CN220914509U - 一种电池、电池包及用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电池、电池包及用电设备，电池包括壳体、电芯本体、极耳、极柱和连接件，电芯本体设置于壳体内，极耳、极柱和连接件均设置于电芯本体的同侧，且极耳与电芯本体固定连接，连接件与壳体抵接。极耳和极柱设置于连接件的相对两侧，连接件具有容纳腔，容纳腔内填充有导电介质，极耳靠近极柱的一端插设于容纳腔内，并延伸至导电介质中，极柱靠近极耳的一端插设于容纳腔内，并延伸至导电介质中，从而通过导电介质实现了极耳与极柱之间的电连接，有效降低了电池工作过程中的发热量，同时导电介质、连接件与壳体之间形成散热途径，有助于电池的传热导热，提高了电池的散热降温能力，保障电池的使用安全。

Description

一种电池、电池包及用电设备

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，特别是涉及一种电池、电池包及用电设备。

背景技术

电池制造领域中，部分电池采用无模组结构设计，可以直接将电芯集成为电池包，从而大幅提高了电池包的体积利用率及能量密度，有效降低了电池包的生产成本。

电池充放电功能的实现依赖于电池上盖侧的极耳和极柱，现有的电池加工方式中，通常将电池的极耳与极柱之间进行大量焊接，完成正负极的向外引出，大量焊接虽然可以实现极耳与极柱牢固连接的目的，但其工艺实施难度大，不利于电池的制造生产，且焊接部位具有较大电阻，会导致电池工作过程中的发热量增大，而焊接部位容易形成空腔，缺少有效的散热途径，不利于电池工作过程中的散热降温，为电池的使用安全带来威胁。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种电池、电池包及用电设备，以至少解决现有的电池极耳与极柱之间通过大量焊接的方式实现固定，导致电池工作过程中的发热量较大，不利于电池散热降温的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种电池，包括壳体、电芯本体、极耳、极柱和连接件；

