CN109686880B - 电池模块、电池装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种电池模块、电池装置及电子设备,属于电子技术应用领域。所述电池模块包括:电池模块壳体、至少一个隔板和N个电芯,N为大于或等于2的整数;电池模块壳体上设置有正极端子、负极端子;至少一个隔板位于电池模块壳体内,以将电池模块壳体分隔成多个腔室,且每个隔板被与隔板相邻的两个腔室共用;每个电芯均位于一个腔室内,且N个电芯通过正极端子和负极端子供电。采用本发明,可以使得位于相邻腔室内的电芯通过共用的隔板进行隔离,可避免现有技术中相邻电芯通过各自的电池单体壳体进行隔离,这既可避免电池模块制备材料的浪费,也可减少电池模块壳体的占用空间,可减少电池模块的体积,提高电池模块的体积能量密度。
Description
技术领域
本申请涉及电子技术应用领域,特别涉及一种电池模块、电池装置及电子设备。
背景技术
为了满足不同规模储能的需求,通常以单个电池模块或多个电池模块组合的形式向电子设备供电。
目前,电池模块一般包括:电池模块壳体,以及位于电池模块壳体内的多个电池单体。多个电池单体以串联和/或并联的形式连接,且相邻电池单体紧密贴合。其中,电池单体包括:电池单体壳体,以及位于电池单体壳体内的卷芯、电解液;且,卷芯与电解液构成电芯。
相邻电池单体内的电芯通过各自的电池单体壳体进行隔离,这不仅造成了电池模块制备材料的浪费,而且增加了电池模块的占用空间,进而导致了电池模块体积能量密度的下降。
发明内容
本公开实施例提供了一种电池模块、电池装置及电子设备,能够解决现有技术制备材料浪费以及占用空间大的问题。所述技术方案如下:
一方面,提供了一种电池模块,所述电池模块包括:
电池模块壳体、至少一个隔板和N个电芯,N为大于或等于2的整数;
其中,所述电池模块壳体上设置有正极端子、负极端子;
所述至少一个隔板位于所述电池模块壳体内,以将所述电池模块壳体分隔成多个腔室,且每个隔板被与所述隔板相邻的两个腔室共用;
每个电芯均位于一个腔室内,且所述N个电芯通过所述正极端子和所述负极端子供电。
在一种可能的设计中,当所述至少一个隔板的数量大于或等于2时,所述至少一个隔板沿所述电池模块壳体的轴向间隔设置。
在一种可能的设计中,所述隔板与所述电池模块壳体一体化成型。
在一种可能的设计中,所述电池模块壳体的外壁上设置有多个第一子正极端子、多个第一子负极端子;
所述每个电芯的正极耳与对应的第一子正极端子连接,所述每个电芯的负极耳与对应的第一子负极端子连接;
任一第一子正极端子作为所述正极端子,任一第一子负极端子作为所述负极端子,剩余第一子正极端子以串联的方式与剩余第一子负极端子连接,其中,所述任一第一子正极端子、所述任一第一子负极端子对应不同的电芯。
在一种可能的设计中,所述N个电芯设置成多组,每组电芯中同一侧极耳的极性相同,且相邻两组电芯中同一侧极耳的极性交替设置。
在一种可能的设计中,所述每组电芯的电芯数量设置为1个。
在一种可能的设计中,每个第一子正极端子、每个第一子负极端子与所述电池模块壳体之间分别设置有第一绝缘件。
在一种可能的设计中,所述每个电芯的卷芯与所述电池模块壳体之间设置有第二绝缘件。
在一种可能的设计中,所述电池模块壳体的外壁上设置有多个第二子正极端子、多个第二子负极端子;
所述每个电芯的正极耳与对应的第二子正极端子连接,所述每个电芯的负极耳与对应的第二子负极端子连接;
所述多个第二子正极端子与所述正极端子连接,所述多个第二子负极端子与所述负极端子连接。
在一种可能的设计中,每个第二子正极端子、每个第二子负极端子与所述电池模块壳体之间分别设置有第三绝缘件。
在一种可能的设计中,所述每个电芯的卷芯与所述电池模块壳体之间均设置有第四绝缘件。
在一种可能的设计中,所述电池模块壳体的同一外壁上设置有多个第三子正极端子、多个第三子负极端子,所述多个第三子正极端子与所述正极端子连接,所述多个第三子负极端子与所述负极端子连接;
部分电芯的正极耳与对应的第三子正极端子连接,所述部分电芯的负极耳与所述电池模块壳体电性连接;
剩余电芯的负极耳与对应的第三子负极端子连接,所述剩余电芯的正极耳与所述电池模块壳体电性连接。
在一种可能的设计中,每个第三子正极端子、每个第三子负极端子与所述电池模块壳体之间分别设置有第五绝缘件。
在一种可能的设计中,所述每个电芯的卷芯与所述电池模块壳体之间均设置有第六绝缘件;
