CN220984782U - 电池和用电装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供的一种电池和用电装置，涉及电池技术领域。该电池包括壳体、裸电芯和顶盖。壳体设有容纳腔以及与容纳腔连通的开口，裸电芯设于容纳腔内，裸电芯设有极耳；顶盖盖合开口并与壳体连接，防护部位于容纳腔内并邻近开口设置，且位于顶盖与裸电芯之间，其中，防护部靠近开口的周围边缘位于极耳靠近开口的边缘与开口之间。由于设置防护部，在锂电池的封装焊接过程中，可减小焊接时激光的漏光照射到极耳的机率，以减小损伤极耳及极耳上的绝缘胶的机率，提高电池结构的安全性，提升产品品质。

Description

电池和用电装置

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池和用电装置。

背景技术

在锂电池的封装满焊工序中，由于顶盖和壳体的尺寸公差原因，导致顶盖和壳体之间不能完全严丝合缝的连接，在激光焊接的时候存在漏激光的问题。焊接激光的漏光会从顶盖和壳体之间的间隙照射到极耳，从而融化极耳上用来隔离极耳和顶盖的绝缘胶乃至于对极耳造成损伤，增加极耳和壳体直接接触的风险，从而导致电芯腐蚀。

实用新型内容

本实用新型的目的包括提供了一种电池和用电装置，其能够保护极耳，降低出现短路的风险，安全性高。

本实用新型的实施例可以这样实现：

第一方面，本实施例提供一种电池，包括：

壳体，设有容纳腔以及与所述容纳腔连通的开口；

裸电芯，所述裸电芯设于所述壳体的容纳腔内，所述裸电芯设有极耳；

顶盖，所述顶盖盖合所述开口并与所述壳体连接；

防护部，位于所述容纳腔内并邻近所述开口设置，且位于所述顶盖与所述裸电芯之间，其中，所述防护部靠近所述开口的周围边缘位于所述极耳靠近所述开口的边缘与所述开口之间。

第二方面，本实施例提供一种用电装置，包括装置本体和前述的电池，所述电池和所述装置本体电连接。

本实用新型实施例的有益效果包括，例如：

本实用新型实施例提供的电池，在顶盖和裸电芯之间设有防护部，防护部靠近所述开口的周围边缘位于极耳靠近开口的边缘的一侧与开口之间。在锂电池封装焊接工艺中，照到极耳上的激光产生的漏光基本都能被防护部遮挡，防护部对极耳起到保护作用，避免极耳及极耳上的绝缘胶被激光熔化，从而防止极耳和壳体接触腐蚀裸电芯。可提高产品质量，提升电池结构的安全性，有利于延长电池的使用寿命。

本实用新型实施例提供的用电装置，包括上述的电池，结构可靠，安全性高，产品品质好，使用寿命长。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的电池的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电池的顶盖的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电池中防护部的结构示意图；

图4本实用新型实施例提供的电池的防护部和顶盖的安装结构示意图。

图标：100-电池；110-壳体；120-裸电芯；121-极耳；130-顶盖；140-防护部；141-挡板；143-卡块；150-绝缘体；151-凸出部；153-卡槽。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

随着新能源汽车的日益推广，新能源汽车保有量快速上升。随着锂电池的装机量也水涨船高，锂电池的可靠性和安全性也受到广泛的关注。在锂电池的封装满焊工序中，由于顶盖和壳体的尺寸公差原因，导致顶盖和壳体之间不能完全严丝合缝的连接，在激光焊接的时候存在漏激光的问题。焊接激光的漏光会从顶盖和壳体之间的间隙照射到极耳，从而融化极耳上用来隔离极耳和顶盖的绝缘胶乃至于对极耳造成损伤，增加极耳和壳体直接接触的风险，从而导致电芯的腐蚀。

