CN215771305U - 电芯盖板、电芯和动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯盖板、电芯和动力电池，电芯盖板包括：盖板本体、极柱、极柱安装块，盖板本体具有安装孔，极柱***安装孔内，极柱的一端伸出盖板本体并与极柱安装块插接，极柱与极柱安装块连接。极柱为非圆形，在沿盖板本体的长度方向和宽度方向上，柱体的最大尺寸分别为a、b，且满足a≥b，极柱的横截面面积为S，

由此，非圆形的极柱增加了极柱的过流面积、提高了过流能力，使具有上述极柱的电芯盖板能够满足对电池越来越高的容量需求和越来越快的充电速度需求，且能减小极柱在盖板本体宽度方向的尺寸，以使电芯盖板能够运用在更多的场合。

Description

电芯盖板、电芯和动力电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电芯盖板、电芯和动力电池。

背景技术

在相关技术中，动力电池的电芯盖板记住一般为注塑结构或者铆接结构，但是注塑结构为保证盖板和极柱之间的结构强度，其塑料部分的设计尺寸较大，而铆接结构的极柱由于铆接工艺的均匀性，极柱常采用圆柱形设计。两种结构的盖板在运用到小尺寸的电池上时，极柱过流部分的尺寸较小，不能满足电芯越来越高的容量和越来越快的充电需求。

基于此，设计一种提高极柱过流能力的电芯盖板。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电芯盖板、电芯和动力电池。

根据本实用新型第一方面实施例的电芯盖板包括：盖板本体、极柱、极柱安装块，所述盖板本体具有安装孔，所述极柱***所述安装孔内。所述极柱安装块位于所述盖板本体的一侧，所述极柱的一端伸出所述盖板本体并且与所述极柱安装块插接，所述极柱与所述极柱安装块连接。

其中，所述极柱为非圆形，所述盖板本体为长条形，在沿所述盖板本体的长度方向和宽度方向上，所述极柱的最大尺寸分别为a、b，且满足a≥b，所述极柱的横截面面积为S，

由此，采用非圆形的极柱，并且尽可能的增加其在盖板本体的长度方向上的尺寸，使得所能容纳的上述形状的极柱的截面积大于所能容纳的圆形极柱的截面积，这样，在盖板本体宽度有限的前提下，增加了极柱的过流面积、提高了过流能力，使具有上述极柱的电芯盖板能够满足对电池越来越高的容量需求和越来越快的充电速度需求，并且能减小极柱在盖板本体宽度方向的尺寸，以使电芯盖板能够运用在更多的场合。

在一些实施例中，所述极柱的横截面为椭圆形，所述椭圆形的长轴沿所述盖板本体的长度方向延伸，所述椭圆形的短轴沿所述盖板本体的宽度方向延伸。

可选地，所述极柱的横截面为跑道形或长方形，所述跑道形或所述长方形的长沿着所述盖板本体的长度方向延伸，所述跑道形或所述长方形的宽沿着所述盖板本体的宽度方向延伸。

可选地，所述极柱的横截面包括圆形以及连接在所述圆形外沿的第一凸出部和第二凸出部，所述第一凸出部、所述第二凸出部均沿所述盖板本体的长度方向凸出且两者的凸出方向相反。

在一些实施例中，所述极柱包括柱体和止挡凸缘，所述止挡凸缘连接在所述柱体的外壁且与所述盖板本体的一侧定位配合，所述柱体与所述极柱安装块在端部焊接。

在一些实施例中，所述的电芯盖板还包括极柱隔圈、密封圈，所述盖板本体包括层叠设置的金属板和绝缘板，所述极柱安装块位于所述金属板的一侧，所述极柱隔圈将所述金属板与所述极柱安装块的端面隔开，所述密封圈套设于所述柱体外且夹在所述止挡凸缘与所述绝缘板的一侧之间。

在一些实施例中，b的下限值为2mm-3mm，b的上限值＝所述盖板本体的宽度值-10mm。

在一些实施例中，a的下限值为b，a的上限值为盖板本体长度的1/3。

在一些实施例中，所述极柱的高度≤3mm。

在一些实施例中，所述的电芯盖板还包括极耳连接片，所述极柱还包括朝背离所述盖板本体一侧延伸、凸出于所述止挡凸缘设置的底极柱，所述底极柱***所述极耳连接片，并且与所述极耳连接片连接。

根据本实用新型第二方面实施例的电芯包括上述实施例中任一项所述的电芯盖板。

根据本实用新型第三方面实施例的动力电池包括：壳体、设于所述壳体内的多个电芯，多个所述电芯为片状，且在所述壳体内依序排列，所述电芯包括上述实施例中所述的电芯，多个所述电芯之间通过所述电芯盖板的极柱电连接。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的电芯盖板的示意图。

