CN220692101U - 电池单体、电池及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电池单体、电池及用电设备,涉及电池领域。电池单体包括外壳、电极组件及导流构件,外壳包括第一壁,第一壁上设置有注液孔。电极组件设置于外壳内,电极组件包括主体和从主体伸出的极耳。导流构件设置于第一壁和主体之间,导流构件被配置为承接从注液孔注入的电解液,并将电解液分散后引导至主体。该电池单体具有设置于第一壁和主体之间的导流构件,导流构件能够承接从注液孔注入的电解液。在注液时,电解液经过注液孔后被导流构件阻挡,使得电解液经过导流构件改变流动方向后分散至主体。这样,减弱了电解液的冲击力,使得电解液不易冲击主体,不易导致隔离膜内折而引起短路,提升了电池单体的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,具体而言,涉及一种电池单体、电池及用电设备。
背景技术
电池在新能源领域应用甚广,例如电动汽车、新能源汽车等,新能源汽车、电动汽车已经成为汽车产业的发展新趋势。电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素,例如,电池寿命、能量密度、放电容量、充放电倍率等性能参数。另外,还需要考虑电池的可靠性。然而,目前的电池的可靠性较差。
实用新型内容
本申请实施例的目的在于提供一种电池单体、电池及用电设备,其旨在改善相关技术中电池的可靠性较差的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种电池单体,所述电池单体包括外壳、电极组件和导流构件,所述外壳包括第一壁,所述第一壁上设置有注液孔;所述电极组件设置于所述外壳内,所述电极组件包括主体和从所述主体伸出的极耳;所述导流构件设置于所述第一壁和所述主体之间,所述导流构件被配置为承接从所述注液孔注入的电解液,并将所述电解液分散后引导至所述主体。
在上述技术方案中,该电池单体具有设置于第一壁和主体之间的导流构件,导流构件能够承接从注液孔注入的电解液。在注液时,电解液经过注液孔后被导流构件阻挡,使得电解液经过导流构件改变流动方向后分散至主体。这样,减弱了电解液的冲击力,使得电解液不易冲击主体,不易导致隔离膜内折而引起短路,提升了电池单体的可靠性。
作为本申请实施例的一种可选技术方案,所述导流构件上设置有多个分流孔,所述电解液经多个所述分流孔分散后流向所述主体。
在上述技术方案中,通过在导流构件上设置多个分流孔,一方面,电解液可以从多个分流孔进入到主体中,有利于加快注液速率。另一方面,电解液可以从不同位置进入到主体,使得电解液在主体上分布更加均匀,有利于提升对主体的浸润效果。
作为本申请实施例的一种可选技术方案,所述导流构件包括导流板,所述导流板与所述第一壁相对设置,所述分流孔设置于所述导流板上。
在上述技术方案中,导流板与第一壁相对设置,遮挡注液孔。在注液时,电解液经过注液孔后被导流板阻挡,使得电解液经过导流板改变流动方向后分散至主体。有利于减弱电解液的冲击力,使得电解液不易冲击主体,不易导致隔离膜内折而引起短路,提升了电池单体的可靠性。
作为本申请实施例的一种可选技术方案,所述导流板的边缘形成有向靠近所述第一壁的方向凸出的凸起,所述凸起沿所述导流板的周向延伸。
在上述技术方案中,凸起围设于导流板的边缘,凸起和导流板共同形成容纳腔,电解液进入容纳腔后,基本上只能从导流板上的导流孔分散至主体,而不易流向其他位置,这样,主体能够优先接收电解液,有利于提升主体的浸润效果。
作为本申请实施例的一种可选技术方案,所述导流构件还包括第一连接管,所述第一连接管的一端连接于所述第一壁且与所述注液孔连通,所述第一连接管的另一端连接于所述导流板,所述第一连接管的管壁上设置有通孔。
在上述技术方案中,第一连接管将导流板连接于第一壁,使得导流板在外壳内的相对位置被固定,导流板不易在外壳内晃动,导流板不易与其他部件发生干涉,不易对主体产生挤压,使得电池单体的可靠性更高。在注液时,电解液经过注液孔后流入第一连接管,在导流板的作用下改变方向,从第一连接管的管壁上的通孔流出第一连接管,并经过分流孔分散至主体,在这个过程中,电解液的冲击力被削弱,使得电解液不易冲击主体,不易导致隔离膜内折而引起短路,提升了电池单体的可靠性。
作为本申请实施例的一种可选技术方案,在多个所述分流孔中,距离所述第一连接管越近的分流孔,其过流面积越小。
在上述技术方案中,距离第一连接管越近的分流孔,其冲击力相对较强,将其过流面积设置的越小,则电解液经过分流孔后对主体的冲击会减小。另一方面,电解液相对更容易从靠近第一连接管的分流孔流向主体。通过使距离第一连接管越近的分流孔的过流面积越小,距离第一连接管越远的分流孔的过流面积越大,电解液通过各个分流孔的流量大致相同,让电解液能够较为均匀地被分配至主体,有利于提升主体的浸润效果。
