CN220585454U - 电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种电池，包括：电芯；壳体，电芯设置于壳体内，壳体包括盖板和壳体件，壳体件的侧壁段和底壁段为一体成型式结构，盖板与侧壁段相连接，且盖板与底壁段相对设置；极柱组件，极柱组件设置于底壁段上，且与电芯电连接，极柱组件具有位于壳体外侧的上表面，上表面的周向外边缘呈跑道形。通过将极柱组件设置于底壁段上，可以充分利用底壁段的结构强度，形成对极柱组件的有效支撑，而极柱组件具有位于壳体外侧的上表面，上表面的周向外边缘呈跑道形，不仅可以使得极柱组件合理地设置在底壁段上，且可以控制极柱组件向壳体施加的力，从而避免壳体发生较大变形，有效提高了电池的安全使用性能。

Description

电池

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。

背景技术

相关技术中，电池包括电芯和极柱组件，电芯与极柱组件电连接，极柱组件用于电池成组时的电连接，极柱组件可以采用圆柱状的极柱组件，圆柱状的极柱组件不仅会造成空间布局的不合理，也可能会影响到壳体的结构强度。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池，以改善电池的使用性能。

本实用新型提供了一种电池，包括：

电芯；

壳体，电芯设置于壳体内，壳体包括盖板和壳体件，壳体件包括侧壁段和底壁段，侧壁段和底壁段为一体成型式结构，盖板与侧壁段相连接，且盖板与底壁段相对设置；

极柱组件，极柱组件设置于底壁段上，且与电芯电连接，极柱组件具有位于壳体外侧的上表面，上表面的周向外边缘呈跑道形。

本实用新型实施例的电池包括电芯、壳体以及极柱组件，电芯设置于壳体内，极柱组件设置于壳体上，电芯与极柱组件电连接。通过使得壳体件包括一体成型的侧壁段和底壁段，不仅可以保证壳体件的结构强度，且可以控制壳体件的成型效率。通过将极柱组件设置于底壁段上，可以充分利用底壁段的结构强度，形成对极柱组件的有效支撑，而极柱组件具有位于壳体外侧的上表面，上表面的周向外边缘呈跑道形，不仅可以使得极柱组件合理地设置在底壁段上，且可以控制极柱组件向壳体施加的力，从而避免壳体发生较大变形，有效提高了电池的安全使用性能。

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是根据一示例性实施方式示出的一种电池的一个视角的结构示意图；

图2是根据一示例性实施方式示出的一种电池的另一个视角的结构示意图；

图3是根据一示例性实施方式示出的一种电池的部分剖面结构示意图；

图4是根据另一示例性实施方式示出的一种电池的部分剖面结构示意图。

附图标记说明如下：

10、电芯；11、导电连接件；111、极耳；112、转接片；20、壳体；21、盖板；22、壳体件；221、侧壁段；222、底壁段；30、极柱组件；31、通孔；32、上表面；321、直线段；322、曲线段。

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”。

本实用新型的一个实施例提供了一种电池，请参考图1至图4，电池包括：电芯10；壳体20，电芯10设置于壳体20内，壳体20包括盖板21和壳体件22，壳体件22包括侧壁段221和底壁段222，侧壁段221和底壁段222为一体成型式结构，盖板21与侧壁段221相连接，且盖板21与底壁段222相对设置；极柱组件30，极柱组件30设置于底壁段222上，且与电芯10电连接，极柱组件30具有位于壳体20外侧的上表面32，上表面32的周向外边缘呈跑道形。

本实用新型一个实施例的电池包括电芯10、壳体20以及极柱组件30，电芯10设置于壳体20内，极柱组件30设置于壳体20上，电芯10与极柱组件30电连接。通过使得壳体件22包括一体成型的侧壁段221和底壁段222，不仅可以保证壳体件22的结构强度，且可以控制壳体件22的成型效率。通过将极柱组件30设置于底壁段222上，可以充分利用底壁段222的结构强度，形成对极柱组件30的有效支撑，而极柱组件30具有位于壳体20外侧的上表面32，上表面32的周向外边缘呈跑道形，不仅可以使得极柱组件30合理地设置在底壁段222上，且可以控制极柱组件30向壳体20施加的力，从而避免壳体20发生较大变形，有效提高了电池的安全使用性能。

