CN220914294U - 一种电池及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池及汽车，涉及储能装置技术领域，电池包括壳主体、极柱和第一集流盘，极柱设置于壳主体的轴向一端，且极柱的至少部分位于壳主体的外部，极柱沿其轴向设置有与壳主体内部连通的极柱通孔，第一集流盘的至少部分位于壳主体内，第一集流盘向极柱通孔内延伸形成有插入部，且插入部的部分伸出极柱通孔并折弯形成贴合极柱轴向端面的翻边部，翻边部用于与极柱焊接。可以在壳主体的外部将翻边部与极柱的轴向端面焊接固定，焊接后的可探测性可极大地提高，进而可保证正极柱与正极集流盘电连接的可靠性，也保证了电池的安全性与可靠性。此外，翻边部和与其贴合的极柱的轴向端面可均暴露在壳主体的外部，焊接方式的可选择性更多。

Description

一种电池及汽车

技术领域

本实用新型涉及储能装置技术领域，具体而言，涉及一种电池及汽车。

背景技术

在电动汽车和储能设备的快速发展下，电池的用量和性能也要求越来越高，如何提高电池的安全性与可靠性是该领域的研发方向。其中，圆柱电池由于具有较高的容量而被行业内重视，其一般包括集成有正极极柱的壳体、卷芯组件、正极集流盘等结构。

圆柱电池组装的过程中，通常是先将正极集流盘与卷芯极耳焊接后，再将正极集流盘与卷芯从壳体另一端敞口处插入，直至正极集流盘抵接正极极柱，之后，再从卷芯中心孔所提供的空间进行焊接操作，以将正极集流盘与正极极柱焊接固定，从而实现两者的电性连接。

但是，由于正极集流盘和正极极柱焊接时是卷芯内部进行的，不仅焊接方式单一，而且受到卷芯中心孔的尺寸限制，导致视野狭小，还会大大增加焊接质量的探测难度，进而可能影响电池的安全性及可靠性。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题中的至少一个。

为解决上述问题，本实用新型提供一种电池，包括壳主体、极柱和第一集流盘，所述极柱设置于所述壳主体的轴向一端，且所述极柱的至少部分位于所述壳主体的外部，所述极柱沿其轴向设置有与所述壳主体内部连通的极柱通孔，所述第一集流盘的至少部分位于所述壳主体内，所述第一集流盘向所述极柱通孔内延伸形成有插入部，且所述插入部的部分伸出所述极柱通孔并折弯形成贴合所述极柱轴向端面的翻边部，所述翻边部用于与所述极柱焊接。

与现有技术相比，该电池壳体组件的壳主体的一端也集成有极柱，例如正极柱，且该正极柱的至少部分位于壳主体的外部，也就是壳主体的一端可设有安装孔，且正极柱沿其轴向设置有连通壳主体内部的极柱通孔。如此，可以从壳主体另一端的敞口处将第一集流盘，例如正极集流盘装入壳主体内，并使正极集流盘上的插入部插入极柱通孔，然后则可以在壳主体的外部将插入部伸出极柱通孔的部分折弯，并形成贴合在极柱的轴向端面处的翻边部，进而可以在壳主体的外部将翻边部与极柱的轴向端面焊接固定，焊接后的可探测性可极大地提高，进而可保证正极柱与正极集流盘电连接的可靠性，也保证了电池的安全性与可靠性。此外，翻边部和与其贴合的极柱的轴向端面可均暴露在壳主体的外部，焊接方式的可选择性更多，例如可选择激光穿透式焊接，甚至是缝焊等，焊接良率也更容易保证。

进一步地，所述壳主体的轴向一端设置有安装孔，所述极柱设置于所述安装孔处，且所述极柱轴向的第一端位于所述壳主体的外部，所述极柱轴向的第二端位于所述壳主体的内部，所述极柱轴向的第一端设置有极柱凹槽，所述极柱通孔由所述极柱凹槽的槽底壁贯穿至所述极柱轴向的第二端。