所述部分电芯的正极耳依次穿过对应的第六绝缘件、所述电池模块壳体与所述对应的第三子正极端子连接,所述部分电芯的负极耳依次穿过对应的第六绝缘件、所述电池模块壳体与所述对应的第三子负极端子连接。
在一种可能的设计中,所述腔室的壁上设置有注液孔。
在一种可能的设计中,所述腔室的壁上设置有防爆阀。
在一种可能的设计中,所述防爆阀包括:位于所述腔室壁上的弹力片,以及
设置在所述弹力片上的划痕。
另一方面,提供了一种电池装置,所述电池装置包括至少一个上述任一项所述的电池模块。
另一方面,提供了一种电子设备,所述电子设备包括:上述所述的电池装置、以及电子设备主体;
所述电池装置用于向所述电子设备主体供电。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本公开实施例提供的电池模块,通过至少一个隔板将电池模块壳体分隔成多个腔室,使得位于相邻腔室内的电芯通过所共用的隔板进行隔离,可避免现有技术中相邻电芯通过各自的电池单体壳体进行隔离,这不仅可避免电池模块制备材料的浪费,而且也可减少电池模块壳体的占用空间,进而可减少电池模块的体积,提高电池模块的体积能量密度。
附图说明
图1是本公开实施例提供的一类电池模块的结构示意图;
图2是本公开实施例提供的电池模块壳体的爆炸示意图;
图3是本公开实施例提供的电池模块在图1,A处的局部示意图;
图4是本公开实施例提供的N个电芯的串联示意图;
图5是本公开实施例提供的一类电池模块的俯视图;
图6是本公开实施例提供的另一类电池模块的结构示意图;
图7是本公开实施例提供的电池模块在图6,B处的局部示意图;
图8是本公开实施例提供的另一类电池模块的结构示意图;
图9是本公开实施例提供的电池模块在图8,C处的局部示意图;
图10是本公开实施例提供的电池模块在图8,D处的局部示意图;
图11是本公开实施例提供的防爆阀的结构示意图。
其中,附图中的各个标号说明如下:
11-电池模块壳体;
11a-壳身,11b-密封盖,11c-密封件;
111-正极端子;
112-负极端子;
113-腔室;
114a-第一子正极端子,114b-第二子正极端子,114c-第三子正极端子;
115a-第一子负极端子,115b-第二子负极端子,115c-第三子负极端子;
116a-第一绝缘件,116b-第二绝缘件,116c-第三绝缘件,116d-第四绝缘件,116e-第五绝缘件,116f-第六绝缘件;
117-注液孔;
118-防爆阀;
1181-弹力片,1182-划痕;
12-隔板;
13-电芯;
131-正极耳;
132-负极耳;
14-搭接件。
具体实施方式
如附图1所示,本公开实施例提供了一种电池模块,该电池模块包括电池模块壳体11、至少一个隔板12和N个电芯13,N为大于或等于2的整数;其中,电池模块壳体11上设置有正极端子111、负极端子112;至少一个隔板12位于电池模块壳体11内,以将电池模块壳体11分隔成多个腔室113,且每个隔板12被与隔板12相邻的两个腔室113共用;每个电芯13均位于一个腔室113内,且N个电芯13通过正极端子111和负极端子112供电。
需要说明的是,本公开实施例所涉及的电芯13包括:位于腔室113内的卷芯和电解液。其中,卷芯由内至外顺次设置有正极板(或负极板)、第一隔膜、负极板(或正极板)、第二隔膜,且正极板上设置有突出的正极耳131,负极板上设置有突出的负极耳132。
可见,本公开实施例提供的电池模块,通过至少一个隔板12将电池模块壳体11分隔成多个腔室113,使得位于相邻腔室113内的电芯13通过所共用的隔板12进行隔离,可避免现有技术中相邻电芯13通过各自的电池单体壳体进行隔离,这不仅可避免电池模块制备材料的浪费,而且也可减少电池模块壳体11的占用空间,进而可减少电池模块的体积,提高电池模块的体积能量密度。
本公开实施例中,电池模块壳体11可设置成中空的三棱柱、四棱柱、五棱柱、六棱柱等规则的多棱柱结构。基于四棱柱结构的电池模块壳体11便于制备,且方形的电池模块使用普遍的前提下,本公开实施例优先考虑将电池模块壳体11设置成中空的四棱柱结构。
基于上述结构的电池模块壳体11,本公开实施例为了便于电芯13安装至电池模块壳体11的腔室113中,如附图2所示,电池模块壳体11可包括:壳身11a、以及设置在壳身11a上的密封盖11b。
