CN221327918U - 一种单体电池及电池包 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种单体电池及电池包,属于电池技术领域。单体电池包括壳体以及设置于壳体内的多个卷芯、第一集流件和第二集流件,每个卷芯均间隔设置有正极耳和负极耳,正极耳与第一集流件的第一连接部电连接,负极耳与第二集流件的第二连接部电连接,第一连接部和第二连接部之间形成第一间距d1和第二间距d2,2/7≤d1/d2≤28。本申请提供的单体电池,由于每个卷芯均采用卷绕工艺制成,相当于将现有的由叠片工艺制成的整个电芯,替换为采用卷绕工艺制成的多个卷芯并联形成的卷绕极组,从而有利于单体电池的批量化生产。同时,第一间距d1是第二间距d2的2/7~28倍,能够降低单体电池发生短路的风险。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种单体电池及电池包。
背景技术
刀片电池具有能量密度高、散热性能好、可直接成包等优点,逐渐受到新能源领域的广泛关注。
现有的刀片电池,由于其尺寸较长,且内部的电芯采用叠片工艺进行生产,而叠片工艺过程复杂、耗时较长,导致单体电池的生产效率低、生产成本较高,不利于刀片电池的批量化生产。
实用新型内容
有鉴于此,本申请的目的在于提供一种单体电池、电池包及用电装置,旨在解决现有技术中单体电池难以批量化生产的技术问题。
为实现上述目的,本申请采用的技术方案如下:
第一方面,本申请的实施例提供了一种单体电池,所述单体电池具有第一方向、第二方向和第三方向,所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向,所述单体电池包括:
壳体,具有沿所述第一方向x延伸的容纳腔;
卷芯,位于所述容纳腔内,所述卷芯设置有多个,多个所述卷芯沿所述第一方向间隔设置,每个所述卷芯沿所述第二方向的同一侧均间隔设置有正极耳和负极耳;以及
位于所述容纳腔内并间隔设置的第一集流件和第二集流件,所述第一集流件与每个所述正极耳的位置对应处设有第一连接部,所述第二集流件与每个所述负极耳的位置对应处设有第二连接部,每个所述正极耳与位置对应的所述第一连接部电连接,每个所述负极耳与位置对应的所述第二连接部电连接;
其中,相邻的所述第一连接部和所述第二连接部在所述第一方向上具有第一间距d1,且在所述第三方向上具有第二间距d2,所述单体电池满足:2/7≤d1/d2≤28。
在第一方面的其中一个实施例中,所述单体电池满足:10mm≤d1≤140mm,5mm≤d2≤35mm。
在第一方面的其中一个实施例中,所述卷芯与所述第一集流件之间的距离为h1,满足:10mm≤h1≤20mm,所述卷芯与所述第二集流件之间的距离为h2,满足:10mm≤h2≤20mm。
在第一方面的其中一个实施例中,所述第一集流件和所述第二集流件均为条形件,且所述第一集流件和所述第二集流件相平行设置。
在第一方面的其中一个实施例中,所述正极耳和所述负极耳均朝远离所述卷芯的方向延伸,且所述正极耳和所述负极耳的延伸方向均与所述第一集流件垂直;和/或,所述正极耳和所述负极耳的延伸方向均与所述第二集流件垂直。
在第一方面的其中一个实施例中,所述卷芯的轴向与所述正极耳的延伸方向之间的角度为θ,满足:10°≤θ≤45°;和/或,所述卷芯的轴向与所述负极耳的延伸方向之间的角度为β,满足:10°≤β≤45°。
在第一方面的其中一个实施例中,所述正极耳与所述负极耳的延伸方向相反。
在第一方面的其中一个实施例中,所述正极耳与所述负极耳的延伸方向相同,在同一个所述卷芯中,所述正极耳远离所述第一集流件的一端与所述负极耳远离所述第二集流件的一端沿所述第一方向相间隔设置且间距为d3,所述正极耳远离所述第一集流件的一端与所述负极耳远离所述第二集流件的一端沿所述第三方向间隔设置且间距为d4,所述单体电池满足:10mm≤d3≤140mm,5mm≤d4≤35mm。
在第一方面的其中一个实施例中,所述正极耳远离所述第一集流件的一端与所述负极耳远离所述第二集流件的一端沿所述第一方向间隔设置,且在所述第三方向无间距;
所述正极耳与所述负极耳的延伸方向相同,所述卷芯的轴向分别与所述正极耳和所述负极耳的延伸方向之间的角度不相等;和/或,所述正极耳在所述第二方向的尺寸与所述负极耳在所述第二方向的尺寸不相等。
