CN218299964U - 单体电池以及电池包 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种单体电池以及电池包。其中单体电池包括壳体以及极柱端子。壳体的形状为四棱柱，壳体具有四个侧面：相对设置的两个第一面，以及相对设置的两个第二面，且第一面的面积大于第二面的面积；极柱端子包括正极柱以及负极柱，正极柱与负极柱分别设置于两个第二面。因此，在进行串联时，相邻单体电池的不同极性的极柱能够直接连接，无需焊接汇流排，组装效率更高，成本更低。此外，极柱端子位于第二面，第二面的受热膨胀较小，能够避免相邻单体电池间的极柱端子发生较大的挤压，防止单体电池损坏，提高单体电池的质量，且极柱端子设置在第二面能够减小极柱端子对单体电池热膨胀的阻碍，提高单体电池的安全性。

Description

单体电池以及电池包

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别涉及一种单体电池以及电池包。

背景技术

单体电池通常包括壳体、电芯以及极柱端子，电芯容置于壳体内部，极柱端子设置于壳体的顶部，并与电芯的正极耳或负极耳电性连接。在相关技术中，由于极柱端子设置于壳体的顶部，因此，在进行单体电池的串联时，需要通过汇流排连接相邻单体电池不同极性的极柱端子，尤其是在大容量电池包中，需要焊接大量的汇流排，从而延长了组装时长，增大了制造成本。

实用新型内容

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，在进行多个单体电池相互串联时，相邻单体电池的不同极性的极柱能够直接连接，无需焊接汇流排，组装效率更高，成本更低。

本申请还提供了另一种单体电池。

本申请还提供了一种包括上述单体电池的电池包。

根据本申请的第一方面实施例的单体电池，包括：

壳体，所述壳体的形状为四棱柱，所述壳体具有四个侧面：相对设置的两个第一面，以及相对设置的两个第二面，两个所述第一面与两个所述第二面交替连接，且所述第一面的面积大于所述第二面的面积；

极柱端子，包括正极柱以及负极柱，所述正极柱与所述负极柱分别设置于两个所述第二面。

根据本申请实施例的单体电池，至少具有如下有益效果：

极柱端子位于第二面，在进行串联时，相邻单体电池的不同极性的极柱能够直接连接，无需焊接汇流排，组装效率更高，成本更低。此外，极柱端子位于第二面，第二面的受热膨胀较小，能够避免相邻单体电池间的极柱端子发生较大的挤压，防止单体电池损坏，提高单体电池的质量，且第二面的面积小于第一面的面积，因此，极柱端子设置在第二面能够减小极柱端子对单体电池热膨胀的阻碍，提高单体电池的安全性。

根据本申请的一些实施例，所述极柱端子边缘与所述第二面的边缘的最小距离不小于5mm。

根据本申请的一些实施例，所述极柱端子与所述第二面的上边缘的最小距离为X1，所述极柱端子所述第二面的下边缘的最小距离为X2，X1小于X2。

根据本申请的一些实施例，所述单体电池的所述正极柱和所述负极柱中，一个具有插接部，另一个具有插接槽，一个所述单体电池的所述插接部，能够插接于另一个所述单体电池的所述插接槽内。

根据本申请的一些实施例，所述单体电池还包括防爆阀，所述防爆阀设置于所述壳体的顶面或者底面。

根据本申请的第二方面实施例的单体电池，包括：

壳体，所述壳体的形状为四棱柱，所述壳体具有四个侧面：相对设置的两个第一面，以及相对设置的两个第二面，两个所述第一面与两个所述第二面交替连接，且所述第一面的面积大于所述第二面的面积；

极柱端子，包括正极柱以及负极柱，所述正极柱与所述负极柱分别设置于两个所述第一面，所述第一面的几何中心为A点，所述极柱端子的与所述第一面共面的截面的几何中心为B点，A点与B点间隔设置。

