电池单体、电池和用电装置制造方法及图纸

技术编号:40081273 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-23 14:45
本申请公开了一种电池单体、电池和用电装置,电池单体包括:壳体组件,包括壳体和第一极柱,第一极柱包括极柱本体和第一盖板,极柱本体安装于壳体,第一盖板设置于极柱本体;电芯组件,包括活性物质涂覆部,及与活性物质涂覆部连接的导电部,活性物质涂覆部容纳于壳体内,导电部通过第一焊接部与极柱本体连接;其中,第一焊接部至少部分位于极柱本体背离活性物质涂覆部的一侧,第一盖板用于遮挡第一焊接部。本申请可以使第一焊接部远离活性物质涂覆部,降低焊接所产生高温对活性物质涂覆部的影响,降低活性物质涂覆部受到损坏的概率,第一盖板能起到保护作用,减弱极柱本体焊接时所产生的高温对第一焊接部的影响,提高电池单体的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池,尤其是涉及一种电池单体、电池和用电装置


技术介绍

1、近些年,新能源汽车有了飞跃式的发展,在电动汽车领域,电池作为电动汽车的动力源,起着不可替代的重要作用。通常,电池包括多个电池单体,电池单体在使用过程中存在一定的热失控或短路风险,导致电池单体的可靠性不佳,不利于提升电池单体的使用性能和使用寿命。


技术实现思路

1、本申请实施例提供一种电池单体、电池和用电装置,可以降低电池单体出现热失控或短路的概率,提高电池单体的可靠性,并提升电池单体的使用性能和使用寿命。

2、第一方面,本申请实施例提供一种电池单体,包括:壳体组件,包括壳体和第一极柱,第一极柱包括极柱本体和第一盖板,极柱本体安装于壳体,第一盖板设置于极柱本体;电芯组件,包括活性物质涂覆部,及与活性物质涂覆部连接的导电部,活性物质涂覆部容纳于壳体内,导电部通过第一焊接部与极柱本体连接;其中,第一焊接部至少部分位于极柱本体背离活性物质涂覆部的一侧,第一盖板用于遮挡第一焊接部。

3、在上述技术方案中,通过第一焊接部至少部分位于极柱本体背离活性物质涂覆部的一侧,一方面可以减少焊接过程中产生的金属残渣进入电池单体内部,一定程度上防止金属残渣搭接正负极片,进而减小电池单体发生内部短路的可能性。另一方面可以使第一焊接部远离活性物质涂覆部,当极柱本体和导电部高温焊接形成第一焊接部时,由于第一焊接部作为高温热源能远离活性物质涂覆部,因此可以降低焊接所产生的高温对活性物质涂覆部的影响,降低活性物质涂覆部受到损坏的概率,提高电池单体的可靠性。另外,极柱本体在壳体内部与导电部焊接后,当电池单体与汇流部件焊接时,通过第一盖板遮挡第一焊接部能起到保护作用,减弱极柱本体与汇流部件焊接时所产生的高温对第一焊接部的影响,提高极柱本体和导电部之间的连接可靠性。

4、一些实施例中,极柱本体具有第一容纳槽,第一极柱朝向活性物质涂覆部一侧的表面为极柱内端面,第一容纳槽的槽口形成在极柱内端面上,且第一容纳槽具有第一端壁和第一侧壁,第一端壁位于第一侧壁的远离活性物质涂覆部的一侧,导电部的至少部分容纳于第一容纳槽内,第一焊接部设于第一端壁,第一盖板与极柱本体配合,且遮盖第一焊接部。

5、在上述技术方案中,一方面,第一极柱上开设第一容纳槽可以一定程度减轻第一极柱的重量,以能提高电池单体和电池的重量能量密度;另一方面,由于第一容纳槽的槽口形成在极柱内端面上,且极柱内端面为第一极柱的靠近活性物质涂覆部一侧的表面,从而使得第一容纳槽可以朝向活性物质涂覆部的方向敞开,进而方便导电部伸入第一容纳槽内,提高装配效率。而且此种形式的第一容纳槽便于加工,提高生产效率。