进一步地，所述极柱凹槽的槽底壁至所述极柱轴向的第二端面的距离为L1，所述翻边部于所述极柱轴向上的尺寸为L2，且L2小于L1。

进一步地，所述电池还包括极柱盖板，所述极柱盖板用于盖设于所述极柱凹槽处。

进一步地，所述极柱盖板置于所述极柱凹槽中，且所述极柱盖板的朝向所述壳主体内部的一端抵接于所述极柱凹槽的槽底壁，所述极柱盖板朝向所述壳主体内部的一端设置有盖板凹槽，所述盖板凹槽的直径大于所述极柱通孔的直径，所述极柱盖板朝向所述壳主体外部的一端设置有盖板环形槽。

进一步地，所述盖板凹槽的槽底壁至所述极柱盖板朝向所述壳主体外部的一端的距离为0.5mm-3mm。

进一步地，所述第一集流盘的中心设置有集流盘通孔，所述第一集流盘于所述集流盘通孔的边缘处沿其轴向延伸形成呈筒状的所述插入部，所述插入部伸出所述极柱通孔的部分向远离所述集流盘通孔的轴线方向折弯形成呈环形的所述翻边部。

进一步地，所述电池还包括第一塑胶环和第二塑胶环，所述极柱周侧壁于其轴向两端处分别沿径向凸出设置有第一极柱盘和第二极柱盘，所述第一极柱盘和所述第二极柱盘的直径分别大于所述安装孔的直径，所述第一塑胶环的至少部分位于所述第一极柱盘与所述壳主体轴向一端的外壁之间，所述第二塑胶环的至少部分位于所述第二极柱盘与所述壳主体轴向一端的内壁之间。

进一步地，所述电池还包括密封圈，所述密封圈至少部分位于所述安装孔的内壁与所述极柱的周侧壁之间，或/和，所述密封圈的至少部分位于所述第二极柱盘与所述壳主体轴向一端的内壁之间。

本实用新型还提供一种汽车，包括如前所述的电池。

由于所述汽车的技术改进和技术效果与所述电池一样，因此不再对所述汽车进行赘述。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电池的剖面结构示意图；

图2为图1中A处的局部结构示意图；

图3为图1中B处的局部结构示意图；

图4为图2中C处的放大图。

附图标记说明：

1、壳主体；11、壳端板；2、极柱；21、极柱通孔；22、极柱凹槽；23、第一极柱盘；24、第二极柱盘；3、第一集流盘；31、插入部；311、翻边部；4、极柱盖板；41、盖板凹槽；42、盖板环形槽；51、第一塑胶环；52、第二塑胶环；53、密封圈；54、第二集流盘；55、壳盖板；56、卷芯。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

而且，附图中Z轴表示竖向，也就是上下方向，并且Z轴的正向表示上，Z轴的负向表示下。同时需要说明的是，前述Z轴表示含义仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

参见图1-2，本实用新型实施例的一种电池，包括壳主体1、极柱2和第一集流盘3，所述极柱2设置于所述壳主体1的轴向一端，且所述极柱2的至少部分位于所述壳主体1的外部，所述极柱2沿其轴向设置有与所述壳主体1内部连通的极柱通孔21，所述第一集流盘3的至少部分位于所述壳主体1内，所述第一集流盘3向所述极柱通孔21内延伸形成有插入部31，且所述插入部31的部分伸出所述极柱通孔21并折弯形成贴合所述极柱2轴向端面的翻边部311，所述翻边部311用于与所述极柱2焊接。

本实施例中，与现有技术相比，该电池壳体组件的壳主体1的一端也集成有极柱2，例如正极柱2，且该正极柱2的至少部分位于壳主体1的外部，也就是壳主体的一端可设有安装孔，且正极柱2沿其轴向设置有连通壳主体1内部的极柱通孔21。如此，可以从壳主体1另一端的敞口处将第一集流盘3，例如正极集流盘装入壳主体1内，并使正极集流盘上的插入部31插入极柱通孔21，然后则可以在壳主体1的外部将插入部31伸出极柱通孔21的部分折弯，并形成贴合在极柱2的轴向端面处的翻边部311，进而可以在壳主体1的外部将翻边部311与极柱2的轴向端面焊接固定，焊接后的可探测性可极大地提高，进而可保证正极柱2与正极集流盘电连接的可靠性，也保证了电池的安全性与可靠性。此外，翻边部311和与其贴合的极柱2的轴向端面可均暴露在壳主体1的外部，焊接方式的可选择性更多，例如可选择激光穿透式焊接，甚至是缝焊等，焊接良率也更容易保证。