图2是根据本实用新型实施例的电芯盖板的剖视示意图。

图3是根据本实用新型实施例的极柱部分的局部放大示意图。

图4是根据本实用新型一种实施例的电芯盖板的极柱的俯视示意图。

附图标记：

电芯盖板100；

盖板本体10；安装孔11；金属板12；绝缘板13；

极柱20；柱体21；第一凸出部211；第二凸出部212；止挡凸缘22；底极柱23；

极柱安装块30；

极柱隔圈40；密封圈50；极耳连接片60；沉孔70；

第一方向A；第二方向B；第三方向C。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图3描述根据本实用新型实施例的电芯盖板100、电芯和动力电池。

根据本实用新型第一方面实施例的电芯盖板100包括：盖板本体10、极柱20、极柱安装块30。

如图1和图2所示，盖板本体10具有安装孔11，极柱20***安装孔11内，极柱安装块30位于盖板本体10的一侧，极柱20的一端伸出盖板本体10并且与极柱安装块 30插接，极柱20与极柱安装块30连接。

极柱20的轴线方向为第一方向A，盖板本体10的长度方向为第二方向B，盖板本体10的宽度方向为第三方向C。

其中，极柱20为非圆形，盖板本体10为长条形，在沿盖板本体10的长度方向和宽度方向，极柱20的最大尺寸分别为a、b，且满足a≥b，柱体21的横截面面积为S，

极柱20穿过盖板本体10的安装孔11与盖板本体10一侧的极柱安装块30适配，即沿着第一方向A从内(止挡凸缘22所在的一侧)到外(极柱安装块30所在的一侧)，依次分布着极柱20、盖板本体10、极柱安装块30，且盖板本体10和极柱安装块30套接在极柱20上。由于极柱20采用非圆形的设计，其沿着盖板本体10长度方向(第二方向B)的最大尺寸为a，沿盖板本体10宽度方向(第三方向C)的尺寸为b。

由此，采用非圆形的极柱20，并且尽可能的增加其在盖板本体10的长度方向上的尺寸，使得所能容纳的上述形状的极柱20的截面积大于所能容纳的圆形极柱20的截面积，这样，在盖板本体10宽度有限的前提下，增加了极柱20的过流面积、提高了过流能力，使具有上述极柱20的电芯盖板100能够满足对电池越来越高的容量需求和越来越快的充电速度需求，并且能减小极柱20在盖板本体10宽度方向的尺寸，以使电芯盖板100能够运用在更多的场合。

可选地，极柱20的横截面为椭圆形，椭圆形的长轴沿盖板本体10的长度方向延伸，椭圆形的短轴沿盖板本体10的宽度方向延伸。

由此，横截面为椭圆形的极柱20，其实际能够过流的面积为

采用椭圆形的极柱20，能够尽可能的利用盖板本体10宽度方向上的距离，且有助于极柱20在盖板本体10长度方向上延伸，增加极柱20的过流面积。

在一些实施例中，极柱20的横截面可以为跑道形或长方形，跑道形或长方形的长沿着盖板本体10的长度方向延伸，跑道形或长方形的宽沿着盖板本体10的宽度方向延伸。跑道形为矩形和近似两个半圆拼接形成，两个半圆位于矩形的两端且对称分布。

由此，若柱体21的横截面为跑道形，其实际能够过流面积与椭圆形的过流面积近似

若柱体21的横截面积为长方形，实际能够过流的面积为s₃＝ab。

可选地，如图4所示，极柱20的横截面包括圆形以及连接在圆形外沿的第一凸出部211和第二凸出部212，第一凸出部211、第二凸出部212均沿盖板本体10的长度方向凸出且两者的凸出方向相反。即极柱20为圆柱、第一凸出部211和第二凸出部212 形成的组合体，两个凸出部的截面可以是矩形或者半圆形。

由此，在最大允许的圆形横截面的基础上，增加了两个在盖板本体10的长度方向延伸的凸出部，这一设计也增大了极柱20的过流面积。

进一步地，如图2所示，极柱20包括柱体21和止挡凸缘22，止挡凸缘22连接在柱体21的外壁且与盖板本体10的一侧定位配合，柱体21与极柱安装块30在端部焊接。

也就是说，止挡凸缘22在凸出于柱体21的外侧，且可以沿着柱体21的周向在柱体21背离极柱安装块30的一端延伸，极柱20的柱体21在穿过盖板本体10后，与极柱安装块30实现配合，在柱体21和盖板柱体21之间的连接处使用焊接进行加固。

由此，在柱体21和极柱安装块30的连接端部进行焊接处理，有利于提高电芯盖板100的密封性和连接的稳固性，且焊接的工艺成熟，可以实现制造工艺的简单化，提高电芯盖板100的良品率。

电芯盖板100还包括极柱隔圈40、密封圈50，盖板本体10包括层叠设置的金属板12和绝缘板13，极柱安装块30位于金属板12的一侧，极柱隔圈40将金属板12与极柱安装块30的端面隔开，密封圈50套设于柱体21外且夹在止挡凸缘22与绝缘板13 的一侧之间。

如图2和图3所示，在电芯盖板100的第一方向A上，金属板12和绝缘板13层叠安装，绝缘板13和极柱安装块30分别位于金属板12的两侧，其中，绝缘板13和密封圈50位于金属板12的一侧，密封圈50套设与主体的外侧周面上，极柱安装块30和极柱隔圈40位于金属板12的另一侧，且极柱安装块30和金属板12位于极柱隔圈40的两侧。具体地，极柱20与密封圈50装配后依次穿过绝缘板13、金属板12、极柱隔圈 40，然后与极柱安装块30连接。

由此，位于柱体21外侧的密封圈50，降低电池内部电解液泄露的风险，提高电芯盖板100的密封性，以使能够增加电芯盖板100的使用寿命；极柱隔圈40能够在极柱安装块30与极柱20装配过程中，避免极柱安装块30对金属板12的损伤，影响电流的输出。

可选地，b的下限值为2mm-3mm，b的上限值＝盖板本体10的宽度值-10mm。这是由于电芯盖板100的尺寸较小，受到加工工艺的制约，影响制造出的极柱20的宽度(电芯盖板100在第三方向C上的距离)。

以盖板本体10的尺寸(a×b＝100mm×15mm)举例来说，相同规格的铆接单极柱20盖板且使用直径为5mm的极柱20，其极柱20的过流能力可以达到150A，本实用新型实施例的电芯盖板100在同等规格的盖板本体10上可以设置规格30mm×5mm的极柱20。其中，极柱20的宽度尺寸可以设为3mm-5mm,极柱20的长度尺寸下限值可以与极柱20 的宽度尺寸相等，极柱20长度尺寸的上限值可以为电芯的1/3。进一步地，盖板尺寸可以是100mm×15mm，极柱20长度可以设置为5mm-33mm。

由此，极柱20沿第三方向C的宽度尺寸受限是由于加工工艺和焊接技术的影响，在这一方向上的尺寸比较难突破，所以对于电芯厚度10mm-30mm、宽度80mm以上薄且宽的电芯来说，拥有良好的应用前景。

可选地，a的下限值为b，a的上限值为盖板本体10长度的1/3。

由此，将柱体21沿盖板本体10长度方向的最小尺寸与沿盖板本体10宽度方向的尺寸设计的相同，即横截面至少可以是圆形或者正方形，可以保证柱体21的过流面积至少比圆形的横截面过流面积大，改善过流面积，以使柱体21横截面过流能力可以最大化。

在一些实施例中，极柱20的高度≤3mm。由此，可将极柱20高度降低至3.0mm以内，极柱20的高度不会对电芯盖板100的密封性产生影响，有利于提高电芯盖板100的空间利用率，以使电池能够更加扁平化和小型化。

进一步地，如图2和图3所示，电芯盖板100还包括极耳连接片60，极柱20还包括朝背离盖板本体10一侧延伸、凸出于止挡凸缘22设置的底极柱23，底极柱23***极耳连接片60，并且与极耳连接片60连接。即在绝缘板13背离金属板12的一侧还设有极耳连接片60，极耳连接片60的一端连接在极柱20上，另一段连接着电芯，以将电芯内部的电流导出或者实现动力电池的充电。

由此，极耳连接片60便于极柱20和动力电池内部的连通，实现动力电池的充电和放电，而在止挡凸缘22背离柱体21的一端设置的底极柱23便于极耳连接片60与电芯的连接，以及能够使极耳连接片60套接在极柱20上实现固定。

根据本实用新型第二方面实施例的电芯包括上述实施例中任一项的电芯盖板100。

也就是说，电芯使用的电芯盖板100，其电芯盖板100上的柱体21的横截面为非圆形，例如可以是椭圆形、跑道形、长方形等其中的一种。极柱20与密封圈50配合后，依次穿过绝缘板13、金属板12、极柱隔圈40，伸出极柱隔圈40部分的柱体21和极柱安装块30装配，在柱体21和极柱安装块30连接的缝隙处使用焊接进行密封固定。极柱20背离极柱安装块30的一端与极耳连接片60适配，极耳连接片60焊接连接在柱体 21的外侧、止挡凸缘22背离金属板12的一侧。

