CN219371297U - 电池及电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池及电池装置，电池包括壳体、电芯、盖板以及内绝缘膜，电芯容纳于壳体中，盖板设置于电芯顶部并与壳体焊接连接，盖板具有朝向电芯的内侧面，盖板设置有极柱，内绝缘膜至少包括顶面部，顶面部位于盖板与电芯之间，顶面部朝向盖板的表面具有凸起部，凸起部在内侧面上的正投影至少覆盖极柱，沿电芯与盖板的相对布置方向，顶面部与盖板和壳体的焊缝之间具有间隙。通过上述结构设计，本实用新型能够避免内绝缘膜除凸起部以外的部分直接贴附于盖板，从而保护内绝缘膜在壳体与盖板的焊接过程中不易被烧蚀损坏，保证内绝缘膜的绝缘效果，提升电池的安全性能。

Description

电池及电池装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池及电池装置。

背景技术

在现有电池的设计方案中，电池的壳体与盖板采用焊接连接。然而，由于盖板与电芯之间的内绝缘膜贴附于盖板内表面，在壳体与盖板的焊接过程中，因焊接高温或者焊渣掉落等问题，容易烧蚀盖板与电芯之间的内绝缘膜，导致绝缘失效，影响电池的安全性能。

实用新型内容

本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种内绝缘膜不易因壳体与盖板的焊接而产生损坏的电池。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供一种电池，其中，包括壳体、电芯、盖板以及内绝缘膜，所述电芯容纳于所述壳体中，所述盖板设置于所述电芯顶部并与所述壳体焊接连接，所述盖板具有朝向所述电芯的内侧面，所述盖板设置有极柱，所述内绝缘膜至少包括顶面部，所述顶面部位于所述盖板与所述电芯之间，所述顶面部朝向所述盖板的表面具有凸起部，所述凸起部在所述内侧面上的正投影至少覆盖所述极柱，沿所述电芯与所述盖板的相对布置方向，所述顶面部与所述盖板和壳体的焊缝之间具有间隙。

由上述技术方案可知，本实用新型提出的电池的优点和积极效果在于：

本实用新型提出的电池包括壳体、电芯、盖板以及内绝缘膜，盖板与壳体焊接连接，内绝缘膜至少包括位于盖板与电芯之间的顶面部，顶面部朝向盖板的表面具有凸起部，凸起部在内侧面上的正投影至少覆盖极柱，顶面部与盖板和壳体的焊缝之间具有间隙。通过上述结构设计，本实用新型能够避免内绝缘膜除凸起部以外的部分直接贴附于盖板，从而保护内绝缘膜在壳体与盖板的焊接过程中不易被烧蚀损坏，保证内绝缘膜的绝缘效果，提升电池的安全性能。

本实用新型的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种包括上述电池的电池装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的另一个方面，提供一种电池装置，其中，包括本实用新型提出的所述电池。

由上述技术方案可知，本实用新型提出的电池装置的优点和积极效果在于：

本实用新型提出的电池装置，通过采用本实用新型提出的电池，能够避免保护内绝缘膜在壳体与盖板的焊接过程中不易被烧蚀损坏，保证内绝缘膜的绝缘效果，提升电池的安全性能。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施方式的详细说明，本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终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电池的立体结构示意图；

图2是图1的部分结构的立体分解示意图；

图3是图1示出的内绝缘膜的立体结构示意图；

图4是图1的局部剖视图；

图5是根据另一示例性实施方式示出的电池的内绝缘膜的立体分解示意图；

图6是根据另一示例性实施方式示出的电池的内绝缘膜的平面示意图；

图7是根据另一示例性实施方式示出的电池的立体结构示意图。

附图标记说明如下：

100.电芯；

200.盖板；

210.极柱；

300.内绝缘膜；

310.顶面部；

311.凸起部；

3111.通孔；

3112.孔；

312.凹陷部；

313.第一膜层；

3131.通孔；

314.第二膜层；

315.熔点；

400.引脚；

G.间隙；

S0.内侧面；

S3.第三侧面；

S4.第四侧面；

X.第一方向；

Y.第二方向。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本实用新型。

在对本实用新型的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本实用新型的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本实用新型的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本实用新型范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本实用新型的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本实用新型的范围内。