优选地，翻边部311与极柱2的焊接方式优选为激光穿透式焊接，如此，可以使两者有一个较大的焊接面积，进而可有效减低电池内阻。

需要说明的是，第一集流盘3向所述极柱通孔21内延伸设置有插入部31，所以插入部31与第一集流盘3是一体式结构，翻边部311是由插入部31的部分折弯形成的，翻边部311也是与第一集流盘3为一体式结构，极柱2轴向端面与翻边部311焊接以形成电连接，也就相当于极柱2与第一集流盘3形成电连接。其中，前述的“所述第一集流盘3的至少部分位于所述壳主体1内”，可以指的是翻边部311位于壳主体1的外部，当然，第一集流板3的全部也可以全部位于壳主体1的内部。

需要说明的是，壳主体1的轴向一端(上端)具有壳端板11，极柱2具体是集成在壳端板11处的，而壳主体1的另一端(下端)则具有壳敞口，壳主体1内部的零部件均可从该壳敞口处进入壳主体1。

参见图2，可选地，所述壳主体1的轴向一端设置有安装孔，所述极柱2设置于所述安装孔处，且所述极柱2轴向的第一端位于所述壳主体1的外部，所述极柱2轴向的第二端位于所述壳主体1的内部，所述极柱2轴向的第一端设置有极柱凹槽22，所述极柱通孔21由所述极柱凹槽22的槽底壁贯穿至所述极柱2轴向的第二端。

本实施例中，极柱2的上端(或称为顶端)位于壳主体1的外部，极柱2的下端(或称为底端)位于壳主体1的内部，壳主体1的轴向一端，具体是壳端板11上设置有安装孔。极柱2的顶端具体设置有极柱凹槽22，而前述的极柱通孔21则具体是设置在极柱凹槽22处的，即，极柱通孔21由极柱凹槽22的槽底壁贯穿至极柱2的底端。而翻边部311具体是贴合在极柱凹槽22的槽底壁处的，极柱凹槽22的槽底壁作为极柱2的轴向端面，并与翻边部311焊接。本实施例中，可使得翻边部311不向外伸出极柱2，也使得插入部31不用过长。

参见图2和图4，可选地，所述极柱凹槽22的槽底壁至所述极柱2轴向的第二端面的距离为L1，所述翻边部311于所述极柱2轴向上的尺寸为L2，且L2小于L1。

本实施例中，翻边部311于极柱2轴向上的尺寸也就是翻边部311的厚度，极柱凹槽22的槽底壁至极柱2底端面的距离大于翻边部311的厚度，如此，在进行激光穿透式焊接时，是从壳主体1外部向内部方向，也就是从“薄壁”到“厚壁”的方向进行穿透焊接的，激光穿透式焊接的操作难度低，焊接良率高，电池的安全性与可靠性更容易得到保证。

参见图2，可选地，所述电池还包括极柱盖板4，所述极柱盖板4用于盖设于所述极柱凹槽22处。

本实施例中，在翻边部311与极柱2焊接后，可通过极柱盖板4将极柱凹槽22封闭，极柱盖板4可以与极柱2焊接固定，例如缝焊，以防止电池内部的液体从极柱凹槽22处泄露。

参见图2，可选地，所述极柱盖板4置于所述极柱凹槽22中，且所述极柱盖板4的朝向所述壳主体1内部的一端抵接于所述极柱凹槽22的槽底壁，且所述极柱盖板4朝向所述壳主体1内部的一端设置有盖板凹槽41，所述盖板凹槽41的直径大于所述极柱通孔21的直径，所述极柱盖板4朝向所述壳主体1外部的一端设置有盖板环形槽42。

