CN220382200U - 电池的密封端板、电池单体和电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提出一种电池的密封端板、电池单体和电池包。其中，所述的电池的密封端板包括端板本体。所述端板本体能够盖合于壳体的开口处，所述端板本体上开设有注液孔和抽排气孔，所述抽排气孔用于在电池内部的压强超出阈值时，将所述电池内部多余的气体排出以使所述电池内部的压强保持在预设范围。因此，根据本实用新型的实施例的密封端板具有提升电池循环寿命和提升电池电化学性能的稳定性的优点。

Description

电池的密封端板、电池单体和电池包

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，具体涉及一种电池的密封端板和具有该密封端板的电池单体及电池包。

背景技术

节能减排是汽车产业可持续发展的关键因素，电动车辆由于其节能环保的优势成为其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。而锂离子电池因其具有高储存能量密度、额定电压高、自放电率低、高低温适应性强、使用寿命长等优点被应用于电动车辆行业。在锂离子电池制造的过程中，电池的化成对于电池的性能起到至关重要的作用。

相关技术中，电芯壳体上只设置了注液孔，也就是仅设置了相应的注液通道，所以不管是负压注入、等压注入还是高压注入，都需要在电池腔内形成负压环境。负压会将电芯中空气抽离，有助于消除极片中的气泡，但是负压环境不仅对可能会导致壳体塌陷，而且注液过程中，电池壳体内部的气压逐渐升高又会在极片的R角周围形成气泡，该气泡在后期的化成过程中不容易抽离，容易造成极片黑斑，影响电池整体的性能和使用寿命。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种池的密封端板。该密封端板具有提升电池循环寿命和提升电池电化学性能的稳定性的优点。

本实用新型的实施例还提出一种电池单体。

本实用新型的实施例还提出一种电池包。

本实用新型实施例的电池的密封端板包括端板本体。

所述端板本体能够盖合于壳体的开口处，所述端板本体上开设有注液孔和抽排气孔，所述抽排气孔用于在电池内部的压强超出阈值时，将所述电池内部多余的气体排出以使所述电池内部的压强保持在预设范围。

同时，因为壳体具有一定的硬度，在壳体遭遇到过压或负压时容易出现的鼓胀和塌陷的问题。本实用新型实施例的电池的密封端板，通过在端板本体上同时设置注液孔和抽排气孔，在注液过程中，通过抽排气孔可以及时抽排出壳体内多余的气体，防止壳体内部出现过压的问题。同时，设置的抽排气孔还进一步防止在注液过程中电池壳体内部的气压逐渐升高造成极片的R角周围形成气泡，进而避免出现黑斑的问题。因为黑斑会使电极界面状态形成不良，进而造成电池极组间一致性差导致局部容量衰降过快，严重影响电池的循环寿命。因此，本实用新型实施例的电池的密封端板有助于形成均匀的负极固体电解质界面膜(SEI膜)及正极钝化膜(CEI膜)，有效降低电池界面阻抗，进而改善电池电化学性能的稳定性和提升电池的循环寿命。

此外，设置的抽排气孔可以及时将其中的气体排出，进而保证了注液速度的均匀性。

因此，具有该本实用新型实施例的电池的密封端板的电池单体具有有助于提升电池循环寿命和提升电池电化学性能的稳定性的优点。

在一些实施例中，所述注液孔的孔径大于所述抽排气孔的孔径。

在一些实施例中，所述注液孔包括沿所述密封端板的厚度方向依次设置的收容孔段和连通孔段，所述收容孔段的直径大于所述连通孔段的直径，所述收容孔段和所述连通孔段在连接处形成台阶部，所述连通孔段连通所述电池内部。

在一些实施例中，所述收容孔段的深度为所述端板本体的厚度的1/3-1/2。

在一些实施例中，所述收容孔段和所述连通孔段中的每一者均为长圆孔；所述收容孔段和所述连通孔段在所述长圆孔的长度方向的间距D1为1.5mm-10mm；所述收容孔段和所述连通孔段在所述长圆孔的宽度方向的间距D2为1.5mm-10mm。