所述电芯本体设置于所述壳体内，所述极耳、所述极柱和所述连接件均设置于所述电芯本体的同侧，且所述极耳与所述电芯本体固定连接，所述连接件与所述壳体抵接；

所述极耳和所述极柱设置于所述连接件的相对两侧，所述连接件具有容纳腔，所述容纳腔内填充有导电介质；

所述极耳靠近所述极柱的一端插设于所述容纳腔内，并延伸至所述导电介质中，所述极柱靠近所述极耳的一端插设于所述容纳腔内，并延伸至所述导电介质中。

可选地，所述连接件靠近所述极耳的一侧设置有第一通孔，所述连接件靠近所述极柱的一侧设置有第二通孔；

所述极耳靠近所述极柱的一端穿过所述第一通孔并插设于所述容纳腔内；

所述极柱靠近所述极耳的一端穿过所述第二通孔并插设于所述容纳腔内。

可选地，还包括第一密封圈和第二密封圈；

所述第一密封圈穿设于所述第一通孔内，用于实现所述极耳与所述连接件之间的密封；

所述第二密封圈穿设于所述第二通孔内，用于实现所述极柱与所述连接件之间的密封。

可选地，所述第一通孔为条形孔，所述第二通孔为圆形孔或椭圆形孔。

可选地，所述壳体包括顶盖、底板和位于所述顶盖与所述底板之间的侧壁；所述侧壁靠近所述顶盖的一侧设置有卡接部，所述连接件卡入所述壳体内，且与所述卡接部过盈装配。

可选地，电池还包括连接片；

所述连接片设置于所述顶盖上，所述连接片上开设有安装孔，所述极柱穿设于所述安装孔内，且与所述连接片固定连接。

可选地，电池还包括绝缘片；

所述绝缘片设置于所述连接片与所述顶盖之间，所述极柱贯穿所述绝缘片并穿设于所述安装孔内；

所述绝缘片用于实现所述连接片与所述顶盖之间的绝缘。

可选地，所述绝缘片上设置有安装槽，所述连接片安装于所述安装槽内。

可选地，还包括绝缘圈；

所述绝缘圈套设于所述极柱远离所述极耳的一侧，用于实现所述极柱与所述壳体之间的绝缘。

本实用新型还提供了一种电池包，包括前述任一项所述的电池。

本实用新型还提供了一种用电设备，包括前述的电池包。

相对于现有技术，本实用新型所述的电池具有以下优势：

本实用新型的电池包括壳体、电芯本体、极耳、极柱和连接件，电芯本体设置于壳体内，极耳、极柱和连接件均设置于电芯本体的同侧，且极耳与电芯本体固定连接，连接件与壳体固定连接。极耳和极柱设置于连接件的相对两侧，连接件具有容纳腔，容纳腔内填充有导电介质，极耳靠近极柱的一端插设于容纳腔内，并延伸至导电介质中，极柱靠近极耳的一端插设于容纳腔内，并延伸至导电介质中，从而通过导电介质实现了极耳与极柱之间的电连接，摒弃了传统方式中将极耳与极柱大量焊接的方案，减少了大量焊缝的存在，从而有效降低了电池工作过程中的发热量，同时导电介质、连接件与壳体之间形成散热途径，有助于电池内部热量的排出，提高了电池的散热降温能力，保障电池的使用安全。

本实用新型的电池包及用电设备相较于现有技术与前述的电池具备相同或相似的优势，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实施例中一种电池端部结构的爆炸图；

图2是本实施例中一种电池端部结构的剖面图；

图3是本实施例中一种电池端部结构的示意图；

图4是本实施例中一种连接件一侧的示意图；

图5是本实施例中一种连接件另一侧的示意图；

图6是本实施例中一种连接件的爆炸图。

附图标记说明：

1-壳体，11-顶盖，12-侧壁，2-电芯本体，3-极耳，4-极柱，5-连接件，50-导电介质，51-第一通孔，52-第二通孔，61-第一密封圈，62-第二密封圈，7-绝缘圈，8-连接片，9-绝缘片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应理解，说明书通篇中提到的“一种实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一种实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

下面通过列举具体的实施例详细介绍本实用新型提供的一种电池、电池包及用电设备。

参照图1至图3，本实用新型提供的一种电池包括壳体1、电芯本体2、极耳3、极柱4和连接件5；所述电芯本体2设置于所述壳体1内，所述极耳3、所述极柱4和所述连接件5均设置于所述电芯本体2的同侧，且所述极耳3与所述电芯本体2固定连接，所述连接件5与所述壳体1抵接；所述极耳3和所述极柱4设置于所述连接件5的相对两侧，所述连接件5具有容纳腔，所述容纳腔内填充有导电介质50；所述极耳3靠近所述极柱4的一端插设于所述容纳腔内，并延伸至所述导电介质50中，所述极柱4靠近所述极耳3的一端插设于所述容纳腔内，并延伸至所述导电介质50中。

具体而言，如图1和图2所示，电池包括但不限于刀片电池，电池包括壳体1、电芯本体2、极耳3、极柱4和连接件5，壳体1可以为铝合金壳、钢壳等硬质壳体1，电芯本体2设置于壳体1内，电芯本体2作为电池的核心部件，其性能质量决定着电池的充放电能力，壳体1能对于其内部的电芯本体2起到较好的保护作用，避免外界水汽、灰尘等进入壳体1内，造成电芯本体2的腐蚀，影响电芯本体2的性能质量。极耳3、极柱4和连接件5均设置于电芯本体2的同侧，极耳3和极柱4包括正极耳3、正极柱4和负极耳3、负极柱4，因而极耳3、极柱4和连接件5的数量分别为两个，对应形成两组导电结构，每组导电结构包括一个极耳3、极柱4和连接件5，两组导电结构可以设置于电芯本体2的同侧，也可以设置于电芯本体2的相对两侧等，具体设置方式本实施例不作限制。极耳3和极柱4均具备较强的导电能力，极耳3与电芯本体2固定连接，极耳3可以为电芯本体2凸出来的延伸部，也可以是一个与电芯本体2焊接或装配连接在一起的导电片，具体类型本实施例不作限制。极柱4与极耳3电连接，电芯本体2通过极耳3和极柱4与外部用电设备建立电气连接，从而实现电芯本体2对外部用电设备的充放电。