可以理解的是,在组装电池模块时,先将电芯13的卷芯安装至对应的腔室113后,再将密封盖11b盖装在壳身11a上,以形成密封的电池模块壳体11。
其中,密封盖11b可通过焊接或粘结等密封连接的方式设置在壳身11a上,以避免电池模块壳体11内的电解液流出至电池模块壳体11的外部。
另外,密封盖11b的设置数量、设置位置均与电池模块壳体11内的N个电芯13的连接方式有关,在下述对N个电芯13的连接方式进行描述时,再对密封盖11b的设置数量、设置位置进行描述。
上述电池模块壳体11的壳身11a可通过冲压或铸造等一体化成型的方式生产获取,该类壳身11a不仅密封性好,可避免每个腔室113内的电解液流出至电池模块壳体11的外部,而且具有一定的强度。
关于上述壳身11a、密封盖11b的材质,考虑到电池模块壳体11内的电解液具有一定的腐蚀性,本公开实施例中,电池模块壳体11的壳身11a、密封盖11b可通过耐腐蚀材料制备获取,举例来说,可通过铝材或聚合物材料(例如聚四氟乙烯)制备获取。
基于上述结构的电池模块壳体11,本公开实施例中,如附图1、附图2所示,当至少一个隔板12的数量大于或等于2时,至少一个隔板12沿电池模块壳体11的轴向间隔设置。
其中,相邻隔板12的间距可设置相同或不同,举例来说,本公开实施例中,上述至少一个隔板12可沿电池模块壳体11的轴向均匀设置,便于对电池模块的电压、电流以及电容大小进行调整。
关于隔板12的设置数量,可设置成2个、5个、8个、11个等,本公开实施例不对隔板12的设置数量进行具体限制。
考虑到电池模块壳体11内的电解液具有一定的腐蚀性,本公开实施例中,隔板12可通过耐腐蚀材料制备获取,举例来说,可通过铝材或聚合物材料(例如聚四氟乙烯)制备获取。
另外,关于隔板12与电池模块壳体11的连接方式,本公开实施例中,隔板12与电池模块壳体11一体化成型,利于保证每个腔室113的密封性,可避免相邻腔室113内的电解液窜流。举例来说,上述隔板12可通过冲压或铸造等一体化成型的方式与电池模块壳体11的壳身11a连接。
为了进一步避免相邻腔室113内的电解液窜流,隔板12与电池模块壳体11的密封盖11b之间设置有密封件11c(参见附图2)。
其中,密封件11c可为硅橡胶密封条,该类密封件11c具有良好的防腐性能。
另外,上述密封件11c可粘结于隔板12或电池模块壳体11的密封盖11b上。举例来说,本公开实施例中,密封件11c可安装在密封盖11b的容纳槽中。
为了满足电池模块对不同电压、电流、电容的需求,本公开实施例中,N个电芯13通过串联或/和并联的方式连接(参见附图1、附图4、附图6、附图8)。
通过如此设置,若要获得大电压的电池模块,可将电池模块壳体11内的N个电芯13以串联的方式进行连接;若要获得大电流、大电容的电池模块,可将电池模块壳体11内的N个电芯13以并联的方式进行连接;同样地,若既要获得大小合适的电压,又要获得大小合适的电流、电容的电池模块,可将电池模块壳体11内的N个电芯13以串、并联混合的方式进行连接。
其中,本公开实施例就电池模块壳体11内的N个电芯13如何实现串联、并联、串并联混合各给出一种示例:
第(1)种示例,如附图1、附图3所示,电池模块壳体11的外壁上设置有多个第一子正极端子114a、多个第一子负极端子115a;每个电芯13的正极耳131与对应的第一子正极端子114a连接,每个电芯13的负极耳132与对应的第一子负极端子115a连接;任一第一子正极端子114a作为正极端子111,任一第一子负极端子115a作为负极端子112,剩余第一子正极端子114a以串联的方式与剩余第一子负极端子115a连接,其中,任一第一子正极端子114a、任一第一子负极端子115a对应不同的电芯13。
通过如此设置,可使电池模块壳体11内的N个电芯13以串联的方式进行连接,以获得大电压的电池模块。
可以理解的是,每个电芯13的正极耳131穿过电池模块壳体11与对应的第一子正极端子114a连接,负极耳132穿过电池模块壳体11与对应的第一子负极端子115a连接。
需要说明的是,一个腔室113对应一个第一子正极端子114a和一个第一子负极端子115a。另外,一个腔室113内可设置至少一个卷芯。若要设置多个卷芯,可将多个卷芯的正极板进行焊接,多个卷芯的负极板进行焊接,以使每个腔室113内的多个卷芯以并联的方式进行连接,进而提高每个腔室113的电芯13的电流以及电容大小。
