CN220382284U - 用电装置、电池、电池单体及其端盖和盖板组件 - Google Patents
用电装置、电池、电池单体及其端盖和盖板组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220382284U CN220382284U CN202322856983.6U CN202322856983U CN220382284U CN 220382284 U CN220382284 U CN 220382284U CN 202322856983 U CN202322856983 U CN 202322856983U CN 220382284 U CN220382284 U CN 220382284U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sleeve
- battery
- end cap
- pole
- inner core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 6
- 239000000178 monomer Substances 0.000 abstract description 14
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 8
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 6
- JRBRVDCKNXZZGH-UHFFFAOYSA-N alumane;copper Chemical compound [AlH3].[Cu] JRBRVDCKNXZZGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N [Li].[S] Chemical compound [Li].[S] JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- VVNXEADCOVSAER-UHFFFAOYSA-N lithium sodium Chemical compound [Li].[Na] VVNXEADCOVSAER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
本申请实施例提供了一种用电装置、电池、电池单体及其端盖和盖板组件,属于电池技术领域。所述端盖用于安装于极柱的端盖安装槽,所述端盖包括套筒,所述套筒为第一材料制成,且所述套筒的内壁限定出容纳腔,所述容纳腔的底壁设有通孔,所述套筒的外壁具有用于与电池单体的极柱相连的连接面;内芯,所述内芯为第二材料制成,所述内芯包括顺次相连的芯体、连接段和翻边,所述芯体安装于所述容纳腔,所述连接段贯穿所述通孔,所述翻边与所述套筒的外底壁贴合。通过在内芯的底部设置翻边,并使翻边与套筒的外底壁贴合,提升内芯与套筒的连接强度,进而提升端盖的整体结构强度,辅助提升电池单体和电池的耐用性和稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,并且更具体地,涉及一种用电装置、电池、电池单体及其端盖和盖板组件。
背景技术
一般动力电池的极柱上设有端盖,端盖采用铜铝复合板成型端盖,但是多个电池连接时巴片与端盖连接,巴片的拉力全部传递到端盖上,铜铝复合板界面被拉扯,容易断裂。
实用新型内容
本申请提供一种用电装置、电池、电池单体及其端盖和盖板组件,以提升复合材料端盖的结构强度,提升耐用性和稳定性。
第一方面,本申请实施例提供了一种用于电池单体的端盖,所述端盖用于安装于极柱的端盖安装槽,所述端盖包括:
套筒,所述套筒为第一材料制成,且所述套筒的内壁限定出容纳腔,所述容纳腔的底壁设有通孔,所述套筒的外壁具有用于与电池单体的极柱相连的连接面;
内芯,所述内芯为第二材料制成,所述内芯包括顺次相连的芯体、连接段和翻边,所述芯体安装于所述容纳腔,所述连接段贯穿所述通孔,所述翻边与所述套筒的外底壁贴合。
在上述技术方案中,通过在内芯的底部设置翻边,并使翻边与套筒的外底壁贴合,提升内芯与套筒的连接强度,进而提升端盖的整体结构强度,辅助提升电池单体和电池的耐用性和稳定性。
在一些实施例中,所述套筒的外周壁设有连接凸台,所述连接凸台设有所述连接面和环绕所述套筒的外周壁的应力槽。
在上述技术方案中,通过设置连接凸台以便于与极柱焊接连接,通过设置应力槽以减小焊接时产生的应力,避免开裂,提升连接强度。
在一些实施例中,所述连接段的直径为D1,所述翻边的直径为D2,满足:
1mm≤D2-D1≤10mm。
在上述技术方案中,通过限定连接段的直径和翻边的直径的相对关系,以保证翻边对套筒有足够的限位力,保证连接结构强度。
在一些实施例中,所述套筒的底壁的厚度为L1,所述翻边的厚度为L2,满足:
0.5mm≤L1≤3mm,0.5mm≤L2≤3mm。
在上述技术方案中,通过限定套筒的底壁的厚度和翻边的厚度,以保证套筒的结构强度以及翻边的结构强度,以使以保证翻边对套筒有足够的限位力,保证连接结构强度。
