CN218827692U - 连接件、电池单体、电池以及用电装置 - Google Patents
连接件、电池单体、电池以及用电装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN218827692U CN218827692U CN202221919585.3U CN202221919585U CN218827692U CN 218827692 U CN218827692 U CN 218827692U CN 202221919585 U CN202221919585 U CN 202221919585U CN 218827692 U CN218827692 U CN 218827692U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- connection
- fusing
- battery
- electrode assembly
- tab
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000178 monomer Substances 0.000 title abstract description 17
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 26
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 10
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 7
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 10
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 6
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N [Li].[S] Chemical compound [Li].[S] JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- VVNXEADCOVSAER-UHFFFAOYSA-N lithium sodium Chemical compound [Li].[Na] VVNXEADCOVSAER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
本申请公开了一种连接件、电池单体、电池以及用电装置。连接件用于将电极组件的电流引至端盖,连接件包括:第一连接部,与端盖连接;第二连接部,与第一连接部成角度连接,第二连接部包括本体以及熔断部,本体与电极组件的极耳连接,熔断部的两端分别与本体以及第一连接部连接,熔断部的横截面积小于本体的横截面积。本申请实施例的技术方案中,第一连接部与第二连接部成角度连接,熔断部设置在第二连接部,使得熔断部可以对应电极组件的端部设置,避免熔断时的高温对电极组件上的隔离膜造成损坏,降低熔断时效造成短路的概率。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,特别是涉及一种连接件、电池单体、电池以及用电装置。
背景技术
锂离子电池由于其能量密度高、循环寿命长、环境污染小等优点,广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、风力发电机组、太阳能电站等电子设备中。
锂离子电池单体中,通常设置转接片在电极组件与极柱端子之间进行电流的传导。当电池发生短路时,转接片上的电流会突然增大。当转接片上的电流超过预设值,会发生熔断。熔断过程中电极组件内部温度会升高,从而造成电极组件中的隔离膜损坏,熔断无法起到安全保护的作用。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供一种连接件、电池单体、电池以及用电装置,能够保护电极组件中的隔离膜,防止隔离膜损坏造成的电极组件短路,提升电池单体的安全性能。
第一方面,本申请提供了一种连接件,用于将电极组件的电流引至端盖,连接件包括:
第一连接部,与端盖连接;
第二连接部,与第一连接部成角度连接,第二连接部包括本体以及熔断部,本体与电极组件的极耳连接,熔断部的两端分别与本体以及第一连接部连接,熔断部的横截面积小于本体的横截面积。
本申请实施例的技术方案中,通过设置第一连接部与端盖连接,第二连接部与极耳连接,将极耳的电流传导至端盖,并且设置熔断部以在流经连接件的电流超过安全电流时熔断,以保证电极组件的安全性。并且,第一连接部与第二连接部成角度连接,熔断部设置在第二连接部,使得熔断部可以对应电极组件的端部设置,避免熔断时的高温对电极组件上的隔离膜造成损坏,降低熔断时效造成短路的概率。
在一些实施例中,第一连接部与第二连接部之间相互垂直。上述的结构能够进一步的提升电极组件的安全性以及安装的便利性。
在一些实施例中,熔断部具有沿第二连接部厚度方向贯穿的通孔或开口。通过设置通孔或开口减小熔断部的横截面积,结构简单,制造便利。
在一些实施例中,熔断部的厚度小于本体或第一连接部的厚度。通过对熔断部的厚度进行减薄,以实现减小熔断部的横截面积的目的。