参阅图1，其代表性地示出了本实用新型提出的电池的立体结构示意图，其中隐去了电池的壳体。在该示例性实施方式中，本实用新型提出的电池是以应用于车载电池为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本实用新型的相关设计应用于其他类型的电池装置中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本实用新型提出的电池的原理的范围内。

如图1所示，在本实用新型的一实施方式中，本实用新型提出的电池包括壳体、电芯100、盖板200以及内绝缘膜300。配合参阅图2至图4，图2中代表性地示出了图1的部分结构的立体分解示意图，其中具体示出了盖板200与内绝缘膜300在仰视视角下的分解结构；图3中代表性地示出了内绝缘膜300的立体结构示意图；图4中代表性地示出了图1的局部剖视图，其中具体示出了内绝缘膜300的凸起部311与极柱210贴附处的剖视结构。以下将结合上述附图，对本实用新型提出的电池的各主要组成部分的结构、连接方式和功能关系进行详细说明。

如图1至图4所示，在本实用新型的一实施方式中，该电芯100容纳于该壳体中。该盖板200设置于电芯100顶部，盖板200与壳体焊接连接，盖板200具有朝向电芯100的内侧面S0，盖板200设置有极柱210。该内绝缘膜300至少包括顶面部310，该顶面部310位于盖板200与电芯100之间，顶面部310朝向盖板200的表面具有凸起部311，该凸起部311朝向盖板200的表面贴附于极柱210朝向电芯100的表面，据此使得顶面部310除凸起部311的其余部分与盖板200的内侧面S0具有间隙G。通过上述结构设计，本实用新型能够避免内绝缘膜300除凸起部311以外的部分直接贴附于盖板200，从而保护内绝缘膜300在壳体与盖板200的焊接过程中不易被烧蚀损坏，保证内绝缘膜300的绝缘效果，提升电池的安全性能。

具体而言，由于盖板200中的极柱210位置上凸，如果内绝缘膜300没有设置凸起部311，仅靠工装设备将内绝缘膜300强压贴合盖板200的话，会造成内绝缘膜300的反弹，反而导致内绝缘膜300不会紧贴于盖板200而造成诸多问题，其一是可能会导致极柱210、引脚400和盖板200之间的绝缘失效，其二是内绝缘膜300会在盖板200和壳体交接处折弯，激光焊接盖板200和壳体时产生的热量会导致内绝缘膜300部分熔化，从而导致绝缘失效，其三是如果内绝缘膜300不紧贴盖板200和极柱210，会导致异物更容易进入。

如图2至图4所示，在本实用新型的一实施方式中，凸起部311开设有通孔3111，据此，极柱210与电芯100的极耳能够经由穿设于通孔3111的连接结构相连接，该连接结构可以是下述实施方式中示出的引脚400，亦可是其他连接件。在一些实施方式中，当电芯100采用“极耳顶出”的结构设计时，即极耳由电芯100的顶面(亦即电芯100朝向盖板200的表面)引出时，电芯100亦可直接穿过通孔3111而与极柱210相连接。

如图2和图4所示，在本实用新型的一实施方式中，凸起部311可以是顶面部310部分压制而成，即顶面部310朝向电芯100的表面形成有凹陷部312，且该凹陷部312与凸起部311相对应。通过上述结构设计，本实用新型能够减少内绝缘膜300的材料用量，降低内绝缘膜300的重量，有利于节约成本，降低产品重量。再者，本实用新型在电芯100顶部采用内绝缘膜300来实现电芯100与盖板200的绝缘，相比于传统依靠下塑胶件进行绝缘的方案，本实用新型能够提升体积能量密度和质量能量密度，且内绝缘膜300和盖板200可以预先一体成型，有利于减少装配工序，提高生产效率。在一些实施方式中，凸起部311亦可采用一体成型等方式直接设置在顶面部310朝向盖板200的表面，例如顶面部310朝向电芯100的表面的对应于凸起部311的位置为平面，并不以本实施方式为限。在本实用新型的一实施方式中，内绝缘膜300还可以包括侧面部(附图未示出)，该侧面部连接于顶面部310，且侧面部设置于电芯100的侧面与壳体的侧面之间。在此基础上，内绝缘膜300在凸起部311的厚度可以大于上述侧面部的厚度。通过上述结构设计，本实用新型能够进一步增强内绝缘膜300在电芯100与盖板200之间的绝缘效果，进一步提升电池的安全性能。

