电池、电池包和交通工具的制作方法

文档序号:31418283发布日期:2022-09-06 18:08阅读:100来源:国知局
电池、电池包和交通工具的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池、电池包和交通工具。


背景技术:

2.在相关技术中,在电池的生产过程的生产过程中,电池的电芯沿着电池的长度方向插入电池的壳体中,并通过带有极柱等零部件的盖板将壳体的开口封盖。由于电池的插入尺寸较大,容易造成电池收到剐蹭损坏,并且盖板上的零部件较多,难以保证极柱等零部件与电芯正确地导电连接。


技术实现要素:

3.本技术提供一种电池、电池包和交通工具。
4.本技术实施方式的电池包括第一壳体、电芯和第二壳体,所述第一壳体包括基板和多个侧板,每个所述侧板连接在所述基板的边缘,所述侧板和所述基板相连形成容置槽,所述容置槽具有一开口,所述电芯的厚度方向与所述容置槽的深度方向相同,所述第二壳体封盖所述开口,所述第一壳体和所述第二壳体卷封连接以封盖所述开口。
5.本技术实施方式的电池中,电芯设置在容置槽中,并且电芯的厚度方向与容置槽的深度方向相同,使得电芯在安装入容置槽过程中,电芯的装入尺寸较小,可以减少电芯损坏的概率,降低了电池生产成本;另外,第一壳体与第二壳体卷封连接以封盖开口,这样增加了第一壳体和第二壳体密封的可靠性,降低了电池故障的风险,且操作简便。
6.在某些实施方式中,所述第一壳体包括连接在所述侧板远离所述基板的一端的第一折弯部,所述第一折弯部与所述侧板之间形成有第一扣合槽;
7.所述第二壳体包括板体和连接所述板体边缘的第二折弯部,所述第二折弯部包括第一扣合边和第二扣合边,所述第一扣合边连接所述板体和所述第二扣合边,所述第一扣合边和所述第二扣合边相对设置,所述第一扣合边和所述第二扣合边之间形成有第二扣合槽;
8.所述第二扣合边扣合在所述第一扣合槽中并与所述侧板贴合,所述第一折弯部扣合在所述第二扣合槽中。
9.在某些实施方式中,所述第一折弯部和所述第一扣合边之间、以及所述第一折弯部和所述第二扣合边之间设置有密封件。
10.在某些实施方式中,所述密封件被压缩后的厚度为所述密封件初始厚度的10%-50%。
11.在某些实施方式中,相邻的两个所述侧板通过圆弧段连接,所述圆弧段的圆角的半径范围为1mm-5mm。
12.在某些实施方式中,所述第一扣合边远离所述板体的一端与所述板体之间的距离范围为2mm-5mm;和/或,
13.所述第二扣合边远离近所述板体的一端与所述第二扣合边靠近所述板体的一端
之间的距离范围为1mm-4mm;和/或,
14.所述第一扣合边背离所述侧板的一面与所述侧板之间的距离范围为1.5mm-2mm。
15.在某些实施方式中,所述电池包括电极端子,所述电极端子与所述电芯电连接,所述电极端子包括正极端子和负极端子,所述正极端子和所述负极端子沿所述电芯的长度方向设于相对的两个所述侧板上。
16.在某些实施方式中,所述第一壳体和所述第二壳体均为一体成型件,所述第一壳体和所述第二壳体连接构造为方形的外壳。
17.本技术实施方式的电池包包括电池,所述电池为上述任一项实施方式中的电池。
18.本技术实施方式的池包包括上述实施方式中的电池能够可以提升电池包内部的密封可靠性,降低了电池包的故障风险。
19.本技术实施方式的交通工具包括电池或电池包,所述电池为上述任一项实施方式中的电池,所述电池包为上述实施方式的电池包。
20.本技术实施方式的交通工具通过装配有上述实施方式的电池或电池包可以减少交通工具的结构件用量,简化交通工具的生产工序,降低交通工具整体成本。
21.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
22.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
23.图1是本技术实施方式的电池卷封前的某一视角的结构示意图;
24.图2是本技术实施方式的电池卷封前的结构分解示意图;
25.图3是本技术实施方式的电池卷封前的第一壳体的结构示意图;
26.图4是本技术实施方式的电池卷封前的第一壳体和第二壳体的结构分解示意图;
27.图5是本技术实施方式的电池卷封前的平面示意图;
28.图6是本技术实施方式的电池卷封后的平面示意图;
29.图7是图6的电池在c处的放大图;
30.图8是图6的电池在c处的另一放大图;
31.图9是本技术实施方式的电池的另一视角的结构示意图;
32.图10是图9的电池在d处的放大图;
33.图11是本技术实施方式的电池包的平面示意图。
34.主要元件符号说明:
35.电池包1000;
36.电池100;
37.第一壳体10、基板11、侧板12、容置槽13、开口131、第一折弯部15、第一扣合槽151、圆角152,圆弧段153;
