CN219759640U - 电池及电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池及电池模组，其中，电池包括电芯组件、顶盖板组件、转接片和绝缘防护件，电芯组件包括电芯主体和极耳，极耳连接于电芯主体，顶盖板组件包括顶盖板和极柱，极柱设置于顶盖板，转接片设置于极耳和极柱之间，且分别与极耳和极柱电连接，绝缘防护件设置于转接片和电芯组件之间，转接片面向电芯主体的一侧具有卡接槽，绝缘防护件具有沿第一方向凸出的卡接部，卡接部卡接于卡接槽中，从而绝缘防护件可以对转接片起到固定和支撑作用，避免转接片下沉或裸电芯晃动而出现短路，提高了电池的安全性，延长了使用寿命。

Description

电池及电池模组

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池及电池模组。

背景技术

可充放电的电池又被称为二次电池，是指可以进行充放电循环使用的电化学能源装置，例如锂离子电池等，被广泛应用于各种移动供电设备上，包括消费类电子产品、新能源汽车以及储能设备等。

相关技术中，二次电池通常包括外壳、盖板、电芯和转接片等部件，电芯设置在外壳内，盖板上设置有外接电极，电芯的极耳通过转接片和盖板的外接电极进行电连接，从而实现电能的输入和输出，转接片可以通过焊接的方式和盖板以及极耳连接，并且通常利用注胶或贴胶纸的方式对焊印进行保护。

然而，目前电池的装配方式在长期使用过程中，由于电解液的浸泡，转接片的连接位置容易被腐蚀，并且转接片容易出现下沉，导致电芯内部可能出现短路，引起安全事故。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供一种电池及电池模组，以解决目前转接片的连接位置容易被腐蚀，并且转接片容易出现下沉，导致电芯内部可能出现短路，引起安全事故等技术问题。

为了实现上述目的，第一方面，本申请提供一种电池，该电池包括电芯组件、顶盖板组件、转接片和绝缘防护件，电芯组件包括电芯主体和极耳，极耳连接于电芯主体，顶盖板组件包括顶盖板和极柱，极柱设置于顶盖板，转接片设置于极耳和极柱之间，且分别与极耳和极柱电连接，绝缘防护件设置于转接片和电芯组件之间。

其中，转接片面向电芯主体的一侧具有卡接槽，绝缘防护件具有沿第一方向凸出的卡接部，卡接部卡接于卡接槽中。

本申请提供的电池通过设置绝缘防护件对转接片进行防护，对转接片和顶盖板以及电芯主体的连接位置起到绝缘保护作用，避免出现腐蚀的情况，在使用过程中，绝缘防护件可以对转接片起到固定和支撑作用，避免转接片下沉而出现短路，提高了电池的安全性，延长了使用寿命。

作为一种可选的实施方式，转接片可以包括第一连接部和第二连接部，第一连接部和极耳连接，第二连接部和极柱连接，卡接槽和第二连接部相对设置。

作为一种可选的实施方式，第二连接部相对于第一连接部可以沿第二方向凸起，第二连接部背离极柱的一侧相对于第一连接部内凹设置，从而形成卡接槽。

作为一种可选的实施方式，极耳背离电芯主体的一端具有弯折部，第一连接部和弯折部背离电芯主体的一侧焊接，绝缘防护件可以位于弯折部和电芯主体之间。

作为一种可选的实施方式，极耳可以为多个，电芯主体的正极和负极均连接有至少两个极耳，绝缘防护件设置于两个正极的极耳之间；和/或，绝缘防护件设置于两个负极的极耳之间。

作为一种可选的实施方式，绝缘防护件可以为两个，两个绝缘防护件分别与电芯主体的正极和负极对应设置。

作为一种可选的实施方式，两个绝缘防护件间隔设置。

作为一种可选的实施方式，绝缘防护件可以为板状件，且绝缘防护件的厚度可以为0.05mm-3mm，卡接部相对于绝缘防护件凸出的高度可以为1mm-3mm。

作为一种可选的实施方式，卡接部背离卡接槽的一侧可以设置有凹槽，且凹槽的槽深可以为0.2mm-2mm。

作为一种可选的实施方式，绝缘防护件可以包括PP、PE、PVC、PTFE材质件中的至少一种。

第二方面，本申请提供一种电池模组，该电池模组包括上述技术方案中的电池。

本申请提供一种电池及电池模组，其中，电池包括电芯组件、顶盖板组件、转接片和绝缘防护件，电芯组件包括电芯主体和极耳，极耳连接于电芯主体，顶盖板组件包括顶盖板和极柱，极柱设置于顶盖板，转接片设置于极耳和极柱之间，且分别与极耳和极柱电连接，绝缘防护件设置于转接片和电芯组件之间，转接片面向电芯主体的一侧具有卡接槽，绝缘防护件具有沿第一方向凸出的卡接部，卡接部卡接于卡接槽中，从而绝缘防护件可以对转接片起到固定和支撑作用，避免转接片下沉而出现短路，提高了电池的安全性，延长了使用寿命等。

