CN221102217U - 电池单体、电池及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池单体、电池及用电设备,电池单体包括外壳、电极端子、电极组件、集流构件和第一导热件,外壳具有第一壁,电极端子安装于第一壁。电极组件容纳于外壳内,电极组件具有极耳;电极端子与极耳通过集流构件电连接;其中,电池单体还包括第一导热件,第一导热件设置于第一壁与集流构件之间,第一导热件用于将集流构件的热量传导至第一壁,集流构件包括与电极端子连接的连接部,第一导热件呈环状,且环绕连接部设置,能够提高电池单体的可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,具体而言,涉及一种电池单体、电池及用电设备。
背景技术
随着新能源技术的发展,电池的应用越来越广泛,电池具有较高的能量密度、较高的安全性、长使用寿命以及对社会环境的绿色环保性,已经被广泛应用于乘用车、商用车、电动自行车、重卡、储能设施、换电站、工程制造、智能器械等方面,同时也推动通信端、医疗器械、能源开发等方面技术开发及研究。
在电池技术的发展过程中,如何提高电池单体的可靠性,是亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本申请实施例提供一种电池单体、电池及用电设备,能够有效提高电池单体的可靠性。
第一方面,本申请实施例提供一种电池单体,电池单体包括外壳、电极端子、电极组件、集流构件和第一导热件,外壳具有第一壁;电极端子安装于所述第一壁;电极组件容纳于所述外壳内,所述电极组件具有极耳;所述电极端子与所述极耳通过所述集流构件电连接;其中,所述电池单体还包括第一导热件,所述第一导热件设置于所述第一壁与所述集流构件之间,所述第一导热件用于将所述集流构件的热量传导至所述第一壁,所述集流构件包括与所述电极端子连接的连接部,所述第一导热件呈环状,且环绕所述连接部设置。
上述技术方案中,通过设置第一导热件将集流构件的热量传导至第一壁,在电池单体使用时,集流构件发热,集流构件通过第一导热件将热量传导至第一壁,第一壁与电池单体的外部接触,能够加快集流构件的热量扩散,因而能够均衡电池单体内的温度,提高电池单体的可靠性。第一导热件呈环状且环绕连接部设置,环状的第一导热件能够增加第一壁与第一导热件的接触面积,以及集流构件与第一导热件的接触面积,提高热量传导效率。第一导热件环绕连接部设置,连接部能够对第一导热件进行限位,降低第一导热件移位导致集流构件与第一壁之间热量传导失效的风险。
在一些实施例中,所述集流构件还包括本体,所述本体与所述极耳连接,所述本体具有面向所述第一壁的第一表面,所述连接部凸出于所述第一表面,所述第一导热件设置于所述第一表面和所述第一壁之间。
上述技术方案中,集流构件包括本体,连接部凸出于本体的第一表面,电极端子与连接部连接,方便了集流构件与电极端子的装配。本体与极耳连接,连接部与电极端子连接,较大程度提高了极耳与电极端子之间电连接可靠性。
在一些实施例中,所述连接部包括顶壁和侧壁,所述侧壁围设于所述顶壁,所述侧壁连接所述顶壁和所述本体,所述顶壁与所述电极端子连接。
上述技术方案中,减少了连接部的用料,从而减少了集流构件的用料,能够提高单体质量内电极组件的占比,提高电池单体的能量密度。
在一些实施例中,所述第一壁设置有第一通孔,所述电极端子覆盖所述第一通孔,所述连接部的至少一部分容纳于所述第一通孔。
上述技术方案中,连接部的至少一部分容纳于第一通孔,这样,在第一壁的厚度方向上,集流构件与第一壁能够共用一部分尺寸,减小在电池单体内的空间占用。
在一些实施例中,所述第一导热件为导热硅胶。
上述技术方案中,第一导热件为导热硅胶,导热硅胶具有较高的导热系数,能够较大程度的提高第一导热件的导热效果,提高电池单体的可靠性。
在一些实施例中,所述电池单体还包括第一密封件,第一密封件设置于所述第一壁与所述集流构件之间且环绕所述第一导热件设置。
上述技术方案中,第一密封件环绕第一导热件设置,能够降低电解液与第一导热件接触风险,降低第一导热件被腐蚀风险,延长第一导热件使用寿命。
在一些实施例中,沿所述电极端子的径向,所述第一导热件与所述第一密封件间隔设置。
上述技术方案中,第一导热件与第一密封件间隔设置,方便第一导热件和第一密封件的装配,降低第一导热件与第一密封件被压缩后第一导热件与第一密封件相互干涉产生应力的可能性。
