CN220628148U - 转接片、电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

转接片、电池单体、电池及用电装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种转接片、电池单体、电池及用电装置。转接片包括:极柱连接部、极耳连接部和弯折部;沿第一方向,极柱连接部的两侧分别通过弯折部连接极耳连接部;沿第二方向,极柱连接部与极耳连接部具有高度差;第一方向和第二方向不平行。本申请的转接片应用到电池单体中,可将极耳设置在极柱的沿电池单体的宽度方向的两侧,便于加大极耳沿电池单体的长度方向上的尺寸,以提高电池的快充性能。

Description

转接片、电池单体、电池及用电装置
本申请要求于2022年10月11日提交的申请号为PCT/CN2022/124620、申请名称为“转接片、电池单体、电池及用电装置”的PCT申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及电池领域,具体涉及一种转接片、电池单体、电池及用电装置。
背景技术
随着人们对环保的重视度增加,电动车辆由于其节能环保的优势在车辆产业内迅速崛起。电动车辆采用电池作为供电设备,在电池内设置有转接片,转接片用于连接电池内的极柱与极耳,转接片对于电池安全性和供电稳定性起着重要作用。
由于极柱与极耳均需与转接片连接,因此在电池内,极耳位于极柱与防爆阀之间,也即使得极耳的尺寸受限于防爆阀与极柱之间的距离,极耳沿电池单体的长度方向的尺寸较小,降低了电池的快充性能。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供一种转接片、电池单体、电池及用电装置,能够在一定程度上解决极耳尺寸受限导致的电池快充性能较低的问题。
第一方面,本申请提供了一种转接片,包括:极柱连接部、极耳连接部和弯折部;沿第一方向,所述极柱连接部的两侧分别通过所述弯折部连接所述极耳连接部;沿第二方向,所述极柱连接部与所述极耳连接部具有高度差;所述第一方向和第二方向不平行。
本申请实施例的技术方案中,连接片可应用于电池单体,可通过调整装配角度使得连接片装配于电池单体后,以电池单体中极柱与防爆阀沿第三方向间隔设置,第一方向与第三方向垂直,第二方向与电池单体的高度方向一致,且第二方向与第三方向垂直,由于极耳连接部通过弯折部位于极柱连接部沿第一方向的两侧,因此在应用有上述转接片的电池单体中,可将极片设置在极柱的沿第一方向的两侧,由于极柱与防爆阀在电池单体中沿第三方向设置,因此极耳的设置位置并不限定于在防爆阀与极柱之间的区域,从而可加大极耳沿第三方向上的尺寸,以提高电池的快充性能。
在一些实施例中,所述极柱连接部的厚度与所述极耳连接部的厚度相等,所述极柱连接部的厚度为N1,沿所述电池单体的高度方向,所述极柱连接部与所述极耳连接部之间的高度差为N2,则:N1≤N2≤5*N1。
由于在极柱连接部与极耳连接部之间具有高度差,因此使得在将极柱连接部与极柱连接后,极耳连接部位于相对更靠近电池单体的端盖板的位置,以使得极耳的固定位置相对更靠近端盖板,也即使得在极耳与极耳连接部连接后,极耳至少有部分结构位于极耳连接部与极柱连接部的高度差产生的容置空间内,从而节省壳体中的空间,以使得壳体内用于容置电芯本体的空间增加,有利于提高电池容量。
在一些实施例中,所述极柱连接部与所述极耳连接部之间设置有熔断部,所述熔断部被构造为当所述转接片过流时能够熔断。
熔断部用于在电流过大或短路时熔断,以起到保护电池的作用。
在一些实施例中,所述熔断部包括减薄区和熔断孔中至少一者。
通过设置减薄区或熔断孔以减小熔断部的过流面积,便于在过流时使得熔断部熔断。
在一些实施例中,所述熔断部设置于所述弯折部。
将熔断部设置于弯折部可使得转接片的结构更为紧凑,占用空间更小。
在一些实施例中,所述熔断部包括减薄区,所述减薄区在所述熔断部上沿所述熔断部的过流方向设置。
在该种设置方式中,由于减薄区的厚度小于熔断部的其他区域厚度,因此使得熔断部在减薄区形成凹槽,该种方向设置的凹槽使得熔断部的结构强度相对更强。
在一些实施例中,所述熔断部包括减薄区,所述减薄区的厚度为N3,所述极柱连接部的厚度为N1,则:1/3*N1≤N3≤5/6*N1。
在该种设置方式中,通过设置厚度较小的减薄区减少熔断部的过流面积,从而便于在电流过大时使得熔断部熔断,而在该种尺寸范围内,在保证熔断部能够正常熔断的基础上,增强熔断部的结构强度。
在一些实施例中,所述熔断部包括熔断孔,所述熔断孔的内腔容积的和为V1,所述熔断部的体积为V2,则:1/6*V2≤V1≤2/3*V2。
在该种设置方式中,通过设置熔断孔减少熔断部的过流面积,从而便于在电流过大时使得熔断部熔断,而在该种尺寸范围内,在保证熔断部能够正常熔断的基础上,增强熔断部的结构强度。
在一些实施例中,所述转接片还包括绝缘体,所述绝缘体包覆于所述熔断部的外侧。
绝缘体的设置可防止熔断部在熔断后发生二次搭接。
在一些实施例中,所述极柱连接部的第一侧面用于与极柱连接,所述极柱连接部与所述第一侧面相背离的一侧为第二侧面,在所述第二方向上,所述绝缘体位于所述第二侧面所在平面与所述极耳连接部之间。
在该种设置方式中,绝缘体的高度不超过转接片的高度,从而使得绝缘体占用空间小,有利于节省电池单体的内部空间。
在一些实施例中,所述熔断部包括减薄区和熔断孔中至少一者,所述绝缘体包括填充部;其中,所述填充部位于所述熔断部的减薄区的外侧;或者,所述填充部填充于所述熔断孔的内腔。
该种绝缘体的结构设置有利于通过绝缘体增强熔断部的结构强度,避免熔断部因抖动或晃动而断裂。
在一些实施例中,所述绝缘体的外侧壁设置有加强筋。
加强筋的设置可提高绝缘体的结构强度,绝缘体的结构强度增强可增强极柱连接部与极耳连接部之间的连接稳定性。
在一些实施例中,沿第三方向,所述极耳连接部的长度大于或等于所述极柱连接部的长度,所述第三方向与所述第一方向和第二方向均垂直。
极耳连接部的长度可根据极耳的尺寸进行设置。
在一些实施例中,沿第三方向,所述极耳连接部的长度大于所述极柱连接部的长度,所述第三方向与所述第一方向和第二方向均垂直;
其中,所述极柱连接部通过所述弯折部与所述极耳连接部的一端连接,或者,所述极柱连接部通过所述弯折部与所述极耳连接部的中部连接。
将极耳连接部的长度设置为大于极柱连接部的长度,有利于通过极耳连接部连接更大尺寸的极耳。
在一些实施例中,所述弯折部为弧形板状结构。
弧形板状结构的弯折部可减少弯折部中形成的棱角,从而减少弯折部对于电池单体内其他结构的刮擦。
在一些实施例中,所述极柱连接部的第一侧面用于与极柱连接,所述极柱连接部与所述第一侧面相背离的一侧为第二侧面,所述第二侧面设置有多个凹坑。
在进行转接片向电池单体内焊接的过程中,凹坑的设置可减少焊接时激光的反射。
第二方面,本申请还提供了一种电池单体,包括上述实施例提供的转接片。