根据本申请实施例的单体电池，至少具有如下有益效果：

极柱端子位于第二面，在进行串联时，相邻单体电池的不同极性的极柱能够直接连接，无需焊接汇流排，组装效率更高，成本更低。此外，通常单体电池的第一面的几何中心点的受热膨胀最大，因此本申请中极柱端子的与第一面共面的截面的几何中心B点，与第一面的几何中心A点间隔设置，即极柱端子位于偏离第一面的几何中心A点的位置，能够避免相邻单体电池间的极柱端子发生较大的挤压，防止单体电池损坏，提高单体电池的质量。且极柱端子设置在偏离第一面几何中心的位置能够较小对极柱端子对单体电池热膨胀的阻碍，提高单体电池的安全性。

根据本申请的一些实施例，所述极柱端子的边缘与所述第一面的边缘的最小距离不小于5mm。

根据本申请的一些实施例，所述极柱端子与所述第一面的上边缘的最小距离为Y1，所述极柱端子所述第一面的下边缘的最小距离为Y2，Y1小于Y2。

根据本申请的一些实施例，所述单体电池的所述正极柱和所述负极柱中，一个具有插接部，另一个具有插接槽，一个所述单体电池的所述插接部，能够插接于另一个所述单体电池的所述插接槽内。

根据本申请的第三方面实施例的电池包，包括：

箱体以及多个上述实施例所述的单体电池，多个所述单体电池沿设定方向依次排布箱体的内部，任意相邻的两个所述单体电池，其中一个所述单体电池的正极柱连接于另一个所述单体电池的负极柱。

根据本申请实施例的电池包，至少具有如下有益效果：

采用第一方面实施例或者第二方面实施例所述的单体电池，正极柱以及负极柱分别位于壳体的相对的两个侧面，相邻单体电池的不同极性的极柱能够直接连接，无需焊接汇流排，组装效率更高，成本更低。

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为本申请第一方面实施例的单体电池的示意图；

图2为图1中的单体电池的另一视角示意图；

图3为本申请第二方面实施例的单体电池的示意图；

图4为图3中单体电池另一视角的示意图；

图5为本申请第三方面实施例的电池包的示意图；

图6为本申请第三方面另一实施例的电池包的示意图。

附图标记：

单体电池100，壳体110，第一面111，第二面112，极柱端子120，防爆阀130。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述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、前、后、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。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

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”、“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。

单体电池通常包括壳体、电芯以及极柱端子，电芯容置于壳体内部，极柱端子设置于壳体的顶部，并与电芯的正极耳或负极耳电性连接。在相关技术中，由于极柱端子设置于壳体的顶部，因此，在进行单体电池的串联时，需要通过汇流排连接相邻单体电池不同极性的极柱，尤其是在大容量电池包中，需要焊接大量的汇流排，从而延长了组装时长，增大了制造成本。

基于上述问题，本申请提出了一种单体电池100，参照图1和图2，图1为本申请第一方面实施例的单体电池的示意图，图2为图1中的单体电池的另一视角示意图，本实施例的单体电池100，包括：壳体110以及极柱端子120。

其中，壳体110的形状为四棱柱，壳体110具有四个侧面，分别为相对设置的两个第一面111，以及相对设置的两个第二面112，两个第一面111与两个第二面112交替连接，且第一面111的面积大于第二面112的面积。极柱端子120包括正极柱以及负极柱，正极柱与壳体110内部的电芯的正极耳连接，负极柱与电芯的负极耳连接，正极柱与负极柱分别设置于两个第二面112。

由于极柱端子120位于壳体110的相对设置的两个第二面112上，因此，本实施例的单体电池100在应用于电池包，进行相邻单体电池100的串联时，相邻单体电池100的不同极性的极柱能够直接连接，即一个单体电池100的正极柱连接于另一个单体电池100的负极柱，或者一个单体电池100的负极柱连接于另一个单体电池100的正极柱，从而实现相邻单体电池100之间的电性连接，无需通过汇流排进行连接。因此相对于传统技术，本实施例的单体电池100在进行串联时，能够减少汇流排的焊接工艺，以提高组装效率。且由于无需焊接汇流排还能够节省电池包的成本。

