CN220585331U - 电池、电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种电池、电池装置，电池包括电池壳体、电芯，电池壳体包括主壳体和盖板，主壳体形成有开口，盖板焊接于主壳体形成的开口上；电芯包括电芯本体和极耳，电芯本体位于电池壳体内，盖板用于支撑电芯本体；其中，电芯本体在第一方向上的尺寸为H1，电池壳体在第一方向上的尺寸为H2，第一方向为垂直于盖板最大侧面的方向，H1/H2大于等于0.75且小于等于0.95。本公开提供的电池具有较高的结构稳定性和能量密度。

Description

电池、电池装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池、电池装置。

背景技术

相关技术中，电池包括有电池壳体和位于电池壳体内的电芯本体。其中，电池壳体可以包括有相互焊接的主壳体和盖板。然而，盖板和主壳体焊接时容易损坏位于电池壳体内部的电芯本体。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池，该电池可以解决盖板和主壳体焊接时容易损坏电芯本体的技术问题。

所述电池包括：

电池壳体，所述电池壳体包括主壳体和盖板，所述主壳体形成有开口，所述盖板焊接于所述主壳体形成的开口上；

电芯，所述电芯包括电芯本体和极耳，所述电芯本体位于所述电池壳体内，所述盖板用于支撑所述电芯本体；

其中，所述电芯本体在第一方向上的尺寸为H1，所述电池壳体在所述第一方向上的尺寸为H2，所述第一方向为垂直于所述盖板最大侧面的方向，H1/H2大于等于0.75且小于等于0.95。

本实用新型中，H1/H2过大，电芯本体和盖板之间可以间隔的距离过小，盖板和主壳体进行焊接时，焊接产生的热量容易损坏电芯本体，例如，焊接产生的热量容易导致电芯本体中的隔膜收缩，从而导致电芯内部短路；H1/H2过小，电池的能量密度较低。本实用新型将H1/H2设置为合适的大小，一方面，该设置可以降低电芯本体被损坏的风险，另一方面，该设置也可以保证电池的能量密度。

本实用新型还提供了一种电池装置，该电池装置包括上述的电池，该电池具有较高的能量密度和结构稳定性，从而该电池装置也具有较高的能量密度和结构稳定性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。

其中：

图1为本公开电池一种示例性实施例的结构示意图；

图2为图1所示电池的侧视图；

图3为本公开电池一种示例性实施例的装配结构示意图；

图4为图3所示电池另一视角的装配结构示意图；

图5为图3所示电池另一视角的装配结构示意图；

图6为本公开电池一种示例性实施例中电芯的结构示意图；

图7为图6所示电芯另一视角的结构示意图；

图8为本公开电池装置一种示例性实施例的结构示意图。

附图标记说明：

1、电池壳体；11、主壳体；111、底板；112、侧板；12、盖板；2、电芯；21、电芯本体；22、极耳；221、正极耳；222、负极耳；3、开口；4、极柱组件；41、正极柱；42、负极柱；5、支撑底板；6、电池；X、第一方向。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件一个或多个“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外一个或多个元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外一个或多个元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本示例性实施例首先提供一种电池，如图1-7所示，图1为本公开电池一种示例性实施例的结构示意图，图2为图1所示电池的侧视图，图3为本公开电池一种示例性实施例的装配结构示意图，图4为图3所示电池另一视角的装配结构示意图，图5为图3所示电池另一视角的装配结构示意图，图6为本公开电池一种示例性实施例中电芯的结构示意图，图7为图6所示电芯另一视角的结构示意图。

电池包括：电池壳体1、电芯2，电池壳体1包括主壳体11和盖板12，主壳体11形成有开口3，盖板12焊接于主壳体11形成的开口3上；电芯2包括电芯本体21和极耳22，电芯本体21位于电池壳体1内，盖板12用于支撑电芯本体21；其中，电芯本体21在第一方向X上的尺寸为H1，电池壳体1在第一方向X上的尺寸为H2，第一方向X为垂直于所述盖板12最大侧面的方向，H1/H2大于等于0.75且小于等于0.95。

