CN220963682U - 电池单元、环形电池、电池模组、用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锂电池技术领域，公开了一种电池单元、环形电池、电池模组、用电设备，其中，电池单元电池壳体，所述电池壳体包括外壳壁以及设置于所述外壳壁内的内壳壁；裸电芯，套设于所述外壳壁和所述内壳壁之间；电池端盖，至少设置于所述电池壳体的一端且与所述电池壳体的一端固定连接；汇流排，设置于所述裸电芯和所述电池端盖之间，所述汇流排与所述裸电芯的极耳电连接；所述汇流排朝向所述电池端盖的侧面设置有第一电连接件，所述第一电连接件向所述电池端盖延伸，且与所述电池端盖的电连接部电连接。上述方案可以提高汇流排与电池端盖的电连接部连接的便利性。

Description

电池单元、环形电池、电池模组、用电设备

技术领域

本实用新型属于锂电池技术领域，具体涉及一种电池单元、环形电池、电池模组、用电设备。

背景技术

锂离子电池作为一种新型二次圆柱电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。

按锂电池的外形分为方形锂电池和圆柱形锂电池。对于圆柱形锂电池来说，在加工时从负极侧伸入焊针，正极的汇流排与电池端盖上正极的电连接部进行焊接，并且，焊接的位置位于电池的轴心位置，焊接后进行负极盖板的装置，以对电池进行密封。然而，对于中心设置孔的电池来说，由于其中心是空心结构，无法从轴心位置进行焊接，导致汇流排与电连接位置不便连接。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池单元、环形电池、电池模组、用电设备，至少提高汇流排与电池端盖的电连接部连接的便利性。

第一方面，本实用新型提供一种电池单元，包括：

电池壳体，所述电池壳体包括外壳壁以及设置于所述外壳壁内的内壳壁；

裸电芯，套设于所述外壳壁和所述内壳壁之间；

电池端盖，至少设置于所述电池壳体的一端且与所述电池壳体的一端固定连接；

汇流排，设置于所述裸电芯和所述电池端盖之间，所述汇流排与所述裸电芯的极耳电连接；所述汇流排朝向所述电池端盖的侧面设置有第一电连接件，所述第一电连接件向所述电池端盖延伸，且与所述电池端盖的电连接部电连接。

作为可实现方式，所述第一电连接件包括第一环形电连接壁，所述第一环形电连接壁电连接于所述电连接部；

或者，所述第一电连接件包括第一弧形电连接壁和第一平直电连接壁中的至少任一种，所述第一弧形电连接壁和/或所述第一平直电连接壁电连接于所述电连接部。

作为可实现方式，沿所述内壳壁的圆周方向，均匀间隔设置有两个以上所述第一弧形电连接壁。

作为可实现方式，沿所述内壳壁的圆周方向，均匀间隔设置有两个以上所述第一平直电连接壁。

作为可实现方式，在所述第一电连接件包括所述第一环形电连接壁或所述第一弧形电连接壁的结构中，所述第一环形电连接壁或所述第一弧形电连接壁与所述内壳壁同轴设置。

作为可实现方式，所述电连接部包括向所述汇流排延伸的第二电连接件，所述第二电连接件与所述第一环形电连接壁沿周向焊接固定；

或者，所述第二电连接件与所述第一弧形电连接壁和/或所述第一平直电连接壁沿周向焊接固定。

作为可实现方式，所述第二电连接件与所述第一环形电连接壁至少部分重叠且接触；

或者，所述第二电连接件与所述第一弧形电连接壁和/或所述第一平直电连接壁至少部分重叠且接触。

作为可实现方式，所述第二电连接件焊接于所述第一环形电连接壁的外侧面或内侧面；

或者，所述第二电连接件焊接于所述第一弧形电连接壁和/或所述第一平直电连接壁的外侧面或内侧面。

作为可实现方式，所述第二电连接件包括第二环形电连接壁，所述第二环形电连接壁电连接于所述第一电连接件；

或者，所述第二电连接件包括第二弧形电连接壁和第二平直电连接壁中的至少任一种，所述第二弧形电连接壁和/或所述第二平直电连接壁电连接于所述第一电连接件。

作为可实现方式，在所述第二电连接件包括所述第二环形电连接壁或所述第二弧形电连接壁的结构中，所述第二环形电连接壁或所述第二弧形电连接壁与所述第一环形电连接壁同轴设置，且所述第二环形电连接壁或所述第二弧形电连接壁与所述第一环形电连接壁相对的侧面吻合配合；

或者，在所述第二电连接件包括所述第二环形电连接壁或所述第二弧形电连接壁的结构中，所述第二环形电连接壁或所述第二弧形电连接壁与所述第一弧形电连接壁同轴设置，且所述第二环形电连接壁或所述第二弧形电连接壁与所述第一弧形电连接壁相对的侧面吻合配合；

在所述第二电连接件包括所述第二环形电连接壁、所述第二弧形电连接壁或所述第二平直电连接壁的结构中，所述第二平直电连接壁与所述第一平直电连接壁相对的侧面吻合配合。

作为可实现方式，所述电连接部包括设置于所述电池端盖朝向所述汇流排一侧的凹槽，所述第一环形电连接壁部分贴合于所述凹槽内壁；或者，所述第一弧形电连接壁和/或所述第一平直电连接壁部分贴合于所述凹槽内壁。

作为可实现方式，所述内壳壁的外侧设置有绝缘支撑件，所述第一电连接件和所述第二电连接件均位于所述绝缘支撑件背离所述内壳壁的一侧。

作为可实现方式，所述绝缘支撑件包括绝缘支撑环，所述绝缘支撑环固定穿装于所述内壳壁上，所述绝缘支撑环用于对所述第二电连接件与所述第一电连接件的焊接位置，在所述内壳壁的轴向上进行支撑。

