CN220138474U - 复合盖板、电池单体、动力电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种复合盖板、电池单体、动力电池及用电装置,其中,复合盖板包括盖板基板、金属连接件,盖板基板上设有极柱;金属连接件与盖板基板连接并具有围绕盖板基板设置的外周面;金属连接件的外周面用以涂覆极耳胶,极耳胶用以与铝塑膜热熔连接。本实用新型的复合盖板、电池单体、动力电池及用电装置在保证电池倍率性能的同时,能提高充放电过程中的电荷转移效率,利于大电流充放电。
Description
技术领域
本实用新型涉及动力电池技术领域,尤其涉及一种复合盖板、电池单体、动力电池及用电装置。
背景技术
随着新能源产业的飞速发展,新能源汽车领域展现出蓬勃发展的趋势。而动力电池作为新能源汽车的关键部件,其性能优劣直接影响新能源汽车的性能。锂离子电池是一种依靠锂离子在正负极间转移实现充放电的二次电池,具有体积小、能量密度高、循环寿命长等又是,目前已广泛应用于3C和动力电池领域。
现有的锂离子电池通常包括电池外壳、电芯本体、封口件及注入到电池外壳内的大量电解质溶液。根据电池形态和封装方式的不同,锂离子电池主要分为方形电池、圆柱形电池和软包电池。目前,国内动力电池领域又以方形电池和软包电池为主。
在方形电池中,封口件通常为盖板,在装配时,将电芯本体放置在电池外壳内,然后通过激光焊接工艺将盖板与电池外壳连接,以实现对电芯本体的密封。盖板除用作焊接密封外,其上还设有极柱、防爆阀、注液孔等结构,其中,极柱用以导通电流,防爆阀作为电池内部副反应产气过多时的泄压装置,注液孔则是注入电解液的通道,通常注液后会在注液孔处焊接密封钉来封闭注液孔。为了保证盖板的封口焊接,电池外壳内通常会预留一定的厚度空间,因此,相较于软包电池电芯本体内部保持的负压状态,方形电池在充电过程中缺乏外部压力,导致正、负极片之间的对位贴合不紧密,不利于大电流充放电,此外,通过注液孔注液,相较于软包电池注液工序耗时较长,往往需要两次注液才能满足方形电池对电解液的用量需求。
在软包电池中,电池外壳通常为铝塑膜,并利用铝塑膜内层的热熔层(CPP)和极耳上的极耳胶实现对电芯本体的封口。相较于方形电池,软包电池结构更加简单,以焊接的极耳作为导流通道,且无需注液孔、防爆阀等结构。但软包电池的极耳一般为轻薄的平直结构,极耳的截面积和过流能力有限,在大电流充放电时会导致极耳处发热过大,安全隐患较大,而且不利于电池倍率性能的发挥。且软包电池装配时需要采用铝塑膜冲坑设计,受限于铝塑膜的冲坑深度,电芯本体的厚度通常不能超过15mm,否则会存在铝塑膜破裂失效、密封不良的风险,而电芯本体的厚度限制也是影响目前软包电池进一步应用的关键问题;此外,软包电池焊接端需要占用一部分电池长度方向的空间,导致电池的体积利用率有所降低。
实用新型内容
为克服上述缺点,本实用新型的目的在于提供一种复合盖板、电池单体、动力电池及用电装置,在保证电池倍率性能的同时,能提高充放电过程中的电荷转移效率,利于大电流充放电。
为了达到以上目的,本实用新型采用的技术方案之一是:一种复合盖板,包括
盖板基板,其上设有极柱;
金属连接件,与盖板基板连接,且金属连接件具有围绕盖板基板设置的外周面;金属连接件的外周面用以涂覆极耳胶,极耳胶用以与铝塑膜热熔连接。
本实用新型的复合盖板的有益效果在于:
