CN111276647A - 一种电池、电池模组以及电池的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池、电池模组及电池的制备方法，包括芯包和与芯包电连接的极柱，还包括外壳，外壳设置有相互连通的第一容纳腔和第二容纳腔，芯包安装在第二容纳腔内，第一容纳腔内填充有密封件，极柱嵌设于密封件，且极柱延伸至外壳的外部。本发明通过在外壳内设置第一容纳腔和第二容纳腔，芯包安装在第二容纳腔，第一容纳腔填充密封件，极柱嵌设在密封件内，具有简化工艺，提高生产效率和便于质量控制的特点。

Description

一种电池、电池模组以及电池的制备方法

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池、包含该电池的电池模组以及该电池的制备方法。

背景技术

近年来，动力电池发展迅速，在众多领域的应用越来越广泛。尤其在汽车领域，动力电池以其高电压、高容量和高功率输出的特点成为汽车新发展阶段的绿色环保驱动力。目前的动力电池主要采用大容量的电池单体串联组合而成，以满足电池使用的各项性能指标。电池的电能来自电池单体中的芯包与电解质的电化学反应，通过极耳、极柱、顶盖、连接片等零部件的连接，以实现与外部设备的电导通。现有技术中，多通过在顶盖上设置极柱，极柱与芯包上的极耳通过连接片进行连接，再通过密封件、固定件等对各部件进行固定、密封以及绝缘处理。此类结构较为复杂，工序繁多、加工成本高，频繁的过渡连接造成较大的质量控制风险。

发明内容

本发明的目的在于提出一种电池、电池模组以及电池的制备方法，其具有制作工艺简单、易于质量控制的特点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供的一种电池，包括芯包和与所述芯包电连接的极柱，其特征在于，还包括外壳，所述外壳设置有相互连通的第一容纳腔和第二容纳腔，所述芯包安装在所述第二容纳腔内，所述第一容纳腔内填充有密封件，所述极柱嵌设于所述密封件，且所述极柱延伸至所述外壳的外部。

进一步的，所述外壳包括第一外壳和第二外壳，所述第一外壳和所述第二外壳扣合形成所述第一容纳腔和所述第二容纳腔。

进一步的，所述第一外壳和所述第二外壳的连接面上均设置有加强板，沿所述连接面的垂直方向，两个所述加强板层叠设置，且两个所述加强板熔融或焊接为一体。

进一步的，还包括固定架，所述固定架位于所述第一容纳腔与所述第二容纳腔之间，所述固定架与所述外壳的内壁连接，所述芯包安装在所述固定架上。

进一步的，所述固定架为两个，两个所述固定架分别与所述芯包的两端连接，两个所述固定架远离所述芯包的一侧与所述外壳之间形成所述第一容纳腔。

进一步的，沿所述外壳的长度方向，所述第一容纳腔的截面面积小于所述第二容纳腔的截面面积，所述固定架与所述第二容纳腔的内壁连接。

进一步的，所述极柱与所述极耳连接，所述极耳与所述极柱的连接端嵌设于所述密封件内。

进一步的，所述芯包包括极耳，所述极耳形成所述极柱。

还提供的一种电池模组，包括所述电池，所述电池为多个，多个所述电池电连接。

还提供的一种电池的制备方法，包括所述电池，还包括以下步骤：

S1、将所述外壳冲压成型，固定所述芯包与所述固定架，所述芯包上的极耳穿过所述固定架，所述芯包与所述固定架通过热熔或者粘接的方式连接；

S2、所述芯包上的极耳焊接成为极柱，或者，将所述芯包上的极耳与所述极柱焊接固定；

S3、将所述芯包放置在与所述第二容纳腔内，所述固定架与所述外壳热熔或者粘接固定，所述芯包上的极柱或者极耳沿所述第一容纳腔的开口延伸至所述外壳的外部；

S4、将所述密封件通过注塑的方式填充至所述第一容纳腔，并使所述极柱和/或极耳嵌设在所述密封件内；

或者，将所述密封件灌注于所述第一容纳腔，并使所述极柱和/或极耳嵌设在所述密封件内。

本发明相比于现有技术的有益效果：

本发明的一种电池、电池模组以及电池的制备方法，通过在外壳内设置第一容纳腔和第二容纳腔，芯包安装在第二容纳腔，第一容纳腔填充密封件，极柱嵌设在密封件内，具有简化工艺，提高生产效率和便于质量控制的特点。