6、并且,第一容纳槽便于加工为具有较大的容积,可以容纳更多的导电部;同时,由于第一容纳槽朝向活性物质涂覆部的方向敞开,使得第一容纳槽还可以作为电解液的缓冲和暂存结构,使得壳体内可容纳更多电解液,由于电池单体充放电过程中会损耗电解液,因而当电解液更多时,可延长电池单体的使用寿命;且也是因为第一容纳槽朝向活性物质涂覆部的方向敞开,第一容纳槽也可以作为电芯组件内部产气的容纳和缓冲结构,减少电池单体的膨胀,提高电池单体的可靠性和稳定性。

7、另外,由于第一容纳槽位于第一极柱的内侧,外部的异物杂质不易进入第一容纳槽,从而可减少外部异物杂质对电芯组件的影响,可提升电芯组件工作的稳定性和可靠性,进而提高电池单体和电池的稳定性和可靠性。其次,通过将极柱本体和导电部之间的第一焊接部设置在第一端壁上,一方面,可以使第一焊接部在第一容纳槽内时更加远离活性物质涂覆部,进一步降低极柱本体和导电部焊接形成第一焊接部时产生的高温对活性物质涂覆部的影响;另一方面,不仅使第一容纳槽不但具有容纳导电部的至少部分的作用,第一容纳槽的槽壁还具有与导电部实现电连接的作用,可以简化第一极柱的结构,便于第一极柱的加工,而且还能简化导电部的结构,减少导电部的冗余,降低导电部的成本。而且利用第一端壁与导电部的焊接,可以使第一焊接部所形成的焊接区域设置得相对较大,不但可以降低焊接的难度,而且可以提高焊接的可靠性与稳定性,进而提升电池单体的性能。

8、此外,由于第一焊接部位于第一容纳槽内,不但可以避免第一焊接部凸出于第一极柱的外部,占用第一极柱之外的空间,而且可以使得第一焊接部获得第一盖板的保护,提高导电部与第一极柱的焊接可靠性与稳定性。

9、一些实施例中,第一端壁上具有第一沉槽,第一焊接部的至少部分位于第一沉槽内。

10、在上述技术方案中,一方面,可以利用第一沉槽对第一焊接部进行预定位和限位,不仅有利于找准位置实现焊接,提高生产效率,还利于提高导电部的稳定性和可靠性,保证电池单体充放电过程的稳定性和可靠性;另一方面,通过在第一端壁上设置第一沉槽,可以局部减薄第一端壁的局部的壁厚,不仅有利于进行焊接,还利于减轻第一极柱的重量,提高电池单体的重量能量密度。

11、一些实施例中,第一极柱具有第一凹槽,第一极柱的远离活性物质涂覆部的一侧表面为极柱外端面,第一凹槽的槽口形成在极柱外端面上,第一盖板封盖第一凹槽的槽口。

12、在上述技术方案中,一方面,由于第一极柱设置有第一凹槽,能进一步减轻第一极柱的重量,以能提高电池单体和电池的重量能量密度;另一方面,第一凹槽位于第一极柱的外侧,即朝向第一极柱的背离壳体内部的一侧敞开,可以利用第一凹槽容纳或安装电池中电连接各个电池单体的结构零部件,以充分利用第一极柱内的空间,提高电池的空间利用率和体积能量密度;通过设置第一凹槽,将第一盖板封盖第一凹槽的槽口,便于第一盖板的焊接,提高装配效率。

13、另外,由于第一极柱上同时具有第一容纳槽和第一凹槽,第一凹槽位于第一容纳槽的远离活性物质涂覆部的一侧,且第一凹槽朝向背离第一容纳槽的方向敞开,从而有利于从第一极柱的外侧,即第一极柱的远离活性物质涂覆部的一侧,通过第一凹槽对导电部与第一端壁进行激光焊接,便于通过外部焊接实现导电部与第一极柱的电连接。也就是说,通过上述结构设置便于通过第一凹槽对第一极柱和导电部进行外部焊接,便于电池单体的加工和制造,能节省加工和制造的成本。

