一种电池、电池模组、电池包和电动车

文档序号:588082 发布日期:2021-05-25 浏览:6次 >En<

阅读说明:本技术 一种电池、电池模组、电池包和电动车 (Battery, battery module, battery pack and electric vehicle ) 是由 潘仪 吴煊伟 朱燕 王信月 于 2019-11-22 设计创作,主要内容包括:本申请提供了一种电池、电池模组、电池包和电动车。所述电池包括至少两个壳体、多个盖板以及至少两个极芯组。所述至少两个壳体沿所述电池的第一方向依次排布。每个所述壳体的相对两端分别与所述盖板密封连接形成一个容纳腔。每个所述容纳腔内设置有所述极芯组,所述极芯组包含有至少一个极芯,所述至少两个极芯组串联连接。相邻两个壳体之间在相接处通过同一个盖板进行固定连接以及对各自的容纳腔进行密封隔离。本申请提供的电池通过较简单的安装结构实现多个极芯组的串联,从而具有较高的电池容量和电压,以及较小的内耗,有利于提高电池包的整体容量及电压,从而提升电动车的续航能力。(The application provides a battery, a battery module, a battery pack and an electric vehicle. The battery includes at least two casings, a plurality of cover plates, and at least two pole core groups. The at least two housings are arranged in sequence along a first direction of the cell. And the two opposite ends of each shell are respectively connected with the cover plate in a sealing manner to form an accommodating cavity. Every it is provided with to hold the intracavity utmost point core group, utmost point core group contains at least one utmost point core, at least two utmost point core group series connection. Two adjacent shells are fixedly connected at the joint through the same cover plate and are sealed and isolated from the containing cavities. The battery that this application provided realizes the series connection of a plurality of utmost point core groups through simpler mounting structure to have higher battery capacity and voltage, and less internal consumption, be favorable to improving the whole capacity and the voltage of battery package, thereby promote the duration of electric motor car.)

一种电池、电池模组、电池包和电动车

技术领域

本申请属于电池领域,尤其涉及一种电池、电池模组、电池包和电动车。

背景技术

随着新能源汽车的不断普及,对新能源汽车中动力电池的使用要求变得越来越高。特别是用户对新能源汽车续时里程要求的不断提高,对新能源汽车使用的动力电池包而言,其总体容量需要不断地提高;同时,在动力电池包的使用过程中,因内阻导致的内耗则要求尽量减少。

一般而言,电池的外壳内仅设有一个裸电芯或多个处于并联状态的裸电芯,而含有单个裸电芯或多个并联电芯都无法提高整个电池的电压。例如,钛酸锂类电池的电压是2.4伏,磷酸铁锂类电池的电压是3.2伏,三元类电池的电压是3.7伏,多元聚合物类电池的电压是4.3伏。所以在需要高电压(高容量)时,需要将多个电池串联成电池组,再将电池组组装成动力电池包。

常见的新能源汽车,其宽度一般在1米以上,长度则在数米。作为新能源汽车的动力电池包,一般放置在新能源汽车的底部。目前,市场上的动力电池包的宽度一般都与新能源汽车的宽度大概一致,大概在1米以上。长度则根据新能源汽车的底部预留空间而定,一般都在2米以上。整个而言,动力电池包的尺寸无论在长度还是宽度方向,都超过1米,而目前市面上的电池的长度一般在0.3米左右,所以在每个电池组中需要串联至少3个电池,甚至更多,且相邻两个电池之间需要通过外设的动力连接件进行动力连接,从而导致电池安装结构较多,不仅成本提高,而且导致动力电池包的整体重量上升;同时,安装结构占用了电池包较多的包体内部空间,造成动力电池包整体容量降低,电池数量越多,空间浪费就越多。另外,因需要设置多个外置动力连接件进行动力连接,导致内阻增加,提高了动力电池包在使用中的内耗。

发明内容

本申请内容旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,在本申请的第一个方面,提供一种电池,包括至少两个壳体、多个盖板以及至少两个极芯组。其中,所述至少两个壳体沿所述电池的第一方向依次排布。每个所述壳体的相对两端分别与所述盖板密封连接形成一个容纳腔。每个所述容纳腔内设置有所述极芯组,所述极芯组包含有至少一个极芯,所述至少两个极芯组串联连接。相邻两个壳体之间在相接处通过同一个盖板进行固定连接以及对各自的容纳腔进行密封隔离。

