电池以及用电装置的制作方法

文档序号:33109389发布日期:2023-02-01 01:55阅读:32来源:国知局
电池以及用电装置的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域,特别是涉及一种电池以及用电装置。


背景技术:

2.电池广泛应用于电子设备,例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。
3.在电池技术的发展中,在保证电池单体的性能的前提下,如何简化电池的结构,实现电池的轻量化,是电池技术中一个亟待解决的问题。


技术实现要素:

4.本技术实施例提供一种电池以及用电装置,以降低电池的重量。
5.第一方面,本技术实施例提供一种电池,包括多个电池单体和支撑组件;电池单体包括外壳和泄压机构,外壳包括第一壁,泄压机构设于第一壁;多个电池单体包括第一电池单体和第二电池单体,第一电池单体的热稳定性高于第二电池单体的热稳定性;沿第一壁的厚度方向,第一电池单体和第二电池单体相邻设置,且相邻第一电池单体和第二电池单体的第一壁朝向相反;支撑组件设于相邻的第一电池单体和第二电池单体的第一壁之间,支撑组件包括框架和连接于框架的隔板,沿厚度方向,隔板的尺寸小于框架的尺寸。
6.本技术实施例提供的电池,由于设置第一电池单体和第二电池单体沿厚度方向相邻设置,可以降低沿厚度方向相邻的电池单体之间发生对喷的风险,降低了对电池单体之间的支撑组件的强度要求。如此,电池单体的泄压机构之间的支撑组件不必承受较大的冲击力,因而可以采用重量较轻或者厚度较薄的结构,以减轻电池的重量。
7.在一些实施例中,隔板的材料包括云母,和/或,框架包括钢管或者铁管。设置隔板的材料包括云母,有利于进一步降低支撑组件的重量,并进一步降低隔板两侧的电池单体因热传导而产生热失控的风险,有利于提高电池的安全性能。设置框架包括钢管或者铁管,在保证其结构强度的前提下,也有利于降低支撑组件的整体重量。
8.在一些实施例中,一个隔板沿厚度方向的同一侧与多个电池单体的第一壁相对设置。可以降低隔板的数量,进而降低框架中横梁的数量和重量,有利于降低支撑组件的整体重量。
9.在一些实施例中,支撑组件包括多个隔板,多个隔板沿第一方向延伸,并沿第二方向排布,第一方向、第二方向以及厚度方向两两垂直。如此,进一步降低框架的重量及其占用的空间,在降低电池的重量的同时,有利于提高电池单体沿第一方向的排布密度,进而提高电池的能量密度。
10.在一些实施例中,支撑组件包括多个框架,多个框架沿第二方向排布,沿第二方向相邻的两个框架之间具有空隙。如此,可以利用框架之间的空隙更加及时的散发出电池内部电池单体产生的热量,有利于提高电池的安全性能。
11.在一些实施例中,电池单体包括电极端子,电极端子设于第一壁;隔板具有与电极
端子相对设置的凹槽,电极端子的至少部分容纳于凹槽内。设置隔板具有与电极端子相对设置的凹槽,有利于降低电池单体沿厚度方向的间隔,使得电池内部的结构更加紧凑,以提高电池的能量密度。
12.在一些实施例中,电池包括箱体,电池单体和支撑组件容纳于箱体内;框架朝向电池单体的侧部具有凸部,凸部设于相邻两电池单体之间,和/或,凸部设于电池单体与箱体之间。如此,有利于提高框架对电池单体的支撑作用,降低电池单体之间,或者电池单体与箱体之间产生晃动的风险,进而提高电池整体结构的稳定性。
13.在一些实施例中,电池包括箱体和端板,电池单体和端板容纳于箱体内,端板设置于电池单体和箱体之间;沿第一方向,框架的两侧连接于端板,第一方向垂直于厚度方向。设置框架沿第一方向的两侧与端板连接,可以更好地对支撑组件进行定位,提高端板与支撑组件的连接强度,有利于提高电池整体结构的稳定性。
14.在一些实施例中,支撑组件与电池单体之间具有空隙。如此,有利于及时排出电池单体产生的热量,降低电池因局部温度过高而引发热失控的风险,提高电池的安全性能。
15.在一些实施例中,第二电池单体的能量密度高于第一电池单体的能量密度。如此,有利于在保证电池的热稳定性的同时,保证电池具有较高的能量密度。
16.在一些实施例中,第一电池单体为磷酸铁锂电池单体,和/或,第二电池单体为三元电池单体。如此,有利于进一步保证电池的热稳定性及其能量密度。