在一些实施例中,所述第一壁的内表面形成有凸台,沿所述电极端子的径向,所述凸台位于所述第一导热件与所述第一密封件之间。
上述技术方案中,凸台能够同时对第一密封件和第一导热件进行限位,且控制第一密封件与第一导热件之间的最小间隙,方便第一密封件和第一导热件的装配。
在一些实施例中,所述凸台环绕所述第一导热件设置,所述第一密封件环绕所述凸台设置。
上述技术方案中,凸台环绕第一导热件设置,第一密封件环绕凸台设置,凸台为第一导热件与第一密封件之间的环状结构,能够提高凸台的限位效果。
在一些实施例中,所述第一壁的内表面包括与所述第一导热件接触的第一区域和与所述第一密封件接触的第二区域,沿背离所述第一壁的外表面的方向,所述第一区域凸出于所述第二区域。
上述技术方案中,第一区域凸出于第二区域,第一密封件装配后,第一密封件在垂直于第一壁的厚度方向的平面上的变形量较小,从而降低因第一密封件变形量过大,导致第一密封件与第一导热件接触后相互挤压产生应力的风险。
在一些实施例中,所述电池单体还包括第二导热件,第二导热件设置于所述电极端子与所述第一壁之间,所述第二导热件用于将所述电极端子的热量传导至所述第一壁。
上述技术方案中,通过设置第二导热件将电极端子的热量传导至第一壁,在电池单体使用时,电极端子发热,电极端子通过第二导热件将热量传导至第一壁,第一壁与电池单体的外部接触,能够加快电极端子的热量扩散,进一步提高电池单体的可靠性。
在一些实施例中,所述电池单体还包括第二密封件,第二密封件设置于所述电极端子与所述第一壁之间,以密封所述电极端子与所述第一壁之间的缝隙;所述第二导热件环绕所述第二密封件设置。
上述技术方案中,第二密封件密封电极端子与第一壁之间的缝隙,能够降低外部的异物和液体进入电池单体内部的风险。
第二方面,本申请实施例提供一种电池,电池包括第一方面任意实施例提供的电池单体。
第三方面,本申请实施例提供一种用电设备,用电设备包括第一方面任意实施例提供的电池单体或第二方面实施例提供的电池,所述电池单体或所述电池用于为所述用电设备供电。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,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申请的某些实施例,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为本申请一些实施例的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例的电池的分解示意图;
图3为本申请一些实施例的电池单体的分解示意图;
图4为本申请一些实施例的电池单体的剖视图;
图5为图4中A部的放大图;
图6为本申请一些实施例的集流构件的结构示意图;
图7为图5中端盖的局部结构示意图;
图8为本申请一些实施例的电极端子与第一壁之间设置第二密封件的结构示意图。
图标:100-电池;10-电池单体;11-外壳;111-壳体;112-端盖;113-第一壁;1131-第一通孔;1132-凸台;1133-第一区域;1134-第二区域;12-电极组件;121-极耳;13-电极端子;14-集流构件;141-本体;1411-第一表面;1412-第二表面;142-连接部;1421-顶壁;1422-侧壁;15-第一导热件;16-第一密封件;17-第二导热件;18-第二密封件;19-第一绝缘件;191-第二通孔;31-第二绝缘件;20-箱体;21-第一部分;22-第二部分;23-容纳空间;1000-车辆;200-马达;300-控制器;Z-厚度方向。
各附图未按实际比例绘制。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。