在一些实施例中,所述套筒的底壁的厚度为L1,所述翻边的厚度为L2,满足:
0.5mm≤L1≤1.5mm,0.5mm≤L2≤1mm。
在上述技术方案中,通过进一步限定套筒的底壁的厚度和翻边的厚度,在保证整体连接结构强度同时,优化空间利用率,减少材料消耗,降低生产成本,便于推广。
在一些实施例中,所述内芯与所述套筒通过摩擦焊连接。
在上述技术方案中,通过使用摩擦焊,第一材料和第二材料的焊接质量更高,且操作简单降低生产投入,提升收益,且较为环保。
在一些实施例中,所述第一材料为铜,所述第二材料为铝。
第二方面,本申请实施例提供了一种用于电池单体的盖板组件,包括:
盖板,所述盖板设有极柱安装孔;
第一绝缘件和极柱,所述极柱通过套设在所述极柱外的所述第一绝缘件安装于所述极柱安装孔,所述极柱设有端盖安装槽,所述极柱为第一材料制成;
如上述任一实施例所述的端盖,所述端盖安装于所述端盖安装槽,且所述连接面与所述端盖安装槽的壁面连接。
在上述技术方案中,通过在端盖的内芯的底部设置翻边,并使翻边与套筒的外底壁贴合,提升内芯与套筒的连接强度,进而提升端盖的整体结构强度,辅助提升盖板组件、电池单体和电池的耐用性和稳定性。
第三方面,本申请实施例提供了一种电池单体,包括:如上述实施例所述的盖板组件。
在上述技术方案中,通过在端盖的内芯的底部设置翻边,并使翻边与套筒的外底壁贴合,提升内芯与套筒的连接强度,进而提升端盖的整体结构强度,辅助提升电池单体和电池的耐用性和稳定性。
第四方面,本申请实施例提供了一种电池,包括:多个如上述实施例所述的电池单体。
在上述技术方案中,通过在电池单体的端盖的内芯的底部设置翻边,并使翻边与套筒的外底壁贴合,提升内芯与套筒的连接强度,进而提升端盖的整体结构强度,辅助提升电池单体和电池的耐用性和稳定性。
在一些实施例中,所述的电池还包括:
巴片,多个所述电池单体通过所述巴片连接,所述巴片与所述内芯相连。
在上述技术方案中,通过设置巴片与各电池单体的内芯连接,实现多个电池单体的串联或者并联。
第五方面,本申请实施例提供了一种用电装置,包括:
如上述任一实施例所述的电池,所述电池用于给所述用电装置提供电能。
在上述技术方案中,通过在各电池单体的端盖的内芯的底部设置翻边,并使翻边与套筒的外底壁贴合,提升内芯与套筒的连接强度,进而提升端盖的整体结构强度,辅助提升电池单体和电池的耐用性和稳定性。
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为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例提供的电池的结构爆炸图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的结构爆炸图;
图4为本申请一些实施例提供的电池单体的结构示意图之一;
图5为图4中A-A处剖面图;
图6为本申请一些实施例提供的端盖的结构示意图之一;
图7为本申请一些实施例提供的端盖的结构示意图之二;
图8为图7中B-B处剖面图;
图9为本申请一些实施例提供的端盖的结构示意图之三;
图10为图9中C-C处剖面图。
附图标记:
车辆1、电池10、马达20、控制器30;
箱体11、第一箱本体111、第二箱本体112、电池单体12、壳体121、底盖122、裸电芯123、盖板组件124、盖板1241、极柱安装孔12411、第一绝缘件1242、极柱1244、端盖安装槽12441、铝钉125;
端盖1243、套筒12431、通孔12432、连接凸台12433、连接面12434、应力槽12435、内芯12436、芯体12437、连接段12438、翻边12439、突出段12439a。
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。
除非另有定义,本申请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;本申请中的说明书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。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“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,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
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”、“附接”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申请中的具体含义。
本申请中术语“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,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