17.在一些实施例中,多个电池单体沿第一方向排布,第一方向垂直于厚度方向;沿第一方向,第一电池单体和第二电池单体交替设置。
18.在一些实施例中,电池单体还沿第二方向排布,第一方向、第二方向以及厚度方向两两垂直;电池单体沿第一方向的最大尺寸大于沿第二方向的最大尺寸,沿第一方向排布的电池单体的数量大于沿第二方向排布的电池单体的数量。如此设置,有利于电池形成扁平的结构,在将电池安装在用电装置如车辆上时,可以设置第二方向与车辆的高度方向平行,电池内部的电池单体平躺在箱体中,可以根据车辆的高度方向的空间,合理设置电池内的电池单体沿第二方向排布的数量,以合理利用车辆的高度方向的空间,提高车辆内部结构的紧凑性。
19.第二方面,本技术实施例提供一种用电装置,包括上述实施例提供的电池,电池用于提供电能。
20.本技术实施例提供的用电装置,由于采用了上述任一实施例提供的电池,因而具有同样的技术效果,在此不再赘述。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据附图获得其他的附图。
22.图1是本技术实施例提供的车辆的结构示意图;
23.图2是本技术实施例提供的电池的结构示意图;
24.图3是本技术实施例提供的电池中电池模块的结构示意图;
25.图4是本技术实施例提供的电池中电池单体的结构示意图;
26.图5是本技术实施例提供的电池省略部分结构后的爆炸结构示意图,其中,a表示第一电池单体,b表示第二电池单体;
27.图6是本技术实施例提供的电池中一种支撑组件的结构示意图;
28.图7是本技术实施例提供的电池中另一种支撑组件的结构示意图;
29.图8是本技术实施例提供的电池的剖视结构示意图;
30.图9是图8中c处的局部放大图。
31.在附图中,附图未必按照实际的比例绘制。
32.标记说明:
33.1、车辆;1a、马达;1b、控制器;
34.10、电池;11、箱体;111、第一箱体部;112、第二箱体部;
35.20、电池模块;
36.30、电池单体;30a、第一电池单体;30b、第二电池单体;31、外壳;311、壳体;311a、开口;312、端盖;32、电极组件;313、第一壁;33、泄压机构;34、电极端子;
37.40、支撑组件;41、框架;41a、凸部;411、横梁;412、竖梁;42、隔板;42a、凹槽;
38.50、端板;
39.x、厚度方向;y、第一方向;z、第二方向。
具体实施方式
40.下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本技术的原理,但不能用来限制本技术的范围,即本技术不限于所描述的实施例。
41.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本技术和简化描述,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技术的限制。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。“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。
42.在本技术中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本技术所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
43.在本技术的描述中,还需要说明的是,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;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
44.本技术中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,本技术实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本技术实施例对此也不限定。电
池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,本技术实施例对此也不限定。
