CN220439752U - 电池单体、电池和用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种电池单体、电池和用电装置,能够降低密封件脱落的可能性,从而提高电池单体的可靠性。其中,电池单体包括:电极端子;第一壁,所述第一壁设置有电极引出孔,所述电极端子与所述电极引出孔相对设置;密封件,所述密封件至少部分设置于所述第一壁和所述电极端子之间;其中,所述第一壁的朝向所述密封件的表面设置有第一凸起,所述密封件包括第一密封部,所述第一密封部设置于所述第一凸起的远离所述电极引出孔的一侧,在所述电极引出孔的径向上,所述第一凸起的尺寸为W1,所述电极引出孔的尺寸为D1,W1和D1满足0.07≤W1/D1≤0.15。
Description
技术领域
本申请实施例涉及电池领域,并且更具体地,涉及一种电池单体、电池和用电装置。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键。在这种情况下,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。而对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
随着电池技术的发展,电池的各种性能都在不断提高。在电池的使用过程中,电池发挥电性能的可靠性是衡量电池的质量的重要因素。因此,如何提高电池的可靠性仍然是一个需要解决的问题。
实用新型内容
本申请实施例提供一种电池单体、电池和用电装置,可以提高电池的可靠性。
第一方面,提供了一种电池单体,包括电极端子;第一壁,所述第一壁设置有电极引出孔,所述电极端子与所述电极引出孔相对设置;密封件,所述密封件至少部分设置于所述第一壁和所述电极端子之间;其中,所述第一壁的朝向所述密封件的表面设置有第一凸起,所述密封件包括第一密封部,所述第一密封部设置于所述第一凸起的远离所述电极引出孔的一侧,在所述电极引出孔的径向上,所述第一凸起的尺寸为W1,所述电极引出孔的尺寸为D1,W1和D1满足0.07≤W1/D1≤0.15。
在本申请实施例中,第一凸起与电极引出孔两者在电极引出孔的径向上的尺寸满足一定关系,可以使得密封件中的第一密封部设置在远离电极引出孔的位置上,即设置在第一壁上受到外力作用时变形可能较小的位置上,这样能够降低第一密封部在第一壁发生变形的情况下越过第一凸起而脱落的可能性,从而提高密封件的密封程度,提高电池单体的可靠性。
在一些实施例中,所述密封件还包括与所述第一密封部连接的第二密封部,所述第二密封部覆盖所述第一凸起的朝向所述电极端子的至少部分表面,所述第一密封部在所述第一壁的厚度方向上朝向所述第一壁凸出于所述第二密封部,所述第一凸起的至少部分容纳于所述第一密封部和所述第二密封部形成的空间中。
第二密封部能够对第一壁和电极端子之间的空隙起到密封作用,提高密封件对电池单体的密封效果。同时,第一密封部和第二密封部形成的空间能够容纳第一凸起,以增强第一凸起对密封件的限制作用。
在一些实施例中,在所述电极引出孔的径向上,所述第一密封部凸出于所述第二密封部的远离所述电极引出孔的边缘。
这样可以减少多余的密封件在电池单体内部占用的空间,使得密封件在被压缩时电池单体内部能够具有更多的空间容纳溢出的部分。
在一些实施例中,所述密封件包括与所述第二密封部连接的第三密封部,所述第三密封部在所述第一壁的厚度方向上朝向所述第一壁凸出于所述第二密封部,所述第三密封部容纳于所述电极引出孔中,所述第一凸起容纳于所述第一密封部、所述第二密封部和所述第三密封部形成的空间中。
第三密封部能够在电极引出孔和第一壁之间提供较好的密封性能,同时,第三密封部也能够将电极引出孔中容纳的结构与第一壁隔开,起到一定的绝缘作用,减少第一壁带电的可能性,从而提高电池单体的可靠性。
在一些实施例中,在所述电极引出孔的径向上,所述第三密封部凸出于所述第二密封部的靠近所述电极引出孔的边缘。
这样可以减少多余的密封件在电极引出孔中占用的空间,能够提高电池单体内部的空间利用率,有利于提高电池单体的能量密度。
在一些实施例中,所述电池单体包括:第一绝缘件,所述第一绝缘件在所述第一壁的厚度方向上设置于所述第一壁的远离所述密封件的一侧,所述第一绝缘件设置有第二凸起,所述第二凸起的至少部分容纳于所述电极引出孔,所述第二凸起与所述第一壁之间形成的凹部与所述第三密封部过盈配合。
这样可以使得第三密封部与凹部之间形成良好的密封,有利于降低带电结构与第一壁接触的可能性,能够提高第三密封部的绝缘效果。
在一些实施例中,在所述电极引出孔的径向上,所述第一密封部的尺寸为L1,L1满足0.3mm≤L1≤1.1mm。
L1过小会使得第一密封部的强度不足,导致无法形成有效压缩和限位作用,L1过大会导致密封件压缩空间不足,密封件有可能被压坏而无法起到较好的密封作用。
在一些实施例中,在所述第一壁的厚度方向上,所述第二密封部在压缩状态下的尺寸与未压缩状态下的尺寸的比值范围为E,E满足50%≤E≤95%。
E过小可以说明在装配过程中对第二密封部的压缩程度较大,则第二密封部对第一壁和电极端子的反向作用力也会较大,这样容易使得第一壁在正常状态下也会产生一定的变形,不利于电池单体的正常使用。E过大可以说明在装配过程中第二密封部的变形量较小,这样不利于实现较好的密封效果,尤其是在电极端子与第一壁之间的距离具有一定偏差的情况下,第二密封部压缩量不足有可能使得电极端子与第二密封部之间,或第二密封部与第一凸起之间具有间隙,导致电池单体的密封效果较差,降低电池单体的可靠性。
在一些实施例中,在所述第一壁的厚度方向上,所述第一密封部的朝向所述第一壁的表面与所述密封件的远离所述第一壁的表面之间在压缩状态下的尺寸与未压缩状态下的尺寸的比值为F,50%≤F≤95%。
F过小可以说明在装配过程中对第一密封部的压缩程度较大,则第一密封部对第一壁和电极端子的反向作用力也会较大,这样容易使得第一壁在正常状态下也会产生一定的变形,不利于电池单体的正常使用。F过大可以说明在装配过程中第一密封部的变形量较小,这样不利于实现较好的密封效果,尤其是在电极端子与第一壁之间的距离具有一定偏差的情况下,第一密封部压缩量不足有可能使得电极端子与第一壁之间无法得到较好的密封,降低电池单体的可靠性。
在一些实施例中,所述第一壁上具有第一凹槽,所述电极引出孔与所述第一凹槽连通,所述第一凸起设置于所述第一凹槽的底壁上。
第一凹槽可以为电极端子的安装提供定位,有利于提高电极端子与电极引出孔的相对设置的准确性。
在一些实施例中,在所述电极引出孔的径向上,所述第一凸起的远离所述电极引出孔的侧壁与所述第一凹槽的侧壁之间的距离为W2,所述电极引出孔的侧壁与所述第一凹槽的侧壁之间的距离为W,W2和W满足:0.6≤W2/W≤0.82。
