一种电池及用电设备的制作方法

1.本实用新型属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种电池及用电设备。


背景技术：

2.锂离子电池作为一种新型二次电池，具有能量密度和功率密度大、工作电压高、重量轻、体积小、循环寿命长、安全性好、绿色环保等优点，在便携式电器、电动工具、大型贮能、电动交通动力电源等方面具有广阔的应用前景。
3.现有技术中，动力电池的电芯，一般为卷绕式结构，且正极极耳和负极极耳均位于电芯的一侧。为了确保电芯极耳与电池顶盖的焊接，需要预留一定长度的极耳，但是随着极耳长度的增加，又会带来一些负面的影响，例如，极耳长度越长，在电池生产或流转或运输或使用过程中，极耳倒插的风险越大，进而造成电池短路。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的之一在于：提供一种电池，以解决现有技术中的极耳倒插造成电池短路的技术问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种电池，包括顶盖板、导电部、电极组件，所述导电部绝缘设置于所述顶盖板上，在电池的高度方向上，所述导电部具有相对设置的第一表面和第二表面，所述电极组件沿其中部到外部依次设置有第一极耳和第二极耳，所述第一极耳与所述第一表面连接，所述第二极耳与所述第二表面连接，所述顶盖板和所述电极组件之间设置有用于支撑所述第一极耳和所述第二极耳的支撑结构。
7.优选地，所述支撑结构包括第一支撑件，所述第一支撑件设置于所述第一表面的下方，所述第一极耳绕过所述第一支撑件与所述第一表面连接。
8.优选地，所述第一支撑件具有镂空结构。
9.优选地，所述镂空结构位于所述第一支撑件的中部和/或所述第一支撑件的四周。
10.优选地，所述支撑结构还包括第二支撑件，所述第二支撑件设置于所述顶盖板上，且所述第二支撑件与所述顶盖板之间形成有间隔，所述第二极耳穿过所述间隔与所述第二表面连接。
11.优选地，所述顶盖板与所述第二支撑件之间设置有绝缘件。
12.优选地，所述绝缘件与所述第二支撑件中的一个设置有凹陷部，所述绝缘件和所述第二支撑件中的另一个设置有与所述凹陷部对应的凸起部，所述凸起部与所述凹陷部卡接。
13.优选地，所述电极组件包括并列设置的两个电芯单元，每个所述电芯单元均包括所述第一极耳和所述第二极耳，所述第一极耳设置于所述电芯单元靠近所述电极组件的中部的一端，所述第二极耳设置于所述电芯单元靠近所述电极组件的外部的一端。
14.优选地，所述导电部包括极柱和转接片，所述极柱穿设在所述顶盖板上，且所述极
柱与所述顶盖板绝缘连接，所述转接片与所述极柱的底部连接，所述第一表面和所述第二表面均设置于所述转接片上。
15.本实用新型的另一目的在于：提供一种用电设备，包括说明书前文所述的电池。
16.本实用新型的有益效果在于，一种电池，通过顶盖板、导电部、电极组件的配合使用，导电部与顶盖板绝缘连接，有效的防止导电部与顶盖板接触导致电池短路，将电极组件的第一极耳与导电部的第一表面连接，电极组件的第二极耳与导电部的第二表面连接，使得第一极耳和第二极耳分别固定在导电部的不同位置，即将靠近外部的第二极耳固定在靠近中部的第一极耳的上方，从而在导电部上形成双面焊印区，有效的减少第一极耳和第二极耳堆叠的层数，提高焊接效果，且可以减小第一极耳和第二极耳的长度，降低第一极耳和第二极耳倒插的风险。通过支撑结构的设置，支撑结构设置于顶盖板与电极组件之间，用于支撑第一极耳和第二极耳，有效地避免第一极耳和第二极耳向电极组件的方向靠近，进而防止第一极耳和第二极耳下榻插入电极组件。
附图说明
17.下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施方式的特征、优点和技术效果。
18.图1为本实用新型电池的结构示意图。
19.图2为图1中a处的放大结构示意图。
20.图3为本实用新型电池的另一结构示意图。
