
1.本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池。
背景技术:2.相关技术中,电池壳体内部可以设置有多个电芯,由于壳体结构的限制,多个电芯的内部环境很容易出现无法互通的问题,从而影响电池的性能。
技术实现要素:3.本发明提供一种电池,以改善电池的性能。
4.本发明提供了一种电池,包括:
5.电池壳体,电池壳体内设置有分隔结构;
6.第一电芯,第一电芯设置于电池壳体内,且第一电芯的至少部分位于分隔结构的第一侧;
7.第二电芯,第二电芯设置于电池壳体内,且第二电芯的至少部分位于分隔结构的第二侧,第一侧和第二侧相对设置,以使得第一电芯与第二电芯沿第一方向设置;
8.其中,分隔结构形成有连通通道,连通通道贯通第一侧和第二侧。
9.本发明实施例的电池包括电池壳体、第一电芯以及第二电芯,第一电芯和第二电芯设置于电池壳体内,以此满足电池的容量需要,并且对于容量要求较大的电池可以降低电芯的成型难度,从而改善电池的性能。电池壳体内设置有分隔结构,第一电芯和第二电芯分别位于分隔结构的第一侧和第二侧,通过使得分隔结构形成有连通通道,并且连通通道贯通第一侧和第二侧,从而可以使得第一电芯和第二电芯的内部环境保持连通,以此使得第一电芯和第二电芯的内部环境的电解液或者气体可以保持基本相一致,保证电池内部一致性较高,以此提高电池内部循环性能,从而保证电池整体的使用寿命。
附图说明
10.为了更好地理解本公开,可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的,并且相关的元件可能省略,以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外,相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外,在附图中,同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。其中:
11.图1是根据一示例性实施方式示出的一种电池的一个视角的结构示意图;
12.图2是根据一示例性实施方式示出的一种电池的另一个视角的结构示意图;
13.图3是根据一示例性实施方式示出的一种电池的分解结构示意图;
14.图4是根据一示例性实施方式示出的一种电池的第二壳体件的结构示意图;
15.图5是根据一示例性实施方式示出的一种电池的第一电芯和第二电芯的结构示意图;
16.图6是根据另一示例性实施方式示出的一种电池的结构示意图。
17.附图标记说明如下:
18.10、电池壳体;11、连通通道;12、第一部分;13、第二部分;14、第一凹陷;15、第二凹陷;16、第一表面;17、第二表面;18、第一壳体件;19、第二壳体件;20、第一电芯;21、第一电芯本体;22、第一正极极耳;23、第一负极极耳;30、第二电芯;31、第二电芯本体;32、第二正极极耳;33、第二负极极耳;40、极柱组件;50、支撑部。
具体实施方式
19.下面将结合本公开示例实施例中的附图,对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的,而并非用于限制本公开的保护范围,因此应当理解,在不脱离本公开的保护范围的情况下,可以对示例实施例进行各种修改和改变。
20.在本公开的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”是指两个或两个以上;术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地,提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
21.除非另有规定或说明,术语“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,或电连接,或信号连接;“连接”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
22.进一步地,本公开的描述中,需要理解的是,本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是,在上下文中,当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时,其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”,也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
