CN219677509U - 电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种电池，包括：电池壳体，电池壳体上设置有极柱通孔；电芯，电芯设置于电池壳体内，电芯包括电芯主体和极耳，极耳由电芯主体引出，极耳的厚度为a；极柱，极柱穿设于极柱通孔内，极柱穿过极柱通孔位于电池壳体内的部分为极柱座，极柱座与极耳直接焊接，沿极柱通孔的轴线方向上，极柱座的厚度为b，0.4≤a/b≤2，从而可以很好地控制极耳的厚度和极柱座的厚度，通过控制焊接能量来保证极柱座与极耳的焊接质量，提高极柱座与极耳的连接强度，进而改善电池的安全使用性能。

Description

电池

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。

背景技术

相关技术中，电池包括电池壳体和设置在电池壳体内的电芯，电芯的极耳可以通过焊接与极柱进行电连接，然而，由于极耳和极柱结构限制，容易出现极耳和极柱焊接强度较差的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池，以改善电池的使用性能。

本实用新型提供了一种电池，包括：

电池壳体，电池壳体上设置有极柱通孔；

电芯，电芯设置于电池壳体内，电芯包括电芯主体和极耳，极耳由电芯主体引出，极耳的厚度为a；

极柱，极柱穿设于极柱通孔内，极柱穿过极柱通孔位于电池壳体内的部分为极柱座，极柱座与极耳直接焊接，沿极柱通孔的轴线方向上，极柱座的厚度为b，0.4≤a/b≤2。

本实用新型一个实施例的电池包括电池壳体、电芯以及极柱，电芯包括电芯主体和电芯主体引出的极耳，极柱穿设于电池壳体的极柱通孔内，极柱穿过极柱通孔内的极柱座与极耳直接焊接，由此减少电池的部件使用数量，而极耳的厚度为a，沿极柱通孔的轴线方向上，极柱座的厚度为b，0.4≤a/b≤2，从而可以很好地控制极耳的厚度和极柱座的厚度，通过控制焊接能量来保证极柱座与极耳的焊接质量，提高极柱座与极耳的连接强度，进而改善电池的安全使用性能。

附图说明

为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中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一种电池的结构示意图；

图2是根据一示例性实施方式示出的一种电池的部分组装状态结构示意图；

图3是根据一示例性实施方式示出的一种电池的电芯的结构示意图；

图4是根据一示例性实施方式示出的一种电池的部分剖面结构示意图；

图5是根据另一示例性实施方式示出的一种电池的部分剖面结构示意图。

附图标记说明如下：

10、电池壳体；11、极柱通孔；12、盖板；13、壳体件；14、连接段；15、抵压段；20、电芯；21、电芯主体；22、极耳；30、极柱；31、极柱座；32、铝段；33、铜段。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本实用新型的一个实施例提供了一种电池，如图1至图5所示，电池包括：电池壳体10，电池壳体10上设置有极柱通孔11；电芯20，电芯20设置于电池壳体10内，电芯20包括电芯主体21和极耳22，极耳22由电芯主体21引出，极耳22的厚度为a；极柱30，极柱30穿设于极柱通孔11内，极柱30穿过极柱通孔11位于电池壳体10内的部分为极柱座31，极柱座31与极耳22直接焊接，沿极柱通孔11的轴线方向上，极柱座31的厚度为b，0.4≤a/b≤2。

本实用新型一个实施例的电池包括电池壳体10、电芯20以及极柱30，电芯20包括电芯主体21和电芯主体21引出的极耳22，极柱30穿设于电池壳体10的极柱通孔11内，极柱30穿过极柱通孔11内的极柱座31与极耳22直接焊接，由此减少电池的部件使用数量，而极耳22的厚度为a，沿极柱通孔11的轴线方向上，极柱座31的厚度为b，0.4≤a/b≤2，从而可以很好地控制极耳22的厚度和极柱座31的厚度，通过控制焊接能量来保证极柱座31与极耳22的焊接质量，提高极柱座31与极耳22的连接强度，进而改善电池的安全使用性能。

需要说明的是，结合图2所示，电池壳体10上设置有极柱通孔11，极柱30穿设于极柱通孔11内，从而使得极柱30设置于电池壳体10上。极柱30与极耳22直接相连接，即极柱30与极耳22之间可以省去类似转接片之类的结构，从而可以减少电池的部件使用量，不仅可以降低成本，减少电池的重量，并且也可以提高电池的能量密度。