21.图4为本实用新型电池的又一结构示意图。
22.图5为本实用新型第一支撑件的结构示意图。
23.图6为本实用新型第二支撑件的结构示意图。
24.图7为本实用新型第二支撑件的另一结构示意图。
25.其中，附图标记说明如下：
26.100、电池；
27.10、顶盖板；
28.20、导电部；21、极柱；22、转接片；221、第一表面；222、第二表面；
29.30、电极组件；31、第一极耳；32、第二极耳；33、电芯；
30.40、支撑结构；41、第一支撑件；411、镂空结构；42、第二支撑件；
31.50、间隔；
32.60、绝缘件；
33.70、凹陷部；
34.80、凸起部；
35.90、壳体。
具体实施方式
36.如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定
于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。
37.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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；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实用新型中的具体含义。
39.以下结合附图1～7对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
40.本实用新型实施例的用电设备，包括电池100，用电设备可以是汽车、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。汽车可以是燃油汽车、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。
41.请参阅附图1～7，本实用新型实施例的电池100，包括顶盖板10、导电部20、电极组件30，导电部20绝缘设置于顶盖板10上，在电池100的高度方向上，导电部20具有相对设置的第一表面221和第二表面222，电极组件30沿其中部到外部依次设置有第一极耳31和第二极耳32，第一极耳31与第一表面221连接，第二极耳32与第二表面222连接，顶盖板10和电极组件30之间设置有用于支撑第一极耳31和第二极耳32的支撑结构40。
42.与现有技术相比，本实用新型实施例的电池100，通过顶盖板10、导电部20、电极组件30的配合使用，导电部20与顶盖板10绝缘连接，有效的防止导电部20与顶盖板10接触导致电池100短路，将电极组件30的第一极耳31与导电部20的第一表面221连接，电极组件30的第二极耳32与导电部20的第二表面222连接，使得第一极耳31和第二极耳32分别固定在导电部20的不同位置，即将靠近外部的第二极耳32固定在靠近中部的第一极耳31的上方，从而在导电部20上形成双面焊印区，有效的减少第一极耳31和第二极耳32堆叠的层数，提高焊接效果，且可以减小第一极耳31和第二极耳32的长度，降低第一极耳31和第二极耳32倒插的风险。通过支撑结构40的设置，支撑结构40设置于顶盖板10与电极组件30之间，用于支撑第一极耳31和第二极耳32，有效地避免第一极耳31和第二极耳32向电极组件30的方向靠近，进而防止第一极耳31和第二极耳32下榻插入电极组件。
43.本实用新型实施例的电池，还包括壳体90，顶盖板10密封壳体的开口，并与壳体10之间设置有容置空间，电极组件30设置于容置空间内。
44.请参阅附图1～5，在一些实施例中，支撑结构40包括第一支撑件41，第一支撑件41设置于第一表面221的下方，第一极耳31绕过第一支撑件41与第一表面221连接。通过第一支撑件41的设置，第一支撑件41设置于第一表面221的下方，第一支撑件41用于支撑第一极
耳31，有效的避免第一极耳31向电极组件30的方向靠近，进而防止第一极耳31下榻发生倒插。
