CN221353119U - 电池装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

一种电池装置和电子设备，电池装置包括电池和导线组件，电池包括外壳和正极柱，外壳包括壳体和盖板，盖板与壳体连接，正极柱设置于盖板，所述壳体和所述盖板中的至少一者为导电构件；导线组件位于外壳的外部，且一端与正极柱连接，另一端与导电构件连接；正极柱的正电通过导线组件传输至导电构件，且导电构件的电位低于正极柱的电位。通过设置导线组件，导线组件位于外壳的外部，且一端与正极柱连接，另一端与导电构件连接，正极柱的正电通过导线组件传输至导电构件，且导电构件的电位低于正极柱的电位，从而使得导电构件带弱正电，能够避免发生电化学腐蚀的情况。

Description

电池装置和电子设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种电池装置和电子设备。

背景技术

近年来锂离子电池迅速发展，在消费电子类产品、新能源汽车和储能电站等领域中被广泛应用。根据外形特点，锂离子电池可分为方壳电池、圆柱电池、异形电池和软包电池等等。锂离子电池具备安全性高、储存寿命长等特点，但是在使用过程中存在外壳腐蚀的风险。外壳腐蚀包括电化学腐蚀和化学腐蚀，一般以电化学腐蚀为主要驱动力，由于铝金属的晶格间隙与锂离子大小接近，在铝壳电位与负极电位接近时容易发生锂嵌入铝壳的合金化反应，严重时造成外壳变形、粉化导致漏液。

目前避免外壳发生电化学腐蚀的方式为做好极芯、极耳与外壳的绝缘措施，避免外壳与负极碰触导致带负电，尽可能避免形成电子通道和离子通道。然而，随着锂离子电池使用时间的延长，仍不断的出现了外壳发生电化学腐蚀的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电池装置和电子设备，解决未设计外壳带正电方案导致的壳体电化学腐蚀的问题。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种电池装置，包括：电池，包括外壳和正极柱，所述外壳包括壳体和盖板，所述盖板与所述壳体连接，所述正极柱设置于所述盖板，所述壳体和所述盖板中的至少一者为导电构件；导线组件，位于所述外壳的外部，且一端与所述正极柱连接，另一端与所述导电构件连接；所述正极柱的正电通过所述导线组件传输至所述导电构件，且所述导电构件的电位低于所述正极柱的电位。

一种实施方式中，所述导线组件包括第一导线、电子元件和第二导线，所述第一导线的一端与所述正极柱连接，另一端与所述电子元件连接，所述第二导线的一端与所述电子元件连接，另一端与所述导电构件连接。

一种实施方式中，所述电子元件的电阻值为0.1KΩ-50MΩ。

一种实施方式中，所述第一导线和所述第二导线的至少一者包覆有绝缘皮。

一种实施方式中，所述第一导线与所述导电构件具有间隔距离。

一种实施方式中，所述第二导线包括固定端和延伸部，所述固定端与所述导电构件连接，所述延伸部连接所述固定端和所述电子元件，所述延伸部与所述导电构件和所述正极柱具有间隔距离。

一种实施方式中，所述电池装置包括多个所述电池，至少有一个所述电池连接有所述导线组件，其中一个所述电池连接的所述导线组件与相邻的所述电池的所述导电构件、所述正极柱和所述导线组件均具有间隔距离。

一种实施方式中，所述第一导线与所述正极柱粘接或焊接固定，所述第二导线与所述外壳粘接或焊接固定。

一种实施方式中，所述电子元件为碳质电阻器、绕线电阻器、薄膜电阻器、碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器的任意一种。

一种实施方式中，所述第一导线和所述第二导线为铝线、铜线、铝镍合金线、镍线、铁线的任意一种。

一种实施方式中，所述电池还包括负极柱，所述导线组件与所述负极柱具有间隔距离。

第二方面，本实用新型还提供一种电子设备，包括用电装置和第一方面各种实施方式中任一项所述的电池装置，所述电池装置为所述用电装置供电。

本实用新型提供的电池装置，通过设置导线组件，导线组件位于外壳的外部，且一端与正极柱连接，另一端与导电构件连接，正极柱的正电通过导线组件传输至导电构件，且导电构件的电位低于正极柱的电位，从而使得导电构件带弱正电，能够避免发生电化学腐蚀的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1是一种实施例的电池装置的局部正视图；