作为本申请实施例的一种可选技术方案,所述导流构件还包括第二连接管,所述第二连接管的一端连接于所述第一壁,另一端连接于所述导流板。
在上述技术方案中,通过设置第二连接管,第一连接管和第二连接管均用于连接第一壁和导流板,能够使得导流板与第一壁的连接稳定性更好。
作为本申请实施例的一种可选技术方案,所述第二连接管与所述第一连接管结构相同。
在上述技术方案中,通过使第二连接管与第一连接管的结构相同,在将导流板安装于外壳内时,可以任意将第一连接管和第二连接管中的一者连接于注液孔,从而简化导流构件的安装,提升生产效率。
作为本申请实施例的一种可选技术方案,所述第一连接管和所述第二连接管沿所述导流板的长度方向间隔设置。
在上述技术方案中,通过使第一连接管和第二连接管沿导流板的长度方向间隔设置,一方面,能够提升导流板与第一壁的连接稳定性。另一方面,第一连接管和第二连接管之间能够流出避让空间,降低导流构件与其他部件发生干涉的风险。
作为本申请实施例的一种可选技术方案,所述导流板包括沿其长度方向排列的第一区域和第二区域,所述第一连接管设置于所述第一区域,所述第二连接管设置于所述第二区域;在设置于所述第一区域的多个所述分流孔中,距离所述第一连接管越近的分流孔,其过流面积越小;在设置于所述第二区域的多个所述分流孔中,距离所述第二连接管越近的分流孔,其过流面积越小。
在上述技术方案中,距离第一连接管越近的分流孔,其冲击力相对较强,将其过流面积设置的越小,则电解液经过分流孔后对主体的冲击会减小。另一方面,电解液相对更容易从靠近第一连接管的分流孔流向主体。通过使距离第一连接管越近的分流孔的过流面积越小,距离第一连接管越远的分流孔的过流面积越大,电解液通过各个分流孔的流量大致相同,让电解液能够较为均匀地被分配至主体,有利于提升主体的浸润效果。同样地,若在生产时将第二连接管与注液孔连通,则距离第二连接管越近的分流孔,其冲击力相对较强,将其过流面积设置的越小,则电解液经过分流孔后对主体的冲击会减小。另一方面,电解液相对更容易从靠近第二连接管的分流孔流向主体。通过使距离第二连接管越近的分流孔的过流面积越小,距离第二连接管越远的分流孔的过流面积越大,电解液通过各个分流孔的流量大致相同,让电解液能够较为均匀地被分配至主体,有利于提升主体的浸润效果。
作为本申请实施例的一种可选技术方案,所述电池单体还包括电极端子,所述电极端子设置于所述第一壁,所述极耳绕过所述导流板并与所述电极端子连接,所述导流板的边缘与所述极耳的弯折处接触。
在上述技术方案中,极耳绕着导流板弯折,导流板能够对极耳起到支撑作用或整形作用,降低极耳向内弯折刺破隔离膜的风险,进一步提升电池单体的可靠性。
第二方面,本申请实施例还提供了一种电池,所述电池包括上述的电池单体。
第三方面,本申请实施例还提供了一种用电设备,所述用电设备包括上述的电池单体。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
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爆炸图;
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的结构示意图;
图4为本申请一些实施例提供的电池单体的爆炸图;
图5为本申请一些实施例提供的第一壁与导流构件的连接示意图;
图6为本申请一些实施例提供的导流构件的结构示意图;
图7为本申请一些实施例提供的导流构件的俯视示意图;
图8为本申请另一些实施例提供的导流构件的俯视示意图;
图9为本申请一些实施例提供的极耳绕着导流板弯折的结构示意图。
图标:10-箱体;11-第一部分;12-第二部分;20-电池单体;21-外壳;211-端盖;212-壳体;213-第一壁;2131-注液孔;214-泄压机构;215-电极端子;216-绝缘件;22-电极组件;221-主体;222-极耳;23-导流构件;231-导流板;2311-分流孔;232-第一连接管;2321-通孔;233-第二连接管;234-凸起;235-第一区域;236-第二区域;100-电池;200-控制器;300-马达;1000-车辆。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,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。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
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。
在本申请的描述中,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”、“附接”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,可以是两个元件内部的连通。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中的具体含义。