作为可实现方式，所述汇流排设置有增柔结构，所述增柔结构包括贯穿设置于所述汇流排上的通孔。

作为可实现方式，所述内壳壁设置有孔，所述孔沿所述内壳壁的轴线延伸。

作为可实现方式，所述孔为散热孔。

作为可实现方式，所述孔为通孔或盲孔。

作为可实现方式，所述孔的横截面为圆形、正多边形、椭圆形或非等边的多边形。

作为可实现方式，所述孔横截面上任意两点之间的直线距离最大值为所述外壳壁横截面上任意两点之间的直线距离最大值的0.11-0.65。

作为可实现方式，所述外壳壁和/或所述内壳壁的横截面为圆形、正多边形、椭圆形或非等边的多边形。

作为可实现方式，所述裸电芯的横截面为与所述外壳壁形状对应的圆形、正多边形、椭圆形或非等边的多边形。

作为可实现方式，述电池壳体的一端设有所述电池端盖，所述外壳壁背离所述电池端盖的一端封闭设置，且所述外壳壁背离所述电池端盖的一端设置有至少一个注液口。

作为可实现方式，所述外壳壁背离所述电池端盖的一端设置有环形凹槽，所述注液口设置于所述环形凹槽的底部；所述环形凹槽内设置有密封件，所述密封件与所述注液口密封配合。

作为可实现方式，所述环形凹槽与所述内壳壁同轴设置。

作为可实现方式，所述电池端盖设有极柱，所述第二电连接件可弯折且一端电连接于所述极柱。

作为可实现方式，所述第二电连接件还包括可弯折的软连接片，所述软连接片电连接于所述极柱以及所述第二环形电连接壁；

或者，所述第二弧形电连接壁和/或所述第二平直电连接壁可弯折。

作为可实现方式，所述电池壳体的两端均设有所述电池端盖和所述汇流排，其中一端的所述电池端盖设有与其电连接部电连接的正极柱，另一端的所述电池端盖设有与其电连接部电连接的负极柱。

作为可实现方式，所述电池壳体的一端设有所述电池端盖和所述汇流排，所述电池端盖设有与其电连接部电连接的极柱，所述电池壳体的另一端封闭设置，且所述裸电芯未连接所述汇流排的极耳通过集流盘电连接于所述电池壳体的另一端。

作为可实现方式，所述电池单元还包括电芯内环套，所述电芯内环套包括均绝缘的主体部以及限位压紧部，所述限位压紧部固定设置在所述主体部的两端并凸出于所述主体部的端部；

所述主体部穿设于所述裸电芯中间的孔内，且所述限位压紧部抵紧于所述裸电芯端部表面。

作为可实现方式，所述限位压紧部与所述主体部连接的部位可弯折，且所述限位压紧部弯折后抵紧于所述电芯端部表面。

作为可实现方式，所述主体部的端部设置有至少一个所述限位压紧部。

作为可实现方式，所述主体部的端部设置有多个限位压紧部，多个限位压紧部围绕所述主体部的中心轴线周向排布。

作为可实现方式，所述限位压紧部的边缘到所述主体部中心轴线的距离小于或等于所述电芯边缘到所述电芯中心轴线的距离。

作为可实现方式，所述主体部呈柱状结构，且所述主体部的横截面形状为圆形、多边形或者跑道形。

作为可实现方式，所述主体部呈筒状结构，且所述主体部的横截面形状为圆形、多边形或者跑道形。

作为可实现方式，所述主体部与所述限位压紧部为一体式结构。

作为可实现方式，所述主体部的端部边缘向外设置有可弯折的折边。

作为可实现方式，所述限位压紧部设置在所述折边上；或者所述限位压紧部位于所述折边的一侧。

第二方面，本实用新型提供一种环形电池，包括上述的电池单元。

作为可实现方式，所述外壳壁和所述内壳壁围设形成容纳所述裸电芯的空腔，所述空腔的横截面形状为环形。

第三方面，本实用新型提供一种电池，包括上述的环形电池。

第四方面，本实用新型提供一种电池模组，包括多个如上述的环形电池，多个所述环形电池串联和/或并联；或，包括多个上述的电池，多个所述电池串联和/或并联。

第五方面，本实用新型提供一种用电设备，包括多个如上述的环形电池；或，包括多个上述的电池；或，包括上述的电池模组。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型实施例提供的电池单元(未示出外壳壁)的爆炸图；

图2为本实用新型实施例提供的汇流排的立体图；

图3为本实用新型另一实施例提供的汇流排的立体图；

图4为本实用新型另一实施例提供的电池单元的剖视图；

图5为本实用新型另一实施例提供的电池单元的剖视图；

图6为本实用新型另一实施例提供的电池单元的剖视图；

图7为本实用新型另一实施例提供的电池单元的剖视图；

图8为图4的仰视图；

图9为本实用新型的实施例提供的一种电芯内环套的结构示意图；

图10为本实用新型的实施例提供的一种电芯内环套插设在电芯上的结构示意图；

图11为本实用新型的实施例提供的另一种电芯的结构示意图；

图12为本实用新型的实施例提供的另一种电芯内环套的结构示意图；

图13为本实用新型的实施例提供的一种壳体的结构示意图。

附图标记说明：

电池端盖1、6，第二弧形电连接壁11，软连接片12，第二环形电连接壁13，激光2，汇流排3、5，第一弧形电连接壁31，第一环形电连接壁32，电芯内环套100，裸电芯200，电池壳体300，主体部110，限位压紧部120，折边130，外表面140，主体部的端部150，通孔33、160，孔210，外壳壁310，环形凹槽3101，注液口3102，内壳壁320，孔3201，绝缘支撑件7。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

至少如图1-图6所示，本实用新型实施例提供的电池单元，包括：

电池壳体300，所述电池壳体300包括外壳壁310以及设置于所述外壳壁310内的内壳壁320。

一般地，电池壳体300可以为金属材质，如钢、铝以及铝合金等。其一方面可以对其内设置的裸电芯200起到保护作为，另一方面还可以作为电池单元的其中一极，如负极或正极。