在第一方面的其中一个实施例中,所述壳体在所述第一方向的尺寸为L1,所述壳体在所述第二方向的尺寸为L2,所述壳体在所述第三方向的尺寸为L3,所述壳体满足:L1≥400mm,L2≥L3,10≤L1/L2≤208。
第二方面,本申请的实施例提供了一种电池包,包括箱体和上述任一实施例中所述的单体电池,所述箱体具有容置空间,所述单体电池位于所述容置空间内。
本申请的有益效果是:本申请提供了一种单体电池,该单体电池包括壳体、第一集流件、第二集流件和多个卷芯,多个卷芯排列设置在壳体的容纳腔内,使用第一集流件的每个第一连接部与位置对应的卷芯的正极耳电连接,使用第二集流件的每个第二连接部与位置对应的卷芯的负极耳电连接,这样,相当于将现有的由叠片工艺制成的整个电芯,替换为采用卷绕工艺制成的多个卷芯并联形成的卷绕极组,使得刀片电池也可以采用卷绕工艺生产,提高了生产效率,降低了生产成本,从而有利于批量化生产。
在此基础上,通过使第一集流件的第一连接部和第二集流件的第二连接部之间形成第一间距d1和第二间距d2,并满足:2/7≤d1/d2≤28,也就是第一间距d1是第二间距d2的2/7~28倍,这样能够降低正极耳与相邻的负极耳接触造成短路的风险,满足单体电池对于安全性的要求。
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示出了本申请一些实施例中单体电池的一视角结构示意图;
图2示出了本申请一些实施例中卷芯的一视角结构示意图;
图3示出了本申请一些实施例中卷芯的另一视角结构示意图;
图4示出了本申请一些实施例中正极耳、第一绝缘片和第一集流件的装配结构示意图;
图5示出了本申请一些实施例中壳体的一视角结构示意图;
图6示出了本申请一些实施例中卷芯的截面示意图。
主要元件符号说明:
100-单体电池;110-卷芯;111-正极耳;112-负极耳;113-正极片;114-负极片;115-隔膜;120-第一集流件;121-第一集流段;122-第一引出段;130-第二集流件;131-第二集流段;132-第二引出段;140-第一绝缘片;150-第二绝缘片;160-壳体;161-第一开口;162-第二开口;200-卷针;x-第一方向;y-第二方向;z-第三方向;k-中心线。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”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。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;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或两个元件的相互作用关系。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。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1所示,本申请的实施例提供了一种单体电池100,涉及电池技术领域。
结合图1和图3所示,定义单体电池100的长度方向为第一方向x,单体电池100的高度方向为第二方向y,单体电池100的宽度方向为第三方向z。
其中,第一方向x与第二方向y相垂直,第三方向z垂直于第一方向x和第二方向y。可以理解的是,以上定义仅是为了便于理解单体电池100中各部分的相对位置关系,不应理解为对本申请的限制。
结合图1至图3以及图5所示,单体电池100主要包括:壳体160、卷芯110、第一集流件120和第二集流件130。
其中,壳体160具有沿第一方向x延伸的容纳腔,卷芯110、第一集流件120和第二集流件130均位于容纳腔内,第一集流件120和第二集流件130相间隔设置,卷芯110设置有多个,多个卷芯110沿第一方向x间隔设置,每个卷芯110沿第二方向y的同一侧均间隔设置有正极耳111和负极耳112。
第一集流件120与每个正极耳111的位置对应处设有第一连接部,第二集流件130与每个负极耳112的位置对应处设有第二连接部,每个正极耳111与位置对应的第一连接部电连接,每个负极耳112与位置对应的第二连接部电连接。相邻的第一连接部和第二连接部在第一方向x上具有第一间距d1,且在第三方向z上具有第二间距d2,单体电池100满足:2/7≤d1/d2≤28。
