中,当邻近注液孔402的两个极耳32的第二保护片332是一体结构,并且邻近注液孔402的两个极耳32上设有第一保护片331时,可以通过第一保护片331与第二保护片332配合来缓冲加注的电解液的冲击,以更好地保护两个电极组件30的主体部31。
请参阅图12,图12为本申请一些实施例的电池单体200的剖视结构示意图,其剖面的位置穿过注液孔402,并且剖面平行于主体部31的高度方向和厚度方向限定的平面。
在一些实施例中,电池单体200包括两个电极组件30,可以仅在两个电极组件30的极耳32上设置第二保护片332,通过将邻近注液孔402的两个极耳32的两个第二保护片332设置呈一体结构,以遮挡注液孔402对应的于主体部31的区域,即使第二保护片332遮挡第一区域,起到减缓电解液的冲击,从而对电极组件30的主体部31进行保护。
请参阅图13,图13为本申请一些实施例的电池单体200的剖视结构示意图,其剖面的位置穿过注液孔402,并且剖面平行于主体部31的高度方向和厚度方向限定的平面。
在一些实施例中,电池单体200包括多个电极组件30,多个电极组件30分成两组,如电池单体200包括四个电极组件30时,每组可以设置两个电极组件30。当然,电池单体200为两个,且分为两组时,每组可以设置一个电极组件30。当电池单体200包括三个,且分为两组时,可以将一组设置一个电极组件30,另一组设置两个电极组件30。也就是说,当电池单体200包括多个电极组件30,多个电极组件30分成两组时,每组可以设置一个或多个电极组件30。使用多个电极组件30,可以增加电池单体200的容量密度,并且也便于电极组件30的加工制作。
在一些实施例中,当电池单体200包括多个电极组件30时,邻近注液孔402的两个电极组件30的极耳32上设有保护片33。在邻近注液孔402的两个电极组件30的极耳32上设置保护片33,可以节省材料,降低成本,并且由于邻近注液孔402的两个电极组件30在加注电解液时,更易受到电解液的冲击,在这两个电极组件30的极耳32上设置保护片33,可以更好地使保护片33遮挡注液孔402对应的区域,以保护电极组件30的主体部31。
在一些实施例中,当电池单体200包括多个电极组件30时,可以在邻近注液孔402的两个电极组件30的极耳32的第一面3201上设置第一保护片331,以保护对应的极耳32。第一保护片331遮挡该第一保护片331所在的电极组件30的主体部31上的第一区域。使第一保护片331遮挡注液孔402对应区域时,可以使用面积较小的第一保护片331,以节省材料,降低成本,而且由于第一保护片331使用的面积减小,也方便第一保护片331的安装。
在一些实施例中,邻近注液孔402的两个电极组件30的第一保护片331经对应主体部31的主体端面311延伸到该主体部31的第一侧面3121上,这样两个第一保护片331可以配合遮挡邻近两个主体部31上的第一区域,以减缓加注电解液对主体部31的冲击,起到良好保护主体部31的作用。
请参阅图14,图14为本申请一些实施例的电池单体200的剖视结构示意图,其剖面的位置穿过注液孔402,并且剖面平行于主体部31的高度方向和厚度方向限定的平面。
在一些实施例中,当电池单体200包括多个电极组件30,多个电极组件30分成两组时,邻近注液孔402的两个电极组件30的极耳32的第一面3201上设置第一保护片331,以遮挡注液孔402对应区域,以保护电极组件30的主体部31。
在一些实施例中,各组电极组件30的极耳32的第二面3202上可以设置第二保护片332,各组电极组件30的同一极性的极耳32上可以设置一个第二保护片332,如各组中多个电极组件30的第一极耳321与同一个第二保护片332相连。当然,也可以将各组中多个电极组件30的第二极耳322与同一个第二保护片332相连。通过第二保护片332来保护对应的极耳32。
在一些实施例中,端盖41上设有挡板403,挡板403遮挡注液孔402,邻近注液孔402的第二保护片332的远端330位于挡板403的侧边,以使挡板403伸入邻近注液孔402的两个第二保护片332的远端330之间,以提升外壳40中空间利用率,提升电池单体200的容量密度。