其中，外壳壁310与内壳壁320可以均呈环形结构，内壳壁320会形成一个位于中心的孔3201，至少如图4所示，该孔3201可以是通孔，另可参见图6所示，该孔3201也可以是盲孔。该孔可以作为散热孔，其能够用于散热。

作为某些具体实现方式，外壳壁310与内壳壁320可以是一体结构，如通过铸造，或对一块金属板进行冲压而成；外壳壁310与内壳壁320还可以是两体结构，这里所指的两体结构是指，外壳壁310与内壳壁320是两个独立的部件。例如，可以通过焊接的方式将内壳壁320与外壳壁310连接在一起。在外壳壁310的底部具有底板的情况下，内壳壁320可以直接焊接在外壳壁310的底板上，外壳壁310的底板开设有与孔3201连通的孔；若外壳壁310仅是环形壁时，内壳壁320可以借助端盖与外壳壁310连接在一起，如，内壳壁320的一端焊接在端盖上，端盖焊接在外壳壁310的一端，此时端盖的一端可以开设与内壳壁320的孔3201连通的孔。

本实施例中，具体的，可以是外壳壁310的横截面为圆形、正多边形、椭圆形或非等边的多边形。相对应地，内壳壁320的横截面也可以为圆形、正多边形、椭圆形或非等边的多边形。内壳壁320的孔的横截面也可以为圆形、正多边形、椭圆形或非等边的多边形。裸电芯200的横截面也可以为圆形、正多边形、椭圆形或非等边的多边形。

作为可实现方式，所述孔3201横截面上任意两点之间的直线距离最大值为所述外壳壁310横截面上任意两点之间的直线距离最大值的0.11-0.65。

例如但不限于，孔3201横截面上任意两点之间的直线距离最大值为5.15mm、5.3mm、6.25mm、7mm、8.66mm、13mm、15.35mm、18.7mm、19mm、22.9mm、24mm、28.4mm、29.46mm等。孔3201横截面上任意两点之间的直线距离最大值可以根据实际需要确定，只要其满足孔3201横截面上任意两点之间的直线距离最大值为电池壳体300的外壳壁310横截面上任意两点之间的直线距离最大值的0.11-0.65即可。另外，一般地，电池单元的长度越长，则孔3201横截面上任意两点之间的直线距离最大值可以选择稍大的值，即孔3201横截面上任意两点之间的直线距离最大值与电池单元的长度正相关，提高对电池单元的散热效果。

裸电芯200，套设于所述外壳壁310和所述内壳壁320之间。

需要说明的是，外壳壁310与内壳壁320之间围设形成空腔，该空腔的横截面形状优选为环形，且该空腔至少作为裸电芯200的安装空间，裸电芯200位于该安装空间。

电池端盖1，至少设置于所述电池壳体300的一端且与电池壳体300的一端固定连接。

一般地，电池端盖1可以与电池壳体300焊接固定。

汇流排3，设置于所述裸电芯200和所述电池端盖1之间，所述汇流排3与所述裸电芯200的极耳电连接；所述汇流排3朝向所述电池端盖1的侧面设置有第一电连接件，所述第一电连接件向所述电池端盖1延伸，且与所述电池端盖1的电连接部电连接。

其中，汇流排3与第一电连接件可以为一体结构，如，通过铸造等加工方式制备一体结构的汇流排3与第一电连接件；也可以为两体结构，如，通过焊接等方式将相互独立的汇流排3与第一电连接件焊接在一起。

为了保证汇流排3与裸电芯200电连接的可靠性，优选将汇流排3与裸电芯200的极耳进行焊接固定，一方面实现了汇流排3与裸电芯200的极耳的电连接，另一方面实现了汇流排3与裸电芯200的极耳的固定连接。

上述方案，由于在所述汇流排3朝向所述电池端盖1的侧面设置了第一电连接件，并且，所述第一电连接件向所述电池端盖1延伸，提供了一定长度的连接余量，则，在将所述第一电连接件与所述电池端盖1的电连接部进行电连接的过程中，所述电池端盖1与所述电池壳体300之间可以具有间隙，透过该间隙在所述电池壳体300侧向上，对第一电连接件与电池端盖1的电连接部实施电连接，因此，提高了汇流排3与电池端盖1的电连接部连接的便利性。

作为可实现方式，如图3所示，所述第一电连接件包括第一环形电连接壁32，所述第一环形电连接壁32电连接于所述电连接部。

其中，第一环形电连接壁32可以采用环形的金属环，在满足电流输送要求的前提下，其壁厚例如可以在1mm以内等，这里的厚度仅为示例，也可以采用其他厚度，只要在第一环形电连接壁32电连接于电连接部之后，将电池端盖1向电池壳体300方向按压时，第一环形电连接壁32可以比较容易的发生变形，以使电池端盖1可以接触到电池壳体300即可。优选地，在满足电连接性能的前提下，第一环形电连接壁32的柔韧性越高越好，以使电池端盖1与电池壳体300接触后，不会被第一环形电连接壁32顶开，利于后续电池端盖1与电池壳体300的焊接作业。

第一电连接件除了可以采用包括第一环形电连接壁32的结构外，所述第一电连接件还可以采用包括第一弧形电连接壁31(如图2所示)和第一平直电连接壁中的至少任一种的结构。

在第一电连接件采用包括所述第一弧形电连接壁31的结构中，通过第一弧形电连接壁31与电连接部电连接。

在第一电连接件采用包括所述第一平直电连接壁的结构中，通过第一平直电连接壁与电连接部电连接。

优选地，第一弧形电连接壁31、第一平直电连接壁均可以采用柔韧性较佳的金属片。

作为可实现方式，沿所述内壳壁320的圆周方向，均匀间隔设置有两个以上所述第一弧形电连接壁31。通过在内壳壁320的圆周方向上，均匀间隔设置有两个以上所述第一弧形电连接壁31，一方面可以提高第一弧形电连接壁31与电连接部连接后受力的均匀性，另一方面还可以提高电流传输的均匀性。