在本申请的第二个方面,提供一种电池模组,包括如上述的电池。

在本申请的第三个方面,提供一种电池包,包括上述的电池或电池模组。

在本申请的第四个方面,提供一种电动车,包括上述电池包、电池模组、或电池。

与现有技术相比,本申请具有的有益效果为:通过设置至少两个壳体,将每个壳体的相对两端分别与盖板密封连接形成容纳腔,以及在各个容纳腔内设置极芯组,并使各个容纳腔内的极芯组串联连接,从而可有效地提高所述电池的容量和电压;此外,相邻两个壳体之间在相接处共用同一个盖板进行密封连接,从而可简化电池的安装结构、减小相邻两个极芯组之间的间距、提高了电池包的空间利用率、降低了动力电池包的内耗,进而提高电池包的整体容量及电压,以及提升电动车的续航能力。

本申请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,或通过本申请的实践了解到。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的电池的整体结构示意图。

图2为图1所示的电池沿A-A方向的剖视图。

图3为图2中B处的局部放大图。

图4为本申请另一个实施例提供的电池的结构分解图。

图5为图4中E处的局部放大图。

图6为本申请另一个实施例的第二盖板与极芯连接片一体注塑成型的结构示意图。

图7为图2中C处的局部放大图。

图8为本申请另一实施方式提供的电池的结构分解图。

图9为本申请另一实施例提供的第二盖板上设置有注液通道的结构示意图。

图10为本申请另一实施例提供的第二盖板上设置有注液通道的结构示意图。

图11为本申请另一实施例提供的第二盖板上设置有导液通孔的结构示意图。

图12是本申请一实施例提供的密封件与密封通道密封配合的结构示意图。

图13是图12所示结构的剖视图。

图14是本申请另一实施例提供的密封件与密封通道密封配合的结构示意图。

图15是图14所示结构的主视图。

图16是图14所示结构的剖视图。

图17是本申请另一实施例提供的密封件与密封通道密封配合的结构示意图。

图18是图17所示结构的主视图。

图19是图17所示结构的剖视图。

图20是本申请另一实施例提供的密封件与密封通道密封配合的结构示意图。

图21是图20所示结构的主视图。

图22是图20所示结构的剖视图。

图23是本申请另一实施例提供的密封件与密封通道密封配合的结构示意图。

图24是本申请实施例提供的电池包的结构示意图。

主要元件符号说明

电池 100

壳体 11

抵持部 111

隔离膜 112

盖板 12

第一盖板 121

第二盖板 122

连接通孔 123

封装结构 124

侧面 125

周向面 126

第一周向面 1261

第二周向面 1262

极芯组 13

第一电极引出部件 131

第二电极引出部件 132

容纳腔 14

密封室 141、142

极芯连接件 15

铜连接部 151

铝连接部 152

注液通道 16

注液口 161

出液口 162

第一通道 163

第二通道 164

第三通道 165

第四通道 166

封堵件 17

导液通孔 18

密封件 19

密封圈 191

金属球 192

密封套 193

密封通道 20

外壳 50

托盘 51

盖体 52

如下

具体实施方式

将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例,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,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中,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”、“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申请和简化描述,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申请的限制。

在本申请中,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,或成一体;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申请中的具体含义。

如图1和图2所示,本申请提供了一种电池100,所述电池包括至少两个壳体11、多个盖板12、以及至少两个极芯组13。所述至少两个壳体11沿所述电池100的第一方向依次排布,每个所述壳体11的相对两端分别与所述盖板12密封连接形成一个容纳腔14,如此,所述电池包括至少两个容纳腔14。例如,所述第一方向为图1中所示的X方向。

其中,所述电池100可以为锂离子电池,所述第一方向为所述电池100的长度方向。本申请中,所述壳体11用于提高电池100的强度,保证电池100的安全使用,可以为塑料壳体,也可以为金属壳体,当为金属壳体时,散热性能较好,壳体的强度较高,可以自身起到支撑的作用。

在本实施方式中,相邻两个壳体11之间在相接处通过同一个盖板12进行固定连接以及对各自的容纳腔14进行密封隔离。其中,壳体与盖板固定连接的方式不作具体限定,例如,壳体与盖板采用胶粘的方式密封连接。或者,当壳体和盖板均为金属件时,壳体与盖板可采用焊接的方式密封连接。