45.请参阅附图5，在一些实施例中，第一支撑件41具有镂空结构411。通过镂空结构411的设置，第一支撑件41可以省去镂空结构411位置的材料，节约成本，同时，镂空结构411可以释放压力，有效的使得第一支撑件41既可以对第一极耳31进行支撑，又可以避免第一支撑件41将第一极耳31撑破。
46.进一步的，镂空结构411位于第一支撑件41的中部和/或第一支撑件41的四周。通过镂空结构411的位置设置，当镂空结构411位于第一支撑件41的四周时，镂空结构411靠近第一极耳31，便于第一支撑件41通过镂空结构411释放压力，避免第一支撑件41将第一极耳31撑破。当电池100的防爆阀设计在顶盖片10上时，镂空结构411位于第一支撑件41的中部，镂空结构411与顶盖板10的注液孔和防爆阀位置对应，使得镂空结构411还可以辅助电解液的流通，提高电极组件30的浸润效果，以及在电池100内部压力达到阀值时，辅助防爆阀释放电池100内部的气体。不管是将镂空结构411设置于第一支撑件41的中部，或设置于第一支撑件41的四周，还是两者共存时，第一支撑件41均可以通过该位置释放压力，避免第一支撑件41将第一极耳31撑破。
47.请参阅附图1～4、附图6～7，在一些实施例中，支撑结构40还包括第二支撑件42，第二支撑件42设置于顶盖板10上，且第二支撑件42与顶盖板10之间形成有间隔50，第二极耳32穿过间隔50与第二表面222连接。通过第二支撑件42的设置，第二支撑件42设置于顶盖板10上，第二极耳32穿过第二支撑件42和顶盖板10之间的间隔50与第二表面222连接，使得第二支撑件42对第二极耳32进行支撑，有效的避免第二极耳32向电极组件30的方向靠近，进而防止第二极耳32下榻发生倒插。
48.需要说明的是，为了第一支撑件41和第二支撑件42起到支撑效果，第一支撑件41和第二支撑件42为pe或pp。
49.请参阅附图1～2、附图5～6，在一些实施例中，顶盖板10与第二支撑件42之间设置有绝缘件60。通过绝缘件60的设置，绝缘件60设置于顶盖板10和第二支撑件42之间，绝缘件60用于防止顶盖板10与第二极耳32接触导致电池100短路，提高电池100的安全性能。
50.请参阅附图6，进一步的，绝缘件60与第二支撑件42中的一个设置有凹陷部70，绝缘件60和第二支撑件42中的另一个设置有与凹陷部70对应的凸起部80，凸起部80与凹陷部70卡接。通过凹陷部70和凸起部80的配合使用，绝缘件60和第二支撑件42通过凹陷部70和凸起部80的配合进行卡接，从而提高绝缘件60与第二支撑件42之间的连接牢固性，防止第二支撑件42从绝缘件60上掉落，进而影响第二支撑件42对第二极耳32的支撑效果，从而增加第二极耳32倒插的风险。
51.请参阅附图1～3，在一些实施例中，第一支撑件41与绝缘件60之间的距离b为2～5mm。例如，第一支撑件41与绝缘件60之间的距离b为2mm、2.3mm、2.7mm、3.1mm、3.5mm、3.7mm、4.2mm、4.5mm、4.8mm或5mm，但不限于所列举的数值，数值范围内的其他未列举的数值同样适用。
52.在一些实施例中，无需设置绝缘件，通过在顶盖板10靠近电极组件30的一表面上涂覆绝缘层以防止顶盖板10和第二极耳32接触导致电池100短路。进一步的，在顶盖板10与第二支撑件42中的一个设置有凹陷部70，顶盖板10和第二支撑件42中的另一个设置有与凹
陷部70对应的凸起部80，凸起部80与凹陷部70卡接。
53.能够理解地，第二支撑件42与绝缘件60的连接方式可以是卡接或粘接，同理，在不设置绝缘件60的情况下，第二支撑件42与顶盖板10的连接方式可以是卡接或粘接。
54.在一些实施例中，电极组件30包括并列设置的两个电芯单元，每个电芯单元均包括第一极耳31和第二极耳32，第一极耳31设置于电芯单元靠近电极组件30的中部的一端，第二极耳32设置于电芯单元靠近电极组件30的外部的一端。通过两个电芯单元的设置，两个电芯单元均设置有第一极耳31和第二极耳32，以使两个电芯单元均可以通过第一极耳31和第二极耳32与导电部20电连接。
