CN114069118A - 单体电池、电池模组及电池包 - Google Patents

单体电池、电池模组及电池包 Download PDF

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林�建
林秀德
胡春波
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杨伟
张耀
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Abstract

本申请公开了一种单体电池、电池模组及电池包，其中，单体电池包括壳体、顶盖、电芯及灌封胶，顶盖包括盖体、引脚及极柱，极柱穿设于盖体，引脚包括连接部及引出部，连接部与引出部相互连接，连接部与极柱连接，盖体扣合于壳体，引脚容纳于壳体的内部；电芯容纳于壳体的内部，电芯包括本体及极耳，极耳与引出部连接；灌封胶覆盖于极耳及引出部。灌封胶对极耳及引出部能够起到一定的固定作用，降低极耳与引出部之间发生断裂的可能性；并且能够缩小或消除极耳与壳体之间、引出部与壳体之间的空隙，增强对极耳及引出部的约束，减小电芯在壳体内的窜动空间，降低引出部的变形、电芯的极片层间错位、极耳开裂、与壳体接触导致内短等问题发生的可能性。

Description

单体电池、电池模组及电池包
技术领域
本申请涉及动力电池技术领域，尤其是涉及一种单体电池、电池模组及电池包。
背景技术
相关技术中，单体电池的顶盖通常会引出两个引脚，两个引脚分别与电芯的正极耳和负极耳焊接，电芯的约束及固定完全依靠正负极耳与引脚的连接，而引脚与壳体之间具有一定的间隙，电芯的约束不足，窜动空间较大，引脚与电芯的稳定性不足，在振动或冲击的工况下，一方面，引脚易发生变形甚至断裂，引起零压、内短、漏液等问题，另一方面，电芯易发生极片层间错位、极耳开裂、与壳体接触导致内短等问题，安全性能不佳。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种单体电池，能够提高引脚与电芯的稳定性，从而提高单体电池的安全性能。
本申请还提供一种具有上述单体电池的电池模组。
本申请还提供一种具有上述电池模组的电池包。
本申请第一方面实施例提供的单体电池，包括壳体、顶盖、电芯及灌封胶，顶盖包括盖体、引脚及极柱，所述极柱穿设于所述盖体，所述引脚包括连接部及引出部，所述连接部与所述引出部相互连接，所述连接部与所述极柱连接，所述盖体扣合于所述壳体，所述引脚容纳于所述壳体的内部；电芯容纳于所述壳体的内部，所述电芯包括本体及极耳，所述极耳与所述引出部连接；灌封胶覆盖于所述极耳及所述引出部。
本申请第一方面实施例提供的单体电池，至少具有如下有益效果：灌封胶覆盖于极耳及引出部，能够起到一定的固定作用，降低极耳与引出部之间发生断裂的可能性；并且能够缩小或消除极耳与壳体之间、引出部与壳体之间的空隙，增强对极耳及引出部的约束，减小电芯在壳体内的窜动空间，降低引出部的变形、电芯的极片层间错位、极耳开裂、与壳体接触导致内短等问题发生的可能性，从而提高单体电池的安全性能。
在本申请的一些实施例中，所述灌封胶填充于所述壳体与所述极耳之间的空隙以及所述壳体与所述引出部之间的空隙。
在本申请的一些实施例中，所述壳体开设有注胶孔，所述注胶孔用于向所述壳体的内部灌注所述灌封胶。
在本申请的一些实施例中，所述注胶孔位于所述极耳或所述引出部的对应位置。
在本申请的一些实施例中，还包括密封件，所述密封件连接于所述壳体并覆盖于所述注胶孔。
在本申请的一些实施例中，所述壳体开设有密封槽，所述注胶孔开设于所述密封槽的槽底，所述密封件嵌设于所述密封槽。
在本申请的一些实施例中，所述盖体开设有注胶孔，所述注胶孔用于向所述壳体的内部灌注所述灌封胶。
在本申请的一些实施例中，还包括挡板，所述挡板连接于所述壳体的内壁及所述本体靠近所述极耳的端部，所述壳体、所述极耳及所述挡板限定出灌胶腔，所述灌封胶填充于所述灌胶腔。
本申请第二方面实施例提供的电池模组，包括母排及本申请第一方面任一实施例提供的单体电池，所述单体电池设置有多个，多个所述单体电池依次堆叠；母排设置有多个，多个所述母排连接于所述极柱以使多个所述单体电池电连接。
本申请第二方面实施例提供的电池模组，至少具有如下有益效果：采用能够提高引脚与电芯的稳定性，安全性能较高的单体电池，能够提高电池模组的安全性能。
本申请第三方面实施例提供的电池包，包括箱体及本申请第二方面任一实施例提供的电池模组，所述电池模组容置于所述箱体的内部。