在一些实施例中,连接件还包括防护套,防护套包围熔断部设置。通过设置防护套,包裹熔断部,在熔断过程中防止高温对电极组件造成伤害,提升安全性能。
在一些实施例中,防护套还包括朝第一连接部的方向延伸并弯折形成的延伸部,延伸部至少包围部分第一连接部。上述的技术方案中,通过设置延伸部,提高了保护套与第一连接部的连接稳定性,提升了安全性能。
在一些实施例中,第二连接部还包括与本体的边缘连接的焊接连接片,焊接连接片设于熔断部远离第一连接部的一端,焊接连接片用于连接电极组件的极耳。通过设置焊接连接片,增大了极耳与第二连接部连接的面积,提升了焊接的效率增大了第二连接部上电流的过流面积。
在一些实施例中,焊接连接片的数量为两块,两块焊接连接片相对设于本体的两侧。上述的结构,能够平衡本体两侧的受力,提升安装的稳定性以及电池的安全性能。
在一些实施例中,连接片还包括绝缘件,绝缘件包围本体设置。设置绝缘件,对连接片与电池单体的外壳之间进行绝缘,同时对连接片形成防护,防止焊接的金属屑对连接件造成损坏。
在一些实施例中,第一连接部上设有极柱连接孔。上述的结构实现了连接件与端盖的极柱端子进行连接,提升电流的稳定性以及连接件安装的效率。
在一些实施例中,熔断部距离第一连接部的最小距离H以及第一连接部的最小厚度D满足关系:H≥3D。通过将熔断部设置在合理的位置,保证熔断功能正常的同时,防止熔断部对电机组件的隔离膜造成损坏。
第二方面,本申请还提供了一种电池单体,包括上述实施例中的连接件;端盖,与第一连接部连接;外壳,具有容纳腔以及开口,端盖盖合于开口;电极组件,设于容纳腔中,电极组件的极耳与本体连接。上述的结构将第二连接部设于端盖的一侧并与极耳连接,防止第二连接部上熔断过程的高温对电极组件卷绕部分的隔离膜造成损坏,防止电极组件发生短路。
在一些实施例中,外壳包括底壁、两个相对设置的第一侧壁以及两个相对设置的第二侧壁,底壁与端盖相对设置,第一侧壁的面积小于第二侧壁的面积,其中,连接件的第二连接部设于第一侧壁与电极组件之间。上述的结构,能尽可能的增加电极组件卷绕的圈数,同时保证连接件的安装空间。
在一些实施例中,电极组件包括层叠设置的正极极片、隔离膜以及负极极片,正极极片、隔离膜以及负极极片绕第一轴线卷绕,第一轴线沿第一侧壁的厚度方向设置。上述的布置方式,尽可能的增加了电极组件的最大可卷绕圈数,提高外壳的空间利用率,有效提升了电池单体的能量密度。
第三方面,本申请还提供了一种电池,包括上述实施例中的电池单体。
第四方面,本申请还提供了一种用电装置,用电装置包括上述实施例中的电池,电池用于提供电能。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1为本申请一个实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一个实施例提供的电池的爆炸示意图;
图3为本申请一个实施例提供的电池中的电池单体的爆炸示意图;
图4为本申请一个实施例提供的连接件的结构示意图;
图5为本申请另一个实施例提供的连接件的结构示意图;
图6为本申请又一个实施例提供的连接件的结构示意图;
图7为本申请一个实施例提供的连接件的剖视结构示意图;
图8为本申请另一个实施例提供的电池单体的爆炸示意图。
在附图中,附图未必按照实际的比例绘制。
附图标记说明:
1、车辆;2、电池;24、泄压机构;25、电极端子;3、控制器;
4、马达;5、外壳;51、第一部分;52、第二部分;53、容纳空间;
6、电池模块;7、电池单体;10、电极单元;11、电极组件;12、极耳;20、壳体;201、底壁;202、第一侧壁,203、第二侧壁;21、开口; 30、端盖;40、保护层;
8、连接件;801、第一连接部;802、第二连接部;803、本体;804、熔断部;805、防护套;806、延伸部;807、焊接连接片;808、极柱连接孔。
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。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在 A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
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,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