其中,上述正极耳131、负极耳132均可通过外部涂有镍的金属铜制备获取,该类正极耳131、负极耳132具有电导率高的特点。
另外,上述正极耳131的长度可设置为6mm~7mm,可采用焊接的方式设置在卷芯的正极板上。同样地,上述负极耳132的长度也可设置为6mm~7mm,也可采用焊接的方式设置在卷芯的负极板上。
上述第一子正极端子114a、第二子负极端子115b可通过导电金属材料制备获取,例如通过金属铝制备获取,该类第一子正极端子114a、第二子负极端子115b便于获取,且价格低廉。
关于第一子正极端子114a与正极耳131连接方式以及第一子负极端子115a与负极耳132连接的方式,均可采用超声波焊接的方式进行连接,该类连接方式具有连接强度高的特点,以使第一子正极端子114a与正极耳131之间以及第一子负极端子115a与负极耳132之间具有良好的导电性。
另外,关于每个腔室113的第一子正极端子114a、第一子负极端子115a的设置位置,基于上述电池模块壳体11的结构以及隔板12的分布方式,第一子正极端子114a、第一子负极端子115a分别设置在电池模块壳体11中与隔板12相垂直的两个壁上。
考虑到电池模块壳体11中相对应的两个侧壁上均设置有多个第一子正极端子114a、多个第一子负极端子115a,为了便于电芯13的正极耳131与第一子正极端子114a连接、电芯13的负极耳132与第一子负极端子115a连接,电池模块壳体11的壳身11a上设置有两个密封盖11b(参见附图2),且每个密封盖11b的内壁上均设置有与隔板12相抵的密封件11c。
通过如此设置,当组装电池模块时,先将N个电芯13的卷芯放置在对应的腔室113中,然后将电池模块的两个密封盖11b分别盖装在壳身11a上,并使每个电芯13的正极耳131、负极耳132穿过对应的密封盖11b与第一正极耳131、第一负极耳132焊接。
上述用于相对应的第一子正极端子114a、第一子负极端子115a可通过搭接件14连接。其中,搭接件14可通过金属铝制备获取,并通过焊接或螺钉连接的方式与对应的第一子正极端子114a、第一子负极端子115a连接。基于螺钉连接具有便于更换搭接件14的特点,本公开实施例可优先采用。
本公开实施例中,电池模块壳体11内的多个第一子正极端子114a、第一子负极端子115a可采用多种分布方式进行串联,下面以一种示例进行描述。
如附图1以及附图4所示,N个电芯13设置成多组,每组电芯13中同一侧极耳的极性相同,且相邻两组电芯13中同一侧极耳的极性交替设置。
关于每组电芯13的电芯设置数量,可设置成1个(参见附图1)、2个(参见附图4)等。基于当每组电芯13设置1个电芯13时,可避免搭接件14横跨至少三个腔室113,以使相对应的第一子正极端子114a、第一子负极端子115a进行电性连接,这样不仅可减少搭接件14的使用长度,进而可减少电池模块的制备成本,而且也可使N个电芯13进行快速串联,本公开实施例优先采用。
可以理解的是,由于每个电芯13的正极耳131、负极耳132分别与对应的第一子正极端子114a、第一子负极端子115a连接,那么,当N个电芯13同一侧极耳的极性交替设置时,位于电池模块壳体11同一外壁上的第一子正极端子114a、第一子负极端子115a交替设置,且第一子正极端子114a与相邻的第一子负极端子115a连接。
其中,如附图1所示,位于电池模块壳体11第一端的腔室113上的第一子正极端子114a(或第一子负极端子115a)可作为电池模块的正极端子111,位于电池模块壳体11第二端的腔室113上的第一子负极端子115a(或第一子正极端子114a)可作为电池模块的负极端子112。
为了避免正极耳131与第一子正极端子114a之间、负极耳132与第一子负极端子115a之间发生短路,如附图3所示,每个第一子正极端子114a、每个第一子负极端子115a与电池模块壳体11之间分别设置有第一绝缘件116a。
需要说明的是,若电池模块壳体11通过绝缘材质制备获取,也可不设置第一绝缘件116a。
其中,上述第一绝缘件116a可通过防腐绝缘材料制备获取,举例来说,可通过硅橡胶制备获取。
关于第一绝缘件116a的形状,为了不影响正极耳131与第一子正极端子114a之间、负极耳132与第一子负极端子115a之间的连接,第一绝缘件116a可设置为首、尾部不连接的环状结构。通过如上设置,待将正极耳131与第一子正极端子114a、负极耳132与第一子负极端子115a进行连接后,直接将第一绝缘件116a套装在延伸至电池模块壳体11外部的正极耳131、负极耳132上即可。