需要说明的是，如图1所示，壳体20包括盖板21和壳体件22，盖板21和壳体件22相连接，由此实现对电芯10的收纳保护。而壳体件22包括侧壁段221和底壁段222，侧壁段221和底壁段222为一体成型式结构，不仅可以保证侧壁段221和底壁段222的结构强度，且可以保证侧壁段221和底壁段222的成型效率，进而来控制电池的制造效率。

盖板21与侧壁段221相连接，例如，盖板21与侧壁段221可以焊接连接，盖板21与侧壁段221可以采用激光焊接、电阻焊接或者超声焊接等等。

结合图1所示，极柱组件30设置于底壁段222上，而底壁段222可以与盖板21相对设置，在电池成组时，可以使得极柱组件30朝向电池箱体的顶端，此时，盖板21可以形成对电芯10的支撑，当然，不排除极柱组件30朝向电池箱体的底端。

侧壁段221和底壁段222为一体成型式结构，且极柱组件30设置于底壁段222上，侧壁段221和底壁段222之间不存在连接失效位置，相比于通过焊接连接的位置，侧壁段221和底壁段222之间的连接稳定性更强，因此，极柱组件30受力后对壳体件22造成的损伤就会相对较小，一定程度上降低了壳体20发生损伤的几率，提高了电池的安全使用性能。

结合图1和图2所示，极柱组件30具有位于壳体20外侧的上表面32，且上表面32的周向外边缘呈跑道形，跑道形的极柱组件30可以更好地控制与底壁段222外边缘的距离，从而可以使得极柱组件30的布置更加合适，相比于大尺寸的圆形极柱组件，可以显著降低对壳体20整体结构强度的影响，并且有利于增加电芯10与极柱组件30的电流传输速率。

在一个实施例中，极柱组件30铆接于底壁段222上，不仅可以保证极柱组件30能够可靠的固定于底壁段222上，并且也可以提高极柱组件30的安装效率，进而来提高电池的制造效率。

极柱组件30与底壁段222之间可以绝缘设置，例如，极柱组件30与底壁段222之间可以设置有绝缘件；或者，极柱组件30与底壁段222之间可以设置有绝缘涂层，例如，氧化铝(Al₂O₃)、氧化锆(ZrO₂)等陶瓷材料。

极柱组件30翻边铆接于底壁段222上，极柱组件30和底壁段222之间可以设置有绝缘件进行绝缘保护，极柱组件30可以包括铆接段和限位段，铆接段和限位段可以分别位于底壁段222的外侧与内侧，铆接段可以是翻边铆接形成，从而实现了将底壁段222夹持于铆接段和限位段之间，由此实现了极柱组件30铆接于底壁段222上。

或者，极柱组件30拉铆连接于底壁段222上，极柱组件30也可以是通过拉铆实现了与底壁段222的铆接，例如，极柱组件30内设置有铆芯，通过拉动铆芯使得极柱组件30发生变形，从而实现与底壁段222的铆接。

在一个实施例中，如图1、图3和图4所示，电芯10包括导电连接件11，极柱组件30上设置有通孔31，导电连接件11穿设于通孔31内，且与极柱组件30电连接，不仅可以方便在电芯10安装过程中，导电连接件11能够可靠地安装到位，且可以方便后续导电连接件11与极柱组件30的连接，由此来提高电池的制造效率。

侧壁段221和底壁段222为一体成型式结构，且极柱组件30设置于底壁段222上，因此，在进行电芯10安装时，需要合理地控制导电连接件11的位置，才可以保证极柱组件30能够与导电连接件11进行连接，因此，通过在极柱组件30上设置有通孔31，导电连接件11穿设于通孔31内，从而可以方便地确定导电连接件11的位置，进而来保证导电连接件11与极柱组件30的连接，例如，可以采用焊接方式实现导电连接件11与极柱组件30的连接。

在一个实施例中，沿底壁段222的长度方向上，通孔31的尺寸与底壁段222的长度尺寸之比为0.1-0.42，在保证穿设于通孔31内的导电连接件11整体过流的同时，也可以避免影响到底壁段222的结构强度，从而来提高电池的安全使用性能。

结合图2所示，底壁段222的长度方向可以认为是由左向右的方向，通孔31的尺寸与底壁段222的长度尺寸之比过小，则表示通孔31的尺寸相对较小，从而会使得导电连接件11的宽度尺寸相对较小，不利于保证导电连接件11的过流能力。而通孔31的尺寸与底壁段222的长度尺寸之比过大，为了保证极柱组件30的过流能力，极柱组件30的尺寸也会相对较大，从而会影响到底壁段222的结构强度。