具体地,所述多个盖板12包括两个第一盖板121和至少一个第二盖板122。其中一个所述第一盖板121设置在所述电池100沿所述第一方向的一端,另一个所述第一盖板121设置在所述电池100沿所述第一方向的另一端。所述第二盖板122设置在所述两个第一盖板121之间,相邻两个所述壳体11之间在相接处与同一个所述第二盖板122密封连接。

所述壳体11的相对两端中的其中一端与所述第一盖板121或所述第二盖板122密封连接,另一端与所述第二盖板122密封连接。例如,当所述壳体11的数量为三个或三个以上时,位于所述电池100沿所述第一方向的端部的壳体11的其中一端与所述第一盖板121密封连接,另一端与所述第二盖板122密封连接。位于所述电池100沿所述第一方向的端部之间的壳体11的相对两端均与所述第二盖板122密封连接。

在本实施方式中,每个所述容纳腔14内设置有所述极芯组13,所述极芯组13包含有至少一个极芯,所述至少两个极芯组13串联连接。

在一种实施方式中,如图2所示,每个所述容纳腔14内设有一个极芯组13,相邻两个容纳腔14内的极芯组13之间串联连接。如此,所述至少两个极芯组13依次串联连接。在其他实施方式中,所述容纳腔14内也可以并排设置多个极芯组13,例如2个或2个以上。在本申请中,一个容纳腔14内设置一个极芯组13是最为理想的状态,能够达到最好的隔离效果。

本申请中所提到的极芯为动力电池领域常用的极芯,所述极芯以及所述极芯组13为所述电池100的壳体11内部的组成部分,而不能被理解为所述电池100本身。所述极芯可以是卷绕形成的,也可以是叠片的方式制成的。一般情况下,极芯至少包括正极片、隔膜和负极片以及电解液,极芯一般是指未完全密封的组件。因而,本申请提到的电池100为单体电池,不能因其包含多个极芯,而将其简单的理解为电池模组或电池组。在本申请中,所述极芯组13可以是由一个单独的极芯构成,也可以包括至少两个极芯,且至少两个极芯并联连接,构成所述极芯组13。

在本申请中,通过将所述至少两个极芯组13串联连接,可以实现所述电池100的高容量以及高电压,并减小制造工艺和成本。

一般情况下,所述电池100中包含的串联极芯组的个数,可根据每个极芯组13的输出电压、所应用的电池包的宽度以及电池包整体电压需求而定。例如,一种车型,需要电池系统输出的电压为300V,一个传统铁锂电池的电压为3.2V,现有技术中,包体内需要串联100个电池才能满足需求。而本申请提供的电池包中,假设一个电池内部串联2个极芯组13,则仅需要排布50个电池100即可;以此类推,若串联10个极芯组13,则只需要串接10个电池100即可。如此,可极大地减少了整包的设计和电池的排布,可以有效的利用空间,提高空间利用率。

在现有技术中,为了实现电池的高容量以及高电压,通常需要将两个或两个以上的电池进行串联。然而,相邻两个串联的电池之间在相接处需要通过各自端部的盖板与外设的动力连接件进行动力连接,从而导致电池安装结构较多,不仅成本提高,而且导致动力电池包的整体重量上升;同时,安装结构占用了电池包较多的包体内部空间,造成动力电池包整体容量降低。另外,因需要设置多个外置动力连接件进行动力连接,导致内阻增加,提高了动力电池包在使用中的内耗。

相比于现有技术,本申请中通过设置至少两个壳体11,将每个壳体11的相对两端分别与盖板12密封连接形成一个容纳腔14,以及在各个容纳腔14内设置极芯组13,并使各个容纳腔14内的极芯组13串联连接,从而可有效地提高所述电池100的容量和电压;此外,相邻两个壳体11之间在相接处共用同一个盖板12进行密封连接,从而可简化电池100的安装结构、减小相邻两个极芯组13之间的间距、提高了电池包的空间利用率、降低了动力电池包的内耗,使电池包具有更多的内部空间用于容纳电池,进而提高电池包的整体容量及电压,以及提升使用该电池包的电动车的续航能力。

在本实施方式中,所述壳体11和所述极芯组13的长度方向均沿所述第一方向延伸。

在本申请中,如图1所示,所述电池100大体为长方体,所述电池100具有长度L、宽度H和和厚度D,所述电池100的长度L大于宽度H,所述电池100的宽度H大于厚度D。其中,所述电池100的长度可为400~2500mm。在本申请中,电池100的长度L与宽度H之间的比值为L/H=4~21。