除了上面所描述的本申请解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本申请提供的电池及电池模组所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

图1为本申请实施例提供的电池的爆炸图；

图2为本申请实施例提供的电池中顶盖板组件、转接片和绝缘防护件的装配示意图；

图3为本申请实施例提供的电池中转接片和绝缘防护件的装配示意图一；

图4为本申请实施例提供的电池中转接片和绝缘防护件的装配示意图二。

附图标记说明：

100-电芯组件；110-电芯主体；120-极耳；121-弯折部；130-壳体；

200-顶盖板组件；210-顶盖板；220-极柱；

300-转接片；301-卡接槽；310-第一连接部；320-第二连接部；

400-绝缘防护件；410-卡接部；420-凹槽。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

二次电池被广泛应用于各种移动供电设备上，包括消费类电子产品、新能源汽车以及储能设备等，二次电池通常包括外壳、盖板、电芯和金属转接片等部件，在电池的制造过程中，电芯的极耳与金属转接片进行超声焊后，粘贴胶纸对焊接形成的焊印进行保护，然后金属转接片与盖板的外接电极进行焊接，而后用注胶或粘贴胶纸等方式对焊接形成的焊印进行保护，最后进行极耳弯折，并对电芯进行封装操作。

然而，目前的电池结构，在长时间的搁置或使用过程中，由于电解液的浸泡，焊印位置的胶纸胶层或注胶可能溶出导致脱落，焊印有腐蚀溶出金属物质风险，从而导致失去防护作用，同时由于极耳的冗余设计，在振动或重力作用下，金属转接片可能出现下沉，极耳可能与电芯的极片接触，导致电芯内部出现短路等安全隐患。

本申请提供一种电池及电池模组，通过对金属转接片的固定和防护结构的设计，使得电池在使用过程中，金属转接片和极耳可以得到可靠的固定、防护和支撑，以防止其因振动或重力作用而下沉，从而避免与电芯的极片产生接触，消除了电池内部的短路安全隐患，此外，可以对金属转接片与顶盖板和极耳的焊印起到良好的保护作用，避免因电解液腐蚀导致的金属物质溶出，并且安装简易快捷，可有效进行绝缘防护提高安全性，同时可提高循环使用寿命。

下面结合附图说明本申请实施例的电池和电池模组。需要说明的是，本申请实施例提供的电池为二次电池，即本申请实施例中的电池可以进行充放电并循环使用，电池的具体类型可以包括但不限于锂电池等，而电池和电池可以使用的场景，包括但不限于电子产品、储能设备、交通工具等，例如新能源汽车等，本申请实施例对此不做具体限定。

图1为本申请实施例提供的电池的爆炸图，图2为本申请实施例提供的电池中顶盖板组件、转接片和绝缘防护件的装配示意图，图3为本申请实施例提供的电池中转接片和绝缘防护件的装配示意图一，图4为本申请实施例提供的电池中转接片和绝缘防护件的装配示意图二。

请参照图1至图4，本申请实施例一种电池，该电池包括电芯组件100、顶盖板组件200、转接片300和绝缘防护件400，电芯组件100用于存储电能，顶盖板组件200装配在电芯组件100上，并且可以通过转接片300和电芯组件100电连接，在使用过程中，电池可以经过顶盖板组件200实现电能的充入和放出，而绝缘防护件400可以对转接片300进行绝缘防护，避免电池内部出现短路。

其中，电芯组件100可以包括电芯主体110和极耳120，极耳120连接于电芯主体110，电芯主体110可以包括正极片、负极片和隔膜，正极片和负极片均具有涂覆区，正极片的活性物质被涂覆于正极片的涂覆区，负极片的活性物质被涂覆在负极片的涂覆区，而隔膜设置在正极片和负极片之间，用于将正极片的涂覆区和负极片的涂覆区区隔开。本领域技术人员可以理解的是，正极片、隔膜和负极片可以依次堆叠或卷绕形成电芯主体110，本申请实施例不限定电芯主体110的制造工艺。