45.本技术的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本技术中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
46.电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔离件组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的集流体层叠后作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的集流体层叠后作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。隔膜的材质可以为pp(polypropylene,聚丙烯)或pe(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本技术实施例并不限于此。
47.发明人发现电池重量较大后,便对电池的结构和组装工艺进行了系统的分析和研究,结果发现,在电池中,通常设置两个电池单体的泄压结构相对设置,为了降低相对设置的两个电池单体中的一者致动后,朝向另一个电池单体的泄压机构喷发的风险,通常在泄压机构相对设置的两个电池单体之间设置隔板结构,以降低泄压机构相对设置的两个电池单体产生对喷而引发电池热失控的风险。而隔板结构通常是一个厚度较厚的整块钢板,重量较重,增大了电池的整体重量。
48.基于发明人发现的上述问题,发明人对电池的结构进行了改进,本技术实施例描述的技术方案适用于电池以及使用电池的用电装置。
49.根据本技术实施例提供的电池包括多个电池单体和支撑组件。电池单体包括外壳和泄压架构,外壳包括第一壁,泄压机构设于第一壁。多个电池单体包括第一电池单体和第二电池单体,第一电池单体的热稳定性高于第二电池单体的热稳定性。沿第一壁的厚度方向,第一电池单体和第二电池单体相邻设置,且相邻第一电池单体和第二电池单体的第一壁朝向相反。支撑组件设于沿厚度方向相邻的第一电池单体和第二电池单体中的第一壁之间,支撑组件包括框架和连接于框架的隔板,沿厚度方向,隔板的尺寸小于框架的尺寸。
50.本技术提供的电池,设置电池包括第一电池单体和第二电池单体,且第一电池单体的热稳定性大于第二电池单体的热稳定性,并设置第一电池单体和第二电池单体的泄压机构相对设置,降低二者对喷而引发电池单体的热失控的风险。如此,无需在二者之间设置较为厚重的隔板,只需要设置质量较轻的用于支撑电池单体的支撑组件即可,有利于降低电池的整体重量。
51.用电装置可以是车辆、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。车辆可以是燃油汽车、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。
52.以下实施例为了方便说明,以用电装置为车辆为例进行说明。
53.如图1所示,车辆1的内部设置有电池10。电池10可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池10可以用于车辆1的供电,例如,电池10可以作为车辆1的操作电源。
54.车辆1还可以包括控制器1b和马达1a。控制器1b用来控制电池10为马达1a供电,例如,用于车辆1的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
55.在本技术一些实施例中,电池10不仅仅可以作为车辆1的操作电源,还可以作为车辆1的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
56.参见图2所示,电池10包括电池单体(图2未示出)。电池10还可以包括用于容纳电池单体的箱体。
57.箱体11用于容纳电池单体,箱体11可以是多种结构形式。在一些实施例中,箱体11可以包括第一箱体部部11和第二箱体部112。第一箱体部111与第二箱体部112相互盖合。第一箱体部111和第二箱体部112共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间。第二箱体部112可以是一端开口的空心结构,第一箱体部111为板状结构,第一箱体部111盖合于第二箱体部112的开口侧,以形成具有容纳空间的箱体11;第一箱体部111和第二箱体部112也可以均为一侧开口的空心结构。第一箱体部111的开口侧盖合于第二箱体部112的开口侧,以形成具有容纳空间的箱体。当然,第一箱体部111和第二箱体部112可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
