电池结构和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及一种电池结构和具有这样的电池结构的车辆。


背景技术：

2.动力电池作为纯电动汽车或混合动力汽车的核心，其安全性、稳定性和高倍率性扮演着重要的角色。在动力电池生产过程中需要将多个电池单体封装在电池包中，在该封装过程中，通常将电池单体预先安装在模组上并且随后将该模组连同在其上的电池单体安装在封装板上。
3.从现有技术中已知一种用于圆柱形电池单体的封装板，在该封装板上以阵列的形式排布有多个定位结构，其中，各个定位结构具有向内部突出的法兰并且在所述法兰的中心设有用于圆柱形电池的防爆阀的贯通孔。该圆柱形电池单体安放在该向内突出的法兰中，通过该电池单体的壳体抵靠在该法兰的内壁处而实现其相对于封装板的定位和固定。为了防止电池单体发生左右晃动，电池单体需以预设高度嵌入到该封装板处，这在塑料制的封装板的情况下会降低电池单体的散热效率并且不利于电池单体的拆卸和更换。


技术实现要素：

4.根据不同的方面，本实用新型的目的在于提供一种电池结构和车辆，其中，该电池结构可同时保证电池单体的散热效果和其相对于封装板的定位效果。
5.此外，本实用新型还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。
6.本实用新型通过提供一种电池结构来解决上述问题，具体而言，其包括多个电池单体和封装板，
7.所述电池单体包括壳体、电芯和盖板，借助所述盖板将所述电芯封闭在所述壳体中，其中，在所述电池单体的底部朝向壳体外部凸出有折弯结构，所述折弯结构由所述电池单体的外边缘朝向所述底部的中心延伸；
8.所述封装板包括用于所述电池单体的多个定位结构，所述定位结构包括位于中心的贯通孔以及围绕所述贯通孔的第一卡槽，所述电池单体以其折弯结构容纳在所述第一卡槽中并且抵靠在所述第一卡槽的壁部处。
9.根据本实用新型的一方面所提出的电池结构，所述电池单体的折弯结构包括沿电池纵向方向延伸的第一折弯部以及沿电池横向方向延伸的第二折弯部，其中，所述电池横向方向垂直于所述电池纵向方向并且平行于所述电池单体的底部，在所述第二折弯部与所述电池单体的底部之间存在有间隙区域。
10.根据本实用新型的一方面所提出的电池结构，所述封装板的定位结构还包括至少一个第二卡槽，所述第二卡槽由所述贯通孔延伸至所述第一卡槽并且在所述第二卡槽中形状配合地容纳有插接件，所述插接件以其端部夹入到所述间隙区域中并且抵靠在所述第一折弯部的内壁处。
11.根据本实用新型的一方面所提出的电池结构，所述电池单体构造为圆柱形电池并
且所述折弯结构呈环形，所述环形在所述电池横向方向上由电池单体的外边缘朝着所述底部的中心延伸。
12.根据本实用新型的一方面所提出的电池结构，所述定位结构的第二卡槽沿电池单体的径向方向从所述贯通孔延伸至所述第一卡槽。
13.根据本实用新型的一方面所提出的电池结构，所述插接件的长度大于在第二卡槽的靠近所述底部的中心的近端与所述折弯结构的内壁之间的距离，以用于在装配好的状态下所述插接件伸出到所述封装板的贯通孔中。
14.根据本实用新型的一方面所提出的电池结构，所述第二卡槽以及容纳在其中的插接件的横截面构造成t字型。
15.根据本实用新型的一方面所提出的电池结构，在相邻的电池单体之间和/或在电池单体与所配属的定位结构之间设有灌封材料层，借助所述灌封材料层对所述电池单体进行固定。
16.根据本实用新型的一方面所提出的电池结构，所述灌封材料层为隔热材料层。
17.根据本实用新型的另一方面，提供了一种具有这样的电池结构的车辆，其中，该电池结构容纳在电池包中并且该车辆能够具有上述特点和优势，对此不再赘述。
18.代替电池单体的发热部分，通过将电池单体的外部的折弯结构嵌入到封装板中，可在保证所需的定位准确性的情况下改善各电池单体的散热效果。
附图说明
19.参考附图，本实用新型的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，
20.图1示出了根据本实用新型的一实施例的电池结构的立体图示；
21.图2示出了源于图1的电池结构的封装板的立体图示；
22.图3示出了源于图2的封装板的局部放大图示；
23.图4示出了源于图1的电池结构的部分剖切图示。
具体实施方式
24.容易理解，根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。
25.在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。
26.参考图1至图4，其示出了根据本实用新型的电池结构的示意图，该电池结构包括封装板100以及定位和固定在其上的多个电池单体200，其中，通过该封装板和未示出的上压板将多个电池单体组装成电池模组，并且一个或多个这样的电池模组随后被组装成车用动力电池包。该电池单体200包括壳体210、容纳在其中的未示出的电芯以及用于在端部将
电芯封闭在壳体中的盖板220，其中，该电池单体200能够但不限于构造为矩形电池单体或圆柱形电池单体。例如在附图中示出一种圆柱形电池单体，其具有圆柱形壳体并且其电芯为由正极极片、负极极片和处于其间的隔膜卷绕而成的圆柱形电芯。在此，该圆柱形电池涉及全极耳圆柱形电池或多极耳圆柱形电池。