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外壳。外壳可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括电极单元和电解质,电极单元包括至少一个电极组件,电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极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;正极集流体包括正极集流部和凸出于正极集流部的正极凸部,正极集流部涂覆有正极活性物质层,正极凸部的至少部分未涂覆正极活性物质层,正极凸部作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极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;负极集流体包括负极集流部和凸出于负极集流部的负极凸部,负极集流部涂覆有负极活性物质层,负极凸部的至少部分未涂覆负极活性物质层,负极凸部作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,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。隔离件的材质可以为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,本申请实施例并不限于此。
本申请实施例描述的技术方案适用于电池2以及使用电池2的用电装置。用电装置可以是车辆1、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1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。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明,以用电装置为车辆为例进行说明。
图1为本申请一个实施例提供的车辆的结构示意图。如图1所示,车辆1的内部设置有电池2,电池2可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池2可以用于车辆1的供电,例如,电池2可以作为车辆1的操作电源。
车辆1还可以包括控制器3和马达4,控制器3用来控制电池2为马达4供电,例如,用于车辆1的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请的一些实施例中,电池2不仅仅可以作为车辆1的操作电源,还可以作为车辆1的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1 提供驱动动力。
图2为本申请一个实施例提供的电池2的爆炸示意图。如图2所示,电池2包括外壳5和电池模块6,多个电池单体组成电池模块6,电池模块 6容纳于外壳5内。
外壳5用于容纳电池单体,外壳5可以是多种结构。在一些实施例中,外壳5可以包括第一部分51和第二部分52,第一部分51与第二部分52相互盖合,第一部分51和第二部分52共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间53。第二部分52可以是一端开口的空心结构,第一部分51为板状结构,第一部分51盖合于第二部分52的开口侧,以形成具有容纳空间53的外壳5;第一部分51和第二部分52也均可以是一侧开口的空心结构,第一部分51的开口侧盖合于第二部分52的开口侧,以形成具有容纳空间53的外壳5。当然,第一部分51和第二部分52可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
为提高第一部分51与第二部分52连接后的密封性,第一部分51与第二部分52之间也可以设置密封件,比如,密封胶、密封圈等。
假设第一部分51盖合于第二部分52的顶部,第一部分51亦可称之为上箱盖,第二部分52亦可称之为下箱体。
在电池2中,电池单体可以是一个,也可以是多个。若电池单体为多个,多个电池单体之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体构成的整体容纳于外壳5内;当然,也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块6,多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于外壳5内。
图3为本申请一个实施例提供的电池中的电池单体的爆炸示意图。在一些实施例中,电池单体7为多个,多个电池单体7先串联或并联或混联组成电池模块6。多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体内。
电池模块6中的多个电池单体7之间可通过汇流部件实现电连接,以实现电池模块6中的多个电池单体7的并联或串联或混联。
本申请实施例的电池单体7包括电极单元10、壳体20和端盖组件30。壳体20具有开口21,电极单元10容纳于壳体20内,端盖组件30用于连接壳体20并盖合于开口21。
电极单元10包括至少一个电极组件11。示例性的,图3中的电极单元 10包括两个电极组件11。电极组件11包括正极极片、负极极片和隔离件。电极组件11可以是卷绕式电极组件、叠片式电极组件或其它形式的电极组件。
在一些实施例中,电极组件11为卷绕式电极组件。正极极片、负极极片和隔离件均为带状结构。本申请实施例可以将正极极片、隔离件以及负极极片依次层叠并卷绕两圈以上形成电极组件11。
在另一些实施例中,电极组件11为叠片式电极组件。具体地,电极组件11包括多个正极极片和多个负极极片,正极极片和负极极片交替层叠,层叠的方向平行于正极极片的厚度方向和负极极片的厚度方向。
电极单元10包括至少一个电极组件11。也就是说,在电池单体7中,容纳于壳体20内的电极组件11可以是一个,也可以是多个。
