电池及电池组的制作方法
本发明涉及电池,具体涉及电池及电池组。
背景技术:
1、二次电池是一种能够在放电后通过充电过程恢复其性能的电池。二次电池广泛应用于消费电子产品(如手机、平板电脑、数码相机等)、电动汽车、储能系统等领域。
2、电池轻量化是当前电池技术发展的一个重要方向,尤其在电动汽车、便携式电子设备以及航空航天等领域。随着对能源效率和便携性的需求增加,减轻电池重量同时保持或提升其能量密度成为了研究热点。
3、电池包括壳体和设置在壳体内的电芯,壳体的材质包括钛,钛壳有利于实现壳体的轻量化设计,提升能量密度;但是钛壳的导电性差,影响电池的过流能力,进而对电池性能、寿命带来负面影响。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种电池及电池组,以解决钛壳影响电池的过流能力的问题。
2、第一方面,本发明提供了一种电池,包括:壳体和电芯,电芯设置于壳体内部;壳体包括壳主体和盖板,壳主体的至少一端设置有开口,盖板盖设于开口处并与所述电芯电连接,盖板包括层叠设置的若干板体,沿若干板体的层叠方向,远离所述电芯的板体为第一板,靠近所述电芯的板体为第二板,第一板包括非钛的金属元素,第二板包括钛元素,金属元素的电导率大于钛元素的电导率,第一板的厚度d(mm)和第二板的厚度e(mm)的比值为a,盖板的电阻率为b(ω·mm),第二板中的钛元素的含量为c(%),满足11≤c×b/a≤130;
3、所述壳体的形状为圆柱形,所述金属元素包括铝元素。
4、有益效果:通过综合控制钛的含量、第一板的厚度d和第二板的厚度e的比值以及盖板的电阻率三者之间的关系,改善盖板的过流能力,可以有效减少电流传输过程中的电阻,避免盖板温升增加;同时由于钛具有较高的比强度,可以提高盖板整体结构强度,进而兼顾盖板的结构强度,避免电池在充放电过程中盖板容易发生变形,提升电池的抗变形能力。
5、第二方面,本发明还提供了一种电池组,包括:多个上述的电池;汇流排,汇流排连接相邻的两个电池,汇流排的材质与第一板的材质相同。
1.一种电池,其特征在于,包括:壳体和电芯(3),所述电芯(3)设置于所述壳体内部;
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述板体的数量为两个,所述第一板(201)与所述第二板(202)连接设置,a的取值满足0.2≤a≤0.6。
3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第一板(201)的外周边缘与所述第二板(202)的外周边缘齐平设置,a的取值满足0.2≤a≤0.65。
4.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第二板(202)的外周边缘超出所述第一板(201)的外周边缘,a的取值满足0.25≤a≤0.7。
5.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述第一板(201)的外周边缘与所述第二板(202)的外周边缘之间的距离l1(mm)满足2≤l1≤5。
6.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,沿所述第一板(201)和所述第二板(202)的周向,所述第一板(201)的外周边缘与所述第二板(202)的外周边缘之间的距离相同。
7.根据权利要求5所述的电池,其特征在于,所述电池还包括集流件(4),所述集流件(4)设置于所述盖板(2)和所述电芯(3)之间,所述集流件(4)和所述第二板(202)焊接并形成第二焊接区域(6),所述第二焊接区域(6)在所述第二板(202)的正投影位于所述第一板(201)的外周边缘和所述第二板(202)的外周边缘之间,l1的取值满足2.6≤l1≤5。
8.根据权利要求5所述的电池,其特征在于,所述电池还包括集流件(4),所述集流件(4)设置于所述盖板(2)和所述电芯(3)之间,所述集流件(4)和所述第二板(202)焊接并形成第二焊接区域(6),所述第二焊接区域(6)在所述第二板(202)的正投影位于所述第一板(201)的外周边缘和所述第二板(202)的外周边缘之间,所述第二焊接区域(6)和所述第二板(202)的外周边缘之间的距离为l2(mm),l2的取值满足3.35≤l2≤3.5;所述第二焊接区域(6)和所述第一板(201)的外周边缘之间的距离为l3(mm),l3的取值满足0.85≤l3≤1。
9.根据权利要求5所述的电池,其特征在于,所述电池还包括集流件(4),所述集流件(4)设置于所述盖板(2)和所述电芯(3)之间,所述集流件(4)和所述第二板(202)焊接并形成第二焊接区域(6),所述第二焊接区域(6)在所述第二板(202)的正投影位于所述第一板(201)的外周边缘和所述第二板(202)的外周边缘之间,所述第二焊接区域(6)在所述第二板(202)的正投影面积s1(mm2)与所述集流件(4)在所述第二板(202)的正投影面积s2(mm2)的比值满足0.014≤s1/s2≤0.08。
10.根据权利要求7所述的电池,其特征在于,所述电芯(3)包括连接设置的电芯本体(301)和极耳(302),所述极耳(302)与所述集流件(4)焊接并形成第一焊接区域(5),所述第一焊接区域(5)在所述第二板(202)的正投影面积s3(mm2)与所述极耳(302)在所述第二板(202)的正投影面积s4(mm2)的比值满足0.024≤s3/s4≤0.1。
11.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池还包括极柱(7),所述极柱(7)设置于所述盖板(2),a的取值满足0.25≤a≤0.7。
12.根据权利要求11所述的电池,其特征在于,所述电池具有垂直于沿所述盖板(2)的厚度方向的平面,所述极柱(7)在所述平面上的投影面积s5(mm2)与所述盖板(2)在所述平面上的投影面积s6(mm2)的比值满足0.15≤s5/s6≤0.155。
13.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第二板(202)中的所述钛元素的含量c(%)满足90≤c≤99.9,所述第一板(201)的厚度d(mm)和所述第二板(202)的厚度e(mm)的比值a满足0.2≤a≤0.7,所述盖板(2)的电阻率b(ω·mm)满足0.077≤b≤0.298。
14.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第一板(201)的厚度d(mm)和所述第二板(202)的厚度e(mm)的比值a、所述盖板(2)的电阻率b(ω·mm)以及所述第二板(202)中的所述钛元素的含量c(%)满足14≤c×b/a≤70;和/或,
15.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第一板(201)的厚度d(mm)满足0.2≤d≤0.4,所述第二板(202)的厚度e(mm)满足0.6≤e≤0.8。
16.一种电池组,其特征在于,包括:
17.根据权利要求16所述的电池组,其特征在于,所述汇流排(8)包括铝元素,所述第一板(201)的金属元素包括铝元素。
18.根据权利要求17所述的电池组,其特征在于,所述第二板(202)的外周边缘超出所述第一板(201)的外周边缘,所述汇流排(8)与所述盖板(2)焊接并形成第三焊接区域(9),所述电池具有垂直于沿所述盖板(2)的厚度方向的平面,所述第三焊接区域(9)在所述平面内的投影位于所述第一板(201)在所述平面的投影内部。
19.根据权利要求18所述的电池组,其特征在于,所述第三焊接区域(9)与所述第一板(201)的外周边缘之间的距离为l4(mm),l4的取值满足1≤l4≤4.63。
20.根据权利要求18所述的电池组,其特征在于,所述第三焊接区域(9)的熔深f(mm)和所述第一板(201)的厚度d(mm)满足f<d,0.1≤f≤0.25,a的取值满足0.28≤a≤0.7。
21.根据权利要求16所述的电池组,其特征在于,所述电池的形状为圆柱形,所述汇流排(8)连接相邻的两个所述电池的极柱(7)或盖板(2),a的取值满足0.27≤a≤0.7。
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