连接件5与壳体1抵接，极耳3和极柱4设置于连接件5的相对两侧，当然，极耳3设置于连接件5靠近电芯本体2的一侧。连接件5具有容纳腔，容纳腔内填充有导电介质50，导电介质50具备较强的导电能力，其可以为液态形式，如水银或填充有金属离子的导电溶液，也可以为半固态形式，如导电胶或导电酯类等，具体类型本实施例不作限制。连接件5由绝缘材料加工而成，如绝缘陶瓷等，以实现导电介质50与连接件5之间的绝缘，以及连接件5与壳体1之间的绝缘，避免极耳3、极柱4与壳体1间接接触发生短路现象。极耳3靠近极柱4的一端穿过连接件5的外壁后插设于容纳腔内，并延伸至导电介质50中，极柱4靠近极耳3的一端穿过连接件5的外壁后插设于容纳腔内，也延伸至导电介质50中，从而通过导电介质50实现了极耳3与极柱4之间的电连接，形成了电芯本体2与外部用电设备之间进行电气连接的通路。其中，若导电介质50为液态形式，则极耳3和极柱4的端部处于浸没在导电介质50中的状态，若导电介质50为半固体形式，则极耳3和极柱4的端部处于半包覆于导电介质50中的状态。本实施例中通过到导电介质50实现了极耳3与极柱4之间的电连接，摒弃了传统方式中将极耳3与极柱4大量焊接的方案，减少了大量焊缝的存在，从而可以有效降低电池工作过程中的发热量，同时导电介质50、连接件5与壳体1之间可以形成一条散热途径，热量通过导电介质50传递至连接件5上，继而由连接件5传递至壳体1上，壳体1将热量扩散至外界环境中，从而有效提高了电池的散热降温能力，降低电池的温升速度，保障电池的使用安全。

本实用新型提供的一种电池包括壳体1、电芯本体2、极耳3、极柱4和连接件5，电芯本体2设置于壳体1内，极耳3、极柱4和连接件5均设置于电芯本体2的同侧，且极耳3与电芯本体2抵接，连接件5与壳体1固定连接。极耳3和极柱4设置于连接件5的相对两侧，连接件5具有容纳腔，容纳腔内填充有导电介质50，极耳3靠近极柱4的一端插设于容纳腔内，并延伸至导电介质50中，极柱4靠近极耳3的一端插设于容纳腔内，并延伸至导电介质50中，从而通过导电介质50实现了极耳3与极柱4之间的电连接，摒弃了传统方式中将极耳3与极柱4大量焊接的方案，减少了大量焊缝的存在，从而有效降低了电池工作过程中的发热量，同时导电介质50、连接件5与壳体1之间形成散热途径，有助于电池内部热量的排出，提高了电池的散热降温能力，保障电池的使用安全。

可选地，参照图4和图5，所述连接件5靠近所述极耳3的一侧设置有第一通孔51，所述连接件5靠近所述极柱4的一侧设置有第二通孔52；所述极耳3靠近所述极柱4的一端穿过所述第一通孔51并插设于所述容纳腔内；所述极柱4靠近所述极耳3的一端穿过所述第二通孔52并插设于所述容纳腔内。

具体而言，如图4所示，连接件5靠近极耳3的一侧设置有第一通孔51，第一通孔51用于供极耳3穿过，如图5所示，连接件5靠近极柱4的一侧设置有第二通孔52，第二通孔52用于供极柱4穿过。极耳3靠近极柱4的一端穿过第一通孔51后插设于容纳腔内，并延伸至导电介质50中，极柱4靠近极耳3的一端穿过第二通孔52后插设于容纳腔内，并延伸至导电介质50中，由此实现极耳3和极柱4之间的电连接。第一通孔51的尺寸略大于极耳3的尺寸，第二通孔52的尺寸略大于极柱4的尺寸，在保证极耳3顺利穿过第一通孔51，极柱4顺利穿过第二通孔52的基础上，又能实现极耳3和极柱4相对连接件5的固定，避免极耳3和极柱4在容纳腔内过度晃动，提升电连接的可靠性。

可选地，参照图1和图6，电池还包括第一密封圈61和第二密封圈62；所述第一密封圈61穿设于所述第一通孔51内，用于实现所述极耳3与所述连接件5之间的密封；所述第二密封圈62穿设于所述第二通孔52内，用于实现所述极柱4与所述连接件5之间的密封。

具体而言，电池还包括第一密封圈61和第二密封圈62，第一密封圈61和第二密封圈62可以为橡胶圈、硅胶圈等，具备较好的耐热、耐老化、耐腐蚀性能，第一密封圈61穿设于第一通孔51内，可以实现极耳3与连接件5之间的密封，第二密封圈62穿设于第二通孔52内，可以实现极柱4与连接件5之间的密封，在实现极耳3、极柱4与连接件5之间的密封后，也能防止导电介质50从连接件5内流出，保证容纳腔内导电介质50的容量稳定。在一种较优的实施方式中，可以在第一通孔51和第二通孔52的内壁上设置卡槽，第一密封圈61和第二密封圈62具有一定的弹性形变能力，能有效卡入第一通孔51和第二通孔52的卡槽内，实现与第一通孔51和第二通孔52的相对固定，卡槽的存在可以避免第一密封圈61和第二密封圈62发生脱落的风险，提升第一密封圈61和第二密封圈62的安装可靠性。

