CN106684286B - 一种电芯横向排布的电池组件 - Google Patents

一种电芯横向排布的电池组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电芯横向排布的电池组件，其包括具有开口朝上空腔的壳体、位于壳体内的多个电芯、设置在壳体内的分隔件，该分隔件将空腔划分为多个分腔，多个分腔横向成排纵向成列的排布，电池组件还包括位于每个分腔内的内胆，多个内胆之间相隔开且独立设置，电芯对应设置在内胆中，且电芯的厚度方向与分腔的纵向一致。本发明不仅十分方便电芯的组装和拆卸，而且进一步的稳定电芯，防止电池的电芯发生碰撞，确保电池的安全性能，同时合理的布局，缩小电池的体积。

Description

一种电芯横向排布的电池组件
技术领域
本发明属于新能源电池技术领域，具体涉及一种电芯横向排布的电池组件。
背景技术
众所周知，将石油发电后以电池储存能量来驱动汽车，所耗损的能量约直接使用燃油的1/4。同时，随着环保概念的兴起，各种新能源车辆目前更积极的发展。
目前，常用的车载电池，为了追求较高的能量密度，大多数厂家使用的是锂电池。然而，锂电池是由多个电芯串接起来，每个电芯包括多个并联设置的芯体，其最大的缺点就在于不稳定及发热高，尤其是，当电芯与壳体之间发生碰撞后，电芯受到外部的撞击发生变形，而且还容易蓄积高温，甚至起火燃烧、爆炸，因此，电芯的稳定十分的重要，同时电芯的分布将决定电池体积的大小。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种改进的电芯横向排布的电池组件。其不仅十分方便电芯的组装和拆卸，而且进一步的稳定电芯，防止电池的电芯发生碰撞，确保电池的安全性能，同时合理的布局，缩小电池的体积。
为达到上述目的，本发明提供一种电芯横向排布的电池组件，其包括具有开口朝上空腔的壳体、位于壳体内的多个电芯、设置在壳体内的分隔件，该分隔件将空腔划分为多个分腔，多个分腔横向成排纵向成列的排布，电池组件还包括位于每个分腔内的内胆，多个内胆之间相隔开且独立设置，电芯对应设置在内胆中，电芯的厚度方向与分腔的纵向一致。
优选地，内胆有四个，分腔呈田字形分布。
根据本发明的一个具体实施和优选方面，电池组件还包括用于将多个内胆与壳体相固定连接的定位件。
优选地，定位件包括用于将多个内胆与壳体的顶部和底部相定位的上定位单元和下定位单元。
具体的，上定位单元包括沿着壳体顶部外轮廓设置且能够定位在壳体上的围框条、位于围框条内且与内胆的布局一一对应的连接框条，内胆上端部可拆卸地设置在连接框条上，连接框条一体成型设置，且将多个内胆相隔开设置。当内胆拆卸时，只需将围框条与壳体脱离后，向上提起围框条，即可将多个内胆一起取出，操作十分方便。
具体的，壳体与围框条相匹配的连接方式有很多，本例中，采用最简单的方式，在壳体上设有沿自身周向设置的定位隔条，围框条上的内侧底部设置缺口，壳体与围框条自缺口相卡合设置，且围框条的底部抵触在定位隔条上。
优选地，在内胆的顶部设有自顶部边缘向外水平延伸的连接部，连接框条与连接部相固定连接。
具体的，在连接部上设有插槽，在连接框条的底部设有相匹配的插接部。从而方便内胆与连接框条的拆卸和安装。
优选地，下定位单元包括自壳体的底面向上凸起的定位隔条，定位隔条横向和纵向交叉设置，当内胆安装后，内胆的侧边抵触在定位隔条的侧边。
具体的，每个定位隔条在壳体的底部形成开口朝下的绳槽。该绳槽的设置主要方便整个电池组件的提拉，也就是常规的提拉条卡位的设计。
根据本发明的又一个具体实施和优选方面，分隔件由聚乙烯或者聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚苯乙烯制成，且熔点在71~350℃之间，电池组件还包括填充在分隔件内部的灭火剂，灭火剂为阻燃液体、干粉、卤代烷、氮气、惰性气体、及二氧化碳中的一种。分隔件的设置，不仅能够划分区域，而且还能够防火，提高电池的安全性能。