本申请第三方面实施例提供的电池包，至少具有如下有益效果：采用安全性能较高的电池模组，能够提高电池包的安全性能。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：
图1为本申请第一方面的一些实施例提供的单体电池的立体示意图；
图2为图1中A-A截面的剖视图；
图3为图1中B-B截面的剖视图；
图4为图1所示的单体电池的***示意图；
图5为图1所示的单体电池的注胶示意图；
图6为本申请第一方面的另一些实施例提供的单体电池的注胶示意图；
图7为本申请第一方面的另一些实施例提供的单体电池的立体示意图；
图8为图7中C-C截面的剖视图；
图9为图7所示的单体电池灌胶前的C-C截面的剖视图。
附图标记：
壳体100，注胶孔110，密封槽120，顶盖200，盖体210，引脚220，连接部221，引出部222，极柱230，电芯300，本体310，极耳320，灌封胶400，密封件500，挡板600，灌胶腔700。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。
本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。
本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
本申请第一方面实施例提供的单体电池，包括壳体100、顶盖200、电芯300及灌封胶400，顶盖200包括盖体210、引脚220及极柱230，极柱230穿设于盖体210，引脚220包括连接部221及引出部222，连接部221与引出部222相互连接，连接部221与极柱230连接，盖体210扣合于壳体100，引脚220容纳于壳体100的内部；电芯300容纳于壳体100的内部，电芯300包括本体310及极耳320，极耳320与引出部222连接；灌封胶400覆盖于极耳320及引出部222。
例如，如图1至图4所示，单体电池包括壳体100、顶盖200、电芯300及灌封胶400，顶盖200包括盖体210、引脚220及极柱230，极柱230穿设于盖体210，引脚220包括连接部221及引出部222，连接部221与引出部222相互连接，连接部221与极柱230焊接，盖体210扣合于壳体100，引脚220容纳于壳体100的内部；电芯300容纳于壳体100的内部，电芯300包括本体310及极耳320，极耳320与引出部222焊接；灌封胶400覆盖于极耳320及引出部222。灌封胶400覆盖于极耳320及引出部222，能够起到一定的固定作用，降低极耳320与引出部222之间发生断裂的可能性；并且能够缩小或消除极耳320与壳体100之间、引出部222与壳体100之间的空隙，增强对极耳320及引出部222的约束，减小电芯300在壳体100内的窜动空间，降低引出部222的变形、电芯300的极片层间错位、极耳320开裂、与壳体100接触导致内短等问题发生的可能性，从而提高单体电池的安全性能。
可以理解的是，灌封胶400应采用绝缘材料，防止单体电池发生内短；灌封胶400可采用导热性较好的材料，提高极耳320处的散热效率，降低单体电池使用过程中的温升。连接部221与极柱230之间、极耳320与引出部222之间可通过激光或其他方式焊接。
需要说明的是，灌封胶400填充于壳体100与极耳320之间的空隙以及壳体100与引出部222之间的空隙。
例如，如图3所示，灌封胶400填充于壳体100与极耳320之间的空隙以及壳体100与引出部222之间的空隙，能够消除极耳320及引出部222的活动空间，使极耳320与引出部222相对壳体100固定，进一步增强对极耳320及引出部222的约束，减小电芯300在壳体100内的窜动空间，降低引出部222的变形、电芯300的极片层间错位、极耳320开裂、与壳体100接触导致内短等问题发生的可能性，从而提高单体电池的安全性能。此外，若采用导热性较好的材料作为灌封胶400，填充于壳体100与极耳320、壳体100与引出部222之间的空隙的灌封胶400还能够起到提高散热效率的作用，极耳320处产生的热量能够较为快速地传导至壳体100，通过壳体100向外部导热散热，降低单体电池使用过程中的温升。
需要说明的是，壳体100开设有注胶孔110，注胶孔110用于向壳体100的内部灌注灌封胶400。
例如，如图5所示，壳体100的底面开设有注胶孔110，注胶孔110用于向壳体100的内部灌注灌封胶400。生产时，可在壳体100、顶盖200、电芯300装配完成后，再通过注胶孔110向壳体100内灌注灌封胶400，操作较为简便，能够提高生产效率。