基于内绝缘膜300在凸起部311的厚度可以大于侧面部的厚度的结构设计，在本实用新型的一实施方式中，顶面部310的厚度可以大于侧面部的厚度。通过上述结构设计，由于凸起部311是顶面部310部分压制而成的设计，通过采用上述厚度设计的顶面部310，能够保证经由顶面部310部分压制而成的凸起部311的厚度大于侧面部的厚度。

参阅图5和图6，图5中代表性地示出了能够体现本实用新型原理的电池在另一示例性实施方式中的内绝缘膜300的立体分解示意图；图6中代表性地示出了图5示出的内绝缘膜300的平面示意图。

如图5和图6所示，在本实用新型的一实施方式中，内绝缘膜300的顶面部310可以包括两层膜层，例如附图示出的第一膜层313和第二膜层314，该第一膜层313与该第二膜层314上下叠置而共同构成顶面部310。在一些实施方式中，内绝缘膜300的顶面部310亦可包括三层或者三层以上的膜层，这些膜层可以上下叠置而共同构成顶面部310。

基于顶面部310包括两层膜层的结构设计，在本实用新型的一实施方式中，第二膜层314(即最靠近电芯100的一层膜层)的厚度可以大于第一膜层313的厚度。据此，第二膜层314可以作为一层厚度较大的底板，且第一膜层313可以作为设置在该底板上的一层厚度较小的表皮。在一些实施方式中，当内绝缘膜300的顶面部310包括三层或者三层以上的膜层时，最靠近电芯100的一层膜层的厚度可以大于其余膜层的厚度。

如图5所示，基于第二膜层314的厚度大于第一膜层313的厚度的结构设计，在本实用新型的一实施方式中，凸起部311可以由第二膜层314(即最靠近电芯100的一层膜层)形成，且第一膜层313可以开设有通孔3131，凸起部311穿过该通孔3131并延伸至极柱210处。由于内绝缘膜300通常采用例如PP等材质，当该类材质构成的膜层的厚度较小时难以通过压制形成凸起部311，本实用新型通过上述结构设计，能够利用厚度较大的第二膜层314形成凸起部311，便于凸起部311的形成。在一些实施方式中，当内绝缘膜300的顶面部310包括三层或者三层以上的膜层时，凸起部311可以由最靠近电芯100的一层膜层形成，且其他膜层可以分别开设有通孔，凸起部311穿过各通孔并延伸至极柱210处。

如图6所示，基于顶面部310包括至少两层膜层的结构设计，在本实用新型的一实施方式中，至少两层膜层可以经由热熔工艺相连接，热熔工艺在顶面部310上形成熔点315，在熔点315处，顶面部310的至少两层相邻的膜层熔接在一起。通过上述结构设计，本实用新型能够进一步避免顶面部310的多个膜层产生相对位移，进一步提升内绝缘膜300的结构一致性。在一些实施方式中，当顶面部310包括至少两层膜层时，这些膜层亦可采用其他方式相连接，例如经由连接件连接等，并不以本实施方式为限。

如图6所示，基于顶面部310上形成有熔点315的结构设计，在本实用新型的一实施方式中，熔点315与凸起部311可以错开布置。通过上述结构设计，本实用新型能够避免熔点315与凸起部311产生结构干涉。

如图6所示，基于顶面部310上形成有熔点315的结构设计，在本实用新型的一实施方式中，顶面部310可以具有两个熔点315。通过上述结构设计，本实用新型能够进一步增强顶面部310的多层膜层的连接强度。在一些实施方式中，顶面部310可以具有三个或者三个以上的熔点315。当然，顶面部310亦可仅具有一个熔点315，均不以本实施方式为限。

仍以顶面部310包括两层膜层的结构设计为例，在一些实施方式中中，内绝缘膜300还可以包括侧面部，例如图5和图6示出的第一侧面部321和第二侧面部322，这些侧面部连接于顶面部310，且侧面部设置于电芯100的侧面与壳体的侧面之间。在此基础上，第一膜层313(即靠近盖板200的膜层)与侧面部可以为一体结构。通过上述结构设计，本实用新型能够进一步增强内绝缘膜300的结构整体性，有利于减少零部件数量、简化装配流程。