14、一些实施例中,活性物质涂覆部包括集流体和设于集流体上的活性物质层,导电部包括与集流体电连接的极耳部,极耳部包括多个极耳片,多个极耳片靠近集流体的位置汇聚形成第一收拢部,多个极耳片远离集流体的位置汇聚且连接形成第二收拢部,第一收拢部连接第二收拢部和活性物质涂覆部,第二收拢部的至少部分容纳于第一容纳槽内,第二收拢部通过第一焊接部与第一端壁连接。

15、在上述技术方案中,由于极耳部包括多个极耳片汇聚且连接形成的第二收拢部,将第二收拢部的至少部分容纳于第一容纳槽内,便于导电部与第一极柱的连接,能充分利用第一极柱的空间,提高电池单体的体积能量密度。当第二收拢部与第一端壁通过第一焊接部电连接时,如第二收拢部焊接(例如激光焊接)于第一端壁时,可以简化电芯组件的构成,减少零部件,简化装配流程,提高装配效本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电池单体,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述极柱本体具有第一容纳槽,所述第一极柱朝向所述活性物质涂覆部一侧的表面为极柱内端面,所述第一容纳槽的槽口形成在所述极柱内端面上,且所述第一容纳槽具有第一端壁和第一侧壁,所述第一端壁位于所述第一侧壁的远离所述活性物质涂覆部的一侧,所述导电部的至少部分容纳于所述第一容纳槽内,所述第一焊接部设于所述第一端壁,所述第一盖板与所述极柱本体配合,且遮盖所述第一焊接部。

3.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述第一端壁上具有第一沉槽,所述第一焊接部的至少部分位于所述第一沉槽内。

4.根据权利要求2或3所述的电池单体,其特征在于,所述第一极柱具有第一凹槽,所述第一极柱的远离所述活性物质涂覆部的一侧表面为极柱外端面,所述第一凹槽的槽口形成在所述极柱外端面上,所述第一盖板封盖所述第一凹槽的槽口。

5.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述活性物质涂覆部包括集流体和设于所述集流体上的活性物质层,所述导电部包括与所述集流体电连接的极耳部,所述极耳部包括多个极耳片,多个所述极耳片靠近所述集流体的位置汇聚形成第一收拢部,多个所述极耳片远离所述集流体的位置汇聚且连接形成第二收拢部,所述第一收拢部连接所述第二收拢部和所述活性物质涂覆部,所述第二收拢部的至少部分容纳于所述第一容纳槽内,

6.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述活性物质涂覆部包括集流体和设于所述集流体上的活性物质层,所述导电部包括极耳部和转接片,所述极耳部包括多个极耳片,多个所述极耳片靠近所述集流体的位置汇聚形成第一收拢部,多个所述极耳片远离所述集流体的位置汇聚且连接形成第二收拢部,所述第一收拢部连接所述第二收拢部和所述活性物质涂覆部,所述转接片与所述第二收拢部连接,所述转接片的至少部分容纳于所述第一容纳槽内,

7.根据权利要求5或6所述的电池单体,其特征在于,所述第一收拢部的至少部分容纳于所述第一容纳槽内。

8.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述壳体上具有安装孔,所述第一极柱安装于所述安装孔;沿所述第一极柱的轴向,所述第一容纳槽的深度H1大于或等于所述极柱内端面到所述安装孔的最小距离H2。

9.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述极柱本体具有第二容纳槽,所述极柱本体远离所述活性物质涂覆部一侧的表面为极柱外端面,所述第二容纳槽的槽口形成在所述极柱外端面上,所述第二容纳槽具有靠近所述活性物质涂覆部的第二端壁,

10.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述导电部位于所述第二端壁的朝向所述活性物质涂覆部的一侧。

11.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述第二容纳槽通过第一穿孔与所述壳体的内部连通,所述导电部穿设于所述第一穿孔且至少部分容纳于所述第二容纳槽内,所述导电部至少部分设置于所述第二端壁的背离所述活性物质涂覆部的一侧。