极耳22的厚度为a，即可以沿着电芯20的厚度方向，测量获得极耳22的厚度。进一步的，极耳22由多个单片极耳收拢而成，极耳22的厚度为多个单片极耳的数量与单片极耳厚度的乘积，例如，电芯20为叠片式电芯时，极耳22为正极极耳，单片极耳的数量可以认为是正极极片的数量，即使一个正极极片上引出的单片极耳分隔为了多个，此时，一个正极极片上的单片极耳数量也只能算是一个；或者，电芯20为卷绕式电芯时，极耳22为正极极耳，正极极片上引出的是全极耳，此时，单片极耳的数量可以认为是沿着卷绕式电芯厚度方向上，正极极片堆叠的数量(实际上多个正极极片是一体结构，此处是按照叠置进行了拆分)，正极极片上引出的可以是非全极耳，此时，单片极耳的数量可以认为是沿着卷绕式电芯厚度方向上，极耳层的数量。

结合图2所示，极柱30穿过极柱通孔11位于电池壳体10内的部分为极柱座31，沿极柱通孔11的轴线方向上，极柱座31的厚度表示为b，通过使得极耳22的厚度与极柱座31的厚度之比在0.4到2之间，可以方便地控制焊接极柱30与极耳22的焊接能量，由此来保证极柱30与极耳22的焊接质量，提高极柱30与极耳22的连接强度。

极耳22的厚度与极柱座31的厚度之比过大时，极耳22的厚度较大，焊接能量较高，此时，容易造成结构损伤，例如，会影响到极柱30与电池壳体10之间的绝缘件、密封件等结构。而极耳22的厚度与极柱座31的厚度之比过小时，焊接能量不易控制，从而很难保证极柱30与极耳22的连接强度。

极耳22的厚度与极柱座31的厚度之比可以为0.4、0.45、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或者2等等。

在一个实施例中，极耳22的厚度a≤2mm，从而可以有效控制单片极耳的数量和厚度，避免单片极耳过厚影响电芯20的能量密度，也避免单片极耳数量过多而不利于电芯20的成型，并且也可以方便实现极柱座31与极耳22之间的焊接，保证极柱座31与极耳22的焊接质量。

在一个实施例中，极柱座31与极耳22焊接形成有焊印，沿电池的长度方向上，极柱座31的长度尺寸为c，极耳22的长度为d，焊印的宽度尺寸≤c≤d，从而可以保证极柱座31与极耳22之间能够具有足够的焊接长度，保证极柱座31与极耳22之间的连接强度，且可以避免极柱座31的长度尺寸过大而影响到电池的能量密度。

结合图2所示，沿电池的长度方向上，极柱座31的长度尺寸表示为c，极耳22的长度表示为d，而极柱座31与极耳22焊接形成有焊印，沿电池的长度方向上，焊印的宽度尺寸不大于极柱座31的长度尺寸c，即保证焊印可以位于极柱座31与极耳22上，在保证极柱座31与极耳22之间焊接强度的基础上，可以保证极柱座31的过流能力，而极柱座31的长度尺寸c不大于极耳22的长度d，可以避免尺寸过大，不仅占用空间，且成本较高。

在一个实施例中，沿电池的长度方向上，极柱座31的长度尺寸为c，极耳22的长度为d，c≤d≤5c，从而来有效控制极耳22的长度尺寸，保证极耳22具有足够的尺寸用于连接极柱座31，且避免极耳22的长度过大而造成重量过大，成本过高的问题。

需要说明的是，结合图2所示，电池的长度方向可以表示为A。

在一个实施例中，沿极柱通孔11的轴线方向上，极柱30的厚度为e，0.1≤a/e≤0.8，从而可以方便控制极柱30与极耳22的焊接能量，保证极柱30与极耳22的焊接质量。

极柱30的厚度e可以认为是极柱30位于电池壳体10外侧的顶端与极柱30位于电池壳体10内侧的底端之间的距离值。通过使得极耳22的厚度与极柱30的厚度之比为0.1至0.8，避免了极耳22的占比较大，焊接能量不易控制，容易影响其他结构的安全，也避免了极耳22的占比较小，无法保证过流能力。

极耳22的厚度与极柱30的厚度之比可以为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7或者0.8等等。

在一个实施例中，极柱座31与极耳22焊接的熔深为0.1mm-1.5mm，从而可以保证极柱座31与极耳22之间的连接强度，提高极柱座31与极耳22之间安全性能。

极柱座31与极耳22焊接的熔深可以为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.5mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或者1.5mm等等。

极柱座31与极耳22焊接的熔深过小时，容易导致极柱座31与极耳22之间的连接强度过弱的问题，而极柱座31与极耳22焊接的熔深过大时，可能会导致能量过大，而影响到极柱座31与极耳22的结构安全性能，以及其他结构的安全性能。

在一个实施例中，电池还包括汇流排，汇流排与极柱30焊接，汇流排与极柱30焊接的熔深为0.1mm-3mm，从而来保证汇流排与极柱30之间的焊接质量，提高汇流排与极柱30之间的焊接强度，保证电池成组时的安全使用性能。