本申请中术语“或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在两种关系,例如,A或B,可以表示:单独存在A,单独存在B这两种情况。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请中,电池单体可以包括但不限于锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等。电池单体包括但不限于圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。电池单体一般按封装的方式包括柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体等。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作,金属离子(例如锂离子)在正极和负极之间往返嵌入和脱出。隔离膜设置在正极和负极之间,可以起到防止正极片和负极片短路的作用,同时可以使活性离子通过。
正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体,未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。
以锂离子电池为例,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如,作为金属箔片,可以采用表面镀银处理的铝、表面镀银处理的不锈钢、不锈钢、铜、铝、炭精电极、碳、镍或钛等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料(铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材(如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材)上而形成。
负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体,未涂敷负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。
负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如,作为金属箔片,可以采用表面镀银处理的铝、表面镀银处理的不锈钢、不锈钢、铜、铝、炭精电极、碳、镍或钛等。负极活性物质可以为碳或硅等。
为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以降低液体或其他异物对电池单体的充电或放电的影响。
在一些实施例中,电池可以为电池模块,电池单体有多个时,多个电池单体排列并固定形成一个电池模块。
在一些实施例中,电池可以为电池包,电池包包括箱体和电池单体,电池单体或电池模块容纳于箱体中。
在一些实施例中,可以首先将多个电池单体(cell)先整合为至少一个电池模组(module),然后将电池模组安装于箱体中,形成电池包(pack)形态。在该实施方式中,电池模组之间还可以设置有横梁等辅助结构件,以提高电池模组在箱体中的安装稳定性。
在一些实施例中,箱体可以作为车辆的底盘结构的一部分。例如,箱体的部分可以成为车辆的地板的至少一部分,或者,箱体的部分可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。
在一些实施例中,电池可以为储能装置。储能装置包括储能集装箱、储能电柜等。
电池技术的发展要同时考虑多方面的设计因素,例如,能量密度、循环寿命、放电容量、充放电倍率等性能参数,另外,还需要考虑电池的可靠性。
电池单体内部的温度对电池单体的性能具有重要影响。电池单体中,电极端子与电极组件通过集流构件电连接,随着电池单体充放电,集流构件发热明显,导致电池单体内部温度不均,电池单体可靠性降低,严重时电池单体热失控。
鉴于此,为了解决集流构件发热导致电池单体可靠性降低的问题,本申请实施例提供一种技术方案,电极端子安装于端盖,通过在端盖与集流构件之间设置导热件,第一导热件用于将所述集流构件的热量传导至第一壁。在电池单体使用时,集流构件发热,集流构件通过第一导热件将热量传导至端盖,端盖与电池单体的外部接触,能够加快集流构件的热量扩散,因而能够均衡电池单体内的温度,提高电池单体的可靠性。
本申请实施例公开的技术方案适用于但不限于电池以及使用电池的用电设备。
用电设备可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;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等。