需要说明的是,所述电池100大体为长方体可以理解为,所述电池100可为长方体形状、正方体形状,或局部存在异形但大致为长方体形状或正方体形状,或部分存在缺口、凸起、倒角、弧度、弯曲但整体呈近似长方体形状或正方体形状。

在现有技术中,为了提高电池包的体积利用率,将电池的尺寸设置成400~2500mm,由于电池过长,如果只设置一个极芯,电池的内阻过高,正负极两端的电位差差过大,电解液无法正常工作。而采用本申请的技术方案可以较为方便的制造出长度在400~2500mm的电池100,同时又会减小内部电阻、以及结构件的连接,成本会进一步降低。

在本申请中,如图3所示,每个所述极芯组13均包括用于引出电流的第一电极引出部件131和第二电极引出部件132。在本实施方式中,所述第一电极引出部件131和所述第二电极引出部件132分别沿所述第一方向分设于所述极芯组13相对的两侧。

本申请通过将所有壳体11以及所有极芯组13沿所述第一方向排布,并将极芯组13的第一电极引出部件131和第二电极引出部件132沿第一方向分设于该极芯组13相对的两侧,即各个极芯组13之间采用“头对头”的排布方式,此排布方式可以较为方便地实现所述电池100中相邻两个极芯组13之间的串联,连接结构简单。另外,采用这种排布方式可以较为方便地制造出长度较长的电池。

一般每个所述极芯组13均包括用于引出电流的第一电极引出部件131和第二电极引出部件132,如果极芯组13仅含有一个极芯,第一电极引出部件131和第二电极引出部件132可以分别为极芯的正极耳和负极耳,或者分别为负极耳和正极耳。如果极芯组13含有多个极芯,第一电极引出部件可以是由正极耳复合并焊接在一起形成的引出部件,第二电极引出部件可以是由负极耳复合并焊接在一起形成的引出部件;或者,第一电极引出部件可以是由负极耳复合并焊接在一起形成的引出部件,第二电极引出部件可以是由正极耳复合并焊接在一起形成的引出部件。第一电极引出部件131和第二电极引出部件132的“第一”和“第二”仅用于名称区分,并不用于限定数量,例如第一电极引出部件可以含有一个也可以含有多个。

本实施方式提供的串联方式可以为相邻极芯组13间串联连接,实现的具体方式可以为相邻极芯组13上的电流引出部件直接连接,也可以是通过额外的导电部件实现电连接,即,相邻两个容纳腔14内的极芯组13之间可以直接电连接,也可以间接连接。

具体地,在一种实施方式中,如图3所示,所述电池100还包括极芯连接件15,所述极芯连接件15贯穿所述第二盖板122。例如,所述第二盖板122上开设有连接通孔123,所述极芯连接件15穿设在所述连接通孔123内,即,所述极芯连接件15从所述连接通孔123的一侧穿至另一侧。

在所述一种实施方式中,相邻两个容纳腔14内的极芯组13中的其中一个极芯组13的第一电极引出部件131与另一个极芯组13的第二电极引出部件132通过所述极芯连接件15电连接,即,相邻两个容纳腔14内的极芯组13之间间接连接。

在所述一种实施方式中,相邻两个极芯组13通过极芯连接件15连接,能够给予所述极芯连接件15更大的设计空间,增大过流面积,减小所述电池100的内阻。

在一些实施方式中,所述极芯连接件15可为片状结构。可选地,在一些实施方式中,如图4所示,所述极芯连接件15可为柱状结构。

其中,所述第一电极引出部件131和所述第二电极引出部件132可直接与对应的第二盖板122中的极芯连接件15焊接。与现有电池之间串联相比,减少了焊接程序和步骤,降低了不良焊接可能带来的风险,提高了电池整体的安全性和可靠性。

如图3所示,所述极芯连接件15包括相互电连接的铜连接部151和铝连接部152。由于铜和铝对锂有电位差,因而铜连接部151和铝连接部152相接之处若与电解液接触,则容易发生腐蚀。在所述一种实施方式中,所述铜连接部151和铝连接部152电连接之处位于所述第二盖板122的内部。