27.电池单体200在用于放置在封装板100的端部处设有折弯结构230，该折弯结构在电池纵向方向上朝向壳体210的外部凸出并且在电池横向方向上由电池单体200的外边缘（即电池单体的壳体）朝向底部中心延伸一定距离。与此相应地，封装板100具有多个定位结构110用于对电池单体200进行定位和固定，该多个定位结构排列成行并且优选地各定位结构相对于相邻行的定位结构彼此错开地进行布置，以便优化封装板的体积利用率。该定位结构110分别具有处于中心的贯通孔111和环绕该贯通孔的第一卡槽112，其中，该贯通孔111与电池单体200的防爆阀相对应并且其尺寸至少与该防爆阀相等，以便保证由于电池单体失效而产生的气体或喷发物的有效排出；该电池单体的折弯结构230形状配合地容纳在该第一卡槽112中并且抵靠在该第一卡槽112的内壁处。对于圆柱形电池单体来说，该折弯结构和第一卡槽构造为环形，与此相应地，对于矩形电池来说，这两者可基本上呈矩形。
28.在此，该第一卡槽112的深度取决于电池单体的折弯结构230在电池纵向方向上的高度。如图4所示出的那样，电池单体200的折弯结构230容纳在该第一卡槽112中，而该电池单体200的底部支承在第一卡槽112与贯通孔111之间的凸台上，由此可防止电池单体相对于封装板发生左右晃动。相比于现有技术中将一部分电芯（其在充放电中产热）和包裹在其外部的壳体直接置入到密封板中，根据本实用新型，通过仅仅将电池单体的凸出的折弯结构嵌入到封装板中，不仅能够保证所需的定位准确性，而且还能够改善电池单体的散热效果。此外，以这种方式还可降低第一卡槽的深度并且由此降低封装板的厚度。
29.在此，“电池纵向方向”和“电池横向方向”涉及电池单体的用于定位在封装板上的底部，其中，“电池纵向方向”可理解为电池高度方向（例如对于圆柱形电池单体来说，其与圆柱形的轴线方向重叠）；与此相对地，“电池横向方向”垂直于电池纵向方向并且基本上平行于上述电池单体的底部。
30.各电池单体的折弯结构230可由壳体210和盖板220焊接而成，例如壳体210和盖板220在尺寸上盈余地进行设计并且将该盈余部分在端部折弯后进行激光焊接连接以形成折弯结构230。该折弯结构230具有基本上沿电池纵向方向延伸的第一折弯部231以及基本上沿电池横向方向延伸的第二折弯部232，该第二折弯部232支承在第一卡槽112的底部。在电池封装过程中，可借助于粘接剂将该第一折弯部231和/或第二折弯部232直接固定在第一卡槽112中，由此防止电池单体在左右方向上的晃动以及在高度方向上的跳动。
31.可选地，在所述第二折弯部232与所述电池单体200的底部之间存在有间隙区域，相应地，封装板的定位结构110还包括至少一个第二卡槽113，其由所述贯通孔111延伸至所述第一卡槽112。在圆柱形电池单体的情况下，该定位结构的第二卡槽能够沿电池单体的径向方向从所述贯通孔延伸至所述第一卡槽。在矩形电池单体的情况下，该第二卡槽能够沿其长度方向或宽度方向延伸。进一步地，该第二卡槽113可等间距地均匀分布。为了限制电池单体200的沿电池纵向方向上的跳动运动，在该第二卡槽113中形状配合地容纳有插接件120，其以端部夹入到上述间隙区域中并且抵靠在第一折弯部231的内壁处，如图4中所示出的那样。在装配过程中，可首先将该插接件120插入到第二卡槽113中，并且在将电池单体
200安放到封装板100上之后，将插接件120推入到上述间隙区域中。
32.第二卡槽113和和插接件120的卡紧作用一方面能够补充于上压板对电池单体的固定作用，另一方面，由这两者所实现的电池单体的较好的预先定位性还有利于上压板的装配过程。在装配上压板时，需将各电池单体的极柱准确地置入到上压板的各贯通孔中。
33.可选地，第二卡槽113和插接件120的横截面构造为t字型，具体地，如图3所示出的那样构造为倒置的t字型，其尺寸较大的那部分位于下方，以便防止插接件120从第二卡槽113中脱离出来。此外，该第二卡槽113还能够以燕尾槽的形式进行构造，对此不再赘述。
34.可选地，为了便于操作和电池单体的拆卸，如此设计插接件120，使得在装配好的状态下其一端夹入到上述间隙区域中并且另一端伸出到该封装板的贯通孔111中。即，所述插接件120的长度大于在第二卡槽113的靠近所述底部的中心的近端与所述折弯结构230的内壁之间的距离。
35.可选地，在将根据本实用新型的电池结构组装成电池模组时，可借助灌封材料层实现各电池单体200相对于彼此以及电池单体200相对于配属于其的定位结构110的进一步固定。在相邻电池单体200之间的缝隙中并且在电池单体200与定位结构110之间的缝隙中存在有灌封材料，该灌封材料可涉及到膨胀泡沫（例如可膨胀聚氨酯泡沫）或热固性塑料。
36.在一可行的实施例中，该灌封材料层涉及隔热层或阻燃层，例如环氧保护胶或纯炭的炭层，以便防止高热量在各电池单体之间传递或防止由于电池单体失效而可能引起的燃烧。
37.此外，本实用新型还涉及一种包括一个或多个这样的电池结构的车辆，关于其能够参考上述关于根据本实用新型的电池结构的描述并且在此不再赘述。
38.综上所述，代替电池单体的发热部分，通过将电池单体的外部的折弯结构嵌入到封装板中，可在保证所需的定位准确性的情况下改善各电池单体的散热效果。在本实用新型的一实施例中，通过设置形状配合的第二卡槽和插接件，能够有效地限制电池单体在电池纵向方向上的跳动。
39.应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本实用新型的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本实用新型的法律保护范围内。