由于电池单体包括上述转接片,因此至少包括上述转接片的全部有益效果,在此不再赘述。
在一些实施例中,所述电池单体还包括:
壳体;
电芯组件,设置于所述壳体内,所述电芯组件包括电芯主体和从所述电芯主体延伸出的极耳;
端盖组件,盖合于所述壳体的开口,所述端盖组件包括极柱,所述极柱沿所述第一方向的两侧均设置有所述极耳;
其中,所述极柱连接部与所述极柱电连接,沿所述第一方向,所述极柱连接部两侧的所述极耳连接部分别与对应的所述极耳电连接。
在第一方向上,由于转接片的极耳连接部位于极柱连接部的两侧,而极耳位于极柱的两侧,因此转接片上的极耳连接部与极耳相对设置,便于电连接。由于极耳位于极柱在第一方向上的两侧,极耳在沿的设置尺寸不限于极柱的位置,因此可将极耳沿的尺寸设置更大,从而提高电池的快充性能。
在一些实施例中,所述端盖组件还包括:
端盖板,盖合于所述开口;
塑胶部,设置于所述端盖板朝向所述电芯组件的一侧,所述极耳连接部与所述塑胶部之间具有第一间隙。
其中,所述极柱连接部的厚度为N1,所述第一间隙的间距为N4,其中,0.1mm≤N4≤N1。
由于极耳连接部与塑胶部之间具有间隙,便于避免极耳连接部与塑胶部直接接触。在该种间隙范围内,可便于充分利用壳体内部空间,便于结构布设,且避免转接片在装配过程中与塑胶部产生干涉。
在一些实施例中,所述端盖组件还包括防爆阀,所述防爆阀与所述极柱在所述第三方向上间隔设置,所述防爆阀设置于所述端盖板在第三方向上的中部;在所述第三方向上,所述极柱与所述防爆阀之间的距离小于所述极柱与所述电芯主体的侧边的最小距离,所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
在该种设置方式中,将极柱更靠近于电芯主体的中部区域布设,从而使得在极柱外侧留出更大空间,有利于后续加装压条。
在一些实施例中,所述电芯主体在第三方向上的尺寸为L,沿所述电芯主体的长度方向,所述极柱与所述电芯主体的侧边的最小距离为M,所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向;
其中,则L/30≤M≤L/5;或者,M>10mm。
在该种尺寸范围内可加装压条,通过压条对于多个电池单体进行限位。
第三方面,本申请提供了一种电池,其包括:
箱体;
上述实施例中的电池单体,所述电池单体设置于所述箱体。
由于电池包括上述电池单体,因此至少包括上述电池单体的全部有益效果,在此不再赘述。
第四方面,本申请提供了一种用电装置,所述用电装置包括上述实施例中的电池单体,所述电池单体用于提供电能;或者,用电装置包括上述实施例中的电池,所述电池用于提供电能。
由于用电装置包括上述电池单体或电池,因此至少具有上述电池单体或电池的全部有益效果,在此不再赘述。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图;
图2位本申请一些实施例的转接片的结构示意图一;
图3为本申请一些实施例的转接片沿电池单体的宽度方向的剖面结构示意图;
图4为本申请一些实施例的转接片的结构示意图二;
图5为本申请一些实施例的转接片的结构示意图三;
图6为本申请一些实施例的转接片的结构示意图四;
图7为本申请一些实施例的转接片与绝缘体的分解结构示意图;
图8为本申请的一些实施例中设置有绝缘体的转接片的结构示意图一;
图9为本申请的一些实施例中设置有绝缘体的转接片沿电池单体的宽度方向的剖面示意图;
图10为本申请的一些实施例中设置有绝缘体的转接片的结构示意图二;
图11为本申请一些实施例的转接片的结构示意图五;
图12为本申请一些实施例的转接片的结构示意图六;
图13为本申请一些实施例的电池单体装配过程示意图;
图14为本申请一些实施例的电池单体沿宽度方向的剖面示意图;
图15为图14中A处的局部放大图;
图16为本申请一些实施例的电池单体的俯视图;
图17为本申请一些实施例的电池的结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
10、电池单体;20、压条;
100、转接片;110、极柱连接部;111、凹坑;120、极耳连接部;130、弯折部;140、绝缘体;150、熔断孔;160、减薄区;
210、端盖板;211、塑胶部;220、极柱;231、电芯主体;232、极耳;240、第一间隙;250、防爆阀。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文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;本文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。
在本文中提及“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,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个)。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“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,或成一体;也可以是机械连接,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或两个元件的相互作用关系。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实施例中的具体含义。
随着环境污染日趋严重,人们的环保意识逐渐增强,而此时新能源产业的迅速崛起,为二次电池的应用与发展提供了广阔的空间。以锂离子电池为例,锂离子电池具备能量密度较高,循环寿命较长,充放电倍率性能好等特点,己得到广泛的应用,越来越多的用电设备,如手机、笔记本电脑、电动工具和电动汽车等选择以锂离子电池作为电源,人们一般将用在上述用电设备的锂离子电池称为动力电池。动力电池一般包括电池单体,电池单体包括端盖板和电芯主体,端盖板上沿长度方向设置有极柱和防爆阀,电芯主体上设置有极耳,极耳与极柱通过转接片连接。转接片用于防止在电极组件短路或过充过放时损坏电池或烧毁其他部件,从而能够保证电池使用的安全。申请人注意到,目前转接片通常为平板状,由于极柱向下凸出于端盖板,因此在将转接片的顶面与极柱连接后,转接片与端盖板之间的距离即为极柱向下凸出端盖板的距离。而极耳需连接在转接片的底面,且在组装电芯主体的过程中需将极耳弯折,极耳弯折增大了极耳在垂直盖板方向上的整体高度,使得电芯主体的顶面与转接片之间的底面之间的距离增大,这就使得在壳体内用于容置电芯主体的空间减小,而电芯主体的体积与电池单体的容量成正相关。
为了增大电池单体的容量,申请人研究发现,可以将转接片设置为弯折结构,也即使得用于与极耳连接的部分与用于与极柱连接的部分出现高度差,使得在将转接片与极柱连接后,转接片用于与极耳连接的部分更为靠近端盖板,缩短转接片与端盖板之间的距离,以使得极耳的连接位置更为靠近端盖板,以使得电池单体的内部结构更为紧凑,以为电芯主体留出更大的容置空间,从而可装纳更大尺寸的电芯主体,以便于提高电池单体的容量。
但是,申请人进一步研究发现,将转接片弯折后分为两部分,第一部分用于与极耳连接,第二部分用于与极柱连接,第一部分与第二部分沿电池单体的长度方向延伸,也就是沿端盖板的长度方向延伸,由于在端盖板的中部设置有防爆阀,而极柱设置在防爆阀的一侧,这使得在转接片弯折后,极耳与转接片的连接区域位于极柱与防爆阀之间,也即极耳在电池单体的长度方向的尺寸需小于等于极柱与防爆阀之间的距离。而极耳在电池单体的长度方向的长度与电池单体的快充性能在一定范围内呈正相关,若极耳在电池单体的长度方向的长度受限于极柱与防爆阀之间的距离,则使得电池单体的快充性能局限于一定范围内,无法进一步有所提升。
基于以上考虑,为了解决极耳在电池单体的长度方向的长度受限导致电池单体的快充性能受限的问题,发明人经过深入研究,设计了一种转接片。对于转接片中结构的相对位置,主要有第一方向、第二方向和第三方向,第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。第二方向可以理解为转接片的厚度(或称为高度)方向。由于转接片应用到电池单体中,因此第一方向、第二方向与第三方向与电池单体的长度方向、宽度方向和高度方向也具有相关性,第一方向与电池单体的宽度方向一致,第二方向与电池单体的高度方向一致,第二方向与电池单体的宽度方向一致。
本申请中,为了便于描述,对电池单体的长度方向、宽度方向、高度方向进行如下定义:
电池单体的长度方向,为电池单体中极柱与防爆阀的间隔设置方向,也即极柱与防爆阀在电池单体中沿一方向间隔分布,则该方向称为电池单体的长度方向,电池单体的长度方向与第三方向一致,电池单体的长度方向并不限定于必然大于电池单体的宽度方向。
电池单体的宽度方向,在电池单体中平行于出极耳的电芯主体端面的平面中,与电池单体的长度方向垂直的方向,电池单体的宽度方向与第一方向一致。
电池单体的高度方向,垂直于出极耳的电芯主体端面的平面的方向,端盖板设置于电池单体的高度方向的一端,电池单体的高度方向与第二方向一致。
如图1至图17所示,电池单体的长度方向、第三方向均为箭头X所指示的方向,下文均称为第三方向(X向)。电池单体的宽度方向、第一方向均为箭头Y所指示的方向,下文均称为第一方向(Y向)。电池单体的高度方向、第二方向均为箭头Z所指示的方向,下文均称为第二方向(Z向)。
如图1和图2所示,转接片100包括极柱连接部110、极耳连接部120和弯折部130,极柱连接部110沿第一方向(Y向)的两侧分别通过弯折部130连接有极耳连接部120;极耳连接部120通过弯折部130与极柱连接部110电连接;沿第二方向(Z向),极柱连接部110与各极耳连接部120之间均具有高度差。应用该种转接片100的电池单体10中,可将极耳232设置在极柱220沿第一方向(Y向)的两侧,因此极耳232的设置位置并不限定于在防爆阀250与极柱220之间的区域,从而可加大极耳232沿第三方向(X向)上的尺寸,以提高电池的快充性能。
本申请实施例所公开的转接片100,可以用于所有包括电池单体10的电池及包括该电池的用电装置,但也不限于用于电池单体10,也可以利用本申请所公开的转接片100对其它产品在短路或电流过大时进行熔断保护,并能够为产品的设计增加自由性和可操作空间。
电池单体10是组成电池的最小单元。如图1和图17所示,电池单体10包括壳体(图中未示出)、端盖组件、电芯组件、转接片100和其他的功能性部件。
壳体是用于配合端盖组件以形成电池单体10的内部环境的组件,形成的内部环境用于容纳电芯组件、电解液、转接片100及其他部件。
端盖组件包括端盖板210、极柱220和防爆阀250,端盖板210是指盖合在壳体的开口处以将电池单体10的内部环境隔绝于外部环境的部件。防爆阀250用于在电池单体10的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力。极柱220用于与电芯组件电连接,以输出或输入电池单体10的电能。极柱220包括正极柱和负极柱,在电池单体10的长度方向,正极柱和负极柱可分别位于防爆阀250的两侧。也即是说,正极柱、防爆阀250和负极柱沿电池单体10的长度方向间隔分布。
电芯组件是电池单体10中发生电化学反应的部件,壳体内可以包含一个或多个电芯组件,电芯组件主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电芯组件的电芯主体231,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳232。在电池的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳232与极柱220电连接以形成电流回路。极耳232包括正极耳和负极耳,正极耳用于与正极柱连接,负极耳用于与负极柱连接。
具体以将电池单体10放置于平面台面中,并使得其端盖板210位于上方时,上下方向即为第二方向(Z向),在端盖板210所处平面内,防爆阀250与极柱220的排列方向即为第三方向(X向),与长度方向相垂直的方向即为第一方向(Y向)。高度方向、宽度方向和长度方向两两垂直。
如图2和图3所示,本申请的一实施例提供一种用于电池单体10的转接片100,转接片100包括极柱连接部110、极耳连接部120和弯折部130,极柱连接部110的两端分别设置有极耳连接部120,极耳连接部120通过弯折部130与极柱连接部110电连接,弯折部130的设置用于使得极耳连接部120与极柱连接部110在电连接的基础上,使得极耳连接部120与极柱连接部110之间具有高度差。
极柱连接部110为转接片100中用于与极柱220连接的结构,极耳连接部120为转接片100中用于与极耳232连接的结构,弯折部130为呈弯折状,用于使得极耳连接部120与极柱连接部110相连的结构。高度差指在电池单体10的高度方向(Z向)上,极耳连接部120的顶面与极柱连接部110的顶面不共面,在将转接片100应用于电池单体10中时,能够使得极耳连接部120的顶面与电池单体10的端盖板210之间的距离小于极柱连接部110与端盖板210之间的距离。上述极耳连接部120的顶面为极耳连接部120朝向端盖板210的侧面,极柱连接部110的顶面为极柱连接部110朝向端盖板210的侧面。
极耳连接部120、极柱连接部110和弯折部130可以是一体成型,例如,将一薄板状结构通过冲压、弯折、切割等工艺制备形成一体的极耳连接部120、弯折部130和极柱连接部110。或者,极耳连接部120、弯折部130和极柱连接部110分别为独立的板材,将多块板材拼接后形成转接片100。极耳连接部120、极柱连接部和弯折部130可通过焊接的方式连接。极耳连接部120和极柱连接部110可采用相同厚度的平板板材制作而成,弯折部130可采用与极耳连接部120的厚度相同或更薄的板材制作而成。
由于在极柱连接部110的两侧分别设置有极耳连接部120,因此在极柱连接部110的两侧分别设置有弯折部130,以通过弯折部130与同侧的极耳连接部120连接。
如图1所示,在一种可选实施方式中,在电池单体10中包括两个电芯组件,每个电芯组件均包括极耳232,一个电芯组件的极耳232包括正极耳和负极耳,极柱220包括正极柱和负极柱,两个正极耳设置于正极柱沿第一方向(Y向)的两侧,两个负极耳设置于负极柱沿第一方向(Y向)的两侧。
可选地,转接片100包括一个极柱连接部110、两个弯折部130和两个极耳连接部120,一个极耳连接部120通过弯折部130连接于极柱连接部110沿第一方向(Y向)的一侧,另一个极耳连接部120通过另一个弯折部130连接于极柱连接部110沿第一方向(Y向)的另一侧。当将转接片100用于连接正极耳和正极柱时,极柱连接部110用于与正极柱连接,一个极耳连接部120用于与其中一个电芯组件的正极耳连接,另一个极耳连接部120用于与另一个电芯组件的正极耳连接。当将转接片100用于连接负极耳和负极柱时,极柱连接部110用于与负极柱连接,一个极耳连接部120用于与其中一个电芯组件的负极耳连接,另一个极耳连接部120用于与另一个电芯组件的负极耳连接。
可选地,两个弯折部130的形状相同,且两个弯折部130在极柱连接部110的两侧对称设置,如此可使得极柱连接部110与两个极耳连接部120之间的高度差相等。在将转接片100应用到电池单体10中后,与两个极耳连接部120一一对应连接的两个子极耳232的装配高度相等,从而可减小或避免电芯主体231发生倾斜,便于节省壳体的内部空间。
可选地,极耳连接部120与极耳232之间的连接可采用超声波焊接,极柱连接部110与极柱220之间的连接可采用激光焊接。
通过将极耳连接部120设置在极柱连接部110的宽度方向的侧面,因此在将转接片100应用到电池单体10中,可将极片设置在极柱220的沿第一方向(Y向)的两侧,由于极柱220与防爆阀250在电池单体10中沿长度方向设置,因此极耳232的设置位置并不限定于在防爆阀250与极柱220之间的区域,从而可加大极耳232沿第三方向(X向)上的尺寸,以提高电池的快充性能。
此外,由于极耳连接部120和极柱连接部110之间存在高度差,因此使得在转接片100应用到电池单体10中时,极耳连接部120与端盖板210之间的距离更近,从而使得与极耳连接部120相连的极耳232与端盖板210之间的距离更近,通过设置极耳连接部120与极柱连接部110的高度差,使得转接片100整体呈现弯折状结构,以便于形成用于容纳极耳232的空间。以极柱连接部110远离端盖板210的侧面所在平面为基准面,若极耳连接部120与极柱连接部110之间无高度差,则极耳连接部120与极耳232连接后,极耳232与端盖板210分别位于基准面的两侧,极耳232与端盖板210之间的距离相对较远,在极柱220外周且位于基准面与端盖板210之间形成了空余空间,存在一定程度的空间浪费。在将转接片100中的极耳连接部120与极柱连接部110之间通过弯折部130的设置形成高度差后,极耳连接部120与极耳232连接后,极耳232的至少部分结构位于基准面与端盖板210之间,也即极耳232的部分结构位于极柱220的侧方,且极耳232与端盖板210之间的距离更近,使得在保证极耳232和极柱220通过转接片100连接的同时,利用了极柱220外周且位于基准面与端盖板210之间的空间,在壳体内部空间大小一定的情况下,极耳232、极柱220和转接片100的装配体对于壳体内部空间利用率更高,使得留出用于容置电芯主体231的空间更大,从而可将电芯主体231的尺寸加大,例如使得电芯主体231的高度增加,以提高电池单体10的能量密度。
在本申请的一些实施例中,如图3所示,可选地,极柱连接部110的厚度与极耳连接部120的厚度相等,极柱连接部110的厚度为N1,沿第二方向(Z向),极柱连接部110与极耳连接部120之间的高度差为N2,则:N1≤N2≤5*N1。
极柱连接部110的厚度即为沿第二方向(Z向)上的长度,极耳连接部120的厚度即为极耳连接部120在第二方向(Z向)上的长度。
N1≤N2≤5*N1,也即是说,极柱连接部110与极耳连接部120之间的高度差大于极柱连接部110的厚度,且小于五倍的极柱连接部110的厚度。极柱连接部110与极耳连接部120之间的高度差在上述范围内,一方面可以对于极柱220周围的空间进行有效利用,以减小极耳232与端盖板210之间的距离,另一方面可以避免极耳连接部120与顶盖板出现干涉,便于装配。
在本申请的一些实施例中,可选地,极柱连接部110与极耳连接部120之间设置有熔断部,熔断部被构造为当转接片100过流时能够熔断。过流即为通过熔断部的电流超过额定值,或者称为电流过大。熔断部在电流过大时熔断,也即使得极耳连接部120与极柱连接部110之间的连接断开,从而切断极耳232和极柱220的电连接,起到防止或减轻短路危害的作用。
如图4至图6所示,在一些实施例中,熔断部包括减薄区160和熔断孔150中至少一者。也即是说,熔断部可仅设置减薄区160(如图4所示)、仅设置熔断孔150(如图5所示),或同时设置有减薄区160和熔断孔150(如图6所示)。
减薄区160即为厚度小于极耳连接部120的厚度的区域。以极耳连接部120、弯折部130和极柱连接部110的厚度相等为例,在生产制造过程中,将一块板材冲压或弯折形成极耳连接部120、弯折部130和极柱连接部110,极耳连接部120、弯折部130和极柱连接部110的厚度均等于板材的厚度,在极耳连接部120和极柱连接部110之间的区域进行切削操作,以将部分区域的厚度减小,从而使得部分结构的厚度小于板材的厚度,厚度小于板材厚的结构即为减薄区160,减薄区160的过流面积最小。在熔断部设置的减薄区160的数量可为一个或多个,当设置有减薄区160的数量为多个时,多个减薄区160在熔断部间隔分布。
如图4所示,减薄区160的数量为一个,减薄区160沿转接片100的长度方向贯穿弯折部130。
如图6所示,熔断部设置有三个减薄区160和两个熔断孔150,三个减薄区160沿电池单体10的长度方向设置,且各个减薄区160的延伸方向均为熔断部的过流方向,也即由极耳连接部120向靠近极柱连接部110的方向,或者由极柱连接部110向靠近极耳连接部120的方向。将转接片100在平行于第一方向(Y向)的平面中投影,熔断部的延伸方向即为熔断部的过流方向。如图9所示,当熔断部为弧形时,其过流方向(Q向)的走向也呈弧形;当熔断部为波浪形时,其过流方向的走线也呈波浪形。
熔断孔150可为通孔,熔断孔150用于减小熔断部的过流面积。在熔断部设置的熔断孔150的数量可为一个或多个,熔断孔150可为矩形孔、圆形孔、椭圆形孔、异形孔等多种形状。当设置有熔断孔150的数量为多个时,不同的熔断孔150的形状可相同也可不同。
如图5所示,可选地,转接片100的熔断部包括两个熔断孔150,两个熔断孔150分别位于弯折部130沿转接片100的长度方向的两侧。
如图6所示,可选地,转接片100的熔断部包括三个减薄区160和两个熔断孔150,两个熔断孔150分别位于弯折部130沿电池单体10的长度方向的两侧,三个减薄区160间隔设置于两个熔断孔150之间。
熔断部用于在电流过大或短路时熔断,以起到保护电池的作用。熔断部的过流面积小于极耳连接部120的过流面积,熔断部通过设置减薄区160和熔断孔150中至少一者来减小过流面积。由于熔断部的过流面积小于极耳连接部120的过流面积,因此当电池内发生短路时,熔断部由于过流面积最小,因此此区域的电阻最大,产生的温度最高,当通过转接片100的电流达到一定值时转接片100在熔断部被瞬时熔断,从而切断极耳232和极柱220的电连接,起到防止或减轻短路危害的作用。
在一些可选实施方式中,熔断部可设置在弯折部130与极柱连接部110之间,或者设置在弯折部130与极耳连接部120之间。
或者,在本申请的一些实施例中,可选地,熔断部设置于弯折部130。也即在弯折部130设置熔断孔150和减薄区160中的至少一种,从而使得弯折部130形成熔断部。
将熔断部设置于弯折部130可使得转接片100的结构更为紧凑,占用空间更小。
在本申请的一些实施例中,可选地,熔断部包括减薄区160,减薄区160在熔断部上沿熔断部的过流方向设置,或者说,由与极柱连接部110相连的一端向与极耳连接部120相连的一端延伸。或者说,由与极耳连接部120相连的一端向与极柱连接部110相连的一端延伸。举例来说,减薄区160沿第一方向(Y向)延伸。
在该种设置方式中,由于减薄区160的厚度小于熔断部的其他区域厚度,因此使得熔断部在减薄区160形成凹槽,而凹槽的延伸方向为第一方向(Y向),相比于沿第三方向(X向)设置凹槽,沿第一方向(Y向)设置的凹槽使得熔断部的结构强度相对更强。
在本申请的一些实施例中,可选地,熔断部包括减薄区160,减薄区160的厚度为N3,极柱连接部110的厚度为N1,则:1/3*N1≤N3≤5/6*N1。也即是说,减薄区160的厚度为极柱连接部110的厚度的三分之一至六分之五之间。由于减薄区160的厚度等于或小于六分之五的极柱连接部110的厚度,因此使得减薄区160的厚度有效减小,从而减小过流面积,以便于实现熔断。由于减薄区160的厚度等于或大于三分之一的极柱连接部110的厚度,因此可使得极柱连接部110与极耳连接部120之间保持连接,提供一定的连接强度。
在该种设置方式中,通过设置厚度较小的减薄区160减少熔断部的过流面积,从而便于在电流过大时使得熔断部熔断,而在该种尺寸范围内,在保证熔断部能够正常熔断的基础上,增强熔断部的结构强度。
在本申请的一些实施例中,可选地,熔断部包括熔断孔150,熔断孔150的内腔容积的和为V1,熔断部的体积为V2,则:1/6*V2≤V1≤2/3*V2。当熔断孔150的数量为一个时,该熔断孔150的内腔容积即为V1,当熔断孔150的数量为多个时,多个熔断孔150的内腔容积之和为V1。在该种设置方式中,通过设置一个或多个熔断孔150减少熔断部的过流面积,从而便于在电流过大时使得熔断部熔断,而在该种尺寸范围内,在保证熔断部能够正常熔断的基础上,增强熔断部的结构强度。
如图7至图10所示,在本申请的一些实施例中,可选地,转接片100还包括绝缘体140,绝缘体140包覆于熔断部的外侧。
绝缘体140为绝缘材料制成的结构,可以采用氧化铝等陶瓷材料,或者采用环氧树脂、聚丙烯酸丁酯等有机材料,当然可以选择混合材料或其他具有绝缘性能的材料。绝缘体140可为单独制造的套筒状结构,套设在熔断部的外侧。或者,在生产制造过程中,绝缘体140可通过注塑方式包裹在熔断部的外侧,例如可通过如下方式生产:用于制造绝缘体140的模具包括第一模具和第二模具,将未设置绝缘体140的转接片100放置于第一模具中,将第二模具扣合在第一模具上,第一模具和第二模具上均设置有注塑槽,第一模组的注塑槽和第二模具的注塑槽连通以形成注塑腔,转接片100的熔断部位于注塑腔内,通过向注塑腔中注塑形成绝缘体140,形成的绝缘体140包裹在熔断部的外侧。通过注塑方式形成的绝缘体140,可使得绝缘体140的内壁形状与熔断部的外壁形状相匹配,例如,若熔断部设置有熔断孔150,则绝缘体140的注塑液流动至熔断孔150内并填充熔断孔150,若熔断部设置有减薄区160,则绝缘体140的注塑液流动至减薄区160形成的凹槽并填充凹槽。在该种设置方式中,绝缘体140可增强熔断部区域的结构强度,避免熔断部因晃动而断裂。
绝缘体140的设置可防止熔断部在熔断后发生二次搭接。具体地,在熔断部熔断后,极耳连接部120和极柱连接部110之间的连接断开,也即极耳连接部与极柱连接部之间出现间隔,由于绝缘体140包裹在熔断部的外侧,因此绝缘体使得熔断后分成两个独立部分的极耳连接部120和极柱连接部110之间保持在相对具有间隙的位置,从而可避免极耳连接部120和极柱连接部110在晃动过程中接触并发生二次搭接。
在本申请的一些实施例中,可选地,极柱连接部110的第一侧面用于与极柱220连接,极柱连接部110与第一侧面相背离的一侧为第二侧面,在第二方向(Z向)上,绝缘体140位于第二侧面所在平面与极耳连接部120之间。
在该种设置方式中,绝缘体140的高度不超过转接片100的高度,从而使得绝缘体140占用空间小,有利于节省电池单体10的内部空间。
在本申请的一些实施例中,可选地,熔断部包括减薄区160和熔断孔150中至少一者,绝缘体140包括填充部,填充部位于熔断部的减薄区160的外侧,或者,填充部填充于熔断孔150的内腔。
该种绝缘体140的结构设置有利于通过绝缘体140增强熔断部的结构强度,避免熔断部因抖动或晃动而断裂。
在本申请的一些实施例中,可选地,绝缘体140的外侧壁设置有加强筋。加强筋可为绝缘体140的外侧壁向外凸出形成,也可为嵌设在绝缘体140外侧壁的表面且硬度大于绝缘体140的条状结构、网状结构、块状结构或颗粒状结构等。加强筋与绝缘体140可为一体结构。加强筋的设置可提高绝缘体140的结构强度,绝缘体140的结构强度增强可增强极柱连接部110与极耳连接部120之间的连接稳定性。
加强筋与绝缘体140可采用相同材质或不同材质,当加强筋与绝缘体140为相同材质时,加强筋与绝缘体140可通过注塑方式形成于熔断部的外侧,通过改变用于注塑加强筋与绝缘体140的模具的注塑腔的腔体形状,以在注塑后形成绝缘体140以及凸出于绝缘体140外侧壁的加强筋。当加强筋与绝缘体140为不同材质时,可先制备加强筋,然后将加强筋布设在模具的注塑腔的内壁,以在注塑形成绝缘体140后,使得加强筋嵌设固定于绝缘体140的外侧壁。
在本申请的一些实施例中,可选地,沿第三方向(X向),极耳连接部120的长度大于或等于极柱连接部110的长度。
极耳连接部120的长度可根据极耳232的尺寸进行设置。
如图2所示,在本申请的一些实施例中,沿第三方向(X向),极耳连接部120的长度等于极柱连接部110的长度。该种设置方式中,转接片100可采用矩形板进行制造,对矩形板进行弯折或冲压,以使得矩形板的两端与中部出现高度差,矩形板的两端形成极耳连接部120,矩形板的中部形成极柱连接部110,极耳连接部120与极柱连接部110之间的弯折区域即为弯折部130。该种转接片100的制造工艺简单,制造效率高。
在本申请的一些实施例中,可选地,沿第三方向(X向),极耳连接部120的长度大于极柱连接部110的长度,极柱连接部110通过弯折部130与极耳连接部120的一端连接,或,极柱连接部110通过弯折部130与极耳连接部120的中部连接。
将极耳连接部120的长度设置为大于极柱连接部110的长度,有利于通过极耳连接部120连接更大尺寸的极耳232。
示例性地,如图11所示,极耳连接部120的长度大于极柱连接部110的长度,且极柱连接部110与极耳连接部120的一端连接,使得转接片100的俯视图呈类似“凹”字形结构。该种设置方式中,转接片100可采用矩形板进行制造,对矩形板进行弯折或冲压,以使得矩形板的两端与中部出现高度差,然后在矩形板的中部的一侧进行切割,以将矩形板的中部的一侧区域切下,从而形成“凹”字形结构,该结构的中部切割后留下的部分为极柱连接部110,该结构的两端形成极耳连接部120,极耳连接部120与极柱连接部110之间的弯折区域即为弯折部130。
如图12所示,极耳连接部120的长度大于极柱连接部110的长度,且极柱连接部110与极耳连接部120的中部连接,使得转接片100的俯视图呈类似“工”字形结构。该种设置方式中,转接片100可采用矩形板进行制造,对矩形板进行弯折或冲压,以使得矩形板的两端与中部出现高度差,然后在矩形板的中部的两侧进行切割,以将矩形板的中部的两侧分别切下部分板材,从而形成“工”字形结构,该结构的中部切割后留下的部分为极柱连接部110,该结构的两端形成极耳连接部120,极耳连接部120与极柱连接部110之间的弯折区域即为弯折部130。
在本申请的一些实施例中,可选地,弯折部130为弧形板状结构。可选地,弯折部130与极柱连接部110之间的衔接处为曲面,弯折部130与极柱连接部110之间的衔接处为曲面。弧形板状结构的弯折部130可减少弯折部130中形成的棱角,从而减少弯折部130对于电池单体10内其他结构的刮擦。
在本申请的一些实施例中,弯折部130还可采用平板状结构、波浪板状结构等多种结构形式。当弯折部130为平板状结构时,可在制造形成弯折部130后,将弯折部130与极柱连接部110之间的衔接处、弯折部130与极耳连接部120的衔接处进行倒角,以使得弯折部130与极柱连接部110之间的衔接处为曲面,弯折部130与极柱连接部110之间的衔接处为曲面。
在本申请的一些实施例中,可选地,如图12所示,极柱连接部110的第一侧面用于与极柱220连接,极柱连接部110与第一侧面相背离的一侧为第二侧面,第二侧面设置有多个凹坑111。凹坑111即为由第二侧面向第一侧面方向凹陷的结构。凹坑111的设置可增大第二侧面的粗糙度,增大第二侧面的漫反射,以在进行将转接片100与极柱连接部110的焊接过程中减少焊接时激光的反射。
如图1所示,本申请的一实施例提供一种电池单体10,包括上述实施例提供的转接片100。
电池单体10可以用于使用电池作为电源的用电装置或者使用电池作为储能元件的各种储能系统。
由于电池单体10包括上述实施例提供的转接片100,因此电池单体10至少具有转接片100的全部有益效果,在此不再赘述。
如图1、图13至图16所示,电池单体10还包括:壳体(图中未示出)、电芯组件和端盖组件,电芯组件设置于壳体内,电芯组件包括电芯主体231和从电芯主体231延伸出的极耳232;端盖组件包括极柱220,极柱220沿第一方向(Y向)的两侧均设置有极耳232;转接片100为上述实施例的转接片100,转接片100的极柱连接部110与极柱220电连接,沿第一方向(Y向),转接片100中位于极柱连接部110两侧的极耳连接部120分别与对应的极耳232电连接。在电芯主体231的宽度方向上,由于转接片100的极耳连接部120位于极柱连接部110第一方向(Y向)的两侧,而极耳232位于极柱220第一方向(Y向)的两侧,因此转接片100上的极耳连接部120与极耳232相对设置,便于电连接。
如图1所示,在一种可选实施方式中,在电池单体10中包括两个电芯组件,每个电芯组件均包括极耳232,极耳232均包括正极耳和负极耳,极柱220包括正极柱和负极柱,两个正极耳设置于正极柱的两侧,两个负极耳设置于负极柱的两侧。
可选地,转接片100包括一个极柱连接部110、两个弯折部130和两个极耳连接部120,一个极耳连接部120通过弯折部130连接于极柱连接部110宽度方向的一侧,另一个极耳连接部120通过另一个弯折部130连接于极柱连接部110宽度方向的另一侧。当将转接片100用于连接正极耳和正极柱时,极柱连接部110用于与正极柱连接,一个极耳连接部120用于与其中一个电芯组件的正极耳连接,另一个极耳连接部120用于与另一个电芯组件的正极耳连接。当将转接片100用于连接负极耳和负极柱时,极柱连接部110用于与负极柱连接,一个极耳连接部120用于与其中一个电芯组件的负极耳连接,另一个极耳连接部120用于与另一个电芯组件的负极耳连接。
在图13示出的电池单体10中,电芯组件与转接片100处于装配过程中,两个电芯组件分别位于端盖板210于宽度方向的两侧,以便于将电芯组件中未弯折的极耳232与转接片100焊接,在完成转接片100与极柱220的焊接、转接片100与极耳232的焊接后,将两个电芯组件对称相向翻转,以使得两个电芯组件翻转至端盖板210的下方(如图14所示),在翻转的过程中,极耳232弯曲(如图15所示),翻转后两个电芯组件相叠。
在另一种可选实施方式中,在电池单体10中包括四个电芯组件,每个电芯组件均包括极耳232,极耳232均包括正极耳和负极耳,极柱220包括正极柱和负极柱,正极柱的两侧均设置有两个正极耳,负极柱的两侧均设置有两个负极耳。电池单体10中包括两个转接片100,一个转接片100用于连接正极耳和正极柱,该转接片100可为铝板制成,另一个转接片100用于连接负极耳和负极柱,该转接片100可为铜板制成。
当将转接片100用于连接正极耳和正极柱时,极柱连接部110用于与正极柱连接,一个极耳连接部120用于与其中两个电芯组件的正极耳连接,另一个极耳连接部120用于与另两个电芯组件的正极耳连接。当将转接片100用于连接负极耳和负极柱时,极柱连接部110用于与负极柱连接,一个极耳连接部120用于与其中两个电芯组件的负极耳连接,另一个极耳连接部120用于与另两个电芯组件的负极耳连接。
如图15所示,在本申请的一些实施例中,可选地,端盖组件还包括端盖板210和塑胶部211,端盖板210盖合于壳体的开口,塑胶部211设置于端盖板210朝向电芯组件的一侧,极耳连接部120与塑胶部211之间具有第一间隙240。极柱连接部110的厚度为N1,第一间隙为N4,其中,0.1mm≤N4≤N1。
塑胶部211为由塑胶材料制成的结构,其可为塑胶框。塑胶部211设置在端盖板210位于壳体内部的一侧,塑胶框位于端盖板210与电芯组件之间。塑胶部211用于对电芯组件进行适度限位,防止电芯组件在壳体内上下窜动或者横向窜动。
由于极耳连接部120与塑胶部211之间具有第一间隙240,便于避免极耳连接部120与塑胶部211直接接触,从而避免极耳连接部120在装配过程中与塑胶部211出现干涉。可选地,可在极耳连接部120朝向塑胶部211的一侧设置有绝缘层。第一间隙可用于容置绝缘层。绝缘层可避免极耳连接部120与端盖板210接触,从而在极耳连接部120与端盖板210之间起到绝缘作用。
在上述第一间隙240的取值范围内,可便于充分利用壳体内部空间,便于结构布设,且避免转接片100在装配过程中与塑胶部211产生干涉。第一间隙可用于容置绝缘层,也即绝缘层的最小厚度为0.1mm。绝缘层位于第一间隙,还可使得转接片100通过绝缘层与端盖板210接触,减轻转接片100在上下方向上的晃动。
举例来说,在本申请的一些实施例中,可选地,第一间隙为N4,则0.1mm≤N4≤0.8mm。
在一些实施例中,端盖组件还包括防爆阀250,防爆阀250设置在端盖板在第三方向(X向)上的中部,防爆阀250和极柱220沿第三方向(X向)间隔设置于端盖板210;在第三方向上,极柱220与防爆阀250之间的距离小于极柱220与电芯主体231的侧边的最小距离。上述电芯主体231的侧边为在第三方向上靠近于极柱220的侧边,极柱220位于电芯主体231的侧边与防爆阀250之间。举例来说,若第三方向为左右方向,在端盖板210上设置有两个极柱220,分别为正极柱和负极柱,正极柱位于防爆阀250的左侧,负极柱位于防爆阀250的右侧。则与正极柱与防爆阀250之间的距离相比,正极柱与电芯主体231的左侧边之间的最小距离更小;与负极柱与防爆阀250之间的距离相比,负极柱与电芯主体231的右侧边之间的最小距离更小。
请参考图17,在该种设置方式中,将极柱220更靠近于电芯主体231的中部区域布设,而远离于边部。从而使得在极柱220远离防爆阀250的一侧留出更大空间,有利于后续加装压条20,压条20用于对多个电池单体10进行限位。
在本申请的一些实施例中,可选地,电芯主体231在第三方向(X向)的尺寸为L,沿电芯主体231的长度方向,极柱220与电芯主体231的侧边的最小距离为M,其中,L/30≤M≤L/5,或者,M>10mm。
在电池单体10中的极柱220包括正极柱和负极柱,正极柱与负极柱均满足上述极柱220与电芯主体231的侧边的最小距离为M,则L/30≤M≤L/5的条件,在满足上述条件的基础上,正极柱与电芯主体231的侧边的最小距离、负极柱与电芯主体231的侧边的最小距离可相等也可不相等。举例来说,防爆阀250的两侧分别设置有极柱220,一个为正极柱,一个为负极柱,以第三方向(X向)为左右方向,正极柱位于防爆阀250的左侧,负极柱位于防爆阀250的右侧,正极柱与电池单体10的左侧边之间的距离为M1,L/30≤M1≤L/5,或者,M1>10mm;负极柱与电池单体10的左侧边之间的距离为M2,L/30≤M2≤L/5,或者,M2>10mm;M1与M2可相等也可不相等。
在该种尺寸范围内便于后续电池单体10组装成电池的过程中加装压条20,压条20装设在极柱220远离防爆阀250的一侧,通过压条20对于多个电池单体10进行限位,在正极柱远离防爆阀250的一侧和负极柱远离防爆阀250的一侧可分别装设有压条20。
在该种尺寸范围内可加装压条20,通过压条20对于多个电池单体10进行限位。压条20的宽度(沿电芯主体231的长度方向压条20两个侧边之间的距离)小于M,而在一定范围内,压条20的宽度越大,则与各电池单体10的端盖板210之间的接触面积越大,限位效果越好。当M>10mm时,压条20的宽度可设置为10mm或以下,而10mm的压条20可以起到相对较好的限位效果。
第三方面,本申请提供了一种电池,电池包括箱体(未示出)和上述实施例中的电池单体10,电池单体设置于箱体。其中,箱体用于为电池单体10提供容纳空间,箱体可以采用多种结构。
在电池中,电池单体10可以是多个,多个电池单体10之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体10中既有串联又有并联。多个电池单体10之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体10构成的整体容纳于箱体内;当然,电池也可以是多个电池单体10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,并容纳于箱体内。电池还可以包括其他结构,例如,该电池还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体10之间的电连接。
其中,每个电池单体10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10可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
由于电池包括上述实施例提供的电池单体10,而电池单体10内应用有上述实施例提供的转接片100,在电芯主体231的宽度方向上,由于转接片100的极耳连接部120位于极柱连接部110的两侧,而极耳232位于极柱220的两侧,因此转接片100上的极耳连接部120与极耳232相对设置,便于电连接。由于极耳232位于极柱220在电芯主体231宽度方向上的两侧,而极柱220与防爆阀250在电池单体10中沿长度方向设置,因此极耳232位于防爆阀250沿电池单体10长度方向的一侧,极耳232在沿电池单体10长度方向的设置尺寸不限于极柱220与防爆阀250之间的距离,因此可将极耳232沿电池单体10长度方向的尺寸设置更大,从而提高应用有该电池单体10的电池的快充性能。
在本申请的一些实施例中,可选地,电池还包括压条20,电池包括多个电池单体10,多个电池单体10呈矩阵状排列,同一列排布的多个电池单体10的端盖板210通过压条20压紧,压条20位于端盖板210中极柱220远离防爆阀250的一侧。
同一列排布的多个电池单体10即多个电池单体10沿第一方向(Y向)依次排布。
通过设置压条20,便于固定同一列排布的多个电池单体10。
可选地,压条20的数量为两个,在端盖板210上沿长度方向设置有两个极柱220(正极柱和负极柱),一个压条20位于各电池单体10的其中一个极柱220远离防爆阀250的一侧,另一个压条20位于各电池单体10的另一个极柱220远离防爆阀250的一侧。
