CN220692269U - 电池以及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于电池技术领域,提供了一种电池以及用电装置。电池,包括导电连接片和多个电池单元,电池单元为电池单体或者电池模组,电池单元具有极柱;导电连接片具有第一连接部和薄弱部,第一连接部设有多个,第一连接部与极柱连接,薄弱部位于至少两个第一连接部之间,薄弱部的刚度小于导电连接片的主体部的刚度,主体部为导电连接片中除第一连接部和薄弱部外的部分。本申请提供的电池以及用电装置可以在一定程度上降低焊接风险。
Description
技术领域
本申请属于电池技术领域,尤其涉及一种电池以及用电装置。
背景技术
为满足使用需要,很多用电装置中的电池通常包含若干电池模组。多个电池模组之间通过导电连接片实现串联或者并联。电池模组又包括多个电池单体,多个电池单体通过导电连接片实现串联或者并联。同一导电连接片通常会与多个电池单体的极柱连接,容易发生虚焊等焊接风险。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供一种电池以及用电装置,旨在改善同一导电连接片与多个电池单体的极柱连接时容易发生虚焊等焊接风险的技术问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种电池,包括:多个电池单元,所述电池单元具有极柱;以及导电连接片,具有第一连接部和薄弱部,所述第一连接部设有多个,所述第一连接部与所述极柱连接,所述薄弱部位于至少两个所述第一连接部之间,所述薄弱部的刚度小于所述导电连接片的主体部的刚度,所述主体部为所述导电连接片中除所述第一连接部和所述薄弱部外的部分。
本申请实施例提供的电池,在导电连接片中的至少两个第一连接部之间设置了薄弱部,降低了导电连接片至少部分区域的刚度,使得用户使用时,可以根据极柱的高低,对导电连接片的至少部分进行弯折,这样不同极柱之间就算存在高度差,也可以使得不同区域的第一连接部尽可能的都可以与相应极柱实现贴合,从而可以在一定程度上增强导电连接片对极柱高度差的兼容性,降低电池单元与导电连接片焊接时发生虚焊等焊接缺陷的风险。
在一些实施例中,所述薄弱部的至少一端延伸至所述导电连接片的侧面。薄弱部的至少一端延伸至导电连接片的侧面,便于加工。
在一些实施例中,所述薄弱部包括贯通口和/或凹槽。薄弱部采用本实施例提供的结构,结构简单,便于加工。
在一些实施例中,所述贯通口和/或所述凹槽为条形结构。采用本实施例提供的方案,既可以使得贯通口和/或凹槽的所占面积小,使得导电连接片具有较大的过流面积,又可以使得贯通口和/或凹槽能够对导电连接片局部的刚度进行有效削弱,从而便于导电连接片的弯曲。
在一些实施例中,所述薄弱部设有两个且分设于所述导电连接片相对设置的两侧。这样两个薄弱部相对设置,导电连接片可以沿两个薄弱部所在直线进行弯折,从而使得位于薄弱部两侧的第一连接部位于不同平面上,与不同的极柱贴合。
在一些实施例中,任意两个所述第一连接部之间均设有所述薄弱部。这样便于用于根据各极柱的高度,灵活调整相应第一连接部的位置,以使得各第一连接部均可以与相应极柱贴合,可以在一定程度上降低导电连接片与电池单元出现焊接缺陷的风险。
在一些实施例中,所述第一连接部设有至少三个,至少三个所述第一连接部环绕所述薄弱部间隔设置;所述薄弱部包括第一部分和第二部分,所述第一部分位于至少三个所述第一连接部围成的空间内,所述第二部分设有多个且环绕所述第一部分设置,任一所述第二部分延伸至相邻两个所述第一连接部之间。采用本实施例提供的结构,可以使得三个以上的第一连接部与同一个薄弱部对应设置,使得导电连接片上的薄弱部的数量设置较少,便于加工。
在一些实施例中,所述第一连接部设有四个,任意相邻两个所述第一连接部之间设有一个所述第二部分。采用本实施例提供的方案,同一导电连接片可以同时与四个电池单元连接,且任一个第一连接部的高度可以根据使用需要通过弯折导电连接片实现调整。
在一些实施例中,所述第二部分为条形部,呈伞状分布在所述第一部分的周圈。采用本实施例提供的结构,可以使得第二部分所在空间较小,从而使得导电连接片的过流面积较大,以满足使用需要。且通过本实施例提供的薄弱部,可以根据使用需要对导电连接片进行多次弯折,以降低虚焊等焊接风险的发生几率。
在一些实施例中,所述第一部分和所述第二部分均为贯通结构,且相互连通。采用本实施例提供的方案,使得第一部分和第二部分的结构简单,可以通过一道工序同时加工完成。
在一些实施例中,所述薄弱部位于所述导电连接片的应力集中处。这样可以在一定程度上提高电池的抗振动安全性。