沿底壁段222的长度方向上，通孔31的尺寸与底壁段222的长度尺寸之比可以为0.1、0.12、0.15、0.18、0.2、0.22、0.25、0.27、0.3、0.31、0.34、0.35、0.38、0.4、0.41或者0.42等等。

在一个实施例中，如图2所示，底壁段222上设置有两个极柱组件30，两个极柱组件30沿底壁段222的长度方向间隔设置，从而可以合理排布两个极柱组件30，并且也可以保证两个极柱组件30之间能够具有可靠的绝缘能力，方便两个极柱组件30与电芯10形成电连接。

电芯10可以包括两个导电连接件11，两个导电连接件11中的一个为正极，另一个为负极，两个极柱组件30分别为正极极柱组件和负极极柱组件，正极和负极分别连接正极极柱组件和负极极柱组件。

在一个实施例中，沿底壁段222的长度方向上，通孔31的尺寸为12mm-30mm，从而可以有效控制导电连接件11的尺寸，保证导电连接件11的过流能力，并且也可以使得极柱组件30能够具有合理的尺寸，提高电池的整体安全性能。

沿底壁段222的长度方向上，通孔31的尺寸可以为12mm、13mm、15mm、18mm、20mm、22mm、23mm、25mm、28mm或者30mm等等。

在一个实施例中，通孔31位于上表面32的开口面积与上表面32的面积之比为10％-50％，不仅可以保证极柱组件30本身的过流能力，且可以有效控制通孔31的尺寸，保证导电连接件11能够可靠穿设于通孔31内，并保证后续极柱组件30与导电连接件11具有可靠的接触面积，也可以有效保证极柱组件30的结构强度。

导电连接件11可以穿过通孔31与上表面32进行连接，通过控制通孔31位于上表面32的开口面积与上表面32的面积之比为10％-50％，也可以保证导电连接件11与上表面32之间具有可靠的接触面积。

通孔31位于上表面32的开口面积与上表面32的面积之比可以为10％、15％、18％、20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％、48％或者50％等等。

在一个实施例中，如图3所示，导电连接件11包括极耳111，极耳111与极柱组件30电连接，由此可以减少电池的部件使用数量，一定程度上可以提高电池能量密度。

极耳111可以与极柱组件30直接焊接连接，例如，极耳111可以与极柱组件30采用激光焊接，或者，极耳111可以与极柱组件30采用超声焊接，或者，极耳111可以与极柱组件30采用电阻焊接。

在一个实施例，如图4所示，导电连接件11包括极耳111和转接片112，转接片112与极柱组件30电连接，即转接片112可以穿设于通孔31，由此使得转接片112与极柱组件30形成连接，从而可以适当降低极耳111的尺寸，并且有利于导电连接件11与极柱组件30形成连接。

极耳111和转接片112可以是采用焊接连接，或者，极耳111和转接片112可以是采用导电胶进行连接，此处不作限定。

而转接片112可以与极柱组件30焊接连接。

在一个实施例中，底壁段222的宽度≤80mm，从而可以有效控制电池的整体厚度，进而来控制电芯10的尺寸，保证电池容量的基础上，也可以有效控制电池的散热能力，避免出现热量过于集中的问题。

底壁段222的宽度可以为80mm、75mm、70mm、65mm、60mm、55mm、50mm、45mm或者40mm等等。

在一个实施例中，如图1所示，上表面32的周向外边缘包括相对的两个直线段321和相对的两个曲线段322，直线段321的相对两端分别连接两个曲线段322，从而可以使得上表面32的周向外边缘呈跑道形，曲线段322的设置可以降低极柱组件30的应力集中，提高极柱组件30的结构强度，也可以进一步提高对壳体20的结构损伤，由此提高电池的安全使用性能。

其中，曲线段322的长度与直线段321的长度之比为0.1-0.9，从而可以有效控制上表面32的结构形式，保证极柱组件30的过流能力，进而来提高电池的安全使用性能。曲线段322可以是圆弧段。

上表面32的周向外边缘包括相对的两个直线段321和相对的两个曲线段322，一个直线段321的两端分别连接两个曲线段322的一端，另一个直线段321的两端分别连接两个曲线段322的另一端，由此形成了跑道形。

