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电池、电池模组和用电设备的制作方法

  • 国知局
  • 2024-11-19 09:56:46

本技术涉及电池领域,特别是涉及一种电池、电池模组和用电设备。

背景技术:

1、随着电池行业的迅速发展,目前电池在电动汽车、电动自行车、电动工具等领域的应用成为趋势。

2、如何改善电池的安全性,一直是业内的研究方向。

技术实现思路

1、本技术提供一种电池、电池模组和用电设备,其能提高安全性。

2、第一方面,本技术提供一种电池,其包括壳体、电极组件、顶盖和端子组件。壳体具有开口。电极组件容纳于壳体内。顶盖连接于壳体并盖合开口。端子组件包括第一端子部、第二端子部和保护部,第一端子部连接于电极组件,第二端子部的至少部分显露于顶盖的外侧,第一端子部与第二端子部间隔设置,保护部的两端分别连接第一端子部和第二端子部,保护部包括正温度系数热敏电阻。

3、当电池在循环过程中出现异常发热时,保护部的热敏电阻的温度升高;当热敏电阻的温度超过阈值时,热敏电阻的阻值随温度阶跃性地增高,从而断开第一端子部与第二端子部之间的电连接,切断电路,减缓电池的温升,降低电池热失控的风险。在电池恢复到正常温度时,保护部的热敏电阻的温度下降并恢复至小阻值的状态,第一端子部与第二端子部重新导通,从而恢复电池的使用。保护部可以起到过热保护的功能,从而降低电池热失控的风险

4、在以上一个或多个可选的实施方式中,端子组件还包括绝缘层,绝缘层的至少部分位于第一端子部和第二端子部之间。绝缘层可以将第一端子部和第二端子部绝缘,降低第一端子部和第二端子部接触、导通的风险。

5、在以上一个或多个可选的实施方式中,绝缘层设置于第一端子部朝向第二端子部的表面;和/或,绝缘层设置于第二端子部朝向第一端子部的表面。

6、第一端子部或第二端子部可以束缚绝缘层,减小绝缘层在电池受到外部冲击时偏移,改善绝缘效果,降低绝缘失效风险,提高电池的安全性。

7、在以上一个或多个可选的实施方式中,绝缘层环绕保护部,可增大绝缘面积,改善绝缘效果。

8、在以上一个或多个可选的实施方式中,绝缘层包括多个绝缘子部,多个绝缘子部沿保护部的周向间隔设置。绝缘子部的位置可以根据绝缘需求灵活设置。设置多个绝缘子部,可以节省物料,提升电池的能量密度。

9、在以上一个或多个可选的实施方式中,绝缘层的厚度t为20μm-50μm。将t限定为大于或等于20μm,可提高绝缘效果,降低绝缘失效的风险。将t限定为小于或等于50μm,可降低绝缘层占用的空间和重量,节省物料,降低设置于绝缘层对电池的能量密度的影响。

10、在以上一个或多个可选的实施方式中,第一端子部具有第一表面,第二端子部具有与第一表面相对的第二表面,保护部设于第一表面和第二表面之间。第一表面与第二表面之间的最小距离为d,绝缘层的厚度为t,t<d。将t设置为小于d,可以减少过定位,降低第一端子部和第二端子部对保护部的夹持受到绝缘层的影响,改善保护部的两端分别与第一端子部和第二端子部紧密接触,减小接触电阻,提升过流能力。

11、在以上一个或多个可选的实施方式中,绝缘层的材料包括氧化物陶瓷或非氧化物陶瓷。氧化物陶瓷或非氧化物陶瓷绝缘性好,且熔点较高;在电池出现较高的温升时,绝缘层不易熔化,从而降低绝缘失效的风险。

12、在以上一个或多个可选的实施方式中,氧化物陶瓷包括al 2o3、zro、mgo、cao、b2o3、tho2、cr2o3、si o2、beo和3al 2o3·2s io2中的至少一种。