作为可实现方式，沿所述内壳壁320的圆周方向，均匀间隔设置有两个以上所述第一平直电连接壁。通过在内壳壁320的圆周方向上，均匀间隔设置有两个以上所述第一平直电连接壁，一方面可以提高第一平直电连接壁与电连接部连接后受力的均匀性，另一方面还可以提高电流传输的均匀性。

另外需要说明的是，本文中所指的第一电连接件包括第一环形电连接壁32、第一弧形电连接壁31或第一平直电连接壁的结构，均是指将电池端盖1连接到电池壳体300上之前，第一电连接件未因电池端盖1向电池壳体300上按压而使第一电连接件发生变形前的形态。

作为可实现方式，在所述第一电连接件包括所述第一环形电连接壁32或所述第一弧形电连接壁31的结构中，所述第一环形电连接壁32或所述第一弧形电连接壁31与所述内壳壁320同轴设置。将第一环形电连接壁32或第一弧形电连接壁31与内壳壁320同轴设置，在进行装配时，直接沿着内壳壁320的轴线将电池盖板向电池壳体300装配即可，不必考虑因第一环形电连接壁32或所述第一弧形电连接壁31与所述内壳壁320偏心设置时，需要调整电池端盖1与电池壳体300装配角度的问题，因此，降低了装配难度，利于提高效率。另外，还可以防止因第一环形电连接壁32或所述第一弧形电连接壁31与所述内壳壁320偏心设置时，装配角度出现误差，而导致在第一电连接件与电连接部连接前而出现变形或第一电连接件与电连接部出现错位，而造成第一电连接件与电连接部连接可靠性降低的问题发生。

作为可实现方式，所述电连接部包括向所述汇流排3延伸的第二电连接件，所述第二电连接件与所述第一环形电连接壁32沿周向焊接固定。

例如，装配的过程中，将电池端盖1靠近电池壳体300，此时，连接有汇流排3的裸电芯200已经装配到电池壳体300内，保持电池端盖1与电池壳体300之间具有一定的间隙，并且使第二电连接件与第一环形电连接壁32相接触，然后透过该间隙对第二电连接件与第一环形电连接壁32实施焊接，使其二者焊接固定在一起。

其中，本文所指的焊接可以采用激光焊、超声波焊接、电阻焊、电磁焊接、摩擦焊、电阻焊等方式。

至少如图4所示，在采用激光焊时，激光2透过上述间隙对第二电连接件与第一环形电连接壁32实施焊接，使其二者焊接固定在一起。

在其他示例中，在第一电连接部采用第一弧形电连接壁31和/或第一平直电连接壁的结构时，所述第二电连接件与所述第一弧形电连接壁31和/或所述第一平直电连接壁沿周向焊接固定。

第二电连接件与第一弧形电连接壁31和/或第一平直电连接壁焊接的方式，可以与上述第二电连接件与第一环形电连接壁32的焊接方式相同。

作为可实现方式，为了提高第一电连接件与第二电连接件的连接强度，并降低连接处的接触电阻；在第一电连接件采用第一环形电连接壁32时，所述第二电连接件与所述第一环形电连接壁32至少部分重叠且接触。

在第一电连接件采用第一弧形电连接壁31和/或第一平直电连接壁时，第二电连接件与第一弧形电连接壁31和/或第一平直电连接壁至少部分重叠且接触。

其中，上述焊接固定的焊接位置位于重叠的区域，也即将第一电连接件与第二电连接件至少部分堆叠焊接在一起。

作为可实现方式，所述第二电连接件焊接于所述第一环形电连接壁32的外侧面或内侧面。

其中，图4中，第二电连接件焊接于所述第一环形电连接壁32的内侧面；图5、图6、图7中，第二电连接件焊接于所述第一环形电连接壁32的外侧面。

在第一电连接件采用第一弧形电连接壁31和/或第一平直电连接壁时，所述第二电连接件焊接于所述第一弧形电连接壁31和/或所述第一平直电连接壁的外侧面或内侧面。

作为可实现方式，所述第二电连接件包括第二环形电连接壁13，所述第二环形电连接壁13电连接于所述第一电连接件。

具体地，在所述第二电连接件包括所述第二环形电连接壁13的结构中，所述第二环形电连接壁13与所述第一环形电连接壁32同轴设置，且所述第二环形电连接壁13与所述第一环形电连接壁32相对的侧面吻合配合。

在一个示例中，第一环形电连接壁32吻合套在第二环形电连接壁13外侧，在另外的示例中，第二环形电连接壁13吻合套在第一环形电连接壁32套外侧。

第二电连接件除了可以采用包括第二环形电连接壁13的结构外，第二电连接件还可以包括第二弧形电连接壁11和第二平直电连接壁中的至少任一种，所述第二弧形电连接壁11和/或所述第二平直电连接壁电连接于所述第一电连接件。

在所述第二电连接件包括所述第二弧形电连接壁11的结构中，所述第二弧形电连接壁11与所述第一环形电连接壁32同轴设置，且所述第二弧形电连接壁11与所述第一环形电连接壁32相对的侧面吻合配合。

在一个示例中，第二弧形电连接壁11设置在第一环形电连接壁32的外侧，且与其外侧面吻合配合，在另外的示例中，第二弧形电连接壁11设置在第一环形电连接壁32的内侧，且与其内侧面吻合配合。

在所述第二电连接件包括第二平直电连接壁的结构中，所述第二平直电连接壁与所述第一平直电连接壁相对的侧面吻合配合。

作为另外一种可实现方式，所述电连接部包括设置于所述电池端盖1朝向所述汇流排3一侧的凹槽，其中，第一电连接件的一端位于凹槽内，具体地，在第一电连接件包括所述第一环形电连接壁32的结构中，所述第一环形电连接壁32部分贴合于所述凹槽内壁；在第一电连接件包括所述第一弧形电连接壁31的结构中，第一弧形电连接壁31部分贴合于所述凹槽内壁；在第一电连接件包括所述第一平直电连接壁的结构中，所述第一平直电连接壁部分贴合于所述凹槽内壁。随后通过焊针将第一环形电连接壁32、第一弧形电连接壁31或第一平直电连接壁焊接于凹槽的内壁。

