CN216288862U - 极柱结构、顶盖组件及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种极柱结构、顶盖组件及电池，极柱结构适用于电池的正极极柱或负极极柱，极柱结构包括：板体部，设置在电池的内部以用于与电池的内部的连接片连接；多个凸起部，设置在板体部的靠近电池的外部的一侧，多个凸起部穿过电池的顶盖后伸出至电池的外部以用于与外接设备连接。本实用新型的极柱结构解决了现有技术中的锂离子电池的正、负极柱的过流能力较差的问题。

Description

极柱结构、顶盖组件及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种极柱结构、顶盖组件及电池。

背景技术

当今市场上的电池中，锂离子电池(包括锂离子电池和锂高聚合物电池)的性能最好，同质量的锂离子电池的能量是铅酸电池的能量的4～6倍，是镍氢电池的能量的2～3倍。相应地，与铅酸电池等电池相比，锂离子电池的价格也略微昂贵。

由于锂离子电池的主要原材料为锂，我国的锂矿资源丰富，已探明的锂总储量居世界第二；锂离子也存在于海水中，未来也可利用太阳能从海水中提取，此外，锂离子电池具有循环使用的潜力，可解决对原材料的需求问题，因此，最终锂离子电池的价格在大规模商业化之后会有所下降。

国内外越来越多的汽车厂家选择锂离子电池作为电动汽车的动力电池，锂离子电池技术方面的研究也在不断地取得突破。

目前，各大厂商都在研发快充及功率型的锂离子电池，但是，当锂离子电池在进行大倍率的充放电的时候，需要电池的极柱及内部的连接片具有较高的过流能力，如果过流能力欠缺，电池的极柱和连接片的位置处会产生大量的热量，并传导至整个电池，从而严重影响电池的电性能及安全性能，甚至会导致电池发生热失控。现有技术中的电池的极柱上只设置有一个凸起，并且其下部面积有限，这就导致了极柱与外接设备接触面积较小，且极柱与连接片焊接面积有限，从而使电池的过流能力不足，电池在充放电过程中温升过快，限制了电池的充放电倍率。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种极柱结构、顶盖组件及电池，以解决现有技术中的锂离子电池的正、负极柱的过流能力较差的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种极柱结构，适用于电池的正极极柱或负极极柱，极柱结构包括：板体部，设置在电池的内部以用于与电池的内部的连接片连接；多个凸起部，设置在板体部的靠近电池的外部的一侧，多个凸起部穿过电池的顶盖后伸出至电池的外部以用于与外接设备连接。

进一步地，凸起部的横截面积为25mm²至49mm²；和/或板体部的板面面积为800mm²至1200mm²。

进一步地，相邻两个凸起部的中心线之间的距离为15mm至30mm。

进一步地，凸起部为圆柱或棱柱。

进一步地，板体部为圆形板体或多边形板体。

进一步地，凸起部的数量为两个；和/或各个凸起部与板体部一体成型或可拆卸地连接。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种顶盖组件，适用于电池，包括顶盖和设置在顶盖上的多个极柱，各个极柱均采用上述的极柱结构。

进一步地，顶盖组件还包括设置在顶盖上并位于顶盖的远离电池的内部空间的一侧的多个铆接块，其中，多个铆接块与多个极柱一一对应地对应设置，各个铆接块上均设置有用于供相应的极柱上的多个凸起部一一对应的多个通孔，各个极柱的各个凸起部伸出至电池的外部并穿设在相应的通孔内。

根据本实用新型的第三方面，提供了一种电池，包括壳体和顶盖组件，壳体具有容纳腔和与容纳腔连通的开口部，容纳腔用于容纳极组和多个连接片，顶盖组件盖设在开口部处，顶盖组件为上述的顶盖组件，顶盖组件上的多个极柱的板体部与多个连接片一一对应地连接，以通过连接片与极组的极耳连接。

进一步地，板体部与连接片焊接连接。

应用本实用新型的技术方案，本实用新型提供了一种适用于电池的正极极柱或负极极柱的极柱结构，极柱结构包括相连接的板体部和多个凸起部，其中，板体部设置在电池的内部以用于与电池的内部的连接片连接，多个凸起部设置在板体部的靠近电池的外部的一侧，多个凸起部穿过电池的顶盖后伸出至电池的外部以用于与外接设备连接。这样，通过增加凸起部的数量来增大极柱结构与外接设备的连接面积，并通过设置板体部来增大极柱结构与连接片的连接面积，从而增大电池的过流能力，提升电池大倍率充放电的能力，使电池在进行大倍率充放电时，极柱的温升不会过高，降低了锂离子电池发生热失控的风险，提升了电池的电性能及安全性能，解决了现有技术中的锂离子电池的正、负极柱的过流能力较差的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的极柱结构的实施例的结构示意图；

图2示出了具有图1所示的极柱结构的顶盖组件的俯视图；

图3示出了具有图1所示的极柱结构的顶盖组件的仰视图；

图4示出了具有图2和图3所示的顶盖组件的电池的主视图；

图5示出了图4所示的电池的顶盖组件的顶盖与极组的组合示意图；以及

图6示出了图5所示的顶盖与极组的仰视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、壳体；20、顶盖组件；21、顶盖；22、极柱；221、正极极柱；222、负极极柱；23、铆接块；231、正极铆接块；232、负极铆接块；24、防爆阀；25、注液孔；30、极组；31、极耳；40、连接片；42、连接片-极柱焊缝；43、连接片-极耳焊印；

1、板体部；2、凸起部。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图3所示，本实用新型提供了一种极柱结构，适用于电池的正极极柱221或负极极柱222，极柱结构包括：板体部1，设置在电池的内部以用于与电池的内部的连接片40连接；多个凸起部2，设置在板体部1的靠近电池的外部的一侧，多个凸起部2穿过电池的顶盖21后伸出至电池的外部以用于与外接设备连接。

本实用新型提供了一种适用于电池的正极极柱221或负极极柱222的极柱结构，极柱结构包括相连接的板体部1和多个凸起部2，其中，板体部设置在电池的内部以用于与电池的内部的连接片40连接，多个凸起部2设置在板体部1的靠近电池的外部的一侧，多个凸起部2穿过电池的顶盖21后伸出至电池的外部以用于与外接设备连接。这样，通过增加凸起部2的数量来增大极柱结构与外接设备的连接面积，并通过设置板体部1来增大极柱结构与连接片的连接面积，从而增大电池的过流能力，提升电池大倍率充放电的能力，使电池在进行大倍率充放电时，极柱的温升不会过高，降低了锂离子电池发生热失控的风险，提升了电池的电性能及安全性能，解决了现有技术中的锂离子电池的正、负极柱的过流能力较差的问题。

优选地，凸起部2的横截面积为25mm²至49mm²；和/或板体部1的板面面积为800mm²至1200mm²。

其中，凸起部2的横截面积即为凸起部2被垂直于凸起部2的延伸方向的平面所截的截面的面积，这决定了凸起部2与外接设备连接时的接触面积，也就是极柱结构的过流面积。

进一步优选地，相邻两个凸起部2的中心线之间的距离为15mm至30mm。

可选地，凸起部2为圆柱或棱柱或其他规则和不规则形状。

可选地，板体部1为圆形板体或多边形板体或其他规则和不规则形状。

在本实用新型的至少一个实施例中，凸起部2的数量为两个。

可选地，各个凸起部2与板体部1一体成型或可拆卸地连接。

如图2和图3所示，本实用新型提供了一种顶盖组件，适用于电池，包括顶盖21和设置在顶盖21上的多个极柱22，各个极柱22均采用上述的极柱结构。

具体地，顶盖组件还包括设置在顶盖21上并位于顶盖21的远离电池的内部空间的一侧的多个铆接块23，其中，多个铆接块23与多个极柱22一一对应地对应设置，各个铆接块23上均设置有用于供相应的极柱22上的多个凸起部2一一对应的多个通孔，各个极柱22的各个凸起部2伸出至电池的外部并穿设在相应的通孔内，各个极柱22均通过相应的铆接块23安装在顶盖21上。

其中，多个极柱22包括正极极柱221和负极极柱222，多个铆接块23包括正极铆接块231和负极铆接块232，正极极柱221通过正极铆接块231安装在顶盖21上，负极极柱222通过负极铆接块232安装在顶盖21上。

如图2和图3所示，顶盖21上还设置有防爆阀24和注液孔25，防爆阀24和注液孔25位于顶盖21的中间位置处，正极极柱221和负极极柱222分别位于防爆阀24和注液孔25的相对两侧。

如图4至图6所示，本实用新型还提供了一种电池，包括壳体10和顶盖组件20，壳体10具有容纳腔和与容纳腔连通的开口部，容纳腔用于容纳极组30和多个连接片40，顶盖组件20盖设在开口部处，顶盖组件20为上述的顶盖组件20，顶盖组件20上的多个极柱22的板体部1与多个连接片40一一对应地连接，以通过连接片40与极组30的极耳31连接。

其中，极耳31包括正极极耳和负极极耳，连接片40包括正极连接片和负极连接片，正极极柱221的板体部1通过正极连接片与正极极耳连接，负极极柱222的板体部1通过负极连接片与负极极耳连接。

本实用新型的电池为高功率锂离子电池。

在本实用新型的至少一个实施例中，板体部1与连接片40之间焊接连接，具体可采用激光焊接，如6所示的连接片40上的多个条形凸起结构即为连接片-极柱焊缝42。

在本实用新型的至少一个实施例中，连接片40与极耳31之间也为焊接连接，具体可采用超声焊接，如图6所示的极耳31上的黑色条形结构即为连接片-极耳焊印43。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型提供了一种适用于电池的正极极柱221或负极极柱222的极柱结构，极柱结构包括相连接的板体部1和多个凸起部2，其中，板体部设置在电池的内部以用于与电池的内部的连接片40连接，多个凸起部2设置在板体部1的靠近电池的外部的一侧，多个凸起部2穿过电池的顶盖21后伸出至电池的外部以用于与外接设备连接。这样，通过增加凸起部2的数量来增大极柱结构与外接设备的连接面积，并通过设置板体部1来增大极柱结构与连接片的连接面积，从而增大电池的过流能力，提升电池大倍率充放电的能力，使电池在进行大倍率充放电时，极柱的温升不会过高，降低了锂离子电池发生热失控的风险，提升了电池的电性能及安全性能，解决了现有技术中的锂离子电池的正、负极柱的过流能力较差的问题。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种极柱结构，适用于电池的正极极柱(221)或负极极柱(222)，其特征在于，所述极柱结构包括：

板体部(1)，设置在所述电池的内部以用于与所述电池的内部的连接片(40)连接；

多个凸起部(2)，设置在所述板体部(1)的靠近所述电池的外部的一侧，所述多个凸起部(2)穿过所述电池的顶盖(21)后伸出至所述电池的外部以用于与外接设备连接。

2.根据权利要求1所述的极柱结构，其特征在于，

所述凸起部(2)的横截面积为25mm²至49mm²；和/或

所述板体部(1)的板面面积为800mm²至1200mm²。

3.根据权利要求1所述的极柱结构，其特征在于，相邻两个所述凸起部(2)的中心线之间的距离为15mm至30mm。

4.根据权利要求1所述的极柱结构，其特征在于，所述凸起部(2)为圆柱或棱柱。

5.根据权利要求1所述的极柱结构，其特征在于，所述板体部(1)为圆形板体或多边形板体。

6.根据权利要求1所述的极柱结构，其特征在于，

所述凸起部(2)的数量为两个；和/或

各个所述凸起部(2)与所述板体部(1)一体成型或可拆卸地连接。

7.一种顶盖组件，适用于电池，包括顶盖(21)和设置在所述顶盖(21)上的多个极柱(22)，其特征在于，各个所述极柱(22)均采用权利要求1至6中任一项所述的极柱结构。

8.根据权利要求7所述的顶盖组件，其特征在于，所述顶盖组件还包括设置在所述顶盖(21)上并位于所述顶盖(21)的远离所述电池的内部空间的一侧的多个铆接块(23)，其中，

所述多个铆接块(23)与所述多个极柱(22)一一对应地对应设置，各个所述铆接块(23)上均设置有用于供相应的所述极柱(22)上的多个凸起部(2)一一对应的多个通孔，各个所述极柱(22)的各个凸起部(2)伸出至所述电池的外部并穿设在相应的所述通孔内。

9.一种电池，包括壳体(10)和顶盖组件(20)，所述壳体(10)具有容纳腔和与容纳腔连通的开口部，所述容纳腔用于容纳极组(30)和多个连接片(40)，所述顶盖组件(20)盖设在所述开口部处，其特征在于，所述顶盖组件(20)为权利要求7或8所述的顶盖组件(20)，所述顶盖组件(20)上的多个极柱(22)的板体部(1)与所述多个连接片(40)一一对应地连接，以通过所述连接片(40)与所述极组(30)的极耳(31)连接。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述板体部(1)与所述连接片(40)焊接连接。

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