以下实施例为了方便说明,以用电设备为车辆1000为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例的车辆1000的结构示意图,车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。
车辆1000还可以包括控制器300和马达200,控制器300用来控制电池100为马达200供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
在一些实施例中,请参照图2,图2为本申请一些实施例的电池100的分解示意图,电池100包括多个电池单体10。多个电池单体10之间可串联或并联或混联。其中,混联是指多个电池单体10中既有串联又有并联。
在一些实施例中,电池100还可以包括汇流部件(图未示出),多个电池单体10之间可通过汇流部件实现电连接,以实现多个电池单体10的串联或并联或混联。
汇流部件可以是金属导体,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等。
在一些实施例中,电池100还可以包括箱体20,箱体20用于容纳电池单体10。箱体20可以包括第一部分21和第二部分22,第一部分21与第二部分22相互盖合,以限定出用于容纳电池单体10的容纳空间23。当然,第一部分21与第二部分22的连接处可通过密封元件(图未示出)来实现密封,密封元件可以是密封圈、密封胶等。
其中,第一部分21和第二部分22可以是多种形状,比如,长方体、圆柱体等。第一部分21可以是一侧开放的空心结构,第二部分22也可以是一侧开放的空心结构,第二部分22的开放侧盖合于第一部分21的开放侧,则形成具有容纳空间23的箱体20。当然,也可以是第一部分21为一侧开放的空心结构,第二部分22为板状结构,第二部分22盖合于第一部分21的开放侧,则形成具有容纳空间23的箱体20。
请参照图3,图3为本申请一些实施例的电池单体10的分解示意图,电池单体10可以包括壳体111、电极组件12、端盖112、电极端子13和其他功能性部件。
壳体111是用于容纳电极组件12的部件,壳体111可以是一端形成开口的空心结构,壳体111也可以是两端开口的空心结构。壳体111的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等。壳体111可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。示例性的,在图3中,壳体111为长方体。
端盖112是盖合于壳体111的开口以将电池单体10的内部环境与外部环境隔绝的部件。端盖112盖合于壳体111的开口,端盖112与壳体111共同限定出用于容纳电极组件12、电解液以及其他功能性部件的密封空间。端盖112的形状可以与壳体111的形状相适配,比如,壳体111为长方体结构,端盖112为与壳体111相适配的矩形板状结构,再如,壳体111为圆柱体结构,端盖112为与壳体111相适配的圆形板状结构。端盖112的材质也可以是多种,示例性的,端盖112可以是金属材质,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等。端盖112的材质与壳体111的材质可以相同,也可以不同。
在电池单体10中,端盖112可以是一个,也可以是两个。若壳体111为一端形成开口的空心结构,端盖112则对应设置一个;若壳体111为两端形成开口的空心结构,端盖112则对应设置两个,两个端盖112分别盖合于壳体111的两个开口。
电极端子13是与电极组件12电连接,且可与外部导体电连接的部件,电极端子13用于将电流引出。电极端子13可以设置于于端盖112,电极端子13也可以设置于壳体111的其他壁。
以下结合附图对电池单体10的具体结构进行详细阐述。
图4为本申请一些实施例的电池单体10的剖视图;图5为图4中A部的放大图;图6为本申请一些实施例的集流构件14的结构示意图。
参照图3、图4、图5和图6,本申请实施例提供一种电池单体10,电池单体10包括外壳11、电极端子13、电极组件12、集流构件14和第一导热件15。