W2/W的值过小可以说明第一凸起的远离电极引出孔的侧壁过于靠近第一凹槽的侧壁,第一凸起的远离电极引出孔的一侧没有足够的空间容纳密封件,这样会导致密封件难以为电池单体提供较好的密封效果。W2/W的值过大可以说明第一凸起的远离电极引出孔的侧壁过于靠近电极引出孔,使得第一密封部也过于靠近电极引出孔,第一壁在受到外力作用的情况下,第一壁在第一凸起所在的位置处产生的变形仍然可能较大,第一密封部容易在第一壁产生变形的情况下越过第一凸起而脱落。
在一些实施例中,在所述电极引出孔的径向上,所述电极引出孔的侧壁与所述第一凹槽的侧壁之间的距离为W,W1和W满足:0.2≤W1/W≤0.38。
W1/W过小可以说明第一凸起在第一凹槽中占据的比例较小,第一凸起的远离电极引出孔的侧壁距离电极引出孔过近的可能性较大,第一密封部过于靠近电极引出孔的可能性也较大,第一壁在受到外力作用的情况下,第一壁在第一凸起所在的位置处产生的变形仍然可能较大,第一密封部容易在第一壁产生变形的情况下越过第一凸起而脱落。
W1/W过大可以说明第一凸起在第一凹槽中占据的比例较大,第一凸起的远离电极引出孔的侧壁有可能过于靠近第一凹槽的侧壁,第一凸起的远离电极引出孔的一侧没有足够的空间容纳密封件,这样会导致密封件难以为电池单体提供较好的密封效果。
在一些实施例中,所述电池单体包括:固定件,所述固定件用于固定所述电极端子与所述第一壁,所述固定件围合形成在所述第一壁的厚度方向上两端开口的容纳空间,至少部分所述电极端子容纳于所述容纳空间中,所述第一凹槽的侧壁用于定位所述固定件。
通过在电极端子周围设置固定件,一方面可以将电极端子与第一壁固定,另一方面有利于电极端子与第一壁之间的绝缘,降低电池单体发生短路的可能性。第一凹槽能够对固定件与第一壁的固定起到定位作用,有利于提高电极端子与电极引出孔之间装配的准确性。
在一些实施例中,所述固定件包括焊接部,所述焊接部的外边缘与所述第一凹槽的侧壁贴合并焊接连接。
通过将焊接部与第一凹槽焊接,固定件可以将电极端子固定于第一壁上,能够提高电池单体的强度,降低电极端子受外力作用而脱落的可能性。
在一些实施例中,所述第一壁包括连接部,所述连接部与所述第一壁一体成型;所述电池单体还包括:绝缘部,所述绝缘部的至少部分设置于所述连接部与所述电极端子之间。
连接部和第一壁一体成型可以降低电极端子在受到推拉、扭转的情况下连接部与第一壁之间的连接处发生失效脱落的风险,也有利于密封件保持较为合适的压缩量以提供较好的密封效果。
在一些实施例中,W1满足1.3mm≤W1≤2.5mm。
W1过小可以说明第一凸起在在电极引出孔的径向上的尺寸较小,第一凸起的远离电极引出孔的侧壁距离电极引出孔过近的可能性较大,第一密封部过于靠近电极引出孔的可能性也较大,第一壁在受到外力作用的情况下,第一壁在第一凸起所在的位置处产生的变形仍然可能较大,第一密封部容易在第一壁产生变形的情况下越过第一凸起而脱落。
W1过大可以说明第一凸起在在电极引出孔的径向上的尺寸较大,第一凸起的远离电极引出孔的侧壁有可能过于靠近第一凹槽的侧壁,第一凸起的远离电极引出孔的一侧没有足够的空间容纳密封件,这样会导致密封件难以为电池单体提供较好的密封效果。
在一些实施例中,所述第一凸起沿所述电极引出孔的周向环绕所述电极引出孔。
在本申请实施例中,第一凸起可以在电极引出孔的周围的各个方向上对密封件的移动起到限制作用,有利于降低第一密封部在第一壁发生变形的情况下越过第一凸起而脱落的可能性,提高密封件的密封程度,从而提高电池单体的可靠性。
在一些实施例中,所述密封件包括多个所述第一密封部,多个所述第一密封部在所述电极引出孔的径向上间隔排列。
多个第一密封部可以与多个第一凸起相互配合,能够受到多个第一凸起的多层限制,即使在靠近电极引出孔的第一密封部越过第一凸起的情况下,远离电极引出孔的第一密封部也可以在第一凸起的位置处限制密封件的移动,减少密封件在电池单体内部变形造成的密封失效的可能性。
在一些实施例中,所述密封件包括多个所述第一密封部,多个所述第一密封部沿所述电极引出孔的周向间隔排列。
相邻两个第一密封部之间的间隙可以在密封件被压缩时用于将第三密封部与第一密封部之间的空气排出,这样能够使得密封件得到较为充分的压缩,降低密封件中存在的空气对密封件的压缩的影响,提高密封件的密封性能。
第二方面,提供了一种电池,包括上述第一方面中任一实施例所述的电池单体。
第三方面,提供了一种用电装置,包括上述第二方面中任一实施例所述的电池,所述电池用于为所述用电装置提供电能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,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,还可以根据附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图。
图2是本申请实施例提供的一种电池的分解结构示意图。
图3是本申请实施例提供的一种电池单体的分解结构示意图。
图4是本申请实施例提供的一种电池单体的俯视图。
图5是图4中的电池单体沿A-A方向的剖视图。
图6是图5中B部分的一种放大结构示意图。
图7是图6中C部分的放大结构示意图。
图8是图6中C部分的放大结构示意图以及密封件在未装配情况下的放大示意图。
图9是图6中的第一壁的一种结构示意图。
图10是图6中J部分的放大结构示意图。
图11是本申请实施例提供的另一种第一壁的结构示意图。
图12是图11中的第一壁沿G-G方向的剖视图。
图13是图5中B部分的另一种放大结构示意图。
图14是本申请实施例提供的另一种电池单体的分解结构示意图。
图15是本申请实施例提供的一种密封件的结构示意图。
图16是图6中的第一壁的另一种结构示意图。
图17是本申请实施例提供的另一种密封件的结构示意图。
在附图中,附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理,但不能用来限制本申请的范围,即本申请不限于所描述的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指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,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。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;本申请中在申请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。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中,还需要说明的是,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。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