本实施例中，极柱盖板4底端抵接在极柱凹槽22的槽底壁，一方面，可以保证极柱盖板4与极柱2焊接时的定位效果，另一方面，极柱盖板4置于极柱凹槽22中，可提高整体的集成度，可避免极柱盖板4伸出极柱2。极柱盖板4的底端抵接极柱凹槽22的槽底壁后，为了保证翻边部311有容置空间，极柱盖板4的下侧设置有盖板凹槽41，并且盖板凹槽41的直径要大于极柱通孔21的直径，且极柱凹槽22的深度大于或等于翻边部311的厚度。极柱盖板4的上侧还设置有盖板环形槽42，盖板环形槽42的外径可大于盖板凹槽41的直径，如此，在将极柱盖板4的顶端边缘与极柱凹槽22进行缝焊后，盖板环形槽42可供焊接时热应力的释放，防止极柱盖板4向上变形而伸出极柱凹槽22。而距离极柱盖板4的边缘较远的盖板凹槽41可作为焊接时热应力的次级释放空间，即，如果盖板环形槽42不足以供焊接时热应力的释放，盖板凹槽41可进一步供焊接时热应力的释放。

可选地，所述盖板凹槽41的槽底壁至所述极柱盖板4朝向所述壳主体1外部的一端的距离为0.5mm-3mm。

本实施例中，盖板凹槽41与盖板环形槽42可以是通过对板材折弯成型，即，可选用板厚为0.5mm-3mm的平板进行两次折弯，以形成具有盖板凹槽41和盖板环形槽42的极柱盖板4，成型工艺简单。由于板厚为0.5mm-3mm，在后续由多个电池组成电池包时，可通过连接件将两个电池的极柱盖板4进行焊接，已形成两个电池之间的电连接。当然，也可通过连接件将两个电池的极柱2顶端进行焊接，也可实现两个电池之间的电连接。

当然，在其他实施例中，盖板凹槽41与盖板环形槽42也可以是通过后续的机加工成型，但要使得盖板凹槽41的槽底壁到极柱盖板4顶端的垂直距离为0.5mm-3mm。

参见图2，可选地，所述第一集流盘3的中心设置有集流盘通孔，所述第一集流盘3于所述集流盘通孔的边缘处沿其轴向延伸形成呈筒状的所述插入部31，所述插入部31伸出所述极柱通孔21的部分向远离所述集流盘通孔的轴线方向折弯形成呈环形的所述翻边部311。

而在本实施例中，第一集流盘3的中心具有集流盘通孔，在焊接极柱盖板4之前，可通过极柱通孔21与集流盘通孔向壳主体1内注入电解液。其次，由于插入部31是呈筒状，那么翻边部311则可呈环状，如此，翻边部311与极柱凹槽22的槽底壁进行激光穿透焊接时，可形成环形的焊印，两者的焊接面积大，电池内阻低。

参见图2，可选地，所述电池还包括第一塑胶环51和第二塑胶环52，所述极柱2周侧壁于其轴向两端处分别沿径向凸出设置有第一极柱盘23和第二极柱盘24，所述第一极柱盘23和所述第二极柱盘24的直径分别大于所述安装孔的直径，所述第一塑胶环51的至少部分位于所述第一极柱盘23与所述壳主体1轴向一端的外壁之间，所述第二塑胶环52的至少部分位于所述第二极柱盘24与所述壳主体1轴向一端的内壁之间。这里，通过第一塑胶环51和第二塑胶环52可保证极柱2与壳端板11的绝缘。

参见图2，可选地，所述电池还包括密封圈53，所述密封圈53至少部分位于所述安装孔的内壁与所述极柱2的周侧壁之间，或/和，所述密封圈53的至少部分位于所述第二极柱盘24与所述壳主体1轴向一端的内壁之间。这里，通过密封圈53的设置，可保证极柱2与安装孔之间的密封性能，防止液体泄露。

需要说明的是，如图1和图3所示，电池通常还包括第二集流盘54、卷芯56与壳盖板55。整个电池组装时，可先将第二塑胶环52与密封圈53套于极柱2上，然后将它们从壳敞口处装入壳主体1，并使极柱2的顶端伸出安装孔，直至第二塑胶环52被第二极柱盘24轴向抵接在壳端板11的底端，然后可将第一塑胶环51套于极柱2伸出安装孔的部分，之后则可以将极柱2的顶端铆压形成第一极柱盘23，第一极柱盘23将第一塑胶环51、密封圈53以及第二塑胶环52轴向压紧固定，至此完成极柱2的固定。之后，则可以将第一集流盘3与卷芯56顶端的极耳焊接，第二集流盘54与卷芯56底端的极耳焊接，然后将卷芯56和两个集流盘从壳敞口处装入壳主体1，直至第一集流盘3抵接第二极柱盘24，并使插入部31插入极柱通孔21，然后可将插入部31伸出极柱通孔21的部分折弯形成翻边部311，然后将翻边部311与极柱凹槽22的槽底壁焊接。之后将壳盖板55盖于壳敞口处，并将壳盖板55分别与第二集流盘54以及壳主体1焊接。之后，可通过极柱通孔21与集流盘通孔向壳主体1内注入电解液，最后将极柱盖板4焊接在极柱凹槽22中即可。