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:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
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。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,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。箱体可以在一定程度上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,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正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,未涂敷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,未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正子极耳。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,未涂敷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,未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负子极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正子极耳的数量为多个且层叠在一起,负子极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
目前,从市场形势的发展来看,电池的应用越加广泛。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。
电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素,例如,电池寿命、能量密度、放电容量、充放电倍率等性能参数。另外,还需要考虑电池的可靠性。然而,目前的电池的可靠性较差。
电池生产过程中包括注液步骤,注液步骤是指控制液体电解质的量及注入时间,使液体电解质从注液孔注入电池的过程。在注液步骤中,电解液容易冲击隔离膜,使得隔离膜内折(向内弯折),导致正极片和负极片容易搭接,从而造成短路,严重时会造成起火,甚至爆炸,导致电池单体的可靠性较差。
鉴于此,本申请实施例提供一种电池单体,电池单体包括外壳、电极组件及导流构件,外壳包括第一壁,第一壁上设置有注液孔。电极组件设置于外壳内,电极组件包括主体和从主体伸出的极耳。导流构件设置于第一壁和主体之间,导流构件被配置为承接从注液孔注入的电解液,并将电解液分散后引导至主体。
该电池单体具有设置于第一壁和主体之间的导流构件,导流构件能够承接从注液孔注入的电解液。在注液时,电解液经过注液孔后被导流构件阻挡,使得电解液经过导流构件改变流动方向后分散至主体。这样,减弱了电解液的冲击力,使得电解液不易冲击主体,不易导致隔离膜内折而引起短路,提升了电池单体的可靠性。
本申请实施例描述的技术方案适用于电池以及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。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。本申请实施例对上述用电设备不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明,以用电设备为车辆1000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1000的结构示意图。