System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电芯及电池制造技术_技高网

电芯及电池制造技术

技术编号:40628270 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-13 21:14
本申请公开了一种电芯及电池,其中,电芯包括:电极组件、下壳及壳盖,下壳设有一侧开口的容纳腔,壳盖与下壳通过热熔胶密封连接以封盖开口。通过在下壳与壳盖之间甚至热熔胶实现密封连接,在电芯温度低于热熔胶熔点时,热熔胶起到密封连接下壳与壳盖的作用,当电芯温度升高到热熔胶的熔点时,热熔胶由固态变为熔融状态,使得电芯内部气体能够通过熔融状态的热熔胶快速泄压,避免电芯爆炸。该结构泄压不依赖封装壳的形变,能够缩小电芯占用机仓的空间,从而提升电池的能量密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池,特别涉及一种电芯及电池


技术介绍

1、蓄电池包括电芯及用于容纳电芯的机仓,其工作原理是通过电芯内的电极组件参与电化学反应,从而将化学能转化为电能,再通过极柱为电路供电。钢壳电芯生产过程中,为了提升电芯的效能延长使用寿命,需要在电极组件外部包裹一层金属板作为外壳1a,例如厚度极低的不锈钢或铝等材料,以实现将电极组件内部物质与外界阻隔。蓄电池在使用过程中会由于发热使内部压力增加,当电池内部压力超过外壳1a的极限负荷时就会引起外壳1a破损或爆炸,因而及时为电池的泄压能力是蓄电池安全检测的重要指标。

2、如图1所示,现有泄压结构是在钢壳电芯外壳1a的盖板10a上通过激光雕刻形成泄压槽11a,通过激光雕刻使得泄压槽11a处的厚度小于盖板10a的其他部分。这样当电芯内部压力升高时,在压力的作用下盖板10a表面向外产生一定的形变,该形变使得泄压槽11a处内部应力改变,导致泄压槽11a底部破裂,从而释放电芯内部的气体进行泄压,避免引起电芯爆炸。

3、但由于现有钢壳电芯的泄压槽11a需要盖板10a首先产生一定的形变才能实现泄压,因而电池的机仓需要预留足够的空隙来提供外壳1a形变所需的开阀空间,这样就导钢壳电芯占用空间增大,降低了电池的能量密度。


技术实现思路

1、本专利技术实施例旨在提供一种电芯及电池,可解决现有技术中钢壳电芯占用空间大导致降低电池能量密度的技术问题。

2、本专利技术实施例解决其技术问题采用以下技术方案:

3、根据本申请的第一方面,本申请公开了一种电芯,包括:

4、电极组件;

5、下壳,下壳包括用于容纳电极组件的容纳腔,容纳腔一侧设有开口;

6、壳盖,下壳与壳盖密封连接以封盖开口,至少部分壳盖与下壳连接处通过热熔胶连接。

7、本申请实施例所公开的电芯,通过热熔胶实现下壳与壳盖常温下的密封连接,在电芯温度低于热熔胶熔点时,热熔胶起到密封连接下壳与壳盖的作用,当电芯温度升高到热熔胶的熔点时,热熔胶由固态变为熔融状态,使得电芯内部气体能够穿过熔融状态的热熔胶快速泄压,避免电芯爆炸。该结构泄压不依赖封装壳的形变,能够缩小电芯占用机仓的空间,从而提升电池的能量密度。

8、在一种可能的实施方式中,下壳与壳盖通过第一连接结构及第二连接结构密封连接,第一连接结构与第二连接结构沿开口周向相互连接,第二连接结构为热熔胶。

9、通过第一连接结构与第二连接结构沿开口周向相互连接的结构,能够指定热熔胶所在的方位,使得电芯泄压的方向固定,避免泄压时喷出物破坏其他零部件。

10、在一种可能的实施方式中,开口边缘设有向四周侧延伸的法兰,壳盖通过法兰与开口密封连接,法兰环绕所述开口一周设置,法兰包括沿所述开口周向相互连接的第一连接部及第二连接部,第一连接结构连接于第一连接部与壳盖之间,热熔胶位于所述第二连接部与壳盖之间。

11、通过法兰增加下壳与壳盖的接触面,提高壳盖与下壳连接处的结构强度和密封性能。同时将第热熔胶设置在壳盖与第二连接部的连接处,通过第二连接部增加热熔胶附着面积,提升第二连接结构的密封性能。

12、在一种可能的实施方式中,第一连接结构与热熔胶连在二者接处沿法兰表面重叠设置。

13、这样,第一连接结构与热熔胶在二者连接处沿法兰表面重叠设置,增加第一连接结构与热熔胶连接处的密封性能,避免二者连接处出现缝隙破坏壳盖的气密性。

14、在一种可能的实施方式中,第二连接部向开口四周延伸的宽度大于第一连接部。

15、这样由于第二连接部的宽度大于第一连接部,将热熔胶设置于壳盖与第二连接部的连接处,进一步增加热熔胶的附着面积,提高第二密封区的结构强度及密封性。

16、在一种可能的实施方式中,部分第一连接结构延伸至第二连接部与壳盖之间,并沿第二连接部表面与部分热熔胶重叠设置。

17、通过将部分第一连接结构延伸至第二连接部与壳盖之间,由于第二连接部宽度大于第一连接部,这样使得第二连接部有足够的空间允许部分第一连接结构与部分热熔胶沿其表面重叠设置,从而确保第一连接结构与热熔胶连接处的结构强度和密封性能。