可选地，参照图4和图5，所述第一通孔51为条形孔，所述第二通孔52为圆形孔或椭圆形孔。

具体而言，第一通孔51为条形孔，第二通孔52为圆形孔或椭圆形孔，相应的，极耳3的截面为条形结构，极柱4的截面为圆形结构或椭圆形结构，极耳3设置为条形结构可以增大与电芯本体2的连接面积，进而加强极耳3与电芯本体2的连接可靠性，避免连接部位松脱导致电池充放电过程中出现断路现象。极柱4为圆形结构或椭圆形结构，便于穿过壳体1与外部用电设备连接。同时，第一通孔51和第二通孔52形状结构的不同也便于区分连接件5的方向，从而有助于实现连接件5的快速安装，提高电池生产效率。

可选地，参照图1和图2，所述壳体1包括顶盖11、底板和位于所述顶盖11与所述底板之间的侧壁12；所述侧壁12靠近所述顶盖11的一侧设置有卡接部，所述连接件5卡入所述壳体1内，且与所述卡接部过盈装配。

具体而言，壳体1包括顶盖11、底板和位于顶盖11和底板之间的侧壁12，顶盖11与侧壁12焊接在一起，顶盖11对壳体1起到封盖作用，从而对壳体1内的电芯本体2、极耳3及连接件5等部件起到保护作用。其中，壳体1侧壁12靠近顶盖11的一侧设置有卡接部，连接件5卡入壳体1内，且与卡接部过盈装配在一起，由此实现连接件5在壳体1上的安装固定，连接方式简单可靠，能有效节省电池的生产加工成本。连接件5固定后，连接件5的端面尺寸接近于壳体1内壁尺寸，连接件5中容纳腔的容量相对较大，从而可以使容纳腔容纳更多的导电介质50，导电介质50的容量充足，可以使得极耳3与极柱4之间的电连接关系更为可靠。

可选地，参照图1和图2，电池还包括连接片8；所述连接片8设置于所述顶盖11上，所述连接片8上开设有安装孔，所述极柱4穿设于所述安装孔内，且与所述连接片8固定连接。

具体而言，连接片8设置于顶盖11上，连接片8具备较好的导电能力，可以为铝合金片、镍片等，用于实现多个单体电池的串/并联，以形成电池包。连接片8和极耳3、极柱4位于电芯本体2的同一侧，连接片8上开设有安装孔，极柱4远离极耳3的一端穿设于安装孔内，实现与连接片8的固定连接。极柱4穿设于连接片8的安装孔内之后，极柱4远离极耳3一端的表面可以与连接片8的表面平齐，也可以相对凹陷于连接片8的表面，或相对凸出于连接片8的表面，为简化加工工艺，降低加工难度，通常加工为极柱4的表面相对凹陷于连接片8的表面，如此能保证连接片8表面的平整度要求，从而便于实现多个单体电池的串/并联，同时也能对极柱4的表面起到一定的保护作用，避免极柱4表面与外部摩擦造成极柱4松动等现象。

可选地，参照图1和图2，电池还包括绝缘片9；所述绝缘片9设置于所述连接片8与所述顶盖11之间，所述极柱4贯穿所述绝缘片9并穿设于所述安装孔内；所述绝缘片9用于实现所述连接片8与所述顶盖11之间的绝缘。

具体而言，绝缘片9设置于连接片8与顶盖11之间，绝缘片9上开设有通孔，极柱4穿过绝缘片9上的通孔后穿设于连接片8的安装孔内，绝缘片9能够实现连接片8与顶盖11之间的绝缘，避免多个单体电池串/并联时出现短路现象。

可选地，所述绝缘片9上设置有安装槽，所述连接片8安装于所述安装槽内。

具体而言，绝缘片9上设置有安装槽，安装槽的形状结构与连接片8相同，安装槽的尺寸略大于连接片8的尺寸，连接片8安装于安装槽内，实现与绝缘片9的固定连接。安装槽的设置使得连接片8的周侧均被绝缘片9包围，能有效避免连接片8与顶盖11接触，更好的实现连接片8与顶盖11之间的绝缘效果。在一种较优的实施方式中，可以将绝缘片9下沉式嵌入顶盖11内，即顶盖11上设有用于安装绝缘片9的安装槽，从而对绝缘片9起到限位作用，保证绝缘片9与顶盖11的可靠连接。

