电芯结构、电池及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及汽车配件制造技术领域，尤其是涉及一种电芯结构、电池及具有其的车辆。


背景技术：

2.现有的六边棱柱电芯结构是一种新的类圆柱电芯结构形态，当六边棱柱电芯结构中极芯的容量大，电池内可以容纳更多的电解液时，能使得极芯的寿命更长，以延长电池的寿命，提升电池的性能。
3.相关技术中，在电池的顶盖与全极耳极芯连接结构间，电芯高度空间紧凑，当电解液注入流动时，供电解液流动的空间小，不利于电解液的注入，注液效率低。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于车辆的电芯结构、电池，以解决汽车的电池能量密度小，电池中在顶盖与全极耳极芯连接结构间，电芯高度空间紧凑，电解液注液效率低的问题。
5.本实用新型还提出一种具有上述电池的车辆。
6.根据本实用新型的用于车辆的电芯结构，包括：极芯，所述极芯的至少一端的端面构造为六边形，所述端面形成有电解液流通孔；集流体，所述集流体与所述极芯的极耳连接，其中；所述端面由第一区域和第二区域组成，所述第二区域与所述电解液流通孔邻接，所述集流体设置于所述第一区域。
7.根据本实用新型的电芯结构，通过将极芯的至少一端的端面构造为六边形，提高了极芯的能量密度以及空间利用率，将集流体设置于第一区域，利用第二端面可以释放用于容纳电解液的空间，增大了电解液的注入通道的流通面积，提高了电解液的注液效率。
8.根据本实用新型的一个实施例，所述第一区域构造为多个，多个所述第一区域以所述电解液流通孔为圆心在所述端面的周向上间隔设置，相邻的两个所述第一区域之间设置有所述第二区域。
9.根据本实用新型的一个实施例，所述第一区域与所述第二区域均构造为以所述电解液连通孔为顶点的三角形或菱形。
10.根据本实用新型的一个实施例，所述集流体为多个且每个所述集流体构造为三角形或菱形，每个所述集流体覆盖于对应的所述第一区域内。
11.根据本实用新型的用于车辆的电池，包括：壳体，所述壳体内形成有在至少一端敞开的容纳腔；电芯结构，所述电芯结构收容于所述容纳腔内，所述电芯结构构造为有上述实施例中任意一项所述的电芯结构。
12.根据本实用新型的一个实施例，用于车辆的电池还包括：端盖，所述端盖上设置有极柱且封闭所述容纳腔的敞开端；转接件，所述转接件形成有连接部和转接部，所述转接部与所述端盖固定并与所述极柱连接，所述连接部与所述集流体正对并连接。
13.根据本实用新型的一个实施例，所述连接部构造为与所述第一区域一一对应的多个，所述转接部分别与多个所述连接部连接。
14.根据本实用新型的一个实施例，所述连接部构造为三角形和/或菱形。
15.根据本实用新型的一个实施例，所述转接部包括：本体，所述本体适于与所述端盖固定；折弯脚，所述折弯脚的一端与所述本体相连，所述折弯脚另一端朝向远离所述本体的方向延伸并与所述连接部连接。
16.根据本实用新型的一个实施例，所述端盖上设置有与所述容纳腔联通的注液孔，所述注液孔与所述第二区域正对。
17.下面简单描述根据本实用新型的车辆。
18.根据本实用新型的车辆上设置有上述实施例中任意一项所述的电池，由于根据本实用新型的车辆上设置有上述实施例中任意一项所述的电池，因此该车辆中电池的电解液注入效率更高，电池能量密度大，电池的使用寿命更长，用户的使用体验更好。
19.本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
20.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1根据本实用新型实施例的六边形柱状电芯爆炸示意图；
22.图2是根据本实用新型实施例的转接件折弯前示意图；
23.图3是根据本实用新型实施例的第一区域为三角形的示意图；
24.图4是根据本实用新型实施例的另一个第一区域为三角形的示意图；
25.图5是根据本实用新型实施例的只有单个第一区域且为三角形的示意图；
26.图6是根据本实用新型实施例的第一区域为菱形的示意图；
27.图7是根据本实用新型实施例的只有单个第一区域且为菱形的示意图。
28.附图标记：
29.端盖1，注液孔2，极芯3，壳体4，转接件5，第一区域6，第二区域7，电解液流通孔8，
30.转接部51，连接部52，
31.本体511，折弯脚512。
具体实施方式
32.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例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例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
