CN220324659U - 用于电池的集流盘、电池、电池模组及用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池生产制造的技术领域，具体涉及用于电池的集流盘、电池、电池模组及用电设备，该用于电池的集流盘，包括集流盘本体，所述集流盘本体的一侧设置有凸起，所述凸起上设置有第一通孔；通过集流盘本体和凸起的配合使用，凸起用于限制电池电芯在其高度方向上的移动，有效的压紧电芯，消除电芯因高度误差引起的上下移动，防止因电芯长时间在外壳内部处于上下移动的状态导致极耳焊接位置出现开裂，进而提高电池的使用安全性。通过第一通孔的设置，第一通孔可辅助电解液的流通，提高电芯的浸润效果。

Description

用于电池的集流盘、电池、电池模组及用电设备

技术领域

本实用新型属于电池生产制造的技术领域，具体涉及用于电池的集流盘、电池、电池模组及用电设备。

背景技术

锂离子电池作为一种新型二次电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。

目前，电池的电芯的两端均预留箔材极耳，并对箔材极耳挤压、端面揉平，使其在电芯上形成箔材端面，通过集流盘分别与箔材端面和电池壳体或极柱焊接，实现电性导通。

但电芯在壳体内部存在一定的活动空间，电芯容易上下移动。如果电芯长时间在壳体内部处于上下移动的状态，容易导致极耳焊接位置出现开裂，从而使得电流传输的阻抗增大，在充放电过程中电池会发热，影响电池的正常使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种用于电池的集流盘，以解决现有技术中电芯在外壳内部存在一定的活动空间，电芯容易上下移动。如果电芯长时间在外壳内部处于上下移动的状态，容易导致极耳焊接位置出现开裂的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于电池的集流盘，包括集流盘本体，所述集流盘本体的一侧设置有凸起，所述凸起上设置有第一通孔。

优选地，所述集流盘本体的另一侧设置有凹陷部，所述凹陷部与所述凸起的位置对应。

优选地，所述凸起设置有多个，多个所述凸起环绕所述集流盘本体等间距设置。

优选地，所述集流盘本体设置有导电柄，所述导电柄包括第一主体部和第二主体部，所述第一主体部连接所述第二主体部和所述集流盘本体，所述第一主体部的宽度小于所述第二主体部的宽度。

优选地，所述集流盘本体的中部设置有第二通孔，所述第一主体部与所述第二通孔的边缘连接。

本实用新型实施例的另一目的在于：提供一种电池，包括外壳、电芯以及说明书前文所述的集流盘，所述电芯和所述集流盘本体设置于所述外壳内，所述集流盘设置于所述电芯和所述外壳之间，所述电芯与所述外壳的底部抵接，所述凸起与所述外壳的顶部之间设置有第一绝缘件，所述凸起与所述第一绝缘件抵接。

优选地，所述外壳的顶部和/或所述外壳的底部设置有极柱，所述电芯通过所述集流盘与所述极柱电连接。

优选地，所述外壳包括壳体和顶盖，所述顶盖密封所述壳体的开口，所述顶盖设置有安装孔，所述极柱安装在所述安装孔，所述第一绝缘件设置于所述顶盖，所述电芯和所述集流盘设置于所述壳体，所述电芯与所述壳体的底部抵接。

本实用新型的又一目的在于：提供一种电池模组，包括箱体和说明书前文所述的电池，所述电池设置于所述箱体内。

本实用新型的再一目的在于：提供一种用电设备，包括说明书前文所述的电池模组。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型为一种用于电池的集流盘电池，通过集流盘本体和凸起的配合使用，凸起设置于集流盘本体的一侧，凸起用于限制电池电芯在其高度方向上的移动，有效的压紧电芯，消除电芯因高度误差引起的上下移动，防止因电芯长时间在外壳内部处于上下移动的状态导致极耳焊接位置出现开裂，进而提高电池的使用安全性。通过第一通孔的设置，第一通孔可辅助电解液的流通，提高电芯的浸润效果。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施方式的特征、优点和技术效果。

图1为本实用新型电池的结构示意图。

图2为本实用新型集流盘的结构示意图。

图3为图2中A处的放大结构示意图。

图4为本实用新型集流盘的另一结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

100、电池；

10、外壳；11、壳体；12、顶盖；121、第一绝缘件；122、安装孔；123、注液孔；

20、电芯；21、第一极耳；22、第二极耳；23、中心孔；

30、集流盘；31、集流盘本体；32、凸起；321、第一通孔；33、第二通孔；34、导电柄；341、第一主体部；342、第二主体部；a、第一主体部的宽度；b、第二主体部的宽度；35、凹陷部；

