CN219917496U - 电池和用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池和用电设备，涉及电池技术领域。本申请提供的电池包括多个汇流排以及至少一排电芯，电芯为圆柱电芯，汇流排包括主板体以及连接于主板体边缘的第一连接部和第二连接部，电芯具有相对的两个端部以及位于两个端部之间的侧面，主板体绝缘贴设于电芯的侧面，第一连接部连接一部分电芯的正极，第二连接部连接另一部分电芯的负极。汇流排能够在电芯的侧面进行汇流，因此主板体能够允许使用较大的尺寸，过流能力强、结构简单、稳定性好。而且将主板体设置在电芯侧面，减少了汇流排在电池高度方向上的空间占用，从而减小了电池的高度尺寸。本申请提供的用电设备包括上述的电池。

Description

电池和用电设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池和用电设备。

背景技术

电池包括多个电芯以及讲多个电芯串联或并联起来的汇流排。当前的电池中，汇流排设置于电芯的正负极所在平面上，往往位于电芯的其中一端，这种形式的汇流排只能在特定的排布下实现过大电流，多个电芯排成一排且串联时难以承受大电流。换言之，现目前的汇流排无法满足承载大电联的需求。

实用新型内容

本申请的目的包括提供一种电池和用电设备，其汇流排能够承受较大的电流，因此该电池和用电设备能够较好地满足大电流输出需求。

本申请的实施例可以这样实现：

第一方面，本申请提供一种电池，包括多个汇流排以及至少一排电芯，电芯为圆柱电芯，汇流排包括主板体以及连接于主板体边缘的第一连接部和第二连接部，电芯具有相对的两个端部以及位于两个端部之间的侧面，主板体绝缘贴设于电芯的侧面，第一连接部和第二连接部连接于电芯端部的电极，其中，第一连接部连接一部分电芯的正极，第二连接部连接另一部分电芯的负极。

在可选的实施方式中，电芯包括作为正极的极柱以及作为负极的端盖，端盖上开设有避让孔，极柱从避让孔穿出并与极柱电性隔离，第一连接部与第二连接部均设置于主板体的同一侧边缘。

在可选的实施方式中，主板体为波浪形板体，以绝缘贴合于各个电芯的侧面。

在可选的实施方式中，汇流排包括多个第一连接部和多个第二连接部，第一连接部和第二连接部的总数量与一排电芯的数量相等。

在可选的实施方式中，第一连接部与第二连接部的数量相等。

在可选的实施方式中，多个第一连接部依次排列，多个第二连接部依次排列，多个第二连接部整体排列于第一连接部的队列的其中一端。

在可选的实施方式中，每排电芯包括多组电芯，每组电芯的电芯数量与汇流排的第一连接部数量相等，至少一个汇流排上的第一连接部和第二连接部分别连接相邻的两组电芯，同一组电芯的正极和负极分别连接两个不同的汇流排，并且，同一组电芯所连接的两个汇流排分别位于该组电芯的相对两侧。

在可选的实施方式中，主板体的表面涂覆有绝缘材料。

在可选的实施方式中，电池包括至少两排电芯，相邻的两排电芯错位排列，汇流排的主板体位于相邻两排电芯的间隙中。

第二方面，本申请提供一种用电设备，包括上述第一方面中任一实施方式的电池。

本申请实施例的有益效果包括，例如：

本申请提供的电池包括多个汇流排以及至少一排电芯，电芯为圆柱电芯，汇流排包括主板体以及连接于主板体边缘的第一连接部和第二连接部，电芯具有相对的两个端部以及位于两个端部之间的侧面，主板绝缘体贴设于电芯的侧面，第一连接部和第二连接部连接于电芯端部的电极，其中，第一连接部连接一部分电芯的正极，第二连接部连接另一部分电芯的负极。本申请提供的汇流排能够在电芯的侧面进行汇流，因此主板体能够允许使用较大的尺寸，过流能力强、结构简单、稳定性好。而且将主板体设置在电芯侧面，减少了汇流排在电池高度方向上的空间占用，从而减小了电池的高度尺寸。