12.根据权利要求11所述的电池单体,其特征在于,所述第二容纳槽还具有第二侧壁,所述第二侧壁位于所述第二端壁的远离所述活性物质涂覆部的一侧,且所述第二侧壁和所述第二端壁围设形成所述第二容纳槽,所述第一穿孔开设于所述第二端壁,

13.根据权利要求11或12所述的电池单体,其特征在于,所述活性物质涂覆部包括集流体和设于所述集流体上的活性物质层,所述导电部包括与所述集流体电连接的极耳部,所述极耳部包括多个极耳片,多个所述极耳片靠近所述集流体的位置汇聚形成第一收拢部,多个所述极耳片远离所述集流体的位置汇聚且连接形成第二收拢部,所述第一收拢部连接所述第二收拢部和所述活性物质涂覆部,所述第二收拢部的至少部分容纳于所述第二容纳槽内,

14.根据权利要求11或12所述的电池单体,其特征在于,所述活性物质涂覆部包括集流体和设于所述集流体上的活性物质层,所述导电部包括极耳部和转接片,所述极耳部与所述集流体电连接,所述极耳部包括多个极耳片,多个所述极耳片靠近所述集流体的位置汇聚形成第一收拢部,多个所述极耳片远离所述集流体的位置汇聚且连接形成第二收拢部,所述第一收拢部连接所述第二收拢部和所述活性物质涂覆部,所述转接片与所述第二收拢部连接,所述转接片的至少部分容纳于所述第二容纳槽内,

15.根据权利要求13所述的电池单体,其特征在于,所述第一收拢部的至少部分容纳于所述第二容纳槽内。

16.根据权利要求13所述的电池单体,其特征在于,所述极柱本体设置有第一容纳部,所述第一容纳部具有第三容纳槽,所述第一极柱朝向所述活性物质涂覆部一侧的表面为极柱内端面,所述第三容纳槽位于所述第...

【技术特征摘要】

1.一种电池单体,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述极柱本体具有第一容纳槽,所述第一极柱朝向所述活性物质涂覆部一侧的表面为极柱内端面,所述第一容纳槽的槽口形成在所述极柱内端面上,且所述第一容纳槽具有第一端壁和第一侧壁,所述第一端壁位于所述第一侧壁的远离所述活性物质涂覆部的一侧,所述导电部的至少部分容纳于所述第一容纳槽内,所述第一焊接部设于所述第一端壁,所述第一盖板与所述极柱本体配合,且遮盖所述第一焊接部。

3.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述第一端壁上具有第一沉槽,所述第一焊接部的至少部分位于所述第一沉槽内。

4.根据权利要求2或3所述的电池单体,其特征在于,所述第一极柱具有第一凹槽,所述第一极柱的远离所述活性物质涂覆部的一侧表面为极柱外端面,所述第一凹槽的槽口形成在所述极柱外端面上,所述第一盖板封盖所述第一凹槽的槽口。

5.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述活性物质涂覆部包括集流体和设于所述集流体上的活性物质层,所述导电部包括与所述集流体电连接的极耳部,所述极耳部包括多个极耳片,多个所述极耳片靠近所述集流体的位置汇聚形成第一收拢部,多个所述极耳片远离所述集流体的位置汇聚且连接形成第二收拢部,所述第一收拢部连接所述第二收拢部和所述活性物质涂覆部,所述第二收拢部的至少部分容纳于所述第一容纳槽内,

6.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述活性物质涂覆部包括集流体和设于所述集流体上的活性物质层,所述导电部包括极耳部和转接片,所述极耳部包括多个极耳片,多个所述极耳片靠近所述集流体的位置汇聚形成第一收拢部,多个所述极耳片远离所述集流体的位置汇聚且连接形成第二收拢部,所述第一收拢部连接所述第二收拢部和所述活性物质涂覆部,所述转接片与所述第二收拢部连接,所述转接片的至少部分容纳于所述第一容纳槽内,