车辆1000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1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000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1000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1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000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10和电池单体20,电池单体20容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分12形成的箱体10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20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内;当然,电池100也可以是多个电池单体20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10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20之间的电连接。
其中,每个电池单体20可以为二次电池单体或一次电池单体;还可以是锂硫电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请参照图3、图4、图5和图6,图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的结构示意图。图4为本申请一些实施例提供的电池单体20的爆炸图。图5为本申请一些实施例提供的第一壁213与导流构件23的连接示意图。图6为本申请一些实施例提供的导流构件23的结构示意图。本申请实施例提供了一种电池单体20,电池单体20包括外壳21、电极组件22和导流构件23。外壳21包括第一壁213,第一壁213上设置有注液孔2131。电极组件22设置于外壳21内,电极组件22包括主体221和从主体221伸出的极耳222。导流构件23设置于第一壁213和主体221之间,导流构件23被配置为承接从注液孔2131注入的电解液,并将电解液分散后引导至主体221。
电池单体20是指组成电池100的最小单元。
外壳21包括端盖211和壳体212,壳体212具有一端开口的容纳空间,容纳空间用于容纳电极组件22。端盖211连接于壳体212并封闭开口。
端盖211是指盖合于壳体212的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖211的形状可以与壳体212的形状相适应以配合壳体212。可选地,端盖211可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖211在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体20能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖211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,电池单体20还包括绝缘件216,绝缘件216设置在端盖211的内侧,绝缘件216可以用于隔离壳体212内的电连接部件与端盖211,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件216可以是塑料、橡胶等。可选地,端盖211上还设置有泄压机构214等功能性部件,泄压机构214是用于在电池单体20的内部压力或温度达到起爆压力时打开,以泄放电池单体20的内部压力的部件。
壳体212是用于配合端盖211以形成电池单体20的内部环境的部件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件22、电解液以及其他部件。壳体212和端盖211可以是独立的部件,可以于壳体212上设置开口,通过在开口处使端盖211盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地,也可以使端盖211和壳体212一体化,具体地,端盖211和壳体212可以在其他部件入壳前先形成一个共同的接合面,当需要封装壳体212的内部时,再使端盖211盖合壳体212。壳体212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,壳体212的形状可以根据电极组件22的具体形状和尺寸大小来确定。壳体212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22是电池单体20中发生电化学反应的部件。外壳21内可以包含一个或更多个电极组件22。电极组件22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离膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件22的主体221,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳222。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体221的一端或是分别位于主体221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。