壳体20为一侧开口的空心结构。端盖组件30盖合于壳体20的开口处并形成密封连接,以形成用于容纳电极单元10和电解质的容纳腔。
壳体20可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。壳体20的形状可根据电极单元10的具体形状来确定。比如,若电极单元10为圆柱体结构,则可选用为圆柱体壳体;若电极单元10为长方体结构,则可选用长方体壳体。当然,端盖组件30也可以是多种结构,比如,为板状结构或一端开口的空心结构等。示例性的,壳体20为长方体结构,端盖组件30为板状结构,端盖组件30盖合于壳体20顶部的开口处。
端盖组件30还包括电极端子25。在一些实施例中,电极端子25设置为两个,两个电极端子25分别定义为正极电极端子和负极电极端子。正极电极端子和负极电极端子分别用于与电极组件11正极极耳部和负极极耳部电连接,以输出电极组件11所产生的电流。
端盖组件30还包括泄压机构24,泄压机构24用于在电池单体7的内部压力或温度达到预定值时泄放电池单体7的内部压力或温度。示例性的,泄压机构24位于正极电极端子和负极电极端子之间,泄压机构24可以是诸如防爆阀、防爆片、气阀、泄压阀或安全阀等部件。
在一些实施例中,壳体20也可为相对的两侧开口的空心结构。端盖组件30包括两个端盖组件30,两个端盖组件30分别盖合于壳体20的两个开口处并密封连接,以形成用于容纳电极单元10和电解质的容纳腔。在一些示例中,正极电极端子和负极电极端子可安装在同一个端盖组件30上。在另一些示例中,正极电极端子和负极电极端子分别安装在两个端盖组件30 上。
在电池单体中,通常设置一个转接片,转接片的两端分别与极耳和端盖进行连接,以将电极组件与端盖之间的电流进行导通。外部设备或者或充电装置与端盖连接,以实现电极组件电流的导出或者对电极组件进行充电。转接片在起到电能传导作用的同时,通常还起到保护作用。有些转接片上会设置一些过流保护装置,在转接片上电流超过阈值时,自动断开。
然而,有些转接片上即使设置了过流保护装置,仍然无法切断电流。发明人研究发现,转接片在熔断时温度升高,将电极组件中的隔离膜烧毁,造成正负极片导通发生短路。如果不及时切断电流,当电流继续增大,很有可能造成爆炸、起火等更严重的后果。
为了防止上述的情况发生,提升电池单体运行过程的安全性,发明人设计出了一种连接件。用于将电极组件的电流引至端盖,连接件包括:成角度连接的第一连接部以及第二连接部。第一连接部与端盖连接;第二连接部包括本体以及熔断部,本体与电极组件的极耳连接,熔断部的两端分别与本体以及第一连接部连接,熔断部的横截面积小于本体的横截面积。
本申请实施例的技术方案中,第一连接部与第二连接部成角度连接,熔断部设置在第二连接部,使得熔断部可以对应电极组件的端部设置,避免熔断时的高温对电极组件上的隔离膜造成损坏,降低熔断时效造成短路的概率。下面对本申请中的连接片的具体实施例进行详细说明。
请继续参考图4至图8,图4为本申请一个实施例提供的连接件8的结构示意图;图5为本申请另一个实施例提供的连接件8的结构示意图;图 6为本申请又一个实施例提供的连接件8的结构示意图;图7为本申请一个实施例提供的连接件8的剖视结构示意图;图8为本申请另一个实施例提供的电池单体7的爆炸示意图。
如图4所示,本申请的实施例提供了一种连接件8,用于将电极组件 11的电流引至端盖30。连接件8包括:第一连接部801以及第二连接部 802。第一连接部801,与端盖30连接。第二连接部802与第一连接部801 成角度连接。第二连接部802包括本体803以及熔断部804,本体803与电极组件的极耳连接,熔断部804的两端分别与本体803以及第一连接部801连接,熔断部804的横截面积小于本体803的横截面积。
第一连接部801为板状结构,第一连接部801具有两个相对的表面,其中一个表面朝向端盖30组件,另一个表面朝向电极组件设置。第二连接部802也为板状结构,第二连接部802也具有两个相对的表面,其中一个表面朝向外壳设置,另一表面朝向电极组件设置。
第一连接部801以及第二连接部802成角度连接,可以是第一连接部 801的一端与第二连接部802的一端成一定角度相交并固定连接。也可以是第一连接部801由第二连接部802的延伸部分弯折一定角度形成。第一连接部801以及第二连接部802均采用导电材料制成,示例性的,可以采用铜、铁、铝合金等。制造工艺上,第一连接部801以及第二连接部802可以使用一体成型的制造方法。例如,可以使用同种材料在模具中浇注成型。或者可以先制作一块板状结构,然后将其部分弯折一定角度以成型。
第一连接部801以及第二连接部802的厚度,需要根据电流的大小以及壳体20内部空间进行设置。在保证电流过流面积的同时,降低连接件8 的占用空间,保证电池单体7的能量密度。
熔断部804为连接件8上的电流保护部件,熔断部804为第二连接部 802上的一个薄弱部,在保证本体803与第一连接部801的连接稳定以及正常电流稳定的同时,在电流超过安全阈值时能够自动熔断。
本申请实施例的技术方案中,通过设置第一连接部801与端盖30连接,第二连接部802与极耳连接,将极耳的电流传导至端盖30,并且设置熔断部804以在流经连接件8的电流超过安全电流时熔断,以保证电极组件的安全性。并且,第一连接部801与第二连接部802成角度连接,熔断部804 设置在第二连接部802,使得熔断部804可以对应电极组件的端部设置,避免熔断时的高温对电极组件上的隔离膜造成损坏,降低熔断时效造成短路的概率。