58.为提高第一箱体部111和第二箱体部112连接后的密封性,第一箱体部111和第二箱体部112之间还可以设置密封件,比如,密封胶、密封圈等。
59.假设第一箱体部111盖合于第二箱体部112,第一箱体部111亦可称之为上箱盖,第二箱体部112亦可称之为下箱体。
60.在电池10中,电池单体为多个,多个电池单体之间可串联或并联或混联。混联是指多个电池单体中既有串联又有并联。多个电池单体之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体构成的整体容纳于箱体11内,也可以是多个电池单体先串联或并联或混联组成电池模块20。多个电池模块20再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体11内。
61.在一些实施例中,如图3所示,图3为图2所示的电池模块20的结构示意图。在电池模块20中,电池单体30为多个。多个电池单体30先串联或并联或混联组成电池模块20。多个电池模块20再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体内。
62.在一些实施例,电池模块20中的多个电池单体30之间可通过汇流部件实现电连接,以实现电池模块20中的多个电池单体30的并联或串联或混联。
63.请参照图4,图4为图3所示的电池单体30的爆炸示意图。本技术实施例提供的电池单体30包括电极组件32和外壳31,外壳31具有容置腔,电极组件32容纳于容置腔内。
64.在一些实施例中,外壳31可以包括壳体311和端盖312,壳体311为一侧开口的空心结构,端盖312盖合于壳体311的开口处并形成密封连接,以形成用于容纳电极组件32和电
解质的密封空间。
65.在组装电池单体30时,可先将电极组件32放入壳体311内,再将端盖312盖合于壳体311的开口,然后经由端盖312上的电解质注入口将电解质注入壳体311内。
66.在一些实施例中,外壳31还可用于容纳电解质,例如电解液。外壳31可以是多种结构形式。
67.如图4示出了本技术实施例提供的电池单体的结构示意图。
68.壳体311可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。壳体311的形状可以根据电极组件32的具体形状来确定。例如,若电极组件32为圆柱体结构,壳体311则可选用为圆柱体结构。若电极组件32为长方体结构,壳体311则可选用长方体结构。在图4中,示例性地,壳体311和电极组件32均为长方体结构。
69.壳体311的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金等,本技术实施例对此不作特殊限制。
70.容纳于壳体311内的电极组件32可以是一个或多个。在图4中,容纳于壳体311内的电极组件32为两个。
71.如图5示出了本技术实施例提供的电池省略部分结构后的爆炸示意图,如图6为图5中支撑组件40的结构示意图。
72.如图5和图6所示,根据本技术实施例提供的电池10包括多个电池单体30和支撑组件40。电池单体30包括外壳31和泄压机构33,外壳31包括第一壁313,泄压机构33设于第一壁313。多个电池单体30包括第一电池单体30a和第二电池单体30b,第一电池单体30a的热稳定性高于第二电池单体30b的热稳定性。沿第一壁313的厚度方向x,第一电池单体30a和第二电池单体30b相邻设置,且相邻第一电池单体30a和第二电池单体30b的第一壁313朝向相反。支撑组件40设于相邻的第一电池单体30a和第二电池单体30b的第一壁313之间,支撑组件40包括框架41和连接于框架41的隔板42,沿厚度方向x,隔板42的尺寸小于框架41的尺寸。