作为可实现方式，至少参见图4-图7任一所示，所述内壳壁320的外侧设置有绝缘支撑件7，所述第一电连接件和所述第二电连接件均位于所述绝缘支撑件7背离所述内壳壁320的一侧。通过设置绝缘支撑件7一方面可以防止内壳壁320与所述第一电连接件和所述第二电连接件发生短路，另一方面可以在内壳壁320的径向上对所述第一电连接件和所述第二电连接件进行支持，以对所述第一电连接件和所述第二电连接件进行电连接操作。

作为可实现方式，所述绝缘支撑件7包括绝缘支撑环，所述绝缘支撑环固定穿装于所述内壳壁320上，所述绝缘支撑环用于对所述第二电连接件与所述第一电连接件的焊接位置，在所述内壳壁320的轴向上进行支撑。

例如，通过绝缘支撑环对所述第二电连接件与所述第一电连接件的焊接位置进行支撑，以使所述第二电连接件与所述第一电连接件的焊接位置相互接触，以便将其二者牢固的焊接在一起。

作为可实现方式，所述电池端盖1设有极柱，所述第二电连接件可弯折且一端电连接于所述极柱。

一般地，极柱与电池端盖1之间处于绝缘状态。

这里所说的第二电连接件可弯折是指，在电池端盖1盖到电池壳体300的过程中，随着电池端盖1逐渐向电池壳体300运动，电池端盖1压迫着第二电连接件发生弯曲。

作为可实现方式，如图4-如7任一所示，为了提高更好的变形能力，所述第二电连接件还包括可弯折的软连接片12，所述软连接片12电连接于所述极柱以及所述第二环形电连接壁13；在电池端盖1盖到电池壳体300的过程中，随着电池端盖1逐渐向电池壳体300运动，电池端盖1至少压迫着软连接片12发生弯曲。

在其他示例中，所述第二弧形电连接壁11和/或所述第二平直电连接壁可弯折。同样地，在电池端盖1盖到电池壳体300的过程中，随着电池端盖1逐渐向电池壳体300运动，电池端盖1压迫着第二弧形电连接壁11和/或第二平直电连接壁发生弯曲。

作为可实现方式，所述电池壳体300的两端均设有所述电池端盖1、6和所述汇流排3、5，其中一端的所述电池端盖1设有与其电连接部电连接的正极柱，另一端的所述电池端盖1设有与其电连接部电连接的负极柱。

作为可实现方式，所述电池壳体300的一端设有所述电池端盖1和所述汇流排3，所述电池端盖1设有与其电连接部电连接的极柱，所述电池壳体300的另一端封闭设置，且所述裸电芯200未连接所述汇流排3的极耳通过集流盘电连接于所述电池壳体300的另一端。

作为可实现方式，另参见图3所示，为了提高汇流排3与裸电芯200的极耳焊接的可靠性，避免出现虚焊的问题，则在所述汇流排3设置有增柔结构，所述增柔结构包括贯穿设置于所述汇流排3上的通孔33。通过设置增柔结构，使汇流排3的刚度降低，而变得柔软，以便在汇流排3与裸电芯200的焊接过程中，汇流排3可以吻合的贴合在裸电芯200的极耳的端面上。

作为可实现方式，至少参见图8所示，如上所述，通过焊接的方式来连接第一电连接件和第二电连接件，为了避免在焊接的过程中，注液口对焊接造成不利影响，则，在所述电池壳体300的一端设有所述电池端盖1，所述外壳壁310背离所述电池端盖1的一端封闭设置，且所述外壳壁310背离所述电池端盖1的一端设置有至少一个注液口3102。

作为可实现方式，所述外壳壁310背离所述电池端盖1的一端设置有环形凹槽3101，所述注液口3102设置于所述环形凹槽3101的底部；所述环形凹槽3101内设置有密封件，所述密封件与所述注液口3102密封配合。

例如，可以根据实际需要设置注液口3102的数量，该示例中，在环形凹槽的底部均匀设置了四个注液口3102。

作为可实现方式，所述环形凹槽3101与所述内壳壁320同轴设置。

作为可实现方式，另参见图9、图10所示，所述电池单元还包括电芯内环套100，所述电芯内环套100包括均绝缘的主体部110以及限位压紧部120，所述限位压紧部120固定设置在所述主体部110的两端并凸出于所述主体部110的端部；所述主体部110能穿设于裸电芯200中间的孔210内，且所述限位压紧部120能抵紧于所述裸电芯200端部表面。

裸电芯200在卷绕完成后中间呈悬空状态，本实用新型实施例提供的电芯内环套100，通过将电芯内环套100插设在裸电芯200的孔210内，通过电芯内环套100对裸电芯200进行支撑，防止裸电芯200中间位置处塌陷；裸电芯200在形成中间通孔的环形电池时，通过裸电芯200与电芯内环套100一起套设在电池壳体300上，防止套设过程中对裸电芯200划伤；电芯内环套100为绝缘结构，避免影响电池使用，通过设置在电芯内环套100端部的限位压紧部120，可以防止电芯内环套100脱落，结构简单、使用方便。

在本申请实施例中，所述裸电芯200为卷绕电芯，裸电芯200通过第一极片、隔膜与第二极片三者依次层叠并卷绕，形成裸电芯200的电极单元，即该电极单元为卷绕式结构，其中，在卷绕过程中第一极片、隔膜与第二极片需要通过卷针进行卷绕，因此在卷绕完成后形成的卷绕式结构会形成贯穿本体部两端的端面150的孔210。

在本申请实施例中，所述裸电芯200的孔210可以为形成环形电池的卷绕式结构上的安装孔，还可以为形成圆柱电池或方形电池的卷绕式结构上的散热孔，在不同实施例中根据需要进行调整。

