CN216389612U - 一种电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池单体、电池及用电装置。电池单体包括：具有容纳腔的壳体，所述容纳腔用于容纳电极组件，且所述壳体与所述电极组件电连接；所述壳体还包括沿第一方向延伸的延伸部，所述第一方向为所述壳体的边缘朝向所述容纳腔的方向，所述延伸部用于与其他电池单体电连接；其中，至少部分所述延伸部沿所述第一方向的延伸长度为L，且2mm≤L≤20mm。本申请实施例的电池单体通过在壳体设置具有预设长度的延伸部，使得电池单体在用壳体进行电连接时提升连接强度。

Description

一种电池单体、电池及用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池单体、电池及用电装置。

背景技术

节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。

电池单体在成组过程中，往往需要进行通过壳体进行电连接。但现有的壳体上进行电连接常常出现连接强度不足的问题。因此如何提升电池单体成组时电连接的连接强度成为一个亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供一种电池单体、电池和用电装置，能够提升电池单体电成组时电连接的连接强度。

第一方面，本申请提供了一种电池单体，包括：壳体，具有容纳腔，所述容纳腔用于容纳电极组件，且所述壳体与所述电极组件电连接；所述壳体还包括沿第一方向延伸的延伸部，所述第一方向为所述壳体的边缘朝向所述容纳腔的方向，所述延伸部用于与其他电池单体电连接；其中，至少部分所述延伸部沿所述第一方向的延伸长度为L，且2mm≤L≤20mm。

本申请实施例的技术方案中，在壳体的边缘设置用于与其他电池单体电连接的延伸部，并使延伸部向壳体中的容纳腔方向延伸，且至少部分延伸部的延伸长度L满足2mm≤L≤20mm。这样的设计使得在电池单体成组的过程中，壳体上的延伸部可作为连接区域，用于和其他电池单体电连接，至少部分延伸部的延伸长度在上述预设范围内，可以确保连接区域有足够大的面积与其他电池单体进行电连接，从而有效提升连接强度；尤其是当延伸部作为焊接区域与其他电池单体电连接时，可以有效增加焊接面积，进而提高焊接强度。

在一些实施例中，所述延伸部包括第一延伸部和第二延伸部，所述第一延伸部沿所述第一方向的延伸长度为L1，所述第二延伸部沿所述第一方向的延伸长度为L2，并满足：2mm≤L1≤20mm且L2<2mm。通过在壳体上设置延伸长度不同的两个延伸部，可以增加壳体使用的灵活性，满足不同的功能需求。

在一些实施例中，所述第一延伸部和所述第二延伸部相互连接。通过将第一延伸部和第二延伸部相互连接，使得电池单体在成组过程中不易变形，从而提高了电池使用时的稳定性。

在一些实施例中，所述第一延伸部和所述第二延伸部一体成型。通过将第一延伸部和第二延伸部一体成型，可以降低延伸部的生产制造难度，同时提升壳体电连接时的可靠性。

在一些实施例中，所述第一延伸部设置有多个，多个所述第一延伸部间隔设置；和/或所述第二延伸部设置有多个，多个所述第二延伸部间隔设置。通过设置多个间隔分布的第一延伸部和/或第二延伸部，可以增加壳体使用的灵活性，满足不同的功能需求。

在一些实施例中，多个所述第一延伸部和多个所述第二延伸部交替设置。通过将多个第一延伸部和多个第二延伸部交替设置，使得第一延伸部可以较为均匀的分布在壳体的边缘，增加壳体使用的灵活性。

在一些实施例中，所述电池单体为圆柱形电池单体，所述第一方向垂直于所述圆柱形电池单体的轴线，所述延伸部绕所述轴线布置。通过将延伸部绕圆柱形电池单体的轴线布置，可以使电池单体成组时任意调整电池单体的排列方向及角度，有利于提高生产效率。

第二方面，本申请提供了一种电池，其包括本申请第一方面提供的电池单体和箱体，所述箱体用于容纳所述电池单体。

第三方面，本申请提供了一种用电装置，其包括本申请第二方面提供的电池，所述电池用于提供电能。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例公开的一种车辆的结构示意图；

图2是本申请一实施例公开的一种电池的分解结构示意图；

图3是本申请一实施例公开的一种电池单体的分解结构示意图；

图4是本申请一实施例公开的一种电池单体的结构示意图；

图5是本申请一实施例公开的一种电池单体沿Z方向的俯视图；

图6是本申请一实施例公开的一种电池单体沿Z方向的俯视图；

图7是本申请一实施例公开的一种电池单体沿Z方向的俯视图

图8是本申请一实施例公开的一种电池单体沿Z方向的俯视图。

具体实施方式中的附图标号如下：

车辆1000；

电池100，控制器200，马达300；

箱体10，第一部分11，第二部分12；

电池单体20，端盖21，电极端子21a，壳体22，电极组件23；

延伸部221，第一延伸部221a，第二延伸部221b，容纳腔231。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本申请中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

目前，电动汽车的电池往往需要几十甚至上千个电池单体构成。

随着能源问题和环境问题的日益严重，具有国家补贴、清洁能源等优势的电动汽车逐渐普及，越来越多的消费者选择新能源车。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源***，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

申请人注意到，目前的电池单体在成组时一般通过壳体上的延伸部分进行电连接。以用电装置为车辆为例，电池内的电池单体具有可导电的壳体，相邻的电池单体通过壳体端部的延伸区域进行电连接，以将电池单体集成一个电池模组。但是随着成组电池单体数量的增长，电池单体间电连接的强度也需相应的增长。因此，本申请提供了一种电池单体，通过在壳体的边缘朝向壳体容纳腔的方向设置用于与其他电池单体电连接的延伸部，且至少部分延伸部的延伸长度L满足2mm≤L≤20mm。

基于上述技术方案，使得在电池单体成组的过程中，电池壳体上的延伸部可作为连接区域，用于和其他电池单体电连接，至少部分延伸部的延伸长度在上述预设范围内，可以确保连接区域有足够大的面积与其他电池单体进行电连接，从而有效提升连接强度；尤其是当延伸部作为焊接区域与其他电池单体电连接时，可以有效增加焊接面积，进而提高焊接强度。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，电池用于为用电装置提供电能，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。

请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

请参照图2，图2为本申请一些实施例提供的电池100的***图。电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。其中，箱体10用于为电池单体20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分11和第二部分12，第一部分11与第二部分12相互盖合，第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构，第一部分11可以为板状结构，第一部分11盖合于第二部分12的开口侧，以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间；第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然，第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。

在电池100中，电池单体20可以是多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内；当然，电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构，例如，该电池100还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体20之间的电连接。

其中，每个电池单体20可以为二次电池或一次电池；还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池，但不局限于此。

请参照图3，图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3，电池单体20包括有端盖21、壳体22、电极组件23以及其他的功能性部件。

端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地，端盖21可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，端盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖21上可以设置有如电极端子21a等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电极组件23电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中，端盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖21的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中，在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。

壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电极组件23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件，可以于壳体22上设置开口，通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使端盖21和壳体22一体化，具体地，端盖21和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体22的内部时，再使端盖21盖合壳体22。壳体22可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地，壳体22的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。

电极组件23是电池单体100中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。

根据本申请的一些实施例，参照图3，并请进一步参照图4图5，图4为本申请一实施例公开的一种电池单体的结构示意图，。本申请提供了一种电池单体20。电池单体20包括壳体22。壳体22具有容纳腔231。容纳腔231用于容纳电极组件23。壳体22与电极组件23电连接。壳体22还包括沿第一方向X延伸的延伸部221。第一方向X为壳体22的边缘朝向容纳腔231的方向。延伸部221用于与其他电池单体电连接。其中，至少部分延伸部221沿第一方向X的延伸长度为L，且2mm≤L≤20mm。

如图中所示，图中X方向为壳体22的边缘朝向容纳腔231的方向，Z方向为壳体22的高度方向。

参照图4，壳体22的侧壁沿图中Z方向的端部即为壳体22的边缘。延伸部221由壳体22的侧壁的端部朝向容纳腔231的方向(即X方向)延伸形成。在一些实施例中，延伸部221由壳体22的侧壁的端部朝向容纳腔231的方向(即X方向)弯折形成。延伸部221用于在电池成组时提供连接区域从而与相邻电池单体电连接，通过壳体22上的延伸部部221，电池的电能可从一个电池单体传输到另一个电池单体。为适应于电池内部的使用环境和制造环境，延伸部221应当使用具有形变能力和导电能力的材料制成，例如可以使用铝或者钢材料。为适应于电池成组时的需要，延伸部221可以是多种形状和多种尺寸的，例如圆环形、扇环形或不规则的图形等。

通过在壳体22的边缘设置延伸部221，使得在电池成组的过程中，壳体22上的延伸部221可作为连接区域，用于和其他电池单体20电连接，至少部分延伸部221的延伸长度在上述预设范围内，可以确保连接区域有足够大的面积与其他电池单体20进行电连接，从而有效提升连接强度；尤其是当延伸部221作为焊接区域与其他电池单体20电连接时，可以有效增加焊接面积，进而提高焊接强度。

根据本申请的一些实施例，参考图5，延伸部221包括第一延伸部221a和第二延伸部221b，第一延伸部221a沿第一方向X的延伸长度为L1，第二延伸部221b沿第一方向X的延伸长度为L2，并满足：2mm≤L1≤20mm且L2<2mm。

第一延伸部221a是指延伸部221上延伸长度较大的部分，即第一延伸部221a的延伸长度L1大于第二延伸部221b的延伸长度L2。

通过在壳体上设置延伸长度不同的两个延伸部221，可以增加壳体使用的灵活性，满足不同的功能需求。

根据本申请的一些实施例，参考图6，第一延伸部221a和第二延伸部221b相互连接。

第一延伸部221a和第二延伸部221b之间可以通过焊接或胶接等方式连接成一个整体，第一延伸部221a和第二延伸部221b之间的布置方式灵活，只要满足至少部分相互连接即可。

通过将第一延伸部221a和第二延伸部221b相互连接，使得壳体22在电池成组的过程中不易发生弯折变形，从而提高了电池装配时的稳定性能和安全性能。

根据本申请的一些实施例，参考图7，第一延伸部221a和第二延伸部221b一体成型。

第一延伸部221a和第二延伸部221b在生产过程中可以通过同一块材料一次成型，成型的方式可以是冲压。

通过将第一延伸部221a和第二延伸部221b一体成型，可以有效地降低延伸部221的生产制造难度，同时一体成型的延伸部221上没有连接产生的不平整面，可以提升电池单体20之间电连接时的可靠性。

根据本申请的一些实施例，参考图8，第一延伸部221a设置有多个，多个第一延伸部221a间隔设置；和/或第二延伸部221b设置有多个，多个第二延伸部221b间隔设置。

多个第一延伸部221a中相邻的两个第一延伸部221a之间是相互分离的，在一些实施例中，相邻的两个第一延伸部221a之间可以设置第二延伸部221b，第二延伸部221b与第一延伸部221a可以是相互分离，也可以是相互连接的。第二延伸部221b的设置与第一延伸部221a类似，在此不再赘述。

通过设置多个间隔分布的第一延伸部221a和/或第二延伸部221b，可以增加壳体22使用的灵活性，满足不同的功能需求。

根据本申请的一些实施例，多个第一延伸部221a和多个第二延伸部221b交替设置。

多个第一延伸部221a和多个第二延伸部221b按照第一延伸部221a、第二延伸部221b、第一延伸部221a、第二延伸部221b……的方式排布设置，即为交替设置。第一延伸部221a和第二延伸部221b可以相互连接或相互分离。

通过将多个第一延伸部221a和多个第二延伸部221b交替设置，使得第一延伸部221a可以较为均匀的分布在壳体22的边缘，增加壳体22使用时的灵活性。

根据本申请的一些实施例，参考图4，电池单体20为圆柱形电池单体，第一方向X垂直于圆柱形电池单体的轴线A，延伸部221绕轴线A布置。

通过将延伸部221绕电池单体20的轴线A布置，可以使电池单体20成组时任意调整电池单体的排列方向及角度即可完成组装，有利于提高生产效率。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种电池100，包括箱体10和上述任一实施例提供的电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。

根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种用电装置，包括上述电池100，电池100用于为用电装置提供电能。

用电装置可以是前述任一应用电池100的设备或***。

根据本申请的一些实施例，参照图3-5、图7-8。本申请提供了一种电池单体20。该电池单体20为圆柱形电池单体，且包括具有容纳腔231的壳体22。容纳腔231用于容纳电极组件23。壳体22与电极组件23电连接。壳体22还包括沿第一方向X延伸的延伸部221。第一方向X为壳体22的边缘朝向容纳腔231的方向，且第一方向X垂直于圆柱形电池单体的轴线A，延伸部221绕轴线A布置。延伸部221用于与其他电池单体电连接。延伸部221包括第一延伸部221a和第二延伸部221b，第一延伸部221a沿第一方向X的延伸长度为L1，第二延伸部221b沿第一方向X的延伸长度为L2，并满足：2mm≤L1≤20mm且L2<2mm。如图8所示，电池单体20包括三个间隔设置的第一延伸部221a和三个间隔设置的第二延伸部221b，且第一延伸部221a与第二延伸部221b交替设置且一体成型。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体，具有容纳腔，所述容纳腔用于容纳电极组件，且所述壳体与所述电极组件电连接；

所述壳体还包括沿第一方向延伸的延伸部，所述第一方向为所述壳体的边缘朝向所述容纳腔的方向，所述延伸部用于与其他电池单体电连接；

其中，至少部分所述延伸部沿所述第一方向的延伸长度为L，且2mm≤L≤20mm。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述延伸部包括第一延伸部和第二延伸部，所述第一延伸部沿所述第一方向的延伸长度为L1，所述第二延伸部沿所述第一方向的延伸长度为L2，并满足：2mm≤L1≤20mm且L2<2mm。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述第一延伸部和所述第二延伸部相互连接。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述第一延伸部和所述第二延伸部一体成型。

5.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述第一延伸部设置有多个，多个所述第一延伸部间隔设置；和/或

所述第二延伸部设置有多个，多个所述第二延伸部间隔设置。

6.根据权利要求5所述的电池单体，其特征在于，多个所述第一延伸部和多个所述第二延伸部交替设置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体为圆柱形电池单体，所述第一方向垂直于所述圆柱形电池单体的轴线，所述延伸部绕所述轴线布置。

8.一种电池，其特征在于，包括：

权利要求1-7任一项所述的电池单体；和

箱体，用于容纳所述电池单体。

9.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求8所述的电池，所述电池用于提供电能。

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