根据本发明的又一个具体实施和优选方面，电芯包括正极板、负极板、横设在正极板和负极板之间的多个芯体、以及分别贴合在正极板和负极板上并抵触在每个芯体两端部的导电片，其中多个芯体通过两侧的导电片相并联连接，导电片包括片本体、设置在片本体上且与多个芯体一一对应设置的导流接触部，当某个芯体发生爆炸时，芯体的端部能够冲断或导致与之对应的导流接触部的变形，使得导流接触部与芯体脱离，该芯体形成的电路断开。
优选地，在芯体端部对应位置的片本体上形成有避让孔，导流接触部位于避让孔内且与片本体一体成型设置。
优选地，导流接触部与片本体的连接处所占用的长度为避让孔周长的1/20~1/6。
根据本发明的又一个具体实施和优选方面，避让孔呈圆形，导流接触部与片本体的连接处所占用的弧长为避让孔周长的1/20~1/6。
优选地，导流接触部与片本体的连接处形成有便于导流接触部与本体脱离的易撕线，该易撕线以避让孔的中心为圆心构成避让孔的一段圆弧。进一步方便导流接触部的变形和冲断。
根据本发明的又一个具体实施和优选方面，导流接触部包括自圆形避让孔的周边向内延伸的接触片，接触片的数量至少有一个，当接触片的数量大于或等于两个时，相邻的两个接触片之间隔开设置。当接触片很多时，便于冲断，多个接触片以避让孔的中心为圆心间隔分布设置。
进一步的，在接触片上设有连接孔，芯体的两端部分别设有能够插入连接孔的接头。便于每个芯体的定位安装，同时确保相邻两个芯体之间不会相互干扰。
更优地，在正极板和负极板上分别设有定位孔，芯体两端分别定位在定位孔中，接头穿出定位孔插入连接孔内。
此外，上述的电芯还包括横设在正极板和负极板之间的定位杆，该定位杆与芯体相互平行设置，且位于正极板和负极板的边缘。提高电芯整体的强度，提高抗冲击性能。
优选地，导电片为镍片或铜片。本例中，为镍片，其主要有两个好处：一是方便焊接；二是具有良好的导电性。
同时，导电片还包括自片本体的上边缘向一侧水平延伸的连接部，当导电片安装后，连接部和片本体分别贴合在正极板或负极板的顶面和外侧面。方便导电片的准确安装，同时确保每个芯体的电路连通。
相较于现有技术，本发明具有如下优点：
本发明不仅十分方便电芯的组装和拆卸，而且进一步的稳定电芯，防止电池的电芯发生碰撞，确保电池的安全性能，同时合理的布局，缩小电池的体积。
附图说明
图1为本发明的电池组件的结构分解示意图；
图2为本发明的壳体的结构示意图；
图3为图2的俯视示意图；
图4为图2的仰视示意图；
图5为图1中电池组件的局部结构分解示意图；
图6为本发明的电芯结构放大示意图（易撕线显示部分）；
图7为本发明的正极板、负极板的结构示意图；
图8为本发明的导电片的结构示意图；
附图中：1、壳体；10、空腔；100、分腔；11、定位条；2A、电芯；1a、正极板；2a、负极板；3a、芯体；4a、导电片；40a、片本体；400、避让孔；41a、导流接触部；410、接触片；42a、连接部；d、连接孔；e、接头；f、定位孔；5a、定位杆；50a、支杆；X、易撕线；3、分隔件；4、内胆；40、连接部；5、定位件；50、上定位单元；500、围框条；501、连接框条；51、下定位单元；510、分隔条；a、插槽；b、插接部；c、绳槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。
如图1至图8所示，本实施例涉及的电池组件包括具有开口朝上空腔10的壳体1、位于壳体1内的多个电芯2A、设置在壳体1内的分隔件3，该分隔件3将空腔划分为多个分腔100，多个分腔100横向成排纵向成列的排布，电池组件还包括位于每个分腔100内的内胆4、用于将多个内胆4与壳体1相固定连接的定位件5，其中多个内胆4之间相隔开且独立设置，电芯2A对应设置在内胆4中，电芯2A的厚度方向与分腔100的纵向一致。
具体的，内胆4有四个，分腔100呈田字形分布。充分利用空腔10的空间，最大化的减小电芯2A占用的体积。
定位件5包括用于将多个内胆4与壳体1的顶部和底部相定位的上定位单元50和下定位单元51。
具体的，上定位单元50包括沿着壳体1顶部外轮廓设置且能够定位在壳体1上的围框条500、位于围框条500内且与内胆4的布局一一对应的连接框条501，其中内胆4上端部可拆卸地设置在连接框条501上，连接框条501一体成型设置，且将多个内胆4相隔开设置。当内胆4拆卸时，只需将围框条500与壳体1脱离后，向上提起围框条500，即可将四个内胆4一起取出，操作十分方便。