在一些实施例中,所述第一连接部包括至少一个贯通孔,所述贯通孔与所述极柱上的中心孔位置对应,所述贯通孔的尺寸大于或者等于所述中心孔的尺寸。第一连接部采用本实施例提供的结构,结构简单,使得导电连接片和极柱可以通过激光实现焊接。
在一些实施例中,所述贯通孔包括依次首尾连接形成封闭图形的第一曲面、第二曲面、第三曲面和第四曲面,所述第一曲面和所述第三曲面任意位置的间隔大于或者等于所述中心孔的直径,所述第二曲面和所述第四曲面任意位置的间隔大于或者等于所述中心孔的直径。贯通孔采用本实施例提供的结构,第一方面其横截面的面积大于中心孔的横截面的面积,可以满足使用要求;第二方面,贯通孔的形状可以不限于圆柱型孔,可以有其他设置形式,可选择的结构更多,可以在一定程度上扩宽适用范围。
在一些实施例中,所述第一曲面和所述第三曲面均朝向所述贯通孔的外部凸出,且两者任意位置的曲率半径均大于或者等于所述中心孔的半径。采用本实施例提供的方案,相较第一曲面和第三曲面中至少一个曲面朝向贯通孔的内部凹陷,可以使得贯通孔的尺寸较大,使得极柱存在一定位置偏差时,仍可以通过贯通孔裸露,可以在一定程度上提高焊接质量,降低焊接缺陷的发生风险。
在一些实施例中,所述第二曲面和所述第四曲面中其中一个曲面朝向所述贯通孔的内部凹陷,另一个曲面朝向所述贯通孔的外部凸出。采用本实施例提供的结构,可以使得贯通孔呈弧形孔设置,这样既可使得贯通孔可以适应极柱的旋转公差,使得中心孔可以完全露出,满足加工要求,又可以使得贯通孔的尺寸较小,满足过流需要。
在一些实施例中,所述第一曲面、所述第二曲面、所述第三曲面和所述第四曲面分别为弧面。第一曲面、第二曲面、第三曲面和第四曲面分别采用弧面,可以使得四个曲面的形状简单,便于设计和加工。
在一些实施例中,所述贯通孔设有两个,其中一个所述贯通孔在至少一个方向上的尺寸大于另一个所述贯通孔的尺寸。这样相较两个贯通孔的尺寸一样,可以在一定程度上降低两个贯通孔的所在空间,增大导电连接片的过流面积,满足使用需要。
在一些实施例中,所述电池单元为电池单体;所述电池还包括:线束隔离板,设置于所述电池单体与所述导电连接片之间,所述线束隔离板上设有用于供所述极柱穿过的第一通孔。线束隔离板的设置可以起到一定的绝缘作用,降低电池使用过程中发生短路的风险,同时可以实现导电连接片、线束的固定,使得电池结构规整。
在一些实施例中,所述导电连接片还具有第二连接部,所述主体部通过所述第二连接部与所述线束隔离板连接。采用本实施例提供的方案,便于导电连接片与线束隔离板的连接。
在一些实施例中,所述第二连接部设置于所述导电连接片中央区域。采用本实施例提供的结构,可以使得导电连接片的中央区域与线束隔离板连接,从而可以降低第二连接部的设置对第一连接部位置的不良影响,同时可以使得导电连接片的不同区域的受力均衡。
在一些实施例中,所述导电连接片的横截面形状为矩形或者方形。导电连接片采用本实施例提供的结构,结构规整,便于加工。
第二方面,本申请实施例提供了一种用电装置,包括上述任一实施例提供的电池。
本申请实施例提供的用电装置,可以在一定程度上降低发生焊接缺陷的风险,提高焊接质量。
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的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图;
图4为本申请一些实施例的电池的结构示意图;
图5为图4中A处的局部放大结构示意图;
图6为本申请一些实施例的电池中导电连接片的结构示意图;
图7为本申请另一些实施例的电池中导电连接片的结构示意图;
图8为本申请另一些实施例的电池中导电连接片的结构示意图;
图9为本申请另一些实施例的电池中导电连接片的结构示意图;
图10为本申请一些实施例的第一连接部中贯通孔的结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
1000、车辆;
100、电池,200、控制器,300、马达;
10、箱体,11、第一组合部,12、第二组合部;
20、电池单体,21、端盖,21a、极柱,21b、中心孔,22、壳体,23、电极组件,23a、极耳;
30、导电连接片,31、第一连接部,31a、贯通孔,32、薄弱部,33、主体部,34、第二连接部;
311、第一曲面,312、第二曲面,313、第三曲面,314、第四曲面,321、第一部分,322、第二部分;
40、线束隔离板;
a、第一曲面和第三曲面任意位置的间隔,b、第二曲面和第四曲面任意位置的间隔。
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”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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。