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。
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:存在A,存在A和B,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)。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中,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、锂金属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块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。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,未涂覆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,未涂覆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,未涂覆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,未涂覆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、硅、锂金属或锂合金等。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聚丙烯(polypropylene,PP)或聚乙烯(polyethylene,PE)等。此外,本申请实施例中的电极组件包括但不限于卷绕式结构或叠片式结构。
电池单体为了能够在较为可靠的情况下为用电装置提供电能,往往需要设置密封结构以将电池单体内部与外界环境隔离开,降低外界环境中的杂质进行电池单体内部的可能性,也减少电池单体内部的电解质泄露的风险。然而,电池单体在使用过程中,不可避免地会受到冲击、振动或来自外界环境的压力,尤其是在电池单体的壁受到垂直于壁的压力的情况下,设置于壁上的密封结构容易发生变形甚至脱落,大大降低电池单体的可靠性。
鉴于此,本申请实施例提供了一种电池单体,该电池单体的第一壁上设置有第一凸起,第一凸起在电极引出孔的径向上的尺寸加厚。通过将密封件的至少一部分设置在第一凸起的远离电极引出孔的一侧,在电极端子受到外力作用导致第一壁发生变形的情况下,第一壁上距离电极引出孔的部分变形较小,密封件不易越过第一凸起而脱落。这样能够提高密封件的密封性能,从而提高电池单体的可靠性。
本申请实施例描述的技术方案均适用于各种使用电池的用电设备。用电设备可以是车辆、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。车辆可以是燃油汽车、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。本申请实施例包括但不限于上述用电设备。
以下实施例为了方便说明,以用电设备为车辆为例进行说明。
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40,控制器30以及电池10,控制器30用来控制电池10为马达40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,电池可以包括多个电池单体,其中,多个电池单体之间可以串联或并联或混联,混联是指串联和并联的混合。电池也可以称为电池包。可选地,多个电池单体可以先串联或并联或混联组成电池模块,多个电池模块再串联或并联或混联组成电池。也就是说,多个电池单体可以直接组成电池,也可以先组成电池模块,电池模块再组成电池。
例如,图2示出了本申请一个实施例的一种电池10的结构示意图,电池10可以包括至少一个电池模块200。电池模块200包括多个电池单体20。电池10还可以包括箱体11,箱体11内部为中空结构,多个电池单体20容纳于箱体11内。图2示出了本申请实施例的箱体11的一种可能的实现方式,如图2所示,箱体11可以包括两部分,这里分别称为第一部分111和第二部分112,第一部分111和第二部分112扣合在一起。第一部分111和第二部分112的形状可以根据电池模块200组合的形状而定,第一部分111和第二部分112中至少一个具有一个开口。例如,如图2所示,该第一部分111和第二部分112均可以为中空长方体且各自只有一个面为开口面,第一部分111的开口和第二部分112的开口相对设置,并且第一部分111和第二部分112相互扣合形成具有封闭腔室的箱体11。
再例如,不同于图2所示,第一部分111和第二部分112中可以仅有一个为具有开口的中空长方体,而另一个为板状,以盖合开口。例如,这里以第二部分112为中空长方体且只有一个面为开口面,第一部分111为板状为例,那么第一部分111盖合在第二部分112的开口处以形成具有封闭腔室的箱体11,该腔室可以用于容纳多个电池单体20。多个电池单体20相互并联或串联或混联组合后置于第一部分111和第二部分112扣合后形成的箱体11内。
可选地,电池10还可以包括其他结构,在此不再一一赘述。例如,该电池10还可以包括汇流部件,汇流部件用于实现多个电池单体20之间的电连接,例如并联或串联或混联。具体地,汇流部件可通过连接电池单体20的电极端子实现电池单体20之间的电连接。进一步地,汇流部件可通过焊接固定于电池单体20的电极端子。多个电池单体20的电能可进一步通过导电结构穿过箱体11而引出。
根据不同的电力需求,电池模块200中的电池单体20的数量可以设置为任意数值。多个电池单体20可通过串联、并联或混联的方式连接以实现较大的容量或功率。由于每个电池10中包括的电池单体20的数量可能较多,为了便于安装,将电池单体20分组设置,每组电池单体20组成电池模块200。电池模块200中包括的电池单体20的数量不限,可以根据需求设置。电池10可以包括多个电池模块200,这些电池模块200可通过串联、并联或混联的方式进行连接。
图3至图6示出了本申请实施例提供的一种电池单体20的示意图,在图3至图6中,电池单体20可以包括电极端子21、第一壁25和密封件23。