壳体1与围框条500相匹配的连接方式有很多，本例中，采用最简单的方式，在壳体1上设有沿自身周向设置的定位条11，围框条500的内侧由连接框条501形成缺口，壳体1与围框条500自缺口相卡合设置，且围框条500的底部抵触在定位条11上。
而便于内胆4的连接，在每个内胆4的顶部设有自顶部边缘向外水平延伸的连接部40，连接框条501与连接部40相固定连接。
具体的，在连接部40上设有插槽a，在连接框条501的底部设有相匹配的插接部b。从而方便内胆4与连接框条501的拆卸和安装。
下定位单元51包括自壳体1的底面向上凸起的定位隔条510，定位隔条510横向和纵向交叉设置，当内胆4安装后，内胆4的侧边抵触在定位隔条510的侧边。
具体的，每个定位隔条510在壳体1的底部形成开口朝下的绳槽c。该绳槽c的设置主要方便整个电池组件的提拉，也就是常规的提拉条卡位的设计。
同时，分隔件3由聚乙烯或者聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚苯乙烯制成，且熔点在71~350℃之间，电池组件还包括填充在分隔件3内部的灭火剂，灭火剂为阻燃液体、干粉、卤代烷、氮气、惰性气体、及二氧化碳中的一种。分隔件的设置，不仅能够划分区域，而且还能够防火，提高电池的安全性能。
本例中电芯2A包括正极板1a、负极板2a、横设在正极板1a和负极板2a之间的多个芯体3a、以及分别贴合在正极板1a和负极板2a上并抵触在每个芯体3a两端部的导电片4a，其中多个芯体3a通过两侧的导电片4a相并联连接。
导电片4a包括片本体40a、设置在片本体40a上且与多个芯体3a一一对应设置的导流接触部41a、自片本体40a的上边缘向一侧水平延伸的连接部42a，当导电片4a安装后，连接部42a和片本体40a分别贴合在正极板1a或负极板2a的顶面和外侧面。从而方便导电片4a的准确安装，确保每个芯体3a的电路连通。
同时，当某个芯体3a发生爆炸时，芯体3a的端部能够冲断或导致与之对应的导流接触部41a的变形，使得导流接触部41a与芯体3a脱离，该芯体3a形成的电路断开，进而防止火势的蔓延，确保不会因单个芯体3a的爆炸或燃烧而引发大的火灾，提高电池使用的安全性。
然而，为了实现导流接触部41a与芯体3a脱离，本实施例采用的具体实施方式如下：
在芯体3a端部对应位置的片本体40a上形成有避让孔400，导流接触部41a位于避让孔400内且与片本体40a一体成型设置。
具体的，避让孔400呈圆形，导流接触部41a与片本体40a的连接处所占用的弧长为避让孔400周长的1/10。
同时，导流接触部41a与片本体40a的连接处形成有便于导流接触部41a与片本体40a脱离的易撕线X，该易撕线X以避让孔400的中心为圆心构成避让孔400的一段圆弧。从而进一步方便导流接触部41a的变形和冲断。
具体的，导流接触部41a包括自圆形避让孔400的周边向内延伸的接触片410，接触片410的数量至少有一个，当接触片410的数量大于或等于两个时，相邻的两个接触片410之间隔开设置。当接触片410很多时，便于冲断，多个接触片410以避让孔400的中心为圆心间隔分布设置。本例中，接触片410有两个，且两者之间隔开设置。
同时，本例中为了便于芯体3a的稳定定位，采用的技术手段如下：
在接触片410上设有连接孔d，芯体3a的两端部分别设有能够插入连接孔d的接头e。便于每个芯体3a的定位安装，同时确保相邻两个芯体3a之间不会相互干扰。
在正极板1a和负极板2a上分别设有定位孔f，芯体3a两端分别定位在定位孔f中，接头e穿出定位孔f插入连接孔d内。
此外，上述的电芯还包括横设在正极板1a和负极板2a之间的定位杆5a，该定位杆5a与芯体3a相互平行设置，且位于正极板1a和负极板2a的边缘。提高电芯整体的强度，增强抗冲击性能。
具体的，定位杆5a有四个，呈矩形分布。且每个定位杆5a包括两节自一端部相对接的支杆50a，同时两节支杆50a的另一端部分别固定设置在正极板1a和负极板2a上。
本例中，导电片4a为镍片或铜片。本例中，为镍片，其主要有两个好处：一是方便焊接定位；二是具有良好的导电性。
综上所述，本实施例具有以下优势：