23.本发明的一个实施例提供了一种电池,请参考图1至图6,电池包括:电池壳体10,电池壳体10内设置有分隔结构;第一电芯20,第一电芯20设置于电池壳体10内,且第一电芯20的至少部分位于分隔结构的第一侧;第二电芯30,第二电芯30设置于电池壳体10内,且第二电芯30的至少部分位于分隔结构的第二侧,第一侧和第二侧相对设置,以使得第一电芯20与第二电芯30沿第一方向a设置;其中,分隔结构形成有连通通道11,连通通道11贯通第一侧和第二侧。
24.本发明一个实施例的电池包括电池壳体10、第一电芯20以及第二电芯30,第一电芯20和第二电芯30设置于电池壳体10内,以此满足电池的容量需要,并且对于容量要求较大的电池可以降低电芯的成型难度,从而改善电池的性能。电池壳体10内设置有分隔结构,第一电芯20和第二电芯30分别位于分隔结构的第一侧和第二侧,通过使得分隔结构形成有连通通道11,并且连通通道11贯通第一侧和第二侧,从而可以使得第一电芯20和第二电芯30的内部环境保持连通,以此使得第一电芯20和第二电芯30的内部环境的电解液或者气体可以保持基本相一致,保证电池内部一致性较高,以此提高电池内部循环性能,从而保证电池整体的使用寿命。
25.需要说明的是,电池包括电芯和电解质,能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元,该堆叠部包括第一电极、分隔物以及第二电极。当第一电极为正电极时,第二电极为负电极。其中,第一电极和第二电极的极性可以互换。
26.第一电芯20与第二电芯30沿第一方向a设置,即第一电芯20与第二电芯30可以形成左右排布的结构,从而增加了电芯单元的整体长度,在独立的第一电芯20和第二电芯30进行成型过程中,可以避免成型长度较大的电芯,不仅可以提高成型效率,并且可以提高成型后的精度,以此保证后续形成电芯单元的使用性能。
27.电池壳体10内设置有分隔结构,分隔结构形成有连通通道11,连通通道11贯通第一侧和第二侧,从而可以使得第一电芯20和第二电芯30的内部环境可以通过连通通道11相连通,保证电池整体的一致性较好。
28.电池在进行电解液注入时,由于连通通道11的存在,电解液浸润速率可以基本相一致,从而保证电解液可以快速充分浸润到第一电芯20和第二电芯30内部。并且即使第一电芯20和第二电芯30的膨胀程度不同,电池在充放电过程中,即使第一电芯20和第二电芯30的产热不同,也可以通过连通通道11实现热量的快速传递,以此保证第一电芯20和第二电芯30的热量基本平衡,从而来提高电池的安全性能。
29.本实施例中由于连通通道11的存在,实现第一电芯20和第二电芯30的连通,气体和电解液能够通过连通通道11进行导通,实现电池整体性能均一,电解液充分浸润。电池内部发生热失控时,气体均匀及时排出电池内部,避免电池内部热失控严重。
30.在一个实施例中,连通通道11可以是凹槽,或者,连通通道11可以是通孔。沿第二方向b上,凹槽的长度小于分隔结构的长度,第一方向a垂直于第二方向b。沿第二方向b上,通孔的长度可以小于分隔结构的长度,或者,通孔的长度可以等于分隔结构的长度。
31.在一个实施例中,连通通道11沿第一方向a贯通第一侧和第二侧,即连通通道11贯通第一侧和第二侧的方向可以平行于第一方向a,即沿第一方向a上,连通通道11的长度可以相对较小,不仅可以方便第一电芯20和第二电芯30的连通,并且可以快速实现第一电芯20和第二电芯30内部环境中电解液和气体的均衡。
32.在某些实施例中,不排出连通通道11贯通第一侧和第二侧的方向可以倾斜于第一方向a。
33.在一个实施例中,如图3和图4所示,连通通道11将分隔结构分隔为独立的第一部分12和第二部分13,第一部分12和第二部分13沿第二方向b间隔设置,从而可以使得连通通道11能够更加方便地实现第一电芯20和第二电芯30的连通,以此保证气体和电解液能够通过连通通道11进行导通,实现电池整体性能均一,电解液充分浸润,气体均匀及时排出电池内部,避免电池内部热失控严重。
34.在一个实施例中,沿第二方向b,连通通道11的长度小于第一部分12的长度,连通通道11的长度小于第二部分13的长度,从而可以使得第一部分12和第二部分13能够可靠分隔第一电芯20和第二电芯30,并且也可以保证连通通道11能够充分连通第一电芯20和第二电芯30。
