CN110021719B - 电池单元、电池模组及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池领域，公开了一种电池单元、电池模组和汽车，其中，所述电池单元包括外壳(3)、盖板(4)、极柱(5)和极芯，所述外壳(3)具有开口，所述盖板(4)封盖所述开口，所述极芯设置在所述外壳(3)内，所述盖板(4)包括盖板本体(42)以及设置在所述盖板本体(42)上的向内凹陷的凹腔部(41)，所述极柱(5)容纳在所述凹腔部(41)中且相对于所述盖板本体(42)向外凸出。通过上述技术方案，盖板本体的高度相对于凹腔部向外提升，占用了凹腔部也就是极柱附近的空间，增加了电池单元的内部容积，允许极芯具有更大的体积，可以增加电池单元的容量。

Description

电池单元、电池模组及汽车
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年1月8日递交的申请号为201810015504.9的中国专利申请、2018年1月8日递交的申请号为201810016060.0的中国专利申请、2018年1月8日递交的申请号为201810015506.8的中国专利申请、2018年1月8日递交的申请号为201810016052.6的中国专利申请、2018年1月8日递交的申请号为201810015502.X的中国专利申请、2018年1月8日递交的申请号为201810016520.X的中国专利申请、2018年1月8日递交的申请号为201810015503.4的中国专利申请、2018年1月8日递交的申请号为201810016056.4的中国专利申请的优先权。
技术领域
本发明涉及电池领域，具体地涉及一种电池单元、电池模组及汽车。
背景技术
随着科技的发展，各种电子设备、电动工具等得到广泛应用，例如手机、电动车辆等，作为核心部件，电池的性能对整体的性能及使用体验具有重要影响，特别地，电池的容量决定了整体的续航，也是使用者的重要关注点。
电池包括外壳和设置在外壳中的极芯，电池单元的体积从一定程度上决定了极芯的体积，是电池容量的重要决定因素，在电子设备、电动工具中，电池所在的安装环境基本决定了电池所占用的空间大小，电池的整体体积难以不受限制地增加，电池的容量因此也受到限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种电池单元，以在存在空间限制的情况下增加电池容量。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电池单元，其中，所述电池单元包括外壳、盖板、极柱和极芯，所述外壳具有开口，所述盖板封盖所述开口，所述极芯设置在所述外壳内，所述盖板包括盖板本体以及设置在所述盖板本体上的向内凹陷的凹腔部，所述极柱容纳在所述凹腔部中。
优选地，所述极芯包括具有扩容端的极芯主体，所述扩容端设置有极柱适配区和相对于所述极柱适配区凸出的扩容区，所述极柱适配区相对于所述扩容区凹陷而形成极柱安装空间，所述极柱穿过所述凹腔部并朝向所述极柱适配区延伸，所述极柱和所述凹腔部至少部分地设置在所述极柱安装空间中，所述扩容区对齐所述盖板本体。
优选地，所述极柱适配区通过所述扩容区环绕。
优选地，所述凹腔部包括管状侧壁和环形底壁，所述极柱伸入所述管状侧壁并穿过所述环形底壁。
优选地，所述极柱和所述管状侧壁之间设置有填充物。
优选地，所述盖板包括两个间隔设置的所述凹腔部，所述扩容端设置有两个间隔设置的极柱适配区，两个所述凹腔部分别与两个所述极柱适配区配合。
优选地，所述盖板包括两个相邻设置的所述凹腔部，两个所述凹腔部设置在同一个所述极柱适配区。
优选地，所述极芯包括连接于所述极柱适配区的极耳。
优选地，所述极芯包括连接于所述扩容区并延伸到所述极柱适配区的极耳。
优选地，所述极耳与所述极芯主体一体成型。
优选地，所述极耳贴合于所述扩容区。
优选地，所述极柱连接于所述极耳。
优选地，所述凹腔部的内侧设置有与所述极柱连接的内引出片，所述极柱通过所述内引出片连接于所述极耳。
优选地，所述极柱相对于所述盖板本体向外凸出。
另外，本发明提供了一种电池模组，其中，所述电池模组包括以上方案所述的电池单元。
另外，本发明还提供了一种汽车，其中，所述汽车包括至少一个以上方案所述的电池模组。
通过上述技术方案，盖板本体的高度相对于凹腔部向外提升，占用了凹腔部也就是极柱附近的空间，增加了电池单元的内部容积，允许极芯具有更大的体积，可以增加电池单元的容量。