1、通过盖板基板与金属连接件的配合使得本申请的复合盖板在应用到电池单体中时能兼具方形电池、软包电池的优点:首先通过盖板基板上的极柱与电芯的连接,使得极柱作为电流导通通道,保证了大电流充放电的过流能力,进而保证了电池的高倍率性能;再通过金属连接件上的极耳胶与铝塑膜的热熔连接,使得电芯装配后铝塑膜内部可以保持负压状态,进而使得电芯的正、负极片能紧密贴合,利于充放电过程中的电荷转移,进而改善电芯的极片间的离子迁移和大电流充放电效果;
2、相较于传统的软包电池,本申请通过复合盖板的外周面与铝塑膜封口,进而无需对铝塑膜进行冲坑,避免了软包电池的电芯厚度受铝塑膜冲坑深度的限制,实现了厚尺寸电芯的加工;且通过复合盖板上的极柱作为电流导通通道,解决了软包电池极耳过流不足的问题;此外,在盖板基板上设置极柱,并在金属连接件的外周面上热熔铝塑膜,使得极柱的焊接、铝塑膜的封口分别在复合盖板的不同零部件(盖板基板、金属连接件)上进行,相较于软包电池沿电芯长度方向焊接极耳并通过极耳与铝塑膜热熔封口而言,在使用本申请的复合盖板时,复合盖板沿电芯长度方向上的占用空间更小,进而使得电池单体的空间利用率及能量密度有所提升;
3、相较于传统的方形电池,本申请的复合盖板被用于对铝塑膜封口,当电池内部气压较高时,铝塑膜与金属连接件的热熔连接处能在压力作用下开口泄压,因此,复合盖板上无需设置防爆阀;且不同于传统方形电池通过注液孔注液的形式,本申请的复合盖板可在注液完成后再对铝塑膜进行热封,进而无需在复合盖板上预留注液孔,注液速度更快,结构更加简单,成本更低。
进一步来说,金属连接件上设有朝向电芯方向凹陷的凹槽,凹槽围绕盖板基板设置。通过凹槽的设置能在不增加电池整体长度尺寸的前提下,增加金属连接件外周面沿电芯长度方向的尺寸,进而使得位于金属连接件外周面上的极耳胶(沿电芯长度方向)的尺寸能有所增加,利于增加铝塑膜热熔的封印长度,保证铝塑膜与金属连接件的封装强度和密封效果。此外,环绕盖板基板设置的凹槽使得金属连接件能对盖板基板形成封闭式围绕,进而使得金属连接件的外周面能对盖板基板形成封闭式围绕,以保证铝塑膜热熔在金属连接件外周面上时能实现复合盖板的封口作用。
需要注意的是,凹槽的凹陷程度应以不影响电芯内部空间为前提,即当电芯位于铝塑膜内时,凹槽朝向电芯的一端不会挤压到电芯。
进一步来说,金属连接件包括内环侧板、外环侧板,内环侧板、外环侧板朝向电芯方向的一端通过底板连接,内环侧板、外环侧板、底板之间共同形成凹槽;且外环侧板远离内环侧板的一侧包覆有极耳胶。通过内环侧板、外环侧板及底板的配合形成了朝向电芯方向的凹槽,以利于提升铝塑膜与金属连接件的封装强度;其中,外环侧板远离内环侧板的一侧作为金属连接件的外周面,其上包覆的极耳胶能实现与铝塑膜的热熔连接。
进一步来说,内环侧板远离电芯方向的一端向远离外环侧板的方向折弯形成与盖板基板连接的连接板。通过连接板的设置既实现了内环侧板与盖板基板的连接,又能使内环侧板与盖板基板之间留有间距,以为电芯预留充足的安装空间。
进一步来说,内环侧板远离电芯方向的一端抵接在盖板基板的下端面上,且沿电芯宽度方向上,盖板基板与外环侧板之间的间距小于内环侧板与外环侧板之间的间距。内环侧板能对盖板基板起到连接和支撑的作用,而且通过对盖板基板、外环侧板、内环侧板之间间距的设定使得盖板基板能相对于内环侧板向外环侧板的方向延伸出一段距离,这样设置使得盖板基板、内环侧板及底板之间能形成一个容置空间,在电池后续化成或分容的过程中,通过在容置空间内布设工装能够抵消因测试设备的测试端子对极柱的挤压而造成的对电芯的直接挤压损伤,即通过布设工装以增强对盖板基板及极柱的支撑力度,进而抵消测试端子对极柱的挤压力。