注液孔2131是外壳21上用于向外壳21内注入电解液的通孔。
外壳21上具有多个壁,例如底壁、侧壁、顶壁等。第一壁213是指设置有注液孔2131的壁。例如,注液孔2131设置于底壁,则第一壁213是指外壳21的底壁。又如,注液孔2131设置于顶壁,则第一壁213是指外壳21的顶壁。又如,注液孔2131设置于侧壁,则第一壁213是指外壳21的侧壁。又如,注液孔2131设置于端盖211,第一壁213是指端盖211。请参照图3、图4、图5和图6,在一些实施例中,端盖211为第一壁213。
导流构件23是用于承接从注液孔2131注入的电解液,并将电解液分散后引导至主体221的部件。导流构件23位于外壳21内,且位于第一壁213面向电极组件22的一侧。导流构件23可以与注液孔2131相对设置,遮挡注液孔2131。或者说,沿着第一壁213的厚度方向,导流构件23在第一壁213的投影覆盖注液孔2131。指导流构件23虽然遮挡注液孔2131,但并不是要阻止电解液进入到外壳21的内部(或者说并不是要阻止电解液流向电极组件22),而是说通过遮挡注液孔2131,使得电解液经过注液孔2131后与导流构件23相碰撞,从而改变电解液的流向,减小电解液的冲击力,最终电解液还是要经过导流构件23进入到外壳21的内部(或者说流向电极组件22)。
在注液时,电解液经过注液孔2131后与导流构件23发生撞击,削弱电解液的冲击力。电解液与导流构件23发生撞击后,改变流动方向,随后被分散至主体221。
该电池单体20具有设置于第一壁213和主体221之间的导流构件23,导流构件23能够承接从注液孔2131注入的电解液。在注液时,电解液经过注液孔2131后被导流构件23阻挡,使得电解液经过导流构件23改变流动方向后分散至主体221。这样,减弱了电解液的冲击力,使得电解液不易冲击主体221,不易导致隔离膜内折而引起短路,提升了电池单体20的可靠性。
请参照图3、图4、图5和图6,在一些实施例中,导流构件23上设置有多个分流孔2311,电解液经多个分流孔2311分散后流向主体221。
分流孔2311为设置于导流构件23的通孔。分流孔2311用于允许电解液从导流构件23背离主体221的一侧流向主体221。
分流孔2311的个数可以为两个、三个、四个或者四个以上。
分流孔2311的形状不受限制,例如,分流孔2311可以为圆孔、多边形孔、环形孔等。
通过在导流构件23上设置多个分流孔2311,一方面,电解液可以从多个分流孔2311进入到主体221中,有利于加快注液速率。另一方面,电解液可以从不同位置进入到主体221,使得电解液在主体221上分布更加均匀,有利于提升对主体221的浸润效果。
请参照图3、图4、图5和图6,在一些实施例中,导流构件23包括导流板231,导流板231与第一壁213相对设置。分流孔2311设置于导流板231上。
导流板231为板状结构。导流板231位于外壳21内,且位于第一壁213面向电极组件22的一侧。导流板231与注液孔2131相对设置,遮挡注液孔2131。或者说,沿着第一壁213的厚度方向,导流板231在第一壁213的投影覆盖注液孔2131。将分流孔2311设置于导流板231上,从而允许电解液从导流板231背离主体221的一侧流向主体221。
需要说明的是,导流板231可以与第一壁213平行,也可以相对于第一壁213略微倾斜。
导流板231与第一壁213相对设置,遮挡注液孔2131。在注液时,电解液经过注液孔2131后被导流板231阻挡,使得电解液经过导流板231改变流动方向后分散至主体221。有利于减弱电解液的冲击力,使得电解液不易冲击主体221,不易导致隔离膜内折而引起短路,提升了电池单体20的可靠性。
请参照图3、图4、图5和图6,在一些实施例中,导流板231的边缘形成有向靠近第一壁213的方向凸出的凸起234,凸起234沿导流板231的周向延伸。
凸起234是凸出于导流板231面向第一壁213的表面的凸出结构。凸起234围设于导流板231的边缘。凸起234和导流板231共同围成了容纳腔,从而限制电解液从导流板231的边缘流出。
凸起234围设于导流板231的边缘,凸起234和导流板231共同形成容纳腔,电解液进入容纳腔后,基本上只能从导流板231上的导流孔分散至主体221,而不易流向其他位置,这样,主体221能够优先接收电解液,有利于提升主体221的浸润效果。