本申请提供的用电设备包括上述的电池，因此能够满足大电流输出需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一种实施例中电池的第一示意图；

图2为本申请一种实施例中电池的第二示意图；

图3为本申请一种实施例中电芯的示意图；

图4为本申请一种实施例中汇流排的示意图；

图5为本申请另一种实施例一种电池的示意图。

图标：100-电芯；110-极柱；120-端盖；121-避让孔；200-汇流排；210-主板体；220-第一连接部；230-第二连接部。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

当前锂电池汇流排主要有一下几种形式：

1、电芯正负极平面利用镍片汇流，这种形式的汇流排只能在特定的排布下实现过大电流，多个电芯横向排列串联时无法过大电流；

2、电芯正负极平面利用镍片转接铜排过流，加工成本高，多个电芯横向串联时过流能力仍然会受到一定的限制；

3、电芯正负极采用铝丝键合转接到铝汇流排，这种形式工艺相对复杂，需要有很高的平整度和表面光洁度，产品良率低，而且也无法满足多个电芯横向串联过大电流。

为了改善上述现有技术的电池中汇流排难以过大电流，结构、工艺复杂等问题中的至少一个，本申请实施例提供一种电池，通过改变汇流排的结构和设置方式，来使其能够过大电流。本申请实施例还提供一种用电设备，其包括上述的电池。

图1为本申请一种实施例中电池的第一示意图；图2为本申请一种实施例中电池的第二示意图。如图1和图2所示，本实施例提供了一种电池，包括多个电芯100以及汇流排200。图1和图2中展示出了两排电芯100，在可选的其他实施例中，电芯100也可以是一排、三排或者三排以上。本实施例中，电芯100为圆柱电芯，可以是18650、21700、4680等规格的圆柱电芯。在本申请实施例中，电池中可以设置多个汇流排200(图1中仅示出1个)。

由于圆柱电芯具有圆周面，因此在电芯100包括至少两排的情况下，相邻的两排电芯100可以错位排列。错位排列是指一排电芯中每一个电芯100与相邻一排电芯的每个电芯100在电芯队列延伸方向上错开一个半径，如图1、图2所示。

图3为本申请一种实施例中电芯100的示意图。如图3所示，电芯100具有相对的两个端部以及位于两个端部之间的侧面。本实施例中，电芯100的侧面即为电芯100的外周面。当然，在电芯100为其他类型的电芯(比如方形电芯)时，电芯100的侧面也可能包含平面。

在本实施例中，电芯100包括作为正极的极柱110以及作为负极的端盖120，端盖120上开设有避让孔121，极柱110从避让孔121穿出并与极柱110电性隔离。端盖120与极柱110由于代表着相反的电极，如果电性连接则会导致电芯100的短路，因此需要隔开。具体的，端盖120与极柱110之间可以采用绝缘件来分隔。

在本实施例中，电芯100的正极(极柱110)和负极(端盖120)均位于电芯100的同一端，因此汇流排200只需要连接电芯100的其中一端(根据情况选择具体连接极柱110还是端盖120)，即可实现电芯100的串联或并联。当然，在其他可选的实施例中，电芯100的正极和负极也可以分别位于相对的两端，在这种情况下，则电芯100的两端均需要连接汇流排200。

图4为本申请一种实施例中汇流排200的示意图。请参照图4并结合前述附图，本申请实施例中，汇流排200包括主板体210以及连接于主板体210边缘的第一连接部220和第二连接部230，主板体210绝缘贴设于电芯100的侧面，第一连接部220和第二连接部230连接于电芯100端部的电极，其中，第一连接部220连接一部分电芯100的正极，第二连接部230连接另一部分电芯100的负极。本实施例中，汇流排200的主板体210位于相邻两排电芯100的间隙中。

