CN220873706U - 一种电池壳体结构及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池壳体结构及电池，所述电池壳体包括底板及侧板，侧板围绕底板四边围成具有上开口的电芯主体收容空间，所述壳体一面侧板对称设有容纳极耳的凸起空间，电池壳体俯视平面形状呈凹形，所述凸起空间内分别固接有正极转接块和负极转接块，电芯主体置于凹形壳体内，电芯主体固接有正极耳和负极耳，电芯主体的正极耳和负极耳分别通过转接片与正极转接块和负极转接块连接，所述正极转接块或负极转接块与电池壳体之间设有第一绝缘结构。本实用新型提供的电池壳体及电池，能够充分利用极耳两侧的空间区域，提高电池结构的空间利用率及电池能量密度性能。

Description

一种电池壳体结构及电池

技术领域

本实用新型属于锂电池技术领域，尤其涉及一种电池壳体结构及电池。

背景技术

锂离子电池具有容量大、体积小、重量轻和绿色环保等优点，已广泛应用于数码电子产品和电动汽车等行业中。但是，锂离子电池还存在一些问题，如极片一般包括极片主体和极耳，目前极片主体通常为规则的长条状结构，端部为对齐平面，为了使极耳焊接在极片主体上，极耳一般突出于极片主体，此时将极片封装后，在封装体内，极耳的左右两侧存在多余的空间，造成的空间损失；转接片与转接块位于电池长度方向，两者厚度叠加会造成电池能量密度的降低。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中的不足，提供一种电池壳体结构及电池，电池壳体能够充分利用极耳两侧的空间区域，解决现有电池结构的空间利用率差的问题，提高电池的能量密度性能。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

本实用新型提供了一种电池壳体结构，包括底板及侧板，侧板围绕底板四边围成具有上开口的电芯主体收容空间，所述壳体一面侧板对称设有容纳极耳的凸起空间，电池壳体俯视平面形状呈凹形，所述凸起空间内分别固接有正极转接块和负极转接块，电芯主体置于凹形壳体内，电芯主体固接有正极耳和负极耳，电芯主体的正极耳和负极耳分别通过转接片与正极转接块和负极转接块连接，所述正极转接块或负极转接块与电池壳体之间设有第一绝缘结构。

进一步地，当正极转接块与电池壳体之间绝缘时，所述第一绝缘结构包括正极转接块绝缘胶。

本实用新型还提供了一种电池，包括电芯主体、转接片和电池壳体结构。

进一步地，所述转接片包括基面、用于连接极耳的极耳连接面和用于连接转接块的转接块连接面，所述极耳连接面和转接块连接面分别与基面呈不共面的直角连接，构成整体连接片结构。

进一步地，所述极耳连接面在极耳宽度方向上与极耳连接，并与电池壳体底部垂直设置。

进一步地，所述转接块连接面与极耳宽度方向平行，在极耳长度方向一侧，与电池壳体底部平行并与转接块连接。

进一步地，所述电池壳体的凹侧壁形成的凹陷区还设有注液孔、正极极柱或负极极柱以及外电路连接板。

进一步地，所述电池还包括第二绝缘结构；

当设置有正极极柱时，所述正极极柱依次通过第二绝缘结构、电池壳体、第一绝缘结构与正极转接块连接。

进一步地，所述第二绝缘结构包括正极极柱绝缘胶；

正极极柱绝缘胶、电池壳体和第一绝缘结构独立地设置有通孔；

正极极柱依次通过正极极柱绝缘胶通孔、电池壳体通孔、第一绝缘结构通孔与转接块连接。

进一步地，所述正极极柱或负极极柱设置于容纳极耳的两个凸起空间之间或两个凸起空间之外；

所述电芯主体为叠片式结构电芯。

与现有技术相比，本实用新型提供的电池壳体及电池不占据电芯长度方向尺寸，且能够与电芯结构适配，侧壁的中间凹陷区还可设置注液孔、正极极柱和外电路连接板等，能够充分利用极耳两侧的空间区域，解决现有电池结构的空间利用率差等问题，从而提高电池的能量密度等性能。

附图说明

图1是实施例1壳体与转接块连接的结构示意图；

图2是实施例2壳体与转接块连接的结构示意图；

图3是实施例3壳体与转接块连接的结构示意图；

图4是电芯与壳体连接的立体示意图；

图5A-图5B是转接片的立体结构示意图；

图6是现有技术的壳体结构示意图；

图7是正极转接块的结构示意图；

图8是正极转接块绝缘胶的结构示意图。

图中：1、壳体，1-1、底板，1-2、侧板，1-3、凸起空间，1-4、“凹”侧壁，2、正极耳，3、负极耳，4、电芯主体，5、正极转接块，5-1a、圆孔，5-1、负极转接块，6、转接片，6-1、基面，6-2、极耳连接面，6-3、转接块连接面，7、注液孔，8、正极极柱，9、正极转接块绝缘胶，9-1、通孔，10、正极柱绝缘胶。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式详述如下：