73.泄压机构33是指电池单体30的内部压力或温度达到预定阈值时致动以泄放内部压力或温度的元件或部件。泄压机构33可以采用诸如防爆阀、气阀、泄压阀或安全阀等的形式,并可以具体采用压敏或温敏的元件或构造,即,当电池单体30的内部压力或温度达到预定阈值时,泄压机构33执行动作或者泄压机构33中设有的薄弱结构被破坏,从而形成可供内部压力或温度泄放的开口或通道,以降低电池单体30的热稳定性降低的风险。
74.第一电池单体30a的热稳定性高于第二电池单体30b的热稳定性可以通过设置二者的正极片的活性物质的材料不同实现。示例性地,可以设置第二电池单体30b为磷酸铁锂电池单体,而设置第一电池单体30a为三元电池单体。
75.沿第一壁313的厚度方向x,第一电池单体30a和第二电池10相邻设置,且相邻第一电池单体30a和第二电池单体30b的第一壁313朝向相反,即设置沿厚度方向x相邻的第一电池单体30a和第二电池单体30b的泄压机构33相对设置。
76.可选地,可以设置多个电池单体30沿垂直于厚度方向x的方向排列形成电池单体串,同一个电池单体串的电池单体30的泄压机构33朝向相同,相邻两个电池单体串的电池单体30的泄压机构33朝向相反,即一个电池单体串与沿厚度方向x相邻的一个电池单体串的泄压结构相对设置,而与另一个电池单体串的泄压机构33相背设置。如此,可以将支撑组
件40设置在沿厚度方向x相邻的两个电池单体串的泄压机构33之间。
77.由于第一电池单体30a的热稳定性高于第二电池单体30b的热稳定性,则在第二电池单体30b的泄压机构33致动泄压时,第一电池单体30a不容易受第二电池单体30b喷出的排泄物而影响其热稳定性。而在第一电池单体30a致动泄压时,由于其具有较高的热稳定性,其泄压的压力比较小,不足以引发与其相对设置的第二电池10的热失控。因此,设置第一电池单体30a和第二电池单体30b的相邻,且第一壁313朝向相反,有利于降低相邻电池单体30因对喷而引发热失控的风险。
78.支撑组件40用于支撑电池单体30,降低电池单体30之间产生窜动的风险。支撑组件40设置于沿厚度方向x相邻的第一电池单体30a和第二电池单体30b之间。
79.可选地,可以设置框架41为空心管材,而隔板42可以为钢板较为轻薄的板材。
80.可选地,隔板42与框架41可以为卡接连接,或者通过连接件连接,这里不做限定。
81.可以设置框架41包括相互垂直设置的横梁411和竖梁412,并设置隔板42位于相对设置的两个横梁411和两个竖梁412之间。可以设置一个框架41对应一个隔板42设置,或者设置一个框架41包括多个横梁411和多个竖梁412,并对应设置多个隔板42。
82.可以一个隔板42对应一个电池单体30设置,或者设置一个隔板42对应多个电池单体30。
83.根据沿厚度方向x排布的电池单体30的数量,可以设置电池10包括一个支撑组件40,或者设置电池10包括多个支撑组件40。
84.可以理解的是,由于隔板42沿厚度方向x的尺寸小于框架41沿厚度方向x的尺寸,在利用框架41为隔板42和电池单体30提供良好的支撑作用的同时,可以减小支撑组件40的整体重量,同时,有利于缩小电池单体30沿厚度方向x的尺寸,进而有利于提高电池10的能量密度。
85.本技术实施例提供的电池10,由于设置第一电池单体30a和第二电池单体30b沿厚度方向x相邻设置,可以降低沿厚度方向x相邻的电池单体30之间发生对喷的风险,降低了对电池单体30之间的支撑组件40的强度要求。如此,电池单体30的泄压机构33之间的支撑组件40不必承受较大的冲击力,因而可以采用重量较轻或者厚度较薄的结构,以减轻电池10的重量。
86.在一些实施例中,隔板42的材料包括云母。
87.如此,隔板42可以为云母片,云母片的密度较小,且隔热性能较好,设置隔板42的材料包括云母,有利于进一步降低支撑组件40的重量,并进一步降低隔板42两侧的电池单体30因热传导而产生热失控的风险,有利于提高电池10的安全性能。
88.在一些实施例中,框架41的材料包括钢管或者铁管。
89.如此,由于框架41作为支撑隔板42和电池单体30的主要承力部件,设置其包括钢管或者铁管,在保证其结构强度的前提下,也有利于降低支撑组件40的整体重量。
90.在一些实施例中,一个隔板42沿厚度方向x的同一侧与多个电池单体30的第一壁313相对设置。