曲线段322的长度与直线段321的长度之比可以为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8或者0.9等等。

在一个实施例中，极柱组件30位于底壁段222外表面的部分在底壁段222外表面上的正投影的周向外边缘呈跑道形，即极柱组件30的周向外表面呈跑道形，从而可以有效控制极柱组件30的结构形式，降低极柱组件30对壳体20的结构影响，且可以增加电芯10与极柱组件30的电流传输速率。

需要注意的是，跑道形可以认为是包括了直线段和曲线段的形状，例如，跑道形可以基本是椭圆形。

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。

在一个实施例中，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。

电池可以为叠片式电池，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。

在一个实施例中，电池可以为圆柱电池，或者，电池可以为六棱柱型电池。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。

本实用新型的一个实施例还提供了一种电池组，包括上述的电池。

本实用新型一个实施例的电池组的电池包括电芯10、壳体20以及极柱组件30，电芯10设置于壳体20内，极柱组件30设置于壳体20上，电芯10与极柱组件30电连接。通过使得壳体件22包括一体成型的侧壁段221和底壁段222，不仅可以保证壳体件22的结构强度，且可以控制壳体件22的成型效率。通过将极柱组件30设置于底壁段222上，可以充分利用底壁段222的结构强度，形成对极柱组件30的有效支撑，而极柱组件30具有位于壳体20外侧的上表面32，上表面32的周向外边缘呈跑道形，不仅可以使得极柱组件30合理地设置在底壁段222上，且可以控制极柱组件30向壳体20施加的力，从而避免壳体20发生较大变形，有效提高了电池组的安全使用性能。

在一个实施例中，电池组为电池模组或电池包。

电池模组包括多个电池，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。

需要说明的是，多个电池可以形成电池模组后设置在电池箱体内，多个电池可以通过端板和侧板进行固定。多个电池可以直接设置在电池箱体内，即无需对多个电池进行成组，此时，可以去除端板和侧板。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、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。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

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。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (13)

1.一种电池，其特征在于，包括：

电芯(10)；

壳体(20)，所述电芯(10)设置于所述壳体(20)内，所述壳体(20)包括盖板(21)和壳体件(22)，所述壳体件(22)包括侧壁段(221)和底壁段(222)，所述侧壁段(221)和所述底壁段(222)为一体成型式结构，所述盖板(21)与所述侧壁段(221)相连接，且所述盖板(21)与所述底壁段(222)相对设置；

极柱组件(30)，所述极柱组件(30)设置于所述底壁段(222)上，且与所述电芯(10)电连接，所述极柱组件(30)具有位于所述壳体(20)外侧的上表面(32)，所述上表面(32)的周向外边缘呈跑道形。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述极柱组件(30)铆接于所述底壁段(222)上。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电芯(10)包括导电连接件(11)，所述极柱组件(30)上设置有通孔(31)，所述导电连接件(11)穿设于所述通孔(31)内，且与所述极柱组件(30)电连接。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，沿所述底壁段(222)的长度方向上，所述通孔(31)的尺寸与所述底壁段(222)的长度尺寸之比为0.1-0.42。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述底壁段(222)上设置有两个所述极柱组件(30)，两个所述极柱组件(30)沿所述底壁段(222)的长度方向间隔设置。

6.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，沿所述底壁段(222)的长度方向上，所述通孔(31)的尺寸为12mm-30mm。

7.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述通孔(31)位于所述上表面(32)的开口面积与所述上表面(32)的面积之比为10％-50％。

8.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述导电连接件(11)包括极耳(111)，所述极耳(111)与所述极柱组件(30)电连接。

9.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述导电连接件(11)包括极耳(111)和转接片(112)，所述转接片(112)与所述极柱组件(30)电连接。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电池，其特征在于，所述底壁段(222)的宽度≤80mm。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池为四棱柱型电池。

12.根据权利要求1至9中任一项所述的电池，其特征在于，所述上表面(32)的周向外边缘包括相对的两个直线段(321)和相对的两个曲线段(322)，所述直线段(321)的相对两端分别连接两个所述曲线段(322)；

其中，所述曲线段(322)的长度与所述直线段(321)的长度之比为0.1-0.9。

13.根据权利要求1至9中任一项所述的电池，其特征在于，所述极柱组件(30)位于所述底壁段(222)外表面的部分在所述底壁段(222)外表面上的正投影的周向外边缘呈跑道形。