如图2和图3所示,示例性地,卷芯110沿第一方向x的长度为L,沿第二方向y的高度为H,沿第三方向z的宽度为W,满足关系式:L>W,H>W,以使卷芯110呈薄片形状。
需要说明的是,卷绕工艺和叠片工艺是电池生产过程中的主要方法,卷绕工艺是通过卷绕机的卷针将正极片、负极片和隔膜一同进行卷绕,而叠片工艺则是通过叠片机或切叠一体机将正极片、负极片和隔膜依次叠加在一起,两种工艺各有其优缺点,通常而言,相比于叠片工艺,卷绕工艺存在生产效率较高、生产成本较低的优势。
更具体地,该单体电池100可以是方形电池、刀片电池、圆柱电池、棱柱电池等,这里优选单体电池100为刀片电池,壳体160在第一方向x的尺寸为L1,在第二方向y的尺寸为L2,在第三方向z的尺寸为L3,壳体160满足,L1≥400mm,L2≥L3,10≤L1/L2≤208。当400mm≤L1≤700mm时,该单体电池100为短刀电池,当L1≥700mm时,该单体电池100为长刀电池。
现有技术的刀片电池,由于其尺寸较长,且内部的电芯通常采用叠片工艺进行生产,而叠片工艺过程复杂、耗时较长,导致单体电池的生产效率低、生产成本较高,不利于刀片电池的批量化生产,并且由于刀片电池的电芯较长,这样增大了电流从正极到负极的距离,从而导致单体电池的内阻增大,功率性能下降。
可以理解的是,本实施例提供的单体电池100,包括壳体160、第一集流件120、第二集流件130和多个卷芯110,多个卷芯110排列设置在壳体160的容纳腔内,使用第一集流件120的每个第一连接部与位置对应的卷芯110的正极耳111电连接,使用第二集流件130的每个第二连接部与位置对应的卷芯110的负极耳112连接,相当于将现有的叠片工艺制成的整个电芯,替换为采用卷绕工艺制成的多个卷芯110排列形成的卷绕极组,使得刀片电池也可以采用卷绕工艺生产,提高了生产效率,降低了生产成本,从而有利于批量化生产。
在此基础上,通过使第一集流件120的第一连接部与第二集流件130的第二连接部之间形成第一间距d1和第二间距d2,并满足:2/7≤d1/d2≤28,也就是第一间距d1是第二间距d2的2/7~28倍,这样能够降低正极耳111与相邻的负极耳112接触造成短路的风险,满足单体电池100对安全性的要求。
同时,通过第一集流件120和第二集流件130的设置,便于将每个卷芯110与单体电池100的正极柱和负极柱电连接,实现对多个卷芯110进行并联,而并联的卷绕极组可以缩短电流从正极到负极的距离,使单体电池100的内阻降低,从而提高单体电池100的功率性能。
具体地,请参阅以下为d1与d2在不同比值下的测试数据表,并且采用国标GB38031-2020电动汽车用动力蓄电池安全要求中8.2.1测试标准进行振动测试。
测试组编号 | d1(mm) | d2(mm) | d1/d2 | 振动测试通过结果 |
1 | 10 | 40 | 1/4 | 否 |
2 | 10 | 35 | 2/7 | 是 |
3 | 10 | 20 | 1/2 | 是 |
4 | 10 | 5 | 2 | 是 |
5 | 140 | 4 | 35 | 否 |
6 | 140 | 5 | 28 | 是 |
7 | 140 | 30 | 14/3 | 是 |
8 | 140 | 35 | 4 | 是 |
9 | 30 | 10 | 3 | 是 |
10 | 90 | 20 | 9/2 | 是 |
通过分析上表可知,在2/7≤d1/d2≤28时,振动测试是通过的,满足单体电池100对安全性的要求。
如图2和图3所示,在一个实施例中,单体电池100满足:10mm≤d1≤140mm,5mm≤d2≤35mm。
示例性地,第一间距d1可设置为10mm、20mm、40mm、50mm、80mm、83mm、84.5mm、100mm、120mm、136mm、140mm等,第二间距d2可设置为5mm、6mm、10mm、11.5mm、14mm、15mm、19mm、20mm、25mm、30mm、34.5mm、35mm等。