请参阅图15,图15为本申请一些实施例的电池单体200的剖视结构示意图,其剖面的位置穿过注液孔402,并且剖面平行于主体部31的高度方向和厚度方向限定的平面。
在一些实施例中,当电池单体200包括多个电极组件30,各电极组件30的同一极性的极耳32的第二面3202设有连接同一个第二保护片332,也就是说,极耳32的第二面3202的第二保护片332连接各电极组件30的对应极耳32,以便第二保护片332的安装。
在一些实施例中,可以将第二保护片332延伸到注液孔402处,以遮挡邻近注液孔402的两个主体部31上对应于注液孔402的区域。例如,可以将电极组件30的极性相反的两个极耳32中的一个极耳32对应的第二保护片332延伸到注液孔402处,以遮挡主体部31上注液孔402对应的区域。当然,在注液孔402位于电极组件30极性相反的两个极耳32之间时,也可以将电极组件30的极性相反的两个极耳32对应的第二保护片332均延伸到注液孔402处,以遮挡主体部31上的第一区域。
在一些实施例中,当第二保护片332延伸到注液孔402处,以遮挡主体部31上的第一区域,而该第二保护片332连接同一极性的各极耳32,可以更好的支撑住第二保护片332,提升第二保护片332的抗冲击能力,进而更好地减缓注液孔402加注的电解液的冲击,以保护电极组件30的主体部31。
在一些实施例中,电池单体200包括多个电极组件30,且分成两组,多个电极组件30的同一极性的极耳32的第二面3202设有连接同一个第二保护片332时,由于这两组电极组件30是对叠合芯,第二保护片332的端部会延伸到处于最外侧的两个电极组件30处,这样将第二保护片332的端部延伸到对应的电极组件30的主体部31的第二侧面3122上,以便稳固第二保护片332。
请参阅图16,图16为本申请一些实施例的电池单体200的剖视结构示意图,其剖面的位置穿过注液孔402,并且剖面平行于主体部31的高度方向和厚度方向限定的平面。
在一些实施例中,当电池单体200包括多个电极组件30时,在邻近注液孔402的两个电极组件30的极耳32的第一面3201上设置第一保护片331,第一保护片331遮挡该第一保护片331所在的电极组件30的主体部31上的第一区域。各电极组件30的同一极性的极耳32的第二面3202设有连接同一个第二保护片332,第二保护片332延伸到注液孔402处,以遮挡邻近注液孔402的两个主体部31上的第一区域。这样可以通过第一保护片331和第二保护片332来配合减缓注液孔402加注的电解液的冲击,以保护电极组件30的主体部31,另外,可以使用面积较小的第一保护片331,以节省材料,降低成本,也方便第一保护片331的安装。而第二保护片332连接各电极组件30对应的同一极性的极耳32的第二面3202,以方便第二保护片332的安装。
请参阅图17,图17为本申请一些实施例的电池单体200的剖视结构示意图,其剖面的位置穿过注液孔402,并且剖面平行于主体部31的高度方向和厚度方向限定的平面。
在一些实施例中,电池单体200包括多个电极组件30,且多个电极组件30分成两组,在邻近注液孔402的两个电极组件30的极耳32的第二面3202上设有第二保护片332,并且该两个极耳32上的第二保护片332是一体结构,也就是说,这两个极耳32的第二面3202连接同一个第二保护片332,这样可以使用面积更小的第二保护片332,以节省材料,降低成本。
在一些实施例中,第二保护片332的端部延伸到与该端部邻近的主体部31的第二侧面3122上,以便稳固第二保护片332。
在一些实施例中,如图16和图17所示,当电池单体200包括多个电极组件30,邻近注液孔402的两个极耳32的第二面3202连接同一个第二保护片332时,该第二保护片332的端部延伸至该端部邻近的主体部31的第二侧面3122上,以提升第二保护片332与对应主体部31的连接强度,而且可以良好保护极耳32的第二面3202。
请参阅图18,图18为本申请一些实施例的电池单体200的剖视结构示意图,其剖面的位置穿过注液孔402,并且剖面平行于主体部31的高度方向和厚度方向限定的平面。