第一壁25设置有电极引出孔24,电极端子21与电极引出孔24相对设置。密封件23至少部分设置于第一壁25和电极端子21之间。其中,第一壁25的朝向密封件23的表面设置有第一凸起251,密封件23包括第一密封部231,第一密封部231设置于第一凸起251的远离电极引出孔24的一侧,在电极引出孔24的径向X上,第一凸起251的尺寸为W1,电极引出孔24的尺寸为D1,W1和D1满足0.07≤W1/D1≤0.15。
图3示出的是电池单体20的一部分的分解结构示意图,图4是图3示出的结构装配在一起的俯视图。图5是图4中沿A-A方向的剖视图,图6是图5中B部分的放大结构示意图。
电极端子21是电池单体20中用于将电池单体20内部的电能引出到电池单体20外部的结构,可以与用电装置连接,以使得电池单体20能够为用电装置提供电能。电池单体20可以包括两个电极端子21,两个电极端子21可以设置在第一壁25上,固定于第一壁25所在的平面。两个电极端子21分别为正电极端子21和负电极端子21。每个电极端子21各对应设置一个连接构件,或者也可以称为集流构件,其位于第一壁25与电极组件之间,用于将电极组件和电极端子21实现电连接。在一些实施例中,电池单体20可以设置有两个以上的电极端子21。在一些实施例中,电池单体20的电极端子21可以位于电池单体20同一个壁上,也可以位于相对的壁上,或者可以位于相邻的壁上。
第一壁25可以为电池单体20中任意一个壁,第一壁25上设置有电极引出孔24。电极引出孔24可以为电极端子21与电极组件的电连接提供空间,例如,连接构件可以穿过电极引出孔24,与电极端子21连接。电极端子21与电极引出孔24相对设置,例如,电极端子21可以设置于电极引出孔24的靠近电池单体20外部的一侧。在一些实施例中,电极端子21的至少部分可以容纳于电极引出孔24中;在一些实施例中,电极端子21可以穿过电极引出孔24。
密封件23环绕电极引出孔24,在一些实施例中,电极引出孔24在第一壁25所在的平面上的投影为圆形,则环绕电极引出孔24的密封件23在第一壁25所在的平面上的投影可以为圆环形。在一些实施例中,电极引出孔24在第一壁25所在的平面上的投影也可以是其它形状,例如矩形或圆角矩形,则环绕电极引出孔24的密封件23在第一壁25所在的平面上的投影可以是矩形环或圆角矩形环。本申请实施例以电极引出孔24的投影为圆形、密封件23的投影为圆环形为例进行说明。
电池单体20通常设置有多个电极引出孔24,每一个电极引出孔24都可以对应设置密封件23。密封件23的至少部分设置于第一壁25和电极端子21之间,使得第一壁25和电极端子21之间具有一定的密封效果。
在本申请实施例中,第一壁25的朝向所述密封件23的表面设置有第一凸起251,第一凸起251可以设置于电极引出孔24的周围区域,在一些实施例中,第一凸起251可以环绕电极引出孔24。密封件23包括第一密封部231,在电极引出孔24的径向X上,第一密封部231设置于第一凸起251的远离电极引出孔24的一侧,在一些实施例中,第一密封部231可以指的是密封件23上位于第一凸起251的远离电极引出孔24的一侧的部分。第一凸起251能够限制第一密封部231朝向电极引出孔24移动的趋势,尤其是在电池单体20受到外力作用而发生形变的情况下,第一凸起251能够降低密封件23脱落的可能性,使得第一密封部231能够在第一壁25和电极端子21之间起到较好的密封效果。
在本申请实施例中,在电极引出孔24的径向X上,第一凸起251的尺寸为W1,在第一凸起251为环绕电极引出孔24的环状结构的情况下,W1可以指的是第一凸起251在电极引出孔24的径向X上的厚度。电极引出孔24的尺寸为D1,在电极引出孔24在第一壁25的厚度方向Y上的投影为圆形的情况下,D1可以指的是电极引出孔24的直径。
W1/D1的尺寸范围通常用于确定第一凸起251和电极引出孔24在电极引出孔24的径向X上的相对大小,具体地,在同种型号的电池单体20中,电极端子21的尺寸通常不会发生变化,电极引出孔24的尺寸通常也相对固定,则W1/D1的范围可以用于确定第一凸起251在电极引出孔24的径向X上的尺寸。在不同型号的电池单体20中,电极引出孔24会随着电池单体20的大小不同而发生变化,第一凸起251也可能会随着电极引出孔24的尺寸的变化而变化,则W1/D1的范围仍然可以用于确定第一凸起251在电极引出孔24的径向X上的尺寸。
在电池单体20的使用过程中,电池单体20容易受到外界环境中的石子等物体的撞击而产生形变,电极端子21作为第一壁25上凸出于第一壁25的部分,更容易受到外力作用,第一壁25上电极端子21所在的位置也更容易发生变形。考虑到电极端子21与电极引出孔24相对设置,在电极端子21受力使得第一壁25发生变形的情况下,第一壁25上距离电极引出孔24越远的位置变形越小。在本申请实施例中,W1和D1满足0.07≤W1/D1≤0.15,则第一凸起251在电极引出孔24的径向X上的尺寸较大,第一密封部231距离电极引出孔24也更远,则相较于第一壁25上靠近电极引出孔24的位置,第一密封部231所在的第一壁25的位置变形更小,第一密封部231也更难以在第一壁25发生变形的情况下越过第一凸起251而脱落。在一些实施例中,W1和D1可以满足0.09≤W1/D1≤0.12。
在本申请实施例中,第一凸起251与电极引出孔24两者在电极引出孔24的径向X上的尺寸满足一定关系,可以使得密封件23中的第一密封部231设置在远离电极引出孔24的位置上,即设置在第一壁25上受到外力作用时变形可能较小的位置上,这样能够降低第一密封部231在第一壁25发生变形的情况下越过第一凸起251而脱落的可能性,从而提高密封件23的密封程度,提高电池单体20的可靠性。
根据本申请的一些实施例,密封件23还包括与第一密封部231连接的第二密封部232,第二密封部232覆盖第一凸起251的朝向电极端子21的至少部分表面,第一密封部231在第一壁25的厚度方向Y上朝向第一壁25凸出于第二密封部232,第一凸起251的至少部分容纳于第一密封部231和第二密封部232形成的空间中。
图7是图6中C部分的放大结构示意图,如图6和图7所示,第二密封部232可以位于第一凸起251与电极端子21之间,具体地,第二密封部232可以指的是在第一壁25的厚度方向Y上,密封件23上位于第一凸起251的朝向电极端子21的一侧的部分。第二密封部232覆盖第一凸起251的朝向密封件23的至少部分表面,在一些实施例中,在第一壁25的厚度方向Y上,第二密封部232的投影可以覆盖至少部分第一凸起251的投影;在一些实施例中,第二密封部232的投影可以大于第一凸起251的投影。
