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电池及用电设备的制作方法

2022-11-13 07:04:59 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及电池领域,特别涉及一种电池及用电设备。


背景技术:

2.节能减排是汽车产业可持续发展的关键,电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言,电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
3.在现有的电池中,其多个电池单体需要电连接,如何可靠的满足电池单体的彼此之间电连接需求是亟待解决的技术问题。


技术实现要素:

4.鉴于上述问题,本技术提供一种电池及用电设备,电池各电池单体之间的电连接性能可靠,电池的安全性能高。
5.第一方面,本技术提供了一种电池,包括:多个圆柱电池单体,每个电池单体包括外壳、电极组件以及电极端子,外壳用于容纳电极组件,外壳包括筒体以及连接于筒体的盖体,电极组件具有第一极耳以及第二极耳,第一极耳与电极端子电连接,第二极耳与盖体电连接;汇流部件,用于将至少两个电池单体电连接,汇流部件具有第一连接部以及第二连接部,第一连接部与多个电池单体中一者的盖体焊接并形成焊接区,第二连接部与多个电池单体中的另一者电连接。
6.本技术实施例提供的电池,包括多个圆柱电池单体以及汇流部件,每个电池单体包括外壳、电极组件以及电极端子,电极组件的第一极耳与电极端子电连接且第二极耳与外壳的盖体电连接。汇流部件具有第一连接部以及第二连接部,能够通过第一连接部与多个电池单体中的一者焊接并形成焊接区,并通过第二连接部与多个电池单体中的另一者电连接,实现电池单体之间的串联或者并联,满足电连接需求,并且通过第一连接部以及第二连接部各自连接的方式,连接性能可靠,提高电池的安全性能。
7.在一些实施例中,焊接区在电池单体周向上的最大跨接角度θ与电池单体的直径d以及电池单体在自身轴向上的高度h应满足:50
°×
d/h≤θ≤270
°

8.通过使得焊接区在电池单体周向上的最大跨接角度θ与电池单体的直径 d以及电池单体在自身轴向上的高度h满足50
°×
d/h≤θ≤270
°
,能够使得焊接区在电池单体的跨度角度适中,既能够满足过流要求,同时能够避免过流温度过高,提高电池整体的安全性能。
9.在一些实施例中,最大跨接角度θ与电池单体的直径d以及电池单体主体在自身轴向上的高度h应满足:80
°×
d/h≤θ≤180
°

10.当θ≥180℃时,电池在成组的过程中,汇流部件在装配上料时易发生短路。通过使得最大跨接角度θ与电池单体的直径d以及电池单体主体在自身轴向上的高度h应满足80
°×
d/h≤θ≤180
°
,在满足电池单体之间电连接需求的基础上,能够有效的避免电池在成组过程中,汇流部件因最大跨接角度较大而导致短路现象发生,提高电池整体的安全性能。
11.在一些实施例中,外壳的实际过流电阻r与满额过流电阻r1满足r/r1 ≤1.1,其中,满额过流电阻r1为焊接区在电池单体周向上的最大跨接角度为 360
°
时外壳的过流电阻值。
12.通过上述设置,使得电池单体的外壳能够保证过流电阻需求,避免温升较高,提高电池的安全性能。
13.在一些实施例中,第一连接部具有两个相对的自由端,两个自由端之间的最小距离m大于电极端子的直径d。
14.通过上述设置,使得当焊接区在电池单体周向上的最大跨接角度θ大于 180
°
且小于270
°
时,能够降低汇流部件在装配时短路的概率,提高电池的安全性能。
15.在一些实施例中,第一连接部与盖体之间的有效焊接面积s、电池单体的直径d以及电池单体在自身轴向上的高度h应满足:s≥3
×
10-5
×
mm-1
×ꢀh×
d2。
16.通过上述设置,能够保证有效焊接面积尺寸,避免因为第一连接部与盖体的有效焊接面积不足导致过流面积不足,降低过流温升,提高电池的安全性能。
17.在一些实施例中,有效焊接面积s和电池单体的直径d以及电池单体在自身轴向上的高度h应满足:s≥6
×
10-5
×
mm-1
×h×
d2。
18.通过上述设置,在满足焊接区在电池单体周向上的最大跨接角度θ的基础上能够进一步增加有效焊接面积s,提高过流量,并且降低过流温度。
19.在一些实施例中,汇流部件设置熔断部,熔断部用于在流经汇流部件的电流超过预设阈值时熔断,熔断部设置有缺口,围合形成缺口的侧壁与汇流部件的第一连接部所连接的电池单体中心最远距离r应满足:r<d/2 g,其中: g为第一连接部以及第二连接部所连接的两个电池单体之间的最小距离。