本申请的实施例所提到的电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模组或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体或多个电池模组的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括外壳、电极组件和电解液,外壳用于容纳电极组件和电解液。电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极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,未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体,未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,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,未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体,未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。
隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
近些年,新能源汽车有了飞跃式的发展,在电动汽车领域,动力电池作为电动汽车的动力源,起着不可替代的重要作用。电池由箱体和容纳于箱体内的多个电池单体组成。其中,电池作为新能源汽车核心零部件不论在安全性方面,还是循环使用寿命上均有着较高的要求。
在一般铝壳圆柱的圆柱电池,极柱的端盖采用铜铝复合板成型端盖,但是多个电池单体连接时需要使用巴片与各电池单体的端盖连接,巴片的拉力全部传递到端盖上,铜铝复合板界面被拉扯,容易断裂。
基于上述考虑,为了解决铜铝复合材质制成的端盖在受到巴片拉扯时,复合界面容易断裂失效的问题,本申请设计了一种用于电池单体的端盖,端盖包括套筒和内芯,套筒为第一材料制成,且套筒的内壁限定出容纳腔,容纳腔的底壁设有通孔,套筒的外壁具有用于与电池单体的极柱相连的连接面;内芯为第二材料制成,内芯包括顺次相连的芯体、连接段和翻边,芯体安装于容纳腔,连接段贯穿通孔,翻边与套筒的外底壁贴合。
在这种结构的端盖中,通过在内芯的底部设置翻边,并使翻边与套筒的外底壁贴合,形成铆接结构,提升内芯与套筒的连接强度,进而提升端盖的整体结构强度,辅助提升电池单体和电池的耐用性和稳定性。
本申请实施例公开的电池可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池热管理系统、电池等组成该用电装置的电源系统,这样,有利于提升电池热管理系统的适用范围,并降低电池热管理系统的装配难度。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以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,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1为例进行说明。
如图1所示,为本申请一个实施例的一种车辆1的结构示意图,车辆1可以为燃油汽车、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。车辆1的内部可以设置马达20,控制器30以及电池10,控制器30用来控制电池10为马达20的供电。例如,在车辆1的底部或车头或车尾可以设置电池10。电池10可以用于车辆1的供电,例如,电池10可以作为车辆1的操作电源,用于车辆1的电路系统,例如,用于车辆1的启动、导航和运行时的工作用电需求。在本申请的另一实施例中,电池10不仅仅可以作为车辆1的操作电源,还可以作为车辆1的驱动电源,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
为了满足不同的使用电力需求,电池10可以包括多个电池单体12,其中,多个电池单体12之间可以串联或并联或混联,混联是指串联和并联的混合。
如图2所示,为本申请一个实施例的电池10的结构爆炸图。电池10包括箱体11和多个电池单体12,电池单体12用于容纳于箱体11内。其中,箱体11用于为电池单体12提供装配空间,箱体11可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体11可以包括第一箱本体111和第二箱本体112,第一箱本体111与第二箱本体112相互盖合,第一箱本体111和第二箱本体112共同限定出用于容纳电池单体12的装配空间。第二箱本体112可以为一端开放的空心结构,第一箱本体111可以为板状结构,第一箱本体111盖合于第二箱本体112的开放侧,以使第一箱本体111与第二箱本体112共同限定出装配空间;第一箱本体111和第二箱本体112也可以是均为一侧开放的空心结构,第一箱本体111的开放侧盖合于第二箱本体112的开放侧。