第一密封部231和第二密封部232形成的空间用于容纳第一凸起251的至少部分,则第一密封部231和第二密封部232能够卡住第一凸起251,在第一凸起251的限制下难以从第一壁25和电极端子21之间脱落。
第二密封部232能够对第一壁25和电极端子21之间的空隙起到密封作用,提高密封件23对电池单体20的密封效果。同时,第一密封部231和第二密封部232形成的空间能够容纳第一凸起251,以增强第一凸起251对密封件23的限制作用。
根据本申请的一些实施例,在电极引出孔24的径向X上,第一密封部231凸出于第二密封部232的远离电极引出孔24的边缘。
如图7所示,在电极引出孔24的径向X上,第一密封部231的远离电极引出孔24的侧壁可以与第二密封部232的远离电极引出孔24的侧壁大致齐平,也就是说,第二密封部232不存在某个部分在电极引出孔24的径向X上超出第一密封部231的远离电极引出孔24的侧壁。
这样可以减少多余的密封件23在电池单体20内部占用的空间,使得密封件23在被压缩时电池单体20内部能够具有更多的空间容纳溢出的部分。
根据本申请的一些实施例,密封件23包括与第二密封部232连接的第三密封部233,第三密封部233在第一壁25的厚度方向Y上朝向第一壁25凸出于第二密封部232,第三密封部233容纳于电极引出孔24中,第一凸起251容纳于第一密封部231、第二密封部232和第三密封部233形成的空间中。
如图7所示,第三密封部233指的是密封件23在第一壁25的厚度方向Y上朝向第一壁25凸出于第二密封部232且容纳于电极引出孔24的部分。第三密封部233一方面可以在电极引出孔24中提供密封作用,另一方面可以将电极引出孔24中容纳的部件与电极引出孔24的侧壁隔开,降低电极引出孔24中容纳的部件与第一壁25接触的可能性。
第一凸起251容纳于第一密封部231、第二密封部232和第三密封部233形成的空间中,可以在电极引出孔24的径向X的两端方向上限制密封件23的移动。在第一凸起251的靠近电极引出孔24的侧壁与电极引出孔24的侧壁之间具有间隙的情况下,第一凸起251容纳于第一密封部231、第二密封部232和第三密封部233形成的空间中也能够对该间隙进行密封。
第三密封部233能够在电极引出孔24和第一壁25之间提供较好的密封性能,同时,第三密封部233也能够将电极引出孔24中容纳的结构与第一壁25隔开,起到一定的绝缘作用,减少第一壁25带电的可能性,从而提高电池单体20的可靠性。
根据本申请的一些实施例,在电极引出孔24的径向X上,第三密封部233凸出于第二密封部232的靠近电极引出孔24的边缘。
如图7所示,在电极引出孔24的径向X上,第三密封部233的靠近电极引出孔24的侧壁可以与第二密封部232的靠近电极引出孔24的侧壁大致齐平,也就是说,第二密封部232不存在某个部分在电极引出孔24的径向X上超出第三密封部233的靠近电极引出孔24的侧壁。
这样可以减少多余的密封件23在电极引出孔24中占用的空间,能够提高电池单体20内部的空间利用率,有利于提高电池单体20的能量密度。
根据本申请的一些实施例,电池单体20包括第一绝缘件26,第一绝缘件26在第一壁25的厚度方向Y上设置于第一壁25的远离密封件23的一侧,第一绝缘件26设置有第二凸起261,第二凸起261的至少部分容纳于电极引出孔24,第二凸起261与第一壁25之间形成的凹部与第三密封部233过盈配合。
第一绝缘件26可以用于将第一壁25与电池单体20中的其他结构进行电隔离,例如第一绝缘件26可以用于隔离第一壁25与电极组件,在一些实施例中,第一绝缘件26也可以用于隔离第一壁25和电极端子21,在一些实施例中,第一绝缘件26也可以用于隔离第一壁25和连接构件,其中,连接构件用于实现电极端子21和电极组件的电连接。
如图3至图7所示,第一绝缘件26上可以设置第二凸起261,第二凸起261的容纳于电极引出孔24的部分可以沿电极引出孔24的侧壁环绕电极引出孔24。从图7中可以看出,第二凸起261与第一壁25之间具有间隙,该间隙即为凹部,第三密封部233的至少部分容纳于该凹部中。
图8中示出了第三密封部233在压缩状态和未压缩状态下的尺寸,如图8所示,在电极引出孔24的径向X上,第三密封部233在未压缩状态下的尺寸为H0,在压缩状态下受到第二凸起261压缩的部分的尺寸为H1,由于密封件23通常具有一定的弹性,而第一绝缘件26和第一壁25相较于密封件23更难以变形,因此在第三密封部233容纳于凹部的情况下,通常是第三密封部233受到挤压变形,则H1也可以指的是在第三密封部233所在的位置上,第二凸起261与电极引出孔24的侧壁之间的距离。凹部与第三密封部233过盈配合指的是在H0大于H1的情况下,第三密封部233在凹部中被挤压变形,在第二凸起261和第一壁25之间形成紧密的连接,从而提高第二凸起261和第一壁25之间的密封程度。在一些实施例中,H0可以从拆解后的密封件23中测量得到。
在一些实施例中,第三密封部233容纳于电极引出孔24且沿电极引出孔24的侧壁环绕电极引出孔24,第二凸起261容纳于电极引出孔24的部分同样沿电极引出孔24的侧壁环绕电极引出孔24,如图8所示,第三密封部233的内圈半径为R1,第二凸起261的内圈半径为R2,则R1和R2满足R1大于R2。在第一壁25的厚度方向Y上,第二凸起261的靠近电极端子21的表面与第三密封部233的远离电极端子21的表面之间的距离为I,则I满足I大于0。
这样可以使得第三密封部233与凹部之间形成良好的密封,有利于降低带电结构与第一壁25接触的可能性,能够提高第三密封部233的绝缘效果。
根据本申请的一些实施例,在电极引出孔24的径向X上,第一密封部231的尺寸为L1,L1满足0.3mm≤L1≤1.1mm。
如图8所示,在电极引出孔24的径向X上,第一密封部231的尺寸指的是第一密封部231的远离电极引出孔24的侧壁与靠近电极引出孔24的侧壁之间的距离,即图8中示出的L1。在一些实施例中,L1可以满足0.5mm≤L1≤0.8mm。
L1过小会使得第一密封部231的强度不足,导致无法形成有效压缩和限位作用,L1过大会导致密封件23压缩空间不足,密封件23有可能被压坏而无法起到较好的密封作用。
根据本申请的一些实施例,在第一壁25的厚度方向Y上,第二密封部232在压缩状态下的尺寸与未压缩状态下的尺寸的比值范围为E,E满足50%≤E≤95%。
图8中的(a)示出了密封件23装配在电池单体20中的状态,即(a)中的密封件23为压缩状态下的密封件23;图8中的(b)示出的是密封件23未装配在电池单体20中的状态,即(b)中的密封件23为未压缩状态下的密封件23。从图8中可以看出,在第一壁25的厚度方向Y上,第二密封部232在压缩状态下的尺寸为E1,在未压缩状态下的尺寸为E0,则E=E1/E0。在一些实施例中,E0可以从拆解后的密封件23中测量得到。在一些实施例中,E可以满足70%≤E≤80%。