为了避免铜连接部151和铝连接部152电连接之处被电解液腐蚀,同时也为了隔离第二盖板122两侧的容纳腔14,阻止位于所述第二盖板122两侧的容纳腔14中的电解液互相渗透,在一些实施例中,如图3所示,所述电池100还包括设于所述连接通孔123内的封装结构124,所述封装结构124用于将所述极芯连接件15封装在所述连接通孔123内,同时所述封装结构124能够封闭所述连接通孔123。如此,铜连接部151和铝连接部152接触的位置被密封在第二盖板122内部,防止其暴露在电池内部空间,特别是防止其与电解液接触,避免铜铝连接的位置被腐蚀。

在本申请中,所述封装结构124只要能起到密封性能且耐电解液腐蚀以及绝缘即可,例如可以为橡胶塞等。

在上述实施例提供的极芯连接件15的安装方案中,需要对所述连接通孔123进行二次封装,操作非常不方便。同时,在进行二次封装时,所述封装结构124所用的材料选取复杂,可能会对电池内部的电解液产生影响。鉴于此,在另一个实施例中,如图6所示,提供了一种极芯连接件15与第二盖板122一体注塑成型的方案。该方案中,所述极芯连接件15与所述第二盖板122一体注塑成型。具体的,先制作极芯连接件15,再在极芯连接件15外部注塑成型第二盖板122。其中,为了更好地实现所述第二盖板122的密封效果,在一体注塑成型过程中,塑料与金属接触的部位采用EPI成型技术,例如,先将纳米塑料层与金属表面烧结,如PPE、PPS等,再进行塑料件的一体注塑。采用此方法可使金属层与塑料层更加有效的结合在一起,提高整个结构件的密封性能。在组装过程中,直接将极芯组13与极芯连接件15相连即可,没有通孔需要进行封装,简化了工艺同时降低了风险。

在再一种实施方式中,相邻两个容纳腔14内的极芯组13的其中一个极芯组13的第一电极引出部件131可与另一极芯组13的第二电极引出部件132电连接,所述第一电极引出部件131与所述第二电极引出部件的连接处位于两极芯组13之间的第二盖板122中。即,第一电极引出部件131与第二电极引出部件132直接电连接。其中,第一电极引出部件131与第二电极引出部件132的连接处是指所述第一电极引出部件131与第二电极引出部件132两者相互连接的位置。

与前面的实施方式类似,为了便于第一电极引出部件131和第二电极引出部件132之间的电连接,所述第二盖板122上开设有连接通孔,所述第一电极引出部件131与所述第二电极引出部件132的连接处位于两极芯组13之间的第二盖板122的所述连接通孔中。

为了阻止位于所述第二盖板122两侧的极芯组13的容纳腔14中的电解液互相渗透,所述电池100还包括设于所述连接通孔内的封装结构,所述封装结构用于将所述连接处封装在所述连接通孔内,且所述封装结构封闭所述连接通孔,从而使所述第一电极引出部件和所述第二电极引出部件与所述第二盖板122之间密封连接,以隔绝所述第二盖板122两侧相邻的两个所述极芯组13中的电解液相互移动。

在本实施方式中,因相邻两个壳体11之间共用同一个盖板12,极大地减小了两个极芯组13之间的间距,相对于现有技术中的两个电池之间通过第一电极引出部件131和第二电极引出部件132与外设的动力连接件相连而言,简化了后续电池包的组装工序;同时,减少了材料的使用,减轻了重量。

请再次参阅图3,所述盖板12(包括第一盖板121及所述第二盖板122)包括面向相邻的所述极芯组13的侧面125以及与所述侧面125相连接的周向面126。为了保持所述电池100外表面的平整度以及美观效果,所述盖板12的周向面126与所述壳体11的外表面平齐。

为了提高所述盖板12与对应的壳体11连接的可靠性,在一种实施方式中,所述周向面126包括第一周向面1261以及从所述第一周向面1261凸起的第二周向面1262,即,所述周向面126为台阶状结构。相应地,所述壳体11的端部可向外延伸出抵持部111,所述抵持部111抵接于与其固定连接的盖板12的第一周向面1261之上。其中,所述第二周向面1262与所述壳体11的外表面平齐。

可以理解的是,由于所述第二盖板122的两侧都与壳体11连接,如图3和图5所示,所述第二盖板122可包括两个第一周向面1261和位于所述两个第一周向面1261之间的一个第二周向面1262。由于所述第一盖板121只有一侧与壳体11连接,如图7所示,所述第一盖板121可只包括一个第一周向面1261和一个第二周向面1262。