为满足使用需要,很多用电装置中的电池通常包含若干电池模组。多个电池模组之间通过导电连接片实现串联或者并联。电池模组又包括多个电池单体,多个电池单体通过导电连接片实现串联或者并联。且其中,为了使得电池中的零部件较少,同一导电连接片通常会与多个电池单体的极柱连接。上述多个电池单体可以位于同一电池模组中,也可以位于不同电池模组中。为了满足过流要求,导电连接片一般需要一定的厚度,导致导电连接片的刚度较大,而不同电池单体之间往往会存在一定高度差,这样使得同一导电连接片很难与多个极柱均贴合,这就导致电池发生虚焊的风险较高。
为改善上述问题,本申请实施例提供了一种电池,该电池在导电连接片中的至少两个第一连接部之间设置了薄弱部,降低了导电连接片至少部分区域的刚度,使得用户使用时,可以根据极柱的高低,对导电连接片的至少部分进行弯折,这样不同极柱之间就算存在高度差,也可以使得不同区域的第一连接部尽可能的与相应极柱实现贴合,从而可以在一定程度上增强导电连接片对极柱高度差的兼容性,降低电池单元与导电连接片焊接时发生虚焊等焊接缺陷的风险。
本申请实施例公开的电池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的电池的分解结构示意图。电池100包括箱体10和多个电池模组。电池模组容纳于箱体10内。其中,箱体10用于为电池模组提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一组合部11和第二组合部12,第一组合部11与第二组合部12相互盖合,第一组合部11和第二组合部12共同限定出用于容纳电池模组的容纳空间。第二组合部12可以为一端开口的空心结构,第一组合部11可以为板状结构,第一组合部11盖合于第二组合部12的开口侧,以使第一组合部11与第二组合部12共同限定出容纳空间;第一组合部11和第二组合部12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一组合部11的开口侧盖合于第二组合部12的开口侧。当然,第一组合部11和第二组合部12形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
电池模组包括多个电池单体20,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。多个电池模组之间也可以串联或并联或混联。安装时,可先将多个电池模组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20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3,电池单体20包括有端盖21、壳体22、电极组件23以及其他的功能性部件。
端盖21是指盖合于壳体22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21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地,端盖21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21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21上可以设置有如极柱21a等的功能性部件。极柱21a可以用于与电极组件23电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中,端盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖21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,在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20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23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件,可以于壳体22上设置开口,通过在开口处使端盖21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21和壳体22一体化,具体地,端盖21和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体22的内部时,再使端盖21盖合壳体22。