在本申请的一些实施例中,第一连接部801与第二连接部802之间相互垂直。第一连接部801与端盖连接,第二连接部802朝向外壳设置,通过将第一连接部801与第二连接部802之间设置为相互垂直能够更好地适应电单体内部空间。上述的结构能够进一步的提升电极组件的安全性以及安装的便利性。
在本申请的一些实施例中,请结合参考图4以及图5,熔断部804具有沿第二连接部802厚度方向贯穿的通孔或开口。通过设置通孔或开口减小熔断部804的横截面积,结构简单,制造便利。
在本申请的一些实施例中,熔断部804的厚度小于本体803或第一连接部801的厚度。通过对熔断部804的厚度进行减薄,以实现减小熔断部 804的横截面积的目的。能保证熔断部804上正常电流的传导,以及保证本地与第一连接部801之间的稳定连接,制造简便,实用性强。
在本申请的一些实施例中,如图6所示,连接件8还包括防护套805,防护套805包围熔断部804设置。保护套由绝缘材料制成,并且保护套本身具有一定的隔热性能,能进一步防止熔断的高温对电极组件造成损坏。通过设置防护套805,包裹熔断部804,在熔断过程中防止高温对电极组件造成伤害,提升安全性能。
在本申请的一些实施例中,如图7所示,防护套805还包括朝第一连接部801的方向延伸并弯折形成的延伸部806,延伸部806至少包围部分第一连接部801。延伸部806包裹第一连接部801,实现了防护套805的两端同时连接第一连接部801以及第二连接部802。当熔断部804发生熔断后,本体803与第一连接部801之间断裂。本体803直接沿着壳体20与电极组件之间的空隙掉落。而通过设置延伸部806,将本体803与第一连接部801 进行连接,防止本体803移位,能进一步的提升电池2的安全性能。上述的技术方案中,通过设置延伸部806,提高了保护套与第一连接部801的连接稳定性,提升了安全性能。
在本申请的一些实施例中,第二连接部802还包括与本体803的边缘连接的焊接连接片807,焊接连接片807设于熔断部804远离第一连接部 801的一端,焊接连接片807用于连接电极组件的极耳。焊接连接片807为平板装的导体,能便于极耳的焊接。焊接完成后也能便于弯折以适应外壳 5内的空间。通过设置焊接连接片807,增大了极耳与第二连接部802连接的面积,提升了焊接的效率增大了第二连接部802上电流的过流面积。
在本申请的一些实施例中,焊接连接片807的数量为两块,两块焊接连接片807相对设于本体803的两侧。上述的结构,能够平衡本体803两侧的受力,为提升连接片结构的稳定性,以及保证电池的单体安全性能。
在本申请的一些实施例中,连接片还包括绝缘件,绝缘件包围本体 803设置。焊接连接片807的一侧与本体803连接,另一侧穿过绝缘件沿本体803厚度方向弯折延伸。通过设置绝缘件,对连接片与电池单体的外壳 5之间进行绝缘。同时,防止极耳与焊接连接片807进行超声焊接的金属屑对连接件8造成损坏,对连接片形成防护。
在本申请的一些实施例中,第一连接部801上设有极柱连接孔808。端盖30上通过设置极柱端子与外部用电设备或充电装置进行连接。电极端子25与连接件8的第一连接部801连接。电极端子25通常设置为柱状体,因此设置极柱连接孔808与电极端子的形状配合,提升安装效率以及连接稳定性。上述的结构实现了连接件8与端盖30的极柱端子进行连接,提升电流的稳定性以及连接件8安装的效率。
在本申请的一些实施例中,如图7所示,熔断部804距离第一连接部 801的最小距离H以及第一连接部801的最小厚度D满足关系:H≥3D。通过将熔断部804设置在合理的位置,保证熔断功能正常的同时,防止熔断部804对电机组件的隔离膜造成损坏。
在一些可选的实施例中,熔断部804距离焊接连接片807的最小距离为L。L的取值范围为:L≥4.8mm。熔断部804距离焊接连接片807的距离太小,有可能导致熔断后极耳与熔断部804搭接,造成极耳与第一连接部801短路。通过设置合理的距离,能够保证熔断的正常,保证电池单体的安全性。
本申请的实施例还提供了一种电池单体7,请结合参考图3以及图8,电池单体7包括连接件8、端盖30、外壳5以及电极组件11。端盖30与第一连接部801连接。外壳5具有容纳腔以及开口21,端盖30盖合于开口 21。电极组件11设于容纳腔中,电极组件11的极耳12与本体803连接。上述的结构,将第二连接部802设于端盖30的一侧并与极耳12连接,防止第二连接部802上熔断过程的高温对电极组件11卷绕部分的隔离膜造成损坏,防止电极组件11发生短路。
在本申请的一些实施例中,外壳5包括底壁201、两个相对设置的第一侧壁以及两个相对设置的第二侧壁,底壁201与端盖30相对设置,第一侧壁的面积小于第二侧壁的面积,其中,连接件8的第二连接部802设于第一侧壁与电极组件11之间。上述的结构,能尽可能的增加电极组件11 卷绕的圈数,同时保证连接件8的安装空间。
在本申请的一些实施例中,电极组件11包括层叠设置的正极极片、隔离膜以及负极极片,正极极片、隔离膜以及负极极片绕第一轴线卷绕,第一轴线沿第一侧壁的厚度方向设置。上述的布置方式,尽可能的增加了电极组件11的最大可卷绕圈数,提高外壳5的空间利用率,有效提升了电池单体7的能量密度。