91.如此,一个隔板42与多个电池单体30对应设置,可以降低隔板42的数量,进而降低框架41中横梁411的数量和重量,有利于降低支撑组件40的整体重量。
92.如图7示出了本技术实施例提供的电池中另一种支撑组件40的结构示意图。
93.如图7所示,在一些实施例中,支撑组件40包括多个隔板42,多个隔板42沿第一方向y延伸,并沿第二方向z排布,第一方向y、第二方向z以及厚度方向x两两垂直。
94.具体地,隔板42沿第一方向y延伸设置,并与沿第一方向y排布的至少一排电池单体30相对设置。
95.如此,隔板42沿第一方向y延伸,则框架41内部沿第一方向y没有设置对应的横梁411和竖梁412,进一步降低框架41的重量及其占用的空间,在降低电池10的重量的同时,有利于提高电池单体30沿第一方向y的排布密度,进而提高电池10的能量密度。
96.继续参阅图7,在一些实施例中,支撑组件40包括多个框架41,多个框架41沿第二方向z排布,沿第二方向z相邻的两个框架41之间具有空隙。
97.需要说明的是,框架41之间的空隙为可以供气体流过的空间,空隙没有被其它物质所填充。
98.电池10在循环工作的过程中,电池单体30会产生热量,设置框架41之间具有空隙,可以利用框架41之间的空隙更加及时的散发出电池10内部电池单体30产生的热量,如此,有利于提高电池10的安全性能。
99.如图8示出了本技术实施例提供的电池10的剖视结构示意图,如图9示出了图8中c处的局部放大图。
100.如图8和图9所示,在一些实施例中,电池单体30包括电极端子34,电极端子34设于第一壁313。隔板42具有与电极端子34相对设置的凹槽42a,电极端子34的至少部分容纳于凹槽42a内。
101.将电极端子34和泄压机构33都设于第一壁313,有利于提高电池单体30其它部位的表面平整度,便于电池单体30之间的排布。
102.可选地,可以将电极端子34露出电池单体30外部的全部容纳于凹槽42a内,或者将电极端子34裸露于电池单体30外部的部分容纳于凹槽42a内。
103.另外,为了实现电池单体30之间的串联或者并联,通常通过汇流部件连接相邻电池单体30的电极端子34,设置隔板42具有与电极端子34相对的凹槽42a,还可以将汇流部件设于凹槽42a内。
104.因此,设置隔板42具有与电极端子34相对设置的凹槽42a,有利于降低电池单体30沿厚度方向x的间隔,使得电池10内部的结构更加紧凑,以提高电池10的能量密度。
105.继续参阅图8和图9,在一些实施例中,电池10包括箱体11,电池单体30和支撑组件40容纳于箱体11内。框架41朝向电池单体30的侧部具有凸部41a,凸部41a设于相邻电池单体30之间,和/或,凸部41a设于电池10与箱体11之间。
106.将凸部41a设于电池单体30之间,或者,将凸部41a设于电池单体30与箱体11之间,均有利于提高框架41对电池单体30的支撑作用,降低电池单体30之间,或者电池单体30与箱体11之间产生晃动的风险,进而提高电池10整体结构的稳定性。
107.在一些实施例中,电池10包括箱体11和端板50,电池单体30容纳于箱体11内,端板50设置于电池单体30和箱体11之间。沿第一方向y,框架41的两侧连接于端板50,第一方向y垂直于厚度方向x。
108.端板50可以用于支撑电池单体30,还可以在端板50内部设置流通介质的流道,以实现对电池10的降温或者增温。
109.可选地,端板50与框架41之间可以粘接连接、焊接连接、螺纹连接或者铆接等。
110.可以理解的是,设置框架41沿第一方向y的两侧与端板50连接,可以更好地对支撑组件40进行定位,提高端板50与支撑组件40的连接强度,有利于提高电池10整体结构的稳定性。
111.在一些实施例中,支撑组件40与电池单体30之间具有空隙。
112.需要说明的是,支撑组件40与电池单体30之间的空隙,是可以供气体流通的空间,其没有被其它物质填充。
113.具体地,框架41与电池单体30、隔板42与电池单体30之间均具有空隙,如此,电池单体30在循环工作的过程中产生的热量,可以经由框架41与电池单体30或者隔板42与电池单体30之间的空隙散发出去。
114.因此,设置支撑组件40与电池单体30之间具有空隙,有利于及时排出电池单体30产生的热量,降低电池10因局部温度过高而引发热失控的风险,提高电池10的安全性能。