33.现有的六边棱柱电芯结构是一种新的类圆柱电芯结构形态，当六边棱柱电芯结构中极芯3的容量大，电池内可以容纳更多的电解液时，能使得极芯3的寿命更长，以延长电池的寿命，提升电池的性能。
34.相关技术中，在电池的顶盖与全极耳极芯3连接结构间，电芯高度空间紧凑，当电
解液注入流动时，供电解液流动的空间小，不利于电解液的注入，注液效率低。
35.下面参考图1-图7描述根据本实用新型实施例的电芯结构。
36.根据本实用新型的电芯结构包括极芯3和集流体，极芯3可以为卷绕成型的卷芯，也可以为叠压成型的叠片式极芯3，极芯3的至少一端的端面构造为六边形，极芯3可以构造为单侧出极柱或双侧出极柱的结构，而极芯3至少一端的端面上端面形成有电解液流通孔8，便于电解液流入浸润极芯3。
37.如图1所示，极芯3的一端端面或两端的端面均由第一区域6和第二区域7组成，第二区域7与电解液流通孔8邻接，电解液可以通过第二区域7提供的电解液流动空间，注入电解液流通孔8。本技术中的集流体设置于第一区域6，集流体的一端可以与端盖1之间接触，由于第二区域7内不设置有集流体，因此端盖1与端面的第二区域7之间形成适于电解液流通的间隙，在由端盖1向极芯3进行注液过程中，电解液可以通过第二区域7进入电解液流通孔8中，极大提高了电解液的注入速度，减少了电解液注入的流阻。
38.根据本实用新型的电芯结构，通过将极芯3的至少一端的端面构造为六边形，提高了极芯3的能量密度以及空间利用率，将集流体设置于第一区域6，利用第二端面可以释放用于容纳电解液的空间，增大了电解液的注入通道的流通面积，提高了电解液的注液效率。
39.根据本实用新型的一个实施例，第一区域6构造为多个，多个第一区域6以电解液流通孔8为圆心在端面的周向上间隔设置，相邻的两个第一区域6之间设置有第二区域7，即形成第一区域6-第二区域7-第一区域6的单个或多个交错分布设置于端面上。通过这样的交错分布设计，使集流体可以将极芯3上的电连接件汇集并与端盖1上的极柱连接，同时可以实现第二区域7与电解液流通孔8邻接，确保电解液的流通顺畅。此外，第一区域6也可以构造为单个，当第一区域6构造为单个时，第一区域6可以设置在端面的任意位置。可以理解的是，第一区域6为一个，此种情况下对应的第二区域7也为一个，且第二区域7仍与电解液流通孔8邻接。
40.这里需要说明的是第一区域6与第二区域7的形状可以为任意形状，第一区域6与第二区域7共同组成了极芯3的端面。
41.如图3-7所示，根据本实用新型的一个实施例，第一区域6与第二区域7均构造为以电解液连通孔为顶点的三角形或菱形。由于极芯3的至少一端的端面构造为六边形，当第一区域6构造为以电解液连通孔为顶点的三角形时，对应的第二区域7可以为三角形或菱形；当第一区域6构造为以电解液连通孔为顶点的菱形时，对应的第二区域7为三角形。将第一区域6与第二区域7均构造为三角形或菱形，增大了端面上与电解液接触的面积，增加了供电解液流动的空间，更有利于电解液的注入。
42.根据本实用新型的一个实施例，集流体设置于第一区域6，且每个集流体覆盖于对应的第一区域6内。进一步地，集流体为多个且每个集流体构造为三角形或菱形，即每个第一区域6都有形状相对应的集流体。本技术中在第二区域7上无集流体，由于集流体具有一定的厚度，无集流体的第二区域7的高度低于覆盖有集流体的第一区域6，使得第二区域7具有相对第一区域6的深度，在端盖1与壳体4配合后，端盖1与极芯3端面上的第二区域7之间存在一定的距离，增大了电解液的流动空间。
43.下面描述根据本实用新型实施例的电池。
44.根据本实用新型的电池包括壳体4和电芯结构，壳体4内形成有在至少一端敞开的
容纳腔。可以理解的是，容纳腔可以在壳体4的任意一端敞开，对应电池的正极极柱和负极极柱设置在壳体4的同侧一端；容纳腔还可以构造为两端均敞开，对应电池的正极极柱和负极极柱分别在壳体4的两端。极芯3收容于容纳腔内，壳体4用于保护极芯3，并且壳体4可以构造为与极芯3形状相似的六棱柱，此外，该实施例电芯结构构造为上述实施例中任意一项的电芯结构。
45.如图1所示，根据本实用新型的电池还包括端盖1和转接件5，端盖1上设置有极柱且封闭容纳腔的敞开端。端盖1的边缘可以与壳体4的边缘对齐搭接，端盖1的边缘通过与壳体4焊接实现密封，将极芯3以及集流体封闭于电芯内部空间。本技术中的转接件5形成有连接部52和转接部51，转接部51与端盖1固定并与极柱连接，连接部52与集流体正对并连接，集流体用于将极芯3内的极耳连接，集流体通过转接部51连接至端盖1的极柱上，从而实现了将极芯3上的极耳与端盖1上极柱的连接。