详见附图，一种电池，包括壳体1及置于壳体1中固接有正极耳2和负极耳3的电芯主体4，所述壳体包括底板1-1及侧板1-2，侧板围绕底板四边围成具有上开口的电池收容空间，所述壳体一面侧壁对称设有容纳极耳的凸起空间1-3，壳体俯视平面形状呈“凹”形，所述凸起空间内分别固接有正极转接块5和负极转接块5-1，电芯主体的正极耳和负极耳分别通过转接片6与正极转接块和负极转接块固接，所述正极转接块设有圆孔5-1a，所述正极转接块与壳体之间设有绝缘胶，电芯主体置于“凹”形壳体内。

本实施例的优选方案是，所述壳体的“凹”侧壁1-4形成的凹陷区设有注液孔7、正极极柱8和外电路连接板(图中未示)。

本实施例的优选方案是，所述正极转接块和壳体之间置有正极转接块绝缘胶9，正极转接块绝缘胶形状呈L形，所述正极转接块绝缘胶上设有通孔9-1。

本实施例的优选方案是，所述正极极柱和依次通过正极柱绝缘胶通孔、壳体通孔、正极转接块绝缘胶通孔与转接块连接。

本实施例的优选方案是，所述转接片包括基面6-1、极耳连接面6-2和转接块连接面6-3，所述极耳连接面和转接块连接面分别与基面呈不共面的直角连接，构成整体连接片结构。

本实施例的优选方案是，所述转接片的极耳连接面6-2在极耳宽度方向上与极耳连接，并与壳体底部垂直设置。

本实施例的优选方案是，所述转接片的转接块连接面与极耳宽度方向平行，在极耳长度方向一侧，所述转接片的转接块连接面与壳体底部平行，并与转接块连接，从而减小了电池尺寸的增加，节约了空间。

电芯包括电芯主体及电芯主体上设置的正极耳和负极耳；负极转接块与壳体连接，壳体带负电；正极转接块与正极柱连接，正极转接块与壳体之间设置正极转接块绝缘胶9，正极柱与壳体之间设置正极柱绝缘胶10，保证正极柱、正极转接块与壳体之间的绝缘。负极转接块位于壳体侧壁内侧面上，正极转接块位于壳体内凹侧壁内侧里面。

壳体包括底板围绕底板周缘设置的侧板，底板和侧板围成具有开口的收容空间。壳体结构与电芯结构相似，侧壁中间为凹陷区，边缘有两处用于容纳极耳的凸起，凸起内形状与极耳形状相适应。在边缘凸起的内侧，连接有转接块，负极转接片通过负极转接块直接与壳体连接，正极转接片通过正极转接块与壳体连接，正极转接块与壳体之间有正极转接块绝缘胶。

通过将转接块设置为与电芯的厚度方向平行，再将电芯安装在容纳腔中的时候，只需要将电芯从容纳腔的开口处垂直于该开口将电芯安装在底壳中即可，正极耳和负极耳也不用弯折，与转接片连接后，搭接在转接块上，即可实现与底壳的连接。

转接片结构包括极耳焊连接面和转接块连接面，两个面不共面。转接片一侧有转接片连接面，另一侧内折有转接块连接面。转接片连接面在极耳宽度方向，与极耳连接。连接后，翻折极耳，使其与卷芯端面平行，即转接片的极耳连接面与壳体底部垂直。转接片向内弯折于极耳一侧，不占据电芯长度方向，而且壳体结构与电芯结构适配，侧壁的中间凹陷区可以设置注液孔、正极极柱、外电路连接板等，能够充分利用电池的内部空间，提高电池的能量密度。

正极转接块绝缘胶呈L型，设置在正极转接块与壳体之间，起到绝缘作用。正极极柱依次通过正极柱绝缘胶10通孔、壳体通孔、正极转接块绝缘胶通孔与转接块实现电连接；正极柱绝缘胶也设置绝缘胶延伸部，防止正极极柱和与壳体接触短路。

极片端面可以用绝缘胶包覆；正极转接片、负极转接片在顶盖的投影区域，可以在顶盖上贴有绝缘胶，防止正极耳或者正极转接片与壳盖接触短路。

实施例1

正极柱包括柱本体及在柱本体的顶端径向延伸的第一凸缘和在柱本体的底端径向延伸的第二凸缘，柱本体穿在正极转接块的圆孔中；其中，正极转接块与正极柱的第一凸缘电连接，且第一凸缘与壳体凸起空间内壁之间设置有正极柱绝缘胶10，使得正极转接片与正极柱电连接，正极柱的第二凸缘位于壳体的外侧，且第二凸缘与壳体侧面之间设置有绝缘胶。通过这样设置，使得正极柱安装在壳体上并与壳体绝缘。