E过小可以说明在装配过程中对第二密封部232的压缩程度较大,则第二密封部232对第一壁25和电极端子21的反向作用力也会较大,这样容易使得第一壁25在正常状态下也会产生一定的变形,不利于电池单体20的正常使用。E过大可以说明在装配过程中第二密封部232的变形量较小,这样不利于实现较好的密封效果,尤其是在电极端子21与第一壁25之间的距离具有一定偏差的情况下,第二密封部232压缩量不足有可能使得电极端子21与第二密封部232之间,或第二密封部232与第一凸起251之间具有间隙,导致电池单体20的密封效果较差,降低电池单体20的可靠性。
满足上述尺寸可以使得第二密封部232处于较为合适的压缩状态,在提供良好的密封性能的同时减少对第一壁25和电极端子21的破坏。
根据本申请的一些实施例,在第一壁25的厚度方向Y上,第一密封部231的朝向第一壁25的表面与密封件23的远离第一壁25的表面之间在压缩状态下的尺寸与未压缩状态下的尺寸的比值为F,50%≤F≤95%。
如图8所示,在第一壁25的厚度方向Y上,第一密封部231在压缩状态下的尺寸为F1,在未压缩状态下的尺寸为F0,则F=F1/F0。在一些实施例中,F0可以从拆解后的密封件23中测量得到。在一些实施例中,F可以满足70%≤F≤80%。
F过小可以说明在装配过程中对第一密封部231的压缩程度较大,则第一密封部231对第一壁25和电极端子21的反向作用力也会较大,这样容易使得第一壁25在正常状态下也会产生一定的变形,不利于电池单体20的正常使用。F过大可以说明在装配过程中第一密封部231的变形量较小,这样不利于实现较好的密封效果,尤其是在电极端子21与第一壁25之间的距离具有一定偏差的情况下,第一密封部231压缩量不足有可能使得电极端子21与第一壁25之间无法得到较好的密封,降低电池单体20的可靠性。
满足上述尺寸可以使得第一密封部231处于较为合适的压缩状态,在提供良好的密封性能的同时减少对第一壁25和电极端子21的破坏。
根据本申请的一些实施例,第一壁25上具有第一凹槽252,电极引出孔24与第一凹槽252连通,第一凸起251设置于第一凹槽252的底壁2521上。
图9为图6所示的B部分中的第一壁25的结构示意图,如图9所示,第一壁25上可以具有第一凹槽252,第一凹槽252可以环绕电极引出孔24设置,电极引出孔24形成的容纳空间与第一凹槽252形成的容纳空间互相连接。第一凸起251在第一壁25的厚度方向Y上凸出于第一凹槽252的底壁2521,第一凸起251的背离第一壁25的表面不超过第一凹槽252的开口所在的平面。
第一凹槽252可以为电极端子21的安装提供定位,有利于提高电极端子21与电极引出孔24的相对设置的准确性。
根据本申请的一些实施例,在电极引出孔24的径向X上,第一凸起251的远离电极引出孔24的侧壁与第一凹槽252的侧壁2522之间的距离为W2,电极引出孔24的侧壁与第一凹槽252的侧壁2522之间的距离为W,W2和W满足:0.6≤W2/W≤0.82。
如图9所示,W2/W可以表示第一凸起251的远离电极引出孔24的侧壁在第一凹槽252中的位置,该位置可以用于确定第一密封部231在电极引出孔24的径向X上的位置。在一些实施例中,W2和W可以满足0.7≤W2/W≤0.8。
W2/W的值过小可以说明第一凸起251的远离电极引出孔24的侧壁过于靠近第一凹槽252的侧壁2522,第一凸起251的远离电极引出孔24的一侧没有足够的空间容纳密封件23,这样会导致密封件23难以为电池单体20提供较好的密封效果。W2/W的值过大可以说明第一凸起251的远离电极引出孔24的侧壁过于靠近电极引出孔24,使得第一密封部231也过于靠近电极引出孔24,第一壁25在受到外力作用的情况下,第一壁25在第一凸起251所在的位置处产生的变形仍然可能较大,第一密封部231容易在第一壁25产生变形的情况下越过第一凸起251而脱落。
根据本申请的一些实施例,在电极引出孔24的径向X上,电极引出孔24的侧壁与第一凹槽252的侧壁2522之间的距离为W,W1和W满足:0.2≤W1/W≤0.38。
如图9所示,在电极引出孔24的径向X上,W1/W可以表示第一凸起251的尺寸占第一凹槽252的尺寸的比例,该比例也能够用于确定第一密封部231在第一壁25上设置的位置。在一些实施例中,W1和W可以满足0.25≤W1/W≤0.3。
W1/W过小可以说明第一凸起251在第一凹槽252中占据的比例较小,第一凸起251的远离电极引出孔24的侧壁距离电极引出孔24过近的可能性较大,第一密封部231过于靠近电极引出孔24的可能性也较大,第一壁25在受到外力作用的情况下,第一壁25在第一凸起251所在的位置处产生的变形仍然可能较大,第一密封部231容易在第一壁25产生变形的情况下越过第一凸起251而脱落。
W1/W过大可以说明第一凸起251在第一凹槽252中占据的比例较大,第一凸起251的远离电极引出孔24的侧壁有可能过于靠近第一凹槽252的侧壁2522,第一凸起251的远离电极引出孔24的一侧没有足够的空间容纳密封件23,这样会导致密封件23难以为电池单体20提供较好的密封效果。
根据本申请的一些实施例,电池单体20包括固定件22,固定件22用于固定电极端子21与第一壁25,固定件22围合形成在第一壁25的厚度方向Y上两端开口的容纳空间,至少部分电极端子21容纳于容纳空间中,第一凹槽252的侧壁2522用于定位固定件22。
如图3至图10所示,电池单体20中可以通过固定件22将电极端子21固定于第一壁25上,例如,固定件22可以环绕电极端子21,用于将电极端子21与第一壁25的相对位置进行固定。在本申请实施例中,第一凹槽252可以为固定件22提供定位,具体地,固定件22的外侧边缘可以与第一凹槽252的侧壁2522对齐,固定件22的至少部分容纳于第一凹槽252中。
固定件22与电极端子21接触的部分通常能够起到绝缘作用,在将电极端子21固定于第一壁25的情况下,可以降低电池单体20发生短路的可能性。
通过在电极端子21周围设置固定件22,一方面可以将电极端子21与第一壁25固定,另一方面有利于电极端子21与第一壁25之间的绝缘,降低电池单体20发生短路的可能性。第一凹槽252能够对固定件22与第一壁25的固定起到定位作用,有利于提高电极端子21与电极引出孔24之间装配的准确性。
根据本申请的一些实施例,固定件22包括焊接部220,焊接部220的外边缘与第一凹槽252的侧壁2522贴合并焊接连接。
固定件22可以与第一凹槽252的侧壁2522焊接,如图10所示,固定件22可以包括焊接部220,在电极引出孔24的径向X上,焊接部220的外边缘指的是焊接部220的远离电极引出孔24的边缘,该边缘能够与第一凹槽252的侧壁2522贴合,并在贴合状态下将焊接部220与第一凹槽252的侧壁2522焊接。