40、极柱；

50、第二绝缘件。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

本实用新型中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本实用新型中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

以下结合附图1～4对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

本实用新型实施例的用电设备，包括电池模组。用电设备可以是汽车、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。汽车可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，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；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电设备不做特殊限制。

本实用新型实施例的电池模组，包括箱体和电池100，电池100设置于箱体内。

在一些实施例中，箱体包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分相互盖合，第一部分和第二部分之间形成有用于容置电池100的空腔。具体的，第一部分可以是一端开口的空心结构，第二部分为板状结构，第二部分盖合与第一部分的开口侧，以形成具有空腔的箱体；第一部分和第二部分可以均是依次开口的空心结构，第一部分的开口侧与第二部分的开口侧相互盖合，以形成具有空腔的箱体。

需要说明的是，电池100可以是一个，也可以是多个。若电池100为多个，多个电池100之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池100中既有串联又有并联。多个电池100之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池100构成的整体容纳于箱体内；当然，也可以是多个电池100先串联或并联或混联组成电池100模块，多个电池100模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体内。

请参阅图1～4，本实用新型实施例的电池100，包括外壳10、电芯20和集流盘30，电芯20和集流盘30设置于外壳10内，集流盘30设置于电芯20和外壳10之间。

本实用新型实施例的外壳10，设置有极柱40，极柱40位于外壳10的顶部和/或底部，电芯20通过集流盘30与极柱40电连接。

在一些实施例中，外壳10包括壳体11和顶盖12，顶盖12密封壳体11的开口，顶盖12设置有安装孔122，极柱40安装在安装孔122，电芯20设置于壳体11内。

具体的，壳体11可以为一侧开口的空心结构，也可以是两侧开口的空心结构。壳体11包括侧壁和底壁，侧壁环绕在电芯20的外侧，底壁连接于侧壁的端部。侧壁为筒状结构，底壁为板状结构，底壁的形状与侧壁的形状相对应。可选地，侧壁的一端形成开口，顶盖12盖设于开口，底壁连接于侧壁背离开口的另一端。

需要说明的是，侧壁和底壁可以为一体成型结构，即壳体11为一体成型的构件。当然，侧壁和底壁也可以是分开提供的两个构件，然后通过焊接连接在一起。

在一些实施例中，顶盖12上设置有注液孔123，注液时，电解液可以通过注液孔123注入到电池100的内部。注液孔123上设置有密封钉，密封钉用于密封注液孔123。

需要说明的是，顶盖12可通过焊接、卡接、粘接或其他方式连接于壳体11，以将顶盖12固定在壳体11上。顶盖12可以电连接与壳体11，也可以绝缘连接与壳体11。当顶盖12与壳体11焊接时，顶盖12和壳体11可以带有相同的极性。

需要说明的是，壳体11和/或顶盖12上可设置薄弱部。当电池100内部压力达到阀值时，即电池100热失控时，薄弱部破裂，释放电池100内部的压力，提高电池100的使用安全性。

需要说明的是，本实用新型的外壳10和极柱40之间的连接关系，具有以下几种：

第一种，极柱40设置于外壳10的顶部或外壳10的底部；

第二种，极柱40设置于外壳10的顶部和外壳10的底部；

第三种，外壳10包括壳体11和一个顶盖12，壳体11为一侧开口的空心结构，极柱40设置于顶盖12上；

第四种，外壳10包括壳体11和两个顶盖12，壳体11为两侧开口的空心结构，两个顶盖12均设置有极柱40。

请参阅图2～4，本实用新型实施例的集流盘30，用于电池100，包括集流盘本体31，集流盘本体31的一侧设置有凸起32，凸起32用于限制电池100的电芯20在其高度方向上的移动，凸起32上设置有第一通孔321。

与现有技术相比，本实用新型实施例的集流盘30，通过集流盘本体31和凸起32的配合使用，凸起32设置于集流盘本体31的一侧，凸起32用于限制电池100电芯20在其高度方向上的移动，有效的压紧电芯20，消除电芯20因高度误差引起的上下移动，防止电芯20因长时间在电池100内部处于上下移动的状态导致极耳焊接位置出现开裂，进而提高电池100的使用安全性。通过第一通孔321的设置，第一通孔321可辅助电解液的流通，提高电芯20的浸润效果。