当然,第一箱本体111和第二箱本体112形成的箱体11可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池10中,多个电池单体12之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体12中既有串联又有并联。多个电池单体12之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体12构成的整体容纳于箱体11内;当然,电池10也可以是多个电池单体12先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体11内。电池10还可以包括其他结构,例如,该电池10还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体12之间的电连接。
电池10包括多排电池单体12,多排电池单体12沿第一方向X排布,每排电池单体12包括沿第二方向Y排布的多个电池单体12。第一方向X和第二方向Y分别为箱体11的长度方向和箱体11的宽度方向,第一方向X和第二方向Y相互垂直。
其中,每个电池单体12可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体12可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。示例性的,在图3中,电池单体12的形状为圆柱体。
根据本申请的一些实施例,如图3-图5所示,本申请提供了一种电池单体12。电池单体12可以包括壳体121、裸电芯123、底盖122和盖板组件124。
在本实施方式中,电池单体12的形状可以为圆柱体设置,具体地,电池单体12可以是铝壳圆柱的圆柱电池。
壳体121可以呈筒状设置,壳体121的上下两端分别设有开口,底盖122可以设于壳体121的底部用于封堵壳体121的下端开口,盖板组件124可以设于壳体121的顶部用于封堵壳体121的上端开口,以形成用于安装裸电芯123的密封空间,裸电芯123安装于密封空间内。其中,盖板组件124和底盖122上分别设有极柱1244,极柱1244与裸电芯123电性连接。根据本申请的一些实施例,如图3-图5所示,本申请提供了一种用于电池单体12的盖板组件124。盖板组件124可以包括盖板1241、第一绝缘件1242、极柱1244和端盖1243。
盖板1241可以用于盖设在壳体121的上侧开口,盖板1241可以设有极柱安装孔12411,用于安装极柱1244,极柱1244可以通过套设在极柱1244外的第一绝缘件1242安装于极柱安装孔12411。
极柱1244呈至少一端开口的中空设置,在本实施方式中,开口设于极柱1244背离裸电芯123的一端,极柱1244背离裸电芯123的一端设有环绕开口设置端盖安装槽12441,端盖1243安装于端盖安装槽12441内以将开口封堵。
根据本申请的一些实施例,如图6-图8所示,本申请还提供了一种用于电池单体12的端盖1243,端盖1243可以包括套筒12431和内芯12436。
套筒12431可以为第一材料制成,且套筒12431的内壁可以限定出容纳腔,容纳腔的底壁可以设有通孔12432,套筒12431的外壁可以具有用于与电池单体12的极柱1244相连的连接面12434。
套筒12431的内壁可以限定出容纳腔,容纳腔的底壁相对的一侧呈敞口设置,以便于在容纳腔内安装内芯12436。套筒12431的外壁可以具有连接面12434,在端盖1243安装在端盖安装槽12441的情况下,套筒12431的外壁的连接面12434可以与端盖安装槽12441的壁面连接,具体地,连接面12434与端盖安装槽12441可以是焊接连接,为便于焊接连接,极柱1244可以是与套筒12431相同的第一材料制成。
内芯12436可以为第二材料制成,内芯12436可以包括顺次相连的芯体12437、连接段12438和翻边12439,芯体12437可以安装于容纳腔,连接段12438可以贯穿通孔12432,翻边12439可以与套筒12431的外底壁贴合。
在本实施方式中,内芯12436为第二材料制成,使端盖1243为第一材料和第二材料的复合材料端盖1243。内芯12436可以包括顺次相连的芯体12437、连接段12438和翻边12439,其中,芯体12437、连接段12438和翻边12439可以为一体制成,制作简单成本低。
芯体12437可以安装于容纳腔内,并且,芯体12437的朝向容纳腔底壁的一面与容纳腔的内底壁抵接,芯体12437背离容纳腔的底壁的一面与套筒12431的敞口齐平。
连接段12438用于连接芯体12437和翻边12439,连接段12438贯穿通孔12432设置,翻边12439设于套筒12431外并于套筒12431的外底壁贴合,形成铆接结构,通过芯体12437和翻边12439分别抵接在套筒12431的底壁的内侧和外侧,实现内芯12436与套筒12431的固定连接。
可以理解的是,为使端盖1243与极柱1244之间可以导电,第一材料和第二材料均为导电材料,且第一材料和第二材料的材质不同。
