电池及电池组的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池及电池组。


背景技术：

2.相关技术中，电池的正极集电体和负极集电体设置在壳体内，由于正极集电体与壳体之间绝缘设置，因此会出现壳体电位较低的问题，造成壳体嵌锂腐蚀的问题，从而影响电池的使用性能。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种电池及电池组，以改善电池的性能。
4.根据本实用新型的第一个方面，提供了一种电池，包括：
5.壳体；
6.正极集电体，正极集电体设置于壳体；
7.负极集电体，负极集电体设置于壳体；
8.电阻件，正极集电体通过电阻件与壳体电连接，电阻件包括并联设置的第一电阻和第二电阻；
9.其中，第一电阻的电阻值大于第二电阻的电阻值。
10.本实用新型实施例的电池包括壳体、正极集电体、负极集电体以及电阻件。正极集电体通过电阻件与壳体电连接，而电阻件包括并联设置的第一电阻和第二电阻，且第一电阻的电阻值大于第二电阻的电阻值，从而使得第一电阻和第二电阻的总电阻小于第二电阻的电阻值，以此可以提升壳体电势，避免出现壳体腐蚀的风险，从而改善电池的性能。
11.根据本实用新型的第二个方面，提供了一种电池组，包括上述的电池。
12.本实用新型一个实施例的电池组包括电池，电池包括壳体、正极集电体、负极集电体以及电阻件。正极集电体通过电阻件与壳体电连接，而电阻件包括并联设置的第一电阻和第二电阻，且第一电阻的电阻值大于第二电阻的电阻值，从而使得第一电阻和第二电阻的总电阻小于第二电阻的电阻值，以此可以提升壳体电势，避免出现壳体腐蚀的风险，从而改善电池的性能。
附图说明
13.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：
14.图1是根据第一示例性实施方式示出的一种电池的电路结构示意图；
15.图2是根据一示例性实施方式示出的一种电池组的电路结构示意图；
16.图3是根据第二示例性实施方式示出的一种电池的电路结构示意图；
17.图4是根据第三示例性实施方式示出的一种电池的电路结构示意图；
18.图5是根据第四示例性实施方式示出的一种电池的电路结构示意图；
19.图6是根据第五示例性实施方式示出的一种电池的电路结构示意图；
20.图7是根据第一示例性实施方式示出的一种电池的壳体的一个结构示意图；
21.图8是根据第一示例性实施方式示出的一种电池的壳体的另一个结构示意图。
22.附图标记说明如下：
23.1、电池组；10、壳体；11、第一壳体件；12、第二壳体件；20、正极集电体；21、正极极耳；22、正极极柱组件；23、汇流排；24、转接片；25、保险部；30、负极集电体；31、负极极耳；32、负极极柱组件；40、电阻件；41、第一电阻；42、第二电阻。
具体实施方式
24.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。
25.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。
26.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。
27.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”。
28.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8，电池包括：壳体10；正极集电体20，正极集电体20设置于壳体10；负极集电体30，负极集电体30设置于壳体10；电阻件40，正极集电体20通过电阻件40与壳体10电连接，电阻件40包括并联设置的第一电阻41和第二电阻42；其中，第一电阻41的电阻值大于第二电阻42的电阻值。
29.本实用新型一个实施例的电池包括壳体10、正极集电体20、负极集电体30以及电阻件40。正极集电体20通过电阻件40与壳体10电连接，而电阻件40包括并联设置的第一电阻41和第二电阻42，且第一电阻41的电阻值大于第二电阻42的电阻值，从而使得第一电阻41和第二电阻42的总电阻小于第二电阻42的电阻值，以此可以提升壳体10电势，避免出现壳体10腐蚀的风险，从而改善电池的性能。
30.需要说明的是，通过设置不同阻值大小的第一电阻41和第二电阻42，且第一电阻
41和第二电阻42并联设置，因此，正极集电体20与壳体10之间串联了一个阻值相对较小的电阻，从而使得正极集电体20与壳体10之间的电势相对较高，因此避免出现壳体10腐蚀的风险。
31.在一个实施例中，电池包括电芯和电解质，电池为能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一电极、分隔物以及第二电极。当第一电极为正电极时，第二电极为负电极。其中，第一电极和第二电极的极性可以互换。电芯可以设置在壳体10内。