可以理解的是，极耳120与电芯主体110对应设置，极耳120可以包括正极耳和负极耳，正极片的端部具有未被正极活性物质覆盖的空白区，在堆叠时，多个正极片的空白区连接在一起形成电芯组件100的正极耳。此外，负极片的端部具有未被负极活性物质覆盖的空白区，在堆叠时，多个负极片的空白区连接在一起形成电芯组件100的负极耳。

需要说明的是，在本申请实施例提供的电池中，正极片的材质可以包括铝箔。负极片的材质可以包括铜箔或铝箔。此外，正极片所涂覆的活性物质可以包括钴酸锂、磷酸铁锂、三元聚合物等，而负极片所涂覆的活性物质可以包括石墨、硅或钛酸锂等。

在一些实施例中，顶盖板组件200可以包括顶盖板210和极柱220，极柱220设置于顶盖板210，转接片300设置于极耳120和极柱220之间，且分别与极耳120和极柱220电连接，绝缘防护件400可以设置在转接片300和电芯组件100之间。

可以理解的是，转接片300面向电芯主体110的一侧可以设有卡接槽301，绝缘防护件400上可以设有沿第一方向凸出的卡接部410，其中，第一方向为图1中的X方向，即卡接部410向转接片300凸出，在装配绝缘防护件400时，卡接部410可以卡接于卡接槽301中，从而绝缘防护件400可以挡设在转接片300和电芯主体110之间，即提供了装配的便利性，又可以避免转接片300和极耳120以及顶盖板210的极柱220的连接位置被电解液氧化腐蚀。

需要说明的是，本申请实施提供的电池在使用过程中，绝缘防护件400可以对转接片300以及极耳120起到固定和支撑作用，避免转接片300和极耳120下沉而出现短路，提高了电池的安全性，延长了使用寿命。

此外，电芯主体110可以包括有壳体130，电芯主体110的正极片、负极片和隔膜堆叠后形成的整体可以设置在壳体130内部。顶盖板210设置在电芯主体110的具有极耳120的一侧端部，从而顶盖板210可以与壳体130的封闭连接，实现对电芯主体110的封装。

顶盖板210的极柱220可以分为正极极柱和负极极柱。极柱220可以相对于顶盖板210的本体凸出设置，并且极柱220凸向极耳120。转接片300可以由两个，两个转接片300中的一者可以和正极极柱以及正极耳连接，两个转接片300中的另一者可以和负极极柱以及负极耳连接。这样，可以分别实现正极极柱和正极耳之间的对应导通，以及负极极柱和负极耳之间的对应导通。

下面对转接片300的具体结构，以及转接片300和绝缘防护件400的具体连接方式进行详细说明。

请继续参照图1至图4，在一种可能的实现方式中，转接片300可以包括第一连接部310和第二连接部320，第一连接部310和极耳120连接，第二连接部320和极柱220连接，卡接槽301和第二连接部320相对设置。

可以理解的是，转接片300可以为导电材质，第一连接部310和第二连接部320可以为一体成型件，通过转接片300的转接，可以提高顶盖板210装配的便利性，以及电池结构的紧凑性。

第一连接部310和极耳120之间可以通过焊接的方式进行连接，包括但不限于激光焊接、超声波焊接等。第二连接部320和顶盖板210的极柱220也可以采用焊接的方式进行连接，包括但不限于激光焊接、超声波焊接等。在装配过程中，可以先对第一连接部310和极耳120进行焊接，其后对极耳120进行弯折，并且对绝缘防护件400进行装配和卡接，最后对顶盖板210的极柱220与第二连接部320进行焊接。

以激光焊接为例，在第二连接部320与极柱220进行焊接时，激光焊接过程中可能产生杂质，例如金属屑等，绝缘防护件400可以起到防护阻挡作用，避免焊接过程以及装配过程中的杂质掉落至电芯主体110内，引发短路风险，从而提高了电池的安全性能。

示例性的，第一连接部310可以为平板状结构，第一连接部310连接设置在极耳120的上方，而第二连接部320可以设置在第一连接部310的表面，并且向顶盖板210的方向凸出，从而为极柱220和第二连接部320的焊接提供焊接区域。

