电池、电池模组以及用电设备的制作方法-j9九游会真人

文档序号:35601518发布日期:2023-09-27 22:12阅读:15来源:国知局


1.本实用新型属于电池生产制造的技术领域,具体涉及电池、电池模组以及用电设备。


背景技术:

2.锂离子电池作为一种新型二次电池,具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点,在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。
3.现有技术中,一端开口的壳体由冲压工艺形成,会在壳体开口相对的一端,即闭合端,形成有倒圆角。现有的电池会在电芯和壳体的闭合端之间设置有支撑件,用于防止电池装配在用电装置的使用过程中,造成电极组件与壳体的倒圆角之间的碰撞,但该支撑件是在电池注液前放入,且厚度大于或等于壳体闭合端的倒圆角,会占用电池内部的一部分空间,造成电解液的存储量变小,降低了电池内部的空间利用率。


技术实现要素:

4.本实用新型的目的在于:针对现有技术的不足,提供电池,以解决现有技术中,在电池注液前,支撑件的厚度大于或等于壳体闭合端的倒圆角,会占用电池内部的一部分空间,从而降低了电池内部的空间利用率的问题。
5.为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
6.电池,包括一端开口的壳体、顶盖以及电极组件,顶盖盖设于所述壳体的开口,所述壳体的开口的相对一端为封闭端,且所述顶盖与所述壳体之间形成有容置腔,所述电极组件设置于所述容置腔内,所述电极组件靠近所述封闭端的一端和所述壳体的封闭端之间设置有膨胀件,且膨胀件膨胀后的厚度大于或等于所述壳体的封闭端的底角的半径。
7.优选地,所述膨胀件包括基部以及呈相对设置的第一侧部和第二侧部,所述第一侧部通过所述基部与所述第二侧部连接,所述基部位于所述电极组件靠近所述封闭端的一端和所述壳体的封闭端之间,所述第一侧部和所述第二侧部均位于所述电极组件的侧面和所述壳体的侧面之间。
8.优选地,所述膨胀件设置有多个通孔,多个所述通孔沿所述电极组件的长度方向间隔设置于所述基部、所述第一侧部和所述第二侧部三者中的至少一个上。
9.优选地,所述膨胀件设置有多个,多个所述膨胀件沿所述电极组件的长度方向间隔设置。
10.优选地,相邻两个所述膨胀件膨胀前之间的距离为5~15mm。
11.优选地,所述膨胀件膨胀前的厚度为w1,所述膨胀件膨胀后的厚度为w2,其中,0.05mm≤w
2-w1≤0.25mm。
12.优选地,所述膨胀件为膨胀胶纸。
13.本实用新型的另一目的在于:提供电池模组,包括说明书前文所述的电池。
14.本实用新型的又一目的在于:提供用电设备,包括说明书前文所述的电池模组。
15.本实用新型的有益效果在于,本实用新型的电池,通过壳体、顶盖和电极组件的配合使用,顶盖盖设于壳体的开口,且与壳体之间形成有容置电极组件的容置腔,电极组件和壳体的封闭端之间设置有膨胀件,在电池注液前,膨胀件跟随电极组件入壳,此时,膨胀件未膨胀的厚度小于壳体的封闭端的底角的半径,可以有效地减少膨胀件对电池内部空间的占用,增加电池内部的储液空间,提高电池内部的空间利用率,电池注液后,膨胀件吸收电解液后膨胀,膨胀件膨胀后的厚度大于或等于壳体的底角的半径,可以有效地防止电极组件与壳体的底角之间碰撞,损伤电极组件。同时,膨胀件可以吸收储存电解液,在电池后续循环过程中,电解液高度低于膨胀胶纸高度时,膨胀胶纸的电解液会流入电解液中,补充电解液。
附图说明
16.下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施方式的特征、优点和技术效果。
17.图1为本实用新型电池的结构示意图。
18.图2为本实用新型电池的剖面结构示意图。
19.图3为图2中a处的放大结构示意图。
20.图4为本实用新型膨胀件的结构示意图。
21.图5为图4中b处的放大结构示意图。
22.图6为本实用新型膨胀件的另一结构示意图。
23.图7为本实用新型膨胀件的又一结构示意图。
24.其中,附图标记说明如下:
25.100、电池;
26.10、壳体;11、底角;
27.20、顶盖;
28.30、电极组件;
29.40、膨胀件;41、基部;42、第一侧部;43、第二侧部;44、通孔;
30.l、相邻两个所述膨胀件膨胀前之间的距离。
具体实施方式
31.如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题,基本达到技术效果。