32.正极集电体20和负极集电体30可以包括电芯的一部分，正极集电体20可以包括正极极耳21，负极集电体30可以包括负极极耳31，正极集电体20还可以包括正极极柱组件22，负极集电体30还可以包括负极极柱组件32，正极极耳21和正极极柱组件22实现电连接，负极极耳31和负极极柱组件32实现电连接，从而使得电芯通过正极极柱组件22和负极极柱组件32实现充电/放电。
33.在一个实施例中，正极集电体20以及负极集电体30设置于壳体10上。正极集电体20的正极极柱组件22可以位于壳体10上，负极集电体30的负极极柱组件32可以位于壳体10上。正极极柱组件22和负极极柱组件32的部分可以间隔地设置于壳体10的外侧。
34.在一些实施例中，正极集电体20以及负极集电体30设置于壳体10内。正极集电体20的正极极耳21可以位于壳体10内，而负极集电体30的负极极耳31可以位于壳体10内。
35.在一个实施例中，第一电阻41的电阻值不小于10mω，第二电阻42的电阻值范围为50ω～10000ω，从而可以使得第一电阻41和第二电阻42的总阻值小于50ω，以此保证正极集电体20与壳体10之间的电势保持在一个相对较高的值，即保证壳体10电位高于腐蚀电位。
36.在一些实施例中，正极集电体20与壳体10之间的电压不大于50mv，即壳体10电位可以高于腐蚀电位，腐蚀电位可以是2v以下。
37.在一个实施例中，电阻件40包括的第一电阻41和第二电阻42并非特征相关技术中的电阻器件，第一电阻41和第二电阻42可以是带有一定阻值的其他结构，例如，第一电阻41可以是绝缘材料制备而成的结构，绝缘材料可以是橡胶、聚苯硫醚等，从而使得第一电阻41的阻值相对较大。第二电阻42可以是半导电材料制备而成的结构，半导电材料可以是在聚苯硫醚内掺杂导电纤维等导电材料，从而使得第二电阻42的阻值相对较小。
38.在一个实施例中，第一电阻41包括云母绝缘材料、陶瓷、合成树脂、绝缘胶、纤维制品、橡胶、塑料以及石棉中的一种或多种，从而使得第一电阻41的电阻值大于等于10mω。在一些实施例中，第一电阻41包括云母绝缘材料、陶瓷、合成树脂、绝缘胶、纤维制品、橡胶、塑料或石棉。
39.第一电阻41的材料可以是云母绝缘材料、陶瓷、合成树脂、绝缘胶、纤维制品、橡胶、塑料以及石棉中的一种。或者，第一电阻41的材料可以是云母绝缘材料、陶瓷、合成树脂、绝缘胶、纤维制品、橡胶、塑料以及石棉中至少两种的组合，以此保证第一电阻41具有相对较大的阻值。
40.在一个实施例中，第二电阻42包括碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化物以及半导体材料中的一种或多种，从而使得第二电阻42的电阻值范围为50ω～10000ω。金属氧化物可以是氧化锌、氧化铝等，而半导体材料可以是掺杂硅、砷化镓、砷化铝镓等。在一些实施例
中，第二电阻42包括碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化物或半导体材料。
41.第二电阻42的材料可以是碳膜电阻、金属膜电阻、氧化锌、掺杂硅、砷化镓、砷化铝镓中的一种。或者，第二电阻42的材料可以是碳膜电阻、金属膜电阻、氧化锌、掺杂硅、砷化镓、砷化铝镓中至少两种的组合，以此保证第二电阻42具有相对较小的阻值。
42.在一个实施例中，正极集电体20包括保险部25；其中，当通过保险部25的电流超过阈值时，保险部25断开正极集电体20和第二电阻42的电连接，从而保证电池出现短路等问题时，如果正极集电体20和壳体10之间依然具有电流，则正极集电体20和壳体10之间会有一个较大的阻值，以此避免出现热失控问题。
43.需要说明的是，结合图1所示，正极集电体20包括保险部25，正极集电体20与壳体10之间设置有第一电阻41和第二电阻42。结合图2所示，在将电池连接于电池组1内时，如果出现电池内部短路的情况，例如，正极集电体20的正极极柱组件22和负极集电体30的负极极柱组件32直接连接，由于电池组1的存在，会使得电池组1给短路的电池施加一个反向高压，此时保险部25断开，电流流经正极集电体20和壳体10之间的电阻为第一电阻41，由于第一电阻41的阻值较大，因此不会出现第一电阻41被击穿的问题，也就避免出现热失控的问题。
44.保险部25断开正极集电体20和第二电阻42的电连接，即正极集电体20与壳体10之间的电流不会流经第二电阻42。在一些实施例中，保险部25断开正极集电体20和第二电阻42的电连接之后，正极集电体20与壳体10之间的电流仅流经第一电阻41，由于第一电阻41的阻值较大，因此不会出现第一电阻41被击穿的问题，也就避免出现热失控的问题。在一些实施例中，保险部25断开正极集电体20和第二电阻42的电连接之后，电池组1可以与该电池直接断开，即正极集电体20与壳体10之间不存在电流，因此可以避免热失控的问题。
45.在一个实施例中，如图3和图4所示，正极集电体20还包括正极极柱组件22，壳体10包括相连接的第一壳体件11和第二壳体件12；其中，第一电阻41设置于正极极柱组件22和第一壳体件11之间，或，第一电阻41设置于正极极柱组件22和第二壳体件12之间，从而保证正极极柱组件22和第一壳体件11之间至少通过第一电阻41实现连接，在电池正常使用状态时，第一电阻41和第二电阻42形成并联，以此避免出现腐蚀问题，而在出现电流过大时，保险部25被断开，正极集电体20与壳体10之间存在电流时也可以仅流经第一电阻41，从而通过第一电阻41来避免热失控的问题。
46.壳体10与第一电阻41和第二电阻42同时电连接时，即正极极柱组件22同时向第一电阻41和第二电阻42供电时，由于第一电阻41和第二电阻42并联，则总的电阻值较小，可以避免出现腐蚀问题。而在正极极柱组件22向第一电阻41供电时，由于第一电阻41电阻值较大，因此可以实现对电池的保护作用，避免出现热失控。
47.在一个实施例中，如图3所示，正极集电体20还包括正极极耳21，保险部25连接正极极耳21和正极极柱组件22，第二电阻42设置于保险部25和壳体10之间，当通过保险部25的电流超过阈值时，保险部25断开正极极耳21和正极极柱组件22的电连接，以及正极极耳21和第二电阻42的电连接，从而可以使得第一电阻41作为了正极极柱组件22和壳体10之间的绝缘件，以此避免出现热失控问题。在本实施例中，第一电阻41和第二电阻42可以均设置在壳体10与正极极柱组件22之间。
48.在一个实施例中，正极极耳21和正极极柱组件22可以通过保险部25进行直接连
接，保险部25可以是熔断结构，熔断结构可以是导线和熔断器中的至少之一。熔断结构的材料可以选择导电的金属、导电的金属氧化物或者导电的其他无机物等导电材料。在熔断结构表面可以包裹绝缘结构，绝缘结构可以对熔断结构形成保护。
49.在一个实施例中，如图1所示，正极集电体20还包括转接片24，正极极耳21和正极极柱组件22可以通过转接片24进行连接，此时，正极极耳21和正极极柱组件22的连接路径上还可以设置有保险部25，保险部25可以是熔断结构，熔断结构可以是导线和熔断器中的至少之一。或者，保险部25设置在转接片24上，从而在保险部25断开时，则转接片24断开，以此断开正极极耳21和正极极柱组件22的电连接，以及正极极耳21和第二电阻42的电连接。
50.在一些实施例中，保险部25可以是转接片24的一部分，例如，在转接片24上设置有通孔，从而减小转接片24的面积，以形成保险部25。
51.在一个实施例中，如图4所示，正极集电体20还包括汇流排23，正极极柱组件22与汇流排23电连接，保险部25连接汇流排23和第二电阻42；其中，第二电阻42设置于保险部25和壳体10之间，当通过保险部25的电流超过阈值时，保险部25断开汇流排23和第二电阻42的电连接，即断开了正极极柱组件22与第二电阻42的电连接，从而使得第一电阻41作为了正极极柱组件22和壳体10之间的绝缘件，以此避免出现热失控问题。在保险部25断开后，电池组1的电流通过汇流排23和正极极柱组件22传递至第一电阻41，以此通过壳体10，由于第一电阻41的存在，使得壳体10上的电位不会太高，因此可以起到有效的保护作用。在本实施例中，第一电阻41可以设置在壳体10与正极极柱组件22之间，第二电阻42可以设置于壳体10与汇流排23之间。
52.需要说明的是，第一电阻41位于正极极耳21正极极柱组件22之间时，第一电阻41的阻值需要保持在一个预设值之下，从而可以保证正极极耳21与正极极柱组件22之间电连接，以此保证电池的正常使用。
53.在一个实施例中，保险部25设置在汇流排23上，从而在保险部25断开时，汇流排23断开，以此断开电池组1向该电池的供电。汇流排23用于实现电池之间的串联和并联，因此在汇流排23断开后，则可以断开电池间的连接，也就不会出现对单个电池的反向高压问题。
54.在一个实施例中，如图5和图6所示，壳体10包括相连接的第一壳体件11和第二壳体件12，正极集电体20还包括正极极柱组件22和汇流排23，正极极柱组件22与汇流排23电连接；其中，第一电阻41设置于汇流排23和第一壳体件11之间，或，第一电阻41设置于汇流排23和第二壳体件12之间，从而可以方便第一电阻41的安装，且可以保证正极极柱组件22和第一壳体件11之间至少通过第一电阻41实现连接，在电池正常使用状态时，第一电阻41和第二电阻42形成并联，以此避免出现腐蚀问题，而在出现电流过大时，保险部25被断开，正极集电体20与壳体10之间存在电流时也仅可以流经第一电阻41，从而通过第一电阻41来避免热失控的问题。
55.在一个实施例中，如图5所示，正极集电体20还包括正极极耳21，保险部25连接正极极耳21和正极极柱组件22；其中，第二电阻42设置于保险部25和壳体10之间，当通过保险部25的电流超过阈值时，保险部25断开正极极耳21和正极极柱组件22的电连接，以及正极极耳21和第二电阻42的电连接，从而使得第一电阻41作为了汇流排23和壳体10之间的绝缘件，以此避免出现热失控问题。在保险部25断开后，电池组1的电流通过汇流排23传递至第一电阻41，以此通过壳体10，由于第一电阻41的存在，使得壳体10上的电位不会太高，因此
可以起到有效的保护作用。在本实施例中，第一电阻41设置在壳体10与汇流排23之间，第二电阻42设置在壳体10与正极极柱组件22之间。在一些实施例中，正极极耳21和正极极柱组件22之间可以不连接第二电阻42。或者，正极极耳21和正极极柱组件22之间可以连接第二电阻42，如图5所示。
56.在一个实施例中，第一电阻41设置于汇流排23和第一壳体件11之间，或，第一电阻41设置于汇流排23和第二壳体件12之间时，保险部25可以设置在汇流排23上，从而在保险部25断开时，汇流排23断开，以此断开电池组1向该电池的供电。
57.在一个实施例中，如图6所示，第二电阻42设置于汇流排23和第一壳体件11之间，或，第二电阻42设置于汇流排23和第二壳体件12之间，而保险部25设置在汇流排23上，从而在保险部25断开时，汇流排23断开，以此断开电池组1向该电池的供电，避免出现热失控的问题。在本实施例中，第一电阻41和第二电阻42均可以设置于壳体10和汇流排23之间。
58.需要说明的是，汇流排23位于壳体10的外侧，因此，在第一电阻41和第二电阻42设置于壳体10和汇流排23之间时，第一电阻41和第二电阻42位于壳体10的外侧。正极极柱组件22的部分可以位于壳体10的外侧，第一电阻41和第二电阻42设置于壳体10和正极极柱组件22之间时，第一电阻41和第二电阻42位于壳体10的外侧。正极极柱组件22的部分可以位于壳体10的内侧，第一电阻41和第二电阻42设置于壳体10和正极极柱组件22之间时，第一电阻41和第二电阻42位于壳体10的内侧。
59.在一个实施例中，第一壳体件11和第二壳体件12相连接，以形成一个密封空间，用于封闭电芯。第一壳体件11或第二壳体件12可以为盖板。
60.在一个实施例中，如图7所示，第一壳体件11包括腔体，第二壳体件12为盖板，盖板上设置有正极极柱组件22和负极极柱组件32，盖板与第一壳体件11相连接后形成一个密封空间。
61.在一个实施例中，如图8所示，第一壳体件11和第二壳体件12均为薄壁壳体件，第一壳体件11和第二壳体件12可以均形成有容纳腔。或者，第一壳体件11形成有容纳腔，第二壳体件12为平板。
62.需要注意的是，对于负极集电体30的结构此处不作限定，可以参考正极集电体20，例如，负极集电体30可以包括负极极耳31和负极极柱组件32，负极极耳31和负极极柱组件32可以直接相连接，或者，负极极耳31和负极极柱组件32可以通过转接片相连接。负极集电体30还可以包括汇流排、保险部或者电阻件等。
63.本实用新型实施例的电池通过在正极极柱组件与壳体之间串联具有大电阻值的第一电阻，用于避免反向高压带来的热失控问题，同时在保险部与壳体之间连接一个具有小电阻值的第二电阻，第一电阻和第二电阻并联，用于避免壳体腐蚀的问题。
64.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。
65.本实用新型一个实施例的电池组包括电池，电池包括壳体10、正极集电体20、负极集电体30以及电阻件40。正极集电体20通过电阻件40与壳体10电连接，而电阻件40包括并联设置的第一电阻41和第二电阻42，且第一电阻41的电阻值大于第二电阻42的电阻值，从而使得第一电阻41和第二电阻42的总电阻小于第二电阻42的电阻值，以此可以提升壳体10电势，避免出现壳体10腐蚀的风险，从而改善电池组的性能。
66.在一个实施例中，电池组包括多个电池，多个电池可以串联，和/或并联。电池之间
可以通过汇流排进行串联或并联。
67.在一个实施例中，电池组可以为电池模组或电池包。
68.电池模组包括多个电池，多个电池可以通过端板和侧板进行固定。
69.电池包包括多个电池和电池箱体，电池箱体用于固定多个电池。
70.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，此时，电池模组可以包括固定多个电池的端板和侧板。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，此时，可以去除端板和侧板。
71.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。
72.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。