在本申请的一些实施例中,电池单体7还包括设于包围电极组件11的保护层40。保护层40可以采用绝缘材料制造,保护层40在电极组件11进入壳体20之间将其进行包裹,防止电极组件11与壳体20之间摩擦造成的损坏,有效提升了电极组件11的完整性,保证了电池单体7生产的良品率。
本申请的实施例还提供了一种电池2,包括上述实施例中的电池单体7。本申请的实施例还提供了一种用电装置,用电装置包括上述实施例中的电池2,电池2用于提供电能。
由于上述的电池2以及用电装置中,均包括上述实施例中的连接件8,连接件8设置第一连接部801与端盖30连接,第二连接部802与极耳12连接,将极耳12的电流传导至端盖30,并且设置熔断部804以在流经连接件8的电流超过安全电流时熔断,以保证电极组件11的安全性。并且,第一连接部801与第二连接部802成角度连接,熔断部804设置在第二连接部 802,使得熔断部804可以对应电极组件11的端部设置,避免熔断时的高温对电极组件11上的隔离膜造成损坏,降低熔断时效造成短路的概率。因此本申请实施例提供的电池2以及用电装置均可达到上述的技术效果。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件,尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (16)
1.一种连接件(8),用于将电极组件(11)的电流引至端盖(30),其特征在于,所述连接件(8)包括:
第一连接部(801),与端盖(30)连接;
第二连接部(802),与所述第一连接部(801)成角度连接,所述第二连接部(802)包括本体(803)以及熔断部(804),所述本体(803)与所述电极组件(11)的极耳(12)连接,所述熔断部(804)的两端分别与所述本体(803)以及所述第一连接部(801)连接,所述熔断部(804)的横截面积小于所述本体(803)的横截面积。
2.根据权利要求1所述的连接件(8),其特征在于,所述第一连接部(801)与所述第二连接部(802)之间相互垂直。
3.根据权利要求1所述的连接件(8),其特征在于,所述熔断部(804)具有沿所述第二连接部(802)厚度方向贯穿的通孔或开口。
4.根据权利要求1所述的连接件(8),其特征在于,所述熔断部(804)的厚度小于所述本体(803)或所述第一连接部(801)的厚度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的连接件(8),其特征在于,所述连接件(8)还包括防护套(805),所述防护套(805)包围所述熔断部(804)设置。
6.根据权利要求5所述的连接件(8),其特征在于,所述防护套(805)还包括朝所述第一连接部(801)的方向延伸并弯折形成的延伸部(806),所述延伸部(806)至少包围部分所述第一连接部(801)。
7.根据权利要求6所述的连接件(8),其特征在于,所述第二连接部(802)还包括与所述本体(803)的边缘连接的焊接连接片(807),所述焊接连接片(807)设于所述熔断部(804)远离所述第一连接部(801)的一端,所述焊接连接片(807)用于连接电极组件(11)的极耳(12)。
8.根据权利要求7所述的连接件(8),其特征在于,所述焊接连接片(807)的数量为两块,两块所述焊接连接片(807)相对设于所述本体(803)的两侧。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的连接件(8),其特征在于,所述连接片还包括绝缘件,所述绝缘件包围所述本体(803)设置。
10.根据权利要求6至8中任一项所述的连接件(8),其特征在于,所述第一连接部(801)上设有极柱连接孔(808)。
11.根据权利要求10所述的连接件(8),其特征在于,所述熔断部(804)距离所述第一连接部(801)的最小距离H以及所述第一连接部(801)的最小厚度D满足关系:H≥3D。
12.一种电池单体(7),其特征在于,包括:
如权利要求1至11中任一项所述的连接件(8);
端盖(30),与所述第一连接部(801)连接;
外壳(5),具有容纳腔以及开口(21),所述端盖(30)盖合于所述开口(21);
电极组件(11),设于所述容纳腔中,所述电极组件(11)的极耳(12)与所述本体(803)连接。
13.根据权利要求12所述的电池单体(7),其特征在于,所述外壳(5)包括底壁(201)、两个相对设置的第一侧壁以及两个相对设置的第二侧壁,所述底壁(201)与所述端盖(30)相对设置,所述第一侧壁的面积小于所述第二侧壁的面积,其中,所述连接件(8)的第二连接部(802)设于所述第一侧壁与所述电极组件(11)之间。
14.根据权利要求13所述的电池单体(7),其特征在于,所述电极组件(11)包括层叠设置的正极极片、隔离膜以及负极极片,所述正极极片、隔离膜以及负极极片绕第一轴线卷绕,所述第一轴线沿所述第一侧壁的厚度方向设置。
15.一种电池(2),其特征在于,包括如权利要求12至14中任一项所述的电池单体(7)。