35.连通通道11的长度小于第一部分12的长度,连通通道11的长度小于第二部分13的长度,也可以使得第一部分12和第二部分13能够提高电池壳体10的强度。
36.在一个实施例中,沿第二方向b,第一部分12的长度等于第二部分13的长度,不仅方便第一部分12和第二部分13的形成,且可以保证结构的均匀性,从而来保证电池壳体10的强度相对均匀,以此提高电池壳体10的整体强度。
37.在一个实施例中,第一方向a垂直于第二方向b,不仅方便第一电芯20和第二电芯30设置于电池壳体10内,并且可以有效利用电池壳体10的内部空间,第一部分12和第二部分13不会占用过大的电池壳体10内部空间,以此提高电池壳体10的空间利用率,并提高电池的能量密度。
38.在一个实施例中,结合图1至4所示,电池壳体10的同一外表面设置有第一凹陷14和第二凹陷15,第一凹陷14和第二凹陷15间隔设置,第一凹陷14和第二凹陷15分别对应第一部分12和第二部分13,第一凹陷14和第一部分12分别位于电池壳体10的外表面和内表面,第二凹陷15和第二部分13分别位于电池壳体10的外表面和内表面,从而可以使得第一部分12和第二部分13能够提高电池壳体10的强度,且可以提高电池壳体10中部整体结构强度,避免发生断裂。
39.第一部分12和第二部分13之间的连通通道11方便地实现第一电芯20和第二电芯30的连通,以此保证气体和电解液能够通过连通通道11进行导通,实现电池整体性能均一,电解液充分浸润。而第一凹陷14和第二凹陷15分别对应第一部分12和第二部分13,也可以保证电池中部整体结构强度,避免发生断裂。
40.在一个实施例中,第一凹陷14冲压成型,以在电池壳体10的内表面形成第一部分12,第二凹陷15冲压成型,以在电池壳体10的内表面形成第二部分13,不仅可以方便第一部分12和第二部分13的成型,可以提高电池壳体10的成型效果,并且可以保证电池壳体10的结构强度。
41.在一个实施例中,分隔结构为加强结构,分隔结构不仅可以形成连通通道11使得第一电芯20和第二电芯30的内部环境保持连通,并且可以提高电池壳体10的结构强度。
42.分隔结构的第一部分12和第二部分13均为加强结构,例如,第一部分12和第二部分13可以为加强筋,即在电池壳体10内部额外形成有加强结构。或者,通过对电池壳体10进行冲压,以此形成第一部分12和第二部分13,即第一部分12和第二部分13为加强结构。
43.在一个实施例中,电池还包括至少一个极柱组件40,极柱组件40设置于电池壳体10,其中,第一凹陷14和第二凹陷15中的至少之一用于容纳另一个电池的极柱组件,从而在电池成组时,使得第一凹陷14和第二凹陷15对另一个电池的极柱组件进行让位,以此避免碰撞极柱组件,从而提高了电池成组时的空间利用率。
44.在一个实施例中,极柱组件40位于第一凹陷14和第二凹陷15所在范围之外,即极柱组件40不设置于第一凹陷14和第二凹陷15内,极柱组件40可以凸出电池壳体10设置,如图1和图2所示,此时,电池在成组时,凸出的极柱组件40可以收纳于另一个电池的凹陷内。
45.在一个实施例中,结合图1和图2所示,第一凹陷14和第二凹陷15设置于电池壳体10背离极柱组件40的一侧,从而可以使得第一凹陷14和第二凹陷15可靠实现对另一个电池的极柱组件的收纳,并且可以方便后续相邻电池之间的连接,以此提高电池成组时的空间利用率。
46.第一凹陷14与极柱组件40分别位于电池壳体10的相对两个表面上,第二凹陷15第一凹陷14与极柱组件40分别位于电池壳体10的相对两个表面上。
47.在一个实施例中,第一凹陷14和第二凹陷15沿着电池壳体10设置极柱组件40的表面上的正投影与极柱组件40至少部分相重合,即第一凹陷14和第二凹陷15和极柱组件40沿垂直于电池壳体10的一个表面上的投影至少部分相重合,从而在电池成组时,两个电池可以相互对齐,且可以保证另一个电池的极柱组件能够可靠收纳于第一凹陷14和第二凹陷15内,同时保证了电池加工的一致性,便于进行加工。
48.需要说明的是,极柱组件40可以是两个,两个极柱组件40可以分别与第一凹陷14和第二凹陷15相对应。
49.在一个实施例中,如图6所示,第一凹陷14和第二凹陷15中的至少之一内设置有极柱组件40,从而可以避免或者减小极柱组件40凸出电池壳体10,以此避免相邻电池之间会出现极柱组件影响电池组的空间利用率。
50.需要说明的是,电池可以包括第一电芯20与第二电芯30组成,上述的第一凹陷14和第二凹陷15可以位于电池壳体10的中部。