进一步地,为了避免正极耳131与第一子正极端子114a之间、负极耳132与第一子负极端子115a之间发生短路,如附图3所示,每个电芯13的卷芯与电池模块壳体11之间均设置有第二绝缘件116b。
可以理解的是,每个电芯13的正极耳131依次穿过对应的第二绝缘件116b、电池模块壳体11与对应的第一子正极端子114a连接,每个电芯13的负极耳132依次穿过对应的第二绝缘件116b、电池模块壳体11与对应的第一子负极端子115a连接。
需要说明的是,若电池模块壳体11通过绝缘材质制备获取,也可不设置第二绝缘件116b。
其中,上述第二绝缘件116b可通过防腐绝缘材料制备获取,举例来说,可通过硅橡胶制备获取。
关于第二绝缘件116b的设置方式,本公开实施例给出一种示例,第二绝缘件116b的上壁可粘结于电池模块壳体11的内壁上,下壁粘结于电芯13的卷芯顶壁上。可以理解的是,第二绝缘件116b为环状结构,以使正极耳131、负极耳132穿过。
第(2)种示例,如附图6所示,电池模块壳体11的外壁上设置有多个第二子正极端子114b、多个第二子负极端子115b;每个电芯13的正极耳131与对应的第二子正极端子114b连接,每个电芯13的负极耳132与对应的第二子负极端子115b连接;多个第二子正极端子114b与正极端子111连接,多个第二子负极端子115b与负极端子112连接。
通过如此设置,可使电池模块壳体11内的N个电芯13以并联的方式进行连接,以获得大电流、大电容的电池模块。
可以理解的是,每个电芯13的正极耳131穿过电池模块壳体11与对应的第二子正极端子114b连接,负极耳132穿过电池模块壳体11与对应的第二子负极端子115b连接。
需要说明的是,一个腔室113对应一个第二子正极端子114b和一个第二子负极端子115b。另外,一个腔室113内可设置至少一个卷芯,若要设置多个卷芯,可将多个卷芯的正极板进行焊接,多个卷芯的负极板进行焊接,以使每个腔室113内的多个卷芯以并联的方式进行连接,进而提高每个腔室113的电芯13的电流以及电容。
其中,关于电池模块壳体11上的多个第二子正极端子114b、多个第二子负极端子115b的分布方式,本公开实施例给出一种示例,多个第二子正极端子114b设置在电池模块壳体11的一外壁上,多个第二子负极端子115b设置在电池模块壳体11的另一外壁上。通过如此设置,利于多个第二子正极端子114b与正极端子111连接,以及多个第二子负极端子115b与负极端子112连接。
其中,上述正极端子111、负极端子112可通过金属铝制备获取,并通过焊接或螺钉连接的方式分别与第二子正极端子114b、第二子负极端子115b连接。基于螺钉连接具有便于更换正极端子111、负极端子112的特点,本公开实施例可优先采用。
关于正极耳131、负极耳132的材质、长度以及与卷芯的正极板、负极板的连接方式,可设置成与第(1)种示例提供的相同,在此不进行赘述。同样地,第二子正极端子114b、第二子负极端子115b的材质以及与正极耳131、负极耳132的连接方式也可与第(1)示例提供的相同,在此也不进行赘述。
另外,关于每个腔室113的第一子正极端子114a、第一子负极端子115a的设置位置,以及电池模块壳体11的密封盖11b的设置数量、设置位置均可与第(1)种示例提供的相同,在此也不进行赘述。
为了避免第二子正极端子114b与正极耳131之间、第二子负极端子115b与负极耳132之间会发生短路的问题,如附图7所示,每个第二子正极端子114b、每个第二子负极端子115b与电池模块壳体11之间分别设置有第三绝缘件116c。
需要说明的是,若电池模块壳体11通过绝缘材质制备获取,也可不设置第三绝缘件116c。
其中,上述第三绝缘件116c的材质、形状均可与第一绝缘件116a的相同,在此不进行赘述。
进一步地,为了避免第二子正极端子114b与正极耳131之间、第二子负极端子115b与负极耳132之间会发生短路,如附图7所示,每个电芯13的卷芯与电池模块壳体11之间设置有第四绝缘件116d。
可以理解的是,每个电芯13的正极耳131依次穿过对应的第四绝缘件116d、电池模块壳体11与对应的第二子正极端子114b连接,每个电芯13的负极耳132依次穿过对应的第二绝缘件116b、电池模块壳体11与对应的第二子负极端子115b连接。