壳体22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22的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22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23是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23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23a。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23a连接极柱以形成电流回路。
请参照图4及图5,本申请实施例提供了一种电池100,包括电池单元以及导电连接片30。电池单元设有多个。电池单元具有极柱21a。导电连接片30具有第一连接部31和薄弱部32。第一连接部31设有多个。第一连接部31与极柱21a连接。薄弱部32位于至少两个第一连接部31之间。薄弱部32的刚度小于导电连接片30的主体部33的刚度。主体部33为导电连接片30中除第一连接部31和薄弱部32外的部分。
本实施例中电池单元可以为电池单体20,也可以为电池模组,还可以为电池包,具体可以根据使用需要而定。无论电池单元采用上述那种结构,均具有至少一个电池单体20。极柱21a是指与电池单体20中电极组件电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能的部件。通常,一个电池单体20上具有两个极柱21a。
导电连接片30是指用于使多个电池单元实现串联和/或并联连接的导电结构。通常导电连接片30通过焊接方式与电池单体20的极柱21a连接。常见的导电连接片30包括铝连接片、铜镀镍连接片、纯镍连接片、镀镍钢连接片等。
第一连接部31是指导电连接片30中用于与极柱21a连接的部分。第一连接部31设有多个,是指同一导电连接片30可以与多个电池单元的极柱21a连接,以实现多个电池单元的同一极性极柱21a的连接。
薄弱部32是导电连接片30中刚度较弱的部分,该部分的刚度小于导电连接片30的主体部33的刚度。薄弱部32可以是一个或者多个,具体可以根据使用需要而定。薄弱部32位于至少两个第一连接部31之间包括但不限于以下情况:第一种,薄弱部32设有一个,仅位于其中两个第一连接部31之间;第二种,薄弱部32设有一个,薄弱部32的一部分位于其中两个第一连接部31之间,另一部分位于另外两个第一连接部31之间;第三种,薄弱部32设有多个,薄弱部32的数量小于第一连接部31的数量,一部分第一连接部31与相邻第一连接部31之间设有薄弱部32,另一部分第一连接部31与相邻第一连接部31之间没有薄弱部32;第四种,薄弱部32设有多个,任意两个第一连接部31之间均设有薄弱部32;第五种,薄弱部32设有多个,一部分第一连接部31与相邻第一连接部31之间设有多个薄弱部32,另一部分第一连接部31与相邻第一连接部31之间没有薄弱部32。
刚度是指导电连接片30在受力时抵抗弹性变形的能力。薄弱部32的刚度较弱,使得导电连接片30可以在一定作用力下实现弯曲。
为便于说明,现以电池单元为电池单体20为例对本申请实施例提供的电池100的组装原理进行说明:
同一电池模组中具有多个电池单体20,相邻的电池单体20的高度可能存在差异,即与同一导电连接片30连接的多个极柱21a的位置未对齐,存在一定误差。由于导电连接片30一般为平板结构,这样就会使得导电连接片30放置于多个极柱21a上后,有些极柱21a与导电连接片30实现了贴合,有些极柱21a与导电连接片30之间存在间隙,这样会使得极柱21a和导电连接片30在后续焊接时出现虚焊等焊接缺陷。
而采用本申请实施例中的导电连接片30,由于导电连接片30上设置了薄弱部32,降低了导电连接片30至少部分区域的刚度,使得导电连接片30可以根据使用需要进行弯折。这样当与同一导电连接片30连接的多个极柱21a的位置未对齐时,可以将位置较低的极柱21a对应的第一连接部31向下弯折,使得该第一连接部31可以与该极柱21a贴合,从而可以在一定程度上增强导电连接片30对极柱21a高度差的兼容性,降低极柱21a和导电连接片30在后续焊接时出现虚焊等焊接缺陷的风险。