32.此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在实用新型中,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,或一体地连接;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。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。
34.以下结合附图1~7对本实用新型作进一步详细说明,但不作为对本实用新型的限定。
35.本实用新型实施例的用电设备,包括电池模组。用电设备可以是汽车、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。汽车可以是燃油汽车、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;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等等。本技术实施例对上述用电设备不做特殊限制。
36.本实用新型实施例的电池模组,包括电池100。
37.需要说明的是,电池100可以是一个,也可以是多个。若电池100为多个,多个电池100之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池100中既有串联又有并联。多个电池100之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池100构成的整体容纳于箱体内;当然,也可以是多个电池100先串联或并联或混联组成电池100模块,多个电池100模块再串联或并联或混联形成一个整体。
38.本实用新型实施例的电池100,包括一端开口的壳体10、顶盖20以及电极组件30,顶盖20盖设于壳体10的开口,壳体10的开口的相对一端为封闭端,且顶盖20与壳体10之间形成有容置腔,电极组件30设置于容置腔内,电极组件30靠近封闭端的一端和壳体10的封闭端之间设置有膨胀件40,且膨胀件40膨胀后的厚度大于或等于壳体10的封闭端的底角11的半径。
39.与现有技术相比,本实用新型实施例的电池100,通过壳体10、顶盖20和电极组件30的配合使用,顶盖20盖设于壳体10的开口,且与壳体10之间形成有容置电极组件30的容置腔,电极组件30和壳体10的封闭端之间设置有膨胀件40,在电池100注液前,膨胀件40跟随电极组件30入壳,此时,膨胀件40未膨胀的厚度小于壳体10的封闭端的底角11的半径,可以有效地减少膨胀件40对电池100内部空间的占用,增加电池100内部的储液空间,提高电池100内部的空间利用率,电池100注液后,膨胀件40吸收电解液后膨胀,膨胀件40膨胀后的厚度大于或等于壳体10的封闭端的底角的半径,可以有效地防止电极组件30与壳体10的封闭端的底角11之间碰撞,损伤电极组件30。同时,膨胀件40可以吸收储存电解液,在电池100后续循环过程中,电解液高度低于膨胀胶纸高度时,膨胀胶纸的电解液会流入电解液中,补充电解液。
40.本实用新型实施例的膨胀件40,包括基部41以及呈相对设置的第一侧部42和第二侧部43,第一侧部42通过基部41与第二侧部43连接,基部41位于电极组件30靠近封闭端的一端和壳体10的封闭端之间,第一侧部42和第二侧部43均位于电极组件30的侧面和壳体10的侧面之间。通过基部41、第一侧部42和第二侧部43的配合使用,第一侧部42和第二侧部43相对设置,且第一侧部42通过基部41与第二侧部43连接,基部41位于电极组件30靠近封闭
端的一端和壳体10的封闭端之间,在电池100注液前,基部41未膨胀的厚度小于壳体10的封闭端的底角11的半径,可以有效地减少膨胀件40对电池100内部的高度空间的占用,增加电池100内部的储液空间,提高电池100内部的空间利用率,电池100注液后,膨胀件40可以吸收电解液膨胀后,基部41膨胀后的厚度大于或等于壳体10的封闭端的底角的半径,可以有效地防止电极组件30与壳体10的底部之间碰撞,损伤电极组件30;同时,第一侧部42和第二侧部43均位于电极组件30的侧面和壳体10的侧面之间,电极组件30在后期循环过程中膨胀时,可以挤压第一侧部和第二侧部,给电极组件补充电解液。
41.在一些实施例中,膨胀件设置有多个通孔44,多个通孔44沿电极组件30的长度方向g间隔设置于基部41、第一侧部42和第二侧部43三者中的至少一个上。
42.进一步地,通孔44的形状为圆形、矩形、三角形、梯形、五边形、六边形或八边形等,使用时,通孔44的形状可以根据实际需求进行设置。
43.在一些实施例中,膨胀件40设置有多个,多个膨胀件40沿电极组件30的长度方向g间隔设置。
44.进一步地,相邻两个膨胀件40膨胀前之间的距离l为5~15mm。通过设置相邻的两个膨胀件40之间的距离,相邻的两个膨胀件40膨胀前之间的距离l为5~15mm,有效地确保相邻的两个膨胀件40在膨胀后互不干涉。
45.优选地,相邻的两个膨胀件40膨胀前之间的距离l为5~7mm、7~9mm、9~11mm、11~13mm或13~15mm。具体地,相邻的两个膨胀件40膨胀前之间的距离为5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、8mm、8.5mm、10mm、12mm、12.5mm、14mm、14.5mm或15mm,但不限于所列举的数值,数值范围内的其他数值同样适用。
46.在一些实施例中,膨胀件40膨胀前的厚度为w1,膨胀件40膨胀后的厚度为w2,其中,0.05mm≤w
2-w1≤0.25mm。通过设置膨胀件40膨胀前的厚度w1、膨胀件40膨胀后的厚度w2,膨胀件40膨胀前的厚度w1和膨胀后的厚度w2,满足关系式:0.05mm≤w
2-w1≤0.25mm,有效地保护电极组件30,防止电极组件30与壳体10的封闭端的底角之间碰撞,同时,有效地防止膨胀件40膨胀后的厚度过后,进而导致电极组件30的顶部挤压顶盖20。
47.需要说明的是,膨胀件40膨胀前的厚度w1为0.05~0.1mm,膨胀件40膨胀后的厚度w2为0.15~0.3mm.
48.在一些实施例中,膨胀件40为膨胀胶纸。通过膨胀胶纸的设置,膨胀胶纸可以直接粘贴在电芯上,无需再通过其他工艺固定在电芯上,便于膨胀件40的安装。
49.需要说明的是,膨胀胶纸包括基层和粘贴层,基层通过粘贴层与电芯连接,其中,基层为树脂,粘贴层为热敏胶。
50.本实用新型实施例的电极组件30,包括第一极片、第二极片以及设置于第一极片和第二极片之间的隔膜,第一极片、隔膜和第二极片依次堆叠并卷芯形成电极组件30。第一极片和第二极片的极性相反,即,第一极片和第二极片中的一者为正极片,第一极片和第二极片中的另一者为负极片。
51.其中,正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。以锂离子电池100为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,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。负极集流体的材
料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,负极活性物质可以为碳或硅等。隔膜的材质可以为pp(polypropylene,聚丙烯)或pe(polyethylene,聚乙烯)等。
52.本实用新型实施例的电池模组,包括上述实施例的电池100。
53.与现有技术相比,本实用新型实施例的电池模组,采用上述实施例的电池100,该电池100的内部设置有膨胀件40,膨胀件40部分位于电极组件30靠近封闭端的一端和壳体10的封闭端之间,在电池100注液前,膨胀件40跟随电极组件30入壳,此时,膨胀件40未膨胀的厚度小于壳体10的封闭端的底角11的半径,可以有效地减少膨胀件40对电池100内部空间的占用,增加电池100内部的储液空间,提高电池100内部的空间利用率,电池100注液后,膨胀件40吸收电解液后膨胀,膨胀件40膨胀后的厚度大于或等于壳体10的封闭端的底角11的半径,可以有效地防止电极组件30与壳体10的封闭端的底角11之间碰撞,损伤电极组件30,进而提高电池100内部的空间利用率。同时,膨胀件40可以吸收储存电解液,在电池100后续循环过程中,电解液高度低于膨胀胶纸高度时,膨胀胶纸的电解液会流入电解液中,补充电解液。
54.根据上述说明书的揭示和教导,本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此,本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本实用新型构成任何限制。
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