可以理解的是，注胶孔110还可以开设于壳体100的任意一个侧面。注胶孔110的数量、尺寸等不做限制，可根据实际需求设置。
需要说明的是，注胶孔110位于极耳320或引出部222的对应位置。
例如，如图2所示，注胶孔110位于极耳320或引出部222的对应位置，灌封胶400经注胶孔110注入后能够直接覆盖于极耳320及引出部222，可提升灌封胶400的灌注效率，减少材料浪费。
需要说明的是，单体电池还包括密封件500，密封件500连接于壳体100并覆盖于注胶孔110。
例如，如图2及图3所示，单体电池还包括密封件500，密封件500连接于壳体100并覆盖于注胶孔110，能够防止生产过程中未完全固化的灌封胶400从注胶孔110流出，并且能够提升壳体100的密封性，防止灰尘、水汽等从注胶孔110进入单体电池内部，保证单体电池的安全性能。
可以理解的是，密封件500可采用金属材料制成，也可采用橡胶、硅胶等材料制成。
需要说明的是，壳体100开设有密封槽120，注胶孔110开设于密封槽120的槽底，密封件500嵌设于密封槽120。
例如，如图5所示，壳体100开设有密封槽120，注胶孔110开设于密封槽120的槽底，参照图2，密封件500嵌设于密封槽120，便于密封件500的安装定位，并且能够提高壳体100的整洁度，此外，嵌设于密封槽120的密封件500不易因外部剐蹭而脱落，能够进一步保证壳体100的密封性。
可以理解的是，密封槽120的形状、尺寸等应与密封件500的形状、尺寸相匹配。
在另一些实施例中，盖体210开设有注胶孔110，注胶孔110用于向壳体100的内部灌注灌封胶400。
例如，如图6所示，盖体210开设有注胶孔110，注胶孔110用于向壳体100的内部灌注灌封胶400。生产时，可在壳体100、顶盖200、电芯300装配完成后，再通过注胶孔110向壳体100内灌注灌封胶400，操作较为简便，能够提高生产效率。
可以理解的是，注胶孔110可设置于极耳320及引出部222的对应位置，注胶孔110注入后能够直接覆盖于极耳320及引出部222，可提升灌封胶400的灌注效率，减少材料浪费。单体电池还可以包括密封件500，密封件500连接于盖体210并覆盖于注胶孔110；参照图6，盖体210上可开设密封槽120，注胶孔110开设于密封槽120的槽底，密封件500嵌设于密封槽120。
需要说明的是，单体电池还包括挡板600，挡板600连接于壳体100的内壁及本体310靠近极耳320的端部，壳体100、极耳320及挡板600限定出灌胶腔700，灌封胶400填充于灌胶腔700。
例如，如图7及图8所示，单体电池还包括挡板600，挡板600连接于壳体100的内壁及本体310靠近极耳320的端部，参照图9，壳体100、极耳320及挡板600限定出灌胶腔700，灌封胶400填充于灌胶腔700。挡板600能够将灌封胶400限定于灌胶腔700内，在保证灌封胶400覆盖极耳320及引出部222的同时，防止灌封胶400溢出至本体310与壳体100的内壁之间，能够减少灌封胶400的浪费。
可以理解的是，可设置挡板600、壳体100及本体310为相互分离的三个部件，也可以设置挡板600与壳体100一体成型。
需要说明的是，本体310的两侧均设置有极耳320，引脚220设置有两个，引出部222相对连接部221向远离盖体210的方向弯折，其中一个引出部222焊接于本体310一侧的极耳320，另一个引出部222焊接于本体310另一侧的极耳320。
例如，如图1至图4所示，本体310的两侧均设置有极耳320，引脚220设置有两个，引出部222相对连接部221向远离盖体210的方向弯折，其中一个引出部222焊接于本体310一侧的极耳320，另一个引出部222焊接于本体310另一侧的极耳320，结构布局较为合理。安装时，将两个引出部222分别对准本体310两侧的极耳320并进行焊接，焊接空间较大，操作较为方便，能够提高生产效率。
可以理解的是，极耳320设置于本体310的两侧的情况下，应在壳体100或盖体210上设置多个注胶孔110，多个注胶孔110分设于本体310两侧的极耳320或两个引出部222的对应位置。
下面参照图1至图5以一个完整实施例说明本申请第一方面提供的单体电池，值得理解的是，以下方案仅作为示例，不构成对本申请的限制。
单体电池包括壳体100、顶盖200、电芯300、灌封胶400及两个密封件500。