本实用新型另一实施例还提供一种汽车，包括如前所述的电池。

由于所述汽车的技术改进和技术效果与所述电池一样，因此不再对所述汽车进行赘述。

术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”和“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括壳主体(1)、极柱(2)和第一集流盘(3)，所述极柱(2)设置于所述壳主体(1)的轴向一端，且所述极柱(2)的至少部分位于所述壳主体(1)的外部，所述极柱(2)沿其轴向设置有与所述壳主体(1)内部连通的极柱通孔(21)，所述第一集流盘(3)的至少部分位于所述壳主体(1)内，所述第一集流盘(3)向所述极柱通孔(21)内延伸形成有插入部(31)，且所述插入部(31)的部分伸出所述极柱通孔(21)并折弯形成贴合所述极柱(2)轴向端面的翻边部(311)，所述翻边部(311)用于与所述极柱(2)焊接。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述壳主体(1)的轴向一端设置有安装孔，所述极柱(2)设置于所述安装孔处，且所述极柱(2)轴向的第一端位于所述壳主体(1)的外部，所述极柱(2)轴向的第二端位于所述壳主体(1)的内部，所述极柱(2)轴向的第一端设置有极柱凹槽(22)，所述极柱通孔(21)由所述极柱凹槽(22)的槽底壁贯穿至所述极柱(2)轴向的第二端。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述极柱凹槽(22)的槽底壁至所述极柱(2)轴向的第二端面的距离为L1，所述翻边部(311)于所述极柱(2)轴向上的尺寸为L2，且L2小于L1。

4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，还包括极柱盖板(4)，所述极柱盖板(4)用于盖设于所述极柱凹槽(22)处。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述极柱盖板(4)置于所述极柱凹槽(22)中，且所述极柱盖板(4)的朝向所述壳主体(1)内部的一端抵接于所述极柱凹槽(22)的槽底壁，所述极柱盖板(4)朝向所述壳主体(1)内部的一端设置有盖板凹槽(41)，所述盖板凹槽(41)的直径大于所述极柱通孔(21)的直径，所述极柱盖板(4)朝向所述壳主体(1)外部的一端设置有盖板环形槽(42)。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述盖板凹槽(41)的槽底壁至所述极柱盖板(4)朝向所述壳主体(1)外部的一端的距离为0.5mm-3mm。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一集流盘(3)的中心设置有集流盘通孔，所述第一集流盘(3)于所述集流盘通孔的边缘处沿其轴向延伸形成呈筒状的所述插入部(31)，所述插入部(31)伸出所述极柱通孔(21)的部分向远离所述集流盘通孔的轴线方向折弯形成呈环形的所述翻边部(311)。

8.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，还包括第一塑胶环(51)和第二塑胶环(52)，所述极柱(2)周侧壁于其轴向两端处分别沿径向凸出设置有第一极柱盘(23)和第二极柱盘(24)，所述第一极柱盘(23)和所述第二极柱盘(24)的直径分别大于所述安装孔的直径，所述第一塑胶环(51)的至少部分位于所述第一极柱盘(23)与所述壳主体(1)轴向一端的外壁之间，所述第二塑胶环(52)的至少部分位于所述第二极柱盘(24)与所述壳主体(1)轴向一端的内壁之间。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，还包括密封圈(53)，所述密封圈(53)至少部分位于所述安装孔的内壁与所述极柱(2)的周侧壁之间，或/和，所述密封圈(53)的至少部分位于所述第二极柱盘(24)与所述壳主体(1)轴向一端的内壁之间。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电池。