本实施例中限位压紧部120与主体部110连接的部位可弯折，且限位压紧部120弯折后抵紧于裸电芯200端部表面，以实现对裸电芯200的支撑，防止裸电芯200中间位置处塌陷，保证了裸电芯的质量。

本申请中根据电池的类型不同，所述电芯内环套100的主体部110的形状可以不同，例如，对于方形电池或圆柱电池，所述主体部110的形状可以设置为柱状；对于环形电池，所述主体部110的形状可以设置为筒状，能够方便电芯内环套100穿过孔210。在本申请实施例中并不限制所述孔210、所述主体部110的大小，在不同实施例中根据需要进行设置。

卷绕完成裸电芯200后，卷针推出，孔210的位置可以通过气缸进行撑起，在将电芯内环套100放入裸电芯200的孔210中，可以理解的是，卷绕裸电芯具有一定的弹性，孔210的内径大小与主体部110的外径大小相匹配，在不同实施例中，所述孔210的内径可以大于、等于、小于所述主体部110的外径大小，本申请实施例中并不限制。

在本实施例中，所述主体部110的外表面140可以直接与裸电芯200最内层的隔膜贴合。本申请实施例中，所述电芯内环套100为绝缘结构，通过绝缘材料的电芯内环套100，可以避免影响电池使用，另外还可以减少电池短路风险，提高电池使用寿命。

在本申请实施例中，电芯内环套100的材质是具有一定柔性、弹性、硬度的聚脂类高分子物，具有良好的耐热性，具备绝缘能力。如采用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚芳酯(PAR)等材质制作。

根据裸电芯200卷绕方式的不同，所述裸电芯200可以为圆形或者跑道形，同时，形成的孔210的形状也可以为圆形、多边形或者跑道形(如图11所示)。本申请中所述主体部110的外表面140在平行于所述主体部110的端部150方向上的截面形状为圆形、多边形或者跑道形(如图12所示)。

需要说明的是，所述跑道形为扁平形长条形状，即，跑道形的形状具有一定的长度和一定的宽度，且长度的尺寸大于宽度的尺寸，裸电芯200的卷绕形状为跑道形，使得裸电芯200具有沿长度方向的设置的平面，相对于圆形卷绕形状，通过平面可以方便裸电芯200卷绕，形成更加紧凑的卷绕裸电芯200，避免结构松散同时提高裸电芯200的整体受力均衡，提高电池使用寿命。

在不同实施例中，所述裸电芯200的形状还可以为其他形状，在不同实施例中，根据裸电芯200形成的孔210的形状不同，可以调整所述电芯内环套100的形状，本申请对此并不限制。

在本申请实施例中，所述电芯内环套100还具有一定的硬度，可以方便电芯内环套100插入到孔210内，同时使得电芯内环套100在插设在裸电芯200上可以实现支撑力稳定，避免裸电芯200出现局部塌边现象的产生；另外还具备防划伤电池的作用，在一定程度上保护极片。

可选地，所述主体部110与所述限位压紧部120为一体式结构。

可以理解的是，主体部110与限位压紧部120可以为一体成型，也可以为分体设置。在主体部110与限位压紧部120为分体设置时，主体部110与限位压紧部120可以通过粘接的方式连接在一起，在不同实施例中根据需要进行设置。本申请实施例中通过设置为一体式结构，可以方便成型并提高主体部110与限位压紧部120的连接强度。

所述主体部110包括相对设置的两个端部150，每一所述主体部110的端部150上均设置有至少一个所述限位压紧部120，每一所述限位压紧部120的边缘到所述主体部110中心的距离小于等于所述裸电芯200边缘到所述孔210中心的距离。

所述限位压紧部120具有一定的柔性、硬度，当电芯内环套100插入到孔210内时，所述限位压紧部120处于非弯折状态，在电芯内环套100插入到孔210后，限位压紧部120自所在的主体部110的端部150向另一个主体部110的端部150方向弯折，例如贴紧抵紧在裸电芯200的端部表面；在插入完成后再将限位压紧部120翻折到主体部110的端部150上。另外限位压紧部120具有一定的硬度，可以起到阻挡、限位作用，防止电芯内环套100从裸电芯200上脱落。通过限制所述限位压紧部120相对于所述外表面140的凸出长度，通过限制限位压紧部120不超过所述裸电芯200的外径，以防止影响裸电芯200其他位置处的安装等。

可选地，每一所述主体部110的端部150上设置有多个限位压紧部120，多个限位压紧部120围绕所述主体部110的中心轴线周向排布，例如，多个限位压紧部120围绕所述主体部110的中心呈辐射状排布。通过多个限位压紧部120可以提高阻挡、限位能力，在本申请的实施例中并不限制所述限位压紧部120的数量。

可选地，所述主体部110的两端还固定设置有围绕所述外表面140设置的折边130，所述折边130凸出于所述外表面140且为可弯折结构，所述限位压紧部120设置在所述折边130上。所述折边130可以与限位压紧部120、主体部110采用一体式结构，简化制备；所述折边130的边缘到所述主体部110中心的距离小于所述限位压紧部120的边缘到所述主体部110中心的距离。

可选地，折边130为可弯折结构，折边130同时具有一定的柔性和硬度，方便翻折到裸电芯200的端部端面上，此时折边130与限位压紧部120一样也可以起到阻挡、限位作用。也就是说，当电芯内环套100插入到孔210内时，折边130处于非弯折状态，在电芯内环套100插入到孔210后，折边130自所在的主体部110的端部150向另一个主体部110的端部150方向弯折，之后贴紧抵紧在裸电芯200的端部表面，以对裸电芯200进一步限位阻挡。