1、通过定位件的设置，将多个内胆、内胆和外壳之间隔开设置，准确地进行每个内胆的定位，防止箱体内的各部件之间的碰撞，提高电池的安全性能。
2、通过分隔件的设置，一方面进一步的稳定内胆，防止碰撞；另一方面通过灭火剂全面的将每个电芯的四周包围，一旦分隔件被破坏（熔化、冲裂等），灭火剂能够快速排泄至火源处将火源扑灭，达到较好的灭火效果。
3、由内胆、连接框条、围框条的设置，便于内胆的布局定位，同时也十分方便内胆与壳体的安装和拆卸。
4、不会因单个芯体的爆炸或燃烧，而引发大的火灾，同时通过易撕线和避让孔的设置，导流接触部在芯体的冲击下容易变形或脱落，从而断开电路，操控十分方便，进一步提高电池的安全性。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯横向排布的电池组件，其包括具有开口朝上空腔的壳体、位于所述壳体内的多个电芯、设置在所述壳体内的分隔件，其特征在于：所述的分隔件由聚乙烯或者聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚苯乙烯制成，且所述的分隔件将所述的空腔划分为多个分腔，所述的多个分腔横向成排纵向成列的排布，所述的电池组件还包括填充在所述分隔件内部的灭火剂、位于每个所述分腔内的内胆、用于将多个所述的内胆与所述壳体相定位连接的定位件，其中灭火剂全面的将每个电芯的四周包围；多个所述的内胆之间相隔开且独立设置，所述的电芯对应设置在所述内胆中，且所述电芯的厚度方向与所述分腔的纵向一致，所述电芯包括正极板、负极板、横设在正极板和负极板之间的多个芯体、以及分别贴合在正极板和负极板上并抵触在每个芯体两端部的导电片，其中多个芯体通过两侧的导电片相并联连接，导电片包括片本体、设置在片本体上且与多个芯体一一对应设置的导流接触部，在芯体端部对应位置的片本体上形成有避让孔，导流接触部与片本体的连接处所占用的长度为避让孔周长的1/20～1/6；导流接触部与片本体的连接处形成有便于导流接触部与本体脱离的易撕线，该易撕线以避让孔的中心为圆心构成避让孔的一段圆弧；导流接触部包括自圆形避让孔的周边向内延伸的接触片，接触片的数量至少有一个当某个所述芯体发生爆炸时，所述芯体的端部能够冲断或导致与之对应的所述导流接触部的变形，使得所述导流接触部与所述芯体脱离，该芯体形成的电路断开；所述定位件包括用于将多个所述的内胆与所述壳体的顶部和底部相定位的上定位单元和下定位单元，所述的上定位单元包括沿着所述壳体顶部外轮廓设置且能够定位在所述壳体上的围框条、位于所述围框条内且与所述内胆的布局一一对应的连接框条，所述的内胆上端部可拆卸地设置在所述连接框条上，所述的连接框条将多个所述的内胆相隔开设置；所述下定位单元包括自所述壳体的底面向上凸起的定位隔条，所述的定位隔条横向和纵向交叉设置，当所述内胆安装后，所述内胆的侧边抵触在定位隔条的侧边。
2.根据权利要求1所述的电芯横向排布的电池组件，其特征在于：所述的内胆有四个，所述分腔呈田字形分布。
3.根据权利要求1所述的电芯横向排布的电池组件，其特征在于：所述的连接框条一体成型设置。
4.根据权利要求3所述的电芯横向排布的电池组件，其特征在于：在所述内胆的顶部设有自顶部边缘向外水平延伸的连接部，所述的连接框条与所述连接部相固定连接。
5.根据权利要求1所述的电芯横向排布的电池组件，其特征在于：每个所述定位隔条在所述壳体的底部形成开口朝下的绳槽。
6.根据权利要求1所述的电芯横向排布的电池组件，其特征在于：所述的灭火剂为阻燃液体、干粉、卤代烷、氮气、惰性气体、及二氧化碳中的一种。
7.根据权利要求1所述的电芯横向排布的电池组件，其特征在于：所述分隔件的熔点在71～350℃之间。
8.根据权利要求1所述的电芯横向排布的电池组件，其特征在于：所述导流接触部位于避让孔内且与片本体一体成型设置。
9.根据权利要求1所述的电芯横向排布的电池组件，其特征在于：当所述接触片的数量大于或等于两个时，相邻的两个所述接触片之间隔开设置。
10.根据权利要求9所述的电芯横向排布的电池组件，其特征在于：在所述接触片上设有连接孔，所述芯体的两端部分别设有能够插入连接孔的接头。
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