需要指出的是,对于第一间距d1和第二间距d2的数值,可以采用千分尺多次测量取平均值得到。其中,若第一间距d1和第二间距d2太小,则正极耳111和相邻的负极耳112容易接触造成短路。若第一间距d1和第二间距d2太大,一方面,不方便卷绕机的卷针200进行卷绕作业,卷芯110容易产生褶皱,另一方面,无法满足单体电池100对于外形尺寸的设计要求。
可以理解的是,通过将正极耳111与相邻的负极耳112之间的第一间距d1控制在10mm~140mm这个范围内,可以降低正极耳111与相邻的负极耳112接触造成短路的风险,满足单体电池100对于安全性的要求,并将正极耳111与负极耳112之间的第二间距d2控制在5mm~35mm这个范围内,以进一步降低短路风险,并满足单体电池100对于外形尺寸的要求。
如图1所示,在一个实施例中,卷芯110与第一集流件120之间的距离为h1,满足:10mm≤h1≤20mm,卷芯110与第二集流件130之间的距离为h2,满足:10mm≤h2≤20mm。
示例性地,卷芯110与第一集流件120之间的距离h1和/或卷芯110与第二集流件130之间的距离h2,可设置为10mm、11mm、12mm、15mm、16mm、18mm、20mm等。
需要指出的是,若卷芯110与第一集流件120之间的距离h1太小,第一集流件120和第二集流件130易发生接触从而造成短路,存在较大的安全隐患。若卷芯110与第一集流件120之间的距离h1太大,第一集流件120易与壳体160的内侧壁接触造成短路,同样存在较大的安全隐患。同理地,卷芯110与第二集流件130之间的距离h2太大或太小,同样存在短路的风险。
可以理解的是,通过将卷芯110与第一集流件120之间的距离h1以及卷芯110与第二集流件130之间的距离h2控制在10mm~20mm这个范围内,可以降低第一集流件120和第二集流件130发生接触的风险,同时降低第一集流件120和第二集流件130与壳体160的内侧壁接触的风险,从而降低单体电池100的安全隐患。
在一个实施例中,第一集流件120和第二集流件130均为条形件,且第一集流件120和第二集流件130相平行设置。
可以理解的是,使用相平行的第一集流件120和第二集流件130,也就是第一集流件120和第二集流件130的长度方向不相交,这样同样可以降低第一集流件120和第二集流件130相接触的风险,以及降低第一集流件120和第二集流件130与壳体160的内侧壁接触的风险,增加单体电池100的安全性。
同时,使用两个条形件分别作为第一集流件120和第二集流件130,便于将卷芯110与壳体160进行装配,提高了单体电池100的生产效率。
在一个实施例中,正极耳111和负极耳112均朝远离卷芯110的方向延伸,且正极耳111和负极耳112的延伸方向均与第一集流件120垂直。
当然,也可以是正极耳111和负极耳112的延伸方向均与第二集流件130垂直,还可以是正极耳111和负极耳112的延伸方向均与第一集流件120垂直,同时正极耳111和负极耳112的延伸方向均与第二集流件130垂直。
可以理解的是,通过使正极耳111和负极耳112的延伸方向均与第一集流件120和/或第二集流件130垂直,能够减少正极耳111和负极耳112发生褶皱的风险,增加了单体电池100的使用寿命,同时,降低正极耳111和负极耳112相接触的风险,增加了单体电池100的安全性。
如图3所示,进一步地,卷芯110的轴向与正极耳111的延伸方向之间的角度为θ,满足:10°≤θ≤45°;和/或,卷芯110的轴向与负极耳112的延伸方向之间的角度为β,满足:10°≤β≤45°。
本实施例中,卷芯110的轴向与正极耳111的延伸方向之间的角度θ,是指正极耳111的延伸方向与卷芯110的中心线k之间形成的夹角。卷芯110的轴向与负极耳112的延伸方向之间的角度β,是指负极耳112的延伸方向与卷芯110的中心线k之间形成的夹角。
需要指出的是,若卷芯110的轴向与正极耳111和/或负极耳112的延伸方向之间的角度太小,会降低单体电池100的能量密度,若卷芯110的轴向与正极耳111和/或负极耳112的延伸方向之间的角度太大,这样极耳和集流件容易与卷芯110的极片接触造成短路,存在安全隐患。
可以理解的是,当卷芯110的轴向与正极耳111的延伸方向之间的角度θ和/或卷芯110的轴向与负极耳112的延伸方向之间的角度β控制在10°~45°这个范围内时,能够在保证单体电池100能量密度的基础上,降低短路风险,从而增加单体电池100的安全性。
更进一步地,正极耳111与负极耳112的延伸方向相反。
可以理解的是,当正极耳111与负极耳112的延伸方向相反,也就是正极耳111与负极耳112向远离彼此的方向延伸时,能够有效降低正极耳111与负极耳112接触的改了,从而降低短路风险,提高单体电池100的安全性。
如图2和图3所示,再进一步地,正极耳111与负极耳112的延伸方向相同,在同一个卷芯110中,正极耳111远离第一集流件120的一端与负极耳112远离第二集流件130的一端沿第一方向x相间隔设置且间距为d3,正极耳111远离第一集流件120的一端与负极耳112远离第二集流件130的一端沿第三方向z间隔设置且间距为d4,单体电池100满足:10mm≤d3≤140mm,5mm≤d4≤35mm。
可以理解的是,当正极耳111与负极耳112的延伸方向相同时,通过将d3控制在10mm~20mm这个范围内,并将d3控制在5mm~35mm这个范围内,可以降低正极耳111与相邻的负极耳112接触造成短路的风险,满足单体电池100对于安全性的要求,并满足单体电池100对于外形尺寸的要求。
优选地,单体电池100满足:d3=d1,且d4≤d3。
其中,d3=d1,使得正极耳111和负极耳112无需在第一方向x发生形变,避免极耳发生断裂,延长了单体电池100的使用寿命。d4≤d3,可避免正极耳111和负极耳112的中部发生弯折接触接片,防止发生短路,增加了单体电池100的安全性。
又进一步地,正极耳111远离第一集流件120的一端与负极耳112远离第二集流件130的一端沿第一方向x间隔设置,且在第三方向z无间距。
其中,正极耳111与负极耳112的延伸方向相同,卷芯110的轴向分别与正极耳111和负极耳112的延伸方向之间的角度不相等。当然,也可以是正极耳111在第二方向y的尺寸与负极耳112在第二方向y的尺寸不相等。还可以是正极耳111与负极耳112的延伸方向相同,卷芯110的轴向分别与正极耳111和负极耳112的延伸方向之间的角度不相等,同时正极耳111在第二方向y的尺寸与负极耳112在第二方向y的尺寸不相等。
如图1所示,在一个实施例中,第一集流件120包括第一集流段121和第一引出段122,第一集流段121上设置有第一连接部,第一引出段122的一端与第一集流段121电连接。
本实施例中,第一引出段122用于与单体电池100的正极柱电连接,以通过第一集流段121实现正极耳111与正极柱的电连接。
可以理解的是,第一集流段121的设置,便于与每个卷芯110的正极耳111电连接,第一引出段122的设置,便于将每个卷芯110的正极耳111与单体电池100的正极柱电连接。如此,方便后续对卷绕极组进行封装。
继续参阅图1,进一步地,第二集流件130包括第二集流段131和第二引出段132,第二集流段131设置有第二连接部,第二引出段132的一端与第二集流段131电连接。
本实施例中,第二引出段132用于与单体电池100的负极柱电连接,以通过第二集流段131实现负极耳112与负极柱的电连接。
可以理解的是,第二集流段131的设置,便于与每个卷芯110的负极耳112电连接,第二引出段132的设置,便于将每个卷芯110的负极耳112与单体电池100的正极柱电连接。如此,方便后续对卷绕极组进行封装。
在一个实施例中,单体电池100还包括位于容纳腔内的环形绝缘膜,环形绝缘膜具有沿第二方向y两端开口的包覆空间,多个卷芯110设置于包覆空间内。
示例性地,环形绝缘膜可以是Mylar膜,即聚酯薄膜。当然,环形绝缘膜还可以是聚乙烯或聚丙烯制成的薄膜,同样具有绝缘效果。
可以理解的是,通过设置环形绝缘膜作为隔离膜,多个卷芯110被环形绝缘膜所包覆后,能够降低在封装过程中卷芯110发生短路的风险,从而提高了单体电池100的生产效率和使用安全性。
如图1所示,在一个实施例中,单体电池100还包括多片第一绝缘片140和多片第二绝缘片150,每片第一绝缘片140设置于第一集流件120与一个正极耳111的连接处,并覆盖一个正极耳111与第一集流件120连接的部分,每片第二绝缘片150设置于第二集流件130与一个负极耳112的连接处,并覆盖一个负极耳112与第二集流件130连接的部分。
如图4所示,需要说明的是,第一绝缘片140覆盖正极耳111与第一集流件120连接的部分,即正极耳111位于第一绝缘片140和第一集流件120之间,第一绝缘片140位于正极耳111背离第一集流件120的一侧,并遮盖住正极耳111与第一集流件120连接的部分,避免正极耳111与第一集流件120连接的部分裸露在外。
同理地,第二绝缘片150覆盖负极耳112与第二集流件130连接的部分,即第二绝缘片150位于负极耳112背离第二集流件130的一侧,并遮盖住负极耳112与第二集流件130连接的部分,避免负极耳112与第二集流件130连接的部分裸露在外。
可以理解的是,通过第一绝缘片140覆盖正极耳111与第一集流件120连接的部分,并通过第二绝缘片150覆盖负极耳112与第二集流件130连接的部分,这样能够对正极耳111和负极耳112起到一定的隔离作用,以防止后续封装卷绕极组的过程中,由于正极耳111与负极耳112接触而造成短路,提高了单体电池100的生产效率和使用安全性。
进一步地,正极耳111与第一集流件120焊接,负极耳112与第二集流件130焊接。可以理解的是,由于采用焊接方式将极耳与集流件进行连接,耗时短、连接强度高,因此提高了单体电池100的生产效率。
再进一步地,第一绝缘片140为第一绝缘胶纸,第二绝缘片150为第二绝缘胶纸,第一绝缘胶纸粘接于正极耳111与第一集流件120焊接形成的焊印处,第二绝缘胶纸粘接于负极耳112与第二集流件130焊接形成的焊印处。
可以理解的是,第一绝缘胶纸和第二绝缘胶纸具有粘性,当正极耳111与第一集流件120,以及负极耳112与第二集流件130采用焊接方式连接时,使用第一绝缘胶纸粘接在正极耳111与第一集流件120焊接形成的焊印处,并使用第二绝缘胶纸粘接在负极耳112与第二集流件130焊接形成的焊印处,能够有效降低卷绕极组在封装过程中,由于正极耳111与负极耳112接触而造成的短路风险,同时,由于采用粘接的方式,使得操作更加便捷,因此还提高了单体电池100的生产效率。
如图6所示,在一个实施例中,卷芯110由正极片113、负极片114和两层隔膜115卷绕形成,正极片113沿第二方向y的侧边设置有正极耳111,负极片114沿第二方向y的侧边设置有负极耳112,两层隔膜115中的其中一层隔膜115位于正极片113和负极片114之间,两层隔膜115中的另一层隔膜115位于正极片113背离负极片114的一侧,从而限制正极片113与负极片114相接触,起到隔离正极片113和负极片114的作用。
可以理解的是,单体电池100的每个卷芯110均是采用卷绕工艺制成的,使得刀片电池也能够采用卷绕工艺,而卷绕工艺相比于叠片工艺具有生产效率高、生产成本低的优点,具备更高的生产效率和更低的生产成本。
在一个实施例中,单体电池100还包括正极盖板和负极盖板,壳体160沿第一方向x的两相对侧分别开设有第一开口161和第二开口162,正极盖板封堵于第一开口161处,第一集流件120与正极盖板的正极柱电连接,负极盖板封堵于第二开口162处,第二集流件130与负极盖板的负极柱电连接。
示例性地,正极盖板可与第一开口161的边缘激光焊接,负极盖板可与第二开口162的边缘激光焊接,通过激光焊接的方式,实现对第一开口161和第二开口162的密封,生产效率高,还使得单体电池100具有更好的密封性能。
可以理解的是,使用正极盖板和负极盖板将采用卷绕工艺制成的卷绕极组封装于壳体160内,并经过后续的注液和化成等工序后,形成完整的单体电池100。
本申请的实施例还提供了一种电池包,包括箱体和上述任一实施例中的单体电池100,箱体具有容置空间,单体电池100位于容置空间内。
可以理解的是,由于本实施例提供的电池包,具有上述任一实施例中的单体电池100,因此具有单体电池100的全部有益效果,在此就不一一列举说明。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种单体电池,其特征在于,具有第一方向(x)、第二方向(y)和第三方向(z),所述第一方向(x)与所述第二方向(y)相垂直,所述第三方向(z)垂直于所述第一方向(x)和所述第二方向(y),所述单体电池包括:
壳体(160),具有沿所述第一方向(x)延伸的容纳腔;
卷芯(110),位于所述容纳腔内,所述卷芯(110)设置有多个,多个所述卷芯(110)沿所述第一方向(x)间隔设置,每个所述卷芯(110)沿所述第二方向(y)的同一侧均间隔设置有正极耳(111)和负极耳(112);以及
位于所述容纳腔内并间隔设置的第一集流件(120)和第二集流件(130),所述第一集流件(120)与每个所述正极耳(111)的位置对应处设有第一连接部,所述第二集流件(130)与每个所述负极耳(112)的位置对应处设有第二连接部,每个所述正极耳(111)与位置对应的所述第一连接部电连接,每个所述负极耳(112)与位置对应的所述第二连接部电连接;
其中,相邻的所述第一连接部和所述第二连接部在所述第一方向(x)上具有第一间距d1,且在所述第三方向(z)上具有第二间距d2,所述单体电池满足:2/7≤d1/d2≤28。
2.根据权利要求1所述的单体电池,其特征在于,所述单体电池满足:10mm≤d1≤140mm,5mm≤d2≤35mm。
3.根据权利要求1所述的单体电池,其特征在于,所述卷芯(110)与所述第一集流件(120)之间的距离为h1,满足:10mm≤h1≤20mm,所述卷芯(110)与所述第二集流件(130)之间的距离为h2,满足:10mm≤h2≤20mm。
4.根据权利要求1所述的单体电池,其特征在于,所述第一集流件(120)和所述第二集流件(130)均为条形件,且所述第一集流件(120)和所述第二集流件(130)相平行设置。
5.根据权利要求1所述的单体电池,其特征在于,所述正极耳(111)和所述负极耳(112)均朝远离所述卷芯(110)的方向延伸,且所述正极耳(111)和所述负极耳(112)的延伸方向均与所述第一集流件(120)垂直;和/或,所述正极耳(111)和所述负极耳(112)的延伸方向均与所述第二集流件(130)垂直。
6.根据权利要求5所述的单体电池,其特征在于,所述卷芯(110)的轴向与所述正极耳(111)的延伸方向之间的角度为θ,满足:10°≤θ≤45°;和/或,所述卷芯(110)的轴向与所述负极耳(112)的延伸方向之间的角度为β,满足:10°≤β≤45°。
7.根据权利要求6所述的单体电池,其特征在于,所述正极耳(111)与所述负极耳(112)的延伸方向相反。
8.根据权利要求6所述的单体电池,其特征在于,所述正极耳(111)与所述负极耳(112)的延伸方向相同,在同一个所述卷芯(110)中,所述正极耳(111)远离所述第一集流件(120)的一端与所述负极耳(112)远离所述第二集流件(130)的一端沿所述第一方向(x)相间隔设置且间距为d3,所述正极耳(111)远离所述第一集流件(120)的一端与所述负极耳(112)远离所述第二集流件(130)的一端沿所述第三方向(z)间隔设置且间距为d4,所述单体电池满足:10mm≤d3≤140mm,5mm≤d4≤35mm。
9.根据权利要求6所述的单体电池,其特征在于,所述正极耳(111)远离所述第一集流件(120)的一端与所述负极耳(112)远离所述第二集流件(130)的一端沿所述第一方向(x)间隔设置,且在所述第三方向(z)无间距;
所述正极耳(111)与所述负极耳(112)的延伸方向相同,所述卷芯(110)的轴向分别与所述正极耳(111)和所述负极耳(112)的延伸方向之间的角度不相等;和/或,所述正极耳(111)在所述第二方向(y)的尺寸与所述负极耳(112)在所述第二方向(y)的尺寸不相等。
10.根据权利要求1所述的单体电池,其特征在于,所述壳体(160)在所述第一方向(x)的尺寸为L1,所述壳体(160)在所述第二方向(y)的尺寸为L2,所述壳体(160)在所述第三方向(z)的尺寸为L3,所述壳体(160)满足:L1≥400mm,L2≥L3,10≤L1/L2≤208。
11.一种电池包,其特征在于,包括箱体和权利要求1至10中任一项所述的单体电池,所述箱体具有容置空间,所述单体电池位于所述容置空间内。
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CN221327918U true CN221327918U (zh) | 2024-07-12 |
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