18、在一种可能的实施方式中,第一连接结构通过焊接实现壳盖与下壳的固定及密封连接。

19、在一种可能的实施方式中,第二连接结构沿开口一周设置多处。

20、通过沿开口一周设置多处第二连接结构,当电芯温度升高至热熔胶熔点时,多个第二连接结构同时泄压,提高电芯的泄压速度,且能将热熔胶沿开口周向分散多处,缩小单个第二连接结构的长度,从而提升封装壳的强度。

21、在一种可能的实施方式中,下壳包括侧壁及与侧壁连接的底面,容纳腔由侧壁及底面围合而成,电极组件包括极柱模组,极柱模组设置于第二连接部与底面之间的侧壁上。

22、由于第二连接部宽度相较于第一连接部更大,通过将极柱模组设置于第二连接部与底面之间的侧壁上,能有效利用第二连接部的宽度增加热熔胶的附着面积,提高产品结构空间的利用率。

23、在一种可能的实施方式中,下壳包括四个侧壁,容纳腔由四个侧壁及底面围合而成,电极组件包括设置于其中一个侧壁的极柱模组,第二连接部与极柱模组设置于下壳的同一侧壁。

24、在一种可能的实施方式中,侧壁还开设有用于灌注电解液的注液孔,注液孔与极柱模组设置于下壳的同一侧壁。

25、通过将注液孔与极柱模组及第二连接部设置于下壳同一侧壁,由于第二连接部通过热熔胶连接壳盖和下壳,因而无需对壳盖进行激光切割,也就无需预留切割余量,使得第二连接部的宽度得以变小,从而增加电芯的能量密度。

26、在一种可能的实施方式中,热熔胶宽度介于0.2~2mm。

27、密封胶宽度设置在该尺寸范围内,既能满足壳盖对强度及密封性能的要求,又能使电芯内部气体泄压路径长度适中,确保电芯的泄压灵敏性。

28、根据本申请第二方面,本申请实施方式还公开了一种电池,包括以上所述的电芯,以及用于容纳电芯的机仓。

29、这样无需在机仓预留封装壳形变所需的空间,提升电芯的空间占比,实现不改变电池整体体积的前提下,提升电池内部电极组件占用空间,从而提高电池整体的能量密度。

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【技术保护点】

1.一种电芯,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述下壳与所述壳盖通过第一连接结构及第二连接结构密封连接,所述第一连接结构与所述第二连接结构沿所述开口周向相互连接,所述第二连接结构为所述热熔胶。

3.根据权利要求2所述的电芯,其特征在于,所述开口边缘设有向四周延伸的法兰,所述法兰环绕所述开口一周设置,所述法兰包括沿所述开口周向相互连接的第一连接部及第二连接部,所述第一连接结构连接于所述第一连接部与所述壳盖之间,所述热熔胶位于所述第二连接部与所述壳盖之间。

4.根据权利要求3所述的电芯,其特征在于,所述第一连接结构与所述热熔胶在二者连接处沿所述法兰表面重叠设置。

5.根据权利要求4所述的电芯,其特征在于,所述第二连接部向所述开口四周延伸的宽度大于所述第一连接部。

6.根据权利要求5所述的电芯,其特征在于,部分所述第一连接结构延伸至所述第二连接部与所述壳盖之间,并沿所述第二连接部表面与部分所述热熔胶重叠设置。

7.根据权利要求1-6任一所述的电芯,其特征在于,所述第一连接结构通过焊接密封连接所述壳盖与所述下壳。

8.根据权利要求1-6任一所述的电芯,其特征在于,所述第二连接接结构沿所述开口一周设置多处。

9.根据权利要求3或5所述的电芯,其特征在于,所述下壳包括侧壁及与所述侧壁连接的底面,所述侧壁及底面围合成所述容纳腔,所述电极组件包括极柱模组,所述极柱模组设置于所述第二连接部与所述底面之间的侧壁上。

10.根据权利要求9所述的电芯,其特征在于,所述下壳包括四个侧壁,所述容纳腔由所述四个侧壁及底面围合而成,所述第二连接部与所述极柱模组设置于所述下壳的同一侧壁。

11.根据权利要求10所述的电芯,其特征在于,所述侧壁还开设有用于灌注电解液的注液孔,所述注液孔与所述极柱模组设置于所述下壳的同一侧壁。

12.根据权利要求1-6任一所述的电芯,其特征在于,所述热熔胶向所述开口四周延伸的宽度介于0.2~2mm。

13.一种电池,其特征在于,包括如权利要求1-12任一所述的电芯,及用于容纳所述电芯的机仓。

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【技术特征摘要】

1.一种电芯,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电芯,其特征在于,所述下壳与所述壳盖通过第一连接结构及第二连接结构密封连接,所述第一连接结构与所述第二连接结构沿所述开口周向相互连接,所述第二连接结构为所述热熔胶。

3.根据权利要求2所述的电芯,其特征在于,所述开口边缘设有向四周延伸的法兰,所述法兰环绕所述开口一周设置,所述法兰包括沿所述开口周向相互连接的第一连接部及第二连接部,所述第一连接结构连接于所述第一连接部与所述壳盖之间,所述热熔胶位于所述第二连接部与所述壳盖之间。

4.根据权利要求3所述的电芯,其特征在于,所述第一连接结构与所述热熔胶在二者连接处沿所述法兰表面重叠设置。

5.根据权利要求4所述的电芯,其特征在于,所述第二连接部向所述开口四周延伸的宽度大于所述第一连接部。

6.根据权利要求5所述的电芯,其特征在于,部分所述第一连接结构延伸至所述第二连接部与所述壳盖之间,并沿所述第二连接部表面与部分所述热熔胶重叠设置。

7.根据权利要求1-6任一所...

【专利技术属性】
技术研发人员:张国文
申请(专利权)人:宁德新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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