区别于图5和图6示出的顶面部310包括至少两层膜层的内绝缘膜300的结构设计，在本实用新型的一实施方式中，顶面部310亦可为单一膜层结构，例如图5和图6所示。通过上述结构设计，本实用新型能够减少零部件数量，简化结构复杂度和装配流程。

基于内绝缘膜300的顶面部310为单一膜层结构的结构设计，在本实用新型的一实施方式中，内绝缘膜300还可以包括侧面部，例如图5和图6示出的第一侧面部321和第二侧面部322，这些侧面部连接于顶面部310，且侧面部设置于电芯100的侧面与壳体的侧面之间。在此基础上，内绝缘膜300的顶面部310与侧面部可以为一体结构。通过上述结构设计，本实用新型能够进一步增强内绝缘膜300的结构整体性，有利于减少零部件数量、简化装配流程。

参阅图7，图7中代表性地示出了能够体现本实用新型原理的电池在另一示例性实施方式中的电池的立体结构示意图，其中隐去了壳体。

如图7所示，在本实用新型的一实施方式中，电芯100的极耳可以位于电池的侧面。并且，本实用新型提出的电池还包括引脚400，该引脚400一端连接于极耳，引脚400的另一端弯折延伸至电芯100的顶面(即朝向盖板200的表面)，引脚400的另一端穿过凸起部311(例如穿过通孔3111)而与极柱210相连接。通过上述结构设计，本实用新型在电芯100采用“极耳双侧侧出”的结构基础上，能够实现电池整体的“极耳顶出”的结构设计，同时能够利用内绝缘膜300的顶面部310保证引脚400与盖板200的绝缘效果。

仍以电池包括引脚400为例，在本实用新型的一实施方式中，当顶面部310朝向电芯100的表面形成有凹陷部312时，引脚400的另一端可以容纳于凹陷部312，即引脚400的另一端可以位于顶面部310朝向电芯100的一侧而不穿过凸起部311。在此基础上，引脚的另一端可以经由穿过凸起部311的连接结构而与极柱210相连接。通过上述结构设计，本实用新型能够利用凹陷部312容纳部分引脚400，据此能够在高度方向上为电芯100提供更多的空间，有利于提高单体电池的能量密度。

如图7所示，基于极耳由电芯100的侧面引出的结构设计，在本实用新型的一实施方式中，电池可以为方壳电池，且电池的壳体具有两个第一侧面和两个第二侧面，这两个第一侧面沿第一方向X相间隔并分别垂直于该第一方向X，这两个第二侧面沿垂直于第一方向X的第二方向Y相间隔并分别垂直于该第二方向Y。相对应地，电芯100的形状可以与电池(即壳体)的形状大致相同，则电芯100具有分别对应于两个第一侧面的两个第三侧面S3和分别对应于两个第二侧面的两个第四侧面S4。其中，壳体的第一侧面的表面积可以大于其第二侧面的表面积，即，第一侧面可以为电池的“大面”，亦即，电芯100的第三侧面S3的表面积大于其第四侧面S4的表面积。在此基础上，极耳可以由电芯100的表面积相对较小的侧面(即第四侧面S4)引出。

如图3所示，在本实用新型的一实施方式中，盖板200设置有注液孔，相对应地，凸起部311可以开设有孔3112，该孔3112与盖板200的注液孔相对应。

在本实用新型的一实施方式中，当内绝缘膜300还包括连接于顶面部310的侧面部时，顶面部310与侧面部的连接处可以设置有折痕线，且该折痕线未穿透内绝缘膜300。通过上述结构设计，本实用新型能够利用折痕线使得内绝缘膜300各部分的相对弯折更加方便，同时能够保证内绝缘膜300各处的绝缘效果。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的电池仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种电池中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的电池的任何细节或任何部件。