请再次参阅图2和图3,每个所述容纳腔14通过对应的壳体11与对应的盖板12的密封连接,从而形成容纳且密封对应的极芯组13的密封室141。如此,每个密封室141的腔壁包括对应的壳体11、以及与对应的壳体11的相对两端密封连接的盖板12。

具体的,位于所述电池100沿所述第一方向的端部的密封室141的腔壁包括对应的壳体11、与对应的壳体11一端密封连接的第一盖板121、以及与对应的壳体11另一端密封连接的第二盖板122。位于所述电池100沿所述第一方向的端部之间的密封室141的腔壁包括对应的壳体11、与对应的壳体11两端分别密封连接的第二盖板122。

其中,所述壳体11可为内表面绝缘的金属壳体。

在本申请中,当多个极芯组13之间串联时,不同极芯组13内的电解液在连通的情形下会存在内部短路问题,且不同的极芯组13之间存在较高的电位差(以磷酸铁锂电池为例,电位差大约为4.0~7.6V),位于其中的电解液会因电位差较大导致分解,影响电池性能。为了更好地起到绝缘隔离的作用,可以选择盖板12本身为绝缘材料制成,即所述盖板12为绝缘盖板。如此,无需进行其他操作,可以直接通过第二盖板122隔离相邻的两个极芯组13且保持两者之间的绝缘。

在另一实施方式中,如图8所示,所述壳体11还包括设于所述容纳腔14内的隔离膜112,所述隔离膜112的相对两端与位于所述容纳腔14两端的盖板12密封连接,从而在所述容纳腔14内形成密封室142,所述极芯组13设于对应的容纳腔14内的密封室142中。其中,每个密封室142的腔壁包括对应的隔离膜112、以及与对应的隔离膜112的相对两端密封连接的盖板12。

在所述另一种实施方式中,所述隔离膜112为两端开口的筒状结构,所述极芯组13位于筒状的隔离膜112内部,所述盖板12与所述隔离膜112的两端开口封接。其中,对于所述隔离膜112与所述盖板12封接的方式及具体结构不作特殊限制,例如,当所述盖板12为塑料盖板,所述隔离膜112由塑料制成时,两者之间可采用热熔封接。

在本申请中,多个极芯组13之间串联,不同极芯组13之间由于电压不同,会导致壳体11,如铝壳,局部电位过低,此时极易导致锂离子嵌入外壳内部,形成锂铝合金,腐蚀铝壳。所述另一实施方式通过在壳体11与极芯组13之间设置隔离膜112,可有效隔离电解液与壳体11的接触。

所述隔离膜112具有一定的绝缘性以及耐电解液腐蚀性,隔离膜112的材料不作特殊限制,只要能够绝缘以及不与电解液反应即可。在一些实施例中,所述隔离膜112的材料可以包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或者多层复合膜,例如,在一些实施例中,多层复合膜包括内层、外层和位于内、外层之间的中间层。其中,内层包括塑料材料,例如内层可使用与隔离膜112内的电解液具有较少反应性并且具有绝缘性质的材料来制成,例如,PP或PE。中间层包括金属材料,从而能够防止电池100外部的水汽渗透,同时防止内部电解液的渗出。作为金属层,优选使用铝箔、不锈钢箔、铜箔等。外层为保护层,多采用高熔点的举止或尼龙材料,有较强的机械性能,防止外力对电池100的损伤,起到保护电池100的作用。在一些实施方式中,隔离膜112还具有一定的柔韧性,便于电池100的成型加工以及防止刺破等。

为了向极芯组13所在的密封室内注入电解液,以图3为例,所述第二盖板122上还设置有连通所述第二盖板122至少一侧的密封室141与外部的注液通道16,所述注液通道16用于将电解液从外部注入与所述注液通道16所连通的密封室141内,且在注液完成后处于隔断外部与所述密封室141连通的密封状态。可以理解的是,所述第一盖板121上也可以根据实际情况设置与其一侧的密封室141或142连通的注液通道。

如图6所示,所述注液通道16的两端分别形成为注液口161和出液口162。其中,所述注液口161位于所在的盖板12的周向面126上,所述出液口162位于所在的盖板12的侧面125上。所述电解液从所述注液口161注入所述注液通道16中,并从所述出液口162注入所述密封室内。