本申请实施例提供的电池100,在导电连接片30中的至少两个第一连接部31之间设置了薄弱部32,降低了导电连接片30至少部分区域的刚度,使得用户使用时,可以根据极柱21a的高低,对导电连接片30的至少部分进行弯折,这样不同极柱21a之间就算存在高度差,也可以使得不同区域的第一连接部31尽可能的都可以与相应极柱21a实现贴合,从而可以在一定程度上增强导电连接片30对极柱21a高度差的兼容性,降低电池单元与导电连接片30焊接时发生虚焊等焊接缺陷的风险。
如图6至图8所示,在一些实施例中,薄弱部32的至少一端延伸至导电连接片30的侧面。
薄弱部32一般为立体结构,具有多端。导电连接片30一般为具有一定厚的片体,具有两个相对设置的主表面,以及连接两个主表面的侧面。主表面是指导电连接片30中垂直于导电连接片30厚度方向的表面,侧面是指导电连接片30连接两个主表面的表面。
薄弱部32的至少一端延伸至导电连接片30的侧面,便于加工。
在一些实施例中,薄弱部32包括贯通口和/或凹槽。
贯通口是指将导电连接片30沿厚度方向贯通后形成的开口结构,该贯通口的至少一端与外部空间连通,形成缺口结构。
凹槽是指将导电连接片30的部分材料去除后形成的槽体结构,该凹槽的至少一端与外部空间连通。
薄弱部32采用本实施例提供的结构,结构简单,便于加工。
在一些实施例中,贯通口和/或凹槽为条形结构。
条形结构是指贯通口和/或凹槽在长度方向上的尺寸大于其他方向上的尺寸。
采用本实施例提供的方案,既可以使得贯通口和/或凹槽的所占面积小,使得导电连接片30具有较大的过流面积,又可以使得贯通口和/或凹槽能够对导电连接片30局部的刚度进行有效削弱,从而便于导电连接片30的弯曲。
如图6及图7所示,在一些实施例中,薄弱部32设有两个且分设于导电连接片30相对设置的两侧。这样两个薄弱部32相对设置,导电连接片30可以沿两个薄弱部32所在直线进行弯折,从而使得位于薄弱部32两侧的第一连接部31位于不同平面上,与不同的极柱21a贴合。
如图8所示,在一些实施例中,任意两个第一连接部31之间均设有薄弱部32。
这样便于用于根据各极柱21a的高度,灵活调整相应第一连接部31的位置,以使得各第一连接部31均可以与相应极柱21a贴合,可以在一定程度上降低导电连接片30与电池单元出现焊接缺陷的风险。
如图9所示,在一些实施例中,第一连接部31设有至少三个,至少三个第一连接部31环绕薄弱部32间隔设置。薄弱部32包括第一部分321和第二部分322,第一部分321位于至少三个第一连接部31围成的空间内,第二部分322设有多个且环绕第一部分321设置,任一第二部分322延伸至相邻两个第一连接部31之间。
本实施例中第一连接部31可以设置3个或者3个以上。需要说明的是,至少三个第一连接部31环绕薄弱部32间隔设置中的至少三个可以是导电连接片30上的所有第一连接部31,也可以是导电连接片30上的其中一部分第一连接部31。
第一部分321和第二部分322分别为薄弱部32的一部分。第一部分321和第二部分322的结构可以相同,也可以不同,具体可以根据使用需要而定。如第一部分321可以为通孔,第二部分322可以为凹槽;或者,第一部分321可以为凹槽,第二部分322可以为通孔或者缺口等。
采用本实施例提供的结构,可以使得三个以上的第一连接部31与同一个薄弱部32对应设置,使得导电连接片30上的薄弱部32的数量设置较少,便于加工。
在一些实施例中,第一连接部31设有四个,任意相邻两个第一连接部31之间设有一个第二部分322。
采用本实施例提供的方案,同一导电连接片30可以同时与四个电池单元连接,且任一个第一连接部31的高度可以根据使用需要通过弯折导电连接片30实现调整。
在一些实施例中,第二部分322为条形部,呈伞状分布在第一部分321的周圈。
条形部是指第二部分322在长度方向上的尺寸大于其他方向上的尺寸。
呈伞状分布是指多个第二部分322分布位于沿同一圆周不同径向延伸。采用本实施例提供的结构,可以使得第二部分322所在空间较小,从而使得导电连接片30的过流面积较大,以满足使用需要。且通过本实施例提供的薄弱部32,可以根据使用需要对导电连接片30进行多次弯折,以降低虚焊等焊接风险的发生几率。
在一些实施例中,第一部分321和第二部分322均为贯通结构,且相互连通。贯通结构是将导电连接片的相对设置的两个主表面贯穿的结构,可以是通孔、缺口等。
采用本实施例提供的方案,使得第一部分321和第二部分322的结构简单,可以通过一道工序同时加工完成。
在一些实施例中,薄弱部32位于导电连接片30的应力集中处。
应力集中处是指导电连接片30未加工薄弱部32之前,第一连接部31以外区域中应力局部增高的位置。
制备导电连接片之前,可以先通过振动仿真确定导电连接片30的应力集中处,在应力集中处对应位置设置薄弱部32,这样可以在一定程度上提高电池的抗振动安全性。