46.根据本实用新型的一个实施例，连接部52构造为与第一区域6一一对应的多个，每个连接部52覆盖于对应的第一区域6内并与所对应的集流体连接，转接部51分别与多个连接部52连接。多个连接部52在周向上均匀间隔布置。每个连接部52与对应的集流体厚度方向上的一侧面面贴合，集流体在厚度方向上的另一侧与第一区域6面面贴合，极芯3端面上的极耳通过集流体汇集、集流体进一步通过多个连接部52汇集至转接部51，转接部51与端盖1上的极柱连接从而将极芯3与端盖1上极柱之间的电路导通。
47.根据本实用新型的一个实施例，连接部52构造为三角形和/或菱形。多个连接部52中每一个均构造为三角形或多个连接部52中每一个连接部52均构造为菱形或多个连接部52中的至少一个构造为三角形，多个连接部52中的至少另一个构造为菱形。进一步地，当第一区域6为构造为三角形时，对应的连接部52设计为三角形；当第一区域6为构造为菱形时，对应的连接部52设计为菱形。
48.如图2所示，根据本实用新型的一个实施例，转接部51包括本体511和折弯脚512，本体511适于与端盖1固定，本体511与端盖1的固定方式可以为通过焊接连接，本体511设置于端盖1朝向极芯3的一侧，转接部51可被端盖1与壳体4共同密封于电池内部。其中，本体511可以与端盖1上的极柱电连接以实现极芯3至极柱之间电路的导电。
49.折弯脚512的一端与本体511相连，折弯脚512另一端朝向远离本体511的方向延伸并与连接部52连接，折弯脚512可以被折弯焊接，在装配过程中，未被弯折时的转接部51可以将本体511与极柱焊接固定，进一步通过弯折折弯脚512使本体511与连接部52之间呈一定夹角，进一步焊接转接部51与对应的集流体，在焊接完成后进一步弯折折弯脚512，以形成如图1中，本体511与折弯脚512重叠状态，使端盖1可以封闭壳体4的敞开口。通过折弯的设计，避免折弯脚512遮挡注液通道，增大了注液通道的流通空间。
50.根据本实用新型的一个实施例，端盖1上设置有与容纳腔联通的注液孔2，注液孔2与第二区域7正对。由于极芯3端面的第二区域7与端盖1之间具有一定的距离，从而使端盖1与极芯3的端面之间形成了适于电解液流通的通道，注液孔2与第二区域7正对，可以确保电解液通过流通通道进入至端面上的电解液流通孔8中，将注液孔2与第二区域7正对更有利于电解液的注入，减少电解液的流阻，提高电解液的注液效率。
51.下面简单描述根据本实用新型的车辆。
52.根据本实用新型的车辆上设置有上述实施例中任意一项所述的电池，由于根据本
实用新型的车辆上设置有上述实施例中任意一项所述的电池，因此该车辆中电池的电解液注入效率更高，电池能量密度大，电池的使用寿命更长，用户的使用体验更好。
53.在本实用新型的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
54.在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
55.在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
56.在本实用新型的描述中，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。
57.在本实用新型的描述中，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。
58.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。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例或示例。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例或示例中以合适的方式结合。
59.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
60.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。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例或示例。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例或示例中以合适的方式结合。
61.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。