本示例性实施例中，H1/H2过大，电芯本体21和盖板12之间可以间隔的距离过小，盖板12和主壳体11进行焊接时，焊接产生的热量容易损坏电芯本体21，例如，焊接产生的热量容易导致电芯本体21中的隔膜收缩，从而导致电芯内部短路；H1/H2过小，电池的能量密度较低。本示例性实施例将H1/H2设置为合适的大小，一方面，该设置可以降低电芯本体21被损坏的风险，另一方面，该设置也可以保证电池的能量密度。

本示例性实施例中，H1/H2可以等于0.75、0.76、0.77、0.78、0.79、0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95。

需要说明的是，盖板12可以直接对电芯本体21进行支撑也可以通过其他结构对电芯本体21进行支撑。盖板12通过其他结构对电芯本体21进行支撑时，盖板和电芯本体之间可以间隔有一定的距离，从而可以避免焊接热量直接传递到电芯本体21。此外，盖板12和主壳体11焊接时，可以将电池倒置以使盖板12位于电芯本体21上方，从而电芯本体21和盖板12之间也可以间距一定的距离，该设置同样可以避免焊接产生的热量直接传递到电芯本体21。

本示例性实施例中，如图6、7所示，电芯本体21可以包括正负极片以及位于正负极片之间的隔膜，正负极片包括有集流体和位于集流体至少一侧的活性材料。极耳22可以为多个，多个极耳22中可以包括正极耳221和负极耳222。其中，正极耳221连接于正极片中的集流体，例如，正极耳221可以由正极集流体裁剪形成；负极耳222连接于负极片中的集流体，例如，负极耳222可以由负极集流体裁剪形成。需要说明的是，电芯本体21在第一方向X上的尺寸不包括极耳部分。

本示例性实施例中，如图1-7所示，电芯本体21在第一方向X上的尺寸可以为85mm-120mm。例如，电芯本体21在第一方向X上的尺寸可以为85mm、86mm、87mm、88mm、89mm、90mm、91mm、92mm、93mm、94mm、95mm、96mm、97mm、98mm、99mm、100mm、101mm、102mm、103mm、104mm、105mm、106mm、107mm、108mm、109mm、110mm、111mm、112mm、113mm、114mm、115mm、116mm、117mm、118mm、119mm、120mm等。电池壳体1在第一方向X上的尺寸为90mm-130mm，例如，电池壳体1在第一方向X上的尺寸为90mm、91mm、92mm、93mm、94mm、95mm、96mm、97mm、98mm、99mm、100mm、101mm、102mm、103mm、104mm、105mm、106mm、107mm、108mm、109mm、110mm、111mm、112mm、113mm、114mm、115mm、116mm、117mm、118mm、119mm、120mm、121mm、122mm、123mm、124mm、125mm、126mm、127mm、128mm、129mm、130mm等。

本示例性实施例中，如图1-7所示，主壳体11的壁厚可以大于等于0.3mm且小于等于2mm。例如，主壳体11的壁厚可以等于0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm等。主壳体的壁厚越大，电池的能量密度越小，主壳体的壁厚越小，电池壳体的整体强度越小，本示例性实施例将主壳体11的壁厚设置为合适的大小，该设置既可以保证电池壳体的强度同时也可以提高电池的能量密度。

本示例性实施例中，主壳体11的壁厚可以优选0.4mm-1.5mm。

本示例性实施例中，如图1-7所示，主壳体11可以包括一体成型的底板111和侧板112，侧板112环绕底板111的外周设置，底板111和主壳体11的开口3相对设置，电芯2可以设置于底板111上。电池还可以包括：极柱组件4，极柱组件4电连接于电芯本体21，极柱组件4可以设置于底板111上。本示例性实施例中，盖板12和主壳体11焊接连接，盖板12和主壳体11之间的焊接位置属于电池壳体的薄弱位置，电池受到外部冲击时盖板12和主壳体11极易分离。本示例性实施例将极柱组件4设置于底板111上。一方面，盖板12位于远离极柱组件4的一侧，极柱组件4在外部冲击作用下对电池壳体1产生的作用力较难传递到盖板12位置，从而该设置可以降低盖板12和主壳体11分离的风险；另一方面，本示例性实施例将极柱组件4设置于与侧板112一体成型的底板111上，底板111和侧板112具有较高的强度，从而底板111可以对极柱组件4形成稳定的支撑效果。