如图5所示,在一些实施例中,第一连接部31包括至少一个贯通孔31a,贯通孔31a与极柱21a上的中心孔21b位置对应。贯通孔31a的尺寸大于或者等于中心孔21b的尺寸。
导电连接片30一般通过激光焊接的方式进行连接,极柱21a上一般设有至少一个中心孔21b,贯通孔31a的尺寸一般大于或者等于中心孔21b的尺寸,中心孔21b可以通过贯通孔31a完全裸露出来,以便于激光焊接的操作。上述尺寸包括单个方向上的尺寸以及横截面的面积等。
本实施例中贯通孔31a可以设置一个或者多个,具体可以根据极柱21a上中心孔21b的数量而定,如极柱21a上设有一个中心孔21b,则贯通孔31a设置一个,如极柱21a上设有两个中心孔21b,则贯通孔31a可以设置两个。
第一连接部31采用本实施例提供的结构,结构简单,使得导电连接片30和极柱21a可以通过激光实现焊接。
如图10所示,在一些实施例中,贯通孔31a包括依次首尾连接形成封闭图形的第一曲面311、第二曲面312、第三曲面313和第四曲面314。第一曲面311和第三曲面313任意位置的间隔a大于或者等于中心孔21b的直径。第二曲面312和第四曲面314任意位置的间隔b大于或者等于中心孔21b的直径。
中心孔21b一般为圆形孔。
第一曲面311、第二曲面312、第三曲面313和第四曲面314分别为贯通孔31a的孔壁的一部分,四者围成贯通孔31a。第一曲面311、第二曲面312、第三曲面313和第四曲面314的凸出方向可以均不相同,也可以相对设置的两个曲面凸出方向相同,具体可以根据使用需要而定。
第一曲面311、第二曲面312、第三曲面313和第四曲面314中各曲面不同位置的曲率半径可以相同也可以不同,具体可以根据使用需要而定。
第一曲面和第三曲面任意位置的间隔a大于或者等于中心孔21b的直径,第二曲面和第四曲面任意位置的间隔b大于或者等于中心孔21b的直径,可以使得贯通孔31a的横截面的面积大于中心孔21b的横截面的面积,以满足使用要求。
贯通孔31a采用本实施例提供的结构,第一方面其横截面的面积大于中心孔21b的横截面的面积,可以满足使用要求;第二方面,贯通孔31a的形状可以不限于圆柱型孔,可以有其他设置形式,可选择的结构更多,可以在一定程度上扩宽适用范围。
在一些实施例中,第一曲面311和第三曲面313均朝向贯通孔31a的外部凸出,且两者任意位置的曲率半径均大于或者等于中心孔21b的半径。
贯通孔31a的外部是指第一曲面311、第二曲面312、第三曲面313和第四曲面314所围的空间以外的空间。
采用本实施例提供的方案,相较第一曲面311和第三曲面313中至少一个曲面朝向贯通孔31a的内部凹陷,可以使得贯通孔31a的尺寸较大,使得极柱21a存在一定位置偏差时,仍可以通过贯通孔31a裸露,可以在一定程度上提高焊接质量,降低焊接缺陷的发生风险。
在一些实施例中,第二曲面312和第四曲面314中其中一个曲面朝向贯通孔31a的内部凹陷,另一个曲面朝向贯通孔31a的外部凸出。
当电池单体为圆柱型电池单体时,在正负极柱的顶盖合盖的时候会使得极柱发生一定角度的旋转公差,没办法做到正负极柱的中心孔投影完全重叠,此时若贯通孔31a的尺寸较小会使得中心孔无法完全露出。而采用本实施例提供的结构,可以使得贯通孔31a呈弧形孔设置,这样既可使得贯通孔31a可以适应极柱21a的旋转公差,使得中心孔可以完全露出,满足加工要求,又可以使得贯通孔31a的尺寸较小,满足过流需要。
在一些实施例中,第一曲面311、第二曲面312、第三曲面313和第四曲面314分别为弧面。
弧面是指一条曲线绕着一个轴旋转形成的曲面。第一曲面311、第二曲面312、第三曲面313和第四曲面314分别采用弧面,可以使得四个曲面的形状简单,便于设计和加工。
在一些实施例中,贯通孔31a设有两个,其中一个贯通孔31a在至少一个方向上的尺寸大于另一个贯通孔31a的尺寸。
这样相较两个贯通孔31a的尺寸一样,可以在一定程度上降低两个贯通孔31a的所在空间,增大导电连接片30的过流面积,满足使用需要。
如图4及图5所示,在一些实施例中,电池单元为电池单体20。电池100还包括线束隔离板40。线束隔离板40设置于电池单体20与导电连接片30之间,线束隔离板40上设有用于供极柱21a穿过的第一通孔。
线束隔离板40用于将电池单体20和电池模组中的低压采样线束隔离开,供线束固定于其上,也可以用于定位导电连接片30。线束隔离板40一般通过绝缘材料制成。
线束隔离板40的设置可以起到一定的绝缘作用,降低电池100使用过程中发生短路的风险,同时可以实现导电连接片30、线束的固定,使得电池100结构规整。
在一些实施例中,导电连接片30还具有第二连接部34,主体部33通过第二连接部34与线束隔离板40连接。
