CN110021779A - 电池单元、电池模组及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池领域,公开了一种电池单元、电池模组及汽车,其中,所述电池单元包括外壳(3)、盖板(4)、极柱(5)以及极芯,极芯的扩容端(11)设置有极柱适配区(112)和扩容区(111),盖板(4)包括覆盖所述扩容区(111)的顶面的第一板件(41)、覆盖所述极柱适配区(112)的第二板件(42)以及连接第一板件(41)和第二板件(42)的第三板件(43)。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,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,并且盖板上形成为与极芯主体的扩容端匹配的多段式结构,简化了结构。
Description
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,具体地涉及一种电池单元、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,电池单元的体积从一定程度上决定了极芯的体积,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电池单元,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,本发明提供了一种电池单元,其特征在于,所述电池单元包括外壳、盖板、极柱以及极芯,所述外壳具有开口,所述开口通过所述盖板封盖,所述极柱与所述极芯电连接并延伸穿过所述盖板,所述极芯包括具有扩容端的极芯主体,所述扩容端设置有极柱适配区和相对于所述极柱适配区沿所述极柱的伸出方向凸出的扩容区,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,所述极柱至少部分地设置在所述极柱安装空间中,所述盖板包括沿长度方向依次连接的多个板件,多个所述板件包括覆盖所述扩容区的顶面的第一板件、覆盖所述极柱适配区的第二板件以及连接所述第一板件和所述第二板件的第三板件。
优选地,所述外壳包括多个侧板,所述侧板与所述第一板件、第三板件围成容纳所述扩容区的扩容腔。
优选地,所述扩容端设置有位于中间的一个所述极柱适配区和两个分别位于所述极柱适配区两侧的所述扩容区,所述第二板件沿长度方向的两端分别通过所述第三板件连接于两个所述第一板件。
优选地,所述扩容端设置有位于中间的一个所述扩容区和两个分别位于所述扩容区两侧的所述极柱适配区,所述第一板件沿长度方向的两端分别通过两个所述第三板件连接于两个所述第二板件。
优选地,两个所述第二板件共面设置。
优选地,所述扩容端设置有三个所述扩容区和两个所述极柱适配区,相邻的两个所述扩容区之间设置有一个所述极柱适配区,所述盖板置有三个所述第一板件、两个所述第二板件以及四个所述第三板件,相邻的两个所述第一板件之间设置有一个所述第二板件。
优选地,所述极柱连接于所述极芯主体并延伸穿过所述第二板件。
优选地,所述极芯包括连接于所述极芯主体的极耳,所述极耳连接于所述极柱。
优选地,所述电池单元包括设置在所述盖板内表面的内引出片,所述极柱连接于所述内引出片,所述极柱通过所述内引出片连接于所述极耳。
优选地,所述极耳设置在所述极柱适配区。
优选地,所述极耳与所述极芯主体一体成型。
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,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,并且盖板上形成为与极芯主体的扩容端匹配的多段式结构,简化了结构。
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,其中极芯未显示;
图3是本发明实施方式所述的盖板的立体图;
图4是本发明实施方式所述的极芯主立体图。
附图标记说明
1 极芯主体 2 极耳
3 外壳 4 盖板
5 极柱 6 内引出片
11 扩容端
111 扩容区 112 极柱适配区
32 开口
41 第一板件 42 第二板件
43 第三板件
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。
本发明提供了一种电池单元,其中,所述电池单元包括外壳3、盖板4、极柱5以及极芯,所述外壳3具有开口32,所述开口32通过所述盖板4封盖,所述极柱5与所述极芯电连接并延伸穿过所述盖板4,所述极芯包括具有扩容端11的极芯主体1,所述扩容端11设置有极柱适配区112和相对于所述极柱适配区112沿所述极柱5的伸出方向凸出的扩容区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,所述极柱5至少部分地设置在所述极柱安装空间中,所述盖板4包括沿长度方向依次连接的多个板件,多个所述板件包括覆盖所述扩容区111的顶面的第一板件41、覆盖所述极柱适配区112的第二板件42以及连接所述第一板件41和所述第二板件42的第三板件43。
在本方案中,盖板4和外壳3共同组成容纳极芯的壳体,其中,盖板4用于安装极柱5。所述极芯包括极芯主体1,极芯主体1的其中一端为扩容端11,扩容端11设置有极柱适配区112和扩容区111,扩容区111相对于极柱适配区112凸出而实现扩容,极柱适配区112相比于扩容区111凹陷而形成的空间为极柱安装空间,极柱5的至少一部分位于该极柱安装空间中。
本方案的发明构思中,针对所述极芯安装极柱5的一端进行扩容即扩容端,在扩容端中,与极柱5配合的区域(即极柱适配区112)受极柱5的限制不能向外凸出,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设置为向外凸出即扩容区111。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5的极柱安装空间,当然,极柱5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安装空间中。
为了配合极芯主体1的扩容端11,用于安装极柱5的盖板4也大致形成为与扩容端11对应的形状,如图1、图2、图3所示,盖板4包括沿长度方向的多个板件,其中第一板件41可以用于覆盖扩容区111的顶面,第二板件42用于覆盖极柱适配区112,由于扩容区111与极柱适配区112具有高度落差,还设置了连接第一板件41和第二板件42的第三板件43,盖板4的多段式结构相对较为简单,便于加工制作。
另外,所述外壳3包括多个侧板,所述侧板与所述第一板件41、第三板件43围成容纳所述扩容区111的扩容腔。外壳3的多个所述侧板为与盖板4的边缘接合的板部,盖板4形成为多段式结构,因此,所述侧板的上边缘需要与盖板4的形状配合以彼此接合实现密封,相比于第二板件42而凸出的第一板件41和第三板件43与所述侧板围成腔体结构,即所述扩容腔,所述扩容腔可以容纳所述扩容区111的至少一部分。
根据本发明的一种实施方式,所述扩容端11设置有位于中间的一个所述极柱适配区112和两个分别位于所述极柱适配区两侧的所述扩容区111,所述第二板件42沿长度方向的两端分别通过所述第三板件43连接于两个所述第一板件41。扩容端11设置有一个极柱适配区112和两个扩容区111,对应的,盖板4设置有一个第二板件42和两个第一板件41,并且通过两个第三板件43将两个第一板件41连接于第二板件42的两端,使得盖板4的形状与扩容端11的形状相对应。
根据本发明的一种实施方式,所述扩容端11设置有位于中间的一个所述扩容区111和两个分别位于所述扩容区111两侧的所述极柱适配区112,所述第一板件41沿长度方向的两端分别通过两个所述第三板件43连接于两个所述第二板件42。如图1、图2、图3所示,扩容区111设置在扩容端11的中间位置,其两侧分别设置有一个极柱适配区112,相应的,盖板4设置有位于中间的第一板件41和两侧的第三板件43,并且两个第二板件42通过两个第三板件43连接于第一板件41的两端。
进一步地,两个所述第二板件42共面设置。两个第二板件42对应于极芯主体1的两个极柱适配区112,两个极柱适配区112为受到极柱限制的区域,其高度相同,因此两个第二板件42可以设置为具有相同的高度,即共面设置。
根据本发明的一种实施方式,所述扩容端11设置有三个所述扩容区111和两个所述极柱适配区112,相邻的两个所述扩容区111之间设置有一个所述极柱适配区111,所述盖板4设置有三个第一板件41、两个第二板件42以及四个第三板件43,相邻的两个第一板件41之间设置有一个第二板件42。扩容区111和极柱适配区112在直线方向上交替地设置,对应的,盖板4设置有三个第一板件41和两个第二板件42,第二板件42设置在相邻的两个第一板件41之间,即交替地设置,第二板件42的两端分别通过第三板件43连接于第一板件41。
其中,所述极柱5连接于所述极芯主体1并延伸穿过所述第二板件42。极柱5穿过第二板件42延伸到外部,以与外部的用电设备连接。
另外,所述极芯包括连接于所述极芯主体1的极耳2,所述极耳2连接于所述极柱5。所述极芯可以包括两个分别对应于正极和负极的极耳2,极耳2与极芯主体1电连接,并且两个极柱5分别与两个极耳2连接。
另外,所述电池单元包括设置在所述盖板4内侧的内引出片6,所述极柱5连接于所述内引出片6,所述极柱5通过所述内引出片6连接于所述极耳2。具体的,内引出片6设置在第二板件42的内侧,极柱5穿过第二板件42而连接内引出片6,并通过内引出片6与极耳2电连接。
另外,所述极耳2设置在所述极柱适配区112。极耳2可以连接于极柱适配区112并全部设置在极柱适配区112,也可以连接于扩容区111或极芯主体1的其他位置并延伸到极柱适配区112,从而可以与极柱5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,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)
1.一种电池单元,其特征在于,所述电池单元包括外壳(3)、盖板(4)、极柱(5)以及极芯,所述外壳(3)具有开口(32),所述开口(32)通过所述盖板(4)封盖,所述极柱(5)与所述极芯电连接并延伸穿过所述盖板(4),所述极芯包括具有扩容端(11)的极芯主体(1),所述扩容端(11)设置有极柱适配区(112)和相对于所述极柱适配区(112)沿所述极柱(5)的伸出方向凸出的扩容区(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,所述极柱(5)至少部分地设置在所述极柱安装空间中,所述盖板(4)包括沿长度方向依次连接的多个板件,多个所述板件包括覆盖所述扩容区(111)的顶面的第一板件(41)、覆盖所述极柱适配区(112)的第二板件(42)以及连接所述第一板件(41)和所述第二板件(42)的第三板件(43)。
2.根据权利要求1所述的电池单元,其特征在于,所述外壳(3)包括多个侧板,所述侧板与所述第一板件(41)、第三板件(43)围成容纳所述扩容区(111)的扩容腔。
3.根据权利要求2所述的电池单元,其特征在于,所述扩容端(11)设置有位于中间的一个所述极柱适配区(112)和两个分别位于所述极柱适配区两侧的所述扩容区(111),所述第二板件(42)沿长度方向的两端分别通过所述第三板件(43)连接于两个所述第一板件(41)。
4.根据权利要求2所述的电池单元,其特征在于,所述扩容端(11)设置有位于中间的一个所述扩容区(111)和两个分别位于所述扩容区(111)两侧的所述极柱适配区(112),所述第一板件(41)沿长度方向的两端分别通过两个所述第三板件(43)连接于两个所述第二板件(42)。
5.根据权利要求4所述的电池单元,其特征在于,两个所述第二板件(42)共面设置。
6.根据权利要求2所述的电池单元,其特征在于,所述扩容端(11)设置有三个所述扩容区(111)和两个所述极柱适配区(112),相邻的两个所述扩容区(111)之间设置有一个所述极柱适配区(111),所述盖板(4)置有三个所述第一板件(41)、两个所述第二板件(42)以及四个所述第三板件(43),相邻的两个所述第一板件(41)之间设置有一个所述第二板件(42)。
7.根据权利要求2所述的电池单元,其特征在于,所述极柱(5)连接于所述极芯主体(1)并延伸穿过所述第二板件(42)。
8.根据权利要求7所述的电池单元,其特征在于,所述极芯包括连接于所述极芯主体(1)的极耳(2),所述极耳(2)连接于所述极柱(5)。
9.根据权利要求8所述的电池单元,其特征在于,所述电池单元包括设置在所述盖板(4)内表面的内引出片(6),所述极柱(5)连接于所述内引出片(6),所述极柱(5)通过所述内引出片(6)连接于所述极耳(2)。
10.根据权利要求8所述的电池单元,其特征在于,所述极耳(2)设置在所述极柱适配区(112)。
11.根据权利要求8所述的电池单元,其特征在于,所述极耳(2)与所述极芯主体(1)一体成型。
12.一种电池模组,其特征在于,所述电池模组包括权利要求1-11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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