进一步来说,外环侧板沿电芯长度方向的尺寸大于内环侧板沿电芯长度方向的尺寸,以尽可能的增大外环侧板沿电芯长度方向的尺寸,进而增大外环侧板上可包覆极耳胶部位的尺寸,利于增加极耳胶与铝塑膜的热熔封印长度。
进一步来说,外环侧板远离电芯方向的一端略高出盖板基板。将外环侧板的一端设置为略高出盖板基板也是基于增加铝塑膜热熔封印长度的考量,但为了减少外环侧板在电芯长度方向的空间占用导致的电池空间利用率下降的问题,在设置时,外环侧板只是略高出盖板基板,因此,可以理解为,增加铝塑摸热熔时长,主要是依靠凹槽所带来的的外环侧板沿电芯长度方向上的尺寸增长,而将外环侧板远离电芯方向的一端设置为略高出盖板基板,仅能起到对外环侧板长度尺寸优化提升的作用。此外,外环侧板远离电芯方向的一端还需低于极柱顶端或与极柱顶端齐平,以尽可能减少对电池整体长度尺寸的影响。
进一步来说,极耳胶沿电芯长度方向上部分包覆或全部包覆在外环侧板远离内环侧板的一侧上。部分包覆是指沿电芯长度方向上,极耳胶未完全包覆外环侧板,也即极耳胶沿电芯长度方向的尺寸小于外环侧板沿电芯长度方向的尺寸;全部包覆则是指沿电芯长度方向上,极耳胶完全包覆外环侧板,也即极耳胶沿电芯长度方向的尺寸等于外环侧板沿电芯长度方向的尺寸。
需要说明的是,无论是采用部分包覆还是全部包覆,外环侧板沿电芯宽度方向的外周面上,是完全包覆有极耳胶的,也即极耳胶呈闭环状包覆在外环侧板的外周面上。
进一步来说,金属连接件朝向电芯方向的一端低于极柱。
进一步来说,金属连接件与盖板基板一体成型或焊接固定。
本实用新型采用的技术方案之二是:一种电池单体,包括
电芯;
复合盖板,盖设在电芯沿其长度方向的一端上;复合盖板采用上述任一的复合盖板;
铝塑膜,包覆在电芯上,且其沿电芯长度方向上的一端能延伸出电芯,并通过极耳胶与金属连接件的外周面热熔连接。
本实用新型的电池单体的有益效果在于:
1、以复合盖板作为封口件,以铝塑膜作为外壳包裹住电芯,既具有保护电芯的作用,又能起到隔绝外部水汽的效果,而极耳胶与铝塑膜的热熔连接可以保证电池单体的密封效果;且本申请的电池单体能兼具方形电池、软包电池的优点,在保证大电流充放电的过流能力的同时,使得铝塑膜内部可以保持负压状态,进而使得位于铝塑膜内的电芯的正、负极片能紧密贴合,利于充放电过程中的电荷转移,进而改善电芯的极片间的离子迁移和大电流充放电效果;
2、相较于传统的软包电池,本申请的电池单体以复合盖板与铝塑膜进行热熔封口,无需对铝塑膜进行冲坑,进而避免了软包电池的电芯厚度受铝塑膜冲坑深度的限制,便于实现厚尺寸电芯的加工;且焊接、封口分别在复合盖板的不同零部件(盖板基板、金属连接件)上进行,相较于软包电池沿电芯长度方向焊接极耳并通过极耳与铝塑膜热熔封口而言,电池单体沿电芯长度方向上的占用空间更小,空间利用率更高,利于提升电池单体的能量密度;
3、相较于传统的方形电池,当电池内部气压较高时,铝塑膜与金属连接件的热熔连接处能在压力作用下开口泄压,因此,无需额外设置防爆阀;且本申请的电池单体可以通过气袋对铝塑膜内部进行注液,注液完成后再对铝塑膜进行热封,进而无需额外设置注液孔,在节省零部件、降低成本的同时,注液速度更快,效率更高。
进一步来说,电芯包括电芯本体及设置在电芯本体上的电芯极耳,电芯极耳与极柱电连接。通过极柱与电芯极耳的电连接实现了对电芯的导流作用。
进一步来说,金属连接件包括内环侧板、外环侧板,内环侧板、外环侧板朝向电芯方向的一端通过底板连接;内环侧板远离电芯方向的一端抵接在盖板基板的下端面上,且沿电芯宽度方向上,盖板基板与外环侧板之间的间距小于内环侧板与外环侧板之间的间距。