请参照图3、图4、图5和图6,在一些实施例中,导流构件23还包括第一连接管232,第一连接管232的一端连接于第一壁213且与注液孔2131连通,第一连接管232的另一端连接于导流板231。第一连接管232的管壁上设置有通孔2321。
第一连接管232是连接导流板231和第一壁213的管状结构。第一连接管232与注液孔2131连通,以使得经过注液孔2131的电解液能够进入到第一连接管232内。另外,第一连接管232的管壁上设置通孔2321,以便于进入第一连接管232内的电解液流出第一连接管232。
第一连接管232可以是插设于注液孔2131内,与注液孔2131形成过盈配合。第一连接管232也可以是粘接、焊接或卡接于第一壁213。当第一连接管232粘接于第一壁213时,第一连接管232的内径可以与注液孔2131的孔径相匹配,从而提升注液速率。
需要说明的是,第一连接管232可以是直接与第一壁213连接,也可以是间接与第一壁213连接。例如,电池单体20还包括绝缘件216,绝缘件216设置在端盖211的内侧,绝缘件216可以用于隔离电极组件22与端盖211,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件216可以是塑料、橡胶等。此时,第一连接管232可以连接绝缘件216和导流板231,也即第一连接管232通过绝缘件216间接与第一壁213连接。
第一连接管232将导流板231连接于第一壁213,使得导流板231在外壳21内的相对位置被固定,导流板231不易在外壳21内晃动,导流板231不易与其他部件发生干涉,不易对主体221产生挤压,使得电池单体20的可靠性更高。在注液时,电解液经过注液孔2131后流入第一连接管232,在导流板231的作用下改变方向,从第一连接管232的管壁上的通孔2321流出第一连接管232,并经过分流孔2311分散至主体221,在这个过程中,电解液的冲击力被削弱,使得电解液不易冲击主体221,不易导致隔离膜内折而引起短路,提升了电池单体20的可靠性。
请参照图4、图5、图6和图7,图7为本申请一些实施例提供的导流构件23的俯视示意图。在一些实施例中,在多个分流孔2311中,距离第一连接管232越近的分流孔2311,其过流面积越小。
过流面积是指流体过流断面的面积。在本实施例中,可以将分流孔2311的横截面面积作为过流面积。换句话说,分流孔2311越大,其过流面积越大,分流孔2311越小,其过流面积越小。也就是说,在多个分流孔2311中,距离第一连接管232越近的分流孔2311,其大小越小。
距离第一连接管232越近的分流孔2311,其冲击力相对较强,将其过流面积设置的越小,则电解液经过分流孔2311后对主体221的冲击会减小。另一方面,电解液相对更容易从靠近第一连接管232的分流孔2311流向主体221。通过使距离第一连接管232越近的分流孔2311的过流面积越小,距离第一连接管232越远的分流孔2311的过流面积越大,电解液通过各个分流孔2311的流量大致相同,让电解液能够较为均匀地被分配至主体221,有利于提升主体221的浸润效果。
请参照图4、图5、图6和图7,在一些实施例中,导流构件23还包括第二连接管233,第二连接管233的一端连接于第一壁213,另一端连接于导流板231。
第二连接管233是连接导流板231和第一壁213的管状结构。第二连接管233可以是直接与第一壁213连接,例如,粘接、焊接等。第二连接管233也可以是间接与第一壁213连接。第二连接管233可以连接绝缘件216和导流板231,也即第二连接管233通过绝缘件216间接与第一壁213连接。
通过设置第二连接管233,第一连接管232和第二连接管233均用于连接第一壁213和导流板231,能够使得导流板231与第一壁213的连接稳定性更好。
请参照图4、图5、图6和图7,在一些实施例中,第二连接管233与第一连接管232结构相同。
通过使第二连接管233与第一连接管232的结构相同,在将导流板231安装于外壳21内时,可以任意将第一连接管232和第二连接管233中的一者连接于注液孔2131,从而简化导流构件23的安装,提升生产效率。
请参照图4、图5、图6和图7,在一些实施例中,第一连接管232和第二连接管233沿导流板231的长度方向间隔设置。
请参照图6,导流板231的长度方向可以是图中所示的X方向。
第一连接管232和第二连接管233沿导流板231的长度方向排布,并且第一连接管232和第二连接管233之间具有间隔。
通过使第一连接管232和第二连接管233沿导流板231的长度方向间隔设置,一方面,能够提升导流板231与第一壁213的连接稳定性。另一方面,第一连接管232和第二连接管233之间能够流出避让空间,降低导流构件23与其他部件发生干涉的风险。
请参照图4、图5、图6和图7,在一些实施例中,导流板231包括沿其长度方向排列的第一区域235和第二区域236。第一连接管232设置于第一区域235,第二连接管233设置于第二区域236。在设置于第一区域235的多个分流孔2311中,距离第一连接管232越近的分流孔2311,其过流面积越小。在设置于第二区域236的多个分流孔2311中,距离第二连接管233越近的分流孔2311,其过流面积越小。
第一区域235和第二区域236沿着导流板231的长度方向排布。第一区域235和第二区域236之间可以具有间隔,也可以相邻设置。请参照图7,在图7所示的实施例中,第一区域235和第二区域236相邻设置。为了便于区分,在图7中通过虚线显示出第一区域235和第二区域236的分界线。
第一连接管232和第二连接管233分别设置于第一区域235和第二区域236。第一区域235和第二区域236内分别设置有多个分流孔2311。对于第一区域235内的多个分流孔2311来说,距离第一连接管232越近的分流孔2311,其大小越小。对于第二区域236内的多个分流孔2311来说,距离第二连接管233越近的分流孔2311,其大小越小。
距离第一连接管232越近的分流孔2311,其冲击力相对较强,将其过流面积设置的越小,则电解液经过分流孔2311后对主体221的冲击会减小。另一方面,电解液相对更容易从靠近第一连接管232的分流孔2311流向主体221。通过使距离第一连接管232越近的分流孔2311的过流面积越小,距离第一连接管232越远的分流孔2311的过流面积越大,电解液通过各个分流孔2311的流量大致相同,让电解液能够较为均匀地被分配至主体221,有利于提升主体221的浸润效果。同样地,若在生产时将第二连接管233与注液孔2131连通,则距离第二连接管233越近的分流孔2311,其冲击力相对较强,将其过流面积设置的越小,则电解液经过分流孔2311后对主体221的冲击会减小。另一方面,电解液相对更容易从靠近第二连接管233的分流孔2311流向主体221。通过使距离第二连接管233越近的分流孔2311的过流面积越小,距离第二连接管233越远的分流孔2311的过流面积越大,电解液通过各个分流孔2311的流量大致相同,让电解液能够较为均匀地被分配至主体221,有利于提升主体221的浸润效果。
请参照图7,在图7所示的实施例中,分流孔2311呈圆形,对于第一区域235内的多个分流孔2311来说,距离第一连接管232越近的分流孔2311,其大小越小。对于第二区域236内的多个分流孔2311来说,距离第二连接管233越近的分流孔2311,其大小越小。
请参照图8,图8为本申请另一些实施例提供的导流构件23的俯视示意图。在图8所示的实施例中,分流孔2311呈方形,对于第一区域235内的多个分流孔2311来说,距离第一连接管232越近的分流孔2311,其大小越小。对于第二区域236内的多个分流孔2311来说,距离第二连接管233越近的分流孔2311,其大小越小。
请参照图9,图9为本申请一些实施例提供的极耳222绕着导流板231弯折的结构示意图。在一些实施例中,电池单体20还包括电极端子215,电极端子215设置于第一壁213。极耳222绕过导流板231并与电极端子215连接,导流板231的边缘与极耳222的弯折处接触。
电极端子215用于与极耳222电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。电极端子215可以与极耳222直接连接,也可以通过转接片等部件与极耳222间接连接。
“极耳222绕过导流板231并与电极端子215连接,导流板231的边缘与极耳222的弯折处接触”也即极耳222绕着导流板231弯折,导流板231能够对极耳222起到支撑作用或整形作用。
极耳222绕着导流板231弯折,导流板231能够对极耳222起到支撑作用或整形作用,降低极耳222向内弯折刺破隔离膜的风险,进一步提升电池单体20的可靠性。
本申请实施例还提供了一种电池100,电池100包括上述的电池单体20。
本申请实施例还提供了一种用电设备,用电设备包括上述的电池单体20。
根据本申请的一些实施例,请参照图4~图9。
本申请实施例提供了一种电池单体20,电池单体20包括外壳21、电极组件22和导流构件23。外壳21包括第一壁213,第一壁213上设置有注液孔2131。电极组件22设置于外壳21内,电极组件22包括主体221和从主体221伸出的极耳222。导流构件23设置于第一壁213和主体221之间,导流构件23被配置为承接从注液孔2131注入的电解液,并将电解液分散后引导至主体221。该电池单体20具有设置于第一壁213和主体221之间的导流构件23,导流构件23能够承接从注液孔2131注入的电解液。在注液时,电解液经过注液孔2131后被导流构件23阻挡,使得电解液经过导流构件23改变流动方向后分散至主体221。这样,减弱了电解液的冲击力,使得电解液不易冲击主体221,不易导致隔离膜内折而引起短路,提升了电池单体20的可靠性。
导流构件23包括导流板231,导流板231与第一壁213相对设置,导流板231上设置有多个分流孔2311,电解液经多个分流孔2311分散后流向主体221。通过在导流板231上设置多个分流孔2311,一方面,电解液可以从多个分流孔2311进入到主体221中,有利于加快注液速率。另一方面,电解液可以从不同位置进入到主体221,使得电解液在主体221上分布更加均匀,有利于提升对主体221的浸润效果。
在多个分流孔2311中,距离第一连接管232越近的分流孔2311,其过流面积越小。距离第一连接管232越近的分流孔2311,其冲击力相对较强,将其过流面积设置的越小,则电解液经过分流孔2311后对主体221的冲击会减小。另一方面,电解液相对更容易从靠近第一连接管232的分流孔2311流向主体221。通过使距离第一连接管232越近的分流孔2311的过流面积越小,距离第一连接管232越远的分流孔2311的过流面积越大,电解液通过各个分流孔2311的流量大致相同,让电解液能够较为均匀地被分配至主体221,有利于提升主体221的浸润效果。
导流构件23还包括第一连接管232,第一连接管232的一端连接于第一壁213且与注液孔2131连通,第一连接管232的另一端连接于导流板231。第一连接管232的管壁上设置有通孔2321。第一连接管232将导流板231连接于第一壁213,使得导流板231在外壳21内的相对位置被固定,导流板231不易在外壳21内晃动,导流板231不易与其他部件发生干涉,不易对主体221产生挤压,使得电池单体20的可靠性更高。在注液时,电解液经过注液孔2131后流入第一连接管232,在导流板231的作用下改变方向,从第一连接管232的管壁上的通孔2321流出第一连接管232,并经过分流孔2311分散至主体221,在这个过程中,电解液的冲击力被削弱,使得电解液不易冲击主体221,不易导致隔离膜内折而引起短路,提升了电池单体20的可靠性。
导流构件23还包括第二连接管233,第二连接管233的一端连接于第一壁213,另一端连接于导流板231。第二连接管233与第一连接管232结构相同。通过使第二连接管233与第一连接管232的结构相同,在将导流板231安装于外壳21内时,可以任意将第一连接管232和第二连接管233中的一者连接于注液孔2131,从而简化导流构件23的安装,提升生产效率。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种电池单体,其特征在于,包括:
外壳,包括第一壁,所述第一壁上设置有注液孔;
电极组件,设置于所述外壳内,所述电极组件包括主体和从所述主体伸出的极耳;
导流构件,设置于所述第一壁和所述主体之间,所述导流构件被配置为阻挡经过所述注液孔的电解液,以使所述电解液经过导流构件改变方向后分散至主体。
2.根据权利要求1所述电池单体,其特征在于,所述导流构件上设置有多个分流孔,所述电解液经多个所述分流孔分散后流向所述主体。
3.根据权利要求2所述电池单体,其特征在于,所述导流构件包括导流板,所述导流板与所述第一壁相对设置,所述分流孔设置于所述导流板上。
4.根据权利要求3所述电池单体,其特征在于,所述导流板的边缘形成有向靠近所述第一壁的方向凸出的凸起,所述凸起沿所述导流板的周向延伸。
5.根据权利要求3所述电池单体,其特征在于,所述导流构件还包括第一连接管,所述第一连接管的一端连接于所述第一壁且与所述注液孔连通,所述第一连接管的另一端连接于所述导流板,所述第一连接管的管壁上设置有通孔。
6.根据权利要求5所述电池单体,其特征在于,在多个所述分流孔中,距离所述第一连接管越近的分流孔,其过流面积越小。
7.根据权利要求5所述电池单体,其特征在于,所述导流构件还包括第二连接管,所述第二连接管的一端连接于所述第一壁,另一端连接于所述导流板。
8.根据权利要求7所述电池单体,其特征在于,所述第二连接管与所述第一连接管结构相同。
9.根据权利要求7所述电池单体,其特征在于,所述第一连接管和所述第二连接管沿所述导流板的长度方向间隔设置。
10.根据权利要求9所述电池单体,其特征在于,所述导流板包括沿其长度方向排列的第一区域和第二区域,所述第一连接管设置于所述第一区域,所述第二连接管设置于所述第二区域;
在设置于所述第一区域的多个所述分流孔中,距离所述第一连接管越近的分流孔,其过流面积越小;
在设置于所述第二区域的多个所述分流孔中,距离所述第二连接管越近的分流孔,其过流面积越小。
11.根据权利要求3所述电池单体,其特征在于,所述电池单体还包括电极端子,所述电极端子设置于所述第一壁,所述极耳绕过所述导流板并与所述电极端子连接,所述导流板的边缘与所述极耳的弯折处接触。
12.一种电池,其特征在于,包括根据权利要求1-11任一项所述的电池单体。
13.一种用电设备,其特征在于,包括根据权利要求1-11任一项所述的电池单体。
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