综上所述，本实用新型提出的电池包括壳体、电芯100、盖板200以及内绝缘膜300，盖板200与壳体焊接连接，内绝缘膜300至少包括位于盖板200与电芯100之间的顶面部310，顶面部310朝向盖板200的表面具有凸起部311，凸起部311在内侧面S0上的正投影至少覆盖极柱210，顶面部310与盖板200和壳体的焊缝之间具有间隙G。通过上述结构设计，本实用新型能够避免内绝缘膜300除凸起部311以外的部分直接贴附于盖板200，从而保护内绝缘膜300在壳体与盖板200的焊接过程中不易被烧蚀损坏，保证内绝缘膜300的绝缘效果，提升电池的安全性能。

基于上述对本实用新型提出的电池的几个示例性实施方式的详细说明，以下将对本实用新型提出的电池装置的一示例性实施方式进行说明。

在本实用新型的一实施方式中，本实用新型提出的电池装置包括本实用新型提出的并在上述实施方式中详细说明的电池。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的电池装置仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种电池装置中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的电池装置的任何细节或任何部件。

综上所述，本实用新型提出的电池装置，通过采用本实用新型提出的电池，能够避免保护内绝缘膜在壳体与盖板的焊接过程中不易被烧蚀损坏，保证内绝缘膜的绝缘效果，提升电池的安全性能。

以上详细地描述和/或图示了本实用新型提出的电池及电池装置的示例性实施方式。但本实用新型的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本实用新型提出的电池及电池装置进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本实用新型的实施进行改动。

Claims (14)

1.一种电池，其特征在于，包括壳体、电芯、盖板以及内绝缘膜，所述电芯容纳于所述壳体中，所述盖板设置于所述电芯顶部并与所述壳体焊接连接，所述盖板具有朝向所述电芯的内侧面，所述盖板设置有极柱，所述内绝缘膜至少包括顶面部，所述顶面部位于所述盖板与所述电芯之间，所述顶面部朝向所述盖板的表面具有凸起部，所述凸起部在所述内侧面上的正投影至少覆盖所述极柱，沿所述电芯与所述盖板的相对布置方向，所述顶面部与所述盖板和壳体的焊缝之间具有间隙。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述凸起部是所述顶面部部分压制而成，以使所述顶面部朝向所述电芯的表面形成有凹陷部，所述凹陷部与所述凸起部相对应。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述内绝缘膜还包括侧面部，所述侧面部连接于所述顶面部，所述侧面部设置于所述电芯的侧面与所述壳体的侧面之间；其中，所述内绝缘膜在所述凸起部的厚度大于所述侧面部的厚度。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述顶面部的厚度大于所述侧面部的厚度。

5.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述电芯的极耳位于所述电芯的侧面，所述电池还包括引脚，所述引脚一端连接于所述极耳，另一端弯折延伸至所述电芯的顶面，所述引脚的另一端容纳于所述凹陷部，所述引脚的另一端经由穿过所述凸起部的连接结构而与所述极柱相连接。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述顶面部包括至少两层膜层，至少两层所述膜层上下叠置而共同构成所述顶面部。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，最靠近所述电芯的一层所述膜层的厚度大于其余所述膜层的厚度。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述凸起部由最靠近所述电芯的一层所述膜层形成，其余所述膜层开设有通孔，所述凸起部穿过各所述通孔并延伸至所述极柱处。

9.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述顶面部包括两层所述膜层，且所述内绝缘膜还包括侧面部，所述侧面部连接于所述顶面部，所述侧面部设置于所述电芯的侧面与所述壳体的侧面之间；其中，靠近所述盖板的所述膜层与所述侧面部为一体结构。

10.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述顶面部为单一膜层结构。

11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，所述内绝缘膜还包括侧面部，所述侧面部连接于所述顶面部，所述侧面部设置于所述电芯的侧面与所述壳体的侧面之间；其中，所述顶面部与所述侧面部为一体结构。

12.根据权利要求1～11任一项所述的电池，其特征在于，所述电芯的极耳位于所述电芯的侧面，所述电池还包括引脚，所述引脚一端连接于所述极耳，另一端弯折延伸至所述电芯的顶面，所述引脚的另一端穿过所述凸起部而与所述极柱相连接。

13.根据权利要求1～11任一项所述的电池，其特征在于，所述盖板设置有注液孔，所述凸起部开设有孔，所述孔与所述注液孔相对应。

14.一种电池装置，其特征在于，包括权利要求1～13任一项所述的电池。