多个电池可以通过汇流排进行成组，例如，一个汇流排可以连接两个电池。

汇流排与极柱30焊接的熔深可以为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.5mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、2mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm、2.8mm、2.9mm或者3mm等等。

在一个实施例中，结合图4所示，极耳22为正极极耳，极柱30为正极极柱，正极极耳与正极极柱焊接，由此保证正极极耳与正极极柱之间的连接强度。正极极耳的厚度与正极极柱的厚度之比为0.1至0.8。

正极极耳可以为铝，极柱30可以为铝结构。

在一个实施例中，沿极柱通孔11的轴线方向上，极柱30的厚度为e，0.05≤a/e≤0.6，从而可以方便控制极柱30与极耳22的焊接能量，保证极柱30与极耳22的焊接质量，且可以保证极耳22能够具有可靠的过流能力。

极耳22的厚度与极柱30的厚度之比可以为0.0.5、0.06、0.08、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.55或者0.6等等。

在一个实施例中，极柱30为铜铝复合极柱，从而可以方便极柱30与极耳22以及汇流排的连接，适应不同材料，提高连接强度。

在一个实施例中，如图5所示，极柱30包括铜段33和铝段32，铜段33的厚度为0.5mm-5mm，既可以保证铜段33与其他结构之间的连接能力，也可以避免铜段33厚度过大而造成材料浪费的问题。

铜段33的厚度可以为0.5mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、2mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm、2.8mm、2.9mm、3mm、3.5mm、3.9mm、4mm、4.5mm、4.8mm、4.9mm或者5mm等等。

在一个实施例中，铜段33的厚度与极柱30的厚度之比为0.2-1，从而可以有效控制铜段33占有铜铝复合极柱的尺寸，保证铜段33的连接能力和高度占有比。

铜段33的厚度与极柱30的厚度之比可以为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或者1等等。

在一个实施例中，极耳22为负极极耳，极柱30为负极极柱，负极极柱为铜铝复合极柱，负极极耳的材料可以为铜，从而可以使得极耳22与铜铝复合极柱的铜段33进行连接，由此保证极耳22与铜段33的连接强度。

在一个实施例中，电池为四棱柱型电池，四棱柱型电池主要是指外形为棱柱形状，但不严格限定棱柱每条边是否一定为严格意义的直线，边与边之间的拐角不一定为直角，可以为圆弧过渡。

电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一极片、分隔物以及第二极片。当第一极片为正极片时，第二极片为负极片。其中，第一极片和第二极片的极性可以互换。第一极片和第二极片涂布活性物质。

电池可以为叠片式电池，不仅成组方便，且可以加工得到长度较长的电池。具体的，电芯为叠片式电芯，电芯具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片，从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。

或者，电池可以为卷绕式电池，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。

在一个实施例中，如图1所示，电池壳体10包括壳体件13和盖板12，壳体件13形成有容纳空间，盖板12为平板，极柱30设置于盖板12上，从而可以方便极柱30的设置，并且也可以方便极柱30与极耳22进行连接，并且在极柱30和极耳22形成连接时，也可以方便地将电芯20安装到壳体件13的容纳空间内。

极柱30设置于盖板12上，盖板12为平板，因此，在极柱30与极耳22进行焊接时，可以避免其他结构影响到极柱30与极耳22的焊接，而在极柱30与极耳22形成连接之后，可以将电芯20安装到壳体件13的容纳空间内，并且完成盖板12与壳体件13的连接。

需要说明的是，壳体件13和盖板12可以独立设置，壳体件13和盖板12可以焊接。在某些实施例中，不排除壳体件13和盖板12可以是一个整体结构，通过冲压形成容纳电芯20的容纳空间，后续利用焊接进行封闭连接。

壳体件13可以是一端封闭的结构，此时，盖板12上可以设置有两个极柱30，如图1所示。两个极柱30可以分别与电芯20的两个极耳22相连接，此时，电芯20的两个极耳22可以分别为正极极耳和负极极耳，如图3所示，电芯20的同一端引出有两个极耳22；或者，壳体件13可以包括盖板和两端开口的壳体，此时，相对的两个盖板上可以分别设置有极柱30。对于壳体件13的具体结构形式不作限定。

在一个实施例中，沿电池的厚度方向上，电池壳体10内仅设置有一个电芯20，从而可以方便电芯20的安装，并且也可以方便极耳22与极柱30形成连接。

在一个实施例中，沿电池的厚度方向上，电池壳体10内设置有至少两个电芯20，从而可以提高电池的容量，并且也可以选用厚度较小的电芯20，方便电芯20的制作。

在一个实施例中，如图4和图5所示，电池壳体10上设置有连接段14和抵压段15，连接段14的两端分别连接电池壳体10和抵压段15，抵压段15倾斜于连接段14设置，以抵压在极柱30上，从而可以保证极柱30可靠地固定于电池壳体10上。