附图说明
图1是本发明实施方式所述的电池单元的立体图；
图2是本发明实施方式所述的电池单元的剖视图；
图3是图2的部分放大图；
图4是本发明实施方式所述的极芯的立体图；
图5是本发明实施方式所述的极芯的立体图。
附图标记说明
1 极芯主体 2 极耳
3 外壳 4 盖板
5 极柱 6 内引出片
11 扩容端
111 扩容区 112 极柱适配区
41 凹腔部 42 盖板本体
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种电池单元，其中，所述电池单元包括外壳3、盖板4、极柱5和极芯，所述外壳3具有开口，所述盖板4封盖所述开口，所述极芯设置在所述外壳3内，所述盖板4包括盖板本体42以及设置在所述盖板本体42上的向内凹陷的凹腔部41，所述极柱5容纳在所述凹腔部41中。
如图1和图2所示，盖板本体42大致形成为平板状，凹腔部41相对盖板本体42凹陷，极柱5容纳在凹腔部41中并可以与用电设备连接。在现有技术中，盖板4整体大致为平板状，极柱5穿过盖板4而延伸到外部，与之相比，本发明相当于提升了盖板4的整体高度，使得外壳3与盖板4组成的腔体的体积增加，便于增加所述极芯的体积，实现扩容。
具体地，所述极芯包括具有扩容端11的极芯主体1，所述扩容端11设置有极柱适配区112和相对于所述极柱适配区112凸出的扩容区111，所述极柱适配区112相对于所述扩容区111凹陷而形成极柱安装空间，所述极柱5穿过所述凹腔部41并朝向所述极柱适配区112延伸，所述极柱5和所述凹腔部41至少部分地设置在所述极柱安装空间中，所述扩容区111对齐所述盖板本体42。
扩容端11通过盖板4覆盖，扩容端11被极柱5和凹腔部41占用的区域为极柱适配区112，未被极柱5和凹腔部41占用的区域朝向盖板4凸出而形成扩容区111，增加了极芯主体1的体积，从而实现了扩容。极柱适配区112相对于扩容区凹陷形成极柱安装空间，极柱5和凹腔部41至少部分地容纳在该极柱安装空间中。
另外，所述极柱适配区112通过所述扩容区111环绕。图4和图5显示的极芯中，极柱适配区112设置在两个扩容区111之间，大致呈圆柱状的凹腔部41可以容纳在两个扩容区111之间的所述极柱安装空间中，所述极柱安装空间大致形成为六面体形状。为了进一步地增加极芯主体1的体积，可以形成为大致呈圆柱形的所述极柱安装空间，即极柱适配区112通过扩容区111环绕，围成截面为圆形的凹陷，以容纳圆柱形的凹腔部41。
进一步地，所述凹腔部41包括管状侧壁和环形底壁，所述极柱5伸入所述管状侧壁并穿过所述环形底壁。如图2和图3所示，凹腔部41通过管状侧壁和环形底壁共同形成，环形底壁设置有通孔以允许极柱5穿过。凹腔部41的形状与极柱5的圆柱形形状对应，可以充分地减小凹腔部41所占体积，当然极柱5也可以形成为其他形状，例如，六棱柱、长方体形状等。
另外，所述极柱5和所述管状侧壁之间设置有填充物。极柱5与所述管状侧壁通过填充物间隔，所述填充物可以为绝缘材料制成，并且所述填充物可以具有弹性，对极柱5与所述管状侧壁进行缓冲。
根据本发明的一种实施方式，所述盖板4包括两个间隔设置的所述凹腔部41，所述扩容端11设置有两个间隔设置的极柱适配区112，两个所述凹腔部41分别与两个所述极柱适配区112配合。如图2、图3、图4、图5所示，扩容端11设置有两个极柱适配区112，可以分别安装两个极柱5，对应的盖板4设置有两个凹腔部41，两个凹腔部41分别设置在两个极柱适配区112处。
根据本发明的一种实施方式，所述盖板4包括两个相邻设置的所述凹腔部41，两个所述凹腔部41设置在同一个所述极柱适配区112。两个凹腔部41的距离较近时，极芯主体1上可以设置一个极柱适配区112，极柱适配区112凹陷形成的极柱安装空间可以同时容纳两个凹腔部41。
另外，所述极芯包括连接于所述极柱适配区112的极耳2。如图4所示，极耳2连接于极柱适配区112，可以与极柱5电连接。
可替代地，所述极芯包括连接于所述扩容区111并延伸到所述极柱适配区112的极耳2。如图5所示，极耳2连接于扩容区111并可以延伸到极柱适配区112，以与对应的极柱5电连接。
优选地，所述极耳2与所述极芯主体1一体成型。极耳2和极芯主体1由制成极芯的材料一体成型制成，极耳2包括作为正极和负极的两个极耳。当然，在其他实施方式中，极耳2也可以另外加工制成并连接到极芯主体1上。
如上所述，所述极柱5连接于所述极耳2。极柱5与极耳2可以直接连接，也可以通过其他结构而连接。