附图说明

图1是实施例的电池的结构图。

图2是实施例的固定架的安装示意图。

图3是实施例的外壳的剖视图。

图4是实施例的电池的剖视图。

图中：

1、固定架；2、外壳；21、第一外壳；210、第一翻边；22、第二外壳；23、加强板；24、第一容纳腔；25、第二容纳腔；3、芯包；4、极柱；5、密封件。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至图4所示，本发明提供的一种电池，包括芯包3和与芯包3电连接的极柱4，还包括外壳2，外壳2设置有相互连通的第一容纳腔24和第二容纳腔25，芯包3安装在第二容纳腔25内，第一容纳腔24内填充有密封件5，极柱4嵌设于密封件5，且极柱4延伸至外壳2的外部。本实施例中，芯包3通过电化学反应产生电能，极柱4的一端与芯包3电连接，极柱4的另一端延伸至外壳2的外部，用于与外部设备连接。第一容纳腔24用于容纳极柱4和密封件5，密封件5的作用在于将极柱4和外壳2进行连接，以及对极柱4进行绝缘保护。此结构减少了芯包3与外部设备之间实现电连接的过渡连接件，避免了传统制作工艺中的多个过渡连接部件焊接或者铆接，有效减少了工艺流程。极柱4嵌设在密封件5内进行固定和绝缘密封，避免了传统制作工艺中的焊接以及极柱4与其他过渡连接部件的配合安装，降低了安装难度和尺寸偏差的控制，其具有制作工艺简单、便于质量控制及密封性能良好的特点。

具体地，外壳2包括第一外壳21和第二外壳22，第一外壳21和第二外壳22扣合形成第一容纳腔24和第二容纳腔25。本实施例中，第一外壳21和第二外壳22是对称设置的两个壳体结构，壳体结构上冲压有与两个容纳腔匹配的凹槽，装配时，将芯包3和固定架1安装在其中一个壳体结构的凹槽内，再将两个壳体结构对扣连接即可。该结构装配简单，且第一外壳21和第二外壳22采用冲压成型，便于生产。

具体地，第一外壳21和第二外壳22的连接面上均设置有加强板23，沿连接面的垂直方向，两个加强板23层叠设置，且两个加强板23熔融或焊接为一体。可以理解的是，在连接面上设置加强板23的作用在于增大连接面的面积，提高第一外壳21和第二外壳22之间的连接强度。本实施例中，第一外壳21和第二外壳22可为塑料材质制成，两个加强板23通过热熔的方式连接。或者，第一外壳21和第二外壳22为金属材质制成，第一外壳21和第二外壳22的内壁和加强板23上均设置有塑料层，两个加强板23通过热熔的方式连接。或者，第一外壳21和第二外壳22为金属材质制成，两个外壳的内壁上设置有塑料层，两个加强板23未设置塑料层，两个加强板23通过焊接的方式连接。

具体地，该电池还包括固定架1，固定架1位于第一容纳腔24与第二容纳腔25之间，固定架1与外壳2的内壁连接，芯包3安装在固定架1上。本实施例中，固定架1的作用在于对芯包3以及极柱4进行支撑固定，固定架1通过热熔或者粘接或者卡接的方式与外壳2连接。固定架1上设置有通孔，芯包3上的极柱4或者极耳穿过固定架1的通孔。同时，固定架1对第一容纳腔24与第二容纳腔25进行隔离，避免在对第一容纳腔24进行灌注作业时，密封件5进入第二容纳腔25内。