在本实施例中，由于电芯100的正极(极柱110)和负极(端盖120)均位于电芯100的同一端，并且一排中的各个电芯100的极柱110所在一端朝向一致，并大致处于同一平面上，因此，第一连接部220与第二连接部230均设置于主板体210的同一侧边缘。第一连接部220连接极柱110，第二连接部230连接端盖120。应当理解，在其他实施例中，如果电芯100的正极和负极不在一端，那么对应的，第一连接部220和第二连接部230应当也分别位于主板体210的相对两侧，这样才能够分别连接电芯100的正极和负极。

在本实施例中，主板体210的表面涂覆有绝缘材料，以使主板体210能够与电芯100的侧面电性绝缘，避免出现短路的情况。

本申请实施例中，汇流排200包括多个第一连接部220和多个第二连接部230，第一连接部220和第二连接部230的总数量与一排电芯100的数量相等，第一连接部220和第二连接部230一一对应地与电芯100电连接。在本实施例中，一排电芯100包括十个电芯100，第一连接部220与第二连接部230的数量相等，分别为五个；其中五个电芯100的极柱110与第一连接部220连接，另外五个电芯100的端盖120与第二连接部230连接。与第一连接部220相连的各个电芯100是相互并联的，与第二连接部230相连的各个电芯100也是相互并联的。而通过第一连接部220并联的各个电芯100，与通过第二连接部230并联的各个电芯100是串联在一起的，具体是通过主板体210串联。由于主板体210设置在了电芯100的侧面，因此其具有较大的面积，能够通过较大电流。并且大面积的主板体210不会占用电芯100端部空间，可以有效地减小电池的高度尺寸。

在本实施例中，第一连接部220的延伸长度长于第二连接部230的延伸长度，并要杜绝第一连接部220的中部接触端盖120。另外，第一连接部220和第二连接部230的形状可以根据需要进行适应性调整，比如将第二连接部230的自由端(远离主板体210的一端)设置成内凹的弧形轮廓，从而对极柱110进行避让。

在本实施例中，多个第一连接部220依次排列，多个第二连接部230依次排列，多个第二连接部230整体排列于第一连接部220的队列的其中一端。换言之，本实施例中，第一连接部220所形成的队列和第二连接部230所形成的队列是顺次连接的，而不是交替间隔的。当然，在可选的其他实施例中，也可以将第一连接部220与第二连接部230交替设置，如此一来，极柱110连接汇流排200的各个电芯100与端盖120连接汇流排200的各个电芯100也是交替排列的。

在本实施例中，由于相邻两排电芯100是错位排列的，因此主板体210设置为波浪形板体，能够更好地收容于两排电芯100之间，并贴合于各个电芯100的侧面。应当理解，在可选的其他实施例中，尤其是相邻两排电芯100并非错位排列，而是一一相对的情况下，主板体210也可以是一个平板。

进一步的，为了提高汇流排200的强度和稳定性，汇流排200可以一体成型。汇流排200的材质可以是镍、铜、铝等金属或合金。汇流排200的第一连接部220、第二连接部230可以通过焊接的方式分别与极柱110和端盖120连接。

进一步的，电池还可以包括导电件(图中未示出)，相邻的两排电芯100通过导电件电连接。应当理解，在电池包括多排电芯100时，相邻的两排电芯100可串联或者并联。以本实施例的双排电芯100串联为例，请参照图1，可以将连接于第二连接部230的五个电芯100的极柱110与导电件连接，导电件再延伸至另一排电芯100，与这一排的五个电芯100的端盖120连接，如此实现了相邻两排电芯100的串联。如此一来，导电件可呈U形，U形的导电件的两个臂分别连接不同的两排电芯100。