在一些实施例中,固定件22还可以包括绝缘部222,绝缘部222的至少部分设置于焊接部220和电极端子21之间,以实现电极端子21与焊接部220之间的绝缘,进一步地,可以实现电极端子21与第一壁25之间的绝缘。
通过将焊接部220与第一凹槽252焊接,固定件22可以将电极端子21固定于第一壁25上,能够提高电池单体20的强度,降低电极端子21受外力作用而脱落的可能性。
根据本申请的一些实施例,第一壁25包括连接部221,连接部221与第一壁25一体成型;电池单体20还包括绝缘部222,绝缘部222的至少部分设置于连接部221与电极端子21之间。
图11至图14示出了本申请实施例提供的另一种将电极端子21固定于第一壁25上的结构。具体地,图11示出了本申请实施例提供的另一种第一壁25的结构,图12为图11中的第一壁25沿G-G方向的剖面图,如图11和图12所示,第一壁25包括连接部221,其中连接部221与第一壁25一体成型。在这种情况下,连接部221不再需要通过焊接等方式与第一壁25连接,而是在制备第一壁25的过程中将连接部221与第一壁25以一体成型的方式制备出来。
图13示出了图12中的第一壁25在与其他部件装配在一起的结构,如图13所示,绝缘部222的至少部分设置于电极端子21与连接部221之间,以实现电极端子21与连接部221之间的绝缘,进一步地,可以实现电极端子21与第一壁25之间的绝缘。
在一些实施例中,连接部221上可以设置避让槽,则电极端子21上可以设置相配合的凸起,通过电极端子21上的凸起和避让槽的配合使得电极端子21容纳在连接部221形成的容纳空间中,图14所示。在一些实施例中,容纳在连接部221的容纳空间中的电极端子21可以转动一定的角度,使得电极端子21与连接部221卡住,再通过注塑成型设置绝缘部222,来实现电极端子21与第一壁25之间的绝缘。
连接部221和第一壁25一体成型可以降低电极端子21在受到推拉、扭转的情况下连接部221与第一壁25之间的连接处发生失效脱落的风险,也有利于密封件23保持较为合适的压缩量以提供较好的密封效果。
根据本申请的一些实施例,W1满足1.3mm≤W1≤2.5mm。
W1表示第一凸起251在电极引出孔24的径向X上的尺寸,W1过小可以说明第一凸起251在在电极引出孔24的径向X上的尺寸较小,第一凸起251的远离电极引出孔24的侧壁距离电极引出孔24过近的可能性较大,第一密封部231过于靠近电极引出孔24的可能性也较大,第一壁25在受到外力作用的情况下,第一壁25在第一凸起251所在的位置处产生的变形仍然可能较大,第一密封部231容易在第一壁25产生变形的情况下越过第一凸起251而脱落。在一些实施例中,W1可以满足1.8mm≤W1≤2.0mm。
W1过大可以说明第一凸起251在在电极引出孔24的径向X上的尺寸较大,第一凸起251的远离电极引出孔24的侧壁有可能过于靠近第一凹槽252的侧壁2522,第一凸起251的远离电极引出孔24的一侧没有足够的空间容纳密封件23,这样会导致密封件23难以为电池单体20提供较好的密封效果。
根据本申请的一些实施例,第一凸起251沿电极引出孔24的周向环绕电极引出孔24。
在电池单体20的实际使用过程中,第一壁25上的各个位置都有可能受到外力作用,密封件23在不同的方向上均有可能产生移动的趋势。为了能够从各个方向限制密封件23的移动,第一凸起251可以沿电极引出孔24的周向环绕电极引出孔24,则密封件23的第一密封部231可以在电极引出孔24的径向X上设置在第一凸起251的远离电极引出孔24的一侧,且沿电极引出孔24的周向环绕第一凸起251,也就是环绕电极引出孔24。
在本申请实施例中,第一凸起251可以在电极引出孔24的周围的各个方向上对密封件23的移动起到限制作用,有利于降低第一密封部231在第一壁25发生变形的情况下越过第一凸起251而脱落的可能性,提高密封件23的密封程度,从而提高电池单体20的可靠性。
根据本申请的一些实施例,密封件23包括多个第一密封部231,多个第一密封部231在电极引出孔24的径向X上间隔排列。
图15示出的是本申请实施例提供的一种密封件23的剖面示意图,如图15所示,密封件23可以具有多个第一密封部231,每个密封部都可以在第一壁25的厚度方向Y上朝向第一壁25凸出于第二密封部232。
图16示出了设置有多个第一凸起251的第一壁25的结构,如图16所示,第一壁25上的多个第一凸起251可以与具有多个第一密封部231的密封件23相互配合。具体地,第一密封部231可以容纳于相邻两个第一凸起251之间形成的凹槽中,第一凸起251也可以容纳于相邻两个第一密封部231之间形成的凹槽中。
多个第一密封部231可以与多个第一凸起251相互配合,能够受到多个第一凸起251的多层限制,即使在靠近电极引出孔24的第一密封部231越过第一凸起251的情况下,远离电极引出孔24的第一密封部231也可以在第一凸起251的位置处限制密封件23的移动,减少密封件23在电池单体20内部变形造成的密封失效的可能性。
根据本申请的一些实施例,密封件23包括多个第一密封部231,多个第一密封部231沿电极引出孔24的周向间隔排列。
图17示出的密封件23为环绕电极引出孔24的环状,密封件23上多个第一密封部231沿电极引出孔24的周向间隔排列,即相邻两个第一密封部231之间具有一定的距离。在一些实施例中,第一密封部231可以同时满足沿电极引出孔24的周向间隔排列,且在电极引出孔24的径向X上间隔排列。
相邻两个第一密封部231之间的间隙可以在密封件23被压缩时用于将第三密封部233与第一密封部231之间的空气排出,这样能够使得密封件23得到较为充分的压缩,降低密封件23中存在的空气对密封件23的压缩的影响,提高密封件23的密封性能。
本申请实施例还提供了一种电池,包括上述任一实施例所述的电池单体20。
本申请实施例还提供了一种用电装置,包括上述任一实施例所述的电池10,电池10用于为用电装置提供电能。
本申请实施例提供了一种电池单体20,包括电极端子21、第一壁25和密封件23,第一壁25的朝向密封件23的表面设置有第一凸起251,密封件23包括第一密封部231、第二密封部232和第三密封部233,第一密封部231设置在第一凸起251的远离电极引出孔24的一侧;第二密封部232与第一密封部231连接,第二密封部232覆盖第一凸起251的朝向电极端子21的至少部分表面;第三密封部233与第二密封部232连接,凸出于第二密封部232的靠近电极引出孔24的边缘,并容纳于电极引出孔24中。在电极引出孔24的径向X上,第一凸起251的尺寸W1与电极引出孔24的尺寸D1满足0.07≤W1/D1≤0.15,在满足上述条件的情况下,设置在第一凸起251的远离电极引出孔24的一侧的第一密封部231距离电极引出孔24较远,在第一壁25受到外力作用而发生变形的情况下,密封件23的第一密封部231所在的位置变形较小,能够有效受到第一凸起251的限制作用,降低第一密封部231在第一壁25发生变形的情况下越过第一凸起251而脱落的可能性,从而提高密封件23的密封程度,提高电池单体20的可靠性。