实施例2

与图1结构正好相反，负极转接块位于壳体内凹侧壁内侧里面，正极转接块位于壳体侧壁内侧面上。

正极耳、负极耳分别与正、负极转接片的极耳连接面连接，连接方式可以为激光焊接、超声波焊接、电阻焊接等方式。当连接方式为激光焊接时，转接片的极耳连接面搭接在正极耳上面，正极耳可以为超声波焊接一起后，再与转接片激光焊接，这样焊接强度更高且不易产生焊接不良。之后，电芯放入有转接块的壳体内，壳体两侧有设有容纳极耳区域的凸起且设置有转接块，极耳转接片的转接块连接面搭接在转接块上，采用激光焊接的方式连接，这样壳体的极耳容纳区域包含有两部分即极耳和转接块都处于容纳区中。负极转接块直接与壳体连接，正极转接块与壳体铆接且两者之间存在绝缘胶起绝缘的作用。这样，正极耳通过正极转接片、正极转接块、正极柱实现与外电路的连通，负极耳通过负极转接片、负极转接块与壳体连接。

实施例3

正极/负极转接块均位于壳体内凹侧壁内侧面。转接块可以设置在壳体外侧壁内面，也可以设置在壳体容纳极耳区域的内面，都设置在电芯宽度方向，这样不占据电芯长度方向。

正极柱、注液孔可以设置在壳体内凹部分的水平面、侧面，注液孔，用来灌注电解液，注液完成后用密封钉完成封口，内凹部分还可以设置外电路连接保护板等结构，能够充分利用电池的内部空间，提高电池的能量密度。顶盖密封壳体腔部，密封方式可以为胶接、焊接等。

本实施例壳体材质为不锈钢，不锈钢的壳体具有较高的强度，对内部的电芯起到保护作用，使电池免受跌落损坏。同时，不锈钢的壳体也具有较好的气密性，避免电池受到水气的侵袭。除了不锈钢，材质还可以其他合金材料，例如镍合金、铬合金镍、不锈钢镀镍、铜镀镍等。正极柱能够导电，可以作为电池的负极，从而起到简化电池结构的作用，正极耳、正极极柱和材质为铝/铝合金。

本实用新型提供的壳体结构及电池能够充分利用极耳两侧的空间区域，解决现有电池结构的空间利用率差等问题，从而提高电池的能量密度等性能。

上述参照实施例对一种电池壳体结构及电池的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池壳体结构，包括底板及侧板，侧板围绕底板四边围成具有上开口的电芯主体收容空间，其特征是：所述壳体一面侧板对称设有容纳极耳的凸起空间，电池壳体俯视平面形状呈凹形，所述凸起空间内分别固接有正极转接块和负极转接块，电芯主体置于凹形壳体内，电芯主体固接有正极耳和负极耳，电芯主体的正极耳和负极耳分别通过转接片与正极转接块和负极转接块连接，所述正极转接块或负极转接块与电池壳体之间设有第一绝缘结构。

2.根据权利要求1所述的电池壳体结构，其特征是：当正极转接块与电池壳体之间绝缘时，所述第一绝缘结构包括正极转接块绝缘胶。

3.一种电池，其特征是：包括电芯主体、转接片和权利要求1或2所述的电池壳体结构。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征是：所述转接片包括基面、用于连接极耳的极耳连接面和用于连接转接块的转接块连接面，所述极耳连接面和转接块连接面分别与基面呈不共面的直角连接，构成整体连接片结构。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征是：所述极耳连接面在极耳宽度方向上与极耳连接，并与电池壳体底部垂直设置。

6.根据权利要求4所述的电池，其特征是：所述转接块连接面与极耳宽度方向平行，在极耳长度方向一侧，与电池壳体底部平行并与转接块连接。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征是：所述电池壳体的凹形侧壁形成的凹陷区还设有注液孔、正极极柱或负极极柱以及外电路连接板。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征是：所述电池还包括第二绝缘结构；

当设置有正极极柱时，所述正极极柱依次通过第二绝缘结构、电池壳体、第一绝缘结构与正极转接块连接。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征是：所述第二绝缘结构包括正极极柱绝缘胶；

正极极柱绝缘胶、电池壳体和第一绝缘结构独立地设置有通孔；

正极极柱依次通过正极极柱绝缘胶通孔、电池壳体通孔、第一绝缘结构通孔与转接块连接。

10.根据权利要求7所述的电池，其特征是：所述正极极柱或负极极柱设置于容纳极耳的两个凸起空间之间或两个凸起空间之外；

所述电芯主体为叠片式结构电芯。