在一些实施例中,电池单体200包括一个电极组件30,电极组件30的极耳32的第一面3201设有第一保护片331,通过第一保护片331来保护极耳32的第一面3201。可以使第一保护片331遮挡主体部31上的第一区域,以通过第一保护片331来缓冲从注液孔402注入的电解液,进而减缓电解液对主体部31的主体端面311的冲刷,以起到保护电极组件30的主体部31。
在一些实施例中,第一保护片331经主体部31的主体端面311延伸至第一侧面3121上,以提升第一保护片331与主体部31的连接的结构强度,而且可以更好的保护主体部31的主体端面311,以避免或减缓电解液对主体部31的主体端面311的冲刷。
在一些实施例中,电池单体200包括一个电极组件30,电极组件30的极耳32的第二面3202设有第二保护片332,通过第二保护片332来保护极耳32的第二面3202。可以使第二保护片332遮挡注液孔402对应的区域,以通过第二保护片332来缓冲从注液孔402注入的电解液,进而减缓电解液对极耳32及主体部31的冲刷。
在一些实施例中,第二保护片332延伸至第二侧面3122上,以提升第二保护片332与主体部31的连接的结构强度。
在一些实施例中,电池单体200包括一个电极组件30,可以同时在极耳32的第一面3201设置第一保护片331,在极耳32的第二面3202设置第二保护片332。第一保护片331遮挡主体部31上的第一区域,第二保护片332遮挡注液孔402对应的区域,以通过第一保护片331和第二保护片332来配合缓冲从注液孔402注入的电解液,提升对加注电解液的缓冲能力,以更好地保护电极组件30的主体部31。
请参阅图19,图19为本申请一些实施例的电池单体200的剖视结构示意图,其剖面的位置穿过注液孔402,并且剖面平行于主体部31的高度方向和厚度方向限定的平面。
在一些实施例中,电池单体200包括一个电极组件30,仅在电极组件30的极耳32的第一面3201设置第一保护片331,第一保护片331遮挡主体部31上的第一区域,从而通过第一保护片331来缓冲从注液孔402注入的电解液,进而减缓电解液对主体部31的主体端面311的冲刷,以起到保护电极组件30的主体部31,并且通过第一保护片331来保护极耳32的第一面3201。另外,仅在极耳32的第一面3201设置第一保护片331,还可以节省材料,降低成本。
请参阅图20,图20为本申请一些实施例的电池单体200的剖视结构示意图,其剖面的位置穿过注液孔402,并且剖面平行于主体部31的高度方向和厚度方向限定的平面。
在一些实施例中,电池单体200包括一个电极组件30,仅在电极组件30的极耳32的第二面3202设置第二保护片332,第二保护片332遮挡注液孔402对应的区域,以通过第二保护片332来缓冲从注液孔402注入的电解液,进而减缓电解液对极耳32及主体部31的冲刷。另外,仅在极耳32的第二面3202设置第二保护片332,还可以节省材料,降低成本。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种电池,包括以上任一方案所述的电池单体。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种用电装置,包括以上任一方案所述的电池。
用电装置可以是前述任一应用电池的设备或系统。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (24)
1.一种电池单体,其特征在于,包括:
电极组件,包括主体部和极耳,所述主体部具有主体端面,所述主体端面上引出所述极耳;以及,
外壳,具有第一壁,所述第一壁设有注液孔和电极端子,所述极耳与所述电极端子电连接;
所述主体部上具有对应所述注液孔的第一区域,所述极耳的至少一面设有保护片,所述保护片遮挡至少部分所述第一区域。
2.如权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述保护片遮挡全部所述第一区域。