在本申请中,所述注液通道16的形状可以灵活设置,例如可以呈圆弧状或曲线状的圆柱形通道,也可以是L形通道。

可以理解的是,在向所述密封室注入电解液后,需要对所述注液通道16进行密封。在一种实施方式中,如图6所示,所述电池100还包括封堵件17,所述封堵件17用于在注液完成后密封所述注液通道16。其中,所述封堵件17可至少部分位于所述注液通道16内。

在另一种实施方式中,所述第二盖板122可向外凸出有凸出部,所述凸出部由塑料制成,所述注液口161设在所述凸出部上,所述注液口161在注液完成后采用热熔密封。

在本申请中,通过所述第二盖板122将相邻两个壳体11进行密封连接,并将注液通道16设在所述第二盖板122上,一旦其中一个容纳腔14内发生电解液泄漏,其他容纳腔14保持完整,则仍然不会发生因电解液泄露导致安全问题。另外,在第二盖板122上开设注液通道16,而不在壳体11上开设注液通道16,注液通道16的密封方式也相对简单。在完成注液后,密封室的腔壁的盖板12上的注液通道16处于密封状态,一方面使密封室中的电解液不会从该密封室中流出来与壳体11接触而发生内部短路,另一方面,电解液不会在相邻的极芯容纳腔14之间流动,不会相互影响,且不会因电位差过大而分解,保证电池100的安全性和使用寿命。

在动力电池领域,各电池的工况一致性至关重要,直接影响到整体电池包的性能。同理,电池内部的各极芯组工况一致性,也将影响每个电池的整体性能表现,进而影响整个电池包的性能。而在电池内部,电解液的多少,将影响到电池的性能表现,比如容量、活性等。在本申请中,在所述第二盖板122上开设注液通道16,在保证电解液及时有效的浸润的情况下,可以优化电池100的成型工艺。

关于注液通道16的设置方式,在一种实施方式中,如图6所示,一条注液通道16可与一个密封室连通。

需要说明的是,当一条注液通道16只连通一个密封室时,需要在每个所述第二盖板122上均设置注液通道16。通过多次开口多次注液,使每个容纳有极芯组的密封室均能有单独的通道注入电解液,可以实现注液路径最短,电解液能够及时由注液通道流至对应的密封室内,保证电解液及时有效地浸润极芯组,同时多个注液通道的设置,可以精准的控制每个密封室内电解液的含量,保征多个密封室中的电解液的一致性。

可选地,在另一种实施方式中,如图3或图9所示,一条注液通道16可与相邻的两个密封室同时连通。

具体地,如图9所示,所述注液通道16包括第一通道163和第二通道164,所述第一通道163贯穿其所在的第二盖板122并连通所述第二盖板122两侧相邻的两个密封室,所述第二通道164连通所述第一通道163与外部。即,所述第二盖板122的周向面126上设有一个所述注液口161,所述第二盖板122的两个侧面125上均设有所述出液口162。

所述电池100还包括封堵件17,所述封堵件17用于在注液完成后密封所述第二通道164,以阻断所述第二通道164与外部的连通,以及用于封堵所述第一通道163的至少一部分区域,以阻断所述第一通道163对相邻两个所述密封室的连通。

需要说明的是,当一个所述第二盖板122上的注液通道16同时连通所述第二盖板122两侧的密封室时,则不必在每个所述第二盖板122上均设置注液通道16,可以每隔一个第二盖板122设置注液通道16。

在该种实施方式中,由于位于所述第二盖板122两侧的密封室的距离较近,所述第二盖板122上的注液通道16可同时向该第二盖板122两侧相邻的密封室中注入电解液,电解液的浸润路径较短,仍然可以实现电解液及时有效地浸润两侧的极芯组13。

可选地,在另一种实施方式中,位于每个第二盖板122上的注液通道16的数量可以为1个,也可以为多个。

例如图10所示,所述注液通道16包括相互独立的第三通道165和第四通道166,即,在一个第二盖板122上设置两条注液通道。所述第三通道165与其所在的第二盖板122一侧的密封室连通,所述第四通道166与其所在的第二盖板122另一侧的密封室连通。

可选地,在另一种实施方式中,每个密封室均对应有一条注液通道16,如此可精确地控制注入到各个密封室内的电解液的量,从而保证电解液的一致性。

在一种实施方式中,如图11所示,至少一个所述第二盖板122上设有用于通过电解液的导液通孔18,所述导液通孔18用于连通其所在的第二盖板122两侧相邻的两个所述密封室。其中,所述导液通孔18贯穿所述第二盖板122相对的两个侧面125。