51.在一个实施例中,第一凹陷14和第二凹陷15的一端贯通电池壳体10的相对两侧,不仅结构简单,方便成型,并且可以方便后续形成与其他结构的配合。
52.在一个实施例中,如图1和图2所示,电池壳体10包括两个相对的第一表面16和四个环绕第一表面16设置的第二表面17,第一表面16的面积大于第二表面17的面积;其中,第一凹陷14和第二凹陷15设置于第一表面16上,从而可以使得第一部分12和第二部分13形成于电池壳体10的大表面上,方便第一电芯20与第二电芯30通过连通通道11进行连通。
53.极柱组件40设置于第一表面16上,从而可以保证极柱组件40具有一个可靠的支撑面,以此保证极柱组件40的稳定性。
54.需要说明的是,两个相对的第一表面16为电池壳体10的大表面,而四个第二表面17为电池壳体10的小表面,四个第二表面17包括两对小表面,即沿电池壳体10的长度方向延伸的第一对小表面,和沿电池壳体10的宽度方向延伸的第二对小表面,且第一对小表面的面积要大于第二对小表面的面积,但均小于大表面的面积。
55.在一个实施例中,第一凹陷14和第二凹陷15分别与相对的两个第二表面17相交,不仅方便第一凹陷14和第二凹陷15的形成,且可以保证第一凹陷14和第二凹陷15具有相对较大的面积,以此方便容纳极柱组件。
56.在一个实施例中,结合图3和图5所示,第一电芯20包括第一电芯本体21、第一正极极耳22以及第一负极极耳23,第一正极极耳22和第一负极极耳23沿第一方向a由第一电芯本体21的一端延伸而出;第二电芯30包括第二电芯本体31、第二正极极耳32以及第二负极极耳33,第二正极极耳32和第二负极极耳33沿第三方向c由第二电芯本体31的一端延伸而出;其中,第一正极极耳22与第二正极极耳32电连接,第一负极极耳23与第二负极极耳33电连接,第一方向a和第三方向c为相反的两个方向,以此实现第一电芯20和第二电芯30的并联连接,并且电芯单元的两个电极引出端可以由电池壳体10的同侧引出,以此方便电池的组装。
57.需要说明的是,第一正极极耳22和第一负极极耳23沿第一方向a由第一电芯本体21的一端延伸而出,第二正极极耳32和第二负极极耳33沿第三方向c由第二电芯本体31的一端延伸而出,第一方向a和第三方向c为相反的两个方向,第一正极极耳22、第一负极极耳23、第二正极极耳32以及第二负极极耳33均为非全极耳结构,但由于第一正极极耳22与第
二正极极耳32电连接,第一负极极耳23与第二负极极耳33电连接,因此也可以保证极耳具有足够的过流能力,保证电池使用的安全性能。
58.在一个实施例中,第一正极极耳22与第二正极极耳32相对设置,第一负极极耳23与第二负极极耳33相对设置,从而可以方便第一正极极耳22与第二正极极耳32实现连接,第一负极极耳23与第二负极极耳33实现连接。
59.第一正极极耳22与第二正极极耳32相对设置,第一正极极耳22拉平时,拉平后的第一正极极耳22沿着拉平后的第二正极极耳32投影时至少部分投影位于第二正极极耳32上。第一负极极耳23与第二负极极耳33相对设置,第一负极极耳23拉平时,拉平后的第一负极极耳23沿着拉平后的第二负极极耳33投影时至少部分投影位于第二负极极耳33上。
60.第一正极极耳22与第二正极极耳32相对设置,可以认为是第一正极极耳22的端部与第二正极极耳32的端部直接相对,此时,第一正极极耳22的端部与第二正极极耳32的端部可以间隔设置,第一正极极耳22与第二正极极耳32通过转接片或者极柱组件实现电连接,或者,第一正极极耳22的端部与第二正极极耳32的端部可以对接。
61.第一正极极耳22与第二正极极耳32相对设置,可以认为是第一正极极耳22的部分与第二正极极耳32的部分相叠置,从而使得第一正极极耳22与第二正极极耳32电连接。
62.相应的,第一负极极耳23与第二负极极耳33相对设置,可以认为是第一负极极耳23的端部与第二负极极耳33的端部直接相对。或者,可以认为是第一负极极耳23的部分与第二负极极耳33的部分相叠置。
63.在一个实施例中,如图1和图3所示,电池还包括:极柱组件40,极柱组件40设置于电池壳体10;其中,第一正极极耳22与第二正极极耳32均与极柱组件40电连接,或,第一负极极耳23与第二负极极耳33均与极柱组件40电连接,从而可以使得极柱组件40作为一个电极引出端,而另外一个电极引出端可以由电池壳体10或者另一个极柱组件40形成。
64.在一个实施例中,如图1和图3所示,极柱组件40为两个,第一正极极耳22与第二正极极耳32均与一个极柱组件40电连接,第一负极极耳23与第二负极极耳33均与另一个极柱组件40电连接,从而可以使得两个极柱组件40作为分别作为电池的两个电极引出端。