3.如权利要求1或2所述的电池单体,其特征在于,所述极耳包括与所述主体部相连的极耳根部和由所述极耳根部引出的极耳主体,所述极耳根部的宽度大于所述极耳主体的宽度,所述保护片贴于所述极耳根部上。
4.如权利要求3所述的电池单体,其特征在于,所述主体部的隔膜沿所述极耳引出的方向凸出所述极耳根部。
5.如权利要求3所述的电池单体,其特征在于,所述极耳根部的宽度大于所述保护片的宽度。
6.如权利要求3所述的电池单体,其特征在于,所述电极组件包括极性相反的第一极耳和第二极耳,所述第一极耳采用第一导电材料制作,所述第二极耳采用第二导电材料制作,所述第一导电材料的导电率小于所述第二导电材料的导电率,所述第一极耳具有所述极耳根部。
7.如权利要求1-2、4-6任一项所述的电池单体,其特征在于,所述电极组件包括极性相反的两个所述极耳,所述注液孔位于两个所述极耳之间,至少一个所述极耳上设有所述保护片,至少一个所述保护片遮挡至少部分所述第一区域。
8.如权利要求1-2、4-6任一项所述的电池单体,其特征在于,所述极耳具有第一面,所述第一面为所述极耳上背离所述第一壁的一面,所述保护片包括贴合于所述第一面上的第一保护片,所述第一保护片遮挡所述第一区域,所述主体部具有与所述主体端面相邻的第一侧面;所述第一保护片经所述主体部的主体端面延伸至所述第一侧面上。
9.如权利要求8所述的电池单体,其特征在于,所述第一保护片覆盖所述极耳的第一面。
10.如权利要求1-2、4-6、9任一项所述的电池单体,其特征在于,所述极耳具有第二面,所述第二面为所述极耳上靠近所述第一壁的一面,所述电池单体还包括连接所述第二面与所述电极端子的集流构件。
11.如权利要求10所述的电池单体,其特征在于,所述保护片包括设于所述第二面上的第二保护片,所述第二面具有与所述集流构件相连的连接区域,所述第二保护片与所述连接区域错开设置。
12.如权利要求11所述的电池单体,其特征在于,所述第二保护片具有延伸部,所述延伸部延伸至所述集流构件背离所述极耳的一面上对应于所述连接区域的位置。
13.如权利要求11或12所述的电池单体,其特征在于,所述第二保护片遮挡所述第一区域。
14.如权利要求11-12任一项所述的电池单体,其特征在于,所述主体部具有与所述主体端面相邻的第二侧面;所述第二保护片延伸至所述第二侧面上。
15.如权利要求1-2、4-6、9、11-12任一项所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体包括多个所述电极组件,多个所述电极组件分成两组,邻近所述注液孔的两个所述电极组件的所述极耳上设有所述保护片。
16.如权利要求15所述的电池单体,其特征在于,邻近所述注液孔的两个所述极耳背离所述第一壁的一面贴合有所述保护片,所述保护片遮挡所在的所述电极组件的所述主体部上的第一区域。
17.如权利要求15所述的电池单体,其特征在于,所述第一壁上设有遮挡所述注液孔的挡板,邻近所述注液孔的所述保护片远离所述主体部的一端位于所述挡板的侧边。
18.如权利要求15所述的电池单体,其特征在于,邻近所述注液孔的两个所述电极组件的所述极耳靠近所述第一壁的一面设有所述保护片。
19.如权利要求18所述的电池单体,其特征在于,邻近所述注液孔的两个所述极耳靠近所述第一壁的一面对应的所述保护片是一体结构。
20.如权利要求19所述的电池单体,其特征在于,所述极耳靠近所述第一壁的一面对应的所述保护片连接各所述电极组件的对应极耳。
21.如权利要求18所述的电池单体,其特征在于,所述主体部具有与所述主体端面相邻的主体侧面,沿所述主体部的厚度方向:所述极耳靠近所述第一壁的一面的所述保护片的端部延伸至该端部邻近的所述主体部的主体侧面上。
22.如权利要求1-2、4-6、9、11-12、16-21任一项所述的电池单体,其特征在于,所述保护片与所述极耳粘贴相连,或者,所述保护片与所述极耳超声焊接相连。
23.一种电池,其特征在于:包括如权利要求1-22任一项所述的电池单体。
24.一种用电装置,其特征在于:包括如权利要求23所述的电池。
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