需要说明的是,若电池模块壳体11通过绝缘材质制备获取,也可不设置第四绝缘件116d。
其中,上述第四绝缘件116d的材质以及设置方式可均与第二绝缘件116b的相同,在此不进行赘述。
第(3)种示例,如附图8所示,电池模块壳体11的同一外壁上设置有多个第三子正极端子114c、多个第三子负极端子115c,多个第三子正极端子114c与正极端子111连接,多个第三子负极端子115c与负极端子112连接;部分电芯13的正极耳131与对应的第三子正极端子114c连接,部分电芯13的负极耳132与电池模块壳体11电性连接;剩余部分电芯13的负极耳132与对应的第二子负极端子115b连接,剩余电芯13的正极耳131与电池模块壳体11电性连接。
通过如此设置,既可通过N个电芯13以并、串联混合的方式以获取大小合适的电压、电流及电容的电池模块,也可利用电池模块壳体11的导电性能,减少在电池模块壳体11的外壁上设置第三子正极端子114c、第三子负极端子115c的数量,进而可减少电池模块的制备成本以及加工时间。
可以理解的是,部分电芯13的正极耳131穿过电池模块壳体11与对应的第三子正极端子114c连接,剩余部分电芯13的负极耳132穿过电池模块壳体11与对应的第三子负极端子115c连接。
需要说明的是,电池模块壳体11内的N个电芯13分成两部分,一部分电芯13的正极耳131通过第三子正极端子114c与正极端子111连接,另一部分电芯13的负极耳132通过第三子负极端子115c与负极端子112连接。
其中,上述正极端子111、负极端子112可通过金属铝制备获取,并通过焊接或螺钉连接的方式分别与第三子正极端子114c、第三子负极端子115c连接。基于螺钉连接具有便于更换正极端子111、负极端子112的特点,本公开实施例可优先采用。
关于正极耳131、负极耳132的材质、长度以及与卷芯的正极板、负极板的连接方式,可设置成与第(1)种示例提供的相同,在此不进行赘述。同样地,第三子正极端子114c、第三子负极端子115c的材质以及与正极耳131、负极耳132的连接方式也可与第(1)示例提供的相同,在此也不进行赘述。
另外,关于多个第三子正极端子114c、第三子负极端子115c的设置位置,基于上述电池模块壳体11的结构以及隔板12的分布方式,一部分电芯13的第三子正极端子114c、剩余部分电芯13的第三子负极端子115c设置在电池模块壳体11中与隔板12相垂直的同一壁上。
考虑到电池模块壳体11中的一个侧壁上设置有多个第一子正极端子114a、多个第一子负极端子115a,为了便于电芯13的正极耳131与第一子正极端子114a连接、负极耳132与第一负极单子连接,电池模块壳体11的壳身11a上设置有一个密封盖11b。
通过如此设置,当组装电池模块时,先将N个电芯13的卷芯放置在对应的腔室113中,并将一部分电芯13的负极耳与电池模块壳体11之间进行焊接,将剩余部分电芯13的正极耳与电池模块壳体11之间进行焊接。然后将电池模块的密封盖11b盖装在壳身11a上,并使一部分电芯13的正极耳131、剩余部分电芯13的负极耳132穿过密封盖11b与第一正极耳131、第一负极耳132焊接。
如上所述部分电芯13的负极耳132、剩余部分电芯13的正极耳131均与电池模块壳体11导电接触,则电池模块壳体11中与该部分的正极耳131、负极耳132接触的侧壁通过导电材质制备获取,又为了便于电池模块壳体11的一体化形成,电池模块壳体11的各个侧壁均通过相同的材质制备获取。
为了避免第三子正极端子114c与正极耳131之间、第三子负极端子115c与负极耳132之间会发生短路,如附图9、附图10所示,每个第三子正极端子114c、每个第三子负极端子115c与电池模块壳体11之间分别设置有第五绝缘件116e。
其中,上述第五绝缘件116e的材质、形状均可设置成与第一绝缘件116a的相同,在此不进行赘述。
进一步地,为了避免第三子正极端子114c与正极耳131之间、第三子负极端子115c与负极耳132之间会发生短路,如附图9、附图10所示,每个电芯13与电池模块壳体11之间均设置有第六绝缘件116f;一部分电芯13的正极耳131依次穿过对应的第六绝缘件116f、电池模块壳体11与对应的第三子正极端子114c连接,负极耳132依次穿过对应的第六绝缘件116f、电池模块壳体11与对应的第三子负极端子115c连接。