内环侧板能对盖板基板起到连接和支撑的作用,而且通过对盖板基板、外环侧板、内环侧板之间间距的设定使得盖板基板能相对于内环侧板向外环侧板的方向延伸出一段距离,这样设置使得盖板基板、内环侧板及底板之间能形成一个容置空间,在电池后续化成或分容的过程中,通过在容置空间内布设工装能够抵消因测试设备的测试端子对极柱的挤压而造成的对电芯的直接挤压损伤。
本实用新型采用的技术方案之三是:一种动力电池,包括多个上述的电池单体。
本实用新型采用的技术方案之四是:一种用电装置,包括上述动力电池,动力电池用以提供电能。
附图说明
图1为本实用新型实施例的复合盖板的立体结构示意图;
图2为本实用新型实施例的复合盖板的俯视图;
图3为图2中A-A向的剖切示意图;
图4为本实用新型实施例的金属连接件去除连接板时的剖切示意图;
图5为本实用新型实施例的复合盖板与铝塑膜装配后的剖切示意图;
图6为图5中B部位的局部放大图。
图中:
1-盖板基板;
2-金属连接件;21-凹槽;22-内环侧板;23-外环侧板;24-底板;25-连接板;
3-极耳胶;
4-极柱;
5-铝塑膜。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述,以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
需要说明的是,本实用新型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;本实用新型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。
在本实用新型的描述中,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“长度”、“宽度”、“厚度”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中间的方向,这些仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
还需要说明的是,在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限制,术语“设置”、“设有”、“安装”、“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,或一体连接;可以是直接连接,也可以是通过其他构件间接连接;可以是机械连接,也可以是电连接。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率,仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
此外,在本实用新型中提及“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与其它实施例相结合。
实施例
参见附图1-3所示,本实用新型的一种复合盖板,包括盖板基板1、金属连接件2及极耳胶3,其中,盖板基板1上设有极柱4;金属连接件2与盖板基板1连接,且金属连接件2具有围绕盖板基板1设置的外周面;极耳胶3包覆在金属连接件2的外周面上,用以与铝塑膜5热熔连接。
使用时,将复合盖板作为封口件,应用在电池单体中时,将极柱4与电芯(图中未示出)电连接,以使极柱4作为电流导通通道,将金属连接件2外周面上的极耳胶3与铝塑膜5热熔连接,以实现对位于铝塑膜5内的电芯的封口;这样设置使得电池单体能兼具方形电池和软包电池的优点,即利用极柱4的高过流能力,以保证电池单体的高倍率性能,同时利用铝塑膜5内部的负压状态,使得电芯的多层极片能紧密贴合,进而利于充放电过程中的电荷转移,改善电芯的极片间离子迁移和大电流充放电效果。