顶盖200包括盖体210、两个引脚220及两个极柱230，两个极柱230均穿设于盖体210，引脚220包括连接部221及引出部222，连接部221与引出部222相互连接，两个连接部221一一对应地焊接于两个极柱230，盖体210扣合于壳体100，引脚220容纳于壳体100的内部。
电芯300容纳于壳体100的内部，电芯300包括本体310及两个极耳320，两个极耳320分别连接于本体310的两侧，极耳320焊接于引出部222。
壳体100的底部开设有两个密封槽120，每一密封槽120的槽底均开设有一个注胶孔110，其中一个注胶孔110与本体310一侧的极耳320位置对应，另一个注胶孔110与本体310另一侧的极耳320位置对应。
灌封胶400填充于壳体100与极耳320、壳体100与引出部222之间的空隙。
两个密封件500均连接于壳体100，且一一对应地嵌设于两个密封槽120的内部。
生产流程为，壳体100、顶盖200、电芯300装配完成后，通过两个注胶孔110向壳体100的内部注入灌封胶400，使灌封胶400填充于壳体100与极耳320、壳体100与引出部222之间的空隙，然后将密封件500安装于密封槽120内。待灌封胶400完全固化后，能够对极耳320及引出部222起到一定的固定作用，降低极耳320与引出部222之间发生断裂的可能性；并且能够缩小或消除极耳320与壳体100之间、引出部222与壳体100之间的空隙，增强对极耳320及引出部222的约束，减小电芯300在壳体100内的窜动空间，降低引出部222的变形、电芯300的极片层间错位、极耳320开裂、与壳体100接触导致内短等问题发生的可能性，从而提高单体电池的安全性能。
本申请第二方面实施例提供的电池模组，包括母排及本申请第一方面任一实施例提供的单体电池，单体电池设置有多个，多个单体电池依次堆叠；母排设置有多个，多个母排连接于极柱230以使多个单体电池电连接。
采用能够提高引脚与电芯的稳定性，安全性能较高的单体电池，能够提高电池模组的安全性能。
本申请第三方面实施例提供的电池包，包括箱体及本申请第二方面任一实施例提供的电池模组，电池模组容置于箱体的内部。
采用安全性能较高的电池模组，能够提高电池包的安全性能。
上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.单体电池，其特征在于，包括：
壳体；
顶盖，包括盖体、引脚及极柱，所述极柱穿设于所述盖体，所述引脚包括连接部及引出部，所述连接部与所述引出部相互连接，所述连接部与所述极柱连接，所述盖体扣合于所述壳体，所述引脚容纳于所述壳体的内部；
电芯，容纳于所述壳体的内部，所述电芯包括本体及极耳，所述极耳与所述引出部连接；
灌封胶，覆盖于所述极耳及所述引出部。
2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述灌封胶填充于所述壳体与所述极耳之间的空隙以及所述壳体与所述引出部之间的空隙。
3.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述壳体开设有注胶孔，所述注胶孔用于向所述壳体的内部灌注所述灌封胶。
4.根据权利要求3所述的单体电池，其特征在于，所述注胶孔位于所述极耳或所述引出部的对应位置。
5.根据权利要求3所述的单体电池，其特征在于，还包括密封件，所述密封件连接于所述壳体并覆盖于所述注胶孔。
6.根据权利要求5所述的单体电池，其特征在于，所述壳体开设有密封槽，所述注胶孔开设于所述密封槽的槽底，所述密封件嵌设于所述密封槽。
7.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述盖体开设有注胶孔，所述注胶孔用于向所述壳体的内部灌注所述灌封胶。
8.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，还包括挡板，所述挡板连接于所述壳体的内壁及所述本体靠近所述极耳的端部，所述壳体、所述极耳及所述挡板限定出灌胶腔，所述灌封胶填充于所述灌胶腔。
9.电池模组，其特征在于，包括：
权利要求1至8中任一项所述的单体电池，所述单体电池设置有多个，多个所述单体电池依次堆叠；
母排，所述母排设置有多个，多个所述母排连接于所述极柱以使多个所述单体电池电连接。
10.电池包，其特征在于，包括：
箱体；
权利要求9所述的电池模组，所述电池模组容置于所述箱体的内部。
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