其中,上述第六绝缘件116f的材质与设置方式均可与第二绝缘层116b的相同,在此不进行赘述。
为了便于向每个腔室113中注入电解液,本公开实施例中,如附图5所示,腔室113的壁上设置有注液孔117。
需要说明的是,待向腔室113中注入电解液之后,需对注液孔117进行封堵。其中,关于注液孔117封堵的方式,可利用钢珠的挤压来封堵注液孔117,或者在注液孔117上设置盖体。
关于注液孔117的设置数量,可设置1个或2个,本公开实施例不对注液孔117的设置数量进行具体限制。
另外,关于注液孔117的形状,可设置方形孔、圆形孔等结构,本公开实施例不对注液孔117的形状进行具体限制。
为了避免由于电池模块的长期使用,致使每个腔室113受热导致内部压力增大,本公开实施例中,如附图5所示,腔室113的壁上设置有防爆阀118。通过如此设置,可避免腔室113受热发生爆炸。
关于防爆阀118的结构,在基于结构简单的前提下,本公开实施例给出一种示例,如附图11所示,防爆阀118包括:位于腔室113壁上的弹力片1181,以及设置在弹力片1181上的划痕1182。
通过如上设置,当腔室113受热而导致内部压力增大时,弹力片1181受压发生形变,进而带动弹力片1181上的划痕1182发生形变,待腔室113内的压力增大至预设阈值时(例如6个~7个大气压),弹力片1181上的划痕1182裂开,使得腔室113内的气体逸出至电池模块壳体11的外部,进而可避免电池模块发生爆炸。
其中,上述弹力片1181可以为金属薄片(铜片)或塑料片,可通过焊接或粘结的方式设置在腔室113的壁上。
另外,上述划痕1182可设置成十字形、波浪形等结构,本公开实施例不进行具体限制。同样地,上述划痕1182可设置1个、2个、3个等,本公开实施例不进行具体限制。
另一方面,本公开实施例还提供了一种电池装置,该电池装置包括至少一个上述任一项所述的电池模块。
本公开实施例提供的电池装置,通过电池模块上的至少隔板12将电池模块壳体11分隔成多个腔室113,使得位于相邻腔室113内的电芯13通过所共用的隔板12进行隔离,可避免现有技术中相邻电芯13通过各自的电池单体壳体进行隔离,这可提高电池模块的体积能量密度,进而可提高电池装置的使用成本以及制备成本。
其中,上述电池装置所包含的电池模块的数量,可根据电池装置所要供电的对象,以及电池模块的电压、电流以及电容的大小,进行设置。当设置多个电池模块时,多个电池模块可通过串联或/和并联的方式进行连接。
另一方面,本公开实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括:上述所述的电池装置、以及电子设备主体;电池装置用于向电子设备主体供电。
其中,本公开实施例所提供的电子设备可指电动汽车或大容量的储能机构(例如充电桩)。
本公开实施例提供的电子设备,通过电池模块上的至少一个隔板12将电池模块壳体11分隔成多个腔室113,使得位于相邻腔室113内的电芯13通过所共用的隔板12进行隔离,可避免现有技术中相邻电芯13通过各自的电池单体壳体进行隔离,可提高电池装置的体积能量密度,进而可延长电子设备的作业时间,例如可增加电动汽车的行驶距离或充电桩的充电时间,提高用户体验。
以上所述仅为本公开的说明性示例,并不用以限制本公开的保护范围,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种电池模块,其特征在于,所述电池模块包括:
电池模块壳体(11)、多个隔板(12)和N个电芯(13),所述电芯(13)包括卷芯和电解液,N为大于或等于2的整数;
其中,所述电池模块壳体(11)上设置有正极端子(111)、负极端子(112);
所述多个隔板(12)位于所述电池模块壳体(11)内,且沿所述电池模块壳体(11)的轴向间隔设置,以将所述电池模块壳体(11)分隔成多个腔室(113),且每个隔板(12)被与所述隔板(12)相邻的两个腔室(113)共用;
每个电芯(13)均位于一个腔室(113)内,且所述N个电芯(13)通过所述正极端子(111)和所述负极端子(112)供电,所述每个电芯(13)的卷芯与所述电池模块壳体(11)之间设置有绝缘件;
每个腔室(113)的壁上设置有注液孔(117)和防爆阀(118);
不同腔室(113)之间不相通,位于不同腔室(113)的电芯(13)中的电解液不能在不同腔室(113)之间窜流。
