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CN110021775B - 极芯、电池单元、电池模组及汽车 - Google Patents

极芯、电池单元、电池模组及汽车 Download PDF

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CN110021775B CN201810475688.7A CN201810475688A CN110021775B CN 110021775 B CN110021775 B CN 110021775B CN 201810475688 A CN201810475688 A CN 201810475688A CN 110021775 B CN110021775 B CN 110021775B
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Abstract

本发明涉及电池领域，公开了一种极芯、电池单元、电池模组及汽车，其中，所述极芯包括极芯主体(1)和极耳(2)，所述极芯主体(1)包括四边形的第一扩容端(11)，所述第一扩容端(11)设置有分别位于其中两个角部的两个极柱适配区(112)和相对于所述极柱适配区(112)凸出的第一扩容区(111)，所述极柱适配区(112)相对于所述扩容区(111)凹陷而形成极柱安装空间。通过上述技术方案，在极芯主体的一些端面中，分别设置对应于极柱的极柱适配区和相对于极柱适配区凸出的扩容区，并且极柱适配区设置在扩容端的角部，减少占用的空间，从而在极柱附近的有限空间内增加极芯主体的体积，提高了电池容量。

Description

极芯、电池单元、电池模组及汽车
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年1月8日递交的申请号为201810015504.9的中国专利申请、2018年1月8日递交的申请号为201810016060.0的中国专利申请、2018年1月8日递交的申请号为201810015506.8的中国专利申请、2018年1月8日递交的申请号为201810016052.6的中国专利申请、2018年1月8日递交的申请号为201810015502.X的中国专利申请、2018年1月8日递交的申请号为201810016520.X的中国专利申请、2018年1月8日递交的申请号为201810015503.4的中国专利申请、2018年1月8日递交的申请号为201810016056.4的中国专利申请的优先权。
技术领域
本发明涉及电池领域，具体地涉及极芯、电池单元、电池模组及汽车。
背景技术
随着科技的发展，各种电子设备、电动工具等得到广泛应用，例如手机、电动车辆等，作为核心部件，电池的性能对整体的性能及使用体验具有重要影响，特别地，电池的容量决定了整体的续航，也是使用者的重要关注点。
电池包括外壳和设置在外壳中的极芯，极芯的体积是电池容量的重要决定因素，在电子设备、电动工具中，电池所在的安装环境基本决定了电池所占用的空间大小，电池的整体体积难以不受限制地增加，电池的容量因此也受到限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种极芯，以在存在空间限制的情况下增加电池容量。
为了实现上述目的，本发明提供了一种极芯，其中，所述极芯包括极芯主体和极耳，所述极芯主体包括四边形的第一扩容端，所述第一扩容端设置有分别位于其中两个角部的两个极柱适配区和相对于所述极柱适配区凸出的第一扩容区，所述极柱适配区相对于所述扩容区凹陷而形成极柱安装空间。
优选地，两个所述极柱适配区分别设置在所述第一扩容端的两个相邻的角部。
优选地，所述极耳连接于所述极柱适配区。
优选地，所述极耳连接于所述第一扩容区并延伸到所述极柱适配区。
优选地，所述极耳与所述极芯主体一体成型。
优选地，所述极芯主体包括第二扩容端，所述第二扩容端设置有冷却结构适配区和相对于所述冷却结构适配区凸出的第二扩容区，所述冷却结构适配区相对于所述第二扩容区凹陷而形成冷却结构安装空间。
另外，本发明还提供了一种电池单元，其中，所述电池单元包括外壳、盖板和以上方案所述的极芯，所述极芯设置在所述外壳中，所述外壳具有开口，所述盖板封盖所述开口。
优选地，所述盖板包括盖板本体和相对于所述盖板本体向外凸出的盖板扩容腔，所述第一扩容端由所述盖板覆盖，所述第一扩容区至少部分地容纳在所述盖板扩容腔中。
优选地，所述盖板本体相对于所述盖板扩容腔凹陷形成盖板极柱空间，所述极柱安装空间与所述盖板极柱空间位置对应设置。
优选地，所述电池单元包括穿过所述盖板本体设置的极柱，所述极柱至少部分地设置在所述极柱安装空间中，所述极柱电连接于所述极耳。
优选地，所述盖板的内侧设置有内引出片，所述极柱通过所述内引出片连接于所述极耳。
另外，本发明还提供了一种电池模组，其中，所述电池模组包括以上方案所述的电池单元。
另外，本发明还提供了一种汽车，其中，所述汽车包括至少一个以上方案所述的电池模组。
通过上述技术方案，在极芯主体的一些端面中，分别设置对应于极柱的极柱适配区和相对于极柱适配区凸出的扩容区，并且极柱适配区设置在扩容端的角部，减少占用的空间，从而在极柱附近的有限空间内增加极芯主体的体积，提高了电池容量。
附图说明
图1是本发明实施方式所述的电池单元的立体图；
图2是本发明实施方式所述的电池单元的爆炸图；
图3是本发明实施方式所述的极芯的立体图。
附图标记说明
1 极芯主体 2 极耳
3 外壳 4 盖板
5 极柱
11 第一扩容端 12 第二扩容端
111 第一扩容区 112 极柱适配区
121 冷却结构适配区 122 第二扩容区
31 外壳扩容腔
41 盖板扩容腔 42 盖板本体
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种极芯，其中，所述极芯包括极芯主体1和极耳2，所述极芯主体1包括四边形的第一扩容端11，所述第一扩容端11设置有分别位于其中两个角部的两个极柱适配区112和相对于所述极柱适配区112凸出的第一扩容区111，所述极柱适配区112相对于所述扩容区111凹陷而形成极柱安装空间。
所述极芯包括极芯主体1和极耳2，极芯主体1的其中一端为第一扩容端11，第一扩容端11设置有极柱适配区112和第一扩容区111，极柱适配区112需要与电池的极柱配合而不能向外凸出，在极柱适配区112之外的区域极芯主体1凸出而形成第一扩容区111，其中，极柱适配区112相比于第一扩容区111凹陷而形成的空间为极柱安装空间，可以用于安装电池单元的极柱。
本方案的发明构思中，针对所述极芯安装极柱的一端进行扩容即第一扩容端11，如图1和图2所示，在第一扩容端11中，与极柱5配合的区域受极柱5的限制不能向外凸出，其中，第一扩容端11整体大致为四边形截面，而用于配合极柱的极柱适配区112仅占用该四边形的两个角部，而其他区域由于没有被极柱5占用而存在可用空间，因此将这一部分区域的极芯主体1设置为向外凸出即第一扩容区111，本方案凹凸结构的第一扩容端11相比于现有技术的极芯平坦的表面增加了极芯的体积，实现了扩容。第一扩容区111与极柱适配区112形成的落差空间即为用于安装极柱的极柱安装空间，当然，极柱可以全部设置在该极柱安装空间中，也可以仅一部分设置在该极柱安装空间中。
进一步地，两个所述极柱适配区112分别设置在所述第一扩容端11的两个相邻的角部。如图2所示，两个极柱适配区112设置在第一扩容端11相邻的两个角部，相应的，电池单元的两个极柱5也设置在相邻的两个角部，缩短两个极柱5之间的距离。当然，在其他实施方式中，两个极柱适配区112也可以设置在第一扩容端11两个相对的角部，这可以根据电池单元的结构进行选择。
根据本发明的一种实施方式，所述极耳2连接于所述极柱适配区112。极耳2与极芯主体1电连接，极耳2可以直接连接于极柱适配区112，可以与设置在所述极柱安装空间中的极柱5电连接。
根据本发明的一种实施方式，所述极耳2连接于所述第一扩容区111并延伸到所述极柱适配区112。如图2和图3所示，极耳2连接于第一扩容区111的顶面，并且极耳2具有较大的长度，允许极耳2延伸到极柱适配区112，以便于与设置在所述极柱安装空间中的极柱5电连接。
优选地，所述极耳2与所述极芯主体1一体成型。极耳2和极芯主体1由制成极芯的材料一体成型制成，极耳2包括作为正极和负极的两个极耳。当然，在其他实施方式中，极耳2也可以另外加工制成并连接到极芯主体1上。
另外，所述极芯主体1包括第二扩容端12，所述第二扩容端12设置有冷却结构适配区121和相对于所述冷却结构适配区121凸出的第二扩容区122，所述冷却结构适配区121相对于所述第二扩容区122凹陷而形成冷却结构安装空间。极芯主体1包括第二扩容端12，第二扩容端12设置有冷却结构适配区121和第二扩容区122，在冷却结构适配区121处形成的冷却结构安装空间可以用于容纳冷却管等结构，以实现对电池单元的冷却。如图2和图3所示，第二扩容端12设置有两个冷却结构适配区121和一个第二扩容区122，第二扩容区122设置在两个冷却结构适配区121之间，当然，本发明也不限于图2和图3所示的实施方式，冷却结构适配区121和第二扩容区122可以组合为其他结构，例如，可以仅设置一个冷却结构适配区121和一个第二扩容区122，总得来说，在冷却结构适配区121的位置确定的情况下对其他区域的扩容即符合本发明的构思。
另外，本发明还提供了一种电池单元，其中，所述电池单元包括外壳3、盖板4和以上方案所述的极芯，所述极芯设置在所述外壳3中，所述外壳3具有开口32，所述盖板4封盖所述开口32。外壳3和盖板4彼此扣合形成容纳所述极芯的结构，其中，外壳3可以具有一个或多个开口32，并分别通过盖板4封闭。
具体地，所述盖板4包括盖板本体42和相对于所述盖板本体向外凸出的盖板扩容腔41，所述第一扩容端11由所述盖板4覆盖，所述第一扩容区111至少部分地容纳在所述盖板扩容腔41中。盖板4的形形状与第一扩容端的形状对应，并且盖板扩容腔41的形状与第一扩容区111的形状对应，以容纳所述第一扩容区111的至少一部分。
进一步地，所述盖板本体42相对于所述盖板扩容腔41凹陷形成盖板极柱空间，所述极柱安装空间与所述盖板极柱空间位置对应设置。盖板4的一部分向外凸出，从而形成凹腔结构，即盖板扩容腔41，未凸出的区域即为盖板本体42，盖板本体42可以覆盖于极芯主体1的极柱适配区112，因此盖板本体42相对于盖板扩容腔41凹陷而形成的盖板极柱空间与所述极柱安装空间彼此对应设置，极柱5至少部分位于盖板极柱空间中。
另外，所述电池单元包括穿过所述盖板本体42设置的极柱5，所述极柱5至少部分地设置在所述极柱安装空间中，所述极柱5电连接于所述极耳2。如上所述盖板本体42与极柱适配区112对应设置，极柱5穿过盖板本体42设置，并与极耳2电连接，从而实现与极芯主体1的电连接。
进一步地，所述盖板4的内侧设置有内引出片，所述极柱5通过所述内引出片连接于所述极耳2。盖板4的盖板本体42的内侧设置有内引出片，极柱5可以穿过盖板本体42设置并连接于内引出片，极耳2也连接于内引出片从而实现与极柱5的电连接。其中，极耳2、内引出片以及极柱5均为导电材料制成。
另外，本发明还提供了一种电池模组，其中，所述电池模组包括以上方案所述的电池单元。所述电池模组可以包括多个所述电池单元，多个电池单元以串联或并联方式连接而供电。
另外，本发明还提供了一种汽车，其中，所述汽车包括至少一个以上方案所述的电池模组。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种极芯，其特征在于，所述极芯包括极芯主体(1)和极耳(2)，所述极芯主体(1)包括四边形的第一扩容端(11)，所述第一扩容端(11)设置有分别位于其中两个角部的两个极柱适配区(112)和相对于所述极柱适配区(112)凸出的第一扩容区(111)，所述第一扩容区(111)分隔两个所述极柱适配区(112)，所述极柱适配区(112)相对于所述扩容区(111)凹陷而形成极柱安装空间。
2.根据权利要求1所述的极芯，其特征在于，两个所述极柱适配区(112)分别设置在所述第一扩容端(11)的两个相邻的角部。
3.根据权利要求1所述的极芯，其特征在于，所述极耳(2)连接于所述极柱适配区(112)。
4.根据权利要求1所述的极芯，其特征在于，所述极耳(2)连接于所述第一扩容区(111)并延伸到所述极柱适配区(112)。
5.根据权利要求1所述的极芯，其特征在于，所述极耳(2)与所述极芯主体(1)一体成型。
6.根据权利要求1所述的极芯，其特征在于，所述极芯主体(1)包括第二扩容端(12)，所述第二扩容端(12)设置有冷却结构适配区(121)和相对于所述冷却结构适配区(121)凸出的第二扩容区(122)，所述冷却结构适配区(121)相对于所述第二扩容区(122)凹陷而形成冷却结构安装空间。
7.一种电池单元，其特征在于，所述电池单元包括外壳(3)、盖板(4)和权利要求1-6中任意一项所述的极芯，所述极芯设置在所述外壳(3)中，所述外壳(3)具有开口(32)，所述盖板(4)封盖所述开口(32)。
8.根据权利要求7所述的电池单元，其特征在于，所述盖板(4)包括盖板本体(42)和相对于所述盖板本体向外凸出的盖板扩容腔(41)，所述第一扩容端(11)由所述盖板(4)覆盖，所述第一扩容区(111)至少部分地容纳在所述盖板扩容腔(41)中。
9.根据权利要求8所述的电池单元，其特征在于，所述盖板本体(42)相对于所述盖板扩容腔(41)凹陷形成盖板极柱空间，所述极柱安装空间与所述盖板极柱空间位置对应设置。
10.根据权利要求8所述的电池单元，其特征在于，所述电池单元包括穿过所述盖板本体(42)设置的极柱(5)，所述极柱(5)至少部分地设置在所述极柱安装空间中，所述极柱(5)电连接于所述极耳(2)。
11.根据权利要求10所述的电池单元，其特征在于，所述盖板(4)的内侧设置有内引出片(6)，所述极柱(5)通过所述内引出片(6)连接于所述极耳(2)。
12.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括权利要求7-11中任意一项所述的电池单元。
13.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括至少一个权利要求12所述的电池模组。
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