为了克服现有技术中的至少一个缺陷，本实施例提出了一种电池100，可减小装配满焊过程中漏激光导致的裸电芯120的腐蚀和隔膜烧伤等问题发生的机率。

请参考图1至图4，本实施例提供的一种电池100，包括壳体110、裸电芯120和顶盖130。壳体110设有容纳腔以及与容纳腔连通的开口；裸电芯120设于壳体110的容纳腔内，裸电芯120设有极耳121；顶盖130盖合开口并与壳体110连接，防护部140位于容纳腔内并邻近开口设置，且位于顶盖130与裸电芯120之间，其中，防护部140靠近开口的周围边缘位于极耳121靠近开口的边缘与开口之间。

由于在顶盖130和裸电芯120之间设有防护部140，防护部140的周围边缘位于极耳121靠近开口的边缘的一侧与开口之间，在锂电池100封装焊接工艺中，照到极耳121上的激光基本都能被防护部140遮挡，防护部140对极耳121起到保护作用，防止焊接激光的漏光照射到极耳121，避免极耳121上的绝缘胶被激光熔化，从而防止极耳121和顶盖130或壳体110接触腐蚀裸电芯120。

可选地，顶盖130和防护部140靠近所述开口的周围边缘处的至少部分可拆卸连接。

可选地，顶盖130包括盖体以及位于盖体与裸电芯120之间的绝缘体150，其中，盖体盖合开口并与壳体110连接；防护部140位于盖体与电芯之间、并和绝缘体150连接。本实施例中，顶盖130朝向裸电芯120的一侧设有绝缘体150，防护部140和绝缘体150连接。这里的绝缘体150可以视为顶盖130上的下塑胶，用于起隔离绝缘的作用。

可选地，防护部140和绝缘体150卡接。进一步地，绝缘体150设有凸出部151，防护部140和凸出部151卡接。具体的，防护部140和凸出部151两者中，其中一个设有卡槽153，另一个设有卡块143，卡块143卡入卡槽153中实现两者的卡接。本实施例中，凸出部151上设有卡块143，防护部140上设有卡槽153，卡块143和卡槽153的形状大小相适应，卡块143卡入卡槽153中实现防护部140和凸出部151的卡接配合。

当然，在一些实施方式中，也可以在凸出部151上设置卡槽153，在防护部140上与卡槽153对应的位置设置卡块143，将卡块143插入卡槽153中实现防护部140和凸出部151的卡接固定。或者，凸出部151上分别设有卡槽153和卡块143，防护部140上分别设有卡槽153和卡块143，凸出部151上的卡块143插入防护部140上的卡槽153中，防护部140上的卡块143插入凸出部151上的卡槽153中，也具有相似的技术效果，这里不作具体限定。

此外，在其它实施方式中，防护部140和凸出部151也可以采用螺栓连接、螺钉连接或磁性连接等可拆卸连接方式，这里不作具体限定。

可选地，防护部140包括两个相对设置的挡板141，每个挡板141上设有多个卡槽153和/或卡块143。可以理解，每个挡板141上设有卡槽153，或者，每个挡板141上设有卡块143；或者，每个挡板141上既设有卡槽153，又设有卡块143。本实施例中，裸电芯120采用方形电芯，壳体110为方形壳体110，壳体110上的开口截面呈矩形，盖体截面也成矩形，绝缘体150的截面呈长方形，挡板141沿长方形的长边设置，绝缘体150上设有多个沿宽度方向的凸出部151。

可选地，绝缘体150上均匀间隔设置有三个凸出部151，每个凸出部151上分别在相对的两侧设有两个卡块143，每个挡板141上设有三个卡槽153，一个挡板141设于凸出部151的一侧，另一个挡板141设于凸出部151的另一侧，凸出部151和挡板141共同围成保护空间，极耳121位于该保护空间内。

可以理解，两个挡板141和两个边缘的凸出部151共同形成保护极耳121的环状的挡件。中间可选的凸出部151用于对挡板141起连接作用，可加强挡板141的结构强度。进一步的，环状的挡件靠近开口的周围边缘位于极耳121靠近开口的边缘与开口之间，如此，可以更好的保护极耳121。