38.第二壳体20、板体21、第二折弯部212、第一扣合边2121、第二扣合边2122、第二扣合槽2123;
39.电芯30;
40.电极端子40、正极端子41、负极端子42、导电柱43、导电片44、绝缘件45、密封圈451、引出片46、隔圈47;
41.密封件60。
具体实施方式
42.下面详细描述本技术的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。
43.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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技术和简化描述,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技术的限制。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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
44.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”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;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;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或两个元件的相互作用关系。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。
45.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
46.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本技术。此外,本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
47.请参阅图1-图6,本技术实施方式的电池100包括第一壳体10、电极端子40、电芯30和第二壳体20,第一壳体10包括基板11和多个侧板12,每个侧板12连接在基板11的边缘,多个侧板12和基板11相连形成容置槽13,容置槽13具有一开口131,电极端子40设置在侧板12或第二壳体20上,电芯30设置在容置槽13中,并与电极端子40电连接,电芯30的厚度方向与容置槽13的深度方向相同,第一壳体10和第二壳体20卷封连接以封盖开口131。
48.本技术实施方式的电池100中,电芯30设置在容置槽13中,并且电芯30的厚度方向
与容置槽13的深度方向相同,使得电芯30在安装入容置槽13过程中,电芯30的装入尺寸较小,可以减少电芯30损坏的概率,降低了电池生产成本;另外第一壳体10与第二壳体20卷封连接以封盖开口31,这样增加了第一壳体10和第二壳体20密封的可靠性,降低了电池100故障的风险,且操作简便。
49.具体地,第一壳体10可以是用于容纳电芯30的结构,第一壳体10可以是矩形壳状结构,基板11可以是第一壳体10底部的板状结构,侧板12可以是与基板11相垂直的连接在基板11的周围侧的板状结构,侧板12可与基板11可以是一体成型的连接,侧板12与基板11连接组成的围壁的内部空间可以形成容置槽13,容置槽13可呈长方体形状,容置槽13的开口131可与基板11相背离。
50.电芯30的结构可与容置槽13的长方体形状相匹配,电芯30可沿容置槽13的开口131装入容置槽13内,可以理解,当电芯30设置在容置槽13内时,电芯30的底面可与第一壳体10的基板11贴合;电极端子40可贯穿侧板12并与位于容置槽13内的电芯30连接,当然,电极端子40也可贯穿第二壳体20并与位于容置槽13内的电芯30连接。
51.第二壳体20可呈扁片状,第二壳体20在电芯30容置在容置槽13后再将容置槽13的开口131封盖,可将第一壳体10与第二壳体20连接封盖并可具有密封作用。
52.具体地,第一壳体10与第二壳体20卷封连接可以是第一壳体10的法兰边与第二壳体20相接触的部分采用卷封方式,卷封的方式可以是通过同时折弯第一壳体10的法兰边与第二壳体20接触部位,可再经过对折弯部分进行压合完成对第一壳体10与第二壳体20的密封。
53.请参阅图5-图7,在某些实施方式中,第一壳体10包括连接在侧板12远离基板11的一端的第一折弯部15,第一折弯部15与侧板12之间形成有第一扣合槽151;