115.在一些实施例中,第二电池单体30b的能量密度高于第一电池单体30a的能量密度。
116.第一电池单体30a的热稳定性高于第二电池单体30b的热稳定性,能够提高电池10整体的热稳定性能,但是无法保证电池10整体的能量密度。设置第二电池单体30b的能量密度高于第一电池单体30a的能量密度,有利于在保证电池10的热稳定性的同时,保证电池10具有较高的能量密度。
117.在一些实施例中,第一电池单体30a为磷酸铁锂电池单体。
118.具体地,第一电池单体30a为磷酸铁锂电池单体,则第一电池单体30a正极片的材料包括磷酸铁锂材料。磷酸铁锂单体具有良好的热稳定性,设置第一电池单体30a为磷酸铁锂电池单体,有利于保证电池10的热稳定性。
119.在一些实施例中,第二电池单体30b为三元电池单体。
120.具体地,第二电池单体30b为三元电池单体,则第二电池单体30b的正极片的材料包括三元材料。三元电池单体具有良好的能量密度。设置第二电池单体30b为三元电池单体,有利于保证电池10的能量密度。
121.在一些实施例中,第一电池单体30a为磷酸铁锂电池单体,第二电池单体30b为三元电池单体。
122.可以理解的是,磷酸铁锂电池单体相比于三元电池单体具有较好的热稳定性,而三元电池单体相比于磷酸铁力电池单体30具有良好的能量密度。设置电池10包括磷酸铁锂电池单体和三元电池单体,在保证电池10的热稳定性的前提下,有利于保证电池10具有较高的能量密度。
123.如图5所示,在一些实施例中,多个电池单体30沿第一方向y排布,第一方向y垂直于厚度方向x。沿第一方向y,第一电池单体30a和第二电池单体30b交替设置。
124.可选地,可以设置多个电池单体30沿垂直于厚度方向x的一个方向交替设置,也可以设置多个电池单体30沿垂直于厚度方向x且相互垂直的两个方向交替设置,以实际需求进行选取。
125.沿第一方向y,第一电池单体30a和第二电池单体30b交替设置,则每一个第一电池单体30a与第二电池10相邻设置,每一第二电池单体30b也与第一电池单体30a相邻设置。
126.如此,由于第一电池单体30a具有较高的热稳定性,第一电池单体30a为第二电池单体30b提供保护屏障,有利于提高电池10内部的整体的热稳定性。而由于第二电池单体30b具有较高的能量密度,如此设置,还有利于进一步保证电池10的能量密度。
127.因此,如此设置,有利于在保证电池10的能量密度的前提下,尽可能提高电池10的热稳定性,以提高电池10的安全性能。
128.在一些实施例中,电池单体30还沿第二方向z排布,第一方向y、第二方向z以及厚度方向x两两垂直。电池单体30沿第一方向y的最大尺寸大于沿第二方向z的最大尺寸,沿第一方向y排布的电池单体30的数量大于沿第二方向z排布的电池单体30的数量。
129.可选地,可以设置第一电池单体30a和第二电池单体30b还沿第二方向z交替设置。以进一步提高电池10的热稳定性和能量密度。
130.电池单体30沿第一方向y的最大尺寸大于沿第二方向z的最大尺寸,且沿第一方向y排布的电池单体30的数量大于沿第二方向z排布的电池单体30的数量,如此,电池10沿第一方向y的尺寸大于沿第二方向z的尺寸,有利于电池10形成扁平的结构。在将电池10安装在用电装置如车辆上时,可以设置第二方向z与车辆的高度方向平行,如此,在用车辆中,电池10内部的电池单体30平躺在箱体11中,可以根据车辆的高度方向的空间,合理设置电池10内的电池单体30沿第二方向z排布的数量,以合理利用车辆的高度方向的空间,提高车辆内部结构的紧凑性。
131.根据本技术实施例提供的用电装置包括上述任一实施例提供的电池10,电池10用于提供电能。本技术实施例提供的用电装置,由于采用了上述任意一实施例提供的电池10,因而具有同样的技术效果,在此不再赘述。
132.虽然已经参考优选实施例对本技术进行了描述,但在不脱离本技术的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件,尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
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