外壳11具有第一壁113,电极端子13安装于第一壁113。电极组件12容纳于外壳11内,电极组件12具有极耳121;电极端子13与极耳121通过集流构件14电连接;其中,电池单体10还包括第一导热件15,第一导热件15设置于第一壁113与集流构件14之间,第一导热件15用于将集流构件14的热量传导至第一壁113,集流构件14包括与电极端子13连接的连接部142,第一导热件15呈环状,且环绕连接部142设置。
作为具体的实施方式,第一壁113可以为盖合于壳体111的端盖112。即,第一壁113盖合于壳体111的开口形成外壳11。
电极组件12是电池单体10中发生化学反应的部件,极耳121是从电极组件12中将正负极引出来的金属导体。极耳121可以是正极极耳,极耳121也可以是负极极耳。若极耳121为正极极耳,则电极端子13为正极端子,若极耳121为负极极耳,则电极端子13为负极端子。
集流构件14是用于实现电极端子13与极耳121电连接的部件,可以理解的是,极耳121通过集流构件14和电极端子13将电流引出电池单体10。为了具有良好的导电性和耐腐蚀性,有效地传递电能,集流构件14的材料包括但不限于铜、铝、镍等。
集流构件14的形状可以是多种多样地,只要能实现极耳121与电极端子13电连接即可。可选地,集流构件14为转接片或者集流盘。
第一导热件15是具有较高热传导率的部件,第一导热件15能提高集流构件14与端盖112之间的热量传导率,使得集流构件14的热量能够较大程度地传导至第一壁113。第一导热件15的材料包括但不限于硅胶、硅脂、陶瓷等。在第一壁113和集流构件14均为金属材料的情况下,第一导热件15可以采用绝缘材料,以降低第一壁113与集流构件14短路风险。
第一导热件15的形状可以是多种多样地,第一导热件15的形状包括但不限于矩形、椭圆形、圆形或者异形等。
集流构件14通过连接部142连接于电极端子13。第一导热件15为环状,是指中空,第一导热件15具有内环和外环,集流构件14的连接部142被环绕于内环中。第一导热件15的形状包括但不限于圆环、矩形环等,第一导热件15与连接部142的形状相适应即可。
本实施例中,通过设置第一导热件15将集流构件14的热量传导至第一壁113,在电池单体10使用时,集流构件14发热,集流构件14通过第一导热件15将热量传导至第一壁113,第一壁113与电池单体10的外部接触,能够加快集流构件14的热量扩散,因而能够均衡电池单体10内的温度,提高电池单体10的可靠性。
第一导热件15呈环状且环绕连接部142设置,环状的第一导热件15能够增加第一壁113与第一导热件15的接触面积,以及集流构件14与第一导热件15的接触面积,提高热量传导效率。第一导热件15环绕连接部142设置,连接部142能够对第一导热件15进行限位,降低第一导热件15移位导致集流构件14与第一壁113之间热量传导失效的风险。
参照图6,在一些实施例中,集流构件14还包括本体141,本体141与极耳121连接,本体141具有面向第一壁113的第一表面1411,连接部142凸出于第一表面1411,第一导热件15设置于第一表面1411和第一壁113之间。
连接部142凸出于第一表面1411,是指连接部142朝背离电极组件12的方向凸出于第一表面1411。
集流构件14包括本体141,连接部142凸出于本体141的第一表面1411,电极端子13与连接部142连接,方便了集流构件14与电极端子13的装配。本体141与极耳121连接,连接部142与电极端子13连接,较大程度提高了极耳121与电极端子13之间电连接可靠性。
继续参照图6,在一些实施例中,连接部142包括顶壁1421和侧壁1422,侧壁1422围设于顶壁1421,侧壁1422连接顶壁1421和本体141,顶壁1421与电极端子13连接。
具体地,本体141还具有背离第一壁113的第二表面1412,顶壁1421和侧壁1422在第一表面1411围合形成凸部,顶壁1421和侧壁1422在第二表面1412围合成形成凹槽。可以在第二表面1412冲压形成连接部142。
本实施例中,连接部142包括顶壁1421和侧壁1422,侧壁1422围设于顶壁1421,侧壁1422连接顶壁1421和本体141,这种结构减少了连接部142的用料,从而减少了集流构件14的用料,能够提高单体质量内电极组件12的占比,提高电池单体10的能量密度。
图7为图5中端盖112的局部结构示意图。
参照图7,并结合参照图5,在一些实施例中,第一壁113设置有第一通孔1131,电极端子13覆盖第一通孔1131,连接部142的至少一部分容纳于第一通孔1131。