在复合盖板中,由于铝塑膜5是直接与金属连接件2的外周面热熔连接的,因此,无需对铝塑膜5进行冲坑,进而避免了电芯厚度受铝塑膜5冲坑深度的限制,实现了厚尺寸电芯的加工;并且,在盖板基板1上设置极柱4,并在金属连接件2的外周面上热熔铝塑膜5,使得极柱4的焊接、铝塑膜5的封口分别在复合盖板的不同零部件(盖板基板1、金属连接件2)上进行,相较于软包电池沿电芯长度方向焊接极耳并通过极耳与铝塑膜热熔封口而言,在使用本实施例的复合盖板时,复合盖板沿电芯长度方向上的占用空间更小,进而使得电池单体的空间利用率及能量密度有所提升;
当电池内部气压较高时,铝塑膜5与金属连接件2的热熔连接处能在压力作用下开口,以达到泄压的目的,因此,复合盖板上无需额外设置防爆阀;且不同于传统方形电池通过注液孔注液的形式,本实施例的复合盖板在与铝塑膜5连接后,可通过气袋对铝塑膜5内部进行注液,并在注液完成后再对铝塑膜5进行热封,因此,无需在复合盖板上预留注液孔,在节省零部件、降低成本的同时,简化复合盖板的结构,而且注液速度更快,效率更高。
需要注意的是,本实施例中的复合盖板的形态沿用方形电池中的盖板形态,其中,盖板基板1为方形板体,金属连接件2为中空的方形板体,当盖板基板1、金属连接件2连接后形成的复合盖板也为方形板体。
为了提高对电芯的封装强度,在一些实施例中,参见附图2-3所示,金属连接件2上设有朝向电芯方向凹陷的凹槽21,凹槽21围绕盖板基板1设置。
通过在金属连接件2上设置朝向电芯方向凹陷的凹槽21能增加金属连接件2外周面沿电芯长度方向的尺寸,以便于增加位于金属连接件2外周面上的极耳胶3沿电芯长度方向上的尺寸,进而便于增加铝塑膜5与极耳胶3热熔的封印长度,保证铝塑膜5与金属连接件2热熔连接后对电芯的封装强度和密封效果。此外,通过围绕盖板基板1设置的凹槽21使得金属连接件2能对盖板基板1形成封闭式的围绕,进而使得金属连接件2的外周面能对盖板基板1形成封闭式围绕,以保证铝塑膜5热熔在金属连接件2外周面上时能实现对复合盖板的封口作用。
需要注意的是,凹槽21向电芯方向的凹陷程度应以不影响电芯内部空间为前提,即当电芯装配到铝塑膜5内时,金属连接件2上的凹槽21不会挤压到电芯,要保证电芯的正常装配。
具体的,参见附图3所示,金属连接件2包括内环侧板22、外环侧板23,内环侧板22、外环侧板23朝向电芯方向的一端(图示中的下端)通过底板24连接,内环侧板22、外环侧板23、底板24之间共同形成凹槽21。且外环侧板23远离内环侧板22的一侧包覆有极耳胶3。因此,外环侧板23远离内环侧板22的一侧即为金属连接件2的外周面。
通过内环侧板22、外环侧板23及底板24的配合形成了朝向电芯方向的凹槽21,以利于提升铝塑膜5与金属连接件2的封装强度;其中,外环侧板23远离内环侧板22的一侧作为金属连接件2的外周面,其上包覆的极耳胶3能实现与铝塑膜5的热熔连接。
在一些实施例中,底板24沿电芯宽度方向设置且呈中空的方形板结构,底板24的内侧壁与内环侧板22的一端连接,外侧壁与外环侧板23的一端连接。更进一步地,外环侧板23、内环侧板22沿电芯长度方向设置,且外环侧板23的中心与内环侧板22的中心在电芯长度方向上的投影重合。
在金属连接件2的凹槽21结构中,底板24作为凹槽21的下端面,当其沿电芯宽度方向设置时,能使底板24与置于铝塑膜5内的电芯相平行,以使得底板24任一位置与电芯之间都能保持相等的距离,以使底板24在不挤压到电芯的前提下能最大化地向电芯方向靠近,以利于外环侧板23的长度尺寸的增加。