65.在一些实施例中,两个极柱组件40位于电池壳体10的同一侧。
66.在一些实施例中,两个极柱组件40可以位于电池壳体10的相对两侧。
67.在一个实施例中,电池壳体10包括钢壳,第一负极极耳23与第二负极极耳33均与钢壳电连接,第一正极极耳22与第二正极极耳32均与极柱组件40电连接,从而可以使得电池壳体10和极柱组件40分别作为电池的两个电极引出端,不仅结构简单,且可以降低电池的重量。钢壳腐蚀电位较高,因此第一负极极耳23与第二负极极耳33与钢壳电连接可以避免对钢壳形成大量腐蚀,进一步提升电池的安全性能。
68.在一个实施例中,电池壳体10包括铝壳,第一正极极耳22与第二正极极耳32均与铝壳电连接,第一负极极耳23与第二负极极耳33均与极柱组件40电连接,从而可以使得电池壳体10和极柱组件40分别作为电池的两个电极引出端,不仅结构简单,且可以降低电池的重量。铝壳腐蚀电位较低,因此第一正极极耳22与第二正极极耳32与铝壳电连接可以避免对铝壳形成大量腐蚀,进一步提升电池的安全性能。
69.在一个实施例中,极柱组件40为两个,第一正极极耳22与第二正极极耳32均与一个极柱组件40电连接,第一负极极耳23与第二负极极耳33均与另一个极柱组件40电连接,
从而可以使得两个极柱组件40分别作为电池的两个电极引出端。
70.在一个实施例中,如图1所示,两个极柱组件40设置于同一个第一表面16上,不仅安装方便,可以提高装配效率,且可以保证极柱组件40具有一个可靠的支撑面,以此保证极柱组件40的稳定性。
71.极柱组件40位于第一表面16的中部,避免极柱组件40设置于端部,导致电池之间电连接路径较长的问题。
72.在某些实施例中,不排除两个极柱组件40分别设置于两个第一表面16上。
73.在一个实施例中,如图3所示,电池还包括支撑部50,支撑部50设置在电池壳体10内,支撑部50可以位于极柱组件40和极耳之间,不仅可以实现对极柱组件40的支撑,且可以用于极耳与电池壳体10之间的绝缘保护。
74.在一个实施例中,如图3所示,电池壳体10包括:第一壳体件18;第二壳体件19,第二壳体件19与第一壳体件18相连接;其中,第一壳体件18为平板,第二壳体件19内设置有分隔结构。第一壳体件18和第二壳体件19独立设置,可以方便电芯单元的安装,且加工也较为方便。
75.在一些实施例中,第一壳体件18和第二壳体件19可以均形成有容纳腔,第一壳体件18和第二壳体件19对接后,电芯单元位于两个容纳腔形成的腔体内。
76.在一些实施例中,第一壳体件18为平板,第二壳体件19形成有容纳腔,电芯单元位于容纳腔内,平板的设置可以方便后续的连接,且加工难度较低。
77.本发明的一个实施例还提供了一种电池组,包括上述的电池。
78.本发明一个实施例的电池组包括电池,电池包括电池壳体10、第一电芯20以及第二电芯30,第一电芯20和第二电芯30设置于电池壳体10内,以此满足电池的容量需要,并且对于容量要求较大的电池可以降低电芯的成型难度,从而改善电池的性能。电池壳体10内设置有分隔结构,第一电芯20和第二电芯30分别位于分隔结构的第一侧和第二侧,通过使得分隔结构形成有连通通道11,并且连通通道11贯通第一侧和第二侧,从而可以使得第一电芯20和第二电芯30的内部环境保持连通,以此使得第一电芯20和第二电芯30的内部环境的电解液或者气体可以保持基本相一致,保证电池内部一致性较高,以此提高电池内部循环性能,从而保证电池组整体的使用寿命。
79.在一个实施例中,电池组为电池模组或电池包。
80.电池模组包括多个电池,电池模组还可以包括端板和侧板,端板和侧板用于固定多个电池。
81.需要说明的是,多个电池可以形成电池模组后设置在电池箱体内,多个电池可以通过端板和侧板进行固定。多个电池可以直接设置在电池箱体内,即无需对多个电池进行成组,此时,可以去除端板和侧板。
82.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明创造后,将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
83.应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并
且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。