7.根据权利要求5或6所述的电池单体,其特征在于,所述第一收拢部的至少部分容纳于所述第一容纳槽内。

8.根据权利要求2所述的电池单体,其特征在于,所述壳体上具有安装孔,所述第一极柱安装于所述安装孔;沿所述第一极柱的轴向,所述第一容纳槽的深度h1大于或等于所述极柱内端面到所述安装孔的最小距离h2。

9.根据权利要求1所述的电池单体,其特征在于,所述极柱本体具有第二容纳槽,所述极柱本体远离所述活性物质涂覆部一侧的表面为极柱外端面,所述第二容纳槽的槽口形成在所述极柱外端面上,所述第二容纳槽具有靠近所述活性物质涂覆部的第二端壁,

10.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述导电部位于所述第二端壁的朝向所述活性物质涂覆部的一侧。

11.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述第二容纳槽通过第一穿孔与所述壳体的内部连通,所述导电部穿设于所述第一穿孔且至少部分容纳于所述第二容纳槽内,所述导电部至少部分设置于所述第二端壁的背离所述活性物质涂覆部的一侧。

12.根据权利要求11所述的电池单体,其特征在于,所述第二容纳槽还具有第二侧壁,所述第二侧壁位于所述第二端壁的远离所述活性物质涂覆部的一侧,且所述第二侧壁和所述第二端壁围设形成所述第二容纳槽,所述第一穿孔开设于所述第二端壁,

13.根据权利要求11或12所述的电池单体,其特征在于,所述活性物质涂覆部包括集流体和设于所述集流体上的活性物质层,所述导电部包括与所述集流体电连接的极耳部,所述极耳部包括多个极耳片,多个所述极耳片靠近所述集流体的位置汇聚形成第一收拢部,多个所述极耳片远离所述集流体的位置汇聚且连接形成第二收拢部,所述第一收拢部连接所述第二收拢部和所述活性物质涂覆部,所述第二收拢部的至少部分容纳于所述第二容纳槽内,

14.根据权利要求11或12所述的电池单体,其特征在于,所述活性物质涂覆部包括集流体和设于所述集流体上的活性物质层,所述导电部包括极耳部和转接片,所述极耳部与所述集流体电连接,所述极耳部包括多个极耳片,多个所述极耳片靠近所述集流体的位置汇聚形成第一收拢部,多个所述极耳片远离所述集流体的位置汇聚且连接形成第二收拢部,所述第一收拢部连接所述第二收拢部和所述活性物质涂覆部,所述转接片与所述第二收拢部连接,所述转接片的至少部分容纳于所述第二容纳槽内,

15.根据权利要求13所述的电池单体,其特征在于,所述第一收拢部的至少部分容纳于所述第二容纳槽内。

16.根据权利要求13所述的电池单体,其特征在于,所述极柱本体设置有第一容纳部,所述第一容纳部具有第三容纳槽,所述第一极柱朝向所述活性物质涂覆部一侧的表面为极柱内端面,所述第三容纳槽位于所述第二容纳槽的靠近所述活性物质涂覆部的一侧,且所述第三容纳槽的槽口形成在所述极柱内端面上,所述第三容纳槽与所述第二容纳槽通过所述第一穿孔连通,所述第一收拢部的至少部分容纳于所述第三容纳槽内。

17.根据权利要求11所述的电池单体,其特征在于,所述壳体组件还包括第二盖板,所述第二盖板盖设于所述第一穿孔及位于所述第二容纳槽内的所述导电部外。

18.根据权利要求9所述的电池单体,其特征在于,所述壳体上具有安装孔,所述第一极柱安装于所述安装孔,沿所述第一极柱的轴向,所述第二容纳槽的深度h3大于或等于所述极柱外端面到所述安装孔的最小距离h4。

19.根据权利要求1所述的电池单体,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:林文法陈从胜温耀铃唐鸣浩张盛武丁宇
申请(专利权)人:宁德时代新能源科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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