在一些实施例中，所述连通孔段的孔径的长度为D3，D3/D1为2-3，所述连通孔段的孔径的宽度为D4，D4/D2为2-4。

在一些实施例中，所述的电池的密封端板还包括单向气膜层，所述单向气膜层覆盖在所述抽排气孔上以便在抽气结束后密封并排出多余的气体；

在一些实施例中，所述的电池的密封端板该包括防爆阀，所述端板本体上设有阀口，所述防爆阀设置在所述阀口上，所述防爆阀与所述注液孔和所述排气孔间隔开地设置；

在一些实施例中，在设置所述抽排气孔的所述端板本体朝向电池内部的一侧具有凸台部。

本实用新型实施例的电池单体可以包括电芯、壳体和根据上述中任一项所述的电池的密封端板，所述端板本体能够盖合于壳体的开口处以便形成容纳腔，所述电芯设置在所述容纳腔内。

在一些实施例中，所述壳体具有相邻或相对设置的第一侧和第二侧，所述第一侧具有开口，所述端板本体盖合于所述开口处，所述第二侧开设有极柱安装孔。

本实用新型实施例的电池包可以包括电池箱和多个上述中任一项所述的电池单体。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电池单体、注液装置及抽吸装置的配合图。

图2是本实用新型实施例的密封端板、注液装置及抽吸装置配合的立体图。

图3是本实用新型实施例的密封端板、注液装置及抽吸装置配合的截面图。

图4是本实用新型实施例的密封端板的剖面图。

图5是本实用新型实施例的注液孔的剖面图。

附图标记：

电池单体100；注液装置200；抽吸装置300；针尖部301；导气管302；

密封端板10；壳体20；第一侧201；第二侧202；极柱安装孔203；

端板本体1；

注液孔11；收容孔段111；连通孔段112；

抽排气孔12；

阀口13；

凸台部14；

防爆阀2。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图5描述本实用新型实施例的电池的密封端板10、电池单体100和电池包。

本实用新型实施例的电池的密封端板10包括端板本体1。

端板本体1能够盖合于壳体20的开口处，端板本体1上开设有注液孔11和抽排气孔12，抽排气孔12用于在电池内部的压强超出阈值时，将电池内部多余的气体排出以使电池内部的压强保持在预设范围。示例性的，预设范围可以为-30Kpa—-10KPa。该预设范围因壳体20的尺寸和材质的改变而改变。从而使得电池内正常进行循环充放电，避免电池因膨胀产生安全问题。通过抽排气孔12可以抽出电池壳内和电芯内部的空气，电芯内的空气抽出有助于正极和隔膜，负极和隔膜之间的贴合，进而提升了电池化成的品质。

同时，因为壳体20本身具有一定的硬度，在壳体20遭遇到过压或负压时容易出现的鼓胀和塌陷的问题。本实用新型实施例的电池的密封端板10，通过在端板本体1上同时设置注液孔11和抽排气孔12，在注液过程中，通过抽排气孔12可以及时抽排出壳体20内多余的气体，防止壳体20内部出现过压的问题。同时，设置的抽排气孔12还进一步防止在注液过程中电池壳体20内部的气压逐渐升高造成极片的R角周围形成气泡，进而避免出现黑斑的问题。因为黑斑会使电极界面状态形成不良，进而造成电池极组间一致性差导致局部容量衰降过快，严重影响电池的循环寿命。因此，本实用新型实施例的电池的密封端板10有助于形成均匀的负极固体电解质界面膜(SEI膜)及正极钝化膜(CEI膜)，有效降低电池界面阻抗，进而改善了电池电化学性能的稳定性，提升电池的循环寿命。

此外，设置的抽排气孔12可以及时将其中的气体排出，进而保证了注液速度的均匀性。

因此，具有该本实用新型实施例的电池的密封端板10的电池单体100具有有助于提升电池循环寿命和提升电池电化学性能的稳定性的优点。

可选地，注液孔11和抽排气孔12可以设置多个。

需要说明的是，密封端板10作为电池壳开口端的封口结构件使用，该密封端板10盖合于壳体20的开口处以将电池单体100的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，该密封端板10的形状可以与壳体20的形状相适应以配合壳体20。但密封端板10与传统的盖板结构不同，本实用新型的电池的密封端板10无需设置下塑胶和极柱。

可选地，该密封端板10可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，该密封端板10在受挤压碰撞时就不易发生形变，使形成的电池单体100能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。

注液孔11的孔径大于抽排气孔12的孔径。

本实用新型实施例的电池的密封端板10，通过注液孔11的孔径大于抽排气孔12的孔径，可以提升注液的速率，因为负压注液时通过注入的电解液将壳体20内部的气体赶出，减少了抽排气孔12的开窗面。由此，该密封端板10有利于提升电池的密封性能的优点。

如图3和图4所示，注液孔11为阶梯孔，阶梯孔包括沿密封端板10的厚度方向依次设置的收容孔段111和连通孔段112，收容孔段111的直径大于连通孔段112的直径，收容孔段111和连通孔段112在连接处形成台阶部，连通孔段112连通电池内部。

本实用新型实施例的电池的密封端板10，通过注液孔11分为沿密封端板10的厚度方向依次设置的收容孔段111和连通孔段112，收容孔段111的直径大于连通孔段112的直径，在注液时，将注液装置200的注液管伸入到电池的注液口中时，注液管能够穿在收容孔段111内，且注液管的一端抵接在台阶部上，并能够在外力的作用下发生一定程度的形变，从而保证该位置的密封效果。由此，该该密封端板10进一步提高注液时的密封性能。

收容孔段111的深度为端板本体1的厚度的1/3-1/2。也就是说，收容孔段111的深度与端板本体1的厚度的比值为1/3-1/2。

本实用新型实施例的电池的密封端板10，通过控制收容孔段111的深度为端板本体1的厚度的1/3-1/2，可以避免收容孔段111的深度过大，造成端板本体1在注液孔11处的厚度过小，造成密封稳定性差的问题。同时，避免了收容孔段111的深度过小，不能通过收容孔段111的内壁面对注液装置200的注液管进行限位，造成注液时易出现漏液的问题。

如图5所示，收容孔段111和连通孔段112中的每一者均为长圆孔，收容孔段111和连通孔段112在长圆孔的长度方向的间距D1为1.5mm-10mm；收容孔段111和连通孔段112在长圆孔的宽度方向的间距D2为1.5mm-10mm。收容孔段111和连通孔段112之间的孔径差距所形成的台阶面的宽度。

本实用新型实施例的电池的密封端板10，通过控制收容孔段111和连通孔段112在长圆孔的长度方向的间距D1为1.5mm-10mm，收容孔段111和连通孔段112在长圆孔的宽度方向的间距D2为1.5mm-10mm。避免台阶面的宽度过小，不能对注液管形成阻挡造成注液管***电池内部损伤电池极片的问题。此外，台阶面的宽度的过小，注液后也存在不易密封的问题。由此，该密封端板10具有便于密封和避免注液时误伤极片的问题。

可选地，收容孔段111与连通孔段112的圆心可以重合，收容孔段111的内壁面与连通孔段112的内壁面之间的间距为1.5mm-10mm。

连通孔段112的孔径的长度为D3，D3/D1为2-3，连通孔段112的孔径的宽度为D4，D4/D2为2-4。也就是说，D3与D1的比值为2-3，D4与D2比值为2-4。

本实用新型实施例的电池的密封端板10还包括单向气膜层(未示出)，单向气膜层覆盖在抽排气孔12上以便在抽气结束后在化成或使用过程中将壳体20内部的多余的气体排出。

在电池单体100使用过程中，电池会循环充放电，并不断产生气体直至电芯膨胀，内部产气过量会影响电池单体100的使用性能和安全性能。本实用新型实施例的电池的密封端板10，通过设置在抽排气孔12上的单向气膜层，可以将放电过程中产生的气体进一步排出。由此，该密封端板10具有提升电池使用性能的优点。

如图1、图3和图4所示，端板本体1上设有防爆阀2，端板本体1上设有阀口13，防爆阀2设置在阀口13上，防爆阀2与注液孔11和排气孔间隔开地设置。

例如，图1中所示的前后方向。

进一步地，防爆阀2可以设置在注液孔11和抽排气孔12之间。

可选地，排气孔的直径为2mm-3mm。

在设置抽排气孔12的端板本体1朝向电池内部的一侧具有凸台部14。以便在采用抽吸装置300***抽排气孔12内。示例性的，抽吸装置300可以包括相互连通的针尖部301和导气管302，针尖部301穿设在抽排气孔12内。针尖部301的长度与凸台部14的厚度相适应。

可选地，凸台部14可以通过对端板本体1在图1中所示的朝下压合而成。

本实用新型实施例的电池单体100包括电芯、壳体20和根据上述中任一项的电池的密封端板10，端板本体1能够盖合于壳体20的开口处以便形成容纳腔，电芯设置在容纳腔内。

因此，本实用新型实施例的电池单体100具有提升电池循环寿命和提升电池电化学性能的稳定性的优点。

不限地，也可以使密封端板10和壳体20一体化，具体地，密封端板10和壳体20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20的内部时，再使密封端板10盖合壳体20上。壳体20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20的形状可以根据电芯组件的具体形状和尺寸大小来确定。壳体20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。

如图1所示，壳体20具有相邻或相对设置的第一侧201和第二侧202，第一侧201具有开口，端板本体1盖合于开口处，第二侧202开设有极柱安装孔203。可以理解的是，极柱并未设置在密封端板10上。

本实用新型实施例的电池单体100，通过将极柱与密封端板10放置在壳体20的两侧，避免在设置时极柱与注液孔11和抽排气孔12之间出现干涉的问题。

本实用新型实施例的电池包可以包括电池箱和多个上述任一项的电池单体100。

因此，本实用新型实施例的电池包具有提升电池循环寿命和提升电池电化学性能的稳定性的优点。

在电池包中，电池单体100可以是多个，多个电池单体100之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体100中既有串联又有并联。电池单体100可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。电池包还可以包括其他结构，例如，该电池还可以包括汇流部件，用于实现多个电池单体100之间的电连接。

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。

此外，术语“第一”、“第二”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。在本实用新型的描述中，“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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”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。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电池的密封端板，其特征在于，包括：端板本体，

所述端板本体能够盖合于壳体的开口处，所述端板本体上开设有注液孔和抽排气孔，所述抽排气孔用于在电池内部的压强超出阈值时，将所述电池内部多余的气体排出以使所述电池内部的压强保持在预设范围。

2.根据权利要求1所述的电池的密封端板，其特征在于，所述注液孔的孔径大于所述抽排气孔的孔径。

3.根据权利要求2所述的电池的密封端板，其特征在于，所述注液孔包括沿所述密封端板的厚度方向依次设置的收容孔段和连通孔段，所述收容孔段的直径大于所述连通孔段的直径，所述收容孔段和所述连通孔段在连接处形成台阶部，所述连通孔段能够连通所述电池内部。

4.根据权利要求3所述的电池的密封端板，其特征在于，所述收容孔段的深度为所述端板本体的厚度的1/3-1/2。

5.根据权利要求3所述的电池的密封端板，其特征在于，所述收容孔段和所述连通孔段中的每一者均为长圆孔；所述收容孔段和所述连通孔段在所述长圆孔的长度方向的间距D1为1.5mm-10mm；所述收容孔段和所述连通孔段在所述长圆孔的宽度方向的间距D2为1.5mm-10mm。

6.根据权利要求5所述的电池的密封端板，其特征在于，所述连通孔段的孔径的长度为D3，D3/D1为2-3，所述连通孔段的孔径的宽度为D4，D4/D2为2-4。

7.根据权利要求1所述的电池的密封端板，其特征在于，还包括单向气膜层，所述单向气膜层覆盖在所述抽排气孔上以便在抽气结束后密封并排出多余的气体；

和/或，还包括防爆阀，所述端板本体上设有阀口，所述防爆阀设置在所述阀口上，所述防爆阀与所述注液孔和所述排气孔间隔开地设置；

和/或，在设置所述抽排气孔的所述端板本体朝向电池内部的一侧具有凸台部。

8.一种电池单体，其特征在于，包括电芯、壳体和根据权利要求1-7中任一项所述的电池的密封端板，所述端板本体盖合于所述壳体的开口处以便形成容纳腔，所述电芯设置在所述容纳腔内。

9.根据权利要求8所述的电池单体，其特征在于，所述壳体具有相邻或相对设置的第一侧和第二侧，所述第一侧具有开口，所述端板本体盖合于所述开口处，所述第二侧开设有极柱安装孔。

10.一种电池包，其特征在于，包括电池箱和多个根据权利要求8或9中任一项所述的电池单体。