图2是图1的A处的局部放大图；

图3是一种实施例的电池装置的部分结构立体图；

图4是一种实施例的电池装置的部分结构的正视图。

附图标记说明：

10-壳体，11-连接区；

20-盖板，21-绝缘环，22-正极柱，23-注液孔；

31-第一导线，32-电子元件，33-第二导线，34-绝缘皮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本实用新型所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本实用新型中在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，不是旨在于限制本实用新型。本实用新型所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参考图1、图3和图4，本实用新型实施例提供一种电池装置，包括电池和导线组件。电池包括外壳和正极柱22。外壳包括壳体10和盖板20。

壳体10为具有收纳腔(未图示)的薄壳状结构，其至少一端开设有与收纳腔连通的开口，收纳腔用于收容电芯(未图示)。壳体10的外形可为长方体、正方体、圆柱体、棱柱体等，不做限制。壳体10的材质可为铝及铝合金、高强度塑料等，具有较好的结构强度，保证电池装置的结构稳定，且便于加工。

盖板20与壳体10连接，并封闭壳体10的开口。盖板20为板状结构，其上可设置若干元器件，例如塑胶绝缘件(未图示)、转接件(未图示)、绝缘环21、正极柱22等。盖板20上开设有极柱孔(未图示)，绝缘环21的外周与极柱孔的内壁紧贴设置，正极柱22穿设于绝缘环21并从盖板20的外侧(即背向收纳腔的一侧)伸出，绝缘环21用于隔离正极柱22和盖板20避免两者短路。盖板20朝向收纳腔的表面设塑胶绝缘件，正极柱22的至少部分位于盖板20朝向收纳腔的一侧且正极柱22与盖板20之间通过塑胶绝缘件隔开，避免短路。绝缘环21具体可为陶瓷、塑胶等材质，不做限制。转接件连接电芯的极耳和正极柱22，从而使得正极柱22与电芯的正极电性连接。盖板20上还可开设注液孔23，用于向收纳腔中注入电解液，注液孔23可由注液塞堵塞，在需要注液时打开，不注液时堵住注液孔23，保证收纳腔的与外界隔绝的内部环境。盖板20的材质为铝及铝合金、高强度塑料等，具有较好的结构强度，保证电池装置的结构稳定，且便于加工。

壳体10和盖板20中的至少一者为导电构件。可选的，壳体10和盖板20可均为导电材质。可选的，壳体10和盖板20的其中一者为导电材质。

正极柱22设置于盖板20。具体的，绝缘环21套设在正极柱22的外周，而绝缘环21的外周与盖板20的极柱孔的内壁紧贴，即正极柱22通过绝缘环21与盖板20连接。

上述结构和一般的电池类似，故未详细说明的部分从略，可参考一般的电池，下面对本实用新型核心改进点进行详细描述。

参考图1、图3和图4，本实用新型实施例的电池装置还包括导线组件，导线组件位于外壳的外部，且一端与正极柱22连接，另一端与导电构件连接。其中，当壳体10和盖板20均为导电构件时，导线组件与壳体10和盖板20中的至少一者连接；当壳体10和盖板20中仅有一者为导电构件时，导线组件与壳体10和盖板20中的导电构件连接。正极柱22的正电通过导线组件传输至导电构件，且导电构件的电位低于正极柱22的电位。

导线组件的具体结构不做限制，其具有导电和降低电位的功能，正极柱22的正电通过导线组件传输到导电构件后，使得导电构件带正电，且由于导线组件能降低电位，从而使得导电构件带弱正电，避免高电压的导电构件而导致意外触电。导线组件降低电位的功能可由设置电阻或其他任意可行的方式实现，不做限制。

其中，盖板20与壳体10均为导电构件且两者可电性连接，则如壳体10与导线组件连接，壳体10的弱正电也可传导至盖板20；如盖板20与导线组件连接，盖板20的弱正电也可传导至壳体10；导线组件也可同时与均为导电构件的壳体10和盖板20连接，则可使得壳体10和盖板20均同时带弱正电。盖板20与壳体10之间也可绝缘连接，例如壳体10和盖板20的一者为绝缘构件，另一者为导电构件，又或者两者均为导电构件但两者之间由绝缘结构隔开，使得盖板20与壳体10不导通，则需导线组件与为导电构件的壳体10或盖板20连接，可使得导电构件均带弱正电。如此，可实现电池装置的导电构件带弱正电。

本申请实施例的方案可针对已设计有正极柱22与外壳电性连接，但外壳依然电压不良而未带弱正电的现有电池，以及未设计有正极柱22与外壳电性连接而使得外壳本身不带电的现有电池，以及梯次回收的电池进行改进设计。其中，梯次回收是指大功率使用过的电池,分检后小功率使用。直到报废为止。动力电池容量衰减至80％时，不适宜继续在车辆上服役，即将退役的动力电池用在储能等其他领域作为电能的载体使用，从而充分发挥剩余价值。这些已有电池的结构已定，难以返工再在内部设置正极柱22与壳体10电性连接的结构，从而难以解决壳体10腐蚀的问题。