在一些实施例中,内环侧板22远离电芯方向的一端(图示中的内环侧板的上端)与盖板基板1连接。
需要注意的是,设置内环侧板22实际是为了实现金属连接件2的下凹,因此,在设置时,可将内环侧板22远离电芯方向的一端(图示中的内环侧板22的上端)设置为与盖板基板1朝向电芯方向的一端(图示中的盖板基板的下端)齐平,以尽可能的减少内环侧板22所需的用料,达到节约成本的目的。
更进一步地,内环侧板22远离电芯方向的一端(图示中的内环侧板的上端)向远离外环侧板23的方向折弯设置有连接板25,连接板25沿电芯宽度方向设置,其一端与内环侧板22远离电芯方向的一端连接,另一端与盖板基板1朝向电芯方向的一端连接(即连接板25连接内环侧板22上端与盖板基板1的下端)。通过连接板25的设置实现内环侧板22与盖板基板1的连接。
在一些实施例中,内环侧板22、底板24、外环侧板23及连接板25一体成型。
在电池化成、分容的过程中,测试设备的测试端子会对极柱施加朝向电芯方向的挤压力,进而有可能对电芯产生损伤。因此,在一些实施例中,为了提高对盖板基板1的支撑力度,对金属连接件2的结构作了调整:参见附图4所示,将连接板25去掉,并直接使内环侧板22的上端抵接在盖板基板1的下端面上;并使盖板基板1相对于内环侧板22向外环侧板23的方向延伸出一段距离。即盖板基板1与外环侧板23之间的间距小于内环侧板22与外环侧板23之间的间距。这样设置使得盖板基板1、内环侧板22、底板24之间能形成一个容置空间,在电池后续化成或分容的过程中,通过在容置空间内布设工装来增大对盖板基板1的支撑力度,进而抵消测试设备的测试端子对极柱的挤压力,避免对电芯的直接挤压损伤。需要注意的是,内环侧板22与盖板基板1可采用一体成型或焊接固定的连接方式。
在一些实施例中,参见附图5所示,外环侧板23沿电芯长度方向的尺寸大于内环侧板22沿电芯长度方向的尺寸,以尽可能的增大外环侧板23沿电芯长度方向的尺寸,进而增大外环侧板23上可包覆极耳胶3部位的尺寸,利于增加极耳胶3与铝塑膜5的热熔封印长度。
由于底板24沿电芯宽度方向设置,因此,外环侧板23、内环侧板22的下端面齐平,当外环侧板23沿电芯长度方向的尺寸大于内环侧板22沿电芯长度方向的尺寸时,外环侧板23的上端面能高出内环侧板22的上端面,而由于内环侧板22的上端面与盖板基板1的下端面齐平,因此,能利用盖板基板1的高度来抵消部分外环侧板23在电芯长度方向上尺寸,以尽量减少外环侧板在电芯长度方向上的空间占用。
更进一步地,外环侧板23远离电芯方向的一端略高出盖板基板1。将外环侧板23的一端设置为高出盖板基板1也是基于增加铝塑膜5热熔封印长度的考量,但为了减少外环侧板23在电芯长度方向的空间占用导致的电池空间利用率下降的问题,在设置时,外环侧板23只是略高出盖板基板1,因此,可以理解为,增加铝塑膜5热熔的封印长度,主要是依靠凹槽21所带来的的外环侧板23沿电芯长度方向上的尺寸增长,而将外环侧板23远离电芯方向的一端设置为略高出盖板基板1,仅能起到对外环侧板23长度尺寸优化提升的作用。
需要注意的是,外环侧板23远离电芯方向的一端还需低于极柱4的顶端或与极柱4顶端齐平,以尽可能减少外环侧板23对电池整体长度尺寸的影响。
在一些实施例中,极耳胶3部分包覆或全部包覆在外环侧板23远离内环侧板22的一侧上。