每个挡板141上相邻卡槽153或卡块143之间的距离为30mm至60mm。可以理解，每个挡板141上分别设置3至6个卡块143，卡块143之间的间距偏大，会导致防护部140发生形变，从而影响装配。卡块143之间的间距偏小，卡块143数量多，会影响生产效率，因此每个挡板141设计卡块143的个数为3到6个。本实施例中相邻两个卡块143之间的间距为30mm至60mm，优选为50mm。类似地，卡槽153的数量和卡块143的数量一致，邻两个卡槽153之间的间距为30mm至60mm，如35mm、40mm、45mm、55mm等，优选为50mm。

可选地，防护部140和凸出部151分别采用吸光材质制成，优选塑胶材质。塑胶材质包括但不限于为PET、HDPE、PVC、LDPE、PP、PS中的一种或者几种的复合塑胶，优选材质为PET。本实施例中，塑胶材质中可添加吸光添加剂，吸光添加剂可防止激光穿透防护部140。可选的，吸光添加剂为黑色添加剂，黑色添加剂可以为氧化铁黑和碳黑，优选碳黑作为黑色添加剂。

可选的，防护部140在顶盖130厚度方向上的尺寸为3mm至8mm；凸出部151在顶盖130厚度方向上的尺寸为3mm至8mm。在一个例子中，挡板141和凸出部151形成的环状的挡件在顶盖130厚度方向上的尺寸为3mm至8mm，如3mm、4mm、5mm、6mm、7mm或8mm，优选5mm。如此，可避免激光焊接时产生的漏光折射、反射后损伤部分裸电芯120。

可选地，顶盖130和防护部140之间有0.3mm至0.8mm的预设间隙。这样，防护部140在起到保护作用的同时也不能干涉后续的装配，因此防护部140与顶盖130需要有预设间隙d1，预设间隙的范围为0.3mm至0.8mm，如0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm或0.8mm，优选0.5mm。

可选的，裸电芯120设有两个极耳121，顶盖130设有极柱，极柱在顶盖130的投影位于两个极耳121在顶盖130的投影区域之间，两个极耳121分别朝远离壳体110的方向弯折，并与极柱电性连接。由于采用双极耳121，因此需采用两个相对设置的挡板141对极耳121进行遮挡防护。当然，可以理解的是，裸电芯120还可设有另外两个极耳121，顶盖130设有另外一个极柱，该另外的极柱与另外两个极耳121电连接；两个极柱中一个为正极柱、另一个为负极柱。

进一步的，防护部140的周围边缘位于裸电芯120的卷芯靠近开口的边缘的一侧与开口之间。这样，可以避免激光照射到内部的卷芯，降低短路风险，提高产品质量，提升电池100结构的安全性，有利于延长电池100的使用寿命。进一步的，两个边缘的凸出部151的周围边缘位于裸电芯120的卷芯靠近开口的边缘的一侧与开口之间，如此，可进一步避免激光照射到内部的卷芯。

本实施例中，卷芯合芯后，需先使得两个极耳121分别与顶盖130上的极柱焊接，极耳121和极柱焊接后，再弯折极耳121，且将防护部140通过卡扣结构固定在绝缘体150上。由于防护部140结构是在卷芯合芯(卷芯完成极耳121焊接和捆扎)后通过卡扣结构固定在顶盖130的绝缘体150上，即极耳121和极柱焊接之前，没有安装防护部140，因此防护部140不会影响裸电芯120的极耳121和极柱的超声焊接时抵触极耳121，以提升极耳121的平整度。防护部140采用可拆卸连接方式，便于在极耳121和极柱焊接后进行装配，起到为极耳121遮挡激光的作用。在极耳121和极柱焊接之后，再进行壳体110和顶盖130的满焊焊接。这样，防护部140在极耳121的最外侧，当满焊过程中存在漏激光时，漏激光会打在防护部140上，防止激光照射到极耳121上，不会对极耳121造成影响。因此，防护部140能有效隔绝漏激光对极耳121的影响，改善因漏激光造成的裸电芯120腐蚀和隔膜烧伤。并且，防护部140还能进一步隔绝极耳121与金属壳体110的直接接触，解决了裸电芯120的腐蚀问题，提高电池100的安全性和产品质量。