可选地，所述限位压紧部120设置在所述折边130上；或者所述限位压紧部120位于所述折边130的一侧。在不同实施例中根据需要调整所述限位压紧部120的位置。

在本申请实施例中，所述主体部110包括贯穿两个所述主体部110的端部150的通孔160，所述通孔160在平行于所述主体部110的端部150方向上的截面形状为圆形或者跑道形。通过在电芯内环套100上设置通孔160，当电池为环形电池时，也就是环形电池包括环形壳体200，环形壳体200包括外壳壁310和设置在外壳壁310内部的内壳壁320，外壳壁310和内壳壁320之间形成环形腔室，电芯内环套100通过通孔160套设在内壳壁320上，裸电芯200及电芯内环套100置于环形腔室内，电芯内环套100有一定的硬度，具备防划伤电池的作用，在一定程度上保护内极片。

第二方面，本实用新型提供一种环形电池，包括上述的电池单元。

作为可实现方式，所述外壳壁310和所述内壳壁320围设形成容纳所述裸电芯200的空腔，所述空腔的横截面形状为环形。

第三方面，本实用新型提供一种电池，包括上述的环形电池，以实现通过散热孔来对电池中部进行更好的散热。

第四方面，本实用新型提供一种电池模组，包括多个如上述的环形电池，多个所述环形电池串联和/或并联；或，包括多个上述的电池，多个所述电池串联和/或并联。

可以根据电池模组的输出电压以及容量，确定采用的电池数量以及其串并联关系。

第五方面，本实用新型提供一种用电设备，包括多个如上述的环形电池；或，包括多个上述的电池；或，包括上述的电池模组。

用电设备例如但不限于新能源车辆(电动车、混合动力车等)、数码类产品等。

第六方面，本实用新型提供一种如上述电池单元的制备方法，包括以下步骤：

S10：在所述电池端盖1与所述电池壳体300之间，于所述内壳壁320的轴向上形成焊接间隙，透过所述焊接间隙将所述第一电连接件沿周向焊接在所述电池端盖1的电连接部；

S20：在所述第一电连接件沿周向焊接在所述电池端盖1的电连接部之后，将所述电池端盖1焊接在所述电池壳体300的端部。

需要理解的是，上文如有涉及术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“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”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (43)

1.一种电池单元，其特征在于，包括：

电池壳体，所述电池壳体包括外壳壁以及设置于所述外壳壁内的内壳壁；

裸电芯，套设于所述外壳壁和所述内壳壁之间；

电池端盖，至少设置于所述电池壳体的一端且与所述电池壳体的一端固定连接；

汇流排，设置于所述裸电芯和所述电池端盖之间，所述汇流排与所述裸电芯的极耳电连接；所述汇流排朝向所述电池端盖的侧面设置有第一电连接件，所述第一电连接件向所述电池端盖延伸，且与所述电池端盖的电连接部电连接。

2.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述第一电连接件包括第一环形电连接壁，所述第一环形电连接壁电连接于所述电连接部；

或者，所述第一电连接件包括第一弧形电连接壁和第一平直电连接壁中的至少任一种，所述第一弧形电连接壁和/或所述第一平直电连接壁电连接于所述电连接部。

3.根据权利要求2所述的电池单元，其特征在于，沿所述内壳壁的圆周方向，均匀间隔设置有两个以上所述第一弧形电连接壁。

4.根据权利要求2所述的电池单元，其特征在于，沿所述内壳壁的圆周方向，均匀间隔设置有两个以上所述第一平直电连接壁。

5.根据权利要求2所述的电池单元，其特征在于，在所述第一电连接件包括所述第一环形电连接壁或所述第一弧形电连接壁的结构中，所述第一环形电连接壁或所述第一弧形电连接壁与所述内壳壁同轴设置。

6.根据权利要求2-5任一项所述的电池单元，其特征在于，所述电连接部包括向所述汇流排延伸的第二电连接件，所述第二电连接件与所述第一环形电连接壁沿周向焊接固定；

或者，所述第二电连接件与所述第一弧形电连接壁和/或所述第一平直电连接壁沿周向焊接固定。

7.根据权利要求6所述的电池单元，其特征在于，所述第二电连接件与所述第一环形电连接壁至少部分重叠且接触；

或者，所述第二电连接件与所述第一弧形电连接壁和/或所述第一平直电连接壁至少部分重叠且接触。

8.根据权利要求7所述的电池单元，其特征在于，所述第二电连接件焊接于所述第一环形电连接壁的外侧面或内侧面；

或者，所述第二电连接件焊接于所述第一弧形电连接壁和/或所述第一平直电连接壁的外侧面或内侧面。

9.根据权利要求8所述的电池单元，其特征在于，所述第二电连接件包括第二环形电连接壁，所述第二环形电连接壁电连接于所述第一电连接件；

或者，所述第二电连接件包括第二弧形电连接壁和第二平直电连接壁中的至少任一种，所述第二弧形电连接壁和/或所述第二平直电连接壁电连接于所述第一电连接件。

10.根据权利要求9所述的电池单元，其特征在于，在所述第二电连接件包括所述第二环形电连接壁或所述第二弧形电连接壁的结构中，所述第二环形电连接壁或所述第二弧形电连接壁与所述第一环形电连接壁同轴设置，且所述第二环形电连接壁或所述第二弧形电连接壁与所述第一环形电连接壁相对的侧面吻合配合；

或者，在所述第二电连接件包括所述第二环形电连接壁或所述第二弧形电连接壁的结构中，所述第二环形电连接壁或所述第二弧形电连接壁与所述第一弧形电连接壁同轴设置，且所述第二环形电连接壁或所述第二弧形电连接壁与所述第一弧形电连接壁相对的侧面吻合配合；

在所述第二电连接件包括所述第二环形电连接壁、所述第二弧形电连接壁或所述第二平直电连接壁的结构中，所述第二平直电连接壁与所述第一平直电连接壁相对的侧面吻合配合。

11.根据权利要求2-5任一项所述的电池单元，其特征在于，所述电连接部包括设置于所述电池端盖朝向所述汇流排一侧的凹槽，所述第一环形电连接壁部分贴合于所述凹槽内壁；或者，所述第一弧形电连接壁和/或所述第一平直电连接壁部分贴合于所述凹槽内壁。