连接部142的至少一部分容纳于第一通孔1131,是指连接部142可以部分或者全部容纳于第一通孔1131。示例性地,如图5所示,连接部142包括顶壁1421和侧壁1422,顶壁1421全部容纳于第一通孔1131,侧壁1422的一部分容纳于第一通孔1131,沿第一壁113的厚度方向Z,本体141与第一壁113相对设置。可以理解的是,本实施例中,集流构件14的一部分容纳于第一通孔1131中,电极端子13没有容纳于第一通孔1131。当然,在其他实施例中,电极端子13也可以部分容纳于第一通孔1131以与集流构件14连接,或者电极端子13穿设于第一通孔1131,以与集流构件14连接,此时集流构件14在第一通孔1131之外。
本实施例中,连接部142的至少一部分容纳于第一通孔1131,这样,在第一壁113的厚度方向Z上,集流构件14与第一壁113能够共用一部分尺寸,减小在电池单体10内的空间占用。
在一些实施例中,第一导热件15为导热硅胶。
第一导热件15为导热硅胶,导热硅胶具有较高的导热系数,能够较大程度的提高第一导热件15的导热效果,提高电池单体10的可靠性。
参照图5,在一些实施例中,电池单体10还包括第一密封件16,第一密封件16设置于第一壁113与集流构件14之间且环绕第一导热件15设置。
可以理解的是,第一密封件16呈环状,第一密封件16为环绕第一导热件15的封闭的环形结构。第一密封件16的形状可以是多种多样的,密封件的形状与第一导热件15相适应即可。第一密封件16的材料包括但不限于橡胶、塑料等。
可选地,第一密封件16呈环状,第一导热件15也呈环状,第一密封件16和第二密封件18为同心环。在第一壁113设置第一通孔1131的情况下,同心环的中线线与第一通孔1131的中心线共线。
第一密封件16环绕第一导热件15设置,能够降低电解液与第一导热件15接触风险,降低第一导热件15被腐蚀风险,延长第一导热件15使用寿命。
在第一导热件15采用含硅油的材料制备的情况下,第一密封件16环绕在第一导热件15周围,降低电解液与第一密封件16接触可能性,这不仅能降低电解液对第一导热件15的腐蚀,还能降低第一导热件15的硅油对电解液传输性能的影响。
在一些实施例中,沿电极端子13的径向,第一导热件15与第一密封件16间隔设置。
第一导热件15与第一密封件16间隔设置,是指第一导热件15与第一密封件16之间不接触,第一导热件15与第一密封件16之间存在间隙。在第一导热件15和第一密封件16均呈环形的情况下,第一密封件16的内环与第一导热件15的外环之间形成间隙。
第一导热件15与第一密封件16间隔设置,方便第一导热件15和第一密封件16的装配,降低第一导热件15与第一密封件16被压缩后第一导热件15与第一密封件16相互干涉产生应力的可能性。
在一些实施例中,第一壁113的内表面形成有凸台1132,沿电极端子13的径向,凸台1132位于第一导热件15与第一密封件16之间。
第一壁113的内表面,是指第一壁113面向电池单体10内的一侧。相应地,第一壁113还具有超外的外表面。
凸台1132是朝背离第一壁113的外表面的方向凸出于第一壁113的内表面的凸起结构。
凸台1132能够同时对第一密封件16和第一导热件15进行限位,且控制第一密封件16与第一导热件15之间的最小间隙,方便第一密封件16和第一导热件15的装配。
在一些实施例中,凸台1132环绕第一导热件15设置,第一密封件16环绕凸台1132设置。
可选地,凸台1132的中心线与第一密封件16的中心线共线。
凸台1132环绕第一导热件15设置,第一密封件16环绕凸台1132设置,凸台1132为第一导热件15与第一密封件16之间的环状结构,能够提高凸台1132的限位效果。
在一些实施例中,第一壁113的内表面包括与第一导热件15接触的第一区域1133和与第一密封件16接触的第二区域1134,沿背离第一壁113的外表面的方向,第一区域1133凸出于第二区域1134。
本实施例中,第一区域1133凸出于第二区域1134,第一密封件16装配后,第一密封件16在垂直于第一壁113的厚度方向Z的平面上的变形量较小,从而降低因第一密封件16变形量过大,导致第一密封件16与第一导热件15接触后相互挤压产生应力的风险。
参照图5,在一些实施例中,电池单体10还包括第一绝缘件19,第一绝缘件19设置于第一壁113的内表面,第一绝缘件19用于将第一壁113与集流构件14绝缘。绝缘件设有第二通孔191,第一导热件15的至少部分容纳于第二通孔191中。第一绝缘件19的材料包括但不限于塑料、橡胶等。可选地,第一绝缘件19为下塑胶。
图8为本申请一些实施例的电极端子13与第一壁113之间设置第二密封件18的结构示意图。
在电池单体10中,随着电池单体10充放电,和集流构件14一样,电极端子13也发热明显,为了缓解电极端子13发热对电池单体10内部温度的影响,在一些实施例中,参照图8,电池单体10还包括第二导热件17,第二导热件17设置于电极端子13与第一壁113之间,第二导热件17用于将电极端子13的热量传导至第一壁113。
第二导热件17是具有较高热传导率的部件,第二导热件17能提高电极端子13与端盖112之间的热量传导率,电极端子13自身可以散热,电极端子13还可以利用第一壁113进行散热。第二导热件17的材料包括但不限于硅胶、硅脂、陶瓷等。
第二导热件17的形状可以是多种多样地,第一导热件15的形状包括但不限于矩形、椭圆形、圆形或者异形等。
本实施例中,通过设置第二导热件17将电极端子13的热量传导至第一壁113,在电池单体10使用时,电极端子13发热,电极端子13通过第二导热件17将热量传导至第一壁113,第一壁113与电池单体10的外部接触,能够加快电极端子13的热量扩散,进一步提高电池单体10的可靠性。
继续参照图8,在一些实施例中,电池单体10还包括第二密封件18,第二密封件18设置于电极端子13与第一壁113之间,以密封电极端子13与第一壁113之间的缝隙;第二导热件17环绕第二密封件18设置。
第二密封件18的材料包括但不限于橡胶、塑料等。
作为具体的示例,第二密封件18的横截面可以为L形,在第一壁113设置有第一通孔1131的情况下,第二密封件18的一部分容纳于第一通孔1131中,另一部分位于电极端子13和第一壁113之间。
第二密封件18密封电极端子13与第一壁113之间的缝隙,能够降低外部的异物和液体进入电池单体10内部的风险。
在一些实施例中,电池单体10还包括第二绝缘件31,第二绝缘件31设置于电极端子13与第一壁113之间,以将电极端子13与第一壁113绝缘。第二绝缘件31的材料包括但不限于塑料、橡胶等。
在一些实施例中,电极端子13注塑成型于第二绝缘件31。
本申请实施例还提供一种电池100,电池100包括上述的电池单体10。
本申请实施例还提供一种用电设备,用电设备包括上述的电池单体10或上述的电池100,电池单体10或电池100用于为用电设备供电。
本申请实施例还提供一种电池单体10,电池单体10包括外壳11,电极组件12、电极端子13、集流构件14、第一密封件16、第一导热件15、第一密封件16、第二密封件18、第一绝缘件19和第二绝缘件31。外壳11包括壳体111和第一壁113,壳体111一端开口,第一壁113为盖合于开口的端盖112。第一壁113设置有第一通孔1131,电极端子13设置于第一壁113壁且覆盖第一通孔1131。电极组件12容纳于外壳11内,电极组件12具有极耳121。电极端子13和极耳121分别焊接于集流构件14,电极端子13和极耳121通过集流构件14电连接。第一绝缘件19设置于第一壁113的内表面,第一绝缘件19用于将第一壁113与集流构件14绝缘。第二绝缘件31设置于电极端子13与第一壁113之间,以将电极端子13与第一壁113绝缘。电极端子13注塑成型于第二绝缘件31。集流构件14包括本体141和连接部142,本体141具有面向第一壁113的第一表面1411,连接部142凸出于第一表面1411,连接部142的至少一部分容纳于第一通孔1131,连接部142包括顶壁1421和侧壁1422,侧壁1422围设于顶壁1421,侧壁1422连接顶壁1421和本体141,顶壁1421与电极端子13焊接,本体141与极耳121焊接。第一导热件15设置于第一表面1411和第一壁113之间,第一导热件15呈环状,第一导热件15件环绕连接部142设置,第一导热件15的中心线与第一通孔1131的中心线共线。第一密封件16设置于第一壁113与集流构件14之间且环绕第一导热件15设置,第一壁113的内表面形成有凸台1132,沿电极端子13的径向,凸台1132位于第一导热件15与第一密封件16之间,凸台1132环绕第一导热件15设置,第一密封件16环绕凸台1132设置,沿电极端子13的径向,第一导热件15与第一密封件16间隔设置,第一密封件16的中心线、第一导热件15的中心线和凸台1132的中心线三者共线。第一壁113的内表面包括与第一导热件15接触的第一区域1133和与第一密封件16接触的第二区域1134,沿背离第一壁113的外表面的方向,第一区域1133凸出于第二区域1134。绝缘件设有第二通孔191,第一导热件15的至少部分容纳于第二通孔191中,第一密封件16的至少部分容纳于第二通孔191中。第二密封件18安装于第一通孔1131,第二密封件18呈环状,第二密封件18环绕连接部142设置,第二密封件18的一部分位于电极端子13与第一壁113之间,以密封电极端子13与第一壁113之间的缝隙。
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。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种电池单体,其特征在于,包括:
外壳,具有第一壁;
电极端子,安装于所述第一壁;
电极组件,容纳于所述外壳内,所述电极组件具有极耳;
集流构件,所述电极端子与所述极耳通过所述集流构件电连接;
其中,所述电池单体还包括第一导热件,所述第一导热件设置于所述第一壁与所述集流构件之间,所述第一导热件用于将所述集流构件的热量传导至所述第一壁;
所述集流构件包括与所述电极端子连接的连接部,所述第一导热件呈环状,且环绕所述连接部设置。
2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述集流构件还包括本体,所述本体与所述极耳连接,所述本体具有面向所述第一壁的第一表面,所述连接部凸出于所述第一表面,所述第一导热件设置于所述第一表面和所述第一壁之间。
3.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述连接部包括顶壁和侧壁,所述侧壁围设于所述顶壁,所述侧壁连接所述顶壁和所述本体,所述顶壁与所述电极端子连接。
4.根据权利要求3所述的电池单体,其特征在于,所述第一壁设置有第一通孔,所述电极端子覆盖所述第一通孔,所述连接部的至少一部分容纳于所述第一通孔。
5.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述第一导热件为导热硅胶。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体还包括:
第一密封件,设置于所述第一壁与所述集流构件之间且环绕所述第一导热件设置。
7.根据权利要求6所述的电池单体,其特征在于,沿所述电极端子的径向,所述第一导热件与所述第一密封件间隔设置。
8.根据权利要求7所述的电池单体,其特征在于,所述第一壁的内表面形成有凸台,沿所述电极端子的径向,所述凸台位于所述第一导热件与所述第一密封件之间。
9.根据权利要求8所述的电池单体,其特征在于,所述凸台环绕所述第一导热件设置,所述第一密封件环绕所述凸台设置。
10.根据权利要求6所述的电池单体,其特征在于,所述第一壁的内表面包括与所述第一导热件接触的第一区域和与所述第一密封件接触的第二区域,沿背离所述第一壁的外表面的方向,所述第一区域凸出于所述第二区域。
11.根据权利要求1-5任一项所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体还包括:
第二导热件,设置于所述电极端子与所述第一壁之间,所述第二导热件用于将所述电极端子的热量传导至所述第一壁。
12.根据权利要求11所述的电池单体,其特征在于,所述电池单体还包括:
第二密封件,设置于所述电极端子与所述第一壁之间,以密封所述电极端子与所述第一壁之间的缝隙;
所述第二导热件环绕所述第二密封件设置。
13.一种电池,其特征在于,包括权利要求1-12任一项所述的电池单体。
14.一种用电设备,其特征在于,包括权利要求1-12任一项所述的电池单体或权利要求13所述的电池,所述电池单体或所述电池用于为所述用电设备供电。
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GR01 | Patent grant | ||
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