需要说明的是，第一连接部310和极耳120的焊接，以及第二连接部320和极柱220的焊接，都会在焊接的位置形成焊印。由于电芯主体110的内部通常注入有化学物质，例如电解液，在充放电的过程中，会产生大量的混合气体和液体，绝缘防护件400位于转接片300和电芯主体110之间，可以对电解液起到阻隔作用，避免电解液接触到焊印，从而防止电解液将转接片300的焊接位置腐蚀氧化，造成脱落，因此，可以提高电池的工作可靠性。

在一些实施例中，第二连接部320相对于第一连接部310可以沿第二方向凸起，第二连接部320背离极柱220的一侧相对于第一连接部310内凹设置，从而形成卡接槽301。其中，第二方向可以与第一方向一致，即第二方向可以为图1中的X方向，第二连接部320相对于第一连接部310可以向极柱220凸起，

可以理解的是，第二连接部320和卡接槽301可以为第一连接部310板面上的同一位置的相对两侧。绝缘防护件400上的卡接部410的形状可以与卡接槽301的形状相匹配，并且卡接部410的尺寸可以略大于卡接槽301的尺寸，通过过盈配合的方式进行装配，这样，在装配过程中，可以通过按压的方式将卡接部410压入卡接槽301内，在提高装配便利性的同时，保证了绝缘防护件400的装配可靠性，避免其脱落。

请继续参照图1至图4，在一种可能的实现方式中，极耳120背离电芯主体110的一端可以设有弯折部121，第一连接部310和弯折部121背离电芯主体110的一侧焊接，绝缘防护件400可以位于弯折部121和电芯主体110之间。

可以理解的是，由于极耳120需要保证焊接的可靠性以及与转接片300电连接的稳定性，极耳120通常为冗余式结构设计，在使用过程中，在振动或者重力作用上，极耳120可能会出现下沉，而绝缘防护件400则可以对极耳120以及极耳120上焊接的转接片300起到支撑和防护作用，避免极耳120下沉造成转接片300直接和电芯主体110电连接，引起短路。

在一些实施例中，极耳120可以为多个，电芯主体110的正极和负极均可以连接有至少两个极耳120，正极和负极分别可以连接有转接片300，而正极和负极也均可以设置有绝缘防护件400，绝缘防护件400可以设置在正极的两个极耳120之间，或者，绝缘防护件400可以设置在负极的两个极耳120之间。

以电芯主体110为两个，每个电芯主体110分别设置一对正极和负极为例，从而正极和负极分别设有两个极耳，两个正极耳可以平行间隔设置，两个正极耳均位于电芯主体110的端部并向上延伸，而两个正极耳的弯折部121可以相对弯折，从而在两个正极耳之间形成一个放置绝缘防护件400的容置空间。负极耳可以采用类似的设置方式，此次不再赘述。

可以理解的是，第一连接部310可以横跨设置在两个极耳120之间，这样，既可以保证转接片300和极耳120电连接的可靠性，又可以保证极耳120可以对转接片300具有较为平衡的支撑能力，避免极耳120的弯折部121出现下沉、

示例性的，第一连接部310可以呈“U”形结构，第一连接部310的两侧可以分别和两个极耳120的弯折部121焊接连接，而第一连接部310的中间部分可以设置第二连接部320和卡接槽301，即第一连接部310的中间部分的一侧和顶盖板210的极柱220焊接，另一侧和绝缘防护件400卡接，使得整体装配结构具有良好的稳定性。

在一些实施例中，绝缘防护件400可以为两个，两个绝缘防护件400分别与电芯主体110的正极和负极对应设置。由于绝缘防护件400为绝缘材质，两个均匀防护件既可以独立设置，也可以连接在一起。

示例性的，两个绝缘防护件400间隔设置，即两个绝缘防护件400为两个相对独立的部件，分别在电芯主体110的正极位置的转接片300和负极位置的转接片300上进行装配。或者，两个绝缘防护件400可以为一体成型件，即两个绝缘防护件400可以连接在一起，在装配时，该一体成型件可以同时和电芯主体110的正极位置的转接片300和负极位置的转接片300进行卡接装配。

请继续参照图1至图4，在一种可能的实现方式中，绝缘防护件400可以为板状件，且绝缘防护件400的厚度可以为0.05mm-3mm，卡接部410相对于绝缘防护件400凸出的高度可以为1mm-3mm。

