CN220106697U - 电池单体、电池模组及用电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池单体、电池模组及用电装置，包括壳体，所述壳体设有相连通的壳腔和进出口，所述壳***于所述进出口的边沿部位朝背离所述壳腔的方向弯折形成有卷边结构；壳盖，所述壳盖的外周部位形成有压合台阶，所述压合台阶包括封装部，所述封装部与所述卷边结构压合密封；以及，密封体，所述密封体压接于所述卷边结构与所述封装部之间。本方案的卷边冷加工封口方式相较于现有技术的激光加工而言，节省了昂贵的激光加工***采购和使用成本，且加工能耗更低，同时一次卷绕弯折即可完成壳体与壳盖封口加工，从而大幅提升加工效率。

Description

电池单体、电池模组及用电装置

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种电池单体、电池模组及用电装置。

背景技术

随着近年来新能源汽车行业的快速发展，新能源汽车保有量的不断增长，对动力电池的需求量也在不断升高，这也对制造动力电池的相关企业也提出了更高要求。动力电池通常包括壳体、壳盖、电芯等构件，制造时，将电芯装入壳体内后，还需要将壳盖密封安装到壳体的开口端完成封口加工，以保证动力电池密封性能，确保使用过程中的安全性与可靠性。

目前行业中针对壳体与壳盖密封连接采用的是激光焊接加工方式，需要使用到专用的激光加工***，不仅设备采购及使用成本高，加工能耗高，而且存在加工效率低的问题。

发明内容

基于此，有必要针对加工成本高，加工效率低的问题，提供一种电池单体、电池模组及用电装置。

一方面，本申请提供一种电池单体，其包括：

壳体，所述壳体设有相连通的壳腔和进出口，所述壳***于所述进出口的边沿部位朝背离所述壳腔的方向弯折形成有卷边结构；

壳盖，所述壳盖的外周部位形成有压合台阶，所述压合台阶包括封装部，所述封装部与所述卷边结构压合密封；以及，

密封体，所述密封体压接于所述卷边结构与所述封装部之间。

制造上述方案的电池单体时，当电芯从进出口装入壳体的壳腔内后，紧接着将密封体安装于壳盖的压合台阶与所述壳体的边沿部位之间，之后采用卷边设备对壳体边沿部位和密封体进行卷绕弯折加工，即可形成卷边结构，且卷边结构将密封体紧密压接于封装部从而能够获得优良的密封效果。本方案的卷边冷加工封口方式相较于现有技术的激光加工而言，节省了昂贵的激光加工***采购和使用成本，且加工能耗更低，同时一次卷绕弯折即可完成壳体与壳盖封口加工，从而大幅提升加工效率。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述压合台阶还包括朝向所述壳体的方向延伸设置的延伸部，所述封装部的一端与所述延伸部的一端弯折连接。

在其中一个实施例中，所述卷边结构包括扣压部，所述扣压部压接于所述密封体的上方，以将所述密封体的部分压紧于所述封装部上。

在其中一个实施例中，所述扣压部的末端与所述延伸部密封抵接，和/或所述密封体具有端封部，所述端封部延伸至所述扣压部的末端与所述延伸部之间，并与所述扣压部的末端和所述延伸部均密封抵接。

在其中一个实施例中，所述卷边结构还包括承载部和转弯部，所述承载部支撑于所述密封体的部分和所述封装部的下方，所述转弯部的一端与所述承载部连接，所述转弯部的另一端与所述扣压部连接。

在其中一个实施例中，所述延伸部设有向外凸出设置的扣接凸起，所述扣接凸起压设于所述扣压部的末端上方。

在其中一个实施例中，所述密封体设有至少两个条形通槽，至少两个条形通槽沿着所述卷边结构的延伸方向间隔排布，且所有所述条形通槽的一端槽口被所述卷边结构封闭，所有所述条形通槽的另一端槽口被所述封装部封闭。

在其中一个实施例中，所述壳体设为矩形筒状，所述压合台阶的四个转角设为第一圆角；

所述壳盖设为矩形盖板，所述卷边结构的四个转角设为第二圆角，所述第二圆角与所述第一圆角一一对应设置。

另一方面，本申请还提供一种电池模组，其包括至少两个如上所述的电池单体，至少两个所述电池单体串联连接。

此外，本申请还提供一种用电装置，其包括如上所述的电池模组。

附图说明

构成本申请的一部分的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。

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例的电池单体的结构示意图。

图2为图1的俯视结构图。

图3为图2中A-A处的剖面结构图。

图4为图3中B处的局部放大结构图。

图5为本申请中壳体的结构示意图。

图6为图5的俯视结构图。

图7为图6中C-C处的剖面结构图。

图8为本申请中壳盖的结构示意图。

图9为图8的侧视结构图。

附图标记说明：

100、电池单体；10、壳体；11、壳腔；12、进出口；13、卷边结构；131、扣压部；132、承载部；133、转弯部；14、第一圆角；20、壳盖；21、压合台阶；211、封装部；212、延伸部；22、第二圆角；30、密封体；40、电芯。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“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，这些术语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。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1至图9，为本申请一实施例展示的一种电池单体100，其具体为一种方形电池。当然，其它实施例中电池单体100也可以是圆柱电池等。

示例性地，电池单体100包括：壳体10、壳盖20以及密封体30。

请继续参阅图3和图4，壳体10设有相连通的壳腔11和进出口12，壳体10位于进出口12的边沿部位朝背离壳腔11的方向弯折形成有卷边结构13；壳盖20的外周部位形成有压合台阶21，压合台阶21包括封装部211，封装部211与卷边结构13压合密封；密封体30压接于卷边结构13与封装部211之间。

综上，实施本实施例技术方案将具有如下有益效果：制造上述方案的电池单体100时，当电芯40从进出口12装入壳体10的壳腔11内后，紧接着将密封体30安装于壳盖20的压合台阶21与壳体10的边沿部位之间，之后采用卷边设备对壳体10边沿部位和密封体30进行卷绕弯折加工，即可形成卷边结构13，且卷边结构13将密封体30紧密压接于封装部211从而能够获得优良的密封效果。本方案的卷边冷加工封口方式相较于现有技术的激光加工而言，节省了昂贵的激光加工***采购和使用成本，且加工能耗更低，同时一次卷绕弯折即可完成壳体10与壳盖20封口加工，从而大幅提升加工效率。

其中，电芯40由正极极片、负极极片和隔膜组成。电池单体100主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。

以锂离子电池单体100为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂敷负极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的正极集流体，未涂敷负极活性物质层的正极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量为多个且层叠在一起，负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔膜的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。此外，电芯40可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。

在上述实施例的基础上，压合台阶21还包括朝向壳体10的方向延伸设置的延伸部212，封装部211的一端与延伸部212的一端弯折连接。延伸部212具体朝向壳体10的方向延伸，从而能将封装部211伸向壳体10的边缘部位，同时延伸部212能与封装部211配合形成L型台阶结构，方便壳体10的边沿部位进行卷绕加工以形成卷边结构13而将封装部211封装，完成电池单体100封口加工。

进一步地，卷边结构13包括扣压部131，扣压部131压接于密封体30的上方，以将密封体30的部分压紧于封装部211上。如此一来，密封体30由于受到扣压部131的挤压力作用而会发生形变，从而能将扣压部131与封装部211之间的缝隙填充，实现将卷边封口密封。

在又一些实施例中，扣压部131的末端与延伸部212密封抵接，和/或密封体30具有端封部，端封部延伸至扣压部131的末端与延伸部212之间，并与扣压部131的末端和延伸部212均密封抵接。卷边结构13配合密封体30和封装部211形成U型密封结构的基础上，扣压部131的末端与延伸部212抵接，和/或密封体30的端封部与延伸部212以及扣压部131的末端抵接，能形成又一道密封，从而加强封口密封能力。

请继续参阅图4，在上述任一实施例的基础上，卷边结构13还包括承载部132和转弯部133，承载部132支撑于密封体30的部分和封装部211的下方，转弯部133的一端与承载部132连接，转弯部133的另一端与扣压部131连接。在卷边封口加工时，承载部132能支撑于扣压部131的底部以保证连接稳定。转弯部133实现将承载部132和扣压部131连接，并能与密封体30之间形成弯折型装配面，以获得更加的密封效果。

进一步地，延伸部212设有向外凸出设置的扣接凸起，扣接凸起压设于扣压部131的末端上方。扣接凸起能将扣压部131和部分的密封体30压紧在封装部211上，提高封口强度，避免因电池膨胀等原因导致封口变形甚至裂开。

可选地，扣接凸起可以是通过滚压、冲压等方式在壳盖20上加工形成的，也可以是可拆卸安装的，具体根据实际需要进行选择即可。

在又一些实施例中，密封体30设有至少两个条形通槽，至少两个条形通槽沿着卷边结构13的延伸方向间隔排布，且所有条形通槽的一端槽口被卷边结构13封闭，所有条形通槽的另一端槽口被封装部211封闭。卷边封口完成后，每个条形通槽的槽口由于受到封闭，使得槽腔形成密封负压空间从而起到一定的气密效果，能进一步阻挡电池内外部的流质态介质(如空气、电解液等)从卷边封口处流通，加强封口可靠性。

此外，在另一些实施例中，壳体10设为矩形筒状，压合台阶21的四个转角设为第一圆角14；壳盖20设为矩形盖板，卷边结构13的四个转角设为第二圆角22，第二圆角22与第一圆角14一一对应设置。具体地，安装后第二圆角22包裹在第一圆角14的外部并适配贴合，能使壳体10与壳盖20组装融合度更高，装配更加紧凑，且圆角结构设计更加便于弯折卷边加工。

此外，本申请还提供一种用电装置，其包括电池模组。电池模组包括至少两个如上的电池单体100，至少两个电池单体100串联连接。用电装置可以为多种形式，例如，手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等，例如，航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等，电动玩具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，电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池单体，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体设有相连通的壳腔和进出口，所述壳***于所述进出口的边沿部位朝背离所述壳腔的方向弯折形成有卷边结构；

壳盖，所述壳盖的外周部位形成有压合台阶，所述压合台阶包括封装部，所述封装部与所述卷边结构压合密封；以及，

密封体，所述密封体压接于所述卷边结构与所述封装部之间。

2.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述压合台阶还包括朝向所述壳体的方向延伸设置的延伸部，所述封装部的一端与所述延伸部的一端弯折连接。

3.根据权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述卷边结构包括扣压部，所述扣压部压接于所述密封体的上方，以将所述密封体的部分压紧于所述封装部上。

4.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述扣压部的末端与所述延伸部密封抵接，和/或所述密封体具有端封部，所述端封部延伸至所述扣压部的末端与所述延伸部之间，并与所述扣压部的末端和所述延伸部均密封抵接。

5.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述卷边结构还包括承载部和转弯部，所述承载部支撑于所述密封体的部分和所述封装部的下方，所述转弯部的一端与所述承载部连接，所述转弯部的另一端与所述扣压部连接。

6.根据权利要求3所述的电池单体，其特征在于，所述延伸部设有向外凸出设置的扣接凸起，所述扣接凸起压设于所述扣压部的末端上方。

7.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述密封体设有至少两个条形通槽，至少两个条形通槽沿着所述卷边结构的延伸方向间隔排布，且所有所述条形通槽的一端槽口被所述卷边结构封闭，所有所述条形通槽的另一端槽口被所述封装部封闭。

8.根据权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述壳体设为矩形筒状，所述压合台阶的四个转角设为第一圆角；

所述壳盖设为矩形盖板，所述卷边结构的四个转角设为第二圆角，所述第二圆角与所述第一圆角一一对应设置。

9.一种电池模组，其特征在于，包括至少两个如权利要求1至8任一项所述的电池单体，至少两个所述电池单体串联连接。

10.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池模组。