55.需要说明的是，每个电芯单元包括至少两个电芯33，至少两个电芯33的上端面齐平，以防止因多个电芯33的上端面参差不齐导致第一极耳31和第二极耳32长短不一，进而影响后续第一极耳31和第二极耳32的焊接效果。
56.请参阅附图1～3，在一些实施例中，当电芯33的数量设置为四个时，将单个电芯33的厚度设置为t，将第一支撑件41的宽度设置为w，满足以下关系：w＝2t～3t。第一支撑件41的宽度不能过大或过小，即，当第一支撑件41的宽度w小于2t时，第一支撑件41的宽度较小，第一支撑件41对第一极耳31的支撑能力较差，增加了第一极耳31倒插的风险；当第一支撑件41的宽度w大于3t时，第一支撑件41的宽度较大，第一支撑件41对第一极耳31的压力较大，第一支撑件41容易将第一极耳31撑破。因此，第一支撑件41的宽度w为2t～3t时，第一支撑件41对第一极耳31具有较好的支撑效果的同时，可以减小第一支撑件41撑破第一极耳31的风险。
57.进一步的，第一支撑件41的厚度h为1～3mm。例如，第一支撑件41的厚度h为1mm、1.2mm、1.5mm、1.7mm、2.4mm、2.6mm、2.8mm或3mm，但不限于所列举的数值，数值范围内的其他未列举的数值同样适用。
58.请参阅附图1～3，在一些实施例中，导电部20包括极柱21和转接片22，极柱21穿设在顶盖板10上，且极柱21与顶盖板10绝缘连接，转接片22与极柱21的底部连接，第一表面221和第二表面222均设置于转接片22上。通过极柱21和转接片22的配合使用，第一极耳31和第二极耳32通过转接片22与极柱21连接，极柱21用于与外部电源连接，极柱21与顶盖板10绝缘连接，有效的防止极柱21与顶盖板10接触导致电池100短路。转接片22于极柱21的底部连接，第一表面221和第二表面222均设置于转接片22上，即第一表面221为转接片22的下表面，第二表面222为转接片22的上表面，从而使第一极耳31固定于转接片22的下表面，第二极耳32固定于转接片22的上表面，进而在转接片22上形成双面焊印，有效的减少第一极耳31和第二极耳32堆叠的层数，提高焊接效果，且可以减小第一极耳31和第二极耳32的长度，降低第一极耳31和第二极耳32倒插的风险。
59.需要说明的是，焊接只是将极耳连接在转接片上的方式之一，是一种优选的连接方式，除此之外还可以使用现有技术中的其他可行的连接方式，比如使用胶带或胶水粘接，此处不赘述。
60.本实用新型实施例的用电设备，包括上述实施例的电池100。
61.与现有技术相比，本实用新型实施例的用电设备，包括上述实施例的电池100，该电池100将电极组件30的第一极耳31与导电部20的第一表面221连接，电极组件30的第二极耳32与导电部20的第二表面222连接，使得第一极耳31和第二极耳32分别固定在导电部20
的不同位置，即将位于外部的第二极耳32固定在位于中部的第一极耳31的上方，从而在导电部20上形成双面焊印区，有效的减少第一极耳31和第二极耳32堆叠的层数，提高焊接效果，且可以减小第一极耳31和第二极耳32的长度，降低第一极耳31和第二极耳32倒插的风险。同时，通过支撑结构40的设置，支撑结构40设置于顶盖板10与电极组件30之间，用于支撑第一极耳31和第二极耳32，有效的避免第一极耳31和第二极耳32向电极组件30的方向靠近，进而防止第一极耳31和第二极耳32发生倒插。进而提高用电设备的使用安全性。
62.根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型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，本实用新型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实用新型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实用新型的保护范围。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，并不对本实用新型构成任何限制。