2.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于,所述隔板(12)与所述电池模块壳体(11)一体化成型。
3.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于,所述电池模块壳体(11)的外壁上设置有多个第一子正极端子(114a)、多个第一子负极端子(115a);
所述每个电芯(13)的正极耳(131)与对应的第一子正极端子(114a)连接,所述每个电芯(13)的负极耳(132)与对应的第一子负极端子(115a)连接;
任一第一子正极端子(114a)作为所述正极端子(111),任一第一子负极端子(115a)作为所述负极端子(112),剩余第一子正极端子(114a)以串联的方式与剩余第一子负极端子(115a)连接,其中,所述任一第一子正极端子(114a)、所述任一第一子负极端子(115a)对应不同的电芯(13)。
4.根据权利要求3所述的电池模块,其特征在于,所述N个电芯(13)设置成多组,每组电芯(13)中同一侧极耳的极性相同,且相邻两组电芯(13)中同一侧极耳的极性交替设置。
5.根据权利要求4所述的电池模块,其特征在于,所述每组电芯(13)的电芯数量设置为1个。
6.根据权利要求3~5任一项所述的电池模块,其特征在于,每个第一子正极端子(114a)、每个第一子负极端子(115a)与所述电池模块壳体(11)之间分别设置有第一绝缘件(116a)。
7.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于,所述电池模块壳体(11)的外壁上设置有多个第二子正极端子(114b)、多个第二子负极端子(115b);
所述每个电芯(13)的正极耳(131)与对应的第二子正极端子(114b)连接,所述每个电芯(13)的负极耳(132)与对应的第二子负极端子(115b)连接;
所述多个第二子正极端子(114b)与所述正极端子(111)连接,所述多个第二子负极端子(115b)与所述负极端子(112)连接。
8.根据权利要求7所述的电池模块,其特征在于,每个第二子正极端子(114b)、每个第二子负极端子(115b)与所述电池模块壳体(11)之间分别设置有第三绝缘件(116c)。
9.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于,所述电池模块壳体(11)的同一外壁上设置有多个第三子正极端子(114c)、多个第三子负极端子(115c),所述多个第三子正极端子(114c)与所述正极端子(111)连接,所述多个第三子负极端子(115c)与所述负极端子(112)连接;
部分电芯(13)的正极耳(131)与对应的第三子正极端子(114c)连接,所述部分电芯(13)的负极耳(132)与所述电池模块壳体(11)电性连接;
剩余电芯(13)的负极耳(132)与对应的第三子负极端子(115c)连接,所述剩余电芯(13)的正极耳(131)与所述电池模块壳体(11)电性连接。
10.根据权利要求9所述的电池模块,其特征在于,每个第三子正极端子(114c)、每个第三子负极端子(115c)与所述电池模块壳体(11)之间分别设置有第五绝缘件(116e)。
11.根据权利要求10所述的电池模块,其特征在于,所述部分电芯(13)的正极耳(131)依次穿过对应的绝缘件、所述电池模块壳体(11)与所述对应的第三子正极端子(114c)连接,所述部分电芯(13)的负极耳(132)依次穿过对应的绝缘件、所述电池模块壳体(11)与所述对应的第三子负极端子(115c)连接。
12.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于,所述防爆阀(118)包括:位于所述腔室(113)壁上的弹力片(1181),以及
设置在所述弹力片(1181)上的划痕(1182)。
13.一种电池装置,其特征在于,所述电池装置包括至少一个权利要求1~12任一项所述的电池模块。
14.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:权利要求13所述的电池装置、以及电子设备主体;
所述电池装置用于向所述电子设备主体供电。
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