54.第二壳体20包括板体21和连接板体21边缘的第二折弯部212,第二折弯部212包括第一扣合边2121和第二扣合边2122,第一扣合边2121连接板体21和第二扣合边2122,第一扣合边2121和第二扣合边2122相对设置,第一扣合边2121和第二扣合边2122之间形成有第二扣合槽2123;
55.第二扣合边2122扣合在第一扣合槽151中并与侧板12贴合,第一折弯部15扣合在第二扣合槽2123中。
56.如此,通过折弯和扣合操作可使第一壳体10与第二壳体20的形成多重的卷封结构,可以保证贴合处的密封,进一步地可以保证电池100的密封可靠。
57.具体地,第一壳体10的第一折弯部15连接在侧板12上,第一折弯部15的一端可连接在侧板12上,第一折弯部15的另一侧可向背离侧板12方向延伸,第二壳体20的板体21可以是第二壳体20上的封盖第一开口131的部分,第二折弯部212可以是与第一折弯部15相接触的位于第二壳体20上的超出了板体21的部分,示例性的,当进行第一壳体10与第二壳体20进行卷封时,可将第一折弯部15与第二折弯部212同步的向第一壳体10方向进行折弯并压合,折弯角度可以是180度,此时第一折弯部15与侧板12之间可形成第一扣合槽151,同时,压合后第一折弯部15也可与侧板12形成搭接区域,搭接区域的宽度可以是3毫米到8毫米。
58.然后,可再将第二折弯部212继续折弯,折弯角度可以是80度至90度,此时,第二折弯部212再次折弯并扣合进入第一扣合槽151内,因此,第二折弯部212处于第一扣合槽151
外的边为第一扣合边2121,位于第一扣合槽151内的边为第二扣合边2122,进而,可以理解,第一扣合边2121与第二扣合边2122呈相对状态,第一扣合边2121与第二扣合边2122之间可形成第二扣合槽2123,同时,第一折弯部15可扣合在第二扣合槽2123内。
59.最后,可再对折弯处进行压合可完成对第一壳体10与第二壳体20的卷封。可以理解,对第一壳体10的第一折弯部15与第二壳体20的第二折弯部212折弯的次数可大于等于两次,可使第一壳体10与第二壳体20形成卷封密封。
60.请参阅图8,在某些实施方式中,第一折弯部15和第一扣合边2121之间、以及第一折弯部15和第二扣合边2122之间设置有密封件60。在某些实施方式中,密封件60被压缩后的厚度为密封件60初始厚度的10%-50%。
61.如此,第一折弯部15与第一扣合边2121和第二扣合边2122之间可通过设置密封件60提升密封可靠性,进而可以提升整个卷封结构的密封性,从而保护电池100的密封性。
62.具体地,密封件60设置在第一折弯部15与第一扣合边2121之间,同时设置在第一折弯部15与第二扣合边2122之间,可以理解,密封件60可将第一折弯部15扣合在第二扣合槽2123内的空隙密封,可通过第一折弯部15和第二折弯部212的折弯和压紧实现密封件60的压缩,密封件60的压缩量可以控制在10%-50%的密封件的初始厚度,优选地,压缩量可以是15%-45%。密封件60可以是密封圈,密封圈材质可以为氟橡胶(fkm)或三元乙丙(epdm)或pfa等橡胶或塑胶材质。此外,也可以使用密封油代替密封件60涂抹在第一折弯部15与第一扣合边2121之间,同时涂抹在第一折弯部15与第二扣合边2122之间实现密封作用。
63.请参阅图9和图10,在某些实施方式中,相邻的两个侧板12通过圆弧段153连接,圆弧段153的圆角152的半径范围为1mm-5mm;
64.如此,圆弧段153的圆角152设计可以保证卷封翻折的可靠性,同时不会占用电池100转角处的空间,保证第一壳体10的转角不会与电芯30的转角产生干涉,避免了第一壳体10的转角顶伤电芯30的转角,进而防止正负极短路,保证电池100的安全性。
65.具体地,圆弧段153的圆角152位于相邻的两个侧板12之间,相邻的两侧板12的连接部分的边缘具有圆弧段153,圆弧段153形成有圆角152,圆角152可设计为半径是1mm-5mm的圆角152结构。
66.请参阅图6-图8,在某些实施方式中,第一扣合边2121远离板体21的一端与板体21之间的距离h2范围为2mm-5mm;和/或第二扣合边2122远离近板体21的一端与第二扣合边2122靠近板体21的一端之间的距离h1范围为1mm-4mm;和/或第一扣合边2121背离侧板12的一面与侧板12之间的距离w3范围为1.5mm-2mm。
67.如此,第一扣合边2121远离板体21的一端与板体21之间的距离范围为2mm-5mm的设计;第二扣合边2122远离近板体21的一端与第二扣合边2122靠近板体21的一端之间的距离h1范围为1mm-4mm的设计;第一扣合边2121背离侧板12的一面与侧板12之间的距离范围为1.5mm-2mm的设计均可以保证电池100密封可靠性,同时在电池100宽度方向占用较小空间,提高电池100空间利用率。