本实用新型实施例的方案，外接导线组件进而实现正极柱22与导电构件连接，实现导电构件带弱正电的方式，解决了上述已有电池存在的难以解决的壳体10腐蚀的问题。应当理解的是，对于导电构件带弱正电的电位，应当高于铝锂合金化反应发生的电位，以避免腐蚀的发生。

因此，本实用新型实施例提供的电池装置，通过设置导线组件，导线组件位于外壳的外部，且一端与正极柱22连接，另一端与导电构件连接，正极柱22的正电通过导线组件传输至导电构件，且导电构件的电位低于正极柱22的电位，从而使得导电构件带弱正电，能够避免发生电化学腐蚀的情况。

一种实施例中，请参考图1、图3和图4，导线组件包括第一导线31、电子元件32和第二导线33。第一导线31的一端与正极柱22连接，另一端与电子元件32连接，第二导线33的一端与电子元件32连接，另一端与导电构件连接。

可选的，电子元件32的电阻值为0.1KΩ-50MΩ。

第一导线31与正极柱22可为粘接或焊接固定，第一导线31的端部可与正极柱22的外周面、端面等位置进行连接，不做限制。

电子元件32可为碳质电阻器、绕线电阻器、薄膜电阻器、碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器等的任意一种。根据导电构件所需的电位，可选择不同类型、不同电阻值的电子元件32，以匹配所需。另外，对于已使用一段时间的但发现不能满足需求电位的情况下，可以通过更换电子元件32实现维修。电子元件32的主要功能是产生压降，避免正极柱22的高电压直接通过第一导线31和第二导线33传输到壳体10、盖板20上，导致导电构件的电压过高也产生触电风险。

第二导线33与导电构件可为粘接或焊接固定。第二导线33的端部可与壳体10的大面、侧面等位置连接，和/或，与盖板20的外侧端面连接，不做限制。如图2所示，第二导线33与壳体10的大面焊接，壳体10的大面上形成有连接区11，该连接区11可为焊接的预设位置。

第一导线31和第二导线33可为铝线、铜线、铝镍合金线、镍线、铁线等的任意一种。主要作用在于传输电流，将正极柱22的正电传输到导电构件上。

可选的，参考图1和图2，第一导线31和第二导线33的至少一者包覆有绝缘皮34。其中，第一导线31与正极柱22连接的一端可有少许外露，其余部分包覆有绝缘皮34，第二导线33与导电构件连接的一端可有少许外露，其余部分包覆有绝缘皮34。第一导线31与电子元件32连接的一端以及第二导线33与电子元件32连接的一端也可包覆绝缘皮34。另外，电子元件32也可包覆有绝缘皮34。通过包覆绝缘皮34，使得第一导线31除了与正极柱22连接的一端外，其他位置均不会与正极柱22和盖板电性连接，避免短路，第二导线33除了与导电构件连接的一端外，其他位置均不会与正极柱22和导电构件电性连接，以避免短路。

可选的，第一导线31与导电构件具有间隔距离。第一导线31与导电构件具有间隔距离，能够避免第一导线31与导电构件接触而短路。本实施例中，第一导线31可为未包覆绝缘皮34的裸露状，也可包覆有绝缘皮34。具体实现第一导线31与导电构件具有间隔距离的手段可以为通过将第一导线31拨动远离导电构件一些，利用第一导线31自身刚度维持间隔距离，也可通过绝缘支架(未图示)将第一导线31支撑起来而实现该间隔距离，不做限制。

可选的，第二导线33除与导电构件连接的一端外的其他部分与导电构件和正极柱22具有间隔距离。具体的，第二导线包括固定端和延伸部，固定端与导电构件连接，延伸部连接固定端和电子元件，延伸部与导电构件和正极柱22具有间隔距离。如此，能够避免短路。本实施例中，第二导线33可为未包覆绝缘皮34的裸露状，也可包覆有绝缘皮34。与第一导线31类似的，可通过第二导线33自身的刚度维持间隔距离，也可通过绝缘支架支撑。

可选的，电池还包括负极柱，导线组件与负极柱具有间隔距离。一种方式是壳体10的一端开口，盖板20为一块并连接在壳体10的一端，负极柱和正极柱22均设置在该盖板20上，则导线组件与负极柱具有间隔距离，避免短路。另一种方式中，壳体10的两端开口，盖板20为两块并分别连接在壳体10的两端，正极柱22和负极柱各设置在不同的盖板20上，同样的，导线组件也需与负极柱绝缘，即具有间隔距离，以避免短路。