本实用新型实施例还提供一种用电装置，包括装置本体和如前述任一项的电池100，电池100和装置本体电连接。电池100为装置本体供电。其中，用电装置可以为多种形式，例如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具、电动工具或各种家电等等。例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。电动玩具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。电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种电池100和用电装置，具有以下几个方面的有益效果：

本实用新型实施例提供的电池100，在顶盖130朝向裸电芯120的一侧设有可拆卸的防护部140，对极耳121起到保护作用。可以在锂电池100封装的满焊焊接工艺中，防止焊接激光的漏激光照射到极耳121，避免极耳121上的绝缘胶被激光熔化，从而防止极耳121和壳体110直接接触，解决裸电芯120腐蚀的问题。并且可以避免激光照射到内部的卷芯隔膜，降低短路风险。此外，该可拆卸的防护部140结构是在卷芯合芯后通过卡扣结构固定在顶盖130的绝缘体150上，不会影响裸电芯120折极耳121的空间和卷芯的超声焊接。该电池100具有产品质量好、结构安全性高、使用寿命长等特点。

本实用新型实施例提供的用电装置，包括上述的电池100，结构可靠，安全性高，产品品质好，使用寿命长。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括：

壳体(110)，设有容纳腔以及与所述容纳腔连通的开口；

裸电芯(120)，所述裸电芯(120)设于所述壳体(110)的容纳腔内，所述裸电芯(120)设有极耳(121)；

顶盖(130)，所述顶盖(130)盖合所述开口并与所述壳体(110)连接；

防护部(140)，位于所述容纳腔内并邻近所述开口设置，且位于所述顶盖(130)与所述裸电芯(120)之间，其中，所述防护部(140)靠近所述开口的周围边缘位于所述极耳(121)靠近所述开口的边缘与所述开口之间。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述顶盖(130)和所述防护部(140)靠近所述开口的周围边缘处的至少部分可拆卸连接。

3.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述顶盖(130)包括盖体以及位于所述盖体与所述裸电芯(120)之间的绝缘体(150)，其中，所述盖体盖合所述开口并与所述壳体(110)连接；所述防护部(140)位于所述盖体与所述电芯(120)之间、并和所述绝缘体(150)连接。

4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述绝缘体(150)设有凸出部(151)；所述防护部(140)和所述凸出部(151)两者中，其中一个设有卡槽(153)，另一个设有卡块(143)；所述卡块(143)卡入所述卡槽(153)中。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述开口截面呈矩形，所述防护部(140)包括两个相对设置的挡板(141)，所述挡板(141)沿所述矩形的长度方向设置；所述绝缘体(150)设有两个凸出部(151)，两个所述凸出部(151)沿所述矩形的宽度方向设置；两个所述挡板(141)和两个所述凸出部(151)共同形成环状的挡件；

所述环状的挡件靠近所述开口的周围边缘位于所述极耳(121)靠近所述开口的边缘与所述开口之间；

每个所述挡板(141)上设有多个所述卡槽(153)和/或所述卡块(143)；每个所述挡板(141)上相邻所述卡槽(153)和/或所述卡块(143)之间的距离为30mm至60mm。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述防护部(140)的周围边缘位于所述裸电芯(120)的卷芯靠近所述开口的边缘的一侧与所述开口之间；所述凸出部(151)的周围边缘位于所述裸电芯(120)的卷芯靠近所述开口的边缘的一侧与所述开口之间。

7.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述防护部(140)在所述顶盖(130)厚度方向上的尺寸为3mm至8mm；

所述凸出部(151)在所述盖体厚度方向上的尺寸为3mm至8mm。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述防护部(140)的周围边缘远离所述极耳(121)的一侧与所述开口之间的间距为0.3mm至0.8mm。

9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述防护部(140)采用吸光材质制成。

10.一种用电装置，其特征在于，包括装置本体和如权利要求1至9中任一项所述的电池，所述电池和所述装置本体电连接。