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所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (21)
1.一种电池单体,其特征在于,包括:
电极端子;
第一壁,所述第一壁设置有电极引出孔,所述电极端子与所述电极引出孔相对设置;
密封件,所述密封件至少部分设置于所述第一壁和所述电极端子之间;
其中,所述第一壁的朝向所述密封件的表面设置有第一凸起,所述密封件包括第一密封部,所述第一密封部设置于所述第一凸起的远离所述电极引出孔的一侧,在所述电极引出孔的径向上,所述第一凸起的尺寸为W1,所述电极引出孔的尺寸为D1,W1和D1满足0.07≤W1/D1≤0.15。
2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,
所述密封件还包括与所述第一密封部连接的第二密封部,所述第二密封部覆盖所述第一凸起的朝向所述电极端子的至少部分表面,所述第一密封部在所述第一壁的厚度方向上朝向所述第一壁凸出于所述第二密封部,所述第一凸起的至少部分容纳于所述第一密封部和所述第二密封部形成的空间中。
3.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,
在所述电极引出孔的径向上,所述第一密封部凸出于所述第二密封部的远离所述电极引出孔的边缘。
4.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,
所述密封件包括与所述第二密封部连接的第三密封部,所述第三密封部在所述第一壁的厚度方向上朝向所述第一壁凸出于所述第二密封部,所述第三密封部容纳于所述电极引出孔中,所述第一凸起容纳于所述第一密封部、所述第二密封部和所述第三密封部形成的空间中。
5.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,
在所述电极引出孔的径向上,所述第三密封部凸出于所述第二密封部的靠近所述电极引出孔的边缘。
6.根据权利要求4所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体包括:
第一绝缘件,所述第一绝缘件在所述第一壁的厚度方向上设置于所述第一壁的远离所述密封件的一侧,所述第一绝缘件设置有第二凸起,所述第二凸起的至少部分容纳于所述电极引出孔,所述第二凸起与所述第一壁之间形成的凹部与所述第三密封部过盈配合。
7.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,
在所述电极引出孔的径向上,所述第一密封部的尺寸为L1,L1满足0.3mm≤L1≤1.1mm。
8.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,
在所述第一壁的厚度方向上,所述第二密封部在压缩状态下的尺寸与未压缩状态下的尺寸的比值范围为E,E满足50%≤E≤95%。
9.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,
在所述第一壁的厚度方向上,所述第一密封部的朝向所述第一壁的表面与所述密封件的远离所述第一壁的表面之间在压缩状态下的尺寸与未压缩状态下的尺寸的比值为F,50%≤F≤95%。
10.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,
所述第一壁上具有第一凹槽,所述电极引出孔与所述第一凹槽连通,所述第一凸起设置于所述第一凹槽的底壁上。
11.根据权利要求10所述的电池单体,其特征在于,
在所述电极引出孔的径向上,所述第一凸起的远离所述电极引出孔的侧壁与所述第一凹槽的侧壁之间的距离为W2,所述电极引出孔的侧壁与所述第一凹槽的侧壁之间的距离为W,W2和W满足:0.6≤W2/W≤0.82。
12.根据权利要求10所述的电池单体,其特征在于,
在所述电极引出孔的径向上,所述电极引出孔的侧壁与所述第一凹槽的侧壁之间的距离为W,W1和W满足:0.2≤W1/W≤0.38。
13.根据权利要求10所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体包括:
固定件,所述固定件用于固定所述电极端子与所述第一壁,所述固定件围合形成在所述第一壁的厚度方向上两端开口的容纳空间,至少部分所述电极端子容纳于所述容纳空间中,所述第一凹槽的侧壁用于定位所述固定件。
14.根据权利要求13所述的电池单体,其特征在于,
所述固定件包括焊接部,所述焊接部的外边缘与所述第一凹槽的侧壁贴合并焊接连接。
15.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,
所述第一壁包括连接部,所述连接部与所述第一壁一体成型;
所述电池单体还包括:
绝缘部,所述绝缘部的至少部分设置于所述连接部与所述电极端子之间。
16.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,
W1满足1.3mm≤W1≤2.5mm。
17.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,
所述第一凸起沿所述电极引出孔的周向环绕所述电极引出孔。
18.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,
所述密封件包括多个所述第一密封部,多个所述第一密封部在所述电极引出孔的径向上间隔排列。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的电池单体,其特征在于,
所述密封件包括多个所述第一密封部,多个所述第一密封部沿所述电极引出孔的周向间隔排列。
20.一种电池,其特征在于,包括:
根据权利要求1至19中任一项所述的电池单体。
21.一种用电装置,其特征在于,包括:
根据权利要求20所述的电池,所述电池用于为所述用电装置提供电能。
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