可选的，电池装置包括多个电池，多个电池可堆叠设置，至少有一个电池连接有前述的导线组件，其中一个电池连接的导线组件与相邻的电池的导电构件、正极柱22和导线组件均具有间隔距离。也就是说，多个电池之间也不能通过导线组件发生短路。

本实用新型实施例还提供一种电子设备，包括用电装置和本实用新型任一实施例中的电池装置，电池装置为用电装置供电。电池装置可为家用负载、商用负载、工业负载、电动汽车等，不做限制。

下面提供一种具体的电池装置的实施例和对比例。

实施例：电池装置为方壳锂离子电池，该方壳锂离子电池为梯次回收且壳体10、盖板20电压不良的动力电池，其壳体10、盖板20为铝材，其正极柱22嵌套于盖板20中心位置，外侧存在陶瓷材质的绝缘环21与极柱孔紧密贴合，壳体10和盖板20本身不带电。

采用电压表测量该壳体10、盖板20不良电池的壳体10电压，电压表接线一端贴紧负极柱上表面，另一侧贴紧壳体10大面，所测电压值为0.3V，为壳体10对负电压值。

提供导线组件，导线组件的电子元件32为阻值20KΩ的金属膜电阻，第一导线31和第二导线33为铝线。采用激光焊的方式使正极柱22通过第一导线31、电子元件32与盖板20连通，完成导线组件的安装。第一导线31长约15mm，焊于正极柱22侧面，第二导线33长约20mm，焊于盖板20外侧表面，焊接位点距离注液孔23大于10mm，导线组件未触碰到其他无关物体。

采用电压表测量安装导线组件后的电池开路电压，电压表接线两端分别贴紧正负极柱上表面，所测电压值为3.12V，然后测量壳体10电压，电压表接线一端贴紧负极柱上表面，另一侧贴紧壳体10大面，所测电压值为2.05V，高于未安装导线组件时的壳体10电压，表明壳体10带正电。

对比例：另选一壳体10不良的方壳锂离子电池，不外接导线组件。

将实施例和对比例的方壳锂离子电池在相同条件下进行充放电循环测试，70天后对比例的方壳锂离子电池的壳体10侧面部分区域发黑，出现微孔，电解液渗漏；而实施例中的方壳锂离子电池未出现腐蚀现象。

通过实验对比，本实用新型实施例中的方案，能够显著的改善电池外壳发生的电化学腐蚀的现象。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指标的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，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。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (12)

1.一种电池装置，其特征在于，包括：

电池，包括外壳和正极柱，所述外壳包括壳体和盖板，所述盖板与所述壳体连接，所述正极柱设置于所述盖板，所述壳体和所述盖板中的至少一者为导电构件；

导线组件，位于所述外壳的外部，且一端与所述正极柱连接，另一端与所述导电构件连接；

所述正极柱的正电通过所述导线组件传输至所述导电构件，且所述导电构件的电位低于所述正极柱的电位。

2.根据权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述导线组件包括：

第一导线、电子元件和第二导线，所述第一导线的一端与所述正极柱连接，另一端与所述电子元件连接，所述第二导线的一端与所述电子元件连接，另一端与所述导电构件连接。

3.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述电子元件的电阻值为0.1KΩ-50MΩ。

4.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述第一导线和所述第二导线的至少一者包覆有绝缘皮。

5.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述第一导线与所述导电构件具有间隔距离。

6.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述第二导线包括固定端和延伸部，所述固定端与所述导电构件连接，所述延伸部连接所述固定端和所述电子元件，所述延伸部与所述导电构件和所述正极柱具有间隔距离。

7.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置包括多个所述电池，至少有一个所述电池连接有所述导线组件，其中一个所述电池连接的所述导线组件与相邻的所述电池的所述导电构件、所述正极柱和所述导线组件均具有间隔距离。

8.根据权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述第一导线与所述正极柱粘接或焊接固定，所述第二导线与所述导电构件粘接或焊接固定。

9.根据权利要求2至8任一项所述的电池装置，其特征在于，所述电子元件为碳质电阻器、绕线电阻器、薄膜电阻器、碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器的任意一种。

10.根据权利要求2至8任一项所述的电池装置，其特征在于，所述第一导线和所述第二导线为铝线、铜线、铝镍合金线、镍线、铁线的任意一种。

11.根据权利要求2至8任一项所述的电池装置，其特征在于，所述电池还包括负极柱，所述导线组件与所述负极柱具有间隔距离。

12.一种电子设备，其特征在于，包括用电装置和如权利要求1至11任一项所述的电池装置，所述电池装置为所述用电装置供电。