作为优选方案，固定架1和密封件5为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或AB塑料中的一种。

在其他实施例中，密封件5还可为热固胶。

具体地，参照图2所示，固定架1为两个，两个固定架1分别与芯包3的两端连接，两个固定架1远离芯包3的一侧与外壳2之间形成第一容纳腔24。本实施例中，极柱4包括正极柱和负极柱，正极柱和负极柱分别设置于芯包3的相对的两端，正极柱和负极柱分别与两个固定架1连接固定。当然，在其他实施例中，两个极柱4也可设置在芯包3的同一端。

具体地，参照图3所示，沿外壳2的长度方向，第一容纳腔24的截面面积小于第二容纳腔25的截面面积，固定架1与第二容纳腔25的内壁连接。可以理解的是，第一容纳腔24的截面面积小于第二容纳腔25的截面面积，有利于减小密封件5的外形尺寸，节约物料。同时，第一容纳腔24和第二容纳腔25的相交处形成垂直外壳2的长度方向的侧壁，固定架1固定在侧壁靠近第二容纳腔25的一侧面。本实施例中，固定架1与侧壁可通过热熔或者粘接的方式连接。

具体地，沿壳体2的长度方向，第一外壳21和第二外壳22分别设置有第一翻边210和第二翻边，第一翻边210和第二翻边对应设置，第一翻边210和第二翻边向外壳2的外侧延伸，第一翻边210和第二翻边之间形成第一容纳腔24。本实施例中，第一翻边210和第二翻边与加强板23连为一体，第一外壳21和第二外壳22扣合后，第一翻边210和第二翻边形成第一容纳腔24。

一实施例中，芯包3包括极耳，极耳与极柱4连接，极耳与极柱4的连接端嵌设于密封件5内。可以理解的是，极柱4与极耳采用焊接的方式连接，将极耳与极柱4的连接端、部分极耳和部分极柱4均嵌设于密封件5内，有助于对连接处进行保护，保证其连接良性。

另一实施例中，芯包3包括极耳，极耳形成极柱4。可以理解的是，芯包3由多个极片组成，每个极片上设置有极耳，将多个极耳焊接成一体，并直接嵌设在密封件5内，极耳远离芯包3的一端伸出外壳2用于与外部设备电连接。直接利用极耳作极柱4使用，可减少芯包3与外部设备之间的过渡连接，减少结构中的零部件数量，简化该电池的结构，提高生产效率。

具体，固定架1和外壳2可同为一种材质，也可以为不同材质。作为优选方案，固定架1和外壳2为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或AB塑料中的一种。

在其他实施例中，外壳2为金属材质制成，外壳2的内壁设置有绝缘层。绝缘层为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或AB塑料中的一种。

具体地，外壳2上还设置有注液口。注液口在对该电池填充电解液后注塑封闭。

本实施例的显著效果为：通过设置固定架1与外壳2连接，形成用于容纳芯包3和密封件5的两个容纳腔，并将极柱4嵌设在密封件5内，该结构具有制作工艺简单、便于质量控制及密封性能良好的特点。

本发明还提供的一种电池模组，包括上述的电池，电池为多个，多个电池电连接。电池的数量以及连接方式根据产品的功率输出、电压、电流等指标作相应的设置。

本发明还提供的一种电池的制备方法，包括上述的电池。还包括以下步骤：S1、将外壳2冲压成型，固定芯包3与所述固定架1，芯包3上的极耳穿过固定架1，芯包3与固定架1通过热熔或者粘接的方式连接；