图5为本申请另一种实施例中电池的示意图。如图5所示，在该实施例中，电池包括多个汇流排200，每排电芯100包括多组电芯100，每组电芯100的数量与一个汇流排200的第一连接部220数量相等。在图5中仅展示出两组电芯100和三个汇流排200，每组电芯100有五个电芯100；应理解，在其他实施例中汇流排200数量和每组电芯100的数量可以根据需要进行增加。在本实施例中，相邻的两组电芯100分别连接同一个汇流排200上的第一连接部220和第二连接部230，同一组电芯100的正极和负极分别连接两个不同的汇流排200，并且，同一组电芯100所连接的两个汇流排200分别位于该组电芯100的相对两侧。从图5中可见，同一组中的各个电芯100并联，然后与相邻一组电芯100串联。进一步的，图5中最左侧的汇流排200的第一连接部220还可以与第三组电芯100(未示出)的正极连接，最右侧的汇流排200的第二连接部230还可以与第四组电芯100(图中未示出)的负极连接。由此可见，采用图5的设置方式，可以利用多个汇流排200将同一排电芯100中的多组电芯100串联起来，并且每个汇流排200的主板体210均贴设于电芯100侧面，节约空间的同时能够承载较大电流。

当然，在本申请可选的其他实施例中，电池还可以具有更多的组件，比如柔性线路板、散热组件等，这些组件的结构和功能可以参考现有技术，此处不再一一介绍。

此外，本申请实施例还提供一种用电设备(图中未示出)，包括上述实施例提供的电池。用电设备可以是新能源汽车，或者其他需要电力驱动的设备。

综上所述，本申请提供的电池包括多个汇流排200以及至少一排电芯100，汇流排200包括主板体210以及连接于主板体210边缘的第一连接部220和第二连接部230，电芯100为圆柱电芯，电芯100具有相对的两个端部以及位于两个端部之间的侧面，主板体210绝缘贴设于电芯100的侧面，第一连接部220和第二连接部230连接于电芯100端部的电极，其中，第一连接部220连接一部分电芯100的正极，第二连接部230连接另一部分电芯100的负极。本申请提供的汇流排200能够在电芯100的侧面进行汇流，因此主板体210能够允许使用较大的尺寸，过流能力强、结构简单、稳定性好。而且将主板体210设置在电芯100侧面，减少了汇流排200在电池高度方向上的空间占用，从而减小了电池的高度尺寸。本申请提供的用电设备包括上述的电池。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括多个汇流排以及至少一排电芯，所述电芯为圆柱电芯，所述汇流排包括主板体以及连接于所述主板体边缘的第一连接部和第二连接部，所述电芯具有相对的两个端部以及位于两个所述端部之间的侧面，所述主板体绝缘贴设于所述电芯的侧面，所述第一连接部和所述第二连接部连接于所述电芯端部的电极，其中，所述第一连接部连接一部分所述电芯的正极，所述第二连接部连接另一部分所述电芯的负极。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电芯包括作为正极的极柱以及作为负极的端盖，所述端盖上开设有避让孔，所述极柱从所述避让孔穿出并与所述极柱电性隔离，所述第一连接部与所述第二连接部均设置于所述主板体的同一侧边缘。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述主板体为波浪形板体，以绝缘贴合于各个所述电芯的侧面。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述汇流排包括多个所述第一连接部和多个所述第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部的总数量与一排所述电芯的数量相等。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述第一连接部与所述第二连接部的数量相等。

6.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，多个所述第一连接部依次排列，多个所述第二连接部依次排列，多个所述第二连接部整体排列于所述第一连接部的队列的其中一端。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，每排所述电芯包括多组所述电芯，每组所述电芯的电芯数量与所述汇流排的所述第一连接部数量相等，至少一个所述汇流排上的所述第一连接部和所述第二连接部分别连接相邻的两组所述电芯，同一组所述电芯的正极和负极分别连接两个不同的所述汇流排，并且，同一组所述电芯所连接的两个所述汇流排分别位于该组所述电芯的相对两侧。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述主板体的表面涂覆有绝缘材料。

9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池包括至少两排所述电芯，相邻的两排所述电芯错位排列，所述汇流排的所述主板体位于相邻两排电芯的间隙中。

10.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电池。