技术特征：
1.一种电池，其特征在于：包括顶盖板(10)、导电部(20)、电极组件(30)，所述导电部(20)绝缘设置于所述顶盖板(10)上，在电池的高度方向上，所述导电部(20)具有相对设置的第一表面(221)和第二表面(222)，所述电极组件(30)沿其中部到外部依次设置有第一极耳(31)和第二极耳(32)，所述第一极耳(31)与所述第一表面(221)连接，所述第二极耳(32)与所述第二表面(222)连接，所述顶盖板(10)和所述电极组件(30)之间设置有用于支撑所述第一极耳(31)和所述第二极耳(32)的支撑结构(40)。2.如权利要求1所述的一种电池，其特征在于：所述支撑结构(40)包括第一支撑件(41)，所述第一支撑件(41)设置于所述第一表面(221)的下方，所述第一极耳(31)绕过所述第一支撑件(41)与所述第一表面(221)连接。3.如权利要求2所述的一种电池，其特征在于：所述第一支撑件(41)具有镂空结构(411)。4.如权利要求3所述的一种电池，其特征在于：所述镂空结构(411)位于所述第一支撑件(41)的中部和/或所述第一支撑件(41)的四周。5.如权利要求2所述的一种电池，其特征在于：所述支撑结构(40)还包括第二支撑件(42)，所述第二支撑件(42)设置于所述顶盖板(10)上，且所述第二支撑件(42)与所述顶盖板(10)之间形成有间隔(50)，所述第二极耳(32)穿过所述间隔(50)与所述第二表面(222)连接。6.如权利要求5所述的一种电池，其特征在于：所述顶盖板(10)与所述第二支撑件(42)之间设置有绝缘件(60)。7.如权利要求6所述的一种电池，其特征在于：所述绝缘件(60)与所述第二支撑件(42)中的一个设置有凹陷部(70)，所述绝缘件(60)和所述第二支撑件(42)中的另一个设置有与所述凹陷部(70)对应的凸起部(80)，所述凸起部(80)与所述凹陷部(70)卡接。8.如权利要求2所述的一种电池，其特征在于：所述电极组件(30)包括并列设置的两个电芯单元，每个所述电芯单元均包括所述第一极耳(31)和所述第二极耳(32)，所述第一极耳(31)设置于所述电芯单元靠近所述电极组件(30)的中部的一端，所述第二极耳(32)设置于所述电芯单元靠近所述电极组件(30)的外部的一端。9.如权利要求1所述的一种电池，其特征在于：所述导电部(20)包括极柱(21)和转接片(22)，所述极柱(21)穿设在所述顶盖板(10)上，且所述极柱(21)与所述顶盖板(10)绝缘连接，所述转接片(22)与所述极柱(21)的底部连接，所述第一表面(221)和所述第二表面(222)均设置于所述转接片(22)上。10.一种用电设备，其特征在于：包括权利要求1~9任意一项所述的电池。

技术总结
本实用新型属于电池生产制造的技术领域，具体涉及一种电池及用电设备，该电池，包括顶盖板、导电部、电极组件，所述导电部绝缘设置于所述顶盖板上，在电池的高度方向上，所述导电部具有相对设置的第一表面和第二表面，所述电极组件沿其中部到外部依次设置有第一极耳和第二极耳，所述第一极耳与所述第一表面连接，所述第二极耳与所述第二表面连接，所述顶盖板和所述电极组件之间设置有用于支撑所述第一极耳和所述第二极耳的支撑结构；导电部上形成双面焊印区，有效的减少第一极耳和第二极耳堆叠的层数，提高焊接效果，且可以减小第一极耳和第二极耳的长度；支撑结构可防止第一极耳和第二极耳下塌插入电极组件。第二极耳下塌插入电极组件。第二极耳下塌插入电极组件。


技术研发人员：於洪将 陈继程 魏磊 王汭 徐周
受保护的技术使用者：江苏正力新能电池技术有限公司
技术研发日：2023.02.17
技术公布日：2023/9/7