由此，使用横截面为非圆形的极柱20的柱体21，以及具有这种柱体21的电芯盖板100和电芯，能够通过改变极柱20的横截面形状，增加极柱20的横截面积，提高极柱 20的过流能力，满足电芯容量越来越大、充电速度越来越快的需求，避免将圆柱做成圆形导致提高过流能力有限，极柱20的过流面积无法提高，从而影响用户的使用体验。

根据本实用新型第三方面实施例的动力电池包括：壳体(图中未示出)、设于壳体内的多个电芯(图中未示出)，多个电芯为片状，且在壳体内依序排列，电芯包括上述实施例中的电芯，多个电芯之间通过电芯盖板100的极柱20电连接。

由此，将电芯做成片状排列在一起形成动力电池，由于片状的电芯相比普通的电池更薄更长，相同的空间容纳的电芯更多，优化了动力电池内部的空间布局，提高了电池的能量密度，以使动力电池能够储存更多的电量，实现较短时间的充电和较长时间的放电。

此外，壳体和电芯盖板100安装后，需要通过相应的夹具进行夹持压紧，夹具的一端止抵极柱安装块30背离金属板12的一侧，夹具的另一端止抵极柱20靠近止挡凸缘 22的一侧，以使密封圈50能够被压缩至合适的量，比如压缩至原体积的4/5，有利于控制压缩量的一致性，以保证电芯盖板100、极柱20和极柱安装块30连接的稳定性和密封性，提高动力电池的使用寿命。可选地，在电芯盖板100的一端还设有沉孔70，可以便于电芯盖板100与壳体的安装和拆卸。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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实用新型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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电芯盖板，其特征在于，包括：

盖板本体，所述盖板本体具有安装孔；

极柱，所述极柱***所述安装孔内；

极柱安装块，所述极柱安装块位于所述盖板本体的一侧，所述极柱的一端伸出所述盖板本体并且与所述极柱安装块插接，所述极柱与所述极柱安装块连接；

其中，所述极柱为非圆形，所述盖板本体为长条形，在沿所述盖板本体的长度方向和宽度方向上，所述极柱的最大尺寸分别为a、b，且满足a≥b，所述极柱的横截面面积为S，

2.根据权利要求1所述的电芯盖板，其特征在于，所述极柱的横截面为椭圆形，所述椭圆形的长轴沿所述盖板本体的长度方向延伸，所述椭圆形的短轴沿所述盖板本体的宽度方向延伸；或者

所述极柱的横截面为跑道形或长方形，所述跑道形或所述长方形的长沿着所述盖板本体的长度方向延伸，所述跑道形或所述长方形的宽沿着所述盖板本体的宽度方向延伸；或者

所述极柱的横截面包括圆形以及连接在所述圆形外沿的第一凸出部和第二凸出部，所述第一凸出部、所述第二凸出部均沿所述盖板本体的长度方向凸出且两者的凸出方向相反。

3.根据权利要求1所述的电芯盖板，其特征在于，所述极柱包括柱体和止挡凸缘，所述止挡凸缘连接在所述柱体的外壁且与所述盖板本体的一侧定位配合，所述柱体与所述极柱安装块在端部焊接。

4.根据权利要求3所述的电芯盖板，其特征在于，还包括极柱隔圈、密封圈，所述盖板本体包括层叠设置的金属板和绝缘板，所述极柱安装块位于所述金属板的一侧，所述极柱隔圈将所述金属板与所述极柱安装块的端面隔开，所述密封圈套设于所述柱体外且夹在所述止挡凸缘与所述绝缘板的一侧之间。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电芯盖板，其特征在于，b的下限值为2mm-3mm，b的上限值＝所述盖板本体的宽度值-10mm。

6.根据权利要求5所述的电芯盖板，其特征在于，a的下限值为b，a的上限值为盖板本体长度的1/3。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的电芯盖板，其特征在于，所述极柱的高度≤3mm。

8.根据权利要求3-4中任一项所述的电芯盖板，其特征在于，还包括极耳连接片，所述极柱还包括朝背离所述盖板本体一侧延伸、凸出于所述止挡凸缘设置的底极柱，所述底极柱***所述极耳连接片，并且与所述极耳连接片连接。

9.一种电芯，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的电芯盖板。

10.一种动力电池，其特征在于，包括：

壳体；以及

设于所述壳体内的多个电芯，多个所述电芯为片状，且在所述壳体内依序排列，所述电芯包括如权利要求9所述的电芯，多个所述电芯之间通过所述电芯盖板的极柱电连接。

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