16.一种用电装置,其特征在于,所述用电装置包括如权利要求15所述的电池(2),所述电池(2)用于提供电能。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202221919585.3U CN218827692U (zh) | 2022-07-22 | 2022-07-22 | 连接件、电池单体、电池以及用电装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202221919585.3U CN218827692U (zh) | 2022-07-22 | 2022-07-22 | 连接件、电池单体、电池以及用电装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN218827692U true CN218827692U (zh) | 2023-04-07 |
Family
ID=87253014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202221919585.3U Active CN218827692U (zh) | 2022-07-22 | 2022-07-22 | 连接件、电池单体、电池以及用电装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN218827692U (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2025066214A1 (zh) * | 2023-09-28 | 2025-04-03 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池单体、电池及用电设备 |
-
2022
- 2022-07-22 CN CN202221919585.3U patent/CN218827692U/zh active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2025066214A1 (zh) * | 2023-09-28 | 2025-04-03 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池单体、电池及用电设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN215988966U (zh) | 端盖组件、电池单体、电池以及用电装置 | |
CN115000641B (zh) | 端盖组件、电池单体、电池以及用电装置 | |
WO2023005408A1 (zh) | 电池单体、电池以及用电装置 | |
CN220934351U (zh) | 转接构件、电池单体、电池以及用电装置 | |
CN217719782U (zh) | 电池单体、电池以及用电装置 | |
CN217768702U (zh) | 电池单体、电池以及用电装置 | |
CN217589141U (zh) | 电池单体、电池以及用电装置 | |
CN216250906U (zh) | 电池单体、电池和用电设备 | |
US20240363960A1 (en) | Battery, electrical device, and method and equipment for manufacturing battery | |
WO2023025104A1 (zh) | 电池单体、电池以及用电装置 | |
EP4395056A1 (en) | End cover assembly, battery cell, battery and electric device | |
US12206138B2 (en) | Bus member, battery and power consumption device | |
CN218827692U (zh) | 连接件、电池单体、电池以及用电装置 | |
CN116457974A (zh) | 电池单体、电池、用电设备及电池单体的制造方法和设备 | |
CN218586191U (zh) | 电池以及用电装置 | |
CN217719895U (zh) | 电池单体、电池以及用电装置 | |
CN217768626U (zh) | 电池单体、电池以及用电装置 | |
CN116745970A (zh) | 电池单体、电池及用电设备 | |
CN217468606U (zh) | 端盖组件、电池单体、电池及用电设备 | |
CN215869570U (zh) | 电池单体、电池以及用电装置 | |
CN222338321U (zh) | 电池单体、电池及用电装置 | |
CN217114589U (zh) | 电池单体、电池以及用电装置 | |
CN222735284U (zh) | 电池单体、电池及用电设备 | |
EP4401234A1 (en) | Current-collecting member, battery cell, battery and power consuming device | |
CN221994656U (zh) | 电池单体、电池及用电装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |