CN220692086U - 支架、电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种支架、电池单体、电池以及用电装置,支架包括:支架本体,开设有通孔,通孔用于露出极柱的部分;第一导向部,设置于支架本体,且用于引导电极组件的导电部穿过通孔以与极柱连接。本申请实施例的技术方案中,通过在支架本体上设置第一导向部,电极组件在装入电池单体的壳体的过程中,第一导向部可以对电极组件的导电部进行引导和保护,使电极组件的导电部逐渐进入通孔,减少导电部撞击支架本体的概率,降低电极组件失效和损坏的风险,提高电池单体的可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,具体涉及一种支架、电池单体、电池以及用电装置。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键,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。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。在相关技术中,电池单体的可靠性有待提高,阻碍了电池的可靠性的进一步提高。
发明内容
鉴于上述问题,本申请提供一种可靠性较高的支架、电池单体、电池以及用电装置。
第一方面,本申请提供了一种支架,包括:支架本体,开设有通孔,所述通孔用于露出极柱的部分;第一导向部,设置于所述支架本体,且用于引导电极组件的导电部穿过所述通孔以与所述极柱连接。
本申请实施例的技术方案中,通过在支架本体上设置第一导向部,电极组件在装入电池单体的壳体的过程中,第一导向部可以对电极组件的导电部进行引导和保护,使电极组件的导电部逐渐进入通孔,减少导电部撞击支架本体的概率,降低电极组件失效和损坏的风险,提高电池单体的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,所述第一导向部包括第一导向片,所述第一导向片沿远离所述支架本体的方向倾斜延伸;且所述第一导向片被配置为能在所述电极组件的作用下向靠近所述支架本体的方向运动,以压合于所述电极组件与所述极柱之间。在上述技术方案中,第一导向片一方面可以引导电极组件的导电部穿过通孔,方便导电部与极柱连接,减少导电部受损或入壳失败的风险,有利于提高电池单体的可靠性和稳定性,另一方面可以隔绝电极组件的端面与极柱的作用,进一步提高电池单体的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,所述第一导向片设于所述支架本体在所述通孔的轴向上的第一侧且与所述支架本体的第一侧表面之间的夹角小于或者等于75°。在上述技术方案中,可以降低电极组件的导电部直接撞击到第一导向片的一端边沿的风险,减少第一导向片被压断或发生褶皱的几率,既可以使第一导向片可以更好地起到导向作用,使得电极组件的导电部逐渐进入通孔,又可以使第一导向片可以更好地隔绝电极组件的端面与极柱,进一步提高电池单体的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,所述第一导向部还包括第一连接片,所述第一连接片在第一方向上的第一端与所述支架本体连接,所述第一连接片在所述第一方向上的第二端朝向所述通孔的中心位置延伸且与所述第一导向片连接,所述第一导向片被配置为能在所述电极组件的作用下向靠近所述支架本体的方向运动,以压合于所述电极组件与所述第一连接片之间。在上述技术方案中,一方面第一导向片可以引导电极组件的导电部穿过通孔,方便导电部与极柱连接,减少导电部受损或入壳失败的风险,有利于提高电池单体的可靠性和稳定性,另一方面第一导向片和第一连接片可以隔绝电极组件的端面与极柱的作用,进一步提高电池单体的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,所述第一连接片与所述第一导向片为一体成型件。将第一连接片和第一导向片一体成型,既可以保证第一连接片与第一导向片的连接可靠性,又可以省去二者之间的连接结构,简化支架的加工步骤,进一步提高支架的生产效率。
在一些实施例中,所述第一导向片和所述第一连接片的厚度均小于所述支架本体的厚度。一方面使第一导向片和第一连接片可以相对于支架本体更容易发生变形,减小第一导向片和第一连接片对电极组件的止抵作用力,降低电极组件失效和损坏的风险,利于提高电池单体的可靠性和稳定性,另一方面可以减少第一导向部在支架本体的厚度方向上的占用空间,减少壳体内部空间的浪费,从整体上提高壳体内部空间的利用率。
在一些实施例中,所述第一连接片的所述第一端连接在所述支架本体在所述通孔的轴向上的第一侧表面。当电极组件在壳体内安装到位时,第一连接片的至少一部分可以压合在支架本体和电极组件之间,减少支架直接压在电极组件的端面的风险,降低电极组件失效和损坏的风险,进一步提高电池单体的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,所述第一连接片位于所述通孔内且所述第一连接片的所述第一端与所述通孔的孔壁连接。将第一连接片设置在通孔内,有效地利用了通孔内的空间,可以减少第一导向部在支架本体的厚度方向上的占用空间,减少壳体内部空间的浪费,从整体上提高壳体内部空间的利用率。
在一些实施例中,所述第一连接片在第二方向上相对设置的两个侧边沿与所述通孔的孔壁之间具有间隙。电极组件在装入电池单体的壳体的过程中,第一导向片在引导导电部穿过通孔的同时,在电极组件的止抵作用下可以发生变形以压在第一连接片上,随后,电极组件的端面可以进一步止抵第一导向片和第一连接片发生变形,使第一导向片和第一连接片容纳在通孔内,进一步减少第一导向部在支架本体的厚度方向上的占用空间,减少壳体内部空间的浪费,进一步提高壳体内部空间的利用率。
在一些实施例中,所述支架还包括:第二导向部,设置于所述支架本体且与所述第一导向部相对设置,用于引导电极组件的导电部穿过所述通孔以与所述极柱连接。在上述技术方案中,通过在支架本体上设置第一导向部和第二导向部,电极组件在装入电池单体的壳体的过程中,第一导向部和第二导向部中的至少一个可以对电极组件的导电部进行引导和保护,使到电极组件的导电部逐渐进入通孔,减少导电部撞击支架本体的概率,降低电极组件失效和损坏的风险,提高电池单体的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,所述第二导向部包括第二导向片,所述第二导向片沿远离所述支架本体的方向倾斜延伸;且所述第二导向片被配置为能在所述电极组件的作用下向靠近所述支架本体的方向运动,以压合于所述电极组件与所述极柱之间。在上述技术方案中,第二导向片一方面可以引导电极组件的导电部穿过通孔,方便导电部与极柱连接,减少导电部受损或入壳失败的风险,有利于提高电池单体的可靠性和稳定性,另一方面可以隔绝电极组件的端面与极柱的作用,进一步提高电池单体的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,所述第二导向片与所述第一导向片之间限定出与所述通孔连通的过孔,所述第二导向片和所述第一导向片沿远离所述过孔的方向倾斜延伸。将第一导向片和第二导向片如此设置,电极组件在装入电池单体的壳体的过程中,导电部在第一导向片或第二导向片的引导下先进入过孔,可以更好地穿过通孔,方便导电部与极柱连接,减少导电部受损或入壳失败的风险,进一步提高电池单体的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,所述过孔为长形孔,所述第一导向片和所述第二导向片在所述长形孔的宽度方向上相对设置。过孔的形状可以与导电部的横截面形状相匹配,使导向部可以通过狭长的过孔,降低导电部入壳失败的风险。
在一些实施例中,所述第二导向部还包括第二连接片,所述第二连接片在第一方向上的第一端与所述支架本体连接,所述第二连接片在所述第一方向上的第二端朝向所述通孔的中心位置延伸且与所述第二导向片连接,所述第二导向片被配置为能在所述电极组件的作用下向靠近所述支架本体的方向运动,以压合于所述电极组件与所述第二连接片之间。在上述技术方案中,一方面第二导向片可以引导电极组件的导电部穿过通孔,方便导电部与极柱连接,减少导电部受损或入壳失败的风险,有利于提高电池单体的可靠性和稳定性,另一方面第二导向片和第二连接片可以隔绝电极组件的端面与极柱的作用,进一步提高电池单体的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,所述第一导向部的结构与所述第二导向部的结构相同,不仅可以使支架加工更加方便,而且只需将电极组件对准壳体的壳身开口,装入电极组件即可,电极组件无需多次调整安装角度,有利于提高电极组件的安装效率。
第二方面,本申请提供了一种电池单体,其包括:壳体,所述壳体上设有极柱,所述壳体包括壳盖和具有开口的壳身,所述壳盖盖合于所述开口;电极组件,包括导电部和设于所述壳体内的活性物质涂覆部,所述导电部电连接所述活性物质涂覆部与所述极柱;支架,所述支架为上述任一个实施例中的支架,所述支架设于所述壳身内且位于所述活性物质涂覆部远离所述壳盖的一端;其中,所述极柱包括第一极柱,所述第一极柱设置于所述壳身与所述壳盖相对的壁体上,所述导电部包括第一导电部,所述第一导电部设置于所述活性物质涂覆部远离所述壳盖的一端,所述第一导电部穿过所述通孔且与所述第一极柱电连接,所述第一导向部位于所述活性物质涂覆部与所述第一极柱之间。
本申请实施例的技术方案中,通过采用上述支架,电极组件在装入电池单体的壳体的过程中,支架的第一导向部可以对电极组件的导电部进行引导和保护,使电极组件的导电部逐渐进入通孔,减少导电部撞击支架的支架本体的概率,降低电极组件失效和损坏的风险,提高电池单体的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,所述第一极柱上设有容纳部,所述第一导电部的至少部分容纳于所述容纳部内且与所述第一极柱电连接。由于第一极柱设置有容纳部,容纳部的空心结构一方面可一定程度减轻第一极柱的重量,以能提高电池单体和电池的重量能量密度,另一方面,第一导电部能容纳在容纳部内,提高了第一导电部的装配效率,还能节约第一导电部占用空间,充分利用电池单体的空间,使得支架与第一极柱之间、支架与第一导电部之间的配合均更紧密和可靠,使得电池单体的结构跟紧凑,更利于电池单体的能量密度的提升。
在一些实施例中,所述容纳部包括第一容纳槽,所述第一极柱朝向所述活性物质涂覆部一侧的表面为极柱内端面,所述第一容纳槽的槽口形成在所述极柱内端面上,所述第一导电部的至少部分容纳于所述第一容纳槽内。在上述技术方案中,一方面,在第一极柱上开设第一容纳槽可一定程度减轻第一极柱的重量,以能提高电池单体和电池的重量能量密度;另一方面,由于第一容纳槽的槽口形成在极柱内端面上,且极柱内端面为第一极柱的靠近活性物质涂覆部一侧的表面,使得第一容纳槽可以朝向活性物质涂覆部的方向敞开,进而方便第一导电部伸入第一容纳槽内,提高装配效率。而且,此种形式的第一容纳槽便于加工,提高生产效率。并且,第一容纳槽便于加工为具有较大的容积,可以容纳更多的第一导电部;同时,由于第一容纳槽朝向活性物质涂覆部的方向敞开,使得第一容纳槽还可以作为电解液的缓冲和暂存结构,使得壳体内可容纳更多电解液,由于电池单体充放电过程中会损耗电解液,因而当电解液更多时,可延长电池单体的使用寿命;且也是因为第一容纳槽朝向活性物质涂覆部的方向敞开,第一容纳槽也可以作为电极组件内部产气的容纳和缓冲结构,减少电池单体的膨胀,提高电池单体的可靠性和稳定性。另外,由于第一容纳槽位于第一极柱的内侧,外部的异物杂质不易进入第一容纳槽,可减少外部异物杂质对电极组件的影响,可提升电极组件工作的稳定性和可靠性,进而提高电池单体和电池的稳定性和可靠性。
在一些实施例中,所述容纳部包括第二容纳槽,所述第一极柱远离所述活性物质涂覆部一侧的表面为极柱外端面,所述第二容纳槽的槽口形成在所述极柱外端面上,所述第二容纳槽通过穿孔与所述壳体的内部连通,所述第一导电部穿设于所述穿孔且至少部分容纳于所述第二容纳槽内。在上述技术方案中,一方面,第一极柱设置第二容纳槽,可一定程度减轻第一极柱的重量,以能提高电池单体和电池的重量能量密度;另一方面,由于第二容纳槽的槽口形成在极柱外端面上,且极柱外端面为第一极柱的远离活性物质涂覆部一侧的表面,使得第二容纳槽可以朝向背离活性物质涂覆部的方向敞开,这样,当将第一导电部的至少部分容纳于第二容纳槽内时,可以容易地通过第二容纳槽的槽口实现对第一导电部的收纳整理,且可以容易地通过第二容纳槽的槽口实现对第一导电部与第一极柱的电连接操作等,进而可以降低电池单体的生产难度,提高电池单体的生产效率。同时,由于第二容纳槽朝能通过穿孔与壳体的内部连通,使得第二容纳槽还可以作为电解液的缓冲和暂存结构,使得壳体内可容纳更多电解液,由于电池单体充放电过程中会损耗电解液,因而当电解液更多时,可延长电池单体的使用寿命;且也是因为第二容纳槽能通过穿孔与壳体的内部连通,第二容纳槽也可以作为电极组件内部产气的容纳和缓冲结构,减少电池单体的膨胀,提高电池单体的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,所述第一导向部在所述穿孔所在平面内的部分投影位于所述穿孔内。第一导电部在第一导向部的引导下通过穿孔,方便第一导电部与第一极柱连接,进一步减少第一导电部撞击到第一极柱的概率,降低电极组件失效和损坏的风险,提高电池单体的可靠性和稳定性。
在一些实施例中,所述第一极柱包括两个,所述支架上开设有两个所述通孔。电极组件在装入电池单体的壳体的过程中,支架本体上的两个第一导向部可以同时对电极组件的两个第一导电部进行引导和保护,使两个第一导电部可以同时进入对应位置的通孔,以方便每个第一导电部与对应位置的第一极柱连接,有利于提高生产效率。
第三方面,本申请提供了一种电池,其包括上述实施例中的电池单体。本申请实施例的技术方案中,通过采用上述电池单体,可以提高电池的可靠性和稳定性。
第四方面,本申请提供了一种用电装置,其包括上述实施例中的电池单体;或者,其包括上述实施例中的电池。本申请实施例的技术方案中,通过采用上述电池或者电池单体,可以提高用电装置的可靠性和稳定性。
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
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
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立体图;
图4为本申请一些实施例提供的电池单体的结构剖视图;
图5为本申请一些实施例提供的支架的结构示意图;
图6为本申请一些实施例提供的电池单体的结构剖视图;
图7为图6所示的电池单体的放大图;
图8为本申请另一些实施例提供的支架的结构示意图;
图9为本申请又一些实施例提供的支架的结构示意图;
图10为本申请又一些实施例提供的电池单体的结构剖视图;
图11为图10所示的电池单体的放大图;
图12为本申请再一些实施例提供的支架的结构示意图;
图13为本申请一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图;
图14为本申请一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图;
图15为本申请一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图;
图16为本申请一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图;
图17为本申请一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图;
图18为本申请一些实施例提供的电池单体的局部剖视示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
用电装置1000,电池100,控制器200,马达300,
第一方向Z,第二方向X,第三方向Y,极柱的轴向R,
电池单体10,箱体20,第一部分201,第二部分202,壳体11,壳身111,开口1110,壳盖112,安装孔113,极柱12,第一极柱120,容纳部121,第一容纳槽12110,第一端壁12111,第一沉槽12112,第一侧壁12113,第二容纳槽12120,第二端壁12121,第二沉槽12122,第二侧壁12123,穿孔12130,极柱内端面122,极柱外端面123,第一凹槽126,间隔部127,盖板13;第一导电件131;第二凹槽1311;第二导电件132;电极组件2,活性物质涂覆部21,导电部22,第一导电部221,支架3,过孔30,支架本体31,通孔310,透气孔311,第一侧表面3121,第二侧表面3122,第一导向部32,第一导向片321,第一连接片322,第二导向部33,第二导向片331,第二连接片332,槽盖7。
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。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
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“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,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
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),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)。在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“底”“内”“外”“轴向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,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实施例的限制。
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。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
在相关技术的电池单体中,电池单体的壳体上设置有极柱,电池单体在装配时,通常将带有导电部的电极组件从壳身的开口入壳。然而,在将电极组件从开口装入壳体内的过程中,导电部容易碰撞到壳体或壳体内的其他结构,导致导电部损伤或者无法正常入壳,影响电池单体的使用可靠性。
为了减少电极组件在入壳过程中壳体或壳体内的其他结构损坏导电部,本申请在壳体内的支架本体上设置第一导向部,电极组件在装入壳体的过程中,第一导向部可以对电极组件的导电部进行引导和保护,使电极组件的导电部逐渐进入通孔,减少导电部撞击支架本体的概率,降低电极组件失效和损坏的风险,提高电池单体的可靠性和稳定性。
本申请实施例公开的电池单体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。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1000为车辆为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。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100,电池100可以设置在车辆的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆的供电,例如,电池100可以作为车辆的操作电源。车辆还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300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100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。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体20和电池单体10,电池单体10容纳于箱体20内。其中,箱体20用于为电池单体10提供容纳空间,箱体20可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体20可以包括第一部分201和第二部分202,第一部分201与第二部分202相互盖合,第一部分201和第二部分202共同限定出用于容纳电池单体10的容纳空间。第二部分202可以为一端开口的空心结构,第一部分201可以为板状结构,第一部分201盖合于第二部分202的开口侧,以使第一部分201与第二部分202共同限定出容纳空间;第一部分201和第二部分202也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分201的开口侧盖合于第二部分202的开口侧。当然,第一部分201和第二部分202形成的箱体20可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池100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20内;当然,电池100也可以是多个电池单体10先串联或并联或混联组成电池100模块形式,多个电池100模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体20内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100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。
请参照图3和图4,图3为本申请一些实施例提供的电池单体10的分解结构示意图。图4为本申请一些实施例提供的电池单体10的结构剖视图。电池单体10是指组成电池100的最小单元。如图3所示,图中X方向为电池单体10的长度方向,Y方向为电池单体10的厚度方向,Z方向为电池单体10的高度方向。电池单体10包括有壳体11、电极组件2、支架3以及其他的功能性部件。壳体11包括壳盖112和壳身111。
壳盖112是指盖合于壳身111的开口1110处以将电池单体10的内部环境隔绝于外部环境的部件。壳盖112的形状可以与壳身111的形状相适应以配合壳身111。可选地,壳盖112可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,壳盖112在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体10能够具备更高的结构强度,可靠性也可以有所提高。壳盖112上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与电极组件2电连接,以用于输出或输入电池单体10的电能。在一些实施例中,壳盖112上还可以设置有用于在电池单体10的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。壳盖112的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在壳盖112的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳身111内的电连接部件与壳盖112,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳身111是用于配合壳盖112以形成电池单体10的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件2、电解液以及其他部件。壳身111和壳盖112可以是独立的部件,可以于壳身111上设置开口1110,通过在开口1110处使壳盖112盖合开口1110以形成电池单体10的内部环境。不限地,也可以使壳盖112和壳身111一体化,具体地,壳盖112和壳身111可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳身111的内部时,再使壳盖112盖合壳身111。壳身111可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳身111的形状可以根据电极组件2的具体形状和尺寸大小来确定。壳身111的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
电极组件2是电池单体10中发生电化学反应的部件。壳身111内可以包含一个或更多个电极组件2。电极组件2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极组件2的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池100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,极耳连接电极端子以形成电流回路。
支架3设于壳身111内,并且支架3位于活性物质涂覆部21远离壳盖112的一端。其中,支架3可以为板状结构,支架3可以设置在活性物质涂覆部21的有导电部22的一侧,支架3上可以设置用于避让导电部22的避让结构(例如避让凹槽、或者下述的过孔30等),支架3还可以设置在活性物质涂覆部21的无导电部22的一侧,这样支架3无需设置用于避让导电部22的避让结构。
请参照图5,图5为本申请一些实施例提供的支架3的结构示意图。支架3包括支架本体31和第一导向部32,支架本体31开设有通孔310,通孔310用于露出极柱12的部分,第一导向部32设置于支架本体31,第一导向部32用于引导电极组件2的导电部22穿过通孔310,方便导电部22与极柱12连接。
本申请实施例的技术方案中,通过在支架本体31上设置第一导向部32,电极组件2在装入电池单体10的壳体11的过程中,第一导向部32可以对电极组件2的导电部22进行引导和保护,使电极组件2的导电部22逐渐进入通孔310,减少导电部22撞击支架本体31的概率,降低电极组件2失效和损坏的风险,提高电池单体10的可靠性和稳定性。
请再次参照图5,并进一步参照图6和图7,图6为本申请一些实施例提供的电池单体10的结构剖视图。图7为图6所示的电池单体10的放大图。第一导向部32包括第一导向片321,第一导向片321沿远离支架本体31的方向倾斜延伸。第一导向片321被配置为能在电极组件2的作用下向靠近支架本体31的方向运动,以压合于电极组件2与极柱12之间。
具体地,电极组件2在装入电池单体10的壳体11的过程中,电极组件2向靠近支架3的方向移动,当导电部22触碰到第一导向片321时,导电部22在第一导向片321的引导下进入通孔310,最终穿过通孔310以方便导电部22与极柱12连接,减少导电部22撞击支架本体31的概率,降低导电部22受损或造成导电部22入壳失败的风险。
此外,电极组件2在装入电池单体10的壳体11的过程中,第一导向片321在电极组件2的作用下向靠近支架本体31的方向运动,当电极组件2在壳体11内安装到位时,第一导向片321无需抽离,而是被压合在电极组件2与极柱12之间,起到隔绝电极组件2的端面与极柱12的作用,有利于提高电池单体10的可靠性和稳定性。
在上述技术方案中,第一导向片321一方面可以引导电极组件2的导电部22穿过通孔310,方便导电部22与极柱12连接,减少导电部22受损或入壳失败的风险,有利于提高电池单体10的可靠性和稳定性,另一方面可以隔绝电极组件2的端面与极柱12的作用,进一步提高电池单体10的可靠性和稳定性。
请再次参照图7,第一导向片321设于支架本体31在通孔310的轴向上的第一侧,并且第一导向片321与支架本体31的第一侧表面3121之间的夹角α1小于或者等于75°。示例地,第一导向片321与支架本体31的第一侧表面3121之间的夹角α可以为75°、60°、45°、30°、10°等。
其中,“通孔310的轴向”是指垂直于通孔310所在平面的方向,即图7中所示的Z方向,支架本体31具有在通孔310的轴向上相对设置的第一侧表面3121和第二侧表面3122,第一导向片321设置在支架本体31的第一侧表面3121。
在上述技术方案中,可以降低电极组件2的导电部22直接撞击到第一导向片321的一端边沿的风险,减少第一导向片321被压断或发生褶皱的几率,既可以使第一导向片321可以更好地起到导向作用,使得电极组件2的导电部22逐渐进入通孔310,又可以使第一导向片321可以更好地隔绝电极组件2的端面与极柱12,进一步提高电池单体10的可靠性和稳定性。
请再次参照图5-图7,第一导向部32还包括第一连接片322,第一连接片322具有在第一方向上相对设置的第一端和第二端,第一连接片322在第一方向上的第一端与支架本体31连接,第一连接片322在第一方向上的第二端朝向通孔310的中心位置延伸,第一连接片322在第一方向上的第二端与第一导向片321连接。第一导向片321被配置为能在电极组件2的作用下向靠近支架本体31的方向运动,以压合于电极组件2与第一连接片322之间。
电极组件2在装入电池单体10的壳体11的过程中,第一导向片321在电极组件2的作用下向靠近支架本体31的方向运动,当电极组件2在壳体11内安装到位时,第一导向片321无需抽离,而是被压合在电极组件2与第一连接片322之间,而第一连接片322压合在第一导向片321和极柱12之间,第一导向片321和第一连接片322可以对电极组件2的端面与极柱12之间进行双重隔绝,进一步提高电池单体10的可靠性和稳定性。
在上述技术方案中,一方面第一导向片321可以引导电极组件2的导电部22穿过通孔310,方便导电部22与极柱12连接,减少导电部22受损或入壳失败的风险,有利于提高电池单体10的可靠性和稳定性,另一方面第一导向片321和第一连接片322可以隔绝电极组件2的端面与极柱12的作用,进一步提高电池单体10的可靠性和稳定性。
其中,第一导向片321在第一方向上的尺寸小于第一连接片322在第一方向上的尺寸,使第一导向片321靠近第一连接片322的第一端尽可能地避开支架本体31,可以减少第一导向部32在支架本体31的厚度方向上的占用空间,减少壳体11内部空间的浪费,从整体上提高壳体11内部空间的利用率。
作为可选的方案,第一连接片322与第一导向片321为一体成型件。将第一连接片322和第一导向片321一体成型,既可以保证第一连接片322与第一导向片321的连接可靠性,又可以省去二者之间的连接结构,简化支架3的加工步骤,进一步提高支架3的生产效率。
其中,第一导向片321和第一连接片322的厚度均小于支架本体31的厚度,一方面使第一导向片321和第一连接片322可以相对于支架本体31更容易发生变形,减小第一导向片321和第一连接片322对电极组件2的止抵作用力,降低电极组件2失效和损坏的风险,利于提高电池单体10的可靠性和稳定性,另一方面可以减少第一导向部32在支架本体31的厚度方向上的占用空间,从整体上提高壳体11内部空间的利用率。
请再次参照图7,第一连接片322的第一端连接在支架本体31在通孔310的轴向上的第一侧表面3121。当电极组件2在壳体11内安装到位时,第一连接片322的至少一部分可以压合在支架本体31和电极组件2之间,减少支架3直接压在电极组件2的端面的风险,降低电极组件2失效和损坏的风险,进一步提高电池单体10的可靠性和稳定性。
请参照图8,图8为本申请另一些实施例提供的支架3的结构示意图。第一连接片322位于通孔310内,第一连接片322的第一端与通孔310的孔壁连接,有效地利用了通孔310内的空间,可以减少第一导向部32在支架本体31的厚度方向上的占用空间,减少壳体11内部空间的浪费,从整体上提高壳体11内部空间的利用率。
其中,第一连接片322在第二方向上相对设置的两个侧边沿与通孔310的孔壁之间具有间隙。由于第一连接片322在第一方向上的第一端与支架本体31连接,第一连接片322在第一方向上的第二端与第一导向片321连接,第一连接片322在第二方向上的相对两侧与通孔310的孔壁之间具有间隙,因此第一连接片322可以形成一端为固定端且另一端为自由端的悬臂结构,这样第一连接片322可以在外界作用下发生变形。
具体地,电极组件2在装入电池单体10的壳体11的过程中,第一导向片321在引导导电部22穿过通孔310的同时,在电极组件2的止抵作用下可以发生变形以压在第一连接片322上,随后,电极组件2的端面可以进一步止抵第一导向片321和第一连接片322发生变形,使第一导向片321和第一连接片322容纳在通孔310内,进一步减少第一导向部32在支架本体31的厚度方向上的占用空间,减少壳体11内部空间的浪费,进一步提高壳体11内部空间的利用率。
请参照图9,图9为本申请又一些实施例提供的支架3的结构示意图。支架3还包括第二导向部33,第二导向部33设置于支架本体31,并且第二导向部33与第一导向部32相对设置,第二导向部33用于引导电极组件2的导电部22穿过通孔310,方便导电部22与极柱12连接。在上述技术方案中,通过在支架本体31上设置第一导向部32和第二导向部33,电极组件2在装入电池单体10的壳体11的过程中,第一导向部32和第二导向部33中的至少一个可以对电极组件2的导电部22进行引导和保护,使到电极组件2的导电部22逐渐进入通孔310,减少导电部22撞击支架本体31的概率,降低电极组件2失效和损坏的风险,提高电池单体10的可靠性和稳定性。
请参照图9,并进一步参照图10和图11,图10为本申请又一些实施例提供的电池单体10的结构剖视图。图11为图10所示的电池单体10的放大图。第二导向部33包括第二导向片331,第二导向片331沿远离支架本体31的方向倾斜延伸。
第二导向片331被配置为能在电极组件2的作用下向靠近支架本体31的方向运动,以压合于电极组件2与极柱12之间。具体地,电极组件2在装入电池单体10的壳体11的过程中,电极组件2向靠近支架3的方向移动,当导电部22触碰到第一导向片321和第二导向片331中的至少一个时,导电部22在第一导向片321或第二导向片331的引导下进入通孔310,最终穿过通孔310以方便导电部22与极柱12连接,减少导电部22撞击支架本体31的概率,降低导电部22受损或造成导电部22入壳失败的风险。
此外,电极组件2在装入电池单体10的壳体11的过程中,第一导向片321和第二导向片331可以在电极组件2的作用下向靠近支架本体31的方向运动,当电极组件2在壳体11内安装到位时,第一导向片321和第二导向片331无需抽离,而是被压合在电极组件2与极柱12之间,起到隔绝电极组件2的端面与极柱12的作用,有利于提高电池单体10的可靠性和稳定性。
在上述技术方案中,第二导向片331一方面可以引导电极组件2的导电部22穿过通孔310,方便导电部22与极柱12连接,减少导电部22受损或入壳失败的风险,有利于提高电池单体10的可靠性和稳定性,另一方面可以隔绝电极组件2的端面与极柱12的作用,进一步提高电池单体10的可靠性和稳定性。
请再次参照图11,第二导向片331与第一导向片321之间限定出过孔30,过孔30与通孔310连通,第二导向片331和第一导向片321沿远离过孔30的方向倾斜延伸。
将第一导向片321和第二导向片331如此设置,电极组件2在装入电池单体10的壳体11的过程中,导电部22在第一导向片321或第二导向片331的引导下先进入过孔30,可以更好地穿过通孔310,方便导电部22与极柱12连接,减少导电部22受损或入壳失败的风险,进一步提高电池单体10的可靠性和稳定性。
具体地,第一导向片321与支架本体31的第一侧表面3121之间的夹角α1小于或者等于75°。示例地,第一导向片321与支架本体31的第一侧表面3121之间的夹角α可以为75°、60°、45°、30°、10°等。第二导向片331与支架本体31的第一侧表面3121之间的夹角α2小于或者等于75°。例如,第二导向片331与支架本体31的第一侧表面3121之间的夹角α2可以为75°、60°、45°、30°、10°等。
在上述技术方案中,可以降低电极组件2的导电部22直接撞击到第一导向片321和第二导向片331的一端边沿的风险,减少第一导向片321和第二导向片331被压断或发生褶皱的几率,既可以使第一导向片321和第二导向片331可以更好地起到导向作用,使得电极组件2的导电部22逐渐进入通孔310,又可以使第一导向片321和第二导向片331可以更好地隔绝电极组件2的端面与极柱12,进一步提高电池单体10的可靠性和稳定性。
其中,过孔30为长形孔,第一导向片321和第二导向片331在长形孔的宽度方向上相对设置,过孔30的形状可以与导电部22的横截面形状相匹配,使导向部可以通过狭长的过孔30,降低导电部22入壳失败的风险。
请再次参照图9-图11,第二导向部33还包括第二连接片332,第二连接片332在第一方向上的第一端与支架本体31连接,第二连接片332在第一方向上的第二端朝向通孔310的中心位置延伸,并且第二连接片332与第二导向片331连接。
第二导向片331被配置为能在电极组件2的作用下向靠近支架本体31的方向运动,以压合于电极组件2与第二连接片332之间。电极组件2在装入电池单体10的壳体11的过程中,第二导向片331在电极组件2的作用下向靠近支架本体31的方向运动,当电极组件2在壳体11内安装到位时,第二导向片331无需抽离,而是被压合在电极组件2与第二连接片332之间,而第二连接片332压合在第二导向片331和极柱12之间,第二导向片331和第二连接片332可以对电极组件2的端面与极柱12之间进行双重隔绝,进一步提高电池单体10的可靠性和稳定性。
在上述技术方案中,一方面第二导向片331可以引导电极组件2的导电部22穿过通孔310,方便导电部22与极柱12连接,减少导电部22受损或入壳失败的风险,有利于提高电池单体10的可靠性和稳定性,另一方面第二导向片331和第二连接片332可以隔绝电极组件2的端面与极柱12的作用,进一步提高电池单体10的可靠性和稳定性。
请再次图9和图11,第一导向部32的结构与第二导向部33的结构相同,不仅可以使支架3加工更加方便,而且只需将电极组件2对准壳体11的壳身111开口1110,装入电极组件2即可,电极组件2无需多次调整安装角度,有利于提高电极组件2的安装效率。
其中,第二导向片331和第二连接片332的厚度均小于支架本体31的厚度,一方面使第二导向片331和第二连接片332可以相对于支架本体31更容易发生变形,减小第二导向片331和第二连接片332对电极组件2的止抵作用力,降低电极组件2失效和损坏的风险,利于提高电池单体10的可靠性和稳定性,另一方面可以减少第二导向部33在支架本体31的厚度方向上的占用空间,减少壳体11内部空间的浪费,从整体上提高壳体11内部空间的利用率。
请再次参照图11,第二连接片332的第一端连接在支架本体31在通孔310的轴向上的第一侧表面3121。当电极组件2在壳体11内安装到位时,第二连接片332的至少一部分可以压合在支架本体31和电极组件2之间,减少支架3直接压在电极组件2的端面的风险,降低电极组件2失效和损坏的风险,进一步提高电池单体10的可靠性和稳定性。
请参照图12,图12为本申请再一些实施例提供的支架3的结构示意图。第二连接片332位于通孔310内,并且第二连接片332的第一端与通孔310的孔壁连接。将第二连接片332设置在通孔310内,有效地利用了通孔310内的空间,可以减少第二导向部33在支架本体31的厚度方向上的占用空间,减少壳体11内部空间的浪费,从整体上提高壳体11内部空间的利用率。
其中,第二连接片332在第二方向上相对设置的两个侧边沿与通孔310的孔壁之间具有间隙。由于第二连接片332在第一方向上的第一端与支架本体31连接,第二连接片332在第一方向上的第二端与第二导向片331连接,第二连接片332在第二方向上的相对两侧与通孔310的孔壁之间具有间隙,因此第二连接片332可以形成一端为固定端且另一端为自由端的悬臂结构,这样第二连接片332可以在外界作用下发生变形。
具体地,电极组件2在装入电池单体10的壳体11的过程中,第二导向片331在引导导电部22穿过通孔310的同时,在电极组件2的止抵作用下可以发生变形以压在第二连接片332上,随后,电极组件2的端面可以进一步止抵第二导向片331和第二连接片332发生变形,使第二导向片331和第二连接片332容纳在通孔310内,进一步减少第二导向部33在支架本体31的厚度方向上的占用空间,减少壳体11内部空间的浪费,进一步提高壳体11内部空间的利用率。
如图5、图8-图9、图12所示,支架本体31还设有透气孔311,透气孔311可以与电池单体10的防爆阀正对设置。在可选的方案中,透气孔311位于支架本体31的长度方向(如图X方向)的中部,支架本体31上设有两个通孔310,两个通孔310在支架本体31的长度方向上排布且位于透气孔311的两侧。
请再次参照图3和图4,本申请提供了一种电池单体10包括壳体11、电极组件2,壳体11上设有极柱12,电极组件2包括导电部22和活性物质涂覆部21,活性物质涂覆部21设于壳体11内,导电部22电连接活性物质涂覆部21与极柱12。
电池单体10还包括支架3,支架3为上述任一个实施例中的支架3,支架3设于壳身111内,并且支架3位于活性物质涂覆部21远离壳盖112的一端。
其中,极柱12包括第一极柱120,第一极柱120设置于壳身111与壳盖112相对的壁体上,导电部22包括第一导电部221,第一导电部221设置于活性物质涂覆部21远离壳盖112的一端,第一导电部221穿过通孔310,并且第一导电部221与第一极柱120电连接,第一导向部32位于活性物质涂覆部21与第一极柱120之间。
本申请实施例的技术方案中,通过采用上述支架3,电极组件2在装入电池单体10的壳体11的过程中,支架3的第一导向部32可以对电极组件2的导电部22进行引导和保护,使电极组件2的导电部22逐渐进入通孔310,减少导电部22撞击支架3的支架本体31的概率,降低电极组件2失效和损坏的风险,提高电池单体10的可靠性和稳定性。
请参照图13和图14,图13为本申请一些实施例提供的电池单体10的局部剖视示意图。图14为本申请一些实施例提供的电池单体10的局部剖视示意图。第一极柱120上设有容纳部121,第一导电部221的至少部分容纳于容纳部121内,并且第一导电部221与第一极柱120电连接。也就是说,第一极柱120设置为空心结构。
其中,至少部分的含义为第一导电部221可全部容纳在容纳部121内,也可以第一导电部221的局部容纳在容纳部121内。由于第一极柱120设置有容纳部121,容纳部121的空心结构一方面可一定程度减轻第一极柱120的重量,以能提高电池单体10和电池100的重量能量密度,另一方面,第一导电部221能容纳在容纳部121内,提高了第一导电部221的装配效率,还能节约第一导电部221占用空间,充分利用电池单体10的空间,使得支架3与第一极柱120之间、支架3与第一导电部221之间的配合均更紧密和可靠,使得电池单体10的结构跟紧凑,更利于电池单体10的能量密度的提升。
更具体地,将第一导电部221的局部或者全部容纳于容纳部121内,使得第一导电部221位于容纳部121内的部分可以占用第一极柱120内的空间,可以减少第一导电部221在壳体11内的占用空间,当壳体11的尺寸固定的情况下,壳体11内可以节省出一些空间,以容纳更大尺寸的活性物质涂覆部21,提升电池单体10的体积能量密度。例如,当第一导电部221从活性物质涂覆部21的靠近第一极柱120的一侧引出时,可以节省第一导电部221在活性物质涂覆部21与第一极柱120之间的空间占用,可以增大活性物质涂覆部21在第一导电部221引出方向上的尺寸,减小活性物质涂覆部21与第一极柱120之间的间距,提升电池单体10的能量密度。
同时,通过将第一导电部221的至少部分容纳于容纳部121内,使得电池单体10自身所占用空间可以减小,使得相同体积的电池100可容纳更多数量的电池单体10,还能提升电池100的体积能量密度;另外,将第一导电部221的至少部分容纳于容纳部121内,以占用第一极柱120内的空间,可以在至少一定程度上减小第一导电部221在壳体11内的冗余,降低第一导电部221与活性物质涂覆部21之间短接的几率,降低电池单体10短路的几率,提高电池单体10和电池100的工作可靠性与稳定性。
需要说明的是,在本申请的实施例中,容纳部121的位置既可以位于第一极柱120朝向活性物质涂覆部21一侧,也可以位于第一极柱120背离活性物质涂覆部21一侧。
示例性地,请再次参照图13和图14,当容纳部121位于第一极柱120朝向活性物质涂覆部21一侧时,容纳部121包括第一容纳槽12110,第一极柱120朝向活性物质涂覆部21一侧的表面为极柱内端面122,第一容纳槽12110的槽口形成在极柱内端面122上,第一导电部221的至少部分容纳于第一容纳槽12110内。
示例性地,第一容纳槽12110为槽体,槽体为具有一定深度的槽状结构。例如,当第一极柱120设置在壳体11的上端壁,极柱内端面122为第一极柱120的下表面时,第一容纳槽12110形成为槽口向下敞开,槽壁向上凹陷的容纳槽。又例如,当第一极柱120设置在壳体11的下端壁,极柱内端面122为第一极柱120的上表面时,第一容纳槽12110形成为槽口向上敞开,槽壁向下凹陷的容纳槽。
在上述技术方案中,一方面,在第一极柱120上开设第一容纳槽12110可一定程度减轻第一极柱120的重量,以能提高电池单体10和电池100的重量能量密度;另一方面,由于第一容纳槽12110的槽口形成在极柱内端面122上,且极柱内端面122为第一极柱120的靠近活性物质涂覆部21一侧的表面,使得第一容纳槽12110可以朝向活性物质涂覆部21的方向敞开,进而方便第一导电部221伸入第一容纳槽12110内,提高装配效率。而且,此种形式的第一容纳槽12110便于加工,提高生产效率。
并且,第一容纳槽12110便于加工为具有较大的容积,可以容纳更多的第一导电部221;同时,由于第一容纳槽12110朝向活性物质涂覆部21的方向敞开,使得第一容纳槽12110还可以作为电解液的缓冲和暂存结构,使得壳体11内可容纳更多电解液,由于电池单体10充放电过程中会损耗电解液,因而当电解液更多时,可延长电池单体10的使用寿命;且也是因为第一容纳槽12110朝向活性物质涂覆部21的方向敞开,第一容纳槽12110也可以作为电极组件2内部产气的容纳和缓冲结构,减少电池单体10的膨胀,提高电池单体10的可靠性和稳定性。
另外,由于第一容纳槽12110位于第一极柱120的内侧,外部的异物杂质不易进入第一容纳槽12110,可减少外部异物杂质对电极组件2的影响,可提升电极组件2工作的稳定性和可靠性,进而提高电池单体10和电池100的稳定性和可靠性。
请再次参照图13,在本申请的实施例中,第一极柱120与壳体11的连接方式不限,例如既可以为焊接,也可以为铆接。例如,当二者通过铆接的方式配合时,壳体11上具有安装孔113,第一极柱120铆接安装于安装孔113处。当然,可以理解的是,当二者通过焊接或其他方式配合时,壳体11上也可以设有安装孔113,以方便第一极柱120能通过安装孔113安装于壳体11,此处不做限定。
同时,第一容纳槽12110可以对应安装孔113的位置设置,或者说,在垂直于第一极柱120的轴向R的投影面上,第一容纳槽12110的正投影位于安装孔113的正投影范围内,使得第一容纳槽12110可以具有较大的深度,以容纳更多的第一导电部221,进而可以更大程度地减少第一导电部221在壳体11内的占用空间。具体地,当壳体11上开设有安装孔113,第一极柱120安装于安装孔113时,沿第一极柱120的轴向R,第一容纳槽12110的深度H1大于或等于极柱内端面122到安装孔113的最小距离H2。
需要说明的是,第一容纳槽12110的具体形状不限,可以为规则形状,也可以为不规则形状,例如横截面为矩形、椭圆形、或跑道形的等截面柱形槽,或者横截面为矩形且截面尺寸渐变的梯形槽,或者横截面为圆形且截面尺寸渐变的半球形槽,或者横截面为椭圆形且截面尺寸渐变的半椭球形槽等等。因此,第一容纳槽12110的深度H1指的是:第一容纳槽12110沿第一极柱120的轴向R的最大深度。
由于在第一极柱120的轴向R上,第一容纳槽12110的深度H1大于或等于极柱内端面122到安装孔113的最小距离H2,可以充分利用第一极柱120的体积,使得第一容纳槽12110具有较大的深度,有利于容纳更多的第一导电部221,进而可以更大程度地减少第一导电部221在壳体11内的占用空间,进一步提升电池单体10的能量密度,进一步减小第一导电部221在壳体11内的冗余;同时,由于第一容纳槽12110具有较大的深度,也可以容纳电极组件2的产气,保证电池单体10的可靠性和稳定性,还可以容纳更多电解液,以能保证电池单体10的使用寿命。
请再次参照图13和图14,为了保证活性物质涂覆部21与第一极柱120电连接的稳定性和可靠性,在本申请的一些实施例中,第一导电部221与第一极柱120的电连接位置可以位于容纳部121形成的第一容纳槽12110的槽壁上。
示例性地,第一导电部221与第一极柱120可以通过焊接形成电连接,电连接位置为第一导电部221与第一极柱120的焊接位置。同时,第一导电部221与第一极柱120的焊接方式不限,例如可以为激光焊,且根据焊接部位的位置、角度、或结构等因素,可以选择垂直焊接、或倾斜焊接等,以及搭接焊、或封边焊等。在本申请的其他实施例中,第一导电部221与第一极柱120还可以通过其他方式代替焊接实现电连接,例如设置导电胶或导电钉等方式实现。为简化描述,后文以第一导电部221与第一极柱120焊接形成电连接,焊接位置即为第一导电部221与第一极柱120的电连接位置为例进行介绍。
具体地,第一极柱120具体包括第一端壁12111和第一侧壁12113,第一端壁12111位于第一侧壁12113的远离活性物质涂覆部21的一侧,第一端壁12111和第一侧壁12113围设形成第一容纳槽12110,第一导电部221与第一极柱120的电连接位置位于第一端壁12111和/或第一侧壁12113。也就是说,可以是第一导电部221与第一端壁12111和第一侧壁12113中的至少一个焊接。
在上述技术方案中,通过将第一导电部221与第一极柱120的电连接位置设置在第一端壁12111和第一侧壁12113中的至少一个上,使得第一容纳槽12110不但具有容纳第一导电部221的至少部分的作用,第一容纳槽12110的槽壁还具有与第一导电部221实现电连接的作用,可以简化第一极柱120的结构,便于第一极柱120的加工,而且可以简化第一导电部221的结构,减少第一导电部221的冗余,降低第一导电部221的成本。而且利用第一容纳槽12110的槽壁实现与第一导电部221的电连接,可以使得第一导电部221与第一极柱120电连接的区域可设置得相对较大,不但可以降低电连接的难度,而且可以提高电连接的可靠性与稳定性,进而提升电池单体10的性能。
此外,由于第一导电部221与第一极柱120的电连接位置位于第一容纳槽12110内,不但可以避免电连接位置凸出于第一极柱120的外部,占用第一极柱120之外的空间,而且可以使得电连接的位置获得第一极柱120的保护,提高第一导电部221与第一极柱120的电连接的可靠性与稳定性。
另外,在本申请的实施例中,第一端壁12111构造为并未开设穿孔的封闭结构,以使第一容纳槽12110与壳体11的外部空间隔绝,可以避免壳体11内的电解液从第一容纳槽12110漏出的问题。
请再次参照图13和图14,在一些可选实施例中,第一导电部221的局部形状与第一端壁12111的局部形状相匹配,且贴合设置并实现电连接,以使第一导电部221与第一端壁12111电连接的位置沿第一端壁12111的长度或宽度方向延伸。例如,当第一端壁12111为平面时,第一导电部221的局部也可以为平面并贴合于第一端壁12111,并对贴合的位置进行电连接,例如焊接。由此,可以提升电连接的面积,提升电连接的可靠性与稳定性。
另外,当第一导电部221与第一端壁12111的电连接为焊接时,由于第一端壁12111位于第一容纳槽12110的远离活性物质涂覆部21的一侧,便于进行焊接操作,例如可以从第一极柱120的远离活性物质涂覆部21的一侧进行焊接。
值得说明的是,第一端壁12111的形状不限,例如可以为平板状、弧形板状等。其中,当第一端壁12111为平板状结构时,第一端壁12111与第一极柱120的轴向R呈夹角布置,例如可以是与第一极柱120的轴向R相垂直的平板结构,又例如还可以是与第一极柱120的轴向R不垂直的倾斜板状结构,但倾斜方向不限。
当然,在本申请的其他实施例中,第一导电部221与第一端壁12111电连接的位置,也可以并不是沿第一端壁12111的长度或宽度方向延伸的,例如还可以是离散设置的多个点,例如,第一导电部221具有间隔设置的多个部位分别与第一端壁12111焊接,这里不作赘述。
请参照图15,图15为本申请一些实施例提供的电池单体10的局部剖视示意图。当第一导电部221与第一端壁12111电连接时,可以在第一端壁12111上设置第一沉槽12112,第一沉槽12112的下沉方向为背离活性物质涂覆部21的方向。第一导电部221与第一端壁12111电连接位置的至少部分位于第一沉槽12112内。示例性地,可以将第一导电部221的至少部分设置在第一沉槽12112内并与第一端壁12111用于限定第一沉槽12112的部位连接。
在上述技术方案中,一方面,可以利用第一沉槽12112实现对第一导电部221电连接位置的预定位和限位,不仅有利于找准位置实现电连接,提高生产效率,还利于提高第一导电部221的稳定性和可靠性,保证电池单体10充放电过程的稳定性和可靠性;另一方面,通过在第一端壁12111上设置第一沉槽12112,可以局部减薄第一端壁12111的局部的壁厚,不仅有利于进行焊接,还利于减轻第一极柱120的重量,提高电池单体10的重量能量密度。
请再次参照图14和图15,在本申请实施例中,第一极柱120还可以根据需求设置第一凹槽126,第一凹槽126位于第一极柱120远离活性物质涂覆部21的一侧,也即,第一极柱120的远离活性物质涂覆部21的一侧表面为极柱外端面123,第一凹槽126的槽口形成在极柱外端面123上。
可以理解的是,第一凹槽126为槽体,槽体为具有一定深度的槽状结构。并且,当第一极柱120设置在壳体11的上端壁,极柱外端面123为第一极柱120的上表面时,第一凹槽126形成为槽口向上敞开,槽壁向下凹陷(也即向靠近电极组件2的方形凹陷)的第一凹槽。又例如,当第一极柱120设置在壳体11的下端壁,极柱外端面123为第一极柱120的下表面时,第一凹槽126形成为槽口向下敞开,槽壁向上凹陷(也即向远离电极组件2的方形凹陷)的第一凹槽。
在上述技术方案中,一方面,由于第一极柱120设置有第一凹槽126,能进一步减轻第一极柱120的重量,以能提高电池单体10和电池100的重量能量密度;另一方面,第一凹槽126位于第一极柱120的外侧,即朝向第一极柱120的背离壳体11内部的一侧敞开,可以利用第一凹槽126容纳或安装电池100中电连接各个电池单体10的结构零部件,以充分利用第一极柱120内的空间,提高电池100的空间利用率和体积能量密度。
另外,由于第一极柱120上同时具有第一容纳槽12110和第一凹槽126,第一凹槽126位于第一容纳槽12110的远离活性物质涂覆部21的一侧,且第一凹槽126朝向背离第一容纳槽12110的方向敞开,从而有利于从第一极柱120的外侧,即第一极柱120的远离活性物质涂覆部21的一侧,通过第一凹槽126对第一导电部221与第一端壁12111进行激光焊接,也即便于通过外部焊接实现第一导电部221与第一极柱120的电连接。也就是说,通过上述结构设置,可便于通过第一凹槽126对第一极柱120和第一导电部221进行外部焊接,便于电池单体10的加工和制造,能节省加工和制造的成本。
进一步地,为了方便且有效地通过第一凹槽126对第一导电部221与第一容纳槽12110的槽壁进行焊接,提高第一导电部221与第一容纳槽12110的槽壁焊接可靠性,在本申请的实施例中,可以将第一凹槽126和第一容纳槽12110之间的部分,与第一导电部221激光焊接,也即将图15所示的间隔部127与第一导电部221激光焊接,以实现电极组件2与第一极柱120的电连接。第一极柱120的位于第一凹槽126和第一容纳槽12110之间的间隔部127的厚度较薄,间隔部127隔离第一凹槽126和第一容纳槽12110,间隔部127的靠近活性物质涂覆部21的一侧壁面可以作为第一端壁12111,当第一导电部221需要与第一端壁12111进行焊接时,由于间隔部127的厚度相对较薄,从而有利于通过第一凹槽126实现对第一导电部221和第一端壁12111的焊接,提高焊接的便利性和可靠性。
请再次参照图14,进一步地,电池单体10还可以包括槽盖7,槽盖7设于第一极柱120且封盖第一凹槽126的槽口。在上述技术方案中,通过设置封盖第一凹槽126的槽盖7,使得第一极柱120可以通过槽盖7实现与汇流部件的间接电连接,可以通过对槽盖7的位置及结构设置,使得槽盖7与汇流部件的电连接更加方便且电连接面积更大。由此,通过设置槽盖7能便于电池100内相邻电池单体10的电连接,且由于电池单体10与电池单体10电连接的位置位于槽盖7处,与第一导电部221和第一极柱120的电连接位置能够通过第一凹槽126隔开,二者之间干涉更少,能进一步提高电池单体10的稳定性和可靠性。
示例性地,请参照图16,图16为本申请一些实施例提供的电池单体10的局部剖视示意图,容纳部121也可以设置为包括第二容纳槽12120,第一极柱120远离活性物质涂覆部21一侧的表面为极柱外端面123,第二容纳槽12120的槽口形成在极柱外端面123上,第二容纳槽12120通过穿孔12130与壳体11的内部连通,第一导电部221穿设于穿孔12130且至少部分容纳于第二容纳槽12120内。
可以理解的是,第二容纳槽12120为槽体,槽体为具有一定深度的槽状结构。例如,当第一极柱120设置在壳体11的上端壁,极柱外端面123为第一极柱120的上表面时,第二容纳槽12120形成为槽口向上敞开,槽壁向下凹陷的容纳槽。又例如,当第一极柱120设置在壳体11的下端壁,极柱外端面123为第一极柱120的下表面时,第二容纳槽12120形成为槽口向下敞开,槽壁向上凹陷的容纳槽。
在上述技术方案中,请再次参照图16,一方面,第一极柱120设置第二容纳槽12120,可一定程度减轻第一极柱120的重量,以能提高电池单体10和电池100的重量能量密度;另一方面,由于第二容纳槽12120的槽口形成在极柱外端面123上,且极柱外端面123为第一极柱120的远离活性物质涂覆部21一侧的表面,使得第二容纳槽12120可以朝向背离活性物质涂覆部21的方向敞开,这样,当将第一导电部221的至少部分容纳于第二容纳槽12120内时,可以容易地通过第二容纳槽12120的槽口实现对第一导电部221的收纳整理,且可以容易地通过第二容纳槽12120的槽口实现对第一导电部221与第一极柱120的电连接操作等,进而可以降低电池单体10的生产难度,提高电池单体10的生产效率。
同时,由于第二容纳槽12120朝能通过穿孔12130与壳体11的内部连通,使得第二容纳槽12120还可以作为电解液的缓冲和暂存结构,使得壳体11内可容纳更多电解液,由于电池单体10充放电过程中会损耗电解液,因而当电解液更多时,可延长电池单体10的使用寿命;且也是因为第二容纳槽12120能通过穿孔12130与壳体11的内部连通,第二容纳槽12120也可以作为电极组件2内部产气的容纳和缓冲结构,减少电池单体10的膨胀,提高电池单体10的可靠性和稳定性。
值得说明的是,当容纳部121具有第二容纳槽12120,第一导电部221穿设于穿孔12130且至少部分容纳于第二容纳槽12120内时,第一导电部221与第一极柱120的电连接位置不限。示例性地,当第一导电部221穿设于穿孔12130且至少部分容纳于第二容纳槽12120内时,在本申请的实施例中,第一导电部221与第一极柱120的电连接位置位于第一极柱120形成的穿孔12130的孔壁。
在上述技术方案中,通过将第一导电部221与第一极柱120的电连接位置设置于穿孔12130的孔壁上,方便通过第二容纳槽12120对第一导电部221与第一极柱120进行电连接操作,而且在第一导电部221与第一极柱120的电连接面积较大时,可以利用第一导电部221与第一极柱120的电连接实现对穿孔12130的密封,以节省密封成本,且减少电解液漏液,并节省密封零件。
具体地,可以在穿孔12130的与第二容纳槽12120连接的位置,进行第一导电部221与穿孔12130的孔壁的焊接,方便操作,而且可以通过对焊印的控制,利用焊印和第一导电部221实现对穿孔12130的密封,以改善壳体11内的电解液从穿孔12130漏出的问题。
再示例性地,当第一导电部221穿设于穿孔12130且至少部分容纳于第二容纳槽12120内时,在本申请的另外一些实施例中,第一导电部221与第一极柱120的电连接位置还可以位于第一极柱120形成的第二容纳槽12120的槽壁上。由此,便于电连接操作,例如当第一导电部221与第一极柱120形成的第二容纳槽12120的槽壁进行焊接时,可以改善焊接产生的导电颗粒进入壳体11内,造成短路等问题的发生。
请再次参照图16,第一极柱120包括第二端壁12121和第二侧壁12123,第二端壁12121位于第二侧壁12123的靠近活性物质涂覆部21的一侧,第二端壁12121和第二侧壁12123围设形成第二容纳槽12120,穿孔12130开设于第二端壁12121,第一导电部221与第一极柱120的电连接位置位于第二端壁12121和/或位于第二侧壁12123。
更具体地,第一导电部221与第一极柱120可以通过焊接形成电连接,因此焊接位置即为第一导电部221与第一极柱120的电连接位置。在本申请地其他实施例中,第一导电部221与第一极柱120还可以通过其他方式代替焊接实现电连接,例如设置导电胶或导电钉等方式实现,这里不作赘述。
为简化描述,后文以第一导电部221与第一极柱120焊接形成电连接,焊接位置即为第一导电部221与第一极柱120的电连接位置为例进行介绍。例如在一些实施例中,第一导电部221与第一极柱120的电连接位置位于第二端壁12121和/或第二侧壁12123,可以是第一导电部221与第二端壁12121和第二侧壁12123中的至少一个焊接。
在上述技术方案中,通过将第一导电部221与第一极柱120的电连接位置设置在第二端壁12121和第二侧壁12123中的至少一个上,使得第二容纳槽12120不但具有容纳第一导电部221的至少部分的作用,第二容纳槽12120的槽壁还具有与第一导电部221实现电连接的作用,可以简化第一极柱120的结构,便于第一极柱120的加工。而且由于穿孔12130开设于第二端壁12121,便于第一导电部221通过穿孔12130伸入第二容纳槽12120,可以简化第一导电部221的结构,减少第一导电部221的冗余,降低第一导电部221的成本。并且,第二容纳槽12120的槽口敞开方向使得可以容易地通过第二容纳槽12120的槽口对第一导电部221与第二容纳槽12120的槽壁进行电连接操作,可以降低电连接的难度,并且利用第二容纳槽12120的槽壁实现与第一导电部221的电连接,可以使得第一导电部221与第一极柱120电连接的区域相对较大,可以提高电连接的可靠性与稳定性,进而提升电池单体10的性能。
此外,由于第一导电部221与第一极柱120的电连接位置位于第二容纳槽12120内,不但可以避免电连接位置凸出于第一极柱120的外部,占用第一极柱120之外的空间,而且可以使得电连接的位置获得第一极柱120的保护,提高第一导电部221与第一极柱120的电连接的可靠性与稳定性。
请再次参照图16,在一些实施例中,第一导电部221的局部形状与第二端壁12121的局部形状相匹配,且贴合设置并实现电连接,以使第一导电部221与第二端壁12121电连接的位置沿第二端壁12121的长度或宽度方向延伸。例如,当第二端壁12121为平面时,第一导电部221的局部也可以为平面并贴合于第二端壁12121,并对贴合的位置进行电连接,例如焊接。由此,可以提升电连接的面积,提升电连接的可靠性与稳定性。
值得说明的是,第二端壁12121的形状不限,例如可以为平板状或弧形板状结构。其中,当第二端壁12121为平板状结构时,第二端壁12121与第一极柱120的轴向R呈夹角布置,例如可以是与第一极柱120的轴向R相垂直的平板状结构,又例如还可以是与第一极柱120的轴向R不垂直的倾斜平板结构,但倾斜方向不限。
例如,请再次参照图16,当第二端壁12121呈平板状结构时,第二端壁12121与第一极柱120的轴向R的夹角θ等于90°,即沿着从穿孔12130到第二侧壁12123的方向,第二端壁12121与活性物质涂覆部21等间距。由此便于第一导电部221与第二端壁12121焊接。
又例如,第二端壁12121与第一极柱120的轴向R的夹角θ大于90°,即沿着从穿孔12130到第二侧壁12123的方向,第二端壁12121朝向靠近活性物质涂覆部21的方向倾斜延伸。由此,第一导电部221沿第二端壁12121的延伸距离可以增大,以增大电连接的可靠性。示例性地,第二端壁12121与第一极柱120的轴向R的夹角θ可以为90°-145°,例如100°、110°、120°、130°、140°等等,一方面可以使得第二端壁12121容易加工且便于与第一导电部221电连接,另一方面可以较为充分地利用第一极柱120内的空间容纳第一导电部221。
再例如,第二端壁12121与第一极柱120的轴向R的夹角θ小于90°,即沿着从穿孔12130到第二侧壁12123的方向,第二端壁12121朝向远离活性物质涂覆部21的方向倾斜延伸。
由此,第一导电部221沿第二端壁12121的延伸距离可以增大,以增大电连接的可靠性。示例性地,第二端壁12121与第一极柱120的轴向R的夹角θ可以为45°-90°,例如50°、60°、70°、80°等等,一方面可以使得第二端壁12121容易加工且便于与第一导电部221电连接,另一方面可以较为充分地利用第一极柱120内的空间容纳第一导电部221。
当然,本申请不限于此,在本申请的其他实施例中,第一导电部221与第二端壁12121电连接的位置,也可以并不是沿第二端壁12121的长度或宽度方向延伸的,其还可以是离散设置的多个点,例如,第一导电部221具有间隔设置的多个部位分别与第二端壁12121焊接,这里不作赘述。
请再次参照图16,并进一步参照图17,图17为本申请一些实施例提供的电池单体10的局部剖视示意图。无论第二端壁12121与第一极柱120的轴向R的夹角θ具体为何值,在本申请的实施例中,当第一导电部221与第二端壁12121电连接时,均可以根据需求在第二端壁12121上设置第二沉槽12122,第二沉槽12122为第二端壁12121的局部向靠近活性物质涂覆部的一端下沉形成的凹槽。第一导电部221与第二端壁12121电连接的位置至少部分位于第二沉槽12122内。
在上述技术方案中,将第一导电部221的位于第二沉槽12122内的部分与第二沉槽12122形状设置为相匹配,且贴合设置以实现电连接,可以利用第二沉槽12122实现对第一导电部221电连接位置的预定位和限位,有利于找准位置实现电连接,提高生产效率,并提高电连接位置的稳定性和可靠性,以保证电池单体10充放电作业的可靠性和稳定性。
请再次参照图17,在本申请的实施例中,第一极柱120与壳体11的连接方式不限,例如既可以为焊接,也可以为铆接,例如,当二者通过铆接的方式配合时,壳体11上具有安装孔113,第一极柱120铆接安装于安装孔113处。当然,可以理解的是,当二者通过焊接或其他方式配合时,壳体11上也可以设有安装孔113,第一极柱120安装于安装孔113处。
可选地,请再次参照图16,第二容纳槽12120可以对应安装孔113的位置设置,或者说,在垂直于第一极柱120的轴向R的投影面上,第二容纳槽12120的正投影位于安装孔113的正投影范围内,使得第二容纳槽12120可以具有较大的深度,以容纳更多的第一导电部221,进而可以更大程度地减少第一导电部221在壳体11内的占用空间。
在一些实施例中,请再次参照图16,当壳体11上具有安装孔113,第一极柱120安装于安装孔113时,沿第一极柱120的轴向R,第二容纳槽12120的深度H3大于或等于极柱外端面123到安装孔113的最小距离H4。
需要说明的是,第二容纳槽12120的具体形状不限,可以为规则形状,也可以为不规则形状,例如横截面为矩形、椭圆形、或跑道形的等截面柱形槽,或者横截面为矩形且截面尺寸渐变的梯形槽,或者横截面为圆形且截面尺寸渐变的半球形槽,或者横截面为椭圆形且截面尺寸渐变的半椭球形槽等等。值得说明的是,本文所述的跑道形指的是长方形的两个短边通过外凸曲线代替的形状。
因此,第二容纳槽12120的深度H3指的是:第二容纳槽12120沿第一极柱120的轴向R的最大深度。由于在第一极柱120的轴向R上,第二容纳槽12120的深度H3大于或等于极柱外端面123到安装孔113的最小距离H4,可以充分利用第一极柱120的体积,使得第二容纳槽12120具有较大的深度,有利于容纳更多的第一导电部221,进而可以更大程度地减少第一导电部221在壳体11内的占用空间,进一步提升电池单体10的能量密度,进一步减小第一导电部221在壳体11内的冗余;同时,由于第二容纳槽12120具有较大的深度,也可以容纳电极组件2的产气,保证电池单体10的可靠性和稳定性,还可以容纳更多电解液,以能保证电池单体10的使用寿命。
请参照图17,并进一步参照图18,图18为本申请一些实施例提供的电池单体10的局部剖视示意图。在本申请的实施例中,当容纳部121具有上述任一实施例的第二容纳槽12120时,可选地,电池单体10还可以进一步包括盖板13,盖板13与第一极柱120配合,且封闭第二容纳槽12120的槽口,盖板13与第一极柱120电连接。
在上述技术方案中,通过设置盖板13封闭第二容纳槽12120的槽口,可以避免壳体11内的电解液从第二容纳槽12120的槽口漏出,而且由于盖板13封闭第二容纳槽12120的槽口并与第一极柱120电连接,从而可以利用盖板13很容易地实现第一极柱120与汇流部件的间接电连接,而且有利于增大该电连接处的连接面积,进而有利于降低该电连接处的电阻。
值得说明的是,盖板13与第一极柱120的配合方式和配合位置不限,只要能够实现盖板13对于第二容纳槽12120的槽口的封闭即可。例如,在一些实施例中,盖板13可以与第一极柱120焊接,加工时,可以先将第一导电部221穿过穿孔12130并焊接于第二容纳槽12120的槽壁上,然后将盖板13与第一极柱120焊接,以封闭第二容纳槽12120的槽口。
还需要说明的是,盖板13的具体构成不限。例如在一些可选实施例中,请参照图18,盖板13包括材质不同的第一导电件131与第二导电件132,第一导电件131与第一极柱120配合且电连接,第二导电件132与第一导电件131配合且电连接。
在上述技术方案中,将盖板13设置为复合形式,将第一导电件131设置为与第一极柱120的材质相同,从而便于第一导电件131与第一极柱120的电连接,例如可以很容易地通过焊接使得第一导电件131与第一极柱120可靠且稳定连接。并且由于第二导电件132与第一导电件131的材质不同,便于利用第二导电件132与材质不同于第一极柱120的汇流部件等电连接,例如可以很容易地通过焊接使得第二导电件132与材质与第二导电件132相同的汇流部件可靠且稳定连接。
例如,当第一极柱120为负极极柱时,第一极柱120为铜柱,汇流部件为铝片时,此时,可以将第一导电件131设置为铜材,将第二导电件132设置为铝材,此时,第一极柱120与第一导电件131的材质相同可以有效地焊接,第二导电件132与汇流部件的材质相同可以有效地焊接,从而可以有效地实现第一极柱120通过盖板13与汇流部件的间接电连接。而且,第一极柱120与第一导电件131为铜材与铜材的焊接,流动性好,不易产生裂纹,有利于提升焊接处的密封效果。