第四方面,本申请提供了一种用电装置,用电装置包括上述实施例中的电池单体10,电池单体10用于提供电能;或者,用电装置包括上述实施例中的电池,电池用于提供电能。
当用电装置包括上述电池单体10,则用电装置至少具有上述电池单体10的全部有益效果;当用电装置包括上述电池,则用电装置至少具有上述电池的全部有益效果,在此不再赘述。
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为例进行说明。车辆可以为燃油汽车、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。车辆的内部设置有电池,电池可以设置在车辆的底部或头部或尾部。电池可以用于车辆的供电,例如,电池可以作为车辆的操作电源。车辆还可以包括控制器和马达,控制器用来控制电池为马达供电,例如,用于车辆的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池不仅可以作为车辆的操作电源,还可以作为车辆的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆提供驱动动力。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (23)

1.一种转接片,其特征在于,包括:极柱连接部、极耳连接部和弯折部;沿第一方向,所述极柱连接部的两侧分别通过所述弯折部连接所述极耳连接部;沿第二方向,所述极柱连接部与所述极耳连接部具有高度差;所述第一方向和第二方向不平行。
2.如权利要求1所述的转接片,其特征在于,所述极柱连接部的厚度与所述极耳连接部的厚度相等,所述极柱连接部的厚度为N1,所述极柱连接部与所述极耳连接部之间的高度差为N2,则:N1≤N2≤5*N1。
3.如权利要求1所述的转接片,其特征在于,所述极柱连接部与所述极耳连接部之间设置有熔断部,所述熔断部被构造为当所述转接片过流时能够熔断。
4.如权利要求3所述的转接片,其特征在于,所述熔断部包括减薄区和熔断孔中至少一者。
5.如权利要求3所述的转接片,其特征在于,所述熔断部设置于所述弯折部。
6.如权利要求3-5任一项所述的转接片,其特征在于,所述熔断部包括减薄区,所述减薄区在所述熔断部上沿所述熔断部的过流方向设置。
7.如权利要求3-5任一项所述的转接片,其特征在于,所述熔断部包括减薄区,所述减薄区的厚度为N3,所述极柱连接部的厚度为N1,则:1/3*N1≤N3≤5/6*N1。
8.如权利要求3-5任一项所述的转接片,其特征在于,所述熔断部包括熔断孔,所述熔断孔的内腔容积的和为V1,所述熔断部的体积为V2,则:1/6*V2≤V1≤2/3*V2。
9.如权利要求3-5任一项所述的转接片,其特征在于,所述转接片还包括绝缘体,所述绝缘体包覆于所述熔断部的外侧。
10.如权利要求9所述的转接片,其特征在于,所述极柱连接部的第一侧面用于与极柱连接,所述极柱连接部与所述第一侧面相背离的一侧为第二侧面,在所述第二方向上,所述绝缘体位于所述第二侧面所在平面与所述极耳连接部之间。
11.如权利要求9所述的转接片,其特征在于,所述熔断部包括减薄区和熔断孔中至少一者,所述绝缘体包括填充部;
其中,所述填充部位于所述减薄区的外侧;或者,所述填充部填充于所述熔断孔的内腔。
12.如权利要求9所述的转接片,其特征在于,所述绝缘体的外侧壁设置有加强筋。
13.如权利要求1-5任一项所述的转接片,其特征在于,沿第三方向,所述极耳连接部的长度大于或等于所述极柱连接部的长度,所述第三方向与所述第一方向和第二方向均垂直。
14.如权利要求1-5任一项所述的转接片,其特征在于,沿第三方向,所述极耳连接部的长度大于所述极柱连接部的长度,所述第三方向与所述第一方向和第二方向均垂直;
其中,所述极柱连接部通过所述弯折部与所述极耳连接部的一端连接;或者,所述极柱连接部通过所述弯折部与所述极耳连接部的中部连接。
15.如权利要求1-5任一项所述的转接片,其特征在于,所述弯折部为弧形板状结构。
16.如权利要求1-5任一项所述的转接片,其特征在于,所述极柱连接部的第一侧面用于与极柱连接,所述极柱连接部与所述第一侧面相背离的一侧为第二侧面,所述第二侧面设置有多个凹坑。
17.一种电池单体,其特征在于,包括如权利要求1-16任一项所述的转接片。
18.如权利要求17所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体还包括:
壳体;
电芯组件,设置于所述壳体内,所述电芯组件包括电芯主体和与所述电芯主体连接的极耳;
端盖组件,盖合于所述壳体的开口,所述端盖组件包括极柱,所述极柱沿所述第一方向的两侧均设置有所述极耳;
其中,所述极柱连接部与所述极柱电连接,沿所述第一方向,所述极柱连接部两侧的所述极耳连接部分别与对应的所述极耳电连接。
19.如权利要求18所述的电池单体,其特征在于,所述端盖组件还包括:
端盖板,盖合于所述开口;
塑胶部,设置于所述端盖板朝向所述电芯组件的一侧,所述极耳连接部与所述塑胶部之间具有第一间隙;
其中,所述极柱连接部的厚度为N1,所述第一间隙的间距为N4,其中,0.1mm≤N4≤N1。
20.如权利要求19所述的电池单体,其特征在于,所述端盖组件还包括防爆阀,所述防爆阀与所述极柱在第三方向上间隔设置,所述防爆阀设置于所述端盖板在所述第三方向上的中部,在所述第三方向,所述极柱与所述防爆阀之间的距离小于所述极柱与所述电芯主体的侧边的最小距离,所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。
21.如权利要求18-20任一项所述的电池单体,其特征在于,所述电芯主体在第三方向上的尺寸为L,沿所述第三方向,所述极柱与所述电芯主体的侧边的最小距离为M,所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向;
其中,L/30≤M≤L/5;或者,M>10mm。
22.一种电池,其特征在于,包括:
箱体;
如权利要求17至21中任一项所述的电池单体,所述电池单体设置于所述箱体。
23.一种用电装置,其特征在于,
所述用电装置包括如权利要求17至21中任一项所述的电池单体,所述电池单体用于提供电能;或者,
所述用电装置包括如权利要求22所述的电池,所述电池用于提供电能。
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CN213660581U (zh) * 2020-12-15 2021-07-09 厦门海辰新能源科技有限公司 一种锂离子电池中极耳和极柱的连接件
CN217562767U (zh) * 2022-05-25 2022-10-11 上海瑞浦青创新能源有限公司 一种二次电池装配结构和二次电池

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