68.具体地,第一扣合边2121具有与板体21连接的一端和背离板体21的一端,两端之间的距离可以是图7中的h2所示,h2的范围可以是2mm-5mm。第二扣合边2122具有与第二扣合边2122上端部连接的一端和背离连接端的另一端,两端之间的距离可以是图7中的h1所
示,h1的范围可以是1mm-4mm,进一步地,还可以是距离h1与距离h2的范围总和在3mm-9mm。
69.可以理解,在第一壳体10与第二壳体20的卷封密封方式的设计中可以是同时采用第一扣合边2121远离板体21的一端与板体21之间的距离h2范围为2mm-5mm、第二扣合边2122远离近板体21的一端与第二扣合边2122靠近板体21的一端之间的距离h1范围为1mm-4mm和第一扣合边2121背离侧板12的一面与侧板12之间的距离w3范围为1.5mm-2mm设计中的三者或采用其中的任意两者或仅采用其中的任意一者。
70.请参阅图1-图4,在某些实施方式中,第一壳体10和第二壳体20均为一体成型件,第一壳体10和第二壳体20连接构造为方形的外壳。
71.如此,第一壳体10与第二壳体20采用一体成型件尺寸更精确,还可以提升电池100的密封性和防漏液。
72.具体地,第一壳体10和第二壳体20均可以是一体成型的金属件,第一壳体10与第二壳体20通过卷封连接可形成的构造形状可以是方形的壳体结构。
73.请参阅图1-图4,在某些实施方式中,电池100包括用于引出电流的电极端子40,电极端子40与电芯30电连接,电极端子40包括正极端子41和负极端子42,正极端子41和负极端子42沿电芯30的长度方向设于相对的两个侧板12上。
74.具体地,第一壳体10和第二壳体20在第一方向(x)上延伸,为电池100的长度方向,电芯30的长度方向可与电池100长度方向一致。电极端子40可以是用于电芯30导电的端子结构,电极端子40可以是呈柱状的导电结构,正极端子41可位于电芯30长度方向的一端并可贯穿的设置在第一壳体10的侧板12上,相对的,负极端子42可位于电芯30长度方向的另一端并可贯穿的设置在第一壳体10的另一侧板12上,正极端子41与负极端子42的设置可根据电芯30的正负极相匹配。当然,电极端子40也可根据实际需求设置在第二壳体20或第一壳体10的基板11上。
75.请参阅图1-图4,在某些实施方式中,电极端子40包括导电柱43和导电片44,电池100还包括绝缘件45,导电片44设于侧板12的外侧,绝缘件45设置在导电片44和侧板12之间,导电柱43依次贯穿导电片44、绝缘件45和侧板12与电芯30连接。进一步地,电池100还包括设于容置槽13内的引出片46,导电柱43的内端通过引出片46与电芯30连接。
76.具体地,电极端子40包含正极端子41和负极端子42,正极端子41和负极端子42设于相对的两个侧板12上。正极端子41和负极端子42均包含导电柱43和导电片44,每个导电片44与对应的侧板12之间均设有绝缘件45,引出片46的数量为两个且分别设于电芯30的长度方向的两端。两个相对的侧板12上均设有通孔,每个导电柱43穿设于对应的通孔并与对应的引出片46连接,每个引出片46与对应的侧板12之间设有隔圈47。每个导电柱43与对应的侧板12之间设有密封圈451,密封圈451用于密封通孔。密封圈451材质可为氟橡胶(fkm)或三元乙丙(epdm)或pfa或其他密封类橡胶或塑料材质。
77.请参阅图7,本技术实施方式的电池,1000包括电池100,电池100为上述任一项实施方式中的电池100。
78.本技术实施方式的池包1000包括上述实施方式中的电池100能够可以提升电池包1000内部的密封可靠性,降低了电池包1000的故障风险。
79.具体地,电池包1000可由多个电池100电连接组成,电池包1000可通过外壳将多个电池100封盖在电池包1000内。
80.本技术实施方式的交通工具(未示出)包括电池100或电池包1000,电池100为上述任一实施方式中的电池100,电池包1000为上述实施方式中的电池包1000。
81.本技术实施方式的交通工具通过装配有上述实施方式的电池100或电池包1000可以减少交通工具的结构件用量,简化交通工具的生产工序,降低交通工具整体成本。
82.具体地,电池100或电池包1000可以是锂离子电池或锂离子电池包,可以是方形壳体的锂离子电池或方形壳体的锂离子电池包。电池100或电池包1000可应用在交通工具上,交通工具可以是电动摩托车、汽车、飞行器等。
83.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
84.尽管已经示出和描述了本技术的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本技术的范围由权利要求及其等同物限定。
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