需要注意的是,如图1、3所示,本实施例中的部分包覆是指沿电芯长度方向上,极耳胶3未完全包覆外环侧板23,也即极耳胶3沿电芯长度方向的尺寸小于外环侧板23沿电芯长度方向的尺寸;全部包覆则是指沿电芯长度方向上,极耳胶3完全包覆外环侧板23,也即极耳胶3沿电芯长度方向的尺寸等于外环侧板23沿电芯长度方向的尺寸。而无论是采用部分包覆还是全部包覆,外环侧板23沿电芯宽度方向的外周面上,是完全包覆有极耳胶3的,也即极耳胶3呈闭环状包覆在外环侧板23的外周面上。
更进一步地,当极耳胶3部分包覆在外环侧板23远离内环侧板22的一侧上时,极耳胶3包覆在外环侧板23的上端部侧壁上,以使得铝塑膜5热熔在外环侧板23上时,能与外环侧板23的上端部侧壁保持密封,避免铝塑膜5边缘处的散口现象。
在一些实施例中,金属连接件2朝向电芯方向的一端低于极柱4朝向电芯方向的一端。
在一些实施例中,金属连接件2与盖板基板1可以是一体成型的,也可以是焊接固定的。
在一些实施例中,极柱4穿设在盖板基板1上,并与盖板基板1焊接固定。在实际设计时,可在一个盖板基板1上仅设置有一个极柱4,该极柱可以是正极极柱,也可以是负极极柱。亦或,也可将正极极柱、负极极柱同时集成在一个盖板基板1上,即一个盖板基板1上设置两个极柱4,且两个极柱4分别为正极极柱、负极极柱。
需要注意的是,盖板基板1的材质并无特殊要求,可采用常规的铝金属。金属连接件2需保证结构强度及与盖板基板1的连接强度,且金属连接件2的外环侧板23需与极耳胶之间具有较强的密封强度,即外环侧板容易包覆极耳胶,且能与极耳胶紧密贴合。
参见附图5-6所示,本实用新型还提供了一种电池单体,包括电芯、复合盖板、铝塑膜,复合盖板盖设在电芯沿其长度方向的一端上;铝塑膜包覆在电芯上,且其沿电芯长度方向上的一端能延伸出电芯并通过极耳胶与复合盖板的外周面热熔连接。其中,复合盖板采用前述的复合盖板。
将前述的复合盖板应用到本实施例的电池单体中时,在以铝塑膜作为外壳包裹住电芯,以复合盖板作为封口件,使得本实施例的电池单体能兼具方形电池、软包电池的优点,在保证大电流充放电的过流能力的同时,使得铝塑膜内部可以保持负压状态,进而使得位于铝塑膜内的电芯的正、负极片能紧密贴合,利于充放电过程中的电荷转移,进而改善电芯的极片间的离子迁移和大电流充放电效果;
相较于传统的软包电池,本实施例的电池单体以复合盖板与铝塑膜进行热熔封口,无需对铝塑膜进行冲坑,进而避免了软包电池的电芯厚度受铝塑膜冲坑深度的限制,便于实现厚尺寸电芯的加工;且焊接、封口分别在复合盖板的不同零部件(盖板基板、金属连接件)上进行,相较于软包电池沿电芯长度方向焊接极耳并通过极耳与铝塑膜热熔封口而言,电池单体沿电芯长度方向上的占用空间更小,空间利用率更高,利于提升电池单体的能量密度;
而相较于传统的方形电池,当电池内部气压较高时,铝塑膜与金属连接件的热熔连接处能在压力作用下开口泄压,因此,无需额外设置防爆阀;且本申请的电池单体可以通过气袋对铝塑膜内部进行注液,注液完成后再对铝塑膜进行热封,进而无需额外设置注液孔,在节省零部件、降低成本的同时,注液速度更快,效率更高。
在一些实施例中,电芯包括电芯本体及设置在电芯本体上的电芯极耳,电芯极耳与极柱电连接。通过极柱与电芯极耳的电连接实现了对电芯的导流作用。且以极柱作为电流导流通道,能保证大电流充放电的过流能力,进而保证电池单体的高倍率性能。
本实用新型还提供了一种动力电池,包括多个前述的电池单体,多个电池单体之间可串联或并联或混联。其中,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中;亦或多个电池单体先串联或并联或混联组成多个电池模块,然后多个电池模块再串联或并联或混联以形成一个整体,并容纳于箱体中。此外,动力电池还可以包括其他结构,例如汇流部件,用以实现多个电池单体之间的电连接。