20.通过上述设置,使得熔断部位置与焊接区接近,此处热量集中,在电池过流负载时熔断部能快速熔断切断电流,同时熔断后不会引起二次搭接短路。
21.在一些实施例中,缺口呈闭合的孔状或者u型槽状。
22.通过使得缺口呈闭合的孔状或者u型槽状,利于缺口的加工形成,同时能够保证熔断部的性能要求。
23.在一些实施例中,缺口位于第一连接部以及第二连接部之间;或者,缺口由第一连接部背离第二连接部的表面向第二连接部所在侧凹陷形成。
24.通过上述设置,能够实现缺口的多样化,适用于不同汇流部件的结构形式。
25.在一些实施例中,第一连接部整体为轴对称结构体。
26.通过上述设置,利于第一连接部与盖体之间的连接,同时,能够使得流经第一连接部的电流在向其周向上的两个自由端流通时路径保持一致,保留电流传输的均匀性。
27.在一些实施例中,第一连接部呈弧形板状结构体,第一连接部与盖体之间连续线形焊接。
28.通过使得第一连接部呈弧形板状结构体,能够保证与相应电池单体的盖体之间的焊接需求,利于对其所连接的电池单体的电极端子的避让,保证对电池单体的电连接需求,同时能够降低短路风险。
29.在一些实施例中,第一连接部包括至少两个接线块,各接线块分别与盖体焊接连接。
30.通过上述设置,利于汇流部件的成型以及与电池单体之间的连接要求,进而满足与电池单体之间的电连接需求。
31.在一些实施例中,筒体在背离盖体的一端具有开口,电池单体还包括封闭开口的封盖,第一极耳以及第二极耳分别设置于电极组件沿自身轴向的两端,盖体上设置有电极引出孔,电极端子设置于电极引出孔并与第一极耳电连接,第二极耳通过电连接。
32.通过上述设置,使得电池单体的盖体与电极端子在同一侧且带有不同极性的电荷,利于汇流部件将各电池单体进行电连接。
33.第二方面,本技术提供了一种用电设备,用电设备包括上述的电池,电池用于提供电能。
34.上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
35.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
36.图1为本技术一些实施例提供的车辆的结构示意图;
37.图2为本技术一些实施例提供的电池的爆炸示意图;
38.图3为图2所示的电池的局部结构示意图;
39.图4为本技术一些实施例提供的电池单体的剖视示意图;
40.图5为本技术一些实施例提供的电池单体与汇流部件的配合示意图;
41.图6为图5所示的结构的俯视图;
42.图7为本技术一些实施例的汇流部件的结构示意图;
43.图8为本技术另一些实施例的汇流部件的结构示意图;
44.图9为汇流部件所连接的两个电池单体的俯视图;
45.图10为本技术又一些实施例的汇流部件的结构示意图;
46.图11为本技术再一些实施例的汇流部件的结构示意图。
47.图12为本技术一些实施例的电池单体与汇流部件配合的结构示意图;
48.具体实施方式中的附图标号如下:
49.1-车辆;2-电池;3-控制器;4-马达;5-箱体;51-第一箱体部;52-第二箱体部;53-容纳空间;6-电池模块;
50.7-电池单体;
51.10-电极组件;11-主体部;12-第一极耳;13-第二极耳;
52.20-外壳;21-筒体;22-盖体;
53.30-电极端子;
54.40-封盖;
55.8-汇流部件;81-第一连接部;811-接线块;81a-自由端;82-第二连接部; 83-熔断
部;831-缺口;84-焊接区;
56.x-轴向;y-周向。
具体实施方式
57.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
58.除非另有定义,本技术所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本技术中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术;本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
59.在本技术中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
60.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
61.本技术中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和 b,单独存在b这三种情况。另外,本技术中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
62.在本技术的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本技术实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本技术构成任何限定。
63.本技术中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
64.本技术中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,本技术实施例对此并不限定。
65.本技术的以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本技术中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
66.发明人注意到,单个电池单体的电压以及容量有限,电池所包括的多个电池单体若独立设置,存在多个接线端,不利于电能的使用。若将多个电池单体电连接,能够实现整合,形成具有更高电压和容量的电池模块,保证电能的使用需求。那么,如何将多个电池单体可靠的电连接是亟待解决的技术问题。
67.鉴于此,本技术实施例提供一种电池,包括多个圆柱电池单体以及汇流部件,每个电池单体包括外壳、电极组件以及电极端子,外壳用于容纳电极组件,外壳包括筒体以及连接于筒体的盖体,电极组件具有第一极耳以及第二极耳,第一极耳与电极端子电连接,第二极耳与盖体电连接。汇流部件用于将至少两个电池单体电连接,汇流部件具有第一连接部以及第二连接部,第一连接部与多个电池单体中一者的盖体焊接并形成焊接区,第二连接部与多个电池单体中的另一者电连接。通过设置汇流部件,并使得汇流部件具有第一连接部以及第二连接部,能够通过第一连接部与多个电池单体中的一者焊接并形成焊接区,并通过第二连接部与多个电池单体中的另一者电连接,实现电池单体之间的串联或者并联,满足电连接需求,并且通过第一连接部以及第二连接部各自连接的方式,连接性能可靠,提高电池的安全性能
68.本技术实施例描述的技术方案适用于使用电池的用电设备。
69.用电设备可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本技术实施例对上述用电设备不做特殊限制。
70.以下实施例为了方便说明,以用电设备为车辆为例进行说明。
71.图1为本技术一些实施例提供的车辆的结构示意图。如图1所示,车辆 1的内部设置有电池2,电池2可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池 2可以用于车辆1的供电,例如,电池2可以作为车辆1的操作电源。
72.车辆1还可以包括控制器3和马达4,控制器3用来控制电池2为马达4 供电,例如,用于车辆1的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
73.在本技术一些实施例中,电池2不仅仅可以作为车辆1的操作电源,还可以作为车辆1的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
74.图2为本技术一些实施例提供的电池的爆炸示意图,图3为图2所示的电池的局部结构示意图,图4为电池单体的剖视图,图5为本技术一些实施例提供的电池单体与汇流部件的配合示意图,图6为图5所示的结构的俯视图,图7为本技术一些实施例的汇流部件的结构示意图。
75.如图2至图7所示,电池2可以包括箱体5、圆柱电池单体7、汇流部件 8,每个电池单体7包括外壳20、电极组件10以及电极端子30,外壳20用于容纳电极组件10,外壳20包括筒体21以及连接于筒体21的盖体22,电极组件10具有第一极耳12以及第二极耳13,第一极耳12与电极端子30电连接,第二极耳13与盖体22电连接。汇流部件8用于将至少两个电池单体7 电连接,汇流部件8具有第一连接部81以及第二连接部82,第一连接部81 与多个电池单体7中一者的盖体22焊接并形成焊接区84,第二连接部82与多个电池单体7中的另一者电连接。
76.可选地,箱体5用于容纳电池单体7,箱体5可以是多种结构。在一些实施例中,箱体5可以包括第一箱体部51和第二箱体部52,第一箱体部51与第二箱体部52相互盖合,第一箱