优选地，所述凹腔部41的内侧设置有与所述极柱5连接的内引出片6，所述极柱5通过所述内引出片6连接于所述极耳2。如图3所示，凹腔部41的内侧为朝向所述极芯的一侧，凹腔部41设置在极柱适配区112(图3未标记)中，内引出片6可以贴合在凹腔部41的环形底壁上，极柱5连接于内引出片6，并通过内引出片6与位于极柱适配区112的极耳2电连接。
另外，所述极柱5相对于所述盖板本体42向外凸出。如图1中所示，极柱5的上端相对于盖板本体42向外凸出，即极柱5高于盖板本体42的外表面，外部用电设备可以更方便地连接于极柱5。
另外，本发明还提供了一种电池模组，其中，所述电池模组包括以上方案所述的电池单元。所述电池模组可以包括多个所述电池单元，多个电池单元以串联或并联方式连接而供电。
另外，本发明还提供了一种汽车，其中，所述汽车包括至少一个以上方案所述的电池模组。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种电池单元，其特征在于，所述电池单元包括外壳(3)、盖板(4)、极柱(5)和极芯，所述外壳(3)具有开口，所述盖板(4)封盖所述开口，所述极芯设置在所述外壳(3)内，所述盖板(4)包括盖板本体(42)以及设置在所述盖板本体(42)上的向内凹陷的凹腔部(41)，所述极柱(5)容纳在所述凹腔部(41)中，
其中，所述极芯包括具有扩容端(11)的极芯主体(1)，所述扩容端(11)设置有极柱适配区(112)和相对于所述极柱适配区(112)凸出的扩容区(111)，所述极柱适配区(112)相对于所述扩容区(111)凹陷而形成极柱安装空间，所述极柱(5)穿过所述凹腔部(41)并朝向所述极柱适配区(112)延伸，所述极柱(5)和所述凹腔部(41)至少部分地设置在所述极柱安装空间中，所述扩容区(111)对齐所述盖板本体(42)，所述极柱适配区(112)通过所述扩容区(111)环绕。
2.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述凹腔部(41)包括管状侧壁和环形底壁，所述极柱(5)伸入所述管状侧壁并穿过所述环形底壁。
3.根据权利要求2所述的电池单元，其特征在于，所述极柱(5)和所述管状侧壁之间设置有填充物。
4.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述盖板(4)包括两个间隔设置的所述凹腔部(41)，所述扩容端(11)设置有两个间隔设置的极柱适配区(112)，两个所述凹腔部(41)分别与两个所述极柱适配区(112)配合。
5.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述盖板(4)包括两个相邻设置的所述凹腔部(41)，两个所述凹腔部(41)设置在同一个所述极柱适配区(112)。
6.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述极芯包括连接于所述极柱适配区(112)的极耳(2)。
7.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述极芯包括连接于所述扩容区(111)并延伸到所述极柱适配区(112)的极耳(2)。
8.根据权利要求6或7所述的电池单元，其特征在于，所述极耳(2)与所述极芯主体(1)一体成型。
9.根据权利要求6或7所述的电池单元，其特征在于，所述极耳(2)贴合于所述扩容区(111)。
10.根据权利要求6或7所述的电池单元，其特征在于，所述极柱(5)连接于所述极耳(2)。
11.根据权利要求10所述的电池单元，其特征在于，所述凹腔部(41)的内侧设置有与所述极柱(5)连接的内引出片(6)，所述极柱(5)通过所述内引出片(6)连接于所述极耳(2)。
12.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述极柱(5)相对于所述盖板本体(42)向外凸出。
13.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括权利要求1-12中任意一项所述的电池单元。
14.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括至少一个权利要求13所述的电池模组。
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