第二连接部34为导电连接片30中用于与线束隔离板40连接的部分。第二连接部34的结构可以与第一连接部31的结构相同,也可以不同,具体可以根据使用需要而定。
采用本实施例提供的方案,便于导电连接片30与线束隔离板40的连接。
在一些实施例中,第二连接部34设置于导电连接片30中央区域。
采用本实施例提供的结构,可以使得导电连接片30的中央区域与线束隔离板40连接,从而可以降低第二连接部34的设置对第一连接部31位置的不良影响,同时可以使得导电连接片30的不同区域的受力均衡。
在一些实施例中,第二连接部34为贯穿导电连接片30的通孔。这样便于导电连接片30与线束隔离板40通过激光进行焊接。
在一些实施例中,导电连接片30的横截面形状为矩形或者方形。
横截面形状为导电连接片30通过垂直于其厚度方向的截面切割后获得的剖面形状。导电连接片30采用本实施例提供的结构,结构规整,便于加工。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种用电装置,包括上述任一实施例提供的电池。电池用于为用电装置提供电能。
用电装置可以是前述任一应用电池的设备或系统。
本申请实施例提供的用电装置,可以在一定程度上降低发生焊接缺陷的风险,提高焊接质量。
如图4至图10所示,根据本申请的一些实施例,提供了一种电池100。电池100中包括多个电池模组。电池模组包括多个电池单体20。除此之外,电池模组还包括导电连接片30和线束隔离板40。
导电连接片30具有第一连接部31和薄弱部32。第一连接部31设有多个。第一连接部31与极柱21a连接。薄弱部32位于至少两个第一连接部31之间。薄弱部32的刚度小于导电连接片30的主体部33的刚度。主体部33为导电连接片30中除第一连接部31和薄弱部32外的部分。薄弱部32设置在第一连接部31之间的应力集中处。
第一连接部31包括至少一个贯通孔31a,贯通孔31a与极柱21a上的中心孔21b位置对应,贯通孔31a的尺寸大于或者等于中心孔21b的尺寸。
贯通孔31a包括依次首尾连接形成封闭图形的第一曲面311、第二曲面312、第三曲面313和第四曲面314,第一曲面和第三曲面任意位置的间隔a大于或者等于中心孔21b的直径,第二曲面和第四曲面任意位置的间隔b大于或者等于中心孔21b的直径。第一曲面311和第三曲面313均朝向贯通孔31a的外部凸出,且两者任意位置的曲率半径均大于或者等于中心孔21b的半径。
第二曲面312和第四曲面314中其中一个曲面朝向贯通孔31a的内部凹陷,另一个曲面朝向贯通孔31a的外部凸出。
第一曲面311、第二曲面312、第三曲面313和第四曲面314分别为弧面。
贯通孔31a设有两个,其中一个贯通孔31a在至少一个方向上的尺寸大于另一个贯通孔31a的尺寸。
在一些实施例中,薄弱部32的至少一端延伸至导电连接片30的侧面。薄弱部32包括贯通口和/或凹槽。贯通口和/或凹槽为条形结构。在一些实施例中,薄弱部32设有两个且分设于导电连接片30相对设置的两侧。在另一些实施例中,任意两个第一连接部31之间均设有薄弱部32。
在另一些实施例中,第一连接部31设有至少三个,至少三个第一连接部31环绕薄弱部32间隔设置。薄弱部32包括第一部分321和第二部分322,第一部分321位于至少三个第一连接部31围成的空间内,第二部分322设有多个且环绕第一部分321设置,任一第二部分322延伸至相邻两个第一连接部31之间。在一些实施例中,第一连接部31设有四个,任意相邻两个第一连接部31之间设有一个第二部分322。第一部分321和第二部分322均为贯通结构,且相互连通。
线束隔离板40设置于电池单体20与导电连接片30之间,线束隔离板40上设有用于供极柱21a穿过的第一通孔。导电连接片30还具有第二连接部34,主体部33通过第二连接部34与线束隔离板40连接。第二连接部34设置于导电连接片30中央区域。第二连接部34为贯通孔31a。导电连接片30的横截面形状为矩形或者方形。导电连接片30可以为铝连接片。
本实施例中导电连接片30中薄弱部32的形状及大小可以根据实际结构仿真结果来选择,设置位置可选择振动仿真应力集中处。而导电连接片30的尺寸可根据使用需求选择,单个导电连接片30可覆盖6颗、8颗以及更多极柱。
导电连接片30不仅可以用于同一电池模组中的电池单体连接使用,还可以用于多个电池模组的模组输出极间的高压连接使用。
导电连接片30中第一连接部31的开孔大小,根据电池单体上下极柱偏转角公差进行调整,以使得极柱中心孔可以完全露出,以便于焊接设备捕捉,降低电池焊接虚焊风险。
本实施例中电池单体20为圆柱型电池单体。圆柱型电池单体的两个极柱分布在电池单体的两端,电池单体的高度公差会影响焊接效果。而采用本实施例提供的方案,可以在一定程度上增强导电连接片30对极柱21a高度差的兼容性,降低导电连接片30与电池单体20焊接时发生焊接缺陷的风险,还可以提高电池的抗振动安全性。