在实际的执行中,多个电池单体12相互电连接时,通过巴片连接在各电池单体12的端盖1243上,巴片在与端盖1243连接时,具体是连接在内芯12436的芯体12437上,芯体12437承受的拉力可以通过连接段12438传递到翻边12439,翻边12439与套筒12431的外底壁抵接形成铆接结构,连接强度高,使芯体12437即使承载较大拉力,也不会与套筒12431分离开裂,提升耐用性和稳定性。
根据本申请实施例提供的端盖1243,通过在内芯12436的底部设置翻边12439,并使翻边12439与套筒12431的外底壁贴合,提升内芯12436与套筒12431的连接强度,进而提升端盖1243的整体结构强度,辅助提升电池单体12和电池10的耐用性和稳定性。
根据本申请的一些实施例,如图8所示,套筒12431的外周壁可以设有连接凸台12433,连接凸台12433可以设有连接面12434和环绕套筒12431的外周壁的应力槽12435。
连接凸台12433可以环设于套筒12431的外周壁,连接凸台12433可以设有连接面12434,连接面12434设于连接凸台12433远离套筒12431的一侧,以便于与端盖安装槽12441连接。其中,端盖安装槽12441可以呈圆台形,且圆台形的上底为端盖安装槽12441的槽底,连接面12434可以用于与端盖安装槽12441的侧壁适配,以使连接面12434呈自套筒12431的通孔12432至敞口的方向沿远离套筒12431的方向倾斜设置。
连接凸台12433上还可以设有环绕套筒12431的外周壁的应力槽12435,应力槽12435设于连接凸台12433背向通孔12432的一侧,且应力槽12435的槽底可以呈弧形设置,通过设置应力槽12435可以减小连接面12434在与端盖安装槽12441配合焊接时产生的应力,避免焊接连接时连接凸台12433与套筒12431之间开裂,提升整体结构强度,提升使用寿命和稳定性。
根据本申请的一些实施例,如图8所示,连接段12438的直径为D1,翻边12439的直径为D2,可以满足:1mm≤D2-D1≤10mm。
在本实施方式中,连接段12438贯穿通孔12432设置,且连接段12438与通孔12432可以是过渡配合设置,可以理解的是,翻边12439的直径越大,则翻边12439与套筒12431的底壁的接触面积越大,限位力也越强,结构强度越高。
在此需要说明的是,本申请中的翻边12439可以由突出段12439a拍平形成,如图7-图10所示,图7为端盖1243在突出段12439a拍平后的结构示意图,图9为端盖1243在突出段12439a拍平之前的结构示意图。在实际的执行中,内芯12436与套筒12431装配之前,内芯12436包括顺次相连的芯体12437、连接段12438和突出段12439a,内芯12436与套筒12431的装配流程如下:
第一步、将芯体12437放入容纳腔内,直至芯体12437与容纳腔的内底壁抵接,如图9和图10所示,此时连接段12438贯穿通孔12432设置,突出段12439a凸出于容纳腔的外底壁设置。
第二部、通过夹具将芯体12437与套筒12431相对固定,使用平面模具自套筒12431的底壁一侧沿靠近底壁的方向运动,以将突出段12439a拍平形成翻边12439,如图7和图8所示,为突出段12439a拍平后形成翻边12439的示意图,以实现内芯12436与套筒12431的固定连接。
制作方法简单,且结构强度高,通过限定翻边12439的直径与连接段12438的直径的差值的最大值和最小值,以使在工艺的可实现范围内翻边12439对于套筒12431的底壁有足够的限位力。示例性地,翻边12439的直径D2与连接段12438的直径D1的差值可以为:D2-D1=1mm;或者D2-D1=3mm;或者D2-D1=5mm;或者D2-D1=9mm;或者D2-D1=10mm。
根据本申请的一些实施例,如图8所示,套筒12431的底壁的厚度为L1,翻边12439的厚度为L2,可以满足:0.5mm≤L1≤3mm,0.5mm≤L2≤3mm。
可以理解的是,芯体12437承受的拉力的部分由套筒12431的底壁以及翻边12439承担,因此套筒12431的底壁和翻边12439越厚,结构强度越高,但厚度过大时浪费材料,提高成本,且降低空间利用率。通过限定套筒12431的底壁和翻边12439的厚度的范围,以使在合理成本和较好的空间使用范围内,保证由足够的结构强度。
示例性地,套筒12431的底壁的厚度L1可以是L1=0.5mm;或者L1=2mm;或者L1=3mm。翻边12439的厚度L2可以是L2=0.5mm;或者L2=2mm;或者L2=3mm。
根据本申请的一些实施例,套筒12431的底壁的厚度为L1,翻边12439的厚度为L2,可以满足:0.5mm≤L1≤1.5mm,0.5mm≤L2≤1mm。
在一优选实施例方式中,为进一步降低生产成本,提升空间利用率,套筒12431底壁的厚度L1满足0.5mm≤L1≤1.5mm,示例性地,L1=1mm;或者L1=1.5mm。翻边12439的厚度L2满足0.5mm≤L2≤1mm,示例性地,L2=1mm;或者L2=1.5mm。