本实用新型还提供了一种用电装置,包括上述动力电池,动力电池用以提供电能。用电装置通常是指车辆,车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,而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。动力电池设置在车辆的内部,可以是在车辆的底部或头部或尾部,用以对车辆进行供电。
以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围,凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (14)
1.一种复合盖板,其特征在于:包括
盖板基板,其上设有极柱;
金属连接件,与所述盖板基板连接,且所述金属连接件具有围绕所述盖板基板设置的外周面;所述外周面用以涂覆极耳胶,所述极耳胶用以与铝塑膜热熔连接。
2.根据权利要求1所述的复合盖板,其特征在于:所述金属连接件上设有朝向电芯方向凹陷的凹槽,所述凹槽围绕所述盖板基板设置。
3.根据权利要求2所述的复合盖板,其特征在于:所述金属连接件包括内环侧板、外环侧板,所述内环侧板、外环侧板朝向电芯方向的一端通过底板连接,所述内环侧板、外环侧板、底板之间共同形成所述凹槽;且所述外环侧板远离所述内环侧板的一侧用以涂覆所述极耳胶。
4.根据权利要求3所述的复合盖板,其特征在于:所述内环侧板远离电芯方向的一端向远离所述外环侧板的方向折弯形成与所述盖板基板连接的连接板。
5.根据权利要求3所述的复合盖板,其特征在于:所述内环侧板远离电芯方向的一端抵接在所述盖板基板的下端面上,且沿电芯宽度方向上,所述盖板基板与所述外环侧板之间的间距小于所述内环侧板与所述外环侧板之间的间距。
6.根据权利要求3所述的复合盖板,其特征在于:所述外环侧板沿电芯长度方向的尺寸大于所述内环侧板沿电芯长度方向的尺寸。
7.根据权利要求3所述的复合盖板,其特征在于:所述外环侧板远离电芯方向的一端高出所述盖板基板。
8.根据权利要求3所述的复合盖板,其特征在于:所述极耳胶沿电芯长度方向上部分包覆或全部包覆在所述外环侧板远离内环侧板的一侧上。
9.根据权利要求1-8任一所述的复合盖板,其特征在于:所述金属连接件与盖板基板一体成型或焊接固定。
10.一种电池单体,其特征在于:包括
电芯;
权利要求1-9任一所述的复合盖板,盖设在所述电芯沿其长度方向的一端上;
铝塑膜,包覆在所述电芯上;且其沿电芯长度方向上的一端能延伸出所述电芯,并通过所述极耳胶与所述金属连接件的外周面热熔连接。
11.根据权利要求10所述的电池单体,其特征在于:所述电芯包括电芯本体及设置在所述电芯本体上的电芯极耳,所述电芯极耳与所述极柱电连接。
12.根据权利要求10所述的电池单体,其特征在于:所述金属连接件包括内环侧板、外环侧板,所述内环侧板、外环侧板朝向电芯方向的一端通过底板连接;所述内环侧板远离电芯方向的一端抵接在所述盖板基板的下端面上,且沿电芯宽度方向上,所述盖板基板与所述外环侧板之间的间距小于所述内环侧板与所述外环侧板之间的间距。
13.一种动力电池,其特征在于:包括多个权利要求10-12任一所述的电池单体。
14.一种用电装置,其特征在于:包括权利要求13所述的动力电池,所述动力电池用以提供电能。
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