S2、将芯包3上的极耳焊接成极柱4，或者，将芯包3上的极耳与极柱4焊接固定；

S3、将芯包3放置在第二容纳腔25内，固定架1与外壳2热熔或者粘接固定，芯包3上的极柱4或者极耳沿第一容纳腔24的开口延伸至外壳2的外部；

S4、将密封件5通过注塑的方式填充至第一容纳腔24，并使极柱4和/或极耳嵌设在密封件5内；

或者，将密封件5灌注于第一容纳腔24，并使极柱4和/或极耳嵌设在密封件5内。

本实施例中，电能的传输优选采用两种方式，一是通过极柱4与芯包3上的极耳焊接，极柱4延伸至外壳2的外部，以实现芯包3与外部设备之间的电连接，另一种是通过将极柱4上的多个极耳焊接为一体，并直接将极耳延伸至外壳2的外部，以实现芯包3与外部设备之间的电连接。将极柱4或者极耳安装在第一容纳腔24后对第一容纳腔24进行填充，以形成密封件5。有利于放宽极柱4或者极耳的安装精度以及避免繁琐的过渡连接，提高生产效率。

具体地，步骤S3中，固定架1与外壳2的侧板26通过热熔或者粘接的方式连接固定。作为优选方案，固定架1与侧板26粘接，方便快捷。

一实施例，步骤S4中，通过注塑的方式，对第一容纳腔24填充绝缘材料形成密封件5，并使密封件5分别与固定架1和外壳2的内壁连接固定。采用注塑的方式，有利于注塑材料流入固定架1、外壳2和极柱4之间的间隙，保证密封性。

于另一实施例，步骤S4中，对第一容纳腔24填充热固胶，并对热固胶进行烘烤，以使其固化形成密封件5，并使密封件5分别与固定架1和外壳2的内壁连接固定。热固胶可流入固定架1、外壳2和极柱4之间的间隙，保证密封性，且使各零件之间连接可靠。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种电池，包括芯包和与所述芯包电连接的极柱，其特征在于，还包括外壳，所述外壳设置有相互连通的第一容纳腔和第二容纳腔，所述芯包安装在所述第二容纳腔内，所述第一容纳腔内填充有密封件，所述极柱嵌设于所述密封件，且所述极柱延伸至所述外壳的外部。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述外壳包括第一外壳和第二外壳，所述第一外壳和所述第二外壳扣合形成所述第一容纳腔和所述第二容纳腔。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一外壳和所述第二外壳的连接面上均设置有加强板，沿所述连接面的垂直方向，两个所述加强板层叠设置，且两个所述加强板熔融或焊接为一体。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，还包括固定架，所述固定架位于所述第一容纳腔与所述第二容纳腔之间，所述固定架与所述外壳的内壁连接，所述芯包安装在所述固定架上。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述固定架为两个，两个所述固定架分别与所述芯包的两端连接，两个所述固定架远离所述芯包的一侧与所述外壳之间形成所述第一容纳腔。

6.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，沿所述外壳的长度方向，所述第一容纳腔的截面面积小于所述第二容纳腔的截面面积，所述固定架与所述第二容纳腔的内壁连接。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述芯包包括极耳，所述极柱与所述极耳连接，所述极耳与所述极柱的连接端嵌设于所述密封件内。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述芯包包括极耳，所述极耳形成所述极柱。

9.一种电池模组，包括权利要求1-8任一项所述的电池，其特征在于，所述电池为多个，多个所述电池电连接。

10.一种电池的制备方法，包括权利要求1-8任一项所述的电池，其特征在于，还包括以下步骤：

S1、将所述外壳冲压成型，固定所述芯包与所述固定架，所述芯包上的极耳穿过所述固定架，所述芯包与所述固定架通过热熔或者粘接的方式连接；

S2、所述芯包上的极耳焊接成为极柱，或者，将所述芯包上的极耳与所述极柱焊接固定；

S3、将所述芯包放置在与所述第二容纳腔内，所述固定架与所述外壳热熔或者粘接固定，所述芯包上的极柱或者极耳沿所述第一容纳腔的开口延伸至所述外壳的外部；

S4、将所述密封件通过注塑的方式填充至所述第一容纳腔，并使所述极柱和/或极耳嵌设在所述密封件内；

或者，将所述密封件灌注于所述第一容纳腔，并使所述极柱和/或极耳嵌设在所述密封件内。

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