根据本申请的一些实施例,内芯12436与套筒12431可以通过摩擦焊连接。
在本实施方式中,在突出段12439a拍平形成翻边12439之前,可以先将内芯12436与套筒12431采用摩擦焊接的方式连接,提升内芯12436与套筒12431的连接强度。摩擦焊可以适应两种不同材料的焊接,且操作简单生产成本低,也相对环保。
根据本申请的一些实施例,第一材料可以为铜,第二材料可以为铝。
铜材质和铝材质在位于正极极柱时在正极电位下不溶解于非水电解质,在位于负极极柱时不与负极活性物质合金化,因此选择铜和铝作为构成端盖1243的材料。其中,因为一般电池10模组的巴片为铝材质,可以通过巴片将电池10内的多个电池单体12的芯体12437连接,为便于与汇流排连接,第二材料可以为铝材质,第一材料可以为铜材质。
示例性地,如图3所示,本申请实施例提出的复合材料的端盖1243作为电池单体12的负极极柱1244的端盖1243使用,电池单体12的正极极柱使用铝钉125。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种电池10,电池10包括多个以上任一方案的电池单体12。
根据本申请的一些实施例,电池10还可以包括巴片,多个电池单体12可以通过巴片连接,巴片可以与内芯12436相连。
在本实施方式中,巴片可以与内芯12436的芯体12437连接,以实现多个电池单体12之间的电性连接。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种用电装置,包括以上任一方案的电池10,并且电池10用于为用电装置提供电能。
用电装置可以是前述任一应用电池10的设备或系统。
根据本申请的一些实施例,如图6-图8所示,本申请提供了一种用于电池单体12的端盖1243,端盖1243包括套筒12431和内芯12436。
套筒12431为铜材质制成,套筒12431的内壁限定出容纳腔,容纳腔的底壁设有通孔12432,容纳腔与底壁相对的一侧形成有敞口,套筒12431的外壁设有连接凸台12433,连接凸台12433远离套筒12431的一侧形成连接面12434,连接面12434呈自套筒12431的通孔12432至敞口的方向沿远离套筒12431的方向倾斜设置,连接凸台12433上设有环绕套筒12431的外周壁的应力槽12435,应力槽12435设于连接凸台12433背向通孔12432的一侧。
内芯12436包括顺次相连的芯体12437、连接段12438和翻边12439,芯体12437安装于容纳腔,连接段12438贯穿通孔12432,翻边12439与套筒12431的外底壁贴合形成铆接结构,芯体12437有套筒12431的内壁采用摩擦焊接。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种用于电池单体的端盖,所述端盖用于安装于极柱的端盖安装槽,其特征在于,包括:
套筒,所述套筒为第一材料制成,且所述套筒的内壁限定出容纳腔,所述容纳腔的底壁设有通孔,所述套筒的外壁具有用于与电池单体的极柱相连的连接面;
内芯,所述内芯为第二材料制成,所述内芯包括顺次相连的芯体、连接段和翻边,所述芯体安装于所述容纳腔,所述连接段贯穿所述通孔,所述翻边与所述套筒的外底壁贴合。
2.根据权利要求1所述的端盖,其特征在于,所述套筒的外周壁设有连接凸台,所述连接凸台设有所述连接面和环绕所述套筒的外周壁的应力槽。
3.根据权利要求1所述的端盖,其特征在于,所述连接段的直径为D1,所述翻边的直径为D2,满足:
1mm≤D2-D1≤10mm。
4.根据权利要求1所述的端盖,其特征在于,所述套筒的底壁的厚度为L1,所述翻边的厚度为L2,满足:
0.5mm≤L1≤3mm,0.5mm≤L2≤3mm。
5.根据权利要求4所述的端盖,其特征在于,所述套筒的底壁的厚度为L1,所述翻边的厚度为L2,满足:
0.5mm≤L1≤1.5mm,0.5mm≤L2≤1mm。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的端盖,其特征在于,所述内芯与所述套筒通过摩擦焊连接。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的端盖,其特征在于,所述第一材料为铜,所述第二材料为铝。
8.一种用于电池单体的盖板组件,其特征在于,包括:
盖板,所述盖板设有极柱安装孔;
第一绝缘件和极柱,所述极柱通过套设在所述极柱外的所述第一绝缘件安装于所述极柱安装孔,所述极柱设有端盖安装槽,所述极柱为第一材料制成;
如权利要求1-7中任一项所述的端盖,所述端盖安装于所述端盖安装槽,且所述连接面与所述端盖安装槽的壁面连接。
9.一种电池单体,其特征在于,包括:如权利要求8所述的盖板组件。
10.一种电池,其特征在于,包括:多个如权利要求9所述的电池单体。
11.根据权利要求10所述的电池,其特征在于,还包括:
巴片,多个所述电池单体通过所述巴片连接,所述巴片与所述内芯相连。
12.一种用电装置,其特征在于,包括:
如权利要求10或11所述的电池,所述电池用于给所述用电装置提供电能。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202322856983.6U CN220382284U (zh) | 2023-10-24 | 2023-10-24 | 用电装置、电池、电池单体及其端盖和盖板组件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202322856983.6U CN220382284U (zh) | 2023-10-24 | 2023-10-24 | 用电装置、电池、电池单体及其端盖和盖板组件 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN220382284U true CN220382284U (zh) | 2024-01-23 |
Family
ID=89566243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202322856983.6U Active CN220382284U (zh) | 2023-10-24 | 2023-10-24 | 用电装置、电池、电池单体及其端盖和盖板组件 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN220382284U (zh) |
-
2023
- 2023-10-24 CN CN202322856983.6U patent/CN220382284U/zh active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11757161B2 (en) | Battery cell, battery and electricity consuming device | |
CN217239607U (zh) | 端盖组件、电池单体、电池及用电装置 | |
US20240313374A1 (en) | Insulator, end cover assembly, battery cell, battery and electrical device | |
EP4120465A1 (en) | Battery cell, battery and electric device | |
EP4425654A1 (en) | Battery cell, battery and electric device | |
CN218586157U (zh) | 电池单体、电池以及用电装置 | |
CN117480647A (zh) | 电极组件、电池单体、电池以及用电装置 | |
CN117480676A (zh) | 端盖组件、电池单体、电池及用电装置 | |
US20240055705A1 (en) | Battery cell, battery, power consuming apparatus, and method and apparatus for manufacturing battery cell | |
CN219321570U (zh) | 电池单体、电池及用电装置 | |
CN220382284U (zh) | 用电装置、电池、电池单体及其端盖和盖板组件 | |
CN117859232A (zh) | 电极组件、电池单体、电池及用电装置 | |
CN114696012A (zh) | 电池单体及其制造方法、电池以及用电装置 | |
CN220420729U (zh) | 极柱、盖板组件、电池单体、电池和用电装置 | |
CN220400841U (zh) | 电池连接巴片、电池和用电装置 | |
CN220290875U (zh) | 电池单体、电池和用电装置 | |
CN219321476U (zh) | 端盖组件、电池单体、电池和用电装置 | |
CN221304943U (zh) | 电池单体、电池以及用电装置 | |
CN220774656U (zh) | 连接构件、电池单体、电池、用电装置和连接件 | |
WO2023173414A1 (zh) | 电池单体及其制造方法和制造系统、电池以及用电装置 | |
CN221861892U (zh) | 叠片式电极组件、电池单体、电池及用电装置 | |
CN219321573U (zh) | 电池单体、电池及用电设备 | |
EP4250406A1 (en) | Electrode assembly and manufacturing method and system, battery cell, battery, and power utilization apparatus | |
CN217740656U (zh) | 端盖组件、电池单体、电池及用电设备 | |
EP4318751A1 (en) | End cover assembly, battery cell, battery, and power consuming device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |