技术领域
[0001] 本发明属于电池生产制造技术领域,具体涉及一种动力电池。
相关背景技术
[0002] 为增大动力电池的容量,通常需要加厚卷芯或者增加卷芯的个数。现有的方形动力电池通常采用多极耳结构的卷芯,当两个卷芯配对时,两个卷芯的极耳正对叠加,导致叠加后的极耳层数和重量增加,导致极耳极容易塌陷。同时,卷芯较大的厚度也会影响卷芯的装配难度,导致芯包生产效率降低。
[0003] 授权公告号为CN216958165U的中国发明专利公开了一种电池,该电池包括叠加设置的至少两个卷芯,相邻卷芯的正极耳和负极耳中的至少一个错位设置,错位设置后的正极耳或负极耳通过连接片连接,从而降低了叠加后的卷芯极耳的层数和厚度,解决了极耳塌陷的问题,且卷芯厚度降低,也方便了卷芯的生产制造。但该电池出现短路或者过充等造成的热失控而产生高温气体时,电池内部无法及时熔断,进而极有可能造成电池热失控,引发安全事故。
[0004] 基于以上所述,亟需一种动力电池,能够解决存在的上述技术问题。
具体实施方式
[0037] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
[0038] 在本发明的描述中,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”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是机械连接,也可以是电连接;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,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0039] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0040] 结合图1至图6所示,根据本申请的具体实施例,提供了一种动力电池。
[0041] 实施例一
[0042] 如图1所示,本发明中的动力电池包括顶盖板1、芯包外壳2、芯包组,其中顶盖板1的两端分别固定设置一个极柱组件;芯包外壳2内具有供芯包组放置的容置腔21,芯包组固定连接于顶盖板1,且该包括叠加设置的至少两个芯包31。需要提前说明的是,本实施例中的芯包组的整体厚度应不小于50mm,以满足本发明中对该电池的安全使用要求。当然,本领域技术人员也可以根据实际工况需求,通过改变连接片41的厚度、材料来调整连接片41上的熔断部414的熔断温度临界值,从而改变该动力电池的芯包组的整体厚度。
[0043] 具体地,如图2所示,在本实施例中,极柱组件包括正极柱组件111和负极柱组件112;芯包组3包括四个叠加设置的芯包31,芯包31可以为卷绕式方形芯包或者叠放式方形芯包,每个芯包31均包括正极耳311和负极耳312,为了避免现有技术中相邻芯包31的极耳正对叠加后极耳层数增加导致极耳极易塌陷的问题,本实施例中相邻芯包31的正极耳311和相邻芯包31的负极耳312错位设置;连接片包括正极连接片41和负极连接片42,芯包组内的正极柱组件111和正极耳311通过正极连接片41相连,负极柱组件112和负极耳312通过负极连接片42相连,以使顶盖板1和芯包组固定连接。优选地,本实施例中单个芯包31的厚度优选为8mm至30mm之间,通过减小单个芯包31的厚度,能使正极耳311和负极耳312更加方便地与芯包31进行连接装配,不仅在一定程度上防止了极耳的塌陷,还便于芯包31的生产制造。
[0044] 再具体地,参考图3所示,连接片分为正极连接片41和负极连接片42,且正极连接片41和负极连接片42均为一体成型件。以正极连接片41为例,四个芯包31的正极耳311互相错位设置,该正极连接片41为H型平板状结构,正极连接片41包括第一连接部411和两个第二连接部412,第一连接部411与正极柱组件111连接,且在第一连接部411上开设有若干个镂空孔413,以形成熔断部414,每个第二连接部412至少连接一个正极耳311,且第二连接部412沿着指向第一连接部411长度的方向(沿图3中箭头所示的方向)平行间隔设置。当该动力电池的芯包31内出现短路或者过充等造成热失控而产生高温气体时,高温气体会使正极柱组件111处的温度升高,进而使与正极柱组件导热连接的第一连接部411处温度也随之升高,当第一连接部411的温度升高到设定温度值时,位于第一连接部411上的熔断部414能够及时熔断,从而使正极连接片41被熔断,从而使动力电池断路,避免了动力电池内部的温度急速升高造成的安全事故。
[0045] 可选地,本实施例中,结合图4、图5所示,正极柱组件111为例,正极柱组件111包括正极柱柱体1111,正极连接片41的第一连接部411包括本体4111和凸包4112,至少部分的本体向正极柱柱体1111方向凸出,以形成该凸包4112,凸包4112的顶部贴合连接,于正极柱柱体1111的底部,从而实现正极连接片41与正极柱组件111之间的连接,使该动力电池的使用更加安全稳定,且提高了该动力电池的能量密度。
[0046] 进一步地,如图4所示,本实施例中的镂空孔413开设在本体4111和第二连接部412的连接处,从而形成上述的熔断部414。当极柱组件升温时,第一连接部411处的温度也随着极柱组件的升温而温度升高,由于熔断部414处的结构强度较弱,因此当熔断部414设置在本体4111和第二连接部412的连接处时,能够及时地断开该连接片以使该动力电池快速断电,保证了本实施例中动力电池的断电保护需求。
[0047] 需要说明的是,在本实施例中,参考图3所示,四个芯包31的负极耳312也互相错位设置,负极连接片42为H型平板状结构,其也包括第一连接部411和第二连接部412,第一连接部411与负极柱组件112连接,负极耳312上的每个第二连接部412至少连接一个负极耳312,且负极耳312上的第二连接部412沿着指向第一连接部411长度的方向(沿图3中箭头所指的方向)平行间隔设置。
[0048] 可以理解的是,在一些并列的实施例中,也可以将芯包31的正极耳311错位设置、芯包31的负极耳312不错位设置,仅在正极连接片41上设置第一连接部411和第二连接部412,熔断部414设置在正极连接片41上,从而能够满足不同动力电池的结构和短路的保护需求。
[0049] 更进一步地,在本实施例中,第二连接部412设置在相邻两个芯包31的中间位置,从而能够避免当第二连接部412位于其中一个芯包31的正上方时,另一个芯包31上的极耳长度需要设计的较长,以便于将该极耳与第二连接部412进行焊接,从而节省了极耳材料。并且,为了提高第二连接部412与极耳连接稳定性,第二连接部412上与极耳的焊接处设置有补强结构(图中未示出),如可在焊接处将第二连接部412进行加厚,从而在一定程度上提高了第二连接部412与极耳的焊接牢固性,提高了使用安全性。
[0050] 继续参考图3所示,在本实施例中,至少一个第二连接部412连接相邻的两个芯包31。相邻两个芯包31的正极耳311分别设置在第二连接部412的两端,上述设置能够提高连接片的材料利用率,避免了材料的浪费,提高了该动力电池的能量密度。需要说明的是,芯包的负极耳312在负极连接片42上的连接方式与正极耳311在正极连接片41上的连接方式相同,因此本实施例在此不做过多赘述。
[0051] 进一步地,相邻两个芯包31的正极耳311设置在正极连接片41上的第二连接部412的相对两侧。在具体使用时,以正极连接片41为例,将本实施例中的四个芯包31分为两组芯包组,一个芯包组内的其中一个芯包31的正极耳311通过焊接、超声波焊接或者胶接等方式固定连接在一个第二连接部412的一端,另一个芯包31的正极耳311也通过相同的固定连接方式固定连接在同一个第二连接部412的另一端,且这两个芯包31的正极耳311错位相对设置。另一个的芯包组中的两个芯包31的正极耳311在另一个第二连接部412上的固定连接方式以及固定位置与上述同理。通过上述设置,与现有技术中的将同一芯包组中的两个芯包31的正极耳311固定连接在同一个第二连接部412的相同侧相比,本实施例中的正极连接片
41与正极耳311之间的连接更加方便可靠,相邻两个正极耳的排布安装方式更加合理,并有效提高第二连接部412的利用率。
[0052] 可以理解的是,本实施例中负极连接片42和负极耳312之间的连接方式、相邻芯包31的负极耳312在负极连接片42上的固定位置与上述方式同理,因此本实施例将不再对此进行赘述。
[0053] 需要说明的是,在一些并列的实施例中,当四个芯包31仅有正极耳311错位设置时,仅正极连接片41包括第一连接部411和第二连接部412,相邻芯包31的两个正极耳311设置在正极连接片41的第二连接部412的两端且位于相对两侧;当四个芯包31仅有负极耳312错位设置时,此时仅负极连接片42包括第一连接部411和第二连接部412,相邻芯包31的两个负极耳312设置在负极连接片42的第二连接部412的两端且位于相对两侧。
[0054] 参考图2所示,本实施例中的顶盖板1还包括板体12、防爆阀组件13和下塑胶件14,其中,板体12的两端分别开设一个第一极柱通孔121,在板体12的中间开设防爆阀避让通孔122;防爆阀组件13与防爆阀避让通孔122通过焊接连接;下塑胶件14的两端分别开设一个与第一极柱通孔121同轴设置的第二极柱通孔141,正极柱组件111和负极柱组件112分别穿过一个第二极柱通孔141和第一极柱通孔121后,将下塑胶件14和板体12装配在一起,正极连接片41、负极连接片42分别通过正极柱组件111和负极柱组件112与板体12连接,且下塑胶件14的中间具有与防爆阀避让通孔122同轴设置的第一凹槽142,第一凹槽142的槽底开设有若干个排气孔1421。通过设置上述第一凹槽142,可以对防爆阀组件13的下方进行避空,以避免堵塞下塑胶件14上设置的排气孔1421,在芯包31内部的气压急剧升高时,可以保证及时排气,从而有效地提高了该动力电池的使用安全性。
[0055] 进一步地,下塑胶件14的两端还设置有第二凹槽143,且第二凹槽143的槽底还开设有若干个通孔(图中未示出),通过上述设置,不仅保证了下塑胶件14的强度,还可以在一定程度上减轻下塑胶件14的重量。
[0056] 实施例二
[0057] 与实施例一不同的是,本实施例中的芯包组3包括六个叠加设置的芯包31,六个叠加设置的芯包31的正极耳311和负极耳312均错位设置。
[0058] 参考图6所示,该正极连接片41的截面形状为“王”字形,其中第二连接部412的数量为三个,这三个第二连接部412平行间隔固定设置在第一连接部411上,且该正极连接片41采用一体冲压工艺制造成型,以便于生产制造。在每个第二连接部412的两端的相对两侧均均焊接连接一个正极耳311,以完成正极连接片41与六个芯包31上的正极耳311的连接。
需要说明的是,负极连接片42的截面形状、负极连接片42与负极耳312之间的连接方式与正极连接片41同理,因此本实施例不再进行赘述。
[0059] 更具体地,正极柱柱体1111与第一连接部411上的凸包4112焊接连接,且在凸包4112的侧壁上开设有若干个镂空孔413,以形成上述的熔断部414。由于本发明中的正极连接片41的凸包4112厚度比第一连接部411和第二连接部412连接处的厚度大,因此凸包4112的结构强度大于第一连接部411和第二连接部412连接处的结构强度,从而能够在一定程度上提高正极连接片41的抗温性能,使得在芯包31的厚度不变、连接片41的厚度不变、芯包31的数量增多或者芯包31的厚度增加、连接片41的厚度不变、芯包31的数量增多的情况下,当动力电池内部由于短路或者过充等情况产生温度更高的高温气体时,能够避免正极连接片
41过早熔断,从而减小了电池维修、正极连接片41更换的工作压力。
[0060] 需要说明的是,本实施例中负极连接片42的结构和横截面形状与正极连接片41相同,但在负极连接片42上没有设置熔断部414。当然,本发明对此并不进行限定,为了满足不同电池的结构和短路的保护需求,在负极连接片42的凸包4112的侧壁上也可以设置熔断部414。
[0061] 根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上述的具体实施方式,凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。