12.根据权利要求10所述的电池单元，其特征在于，所述内壳壁的外侧设置有绝缘支撑件，所述第一电连接件和所述第二电连接件均位于所述绝缘支撑件背离所述内壳壁的一侧。

13.根据权利要求12所述的电池单元，其特征在于，所述绝缘支撑件包括绝缘支撑环，所述绝缘支撑环固定穿装于所述内壳壁上，所述绝缘支撑环用于对所述第二电连接件与所述第一电连接件的焊接位置，在所述内壳壁的轴向上进行支撑。

14.根据权利要求1-5任一项所述的电池单元，其特征在于，所述汇流排设置有增柔结构，所述增柔结构包括贯穿设置于所述汇流排上的通孔。

15.根据权利要求1-5任一项所述的电池单元，其特征在于，所述内壳壁设置有孔，所述孔沿所述内壳壁的轴线延伸。

16.根据权利要求15所述的电池单元，其特征在于，所述孔为散热孔。

17.根据权利要求15所述的电池单元，其特征在于，所述孔为通孔或盲孔。

18.根据权利要求15所述的电池单元，其特征在于，所述孔的横截面为圆形、正多边形、椭圆形或非等边的多边形。

19.根据权利要求15所述的电池单元，其特征在于，所述孔横截面上任意两点之间的直线距离最大值为所述外壳壁横截面上任意两点之间的直线距离最大值的0.11-0.65。

20.根据权利要求1-5任一项所述的电池单元，其特征在于，所述外壳壁和/或所述内壳壁的横截面为圆形、正多边形、椭圆形或非等边的多边形。

21.根据权利要求19所述的电池单元，其特征在于，所述裸电芯的横截面为与所述外壳壁形状对应的圆形、正多边形、椭圆形或非等边的多边形。

22.根据权利要求1-5任一项所述的电池单元，其特征在于，述电池壳体的一端设有所述电池端盖，所述外壳壁背离所述电池端盖的一端封闭设置，且所述外壳壁背离所述电池端盖的一端设置有至少一个注液口。

23.根据权利要求22所述的电池单元，其特征在于，所述外壳壁背离所述电池端盖的一端设置有环形凹槽，所述注液口设置于所述环形凹槽的底部；所述环形凹槽内设置有密封件，所述密封件与所述注液口密封配合。

24.根据权利要求23所述的电池单元，其特征在于，所述环形凹槽与所述内壳壁同轴设置。

25.根据权利要求9所述的电池单元，其特征在于，所述电池端盖设有极柱，所述第二电连接件可弯折且一端电连接于所述极柱。

26.根据权利要求25所述的电池单元，其特征在于，所述第二电连接件还包括可弯折的软连接片，所述软连接片电连接于所述极柱以及所述第二环形电连接壁；

或者，所述第二弧形电连接壁和/或所述第二平直电连接壁可弯折。

27.根据权利要求1-5任一项所述的电池单元，其特征在于，所述电池壳体的两端均设有所述电池端盖和所述汇流排，其中一端的所述电池端盖设有与其电连接部电连接的正极柱，另一端的所述电池端盖设有与其电连接部电连接的负极柱。

28.根据权利要求1-5任一项所述的电池单元，其特征在于，所述电池壳体的一端设有所述电池端盖和所述汇流排，所述电池端盖设有与其电连接部电连接的极柱，所述电池壳体的另一端封闭设置，且所述裸电芯未连接所述汇流排的极耳通过集流盘电连接于所述电池壳体的另一端。

29.根据权利要求1-5任一项所述的电池单元，其特征在于，还包括电芯内环套，所述电芯内环套包括均绝缘的主体部以及限位压紧部，所述限位压紧部固定设置在所述主体部的两端并凸出于所述主体部的端部；

所述主体部穿设于所述裸电芯中间的孔内，且所述限位压紧部抵紧于所述裸电芯端部表面。

30.根据权利要求29所述的电池单元，其特征在于，所述限位压紧部与所述主体部连接的部位可弯折，且所述限位压紧部弯折后抵紧于所述电芯端部表面。

31.根据权利要求29所述的电池单元，其特征在于，所述主体部的端部设置有至少一个所述限位压紧部。

32.根据权利要求31所述的电池单元，其特征在于，所述主体部的端部设置有多个限位压紧部，多个限位压紧部围绕所述主体部的中心轴线周向排布。

33.根据权利要求29所述的电池单元，其特征在于，所述限位压紧部的边缘到所述主体部中心轴线的距离小于或等于所述电芯边缘到所述电芯中心轴线的距离。

34.根据权利要求29所述的电池单元，其特征在于，所述主体部呈柱状结构，且所述主体部的横截面形状为圆形、多边形或者跑道形。

35.根据权利要求29所述的电池单元，其特征在于，所述主体部呈筒状结构，且所述主体部的横截面形状为圆形、多边形或者跑道形。

36.根据权利要求29所述的电池单元，其特征在于，所述主体部与所述限位压紧部为一体式结构。

37.根据权利要求29所述的电池单元，其特征在于，所述主体部的端部边缘向外设置有可弯折的折边。

38.根据权利要求37所述的电池单元，其特征在于，所述限位压紧部设置在所述折边上；或者所述限位压紧部位于所述折边的一侧。

39.一种环形电池，其特征在于，包括权利要求1-38任一项所述的电池单元。

40.根据权利要求39所述的环形电池，其特征在于，所述外壳壁和所述内壳壁围设形成容纳所述裸电芯的空腔，所述空腔的横截面形状为环形。

41.一种电池，其特征在于，包括权利要求39或40所述的环形电池。

42.一种电池模组，其特征在于，包括多个如权利要求39或40所述的环形电池，多个所述环形电池串联和/或并联；或，包括多个权利要求41所述的电池，多个所述电池串联和/或并联。

43.一种用电设备，其特征在于，包括多个如权利要求39或40所述的环形电池；或，包括多个权利要求41所述的电池；或，包括权利要求42所述的电池模组。