本示例性实施例中，如图1-7所示，极柱组件4可以包括正极柱41和负极柱42，正极柱41可以通过正极耳221电连接电芯本体21，负极柱42可以通过负极耳222电连接电芯本体21。

本示例性实施例中，底板111和侧板112可以通过压印工艺一体成型，此外，底板111和侧板112还可以通过其他工艺一体成型，例如，底板111和侧板112也可以通过铸造工艺一体成型。

本示例性实施例中，如图1-7所示，盖板12的厚度和侧板112的厚度之比可以大于等于0.8且小于等于1.4。例如，盖板12的厚度和侧板112的厚度之比可以等于0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4等。盖板12的厚度和侧板112的厚度之比越大，盖板的厚度越大，较厚的盖板12可以对电芯本体21实现稳定的支撑。此外，由于盖板12位于电芯2的底部，如果盖板的厚度过小，盖板容易发生磕碰而变形，盖板12的形变会挤压电芯本体21，从而会提高电芯本体21与电池壳体1磕碰而掉料的风险，进而影响电池的整体循环寿命和电池的安全性能。同时，盖板12的厚度和侧板112的厚度之比越小，盖板12厚度越小，电池的能量密度越大。本示例性实施例将盖板12设置为合适的厚度，该设置既可以保证电池的能量密度，同时也可以提高盖板12对电芯的支撑效果。

本示例性实施例中，如图1-7所示，底板111的厚度与侧板112的厚度之比为1.8-2.8。例如，底板111的厚度与侧板112的厚度之比为1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8等。二者之比过小，底板111与极柱组件4装配过程存在变形风险，影响电池整体安全和后续电池表面平整度、进而降低电池装配良率；二者之比过大，底板占据电池较大空间，影响电池高度方向上的空间利用率，且侧板112存在电池鼓胀断裂等问题。

本示例性实施例中，盖板12可以包括在其厚度方向上相对设置的两大面，以及连接于相对两大面之间的侧面。侧板112可以包括面向开口3一侧的端面和面向电芯本体21一侧的内侧面。盖板12可以通过其侧面与侧板112的内侧面焊接，盖板12也可以通过其大面与侧板112的端面焊接。当盖板12通过其侧面与侧板112的内侧面焊接时，较厚的盖板12可以提高盖板12与侧板112之间的焊接面积；当盖板12通过其大面与侧板112的端面焊接时，较厚的盖板12可以避免盖板被焊穿。本示例性实施例将盖板12设置为合适的厚度还可以便于盖板12和侧板112焊接。此外，盖板12和侧板112还可以通过位于盖板12或侧板112上的翻边焊接。

本示例性实施例中，盖板12和侧板112可以通过激光焊接、超速焊接、电阻焊接等方式焊接。

本示例性实施例中，盖板12的厚度和底板111的厚度之比可以大于等于0.2且小于等于0.8。例如，盖板12的厚度和底板111的厚度之比可以为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8等。其中，盖板12的厚度和底板111的厚度之比过小，底板111的厚度过大，电池的能量密度过小；盖板12的厚度和底板111的厚度之比过大，底板111的厚度过小，底板111难以对极柱组件4形成稳定的支撑。本示例性实施例将盖板12的厚度和底板111的厚度之比设置为合适的值，该设置既可以保证底板111对极柱组件4形成稳定的支撑，同时也可以提高电池的能量密度。

本示例性实施例中，电池可以为锂离子电池，应该理解的是，在其他示例性实施例中，电池还可以为镉镍电池、镍氢电池、锂聚合物电池等。

本示例性实施例中，电池可以包括两个电芯2，应该理解的是，在其他示例性实施例中，电池还可以包括其他数量的电芯，例如，电池还可以包括1个电芯、3个电芯、4个电芯等。

本示例性实施例中，电池壳体1可以为金属壳体，例如，电池壳体1可以铝壳体、铜壳体，铜铝复合壳体等。

本示例性实施例还提供一种电池装置，如图8所示，为本公开电池装置一种示例性实施例的结构示意图，该电池装置可以包括上述的电池6。该电池装置包括支撑底板5，支撑底板5用于支撑电池，电池的盖板12与支撑底板5固定连接。