示例性的，绝缘防护件400可以采用的厚度尺寸包括但不限于0.05mm、0.06mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.29mm、0.3mm等，本申请实施例对此不做具体限定。卡接部410相对于绝缘防护件400凸出的高度尺寸可以包括但不限于1mm、1.1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、2.9mm、3mm等，本申请实施例对此不做具体限定。

可以理解的是，卡接部410背离卡接槽301的一侧可以设置有凹槽420，在卡接部410和卡接槽301卡接是，凹槽420可以提供装配的定位，以及方便对绝缘防护板进行按压操作。在一些实施例中，凹槽420的槽深可以为0.2mm-2mm。

示例性的，凹槽420可以采用的槽深尺寸包括但不限于0.2mm、0.06mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.29mm、0.3mm等，本申请实施例对此不做具体限定。只需凹槽420的槽深小于绝缘防护板的厚度和卡接部410的凸出高度之和即可。

需要说明的是，由于绝缘防护件400为绝缘材质，绝缘防护件400采用的材质可以包括但不限于聚丙烯(polypropylene、PP)、聚乙烯(polyethylene、PE)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride、PVC)、聚四氯乙烯(Polytetrafluoroethylene、PTFE)等。绝缘防护件400可以采用上述材质中的一种或者多种的组合，本申请实施例对此不做具体限定。

本申请实施例提供一种电池，包括电芯组件、顶盖板组件、转接片和绝缘防护件，电芯组件包括电芯主体和极耳，极耳连接于电芯主体，顶盖板组件包括顶盖板和极柱，极柱设置于顶盖板，转接片设置于极耳和极柱之间，且分别与极耳和极柱电连接，绝缘防护件设置于转接片和电芯组件之间，转接片面向电芯主体的一侧具有卡接槽，绝缘防护件具有向转接片凸出的卡接部，卡接部卡接于卡接槽中，从而绝缘防护件可以对转接片起到固定和支撑作用，避免转接片下沉而出现短路，提高了电池的安全性，延长了使用寿命。

本申请实施例提供一种电池模组，该电池模组包括上述技术方案中的电池。电池可以包括多个电池，并且电池模组可以多个共同形成电池包。

其中，本申请提供的电池模组中的电池的结构与上述的电池的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者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中的具体含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者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和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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的限制。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

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。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括：

电芯组件，所述电芯组件包括电芯主体和极耳，所述极耳连接于所述电芯主体；

顶盖板组件，所述顶盖板组件包括顶盖板和极柱，所述极柱设置于所述顶盖板；

转接片，所述转接片设置于所述极耳和所述极柱之间，且分别与所述极耳和所述极柱电连接；

绝缘防护件，所述绝缘防护件设置于所述转接片和所述电芯组件之间；

其中，所述转接片面向所述电芯主体的一侧具有卡接槽，所述绝缘防护件具有沿第一方向凸出的卡接部，所述卡接部卡接于所述卡接槽中；

所述绝缘防护件具有两个，两个所述绝缘防护件间隔设置。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述转接片包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述极耳连接，所述第二连接部和所述极柱连接，所述卡接槽和所述第二连接部相对设置。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第二连接部相对于所述第一连接部沿第二方向凸起，所述第二连接部背离所述极柱的一侧相对于所述第一连接部内凹设置，以形成所述卡接槽。

4.根据权利要求2或3所述的电池，其特征在于，所述极耳背离所述电芯主体的一端具有弯折部，所述第一连接部和所述弯折部背离所述电芯主体的一侧焊接，所述绝缘防护件位于所述弯折部和所述电芯主体之间。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述极耳为多个，所述电芯主体的正极和负极均连接有至少两个所述极耳；所述绝缘防护件设置于两个正极的所述极耳之间；和/或，所述绝缘防护件设置于两个负极的所述极耳之间。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述绝缘防护件为两个，两个所述绝缘防护件分别与所述电芯主体的正极和负极对应设置。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，两个所述绝缘防护件间隔设置。

8.根据权利要求1-3任一项所述的电池，其特征在于，所述绝缘防护件为板状件，且所述绝缘防护件的厚度为0.05mm-3mm，所述卡接部相对于所述绝缘防护件凸出的高度为1mm-3mm。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述卡接部背离所述卡接槽的一侧设置有凹槽，且所述凹槽的槽深为0.2mm-2mm。

10.一种电池模组，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电池。