体部51和第二箱体部52共同限定出用于容纳电池单体7的容纳空间53。第二箱体部52可以是一端开口的空心结构,第一箱体部51为板状结构,第一箱体部51盖合于第二箱体部52的开口侧,以形成具有容纳空间53的箱体5;第一箱体部51和第二箱体部52也均可以是一侧开口的空心结构,第一箱体部51的开口侧盖合于第二箱体部52的开口侧,以形成具有容纳空间53的箱体5。当然,第一箱体部51和第二箱体部52 可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
77.为提高第一箱体部51与第二箱体部52连接后的密封性,第一箱体部51 与第二箱体部52之间也可以设置密封件,比如,密封胶、密封圈等。
78.假设第一箱体部51盖合于第二箱体部52的顶部,第一箱体部51亦可称之为上箱盖,第二箱体部52亦可称之为下箱体。
79.可选地,在电池2中,电池单体7可以是多个。若电池单体7为多个,多个电池单体7之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体7中既有串联又有并联。多个电池单体7之间可直接串联或并联或混联在一起,当然,也可以是多个电池单体7先串联或并联或混联组成电池模块6,多个电池模块6 再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体5内。
80.在一些实施例中,如图2、图3所示,电池单体7为多个,多个电池单体 7先串联或并联或混联组成电池模块6。多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体。
81.电池模块6中的多个电池单体7之间可通过汇流部件8实现电连接,以实现电池模块6中的多个电池单体7的并联或串联或混联。汇流部件8可为一个或多个,各汇流部件8用于将至少两个电池单体7电连接。
82.可选地,电池单体7的电极组件10可以包括第一极片、第二极片和隔离件,隔离件用于将第一极片和第二极片隔开。第一极片和第二极片的极性相反,换言之,第一极片和第二极片中的一者为正极极片,第一极片和第二极片中的另一者为负极极片。
83.第一极片、第二极片和隔离件均为带状结构,第一极片、第二极片和隔离件绕中心轴线a卷绕为一体并形成卷绕结构。卷绕结构可以为圆柱状结构。
84.如图4所示,从电极组件10的外形看,电极组件10包括主体部11、第一极耳12和第二极耳13,第一极耳12和第二极耳13凸出于主体部11。第一极耳12为第一极片的未涂覆活性物质层的部分,第二极耳13为第二极片的未涂覆活性物质层的部分。
85.第一极耳12和第二极耳13可以从主体部11的同一侧伸出,也可以分别从相反的两侧延伸出。示例性地,第一极耳12和第二极耳13分别设于主体部11沿电池单体7的轴向x的两侧,换言之,第一极耳12和第二极耳13分别设于电极组件10沿轴向x的两端。第一极耳12位于电极组件10的面向盖体22的一端,第二极耳13位于电极组件10的背离盖体22的一端。
86.可选地,外壳20为空心结构,其内部形成用于容纳电极组件10的空间。外壳20的形状可根据电极组件10的具体形状来确定。比如,若电极组件10 为圆柱体结构,则可选用为圆柱体外壳20。可选地,电极组件10和外壳20 均可以为圆柱体;对应地,筒体21为圆筒,盖体22为圆形板状结构。
87.盖体22和筒体21可为一体形成结构,即外壳20为一体成形的构件。当然,盖体22和筒体21也可以为分开提供的两个构件,然后通过焊接、铆接、粘接等方式连接在一起。
88.可选地,可以在盖体22上设置电极引出孔221,电极引出孔221贯通盖体22,以便于电极组件10中的电能引出到外壳20的外部。示例性地,电极引出孔221沿轴向x贯通盖体22。
89.可选地,电极端子30用于与电极引出孔221配合,以覆盖电极引出孔 221。电极端子30可以伸入电极引出孔221,也可以不伸入电极引出孔221。电极端子30固定于盖体22。电极端子30可以整体固定在盖体22的外侧,也可以通过电极引出孔221伸入到外壳20的内部。
90.可选地,外壳20可以带正电、可以带负电。
91.可选地,汇流部件8可以用于将两个电池单体7电连接,也可以将多于两个电池单体7电连接。
92.可选地,汇流部件8可以将至少两个电池单体7串联、并联或者串联与并联混连。
93.可选地,焊接区84可以理解为汇流部件8通过焊锡与盖体22连接的区域。
94.可选地,第一连接部81可以为弧形状、也可以为两点或者多点式设置。
95.可选地,第二连接部82与第一连接部81可以为一体式结构形式,当然也可以采用分体式结构通过焊接等方式连接。
96.可选地,第二连接部82的结构形式可以与第一连接部81的结构形式一致,此时第二连接部82可以用于与多个电池单体7中的另一者的盖体22电连接,实现电池单体7之间的并联。当然,在有些实施例中,也可以使得第二连接部82与电极端子30的形状匹配,使其与多个电池单体7中的另一者的电极端子30电连接,实现电池单体7之间的串联。
97.本技术实施例提供的电池2,其汇流部件8具有第一连接部81以及第二连接部82,能够通过第一连接部81与多个电池单体中的一者焊接并形成焊接区84,并通过第二连接部82与多个电池单体7中的另一者电连接,实现电池单体7之间的串联或者并联,满足电连接需求,并且通过第一连接部81以及第二连接部82各自连接的方式,连接性能可靠,提高电池的安全性能。
98.可选地,发明人还注意到,汇流部件8在与电池单体7的盖体22电连接时,如果焊接区84沿电池单体7的周向y跨度过小,将导致电流在焊接区84 流入外壳20的电阻过大,相应的过流温升过大,影响电池2的安全。而若将焊接区84沿电池单体7的周向y上的跨度过大,又将使得汇流部件8在装配上料时易发生短路,影响电池2的安全。因此,如何设置汇流部件8与电池单体7的盖体22之间的焊接区84的最大跨接角度也是电池领域亟待解决的问题之一。
99.为了解决上述技术问题,在一些实施例中,焊接区84在电池单体7周向 y上的最大跨接角度θ与电池单体7的直径d以及电池单体7在自身轴向x 上的高度h应满足:50
°×
d/h≤θ≤270
°

100.可选地,焊接区84在电池单体7的周向y上的最大跨接角度θ可以理解为汇流部件8通过焊锡与盖体22连接的区域在电池单体7的轴向x上的正投影轮廓沿周向y具有两个边缘位置,其中一个边缘位置与第一连接部81所连接的电池单体7中心的连线和另一个边缘位置与电池单体7中心的连线之间的夹角。
101.可选地,电池单体7的直径d可以理解为电池单体7的筒体21的环形外壁面的径向尺寸。
102.可选地,电池单体7在自身轴向x上的高度h可以理解为电池单体7的盖体22背离电极组件10的表面至电池单体7底面之间的垂直距离。
103.可选地,第一连接部81在电池单体7的周向y上具有预定的跨度,焊接区84在电池单体7的周向y上可以连续设置,也可以断续设置。
104.本技术实施例提供的电池2,通过限定焊接区84在电池单体7周向y上的最大跨接角度θ与电池单体7的直径d以及电池单体7在自身轴向x上的高度h满足50
°×
d/h≤θ≤270
°
,能够使得焊接区84在电池单体7的跨度角度适中,既能够满足过流要求,同时能够避免过流温度过高,提高电池整体的安全性能。
105.在一些实施例中,最大跨接角度θ与电池单体7的直径d以及电池单体 7主体在自身轴向x上的高度h应满足:80
°×
d/h≤θ≤180
°

106.当θ≥180℃时,电池2在成组的过程中,汇流部件8在装配上料时易发生短路。通过使得最大跨接角度θ与电池单体7的直径d以及电池单体7在自身轴向x上的高度h应满足80
°×
d/h≤θ≤180
°
,在满足电池单体7之间电连接需求的基础上,能够有效的避免电池2在成组过程中,汇流部件8因最大跨接角度θ较大而导致短路现象发生,提高电池整体的安全性能。
107.在一些实施例中,筒体21在背离盖体22的一端具有开口,电池单体7还包括封闭开口的封盖40,第一极耳12以及第二极耳13分别设置于电极组件 10沿自身轴向x的两端,盖体22上设置有电极引出孔221,电极端子30设置于电极引出孔221并与第一极耳12电连接,第二极耳13通过封盖40与外壳20电连接。
108.封盖40可以位于筒体21的内部并与筒体21之间采用焊接的方式相互连接。此时,电池单体7在自身轴向x上的高度h可以理解为外壳20在轴向 x上的高度尺寸。
109.当然,封盖40可以至少部分在轴向x上凸出于筒体21设置并与筒体21 之间采用焊接的方式相互连接。此时,电池单体7在自身轴向x上的高度h 可以理解为封盖40背离盖体22一侧表面至盖体22背离封盖一侧表面之间的垂直距离。
110.第二极耳13可以与封盖40接触并电连接,由于封盖40与外壳20的筒体21连接,进而能够实现第二极耳13与外壳20之间的电连接,使得外壳20 的的封盖40带电。
111.本技术实施例提供的电池2,通过上述设置,使得电池单体7的盖体22 与电极端子30在同一侧且带有不同极性的电荷,利于汇流部件8将各电池单体7进行电连接。
112.在一些实施例中,外壳20的实际过流电阻r与满额过流电阻r1满足 r/r1≤1.1,其中,满额过流电阻r1为焊接区84在电池单体7周向y上的最大跨接角度为360
°
时外壳20的过流电阻值。
113.可选地,满额过流电阻r1为焊接区84在电池单体7周向y上的最大跨接角度为360
°
时外壳20的过流电阻值,可以理解为焊接区84为一整环状时外壳20的过流电阻值。
114.可选地,外壳20的实际过流电阻r与满额过流电阻r1的比值可以为小于1.1的任意数值,包括1.1端值。可选地,外壳20的实际过流电阻r与满额过流电阻r1的比值可以小于或者等于1.05。
115.本技术实施例提供的电池,通过使得外壳20的实际过流电阻r与满额过流电阻r1满足r/r1≤1.1,通过上述设置,使得能够保证电池单体7的外壳 20与汇流部件8连接处过流电阻需求,避免温升较高,提高电池的安全性能。
116.参见下表1,通过表1可知,实施例1、实施例2、实施例5满足50
°×
d/h≤θ,其外壳20的实际过流电阻r与满额过流电阻r1的比值可以小于或者等于1.05,而实施例3、实施例4的50
°×
d/h≥θ,其外壳20的实际过流电阻r与满额过流电阻r1的比值大于1.1,外壳20汇流部件8连接处过流电阻加大,存在安全隐患。
117.因此,当50
°×
d/h≤θ时,能够使得r/r1≤1.05,利于提高电池的安全性能。
118.表1:
[0119][0120][0121]
如图5至图7所示,在一些实施例中,本技术实施例提供的电池,第一连接部81整体为轴对称结构体。
[0122]
可以理解为第一连接部81在盖体22上的正投影沿着一条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合。
[0123]
通过上述设置,利于第一连接部81与盖体22之间的连接,同时,能够使得流经第一连接部81的电流在向其周向y上的两侧流通时路径保持一致,保证电流传输的均匀性。
[0124]
图8为本技术另一些实施例的汇流部件8的结构示意图。
[0125]
如图7、图8所示,在一些实施例中,还可以使得第一连接部81包括至少两个接线块811,各接线块811分别与盖体22焊接连接。
[0126]
可选地,如图7所示,第一连接部81可以包括两个接线块811,当然,如图8所示,第一连接部81也可以包括三个甚至更多个接线块811。
[0127]
可选地,第一连接部81的接线块811可以为多边形,示例性的,可以采用矩形状。接线块811的形状可以相同,当然也可以不同。
[0128]
可选地,当第一连接部81包括至少两个接线块811时,位于最外侧的两个接线块811与盖体22的焊接位置远离彼此一端与电池单体7的的中心连线所呈的夹角为焊接区84在电池单体7周向y上的最大跨接角度θ。
[0129]
通过第一连接部81包括至少两个接线块811,各接线块811分别与盖体22焊接连接,利于汇流部件8的成型以及与电池单体7之间的连接要求,进而满足与电池单体7之间的电连接需求。
[0130]
图9为汇流部件所连接的两个电池单体的俯视图。
[0131]
如图5至图9所示,在一些实施例中,汇流部件8设置熔断部83,熔断部83用于在流经汇流部件8的电流超过预设阈值时熔断,熔断部83设置有缺口831,围合形成缺口831的侧壁与汇流部件8的第一连接部81所连接的电池单体7中心最远距离r应满足:r<d/2 g,其中:g为第一连接部81以及第二连接部82所连接的两个电池单体7之间的最小距离。
[0132]
可选地,熔断部83的缺口831可以是具有开口的槽状,当然也可以是闭合的环状。
[0133]
可选地,第一连接部81以及第二连接部82所连接的两个电池单体7之间的最小距
离可以理解为第一连接部81、第二连接部82所连接的两个电池单体7的筒体21外壁面之间的最小距离。
[0134]
参见下表2,通过限定r<d/2 g,使得熔断部83位置与焊接区84接近,此处热量集中,在电池过流负载时熔断部83能快速熔断切断电流,同时熔断后不会引起二次搭接短路。
[0135]
表2:
[0136][0137]
作为一种可选地实施例方式,缺口831呈闭合的孔状或者u型槽状。
[0138]
可选地,缺口831也可以为闭合的孔状,当为闭合的孔状时,其缺口831 可以为圆形、椭圆形或者多边形孔状。
[0139]
可选地,当缺口831为闭合的孔状时,缺口831可以位于第一连接部81 以及第二连接部82之间。
[0140]
可选地,缺口831可以为u型槽状,当缺口831为u型槽状时,缺口831 可以连接在汇流部件8的宽度方向上凹陷设置,当然,缺口831也可以由汇流部件8的长度方向例如第一连接部81与第二连接部82的排布方向凹腔设置。
[0141]
通过使得缺口831呈闭合的孔状或者u型槽状,利于缺口831的加工形成,同时能够保证熔断部83的性能要求。
[0142]
在一些实施例中,缺口831位于第一连接部81以及第二连接部82之间。
[0143]
可以理解的是,上述各实施例均是以第一连接部81呈包括至少两个接线块811,各接线块811分别与盖体22焊接连接,此为一种可选地实施例方式。
[0144]
图10为本技术又一些实施例的汇流部件8的结构示意图。
[0145]
如图10所示,在一些实施例中,第一连接部81呈弧形板状结构体,第一连接部81与盖体22之间连续线形焊接。
[0146]
第一连接部81沿电池单体7的周向y延伸,第一连接部81在周向y上延伸的延伸尺寸可以根据焊接区84在电池单体7周向y上的最大跨接角度θ的取值范围设置。
[0147]
通过使得第一连接部81呈弧形板状结构体,能够保证与相应电池单体7 的盖体22之间的焊接需求,利于对其所连接的电池单体7的电极端子30的避让,保证对电池单体7的电连接需求,同时能够降低短路风险。
[0148]
图11为本技术再一些实施例的汇流部件8的结构示意图。
[0149]
如图11所示,缺口831还可以由第一连接部81背离第二连接部82的表面向第二连接部82所在侧凹陷形成。
[0150]
通过上述设置,能够实现缺口831的多样化,适用于不同汇流部件8的结构形式。
[0151]
如图6至图11所示,在一些实施例中,第一连接部81具有两个相对的自由端81a,两个自由端81a之间的最小距离m大于电极端子30的直径d。
[0152]
可选地,两个自由端81a可以理解为在周向y上两个端部位置,两个自由端81a面向彼此的一侧表面之间的垂直距离可以理解为最小距离m。
[0153]
当电极端子30为圆柱状时,且直径d可以理解为环形外周表面的直径。当电极端子30为多边形时,其直径d可以理解为多边形轮廓的外接圆或者内切圆的直径。
[0154]
本技术实施例提供的电池,通过使得第一连接部81两个自由端81a之间的最小距离m大于电极端子30的直径d,使得当焊接区84在电池单体7周向y上的最大跨接角度θ大于180
°
且小于270
°
时,能够降低汇流部件8在装配时短路的概率,提高电池的安全性能。
[0155]
图12为本技术一些实施例的电池单体与汇流部件配合的结构示意图。
[0156]
如图6至图12所示,在一些实施例中,第一连接部81与盖体22之间的有效焊接面积s、电池单体7的直径d以及电池单体7在自身轴向x上的高度h应满足:s≥3
×
10-5
×
mm-1
×h×
d2。
[0157]
可选地,第一连接部81呈弧形板状结构体,第一连接部81与盖体22之间的有效焊接面积s可以理解为有效熔宽w与焊缝长度的乘积。
[0158]
可选地,当第一连接部81包括至少两个接线块811的结构形式时,第一连接部81与盖体22之间的有效焊接面积s可以理解为所有接线块811与盖体22之间焊接有效面积的总和,每个接线块811与盖体22之间焊接有效面积为有效熔宽w与焊缝长度的乘积。
[0159]
通过上述设置,能够保证有效焊接面积尺寸,避免因为第一连接部81与盖体22的有效焊接面积不足导致过流面积不足,降低过流温升,提高电池的安全性能。
[0160]
在一些实施例中,有效焊接面积s和电池单体7的直径d以及电池单体 7在自身轴向x上的高度h应满足:s≥6
×
10-5
×
mm-1
×h×
d2。
[0161]
参见下表3,由表中可以看出,当有效焊接面积s较小时,焊印处的温度会随之增高,影响电池的安全性。因此,通过上述设置,在满足焊接区84在电池单体7周向y上的最大跨接角度θ的基础上能够进一步增加有效焊接面积s,提高过流量,并且降低过流温度。
[0162]
表3:
[0163][0164][0165]
根据本技术的一些实施例,本技术还提供了一种用电设备,包括以上任一方案所述的电池,并且电池用于为用电设备提供电能。
[0166]
用电设备可以是前述任一应用电池的设备或系统。
[0167]
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽
管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
再多了解一些

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