需要说明的是，电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一极片、分隔物以及第二极片。当第一极片为正极片时，第二极片为负极片。其中，第一极片和第二极片的极性可以互换。第一极片和第二极片涂布活性物质。

本示例性实施例中，电池可以为四棱柱型电池，四棱柱型电池主要是指外形为棱柱形状，但不严格限定棱柱每条边是否一定为严格意义的直线，边与边之间的拐角不一定为直角，可以为圆弧过渡。

本示例性实施例中，电池还可以为圆柱电池，圆柱电池的电池壳体可以包括两个圆形端面和位于两圆形端面之间的曲面。

电池可以为叠片式电池，叠片式电池不仅成组方便，且可以加工得到长度较长的电池。具体的，电芯为叠片式电芯，电芯具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片，从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。

或者，电池可以为卷绕式电池，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。

本示例性实施例中，电池装置为电池模组或电池包。

电池模组包括多个电池，电池可以是方形电池，电池模组还可以包括端板和侧板，端板和侧板用于固定多个电池。电池可以是圆柱电池，圆柱电池可以设置在托板上，以此形成电池模组。

电池包包括多个电池和箱体，箱体用于固定多个电池。

需要说明的是，电池包包括电池，电池可以为多个，多个电池设置于箱体内。其中，多个电池可以形成电池模组后安装于箱体内。或者，多个电池可以直接设置在箱体内，即无需对多个电池进行成组，利用箱体对多个电池进行固定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的内容后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

本公开中的附图只涉及本公开涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本公开技术方案的精神和范围，均应涵盖在本公开的权利要求的范围当中。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，所述电池包括：

电池壳体(1)，所述电池壳体(1)包括主壳体(11)和盖板(12)，所述主壳体(11)形成有开口(3)，所述盖板(12)焊接于所述主壳体(11)形成的所述开口(3)上；

电芯(2)，所述电芯(2)包括电芯本体(21)和极耳(22)，所述电芯本体(21)位于所述电池壳体(1)内，所述盖板(12)用于支撑所述电芯本体(21)；

其中，所述电芯本体(21)在第一方向(X)上的尺寸为H1，所述电池壳体(1)在所述第一方向(X)上的尺寸为H2，所述第一方向(X)为垂直于所述盖板(12)最大侧面的方向，H1/H2大于等于0.75且小于等于0.95。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电芯本体(21)在所述第一方向(X)上的尺寸为85mm-120mm，所述电池壳体(1)在所述第一方向(X)上的尺寸为90mm-130mm。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述主壳体(11)的壁厚大于等于0.3mm且小于等于2mm。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述主壳体(11)的壁厚大于等于0.4mm且小于等于1.5mm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电池，其特征在于，所述主壳体(11)包括一体成型的底板(111)和侧板(112)，所述侧板(112)环绕所述底板(111)的外周设置，所述底板(111)和所述主壳体(11)的开口(3)相对设置，所述电芯(2)设置于所述底板(111)上；

所述电池还包括：

极柱组件(4)，电连接于所述电芯本体(21)，所述极柱组件(4)设置于所述底板(111)上。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述盖板(12)的厚度和所述侧板(112)的厚度之比大于等于0.8且小于等于1.4，和/或，所述底板(111)的厚度与所述侧板(112)的厚度之比为1.8-2.8。

7.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述盖板(12)的厚度和所述底板(111)的厚度之比大于等于0.2且小于等于0.8。

8.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述盖板(12)包括在其厚度方向上相对设置的两大面，以及连接于两大面之间的侧面，所述侧板(112)包括面向所述电芯本体(21)一侧的内侧面和位于所述开口(3)一侧的端面；

所述盖板(12)通过其侧面与所述侧板(112)的内侧面焊接；

或，所述盖板(12)通过其大面与所述侧板(112)的端面焊接。

9.一种电池装置，其特征在于，电池装置包括权利要求1-8任一项所述的电池。

10.根据权利要求9所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置包括支撑底板(5)，所述支撑底板(5)用于支撑所述电池，所述电池的盖板(12)与所述支撑底板(5)固定连接。