13、在以上一个或多个可选的实施方式中,非氧化物陶瓷包括碳化物陶瓷、硼化物陶瓷、氮化物陶瓷和硅化物陶瓷中的至少一种。

14、在以上一个或多个可选的实施方式中,第一端子部面向第二端子部的一侧设有第一凹部,保护部的至少部分容纳于第一凹部。第一凹部可以为保护部提供空间,以提高空间利用率,减小端子组件的最大尺寸。另外,第一端子部可以对保护部的容纳于第一凹部内的部分进行限位,从而减小保护部在装配过程和使用过程中的偏移,提高保护部的稳定性,提高过流能力。

15、在以上一个或多个可选的实施方式中,保护部的厚度大于第一凹部的深度。保护部的一部分能够凸出到第一凹部的外侧,从而在第一端子部和第二端子部之间形成间隙,降低第一端子部与第二端子部直接接触的风险。

16、在以上一个或多个可选的实施方式中,第二端子部面向第一端子部的一侧设有第二凹部,保护部的至少部分容纳于第二凹部。第二凹部可以为保护部提供空间,以提高空间利用率,减小端子组件的最大尺寸。另外,第二端子部可以对保护部的容纳于第二凹部内的部分进行限位,从而减小保护部在装配过程和使用过程中的偏移,提高保护部的稳定性,提高过流能力。

17、在以上一个或多个可选的实施方式中,保护部的厚度大于第二凹部的深度。保护部的一部分能够凸出到第二凹部的外侧,从而在第一端子部和第二端子部之间形成间隙,降低第一端子部与第二端子部直接接触的风险。

18、在以上一个或多个可选的实施方式中,端子组件还包括绝缘连接件,绝缘连接件连接第一端子部和第二端子部。通过设置绝缘连接件,可以增大第一端子部和第二端子部之间的连接强度,提高端子组件的稳定性。在电池受到外部冲击时,绝缘连接件可以限制第一端子部与第二端子部的相对位移,减小第一端子部与保护部的连接处受到的应力以及第二端子部与保护部的连接处受到的应力,降低连接失效的风险。

19、在以上一个或多个可选的实施方式中,顶盖包括通孔。第一端子部包括彼此连接的第一部分和第二部分,第一部分设于顶盖,第二部分位于第一部分朝向电极组件的一侧,第二部分穿设于通孔,第二部分连接于电极组件。第二端子部位于第一部分背向第二部分的一侧,第二端子部与第一部分间隔设置,保护部设置于第一部分和第二端子部之间。绝缘连接件连接第二端子部和第一部分。将绝缘连接件连接到第一部分,可降低绝缘连接件对第二部分的过流能力的影响。

20、在以上一个或多个可选的实施方式中,顶盖的外侧设置有容纳凹部,绝缘连接件的一部分容纳于容纳凹部。容纳凹部可以为绝缘连接件提供空间,以提高空间利用率,减小电池的最大尺寸。容纳凹部还可以起到定位作用,有助于简化装配工艺。

21、在以上一个或多个可选的实施方式中,第一端子部与第二端子部之间的最小距离大于或等于0.1mm,以降低第一端子部与第二端子部接触的风险。

22、在以上一个或多个可选的实施方式中,第一端子部的材料与第二端子部的材料不同。第一端子部与第二端子部独立成型,两者的材料可以灵活选择,以改善电池的循环性能。

23、在以上一个或多个可选的实施方式中,第一端子部的导热系数大于第二端子部的导热系数。第一端子部可具有更好的导热能力,可将电池内部的热量快速地传导至保护部,以在电池温度异常时,及时切断电路。

24、在以上一个或多个可选的实施方式中,正温度系数热敏电阻被配置为:在温度达到80℃时,正温度系数热敏电阻的阻值大于或等于500兆欧。正温度系数热敏电阻可以降低电池热失控的风险,提高电池的安全性能。

25、在以上一个或多个可选的实施方式中,电池为圆柱电池。圆柱电池具有成组性好、稳定性高等优点。

26、第二方面,本技术提供一种电池模组,其包括多个第一方面任一实施方式提供的电池。

27、第三方面,本技术提供一种用电设备,其包括第二方面任一实施方式提供的电池模组。

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