电池壳体10的盖板12上可以设置有连接段14，连接段14远离盖板12的一端连接有抵压段15，通过使得抵压段15相对于连接段14弯折设置，可以使得抵压段15可靠抵压于极柱30上。

在一个实施例中，连接段14和抵压段15均与电池壳体10一体成型，不仅结构简单，加工方便，且可以提高电池的成型效率，进一步的保证了结构的强度。

需要说明的是，极柱30和电池壳体10之间可以通过绝缘件进行绝缘保护，进一步的，极柱30和电池壳体10之间可以通过密封结构进行密封保护。

本实用新型的一个实施例还提供了一种电池组，包括上述的电池。

本实用新型一个实施例的电池组包括电池，电池包括电池壳体10、电芯20以及极柱30，电芯20包括电芯主体21和电芯主体21引出的极耳22，极柱30穿设于电池壳体10的极柱通孔11内，极柱30穿过极柱通孔11内的极柱座31与极耳22直接焊接，由此减少电池的部件使用数量，而极耳22的厚度为a，沿极柱通孔11的轴线方向上，极柱座31的厚度为b，0.4≤a/b≤2，从而可以很好地控制极耳22的厚度和极柱座31的厚度，通过控制焊接能量来保证极柱座31与极耳22的焊接质量，提高极柱座31与极耳22的连接强度，进而改善电池组的安全使用性能。

在一个实施例中，电池组为电池模组或电池包。

电池模组包括多个电池，电池模组还可以包括端板和侧板，端板和侧板用于固定多个电池。

电池包包括多个电池和箱体，箱体用于固定多个电池。

需要说明的是，电池包包括电池，电池可以为多个，多个电池设置于箱体内。其中，多个电池可以形成电池模组后安装于箱体内。或者，多个电池可以直接设置在箱体内，即无需对多个电池进行成组，利用箱体对多个电池进行固定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (16)

1.一种电池，其特征在于，包括：

电池壳体(10)，所述电池壳体(10)上设置有极柱通孔(11)；

电芯(20)，所述电芯(20)设置于所述电池壳体(10)内，所述电芯(20)包括电芯主体(21)和极耳(22)，所述极耳(22)由所述电芯主体(21)引出，所述极耳(22)的厚度为a；

极柱(30)，所述极柱(30)穿设于所述极柱通孔(11)内，所述极柱(30)穿过所述极柱通孔(11)位于所述电池壳体(10)内的部分为极柱座(31)，所述极柱座(31)与所述极耳(22)直接焊接，沿所述极柱通孔(11)的轴线方向上，所述极柱座(31)的厚度为b，0.4≤a/b≤2。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，a≤2mm。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述极耳(22)由多个单片极耳收拢而成，所述极耳(22)的厚度为多个单片极耳的数量与单片极耳厚度的乘积。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述极柱座(31)与所述极耳(22)焊接形成有焊印，沿所述电池的长度方向上，所述极柱座(31)的长度尺寸为c，所述极耳(22)的长度为d，所述焊印的宽度尺寸≤c≤d。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，沿所述电池的长度方向上，所述极柱座(31)的长度尺寸为c，所述极耳(22)的长度为d，c≤d≤5c。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，沿所述极柱通孔(11)的轴线方向上，所述极柱(30)的厚度为e，0.1≤a/e≤0.8。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述极柱座(31)与所述极耳(22)焊接的熔深为0.1mm-1.5mm。

8.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述电池还包括汇流排，所述汇流排与所述极柱(30)焊接，所述汇流排与所述极柱(30)焊接的熔深为0.1mm-3mm。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的电池，其特征在于，所述极耳(22)为正极极耳。

10.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，沿所述极柱通孔(11)的轴线方向上，所述极柱(30)的厚度为e，0.05≤a/e≤0.6。

11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，所述极柱(30)为铜铝复合极柱。

12.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，所述极柱(30)包括铜段(33)和铝段(32)，所述铜段(33)的厚度为0.5mm-5mm。

13.根据权利要求12所述的电池，其特征在于，所述铜段(33)的厚度与所述极柱(30)的厚度之比为0.2-1。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的电池，其特征在于，所述极耳(22)为负极极耳。

15.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池为四棱柱型电池。

16.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池壳体(10)上设置有连接段(14)和抵压段(15)，所述连接段(14)的两端分别连接所述电池壳体(10)和所述抵压段(15)，所述抵压段(15)倾斜于所述连接段(14)设置，以抵压在所述极柱(30)上；

其中，所述连接段(14)和所述抵压段(15)均与所述电池壳体(10)一体成型。