值得一提的是，将集流盘30设置于电芯20和外壳10之间后，电芯20与外壳10的底部抵接，凸起32与外壳10的顶部抵接。通过凸起32和电芯20的配合使用，凸起32和电芯20均与外壳10相抵，有效的防止电芯20因长时间在外壳10内部处于上下移动的状态导致极耳焊接位置出现开裂，进而提高电池100的使用安全性。为了防止电芯20的两端均与外壳10连接导致电池100短路，凸起32与外壳10的顶部之间设置有第一绝缘件121，凸起32与第一绝缘件121抵接，通过凸起32与外壳10绝缘连接，有效的防止集流盘30与外壳10接触导致电池100短路。

请参阅图4，在一些实施例中，凸起32设置有多个，多个凸起32环绕集流盘本体31等间距设置。通过多个凸起32的设置，多个凸起32环绕集流盘本体31等间距设置，可有效的增强集流盘30的强度，使集流盘30不易变形。

需要说明的是，凸起32与集流盘本体31可以是一体成型，也可以采用分体体的结构。当凸起32与集流盘本体31为分体结构时，凸起32和集流盘本体31可以采用焊接、螺接或粘接等方式连接，为了保证凸起32和集流盘本体31的电连接，粘接时，胶水为导电胶。

在一些实施例中，集流盘本体31的另一侧设置有凹陷部35，凹陷部35与凸起32的位置对应。通过凹陷部35的设置，凹陷部35的位置与凸起32的位置对应，再增加集流盘30的强度的同时，也可节约材料。同时，凹陷部35还可以储存电解液和反应气体。

请参阅图3～4，在一些实施例中，集流盘本体31设置有导电柄34。极柱40与集流盘本体31的导电柄34电连接，将顶盖12安装于壳体11上时，顶盖12向下施压，集流盘30上的凸起32可以起到缓冲作用，有一定的弹性空间，便于导电柄34与极柱40的电连接。

具体的，导电柄34包括第一主体部341和第二主体部342，第一主体部341连接第二主体部342和集流盘本体31，第一主体部341的宽度a小于第二主体部342的宽度b。通过导电柄34的设置，导电柄34的第一主体部341的宽度a小于导电柄34的第二主体部342的宽度b，即导电柄34与集流盘本体31连接的一端的宽度小于导电柄34与极柱40连接的一端的宽度，可有效的增大导电柄34与极柱40的接触面积，同时，当外部电路的电流过大时，导电柄34的宽度较窄的地方会出现熔断，可以有效的起到保护作用。

在一些实施例中，集流盘本体31的中部设置有第二通孔33，第一主体部341与第二通孔33的边缘连接，第二主体部342与极柱40连接。通过第二通孔33的设置，第二通孔33可容纳电解液通过，辅助电解液的流通，同时，第二通孔33与电芯20的中心孔23同轴设置，可有效的使电解液可以进入电芯20，提高电芯20的浸润效果。

第一绝缘件121设置于顶盖12，电芯20和集流盘30设置于壳体11，电芯20与壳体11的底部抵接。

电芯20的一端与壳体11的底部相抵接，电芯20的另一端与集流盘30连接，顶盖12的底部设置有第一绝缘件121，凸起32与第一绝缘件121相抵接。通过壳体11和顶盖12的配合使用，顶盖12安装于壳体11上，密封壳体11的开口，电芯20和集流盘30设置于空腔内，集流盘30的凸起32对电芯20进行限位，使得电芯20的一端与壳体11的底部相抵接，凸起32与顶盖12的第一绝缘件121相抵接，有效的消除电芯20因高度误差引起的上下移动，防止电芯20因长时间在外壳10内部处于上下移动的状态导致极耳焊接位置出现开裂，进而提高电池100的使用安全性。

进一步的，极柱40与顶盖12之间设置有第二绝缘件50，第二绝缘件50用于隔绝极柱40和顶盖12，防止极柱40和顶盖12接触导致电池100短路。具体的，第一绝缘件121和第二剧院将可以是一体成型的构件，也可以采用分体的结构。