此外，由于第二面112的面积小于第一面111的面积。因此，在工作过程中第二面112的受热膨胀较小，因此本实施例将极柱端子120设置于第二面112，能够避免相邻单体电池100间的极柱端子120发生较大的挤压，以防止单体电池100损坏，提高单体电池100的质量。同时，极柱端子120设置在第二面112能够减小极柱端子120对单体电池100热膨胀的阻碍，提高单体电池100的安全性。

在上述实施例基础上，壳体110的第二面112设置有安装孔，极柱端子120的一端固定于安装孔内，且极柱端子120的边缘与第二面112的边缘的最小距离不小于5mm。即，安装孔的孔壁至第二面112的边缘处的最小距离大于5mm，防止壳体110该处尺寸过小而容易发生断裂，从而提高极柱端子120与壳体110之间的连接强度，以提高本实施例单体电池100的可靠性。

参照图2，在一些实施例中，极柱端子120与第二面112的上边缘的最小距离为X1，极柱端子120第二面112的下边缘的最小距离为X2，X1小于X2，即极柱端子120位于第二面112偏上的位置。当本实施例的单体电池100应用于电池包时，能够在单体电池100的顶部设置信号采集组件，信号采集组件具有延伸部用于***相邻单体电池100的间隙，并连接极柱端子120，用于采集单体电池100的电压，由于本实施例的极柱端子120设置于第二面112偏上的位置，因此，能够减小延伸部的长度，从而节省制造成本。

在一些实施例中，单体电池100的正极柱和负极柱中，一个具有插接部，另一个具有插接槽，一个单体电池100的插接部，能够插接于另一个单体电池100的插接槽内。例如，单体电池100的正极柱具有插接部，插接部位于正极柱的背离第二面112的一端，负极柱具有插接槽，插接槽的开口位于负极柱的背离第二面112的一端。多个单体电池100串联时，一个单体电池100的正极柱的插接部，能够插自开口伸入插接槽内，以使相邻的两个单体电池100的正极柱和负极柱通过插接部和插接槽连接，以增大正极柱与负极柱的接触面积，减小接触不良的风险，且能够减小正极柱与负极柱之间的接触阻值。

此外，由于插接部位于正极柱的背离第二面112的一端，插接槽位于负极柱的背离第二面112的一端，插接部的一端能够自开口的一端伸入插接槽内，并使得插接部与插接槽的背离开口的侧壁具有一定间隙。使得第二面112具有一定的变形空间，防止极柱端子120沿第二面112的法向相互抵持而阻碍单体电池100的热膨胀，提高单体电池100的安全性。

此外，在使用或者运输过程中，即使相邻单体电池100之间因振动等原因而相互远离一定距离，相邻两个单体电池100的插接部依然部分插接于插接孔内，使得单体电池之间电芯连接，可靠性更高。

参照图1，在一些实施例中，单体电池100还包括防爆阀130，防爆阀130设置于壳体110的顶面或者底面，使得单体电池100热失控时能够从上方或者下方排气，减少单体电池100之间的相互阻碍。同时避免单体电池100在热失控时导致相邻单体电池100损毁。

此外，由于极柱端子120设置于壳体110的第二面112，因此壳体110的顶面或者底面具有更大的空间用于设置防爆阀130。因此能够在壳体110的顶面或者底面直接设置防爆阀130，防爆阀130的工艺装配简单，或者防爆阀130与壳体110一体成型，缩短工艺流程，以提高加工效率。

参照图3和图4，图3为本申请第二方面实施例的单体电池的示意图，图4为图3中单体电池另一视角的示意图，第二方面实施例的单体电池100，包括：壳体110以及极柱端子120。

其中，壳体110的形状为四棱柱，壳体110具有四个侧面：相对设置的两个第一面111，以及相对设置的两个第二面112，两个第一面111与两个第二面112交替连接，且第一面111的面积大于第二面112的面积。极柱端子120包括正极柱以及负极柱，正极柱与壳体110内部的电芯的正极耳连接，负极柱与电芯的负极耳连接，正极柱与负极柱分别设置于两个第一面111，第一面111的几何中心为A点，极柱端子120的与第一面111共面的截面的几何中心为B点，A点与B点间隔设置。

由于极柱端子120位于壳体110的相对设置的两个第一面111上，因此，本实施例的单体电池100应用于电池包，在进行相邻单体电池100的串联时，相邻单体电池100的不同极性的极柱能够直接连接，即一个单体电池100的正极柱连接于另一个单体电池100的负极柱，或者一个单体电池100的负极柱连接于另一个单体电池100的正极柱，从而实现相邻单体电池100之间的电性连接，无需通过汇流排进行连接，因此相对于传统技术，本实施例的单体电池100在进行串联时，能够减小汇流排的焊接工艺，以提高组装效率。且由于无需焊接汇流排还能够节省电池包的成本，使得电池包的成本更低。

此外，在工作过程中第一面111的中央位置热膨胀最大，因此本实施例将极柱端子120设置于偏离第一面111的几何中心A点的位置，能够避免相邻单体电池100间的极柱端子120发生较大的挤压，防止单体电池100损坏，提高单体电池100的质量。同时，减小极柱端子120相互抵持而对单体电池100热膨胀的阻碍，提高单体电池100的安全性。

参照图4，在一些实施例中，上壳体110的第一面111设置有安装孔，极柱端子120的一端固定于安装孔内，且极柱端子120的边缘与第一面111的边缘的最小距离不小于5mm。即，安装孔的孔壁至第一面111的边缘处的最小距离不小于5mm，防止壳体110该处尺寸过小而容易发生断裂，从而提高极柱端子120与壳体110之间的连接强度，以提高本实施例的单体电池100的可靠性。

参照图4，在一些实施例中，极柱端子120与第一面111的上边缘的最小距离为Y1，极柱端子120第一面111的下边缘的最小距离为Y2，Y1小于Y2。即极柱端子120位于第一面111偏上的位置，当本实施例的单体电池100应用于电池包时，能够在单体电池100的顶部设置信号采集组件，信号采集组件具有延伸部用于***相邻单体电池100的间隙，并连接极柱端子120，用于采集单体电池100的电压，由于本实施例的极柱端子120设置于第一面111偏上的位置，因此，能够减小延伸部的长度，从而节省制造成本。

在一些实施例中，单体电池100的正极柱和负极柱中，一个具有插接部，另一个具有插接槽，一个单体电池100的插接部，能够插接于另一个单体电池100的插接槽内。例如，单体电池100的正极柱具有插接部，插接部位于正极柱的背离第一面111的一端，负极柱具有插接槽，插接槽的开口位于负极柱的背离第一面111的一端。多个单体电池100串联时，一个单体电池100的正极柱的插接部，能够插自开口伸入插接槽内，以使相邻的两个单体电池100的正极柱和负极柱通过插接部和插接槽连接，以增大正极柱与负极柱的接触面积，减小接触不良的风险，且能够减小正极柱与负极柱之间的接触阻值。

此外，由于插接部位于正极柱的背离第一面111的一端，插接槽位于负极柱的背离第一面111的一端，插接部的一端能够自开口的一端伸入插接槽内，并使得插接部与插接槽的背离开口的侧壁具有一定间隙。使得第一面111具有一定的变形空间，防止极柱端子120沿第一面111的法向相互抵持而阻碍单体电池100的热膨胀，提高单体电池100的安全性。

此外，在使用或者运输过程中，即使相邻单体电池100之间因振动等原因而相互远离一定距离，相邻两个单体电池100的插接部依然部分插接于插接孔内，使得单体电池100之间电芯连接，可靠性更高。

在上述实施例基础上，单体电池100还包括防爆阀130，防爆阀130设置于壳体110的顶面或者底面，使得单体电池100热失控时能够从上方或者下方排气，减少单体电池100之间的相互阻碍。同时避免单体电池100在热失控时导致相邻单体电池100损毁。

此外，由于极柱端子120设置于壳体110的第一面111，因此壳体110的顶面或者底面具有更大的空间用于设置防爆阀130。因此能够在壳体110的顶面或者底面直接设置防爆阀130，防爆阀130的工艺装配简单，或者防爆阀130与壳体110一体成型，缩短工艺流程，以提高加工效率。

参照图5和图6，图5为本申请第三方面实施例的电池包的示意图，图6为本申请第三方面另一实施例的电池包的示意图。其中，为了清楚地看清单体电池的排布，图5和图6中的箱体未示出。第三方面实施例的电池包，包括：箱体以及多个上述实施例的单体电池100，多个单体电池100沿设定方向（正极柱至负极柱的方向，或者负极柱至正极柱的方向）依次排布箱体的内部，沿设定方向任意相邻的两个单体电池100，其中一个单体电池100的正极柱连接于另一个单体电池100的负极柱。由于本实施例采用了第一方面实施例的单体电池100（如图5所示）或者第二方面实施例的单体电池100（如图6所示），极柱端子120设置于壳体110的侧面，相邻单体电池100的不同极性的极柱能够直接连接，无需焊接汇流排，组装效率更高，成本更低。

此外，需要说明的是，由于本实施例采用了第一方面实施例的单体电池100或者第二方面实施例的单体电池100，因此，本实施例具备第一方面实施例单体电池100或者第二方面实施例单体电池100所有有益效果，此处不再赘述。

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，所述壳体的形状为四棱柱，所述壳体具有四个侧面：相对设置的两个第一面，以及相对设置的两个第二面，两个所述第一面与两个所述第二面交替连接，且所述第一面的面积大于所述第二面的面积；

极柱端子，包括正极柱以及负极柱，所述正极柱与所述负极柱分别设置于两个所述第二面。

2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述极柱端子的边缘与所述第二面的边缘的最小距离不小于5mm。

3.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述极柱端子与所述第二面的上边缘的最小距离为X1，所述极柱端子所述第二面的下边缘的最小距离为X2，X1小于X2。

4.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述单体电池的所述正极柱和所述负极柱中，一个具有插接部，另一个具有插接槽，一个所述单体电池的所述插接部，能够插接于另一个所述单体电池的所述插接槽内。

5.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述单体电池还包括防爆阀，所述防爆阀设置于所述壳体的顶面或者底面。

6.单体电池，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体的形状为四棱柱，所述壳体具有四个侧面：相对设置的两个第一面，以及相对设置的两个第二面，两个所述第一面与两个所述第二面交替连接，且所述第一面的面积大于所述第二面的面积；

极柱端子，包括正极柱以及负极柱，所述正极柱与所述负极柱分别设置于两个所述第一面，所述第一面的几何中心为A点，所述极柱端子的与所述第一面共面的截面的几何中心为B点，A点与B点间隔设置。

7.根据权利要求6所述的单体电池，其特征在于，所述极柱端子的边缘与所述第一面的边缘的最小距离不小于5mm。

8.根据权利要求6所述的单体电池，其特征在于，所述极柱端子与所述第一面的上边缘的最小距离为Y1，所述极柱端子所述第一面的下边缘的最小距离为Y2，Y1小于Y2。

9.根据权利要求6所述的单体电池，其特征在于，所述单体电池的所述正极柱和所述负极柱中，一个具有插接部，另一个具有插接槽，一个所述单体电池的所述插接部，能够插接于另一个所述单体电池的所述插接槽内。

10.电池包，其特征在于，包括：

箱体；

权利要求1至9中任一项所述的单体电池，多个所述单体电池沿设定方向依次排布于所述箱体的内部，沿所述设定方向任意相邻的两个所述单体电池，其中一个所述单体电池的所述正极柱连接于另一个所述单体电池的所述负极柱。

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