请再次请参照图18,在一些可选示例中,第一导电件131位于在第二容纳槽12120与第二导电件132之间。在上述技术方案中,由于第一导电件131位于第二容纳槽12120与第二导电件132之间,因而可分隔第二容纳槽12120与第二导电件132,从而当壳体11内的电解液从穿孔12130进入第二容纳槽12120时,可以利用第一导电件131防止该部分电解液与第二导电件132接触,解决电解液对第二导电件132造成腐蚀的问题。
值得说明的是,第一导电件131与第二导电件132的配合方式不限。例如在一些实施例中,请参照图18,第一导电件131上具有第二凹槽1311,第二导电件132嵌设于第二凹槽1311,第二凹槽1311的槽口形成在第一导电件131的远离第二容纳槽12120一侧的表面上,以使第二导电件132由第二凹槽1311的槽口显露。或者,在其他实施例中,第一导电件131和第二导电件132的连接方式还可以为紧固连接、卡接等。
还需要说明的是,第二导电件132由第二凹槽1311的槽口显露中的“显露”指的是:第一导电件131在第二凹槽1311的槽口位置对第二导电件132无遮挡即可,不要求第二导电件132从第二凹槽1311的槽口凸出,例如,第二导电件132可以是平齐于第一导电件131的远离第二容纳槽12120一侧的表面,也可以是第二导电件132凸出于第一导电件131的远离第二容纳槽12120一侧的表面。
在上述技术方案中,一方面,通过将第二导电件132嵌设于第一导电件131内,从而可以降低第一导电件131与第二导电件132的装配难度,提高第一导电件131与第二导电件132配合的稳定性和便捷性,并且可以减小盖板13的厚度,减小盖板13对空间的占用,以提高电池单体10的空间利用率。另一方面。并且,由于第二导电件132可以通过第二凹槽1311的槽口从第一导电件131的远离第二容纳槽12120一侧的表面显露出来,从而有利于实现第二导电件132与第一极柱120外的汇流部件电连接。
此外,由于第二凹槽1311的槽口形成在第一导电件131的远离第二容纳槽12120一侧的表面上,说明第二凹槽1311朝向背离活性物质涂覆部21的方向敞开,从而第一导电件131的用于限定出第二凹槽1311的槽壁的部分位于在第二容纳槽12120与第二导电件132之间,以分隔开第二容纳槽12120与第二导电件132,从而阻止进入第二凹槽1311的电解液与第二导电件132接触,减少电解液的泄露。
当然,在其他实施例中,盖板13也可以并非为多种材质组成的复合形式,例如在本申请的其他实施例中,也可以将盖板13整体设置为采用同一种材质加工而成的非复合形式,例如用于适配正极极柱,这里不作赘述。
请再次请参照图18,盖板13还嵌设于第二容纳槽12120的槽口处。在上述技术方案中,通过将盖板13嵌设于第二容纳槽12120内,可以降低盖板13与第一极柱120的装配难度,提高盖板13与第一极柱120的装配稳定性,以及连接的可靠性和便捷性,而且可以减小盖板13对于第一极柱120之外的空间占用。而且,由于盖板13嵌设于第二容纳槽12120的槽口处,使得第二容纳槽12120内可以具有较为充足的空间容纳第一导电部221。
当然,在本申请的其他实施例中,盖板13与第一极柱120的配合方式不限于嵌设于第二容纳槽12120内,盖板13还可直接罩设在第一极柱120外,也即直接盖设于第二容纳槽12120的槽口处,方便与电池100的汇流部件配合即可,本实施例不作限定。
请再次参照图10,第一导向部32在穿孔12130所在平面内的部分投影位于穿孔12130内,这样第一导电部221在第一导向部32的引导下通过穿孔12130,方便第一导电部221与第一极柱120连接,进一步减少第一导电部221撞击到第一极柱120的概率,降低电极组件2失效和损坏的风险,提高电池单体10的可靠性和稳定性。
在可选的方案中,第一极柱120包括两个,支架3上开设有两个通孔310,两个第一极柱120与两个通孔310一一对应地配合,电极组件2在装入电池单体10的壳体11的过程中,支架本体31上的两个第一导向部32可以同时对电极组件2的两个第一导电部221进行引导和保护,使两个第一导电部221可以同时进入对应位置的通孔310,以方便每个第一导电部221与对应位置的第一极柱120连接,有利于提高生产效率。
本申请还提供了一种电池100,包括以上任一方案所述的电池单体10。本申请实施例的技术方案中,通过采用上述电池单体10,可以提高电池100的可靠性和稳定性。
本申请还提供了一种用电装置1000,包括以上任一方案所述的电池单体10,或者,包括以上方案所述的电池100,并且电池100用于为用电装置1000提供电能。用电装置1000可以是前述任一应用电池100的设备或系统。本申请实施例的技术方案中,通过采用上述电池100或者电池单体10,可以提高用电装置1000的可靠性和稳定性。
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,本领域普通技术人员应当理解:其依然可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)
1.一种支架,其特征在于,包括:
支架本体,开设有通孔,所述通孔用于露出极柱的部分;
第一导向部,设置于所述支架本体,且用于引导电极组件的导电部穿过所述通孔以与所述极柱连接。
2.根据权利要求1所述的支架,其特征在于,所述第一导向部包括第一导向片,所述第一导向片沿远离所述支架本体的方向倾斜延伸;且所述第一导向片被配置为能在所述电极组件的作用下向靠近所述支架本体的方向运动,以压合于所述电极组件与所述极柱之间。
3.根据权利要求2所述的支架,其特征在于,所述第一导向片设于所述支架本体在所述通孔的轴向上的第一侧且与所述支架本体的第一侧表面之间的夹角小于或者等于75°。
4.根据权利要求2所述的支架,其特征在于,所述第一导向部还包括第一连接片,所述第一连接片在第一方向上的第一端与所述支架本体连接,所述第一连接片在所述第一方向上的第二端朝向所述通孔的中心位置延伸且与所述第一导向片连接,所述第一导向片被配置为能在所述电极组件的作用下向靠近所述支架本体的方向运动,以压合于所述电极组件与所述第一连接片之间。
5.根据权利要求4所述的支架,其特征在于,所述第一连接片与所述第一导向片为一体成型件。
6.根据权利要求4所述的支架,其特征在于,所述第一导向片和所述第一连接片的厚度均小于所述支架本体的厚度。
7.根据权利要求4所述的支架,其特征在于,所述第一连接片的所述第一端连接在所述支架本体在所述通孔的轴向上的第一侧表面。
8.根据权利要求4所述的支架,其特征在于,所述第一连接片位于所述通孔内且所述第一连接片的所述第一端与所述通孔的孔壁连接。
9.根据权利要求4所述的支架,其特征在于,所述第一连接片在第二方向上相对设置的两个侧边沿与所述通孔的孔壁之间具有间隙。
10.根据权利要求2-9中任一项所述的支架,其特征在于,还包括:
第二导向部,设置于所述支架本体且与所述第一导向部相对设置,用于引导电极组件的导电部穿过所述通孔以与所述极柱连接。
11.根据权利要求10所述的支架,其特征在于,所述第二导向部包括第二导向片,所述第二导向片沿远离所述支架本体的方向倾斜延伸;且所述第二导向片被配置为能在所述电极组件的作用下向靠近所述支架本体的方向运动,以压合于所述电极组件与所述极柱之间。
12.根据权利要求11所述的支架,其特征在于,所述第二导向片与所述第一导向片之间限定出与所述通孔连通的过孔,所述第二导向片和所述第一导向片沿远离所述过孔的方向倾斜延伸。
13.根据权利要求12所述的支架,其特征在于,所述过孔为长形孔,所述第一导向片和所述第二导向片在所述长形孔的宽度方向上相对设置。
14.根据权利要求11所述的支架,其特征在于,所述第二导向部还包括第二连接片,所述第二连接片在第一方向上的第一端与所述支架本体连接,所述第二连接片在所述第一方向上的第二端朝向所述通孔的中心位置延伸且与所述第二导向片连接,所述第二导向片被配置为能在所述电极组件的作用下向靠近所述支架本体的方向运动,以压合于所述电极组件与所述第二连接片之间。
15.根据权利要求10所述的支架,其特征在于,所述第一导向部的结构与所述第二导向部的结构相同。
16.一种电池单体,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体上设有极柱,所述壳体包括壳盖和具有开口的壳身,所述壳盖盖合于所述开口;
电极组件,包括导电部和设于所述壳体内的活性物质涂覆部,所述导电部电连接所述活性物质涂覆部与所述极柱;
支架,所述支架为根据权利要求1-15中任一项所述的支架,所述支架设于所述壳身内且位于所述活性物质涂覆部远离所述壳盖的一端;
其中,所述极柱包括第一极柱,所述第一极柱设置于所述壳身与所述壳盖相对的壁体上,所述导电部包括第一导电部,所述第一导电部设置于所述活性物质涂覆部远离所述壳盖的一端,所述第一导电部穿过所述通孔且与所述第一极柱电连接,所述第一导向部位于所述活性物质涂覆部与所述第一极柱之间。
17.根据权利要求16所述的电池单体,其特征在于,所述第一极柱上设有容纳部,所述第一导电部的至少部分容纳于所述容纳部内且与所述第一极柱电连接。
18.根据权利要求17所述的电池单体,其特征在于,所述容纳部包括第一容纳槽,所述第一极柱朝向所述活性物质涂覆部一侧的表面为极柱内端面,所述第一容纳槽的槽口形成在所述极柱内端面上,所述第一导电部的至少部分容纳于所述第一容纳槽内。
19.根据权利要求17所述的电池单体,其特征在于,所述容纳部包括第二容纳槽,所述第一极柱远离所述活性物质涂覆部一侧的表面为极柱外端面,所述第二容纳槽的槽口形成在所述极柱外端面上,所述第二容纳槽通过穿孔与所述壳体的内部连通,所述第一导电部穿设于所述穿孔且至少部分容纳于所述第二容纳槽内。
20.根据权利要求19所述的电池单体,其特征在于,所述第一导向部在所述穿孔所在平面内的部分投影位于所述穿孔内。
21.根据权利要求16所述的电池单体,其特征在于,所述第一极柱包括两个,所述支架上开设有两个所述通孔。
22.一种电池,其特征在于,包括根据权利要求16-21中任一项所述的电池单体。
23.一种用电装置,其特征在于,包括根据权利要求16-21中任一项所述的电池单体;或者,包括根据权利要求22所述的电池。
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