可选地，参照图1和图2，电池还包括绝缘圈7；所述绝缘圈7套设于所述极柱4远离所述极耳3的一侧，用于实现所述极柱4与所述壳体1之间的绝缘。

具体而言，对于前述任一种实施方式所提供的电池，还可以包括绝缘圈7，绝缘圈7可以由硅胶、橡胶、石棉等材料加工而成，既具备较强的绝缘性，又具备较好的耐热性、耐老化性，绝缘圈7套设于极柱4远离极耳3的一侧，可以实现极柱4与壳体1之间的绝缘，避免电池充放电过程中极柱4与壳体1接触导致电路出现短路现象。为便于绝缘圈7的连接，可以将极柱4设置为阶台状结构，以对绝缘圈7起到定位作用。

本实用新型还提供一种电池包，包括前述任一项所述的电池。

具体而言，电池包包括前述任一项实施例的电池，电池通过导电介质实现极耳与极柱之间的电连接，摒弃了传统方式中将极耳与极柱大量焊接的方案，可以有效降低电池包工作过程中的发热量，同时有助于电池包的传热导热，提高电池包的散热降温能力，从而保障电池包的使用安全。

本实用新型还提供一种用电设备，包括前述的电池包。

具体而言，用电设备可以为应用有前述实施例中电池包的设备、工具等，如电动汽车、大型机械供电柜等，电池包的发热量低，散热降温能力好，使用安全性高，若电动汽车应用有该电池包，则可以为电动汽车的行车安全提供保障，同时有助于提升电动汽车的续航能力；若机械供电柜应用有该电池包，则有助于保障机械车间的生产安全。用电设备还可以为存放有前述实施例中电池包的场所，如充换电站等，充换电站存放有多个电池包，在充换电站中，既可以对电动汽车所安装的电池包进行充电，还可以供电动汽车进行电池包的更换等，实现能源供给。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电池，其特征在于，包括壳体、电芯本体、极耳、极柱和连接件；

所述电芯本体设置于所述壳体内，所述极耳、所述极柱和所述连接件均设置于所述电芯本体的同侧，且所述极耳与所述电芯本体固定连接，所述连接件与所述壳体抵接；

所述极耳和所述极柱设置于所述连接件的相对两侧，所述连接件具有容纳腔，所述容纳腔内填充有导电介质；

所述极耳靠近所述极柱的一端插设于所述容纳腔内，并延伸至所述导电介质中，所述极柱靠近所述极耳的一端插设于所述容纳腔内，并延伸至所述导电介质中。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述连接件靠近所述极耳的一侧设置有第一通孔，所述连接件靠近所述极柱的一侧设置有第二通孔；

所述极耳靠近所述极柱的一端穿过所述第一通孔并插设于所述容纳腔内；

所述极柱靠近所述极耳的一端穿过所述第二通孔并插设于所述容纳腔内。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，还包括第一密封圈和第二密封圈；

所述第一密封圈穿设于所述第一通孔内，用于实现所述极耳与所述连接件之间的密封；

所述第二密封圈穿设于所述第二通孔内，用于实现所述极柱与所述连接件之间的密封。

4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一通孔为条形孔，所述第二通孔为圆形孔或椭圆形孔。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述壳体包括顶盖、底板和位于所述顶盖与所述底板之间的侧壁；

所述侧壁靠近所述顶盖的一侧设置有卡接部，所述连接件卡入所述壳体内，且与所述卡接部过盈装配。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，还包括连接片；

所述连接片设置于所述顶盖上，所述连接片上开设有安装孔，所述极柱穿设于所述安装孔内，且与所述连接片固定连接。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，还包括绝缘片；

所述绝缘片设置于所述连接片与所述顶盖之间，所述极柱贯穿所述绝缘片并穿设于所述安装孔内；

所述绝缘片用于实现所述连接片与所述顶盖之间的绝缘。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述绝缘片上设置有安装槽，所述连接片安装于所述安装槽内。

9.根据权利要求1至8任一项所述的电池，其特征在于，还包括绝缘圈；

所述绝缘圈套设于所述极柱远离所述极耳的一侧，用于实现所述极柱与所述壳体之间的绝缘。

10.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的电池。

11.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求10所述的电池包。