需要说明的是，集流盘本体31、电芯20与壳体11、顶盖12之间的连接关系，具有以下几种：

第一种，当集流盘本体31与顶盖12的第一绝缘件121相抵接时，电芯20与壳体11的底部相抵接；

第二种，当集流盘本体31与壳体11的底部相抵接时，电芯20与顶盖12的第一绝缘件121相抵接。

本实用新型实施例的电芯20，包括第一极片、第二极片以及设置于第一极片和第二极片之间的隔膜，第一极片、隔膜和第二极片依次堆叠并卷芯形成电芯20。第一极片和第二极片的极性相反，即，第一极片和第二极片中的一者为正极片，第一极片和第二极片中的另一者为负极片。

在一些实施例中，电芯20的一端设置有第一极耳21，第一极耳21与壳体11的底部相抵接，电芯20的另一端设置有与第一极耳21极性相反的第二极耳22，第二极耳22与集流盘30连接。通过第一极耳21和第二极耳22的设置，第一极耳21设置于电芯20的一端，与壳体11的底部相抵接，第二极耳22设置于电芯20的另一端，与集流盘30连接，为了防止顶盖12与集流盘30接触导致电芯20短路，顶盖12和集流盘30之间设置有第一绝缘件121。

进一步的，第一极耳21与壳体11的底部之间可设置导电胶，可以有效的提高导电效果。具体的，导电胶可以为银系，铜系或石墨/炭黑填充型，导电胶的固化温度≥100℃以上，优选石墨/炭黑填充型热固导电胶，成本低且在电池100中保持稳定。

需要说明的是，第一极耳21设置于第一极片上，第二极耳22设置于第二极片上，使得，第一极耳21与第一极片为相同极性，第二极耳22与第二极片为相同极性。

需要说明的是，正极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面。以锂离子电池100为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质层包括正极活性物质，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质层包括负极活性物质，负极活性物质可以为碳或硅等。隔膜的材质可以为PPpolypropylene，聚丙烯或PEpolyethylene，聚乙烯等。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (9)

1.一种用于电池的集流盘，其特征在于：包括集流盘本体(31)，所述集流盘本体(31)的一侧设置有凸起(32)，所述凸起(32)上设置有第一通孔(321)；

其中，所述集流盘本体(31)设置有导电柄(34)，所述导电柄(34)包括第一主体部(341)和第二主体部(342)，所述第一主体部(341)连接所述第二主体部(342)和所述集流盘本体(31)，所述第一主体部(341)的宽度(a)小于所述第二主体部(342)的宽度(b)。

2.如权利要求1所述的用于电池的集流盘，其特征在于：所述集流盘本体(31)的另一侧设置有凹陷部(35)，所述凹陷部(35)与所述凸起(32)的位置对应。

3.如权利要求1所述的用于电池的集流盘，其特征在于：所述凸起(32)设置有多个，多个所述凸起(32)环绕所述集流盘本体(31)等间距设置。

4.如权利要求1所述的用于电池的集流盘，其特征在于：所述集流盘本体(31)的中部设置有第二通孔(33)，所述第一主体部(341)与所述第二通孔(33)的边缘连接。

5.一种电池，其特征在于：包括外壳(10)、电芯(20)以及权利要求1~4任意一项所述的集流盘，所述电芯(20)和所述集流盘设置于所述外壳(10)内，所述集流盘(30)设置于所述电芯(20)和所述外壳(10)之间，所述电芯(20)与所述外壳(10)的底部抵接，所述凸起(32)与所述外壳(10)的顶部之间设置有第一绝缘件(121)，所述凸起(32)与所述第一绝缘件(121)抵接。

6.如权利要求5所述的电池，其特征在于：所述外壳(10)的顶部和/或所述外壳(10)的底部设置有极柱(40)，所述电芯(20)通过所述集流盘(30)与所述极柱(40)电连接。

7.如权利要求6所述的电池，其特征在于：所述外壳(10)包括壳体(11)和顶盖(12)，所述顶盖(12)密封所述壳体(11)的开口，所述顶盖(12)设置有安装孔(122)，所述极柱(40)安装在所述安装孔(122)，所述第一绝缘件(121)设置于所述顶盖(12)，所述电芯(20)和所述集流盘(30)设置于所述壳体(11)，所述电芯(20)与所述壳体(11)的底部抵接。

8.一种电池模组，其特征在于：包括箱体和权利要求5~7任意一项所述的电池，所述电池(100)设置于所述箱体内。

9.一种用电设备，其特征在于：包括权利要求8所述的电池模组。