具体地,在一些实施方式中,所述注液通道16与所述导液通孔18设置在不同的所述第二盖板122上,其中,相邻两个所述第二盖板122中的其中一个设有所述注液通道16,另一个设有所述导液通孔18。

可选地,在一些实施方式中,所述注液通道16与所述导液通孔18设置在不同的所述第二盖板122上,其中,所述多个第二盖板122中的至少一个设有所述注液通道16,所述注液通道16与其所在的第二盖板122两侧相邻的两个所述密封室连通,其余的所述第二盖板122设有所述导液通孔18。

可选地,在一些实施方式中,至少一个所述第二盖板122上同时设有所述注液通道16以及与所述注液通道16连通的导液通孔18,其余的所述第二盖板122设有所述导液通孔18。

在一种实施方式中,如图12所示,所述电池100还包括密封件19,所述密封件19能够在所述电池100注液完成后阻断所述导液通孔18,使所述导液通孔18处于关闭状态,以阻断所述导液通孔18对相邻两个密封室的连通。即,在注液完成后,所述密封件19封闭所述导液通孔18,使相邻两个密封室之间隔离,电解液不会在相邻的密封室之间流动,不会相互影响,且不会因电位差过大而分解,从而保证电池100的安全性和使用寿命。

在一种实施方式中,如图12和图13所示,所述第二盖板122在所述周向面126上还设有与所述导液通孔18连通且贯穿所述导液通孔18的密封通道20,所述密封件19能够在外力作用下阻断所述导液通孔18。

在一些实施方式中,所述密封件19为密封塞,所述密封通道20与所述密封塞的形状相匹配。

如图12和图13所示,所述密封件19为长方体结构。可选地,所述密封件19也可为圆柱体结构或横截面为椭圆形的柱体结构。其中,所述密封通道20的形状可以根据所述密封件19的形状灵活设置。

可选地,如图14、图15、图16所示,所述密封件19为楔形块结构。

可选地,如图17、图18、图19所示,所述密封通道20的内壁上设有螺纹,所述密封件19为表面具有螺纹的圆柱体或螺钉。

可选地,如图20、图21、图22所示,所述密封件19为柱状结构,且在密封状态下对应所述导液通孔18的部位套设有弹性密封圈191。

在一些实施方式中,如图23所示,所述密封件19为密封球,包括金属球192以及包裹于所述金属球外表面的密封套193。其中,所述密封球过盈配合设置在所述密封通道20内。

在一些实施方式中,所述电池100注液前、注液时、或注液后化成时,所述密封件19处于第一情形,所述导液通孔18处于导通状态以连通其所在的第二盖板122两侧相邻的两个密封室。所述电池100注液后或注液化成后,所述密封件19由所述第一情形切换至第二情形,所述密封件19阻断所述导液通孔18,使所述导液通孔18处于关闭状态,以阻断所述导液通孔18对相邻两个密封室的连通。其中,所述密封件19能够在所述第一情形和所述第二情形之间切换。

具体地,所述密封通道20内可形成有第一位置和第二位置,且所述密封件19在外力作用下能够在所述第一位置和所述第二位置之间移动。其中,所述第一情形为所述密封件19位于所述第一位置,所述第二情形为所述密封件19位于所述第二位置。所述外力选自重力、电磁力、惯性力或热力中的一种或几种。

在本申请中,所述电池100还可包括其他结构,如防爆阀、电流中断装置等,该其他结构可参考现有技术的常规设置,在此不作赘述。

本申请还提供了一种电池模组,所述电池模组包括上述任一实施例的电池100。采用本申请提供的电池模组,组装工艺少,成本较低。

如图24所示,本申请还提供了一种电池包,包括外壳50以及上述任一实施例的电池100或电池模组。其中,所述电池100或电池模组设置于所述外壳50内部。所述外壳50可包括托盘51以及盖体52,所述托盘与所述盖体之间形成收容腔,用于收容所述电池100或电池模组。采用本申请提供的电池包,组装工艺少,成本较低,能量密度较高。

本申请还提供了一种采用上述的电池包作为动力源的电动车。由于采用本申请提供的上述电池包,所述电动车的续航能力高,成本较低。

在本申请的描述中,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;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申请中的具体含义。

在本说明书的描述中,参考术语“实施例”、“具体实施例”、“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申请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。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请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,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

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