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 (22)
1. 一种电池,其特征在于,包括:
多个电池单元,所述电池单元具有极柱;以及
导电连接片,具有第一连接部和薄弱部,所述第一连接部设有多个,所述第一连接部与所述极柱连接,所述薄弱部位于至少两个所述第一连接部之间,所述薄弱部的刚度小于所述导电连接片的主体部的刚度,所述主体部为所述导电连接片中除所述第一连接部和所述薄弱部外的部分。
2.如权利要求1所述的电池,其特征在于,所述薄弱部的至少一端延伸至所述导电连接片的侧面。
3.如权利要求2所述的电池,其特征在于,所述薄弱部包括贯通口和/或凹槽。
4.如权利要求3所述的电池,其特征在于,所述贯通口和/或所述凹槽为条形结构。
5.如权利要求2-4任一项所述的电池,其特征在于,所述薄弱部设有两个且分设于所述导电连接片相对设置的两侧。
6.如权利要求2-4任一项所述的电池,其特征在于,任意两个所述第一连接部之间均设有所述薄弱部。
7.如权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第一连接部设有至少三个,至少三个所述第一连接部环绕所述薄弱部间隔设置;
所述薄弱部包括第一部分和第二部分,所述第一部分位于至少三个所述第一连接部围成的空间内,所述第二部分设有多个且环绕所述第一部分设置,任一所述第二部分延伸至相邻两个所述第一连接部之间。
8.如权利要求7所述的电池,其特征在于,所述第一连接部设有四个,任意相邻两个所述第一连接部之间设有一个所述第二部分。
9.如权利要求7所述的电池,其特征在于,所述第二部分为条形部,呈伞状分布在所述第一部分的周圈。
10.如权利要求7-9任一项所述的电池,其特征在于,所述第一部分和所述第二部分均为贯通结构,且相互连通。
11.如权利要求1、2、3、4、7、8或9所述的电池,其特征在于,所述薄弱部位于所述导电连接片的应力集中处。
12.如权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第一连接部包括至少一个贯通孔,所述贯通孔与所述极柱上的中心孔位置对应,所述贯通孔的尺寸大于或者等于所述中心孔的尺寸。
13.如权利要求12所述的电池,其特征在于,所述贯通孔包括依次首尾连接形成封闭图形的第一曲面、第二曲面、第三曲面和第四曲面,所述第一曲面和所述第三曲面任意位置的间隔大于或者等于所述中心孔的直径,所述第二曲面和所述第四曲面任意位置的间隔大于或者等于所述中心孔的直径。
14.如权利要求13所述的电池,其特征在于,所述第一曲面和所述第三曲面均朝向所述贯通孔的外部凸出,且两者任意位置的曲率半径均大于或者等于所述中心孔的半径。
15.如权利要求13所述的电池,其特征在于,所述第二曲面和所述第四曲面中其中一个曲面朝向所述贯通孔的内部凹陷,另一个曲面朝向所述贯通孔的外部凸出。
16.如权利要求13所述的电池,其特征在于,所述第一曲面、所述第二曲面、所述第三曲面和所述第四曲面分别为弧面。
17.如权利要求12-16任一项所述的电池,其特征在于,所述贯通孔设有两个,其中一个所述贯通孔在至少一个方向上的尺寸大于另一个所述贯通孔的尺寸。
18.如权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池单元为电池单体;
所述电池还包括:
线束隔离板,设置于所述电池单体与所述导电连接片之间,所述线束隔离板上设有用于供所述极柱穿过的第一通孔。
19.如权利要求18所述的电池,其特征在于,所述导电连接片还具有第二连接部,所述主体部通过所述第二连接部与所述线束隔离板连接。
20.如权利要求19所述的电池,其特征在于,所述第二连接部设置于所述导电连接片中央区域。
21.如权利要求1、2、3、4、7、8、9、12、13、14、15、16、18、19或者20所述的电池,其特征在于,所述导电连接片的横截面形状为矩形或者方形。
22.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求1-21任一项所述的电池。
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CN202420097950.XU CN220692269U (zh) | 2024-01-16 | 2024-01-16 | 电池以及用电装置 |
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