CN219371088U - 电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种电池，包括圆柱型电芯，圆柱型电芯包括主体结构和第一无涂层区，第一无涂层区由主体结构的至少一侧引出，沿主体结构的径向方向上，第一无涂层区由多个空箔层收拢连接形成，空箔层包括至少一个单片箔层，多个空箔层的数量与单片箔层沿其引出方向上的高度之比为3‑30，圆柱型电芯的半径为17.5mm‑35mm，不仅可以保证电池的传输速率，且可以保证第一无涂层区的过流能力，由此来改善电池的使用性能。

Description

电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池。

背景技术

相关技术中，电芯的无涂层区可以由多个单片箔层收拢形成，收拢后形成的无涂层区需要保证具有可靠的过流能力，并且也需要保证传输能力，然而，由于无涂层区本身的结构限制，会影响到无涂层区上述性能。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池，以改善电池的使用性能。

本实用新型提供了一种电池，包括圆柱型电芯，圆柱型电芯包括主体结构和第一无涂层区，第一无涂层区由主体结构的至少一侧引出，沿主体结构的径向方向上，第一无涂层区由多个空箔层收拢连接形成，空箔层包括至少一个单片箔层，多个空箔层的数量与单片箔层沿其引出方向上的高度之比为3-30，圆柱型电芯的半径为17.5mm-35mm。

本实用新型实施例的电池包括圆柱型电芯，圆柱型电芯包括主体结构和第一无涂层区，第一无涂层区由主体结构的至少一侧引出，沿主体结构的径向方向上，第一无涂层区由多个空箔层收拢连接形成，从而来保证第一无涂层区的结构强度和过流能力，而空箔层包括至少一个单片箔层，多个空箔层的数量与单片箔层沿其引出方向上的高度之比为3-30，圆柱型电芯的半径为17.5mm-35mm，不仅可以保证电池的传输速率，且可以保证第一无涂层区的过流能力，由此来改善电池的使用性能。

附图说明

为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。

其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种电池的结构示意图；

图2是根据一示例性实施方式示出的一种电池的圆柱型电芯的结构示意图；

图3是根据一示例性实施方式示出的一种电池的内部结构示意图；

图4是根据另一示例性实施方式示出的一种电池的结构示意图；

图5是根据另一示例性实施方式示出的一种电池的圆柱型电芯的结构示意图；

图6是根据一示例性实施方式示出的一种电池的空箔层的结构示意图。

附图标记说明如下：

10、外壳结构；20、圆柱型电芯；21、主体结构；211、卷芯孔；22、第一无涂层区；221、单片箔层；23、第二无涂层区；30、极柱结构；40、第一汇流排；50、第二汇流排。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本实用新型的一个实施例提供了一种电池，请参考图1至图4，电池包括圆柱型电芯20，圆柱型电芯20包括主体结构21和第一无涂层区22，第一无涂层区22由主体结构21的至少一侧引出，沿主体结构21的径向方向上，第一无涂层区22由多个空箔层收拢连接形成，空箔层包括至少一个单片箔层221，多个空箔层的数量与单片箔层221沿其引出方向上的高度之比为3-30，圆柱型电芯20的半径为17.5mm-35mm。

本实用新型一个实施例的电池包括圆柱型电芯20，圆柱型电芯20包括主体结构21和第一无涂层区22，第一无涂层区22由主体结构21的至少一端引出，沿主体结构21的径向方向上，第一无涂层区22由多个空箔层收拢连接形成，从而来保证第一无涂层区22的结构强度和过流能力，而空箔层包括至少一个单片箔层221，多个空箔层的数量与单片箔层221沿其引出方向上的高度之比为3-30，圆柱型电芯20的半径为17.5mm-35mm，不仅可以保证电池的传输速率，且可以保证第一无涂层区22的过流能力，由此来改善电池的使用性能。

需要说明的是，第一无涂层区22由多个单片箔层221收拢连接形成，即在卷绕形成圆柱型电芯20之后，需要对多个单片箔层221进行收拢，从而形成第一无涂层区22，而第一无涂层区22是由多层空箔层组成，从而来保证第一无涂层区22的过流能力和结构强度。第一无涂层区22为由主体结构21的极片上引出的金属箔片，金属箔片上不设有活性物质层，例如，主体结构21的极片为铜箔，形成主体结构21的铜箔上可以涂覆有活性物质层，而形成第一无涂层区22的铜箔上不涂覆有活性物质层。当然，主体结构21的极片也可以为铝箔。

通过使得多个空箔层的数量与单片箔层221沿其引出方向上的高度之比为3-30，圆柱型电芯20的半径为17.5mm-35mm，来控制电池的传输速率和过流能力。多个空箔层的数量与单片箔层221沿其引出方向上的高度之比过小时，第一无涂层区22的传输速率相对较慢，且随着圆柱型电芯20的半径做大，大尺寸的圆柱型电芯20需要更高的传输速率；而多个空箔层的数量与单片箔层221沿其引出方向上的高度之比过大时，空箔层数增多，单片箔层221长度与相邻层数之间的单片箔层221搭接区域过小，降低了第一无涂层区22的过流能力，且难以实现单片箔层221之间的焊接强度，会使得第一无涂层区22强度相对较弱。

图5中示出了第一无涂层区22由多个单片箔层221收拢连接形成。结合图5所示，圆柱型电芯20的半径可以表示为a，圆柱型电芯20的半径可以为17.5mm、18mm、19mm、19.5mm、20mm、21mm、22.5mm、24mm、25mm、25.5mm、26mm、30mm、31mm、32.5mm、34mm、34.5mm或者35mm等等。

结合图5所示，主体结构21的径向方向可以表示为A，主体结构21的径向方向是由主体结构21的中心点向外延伸，由此形成了多个主体结构21的径向方向，图5中仅示出了一部分的主体结构21的径向方向A。

结合图6所示，空箔层可以包括多个单片箔层221，单片箔层221沿其引出方向上的高度可以表示为b，即单片箔层221的长度可以认为是单片箔层221与主体结构21相连接的一端到单片箔层221远离主体结构21的另一端之间的距离。

在一个实施例中，多个空箔层的数量与单片箔层221沿其引出方向上的高度之比可以为3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.5、8、8.5、9、10、11、12、15、18、20、21、25、28、29或者30等等。

在一个实施例中，多个空箔层的数量与单片箔层221沿其引出方向上的高度之比可以为5-15，从而可以有效控制电池的传输速率，并且可以提高第一无涂层区22的过流能力。

在一个实施例中，多个空箔层的数量≥40，从而可以有效提高第一无涂层区22的电流传输能力，提高电池的使用性能。例如，多个空箔层的数量可以为40、42、50、51、53、55、60、61、62、65、67、70等等。

圆柱型电芯20的半径为17.5mm-35mm，而多个空箔层的数量≥40，由此可以保证圆柱型电芯20的热量，且可以保证第一无涂层区22的电流传输能力，由此可靠改善电池的使用性能。

在一个实施例中，单片箔层221沿其引出方向上的高度为3mm-15mm，在保证单片箔层221之间连接强度的基础上，也可以保证相邻空箔层之间能够具有可靠的接触面积，从而来保证第一无涂层区22的过流能力。

单片箔层221沿其引出方向上的高度可以为3mm、3.5mm、4mm、4.2mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、11.5mm、12mm、13mm、13.5mm、14mm、14.5mm或者15mm等等。

在一个实施例中，圆柱型电芯20的半径为20mm-30mm，由此来进一步控制圆柱型电芯20的容量。

在一个实施例中，如图2和图5所示，圆柱型电芯20还包括第二无涂层区23，极性相反的第一无涂层区22和第二无涂层区23由主体结构21的同一端延伸而出，第一无涂层区22和第二无涂层区23间隔设置，从而保证第一无涂层区22和第二无涂层区23之间绝缘设置，避免出现短路问题。

第一无涂层区22和第二无涂层区23的极性相反，第一无涂层区22和第二无涂层区23中一个为正极极耳，另一个为负极极耳，通过将第一无涂层区22和第二无涂层区23由主体结构21的同一侧延伸而出，从而可以避免第一无涂层区22和第二无涂层区23由主体结构21的相对两侧延伸而出所引发的高度空间过于积累的问题。

在一个实施例中，如图3所示，圆柱型电芯20还包括第二无涂层区23，极性相反的第一无涂层区22和第二无涂层区23由主体结构21的相对两端延伸而出，不仅可以使得电子传输路径最短，传输速率快，并且产热较低，由此可以提高电池的安全性能。

在一个实施例中，第一无涂层区22和第二无涂层区23中的至少之一与外壳结构10电连接，从而可以使得外壳结构10能够作为电池的电极引出端使用，方便后续电池的成组，且可以减少电池的部件使用数量，由此来提高电池的使用性能。

在一个实施例中，如图1所示，电池还包括外壳结构10和极柱结构30，极柱结构30设置于外壳结构10上，圆柱型电芯20设置于外壳结构10内，第一无涂层区22和第二无涂层区23中的一个与外壳结构10电连接，另一个与极柱结构30电连接，从而可以使得外壳结构10和极柱结构30能够作为电池的两个电极引出端使用，由此来方便电池的充放电。

外壳结构10作为电池的一个电极引出端使用，不仅可以减少电池的部件使用数量，且外壳结构10的各个位置均可以作为电连接位置，提高了电池成组时的电连接选择能力。

需要说明的是，第一无涂层区22和第二无涂层区23中的一个与外壳结构10电连接，另一个与极柱结构30电连接，例如，第一无涂层区22和外壳结构10之间可以直接焊接，或者，第一无涂层区22和外壳结构10之间可以通过集流盘进行转接；相应的，第二无涂层区23与极柱结构30之间可以直接焊接，或者，第二无涂层区23与极柱结构30之间可以通过转接片进行转接。

在一个实施例中，如图4所示，电池还包括第一汇流排40和第二汇流排50，第一汇流排40与外壳结构10电连接，第二汇流排50与极柱结构30电连接，从而可以使得电池能够通过第一汇流排40和第二汇流排50用于与其他电池形成电连接，由此进行电池的成组。

在一个实施例中，如图4所示，第一汇流排40和第二汇流排50位于外壳结构10的同一侧，从而可以提高电池的空间利用率，并且也可以方便电池的成组。

在一个实施例中，第一汇流排40和第二汇流排50可以位于外壳结构10的相对两侧，进而来适应电池的安装方式以及空间排布。

需要说明的是，电池可以为多个，多个电池可以形成电池组，多个电池可以通过第一汇流排40和第二汇流排50进行电连接，例如，多个电池可以串联时，第一汇流排40可以与第一个电池的极柱结构30相连接，并且与第二个电池的外壳结构10相连接，而第二汇流排50可以与第一个电池的外壳结构相连接，并且第二汇流排50可以与第三个电池的极柱结构30相连接。

第一汇流排40可以与电池的外壳结构10焊接，而第二汇流排50可以与电池的极柱结构30焊接。

对于汇流排的数量以及具体结构形成，此处不作限定，可以根据实际需求进行选择，相应的，对于电池的数量也不作限定，多个电池之间可以并联，或者，多个电池之间可以串联。

在一个实施例中，如图5所示，主体结构21形成有卷芯孔211。结合图3所示，主体结构21与外壳结构10之间具有缝隙，缝隙的容量小于卷芯孔211的容量，在保证主体结构21与外壳结构10之间能够具有可靠膨胀空间的基础上，也可以提高外壳结构10的空间利用率，从而来提高电池的能力密度。

在一个实施例中，如图5和图6所示，一个空箔层的相邻两个单片箔层221之间相叠置，从而可以提高相邻两个单片箔层221之间的传输能力，并且可以保证相邻两个单片箔层221之间具有可靠的连接能力，进而来保证第一无涂层区22的过流能力和结构强度。

在一个实施例中，一个空箔层的相邻两个单片箔层221之间具有间隙，由此也可以避免单片箔层221之间相叠置的面积过大，影响到第一无涂层区22的平整度。

在一个实施例中，一个空箔层的相邻两个单片箔层221之间相叠置，且相邻两个单片箔层221之间具有间隙，在保证单片箔层221传输能力的基础上，也可以保证第一无涂层区22的平整度。

在一个实施例中，单片箔层221沿其引出方向上的高度与单片箔层221沿着圆柱型电芯20周向方向的尺寸之间的比值为0.2-8，从而可以可靠控制单片箔层221的尺寸，提高相邻单片箔层221之间的连接能力，且可以保证第一无涂层区22的传输能力。

结合图6所示，单片箔层221沿着圆柱型电芯20周向方向的尺寸可以表示为c。单片箔层221沿着圆柱型电芯20周向方向的尺寸可以是单片箔层221与主体结构21相连接的一端的长度，或者，单片箔层221沿着圆柱型电芯20周向方向的尺寸可以是单片箔层221远离主体结构21的另一端的长度。

单片箔层221沿其引出方向上的高度与单片箔层221沿着圆柱型电芯20周向方向的尺寸之间的比值可以为0.2、0.5、1、1.2、1.5、1.78、1.9、2、2.1、2.2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、7.5或者8等等。

需要注意的是，对于第二无涂层区23的结构形式此处不作赘述，可以与第一无涂层区22大致相同，当然，也不排除第二无涂层区23的结构形式与第一无涂层区22不相一致。第一无涂层区22和第二无涂层区23中的一个可以为铜箔，另一个可以为铝箔。

本实用新型的一个实施例还提供了一种电池组，包括上述的电池。

本实用新型一个实施例的电池组的电池包括圆柱型电芯20，圆柱型电芯20包括主体结构21和第一无涂层区22，第一无涂层区22由至少一端引出，沿主体结构21的径向方向上，第一无涂层区22由多个空箔层收拢连接形成，从而来保证第一无涂层区22的结构强度和过流能力，而空箔层包括至少一个单片箔层221，多个空箔层的数量与单片箔层221沿其引出方向上的高度之比为3-30，圆柱型电芯20的半径为17.5mm-35mm，不仅可以保证电池的传输速率，且可以保证第一无涂层区22的过流能力，由此来改善电池组的使用性能。

在一个实施例中，电池组为电池模组或电池包。

电池模组包括多个电池，电池模组还可以包括托架，电池可以固定于托架上。

电池包包括多个电池和箱体，箱体用于固定多个电池。

需要说明的是，电池包包括电池，电池可以为多个，多个电池设置于箱体内。其中，多个电池可以形成电池模组后安装于箱体内。或者，多个电池可以直接设置在箱体内，即无需对多个电池进行成组，利用箱体对多个电池进行固定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种电池，其特征在于，包括圆柱型电芯(20)，所述圆柱型电芯(20)包括主体结构(21)和第一无涂层区(22)，所述第一无涂层区(22)由所述主体结构(21)的至少一侧引出，沿所述主体结构(21)的径向方向上，所述第一无涂层区(22)由多个空箔层收拢连接形成，所述空箔层包括至少一个单片箔层(221)，多个所述空箔层的数量与所述单片箔层(221)沿其引出方向上的高度之比为3-30，所述圆柱型电芯(20)的半径为17.5mm-35mm。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，多个所述空箔层的数量≥40。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述单片箔层(221)沿其引出方向上的高度为3mm-15mm。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述圆柱型电芯(20)的半径为20mm-30mm。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述圆柱型电芯(20)还包括第二无涂层区(23)，极性相反的所述第一无涂层区(22)和所述第二无涂层区(23)由所述主体结构(21)的同一端延伸而出。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述圆柱型电芯(20)还包括第二无涂层区(23)，极性相反的所述第一无涂层区(22)和所述第二无涂层区(23)由所述主体结构(21)的相对两端延伸而出。

7.根据权利要求5或6所述的电池，其特征在于，所述电池还包括外壳结构(10)和极柱结构(30)，所述极柱结构(30)设置于所述外壳结构(10)上，所述圆柱型电芯(20)设置于所述外壳结构(10)内，所述第一无涂层区(22)和所述第二无涂层区(23)中的一个与所述外壳结构(10)电连接，另一个与所述极柱结构(30)电连接。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述电池还包括第一汇流排(40)和第二汇流排(50)，所述第一汇流排(40)与所述外壳结构(10)电连接，所述第二汇流排(50)与所述极柱结构(30)电连接；

其中，所述第一汇流排(40)和所述第二汇流排(50)位于所述外壳结构(10)的同一侧。

9.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述主体结构(21)形成有卷芯孔(211)，所述主体结构(21)与所述外壳结构(10)之间具有缝隙，所述缝隙的容量小于所述卷芯孔(211)的容量。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的电池，其特征在于，一个所述空箔层的相邻两个所述单片箔层(221)之间相叠置，和/或，一个所述空箔层的相邻两个所述单片箔层(221)之间具有间隙。

11.根据权利要求1至6中任一项所述的电池，其特征在于，所述单片箔层(221)的沿其引出方向上的高度与所述单片箔层(221)沿着所述圆柱型电芯(20)周向方向的尺寸之间的比值为0.2-8。

12.根据权利要求1至6中任一项所述的电池，其特征在于，多个所述空箔层的数量与所述单片箔层(221)沿其引出方向上的高度之比为5-15。