CN112838326B - 电池、电池模组、电池包及电动车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池，包括壳体和位于所述壳体内的多个容纳腔；相邻两个所述容纳腔由隔板隔开；所述容纳腔内设有极芯组，所述极芯组含有至少一个极芯；相邻两个容纳腔内的极芯组之间串联连接；至少一个所述隔板上设置有导液孔，所述导液孔用于连通此隔板两侧相邻的两个容纳腔；所述导液孔内形成有储液凹槽，所述储液凹槽朝向所述容纳腔中在所述电池处于使用状态时电解液的存储位置凹陷，所述储液凹槽与所述导液孔连通。本发明提供的电池，通过在导液孔设置储液凹槽，可保证各极芯组之间电解液的隔离及其安全性。本发明还提供基于上述电池的电池模组、电池包以及电动车。

Description

电池、电池模组、电池包及电动车

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电池、电池模组、电池包和电动车。

背景技术

随着新能源车的不断普及，对新能源车中动力电池的使用要求变得越来越高。特别是用户对新能源车续时里程要求的不断提高，对新能源车使用的电池包而言，其总体容量需要不断的提高；同时，在动力电池包在使用过程中，因内阻导致的内耗和发热则要求尽量减少。

一般而言，电池的外壳内仅设有一个裸电芯或多个处于并联状态的裸电芯，而含有单个裸电芯或多个并联电芯都无法提高整个电池的电压。例如，钛酸锂类电池的电压是2.4伏；磷酸铁锂类电池的电压是3.2伏；三元类电池的电压是3.7伏；多元聚合物类电池的电压是4.3伏。所以在需要高电压(高容量)时，就把大量的电池进行串联成电池组，再将电池组组装成动力电池包；相邻两个电池之间需要通过外设的动力连接件进行动力连接。导致电池安装结构较多，不仅成本提高，而且导致整体重量上升；同时，安装结构占用了较多的包体内部空间，造成动力电池包整体容量降低，电池并排设置越多，空间浪费就越多。另外，因需要设置多个外置动力连接件进行动力连接，导致内阻增加，提高了动力电池包在使用中的内耗和发热。

为了解决上述技术问题，专利CN201110021300.4提供了一种内部串联式的电池组，包括一个电池壳体和设置在一个电池壳体内的多个极组，多个极组串联连接，相邻两个极组通过隔板隔开。由此，通过在一个电池壳体内设置多个极组，相对于多个电池并排设置，减少了外壳以及外部安装结构，提高了空间利用率，保证了动力电池包的整体容量；同时，减少了外部动力连接件的使用，改由壳体内部直接相邻的极组串联的方式，无需考虑动力连接件的连接稳定性及可靠性，能够降低连接内容，进而减少动力电池包在使用中的内耗。

在上述专利中，因并排串联有多个极组，电池内部电位差较高，若串联的多个极组共用一个腔室内的电解液，电解液会因为电位差高而极可能发生分解，导致电池失效。因此，为解决上述问题，在上述专利中，在相邻两个极组之间，设置有隔板，通过隔板将各个极组分割在各自的腔室内，每个腔室内具有单独的电解液。

但是，在CN201110021300.4中，因隔板将壳体内部分割成了多个单独的腔体，如何向各个单独的腔体内注入电解液以及如何保证相邻的两个腔体之间的电解液隔离，成了CN201110021300.4没有考虑到的问题，也成为CN201110021300.4所公开方案的核心问题。

发明内容

本申请内容旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，在本申请的第一个方面，提供一种电池，包括：

壳体和位于所述壳体内的多个容纳腔；

相邻两个所述容纳腔由隔板隔开；

所述容纳腔内设有极芯组，所述极芯组含有至少一个极芯；相邻两个容纳腔内的极芯组之间串联连接；

至少一个所述隔板上设置有导液孔，所述导液孔用于连通此隔板两侧相邻的两个容纳腔；

所述导液孔内形成有储液凹槽，所述储液凹槽朝向所述容纳腔中在所述电池处于使用状态时电解液的存储位置凹陷，所述储液凹槽与所述导液孔连通。

在本申请的一个实施方式中，所述壳体为沿第一方向延伸的一体式结构，所述隔板间隔设置于所述壳体内，且所述隔板的侧周与所述壳体配合将所述壳体内部分隔出若干个所述容纳腔，所述容纳腔的腔壁包括位于容纳腔端部的隔板或端盖，以及位于所述相邻两个隔板之间或者隔板与端盖之间的所述壳体。

在本申请的一个实施方式中，所述壳体包括沿第一方向设置的多个子壳体，所述隔板同时与相邻两个子壳体连接，相邻两个容纳腔共用一个所述隔板，所述容纳腔的腔壁包括所述子壳体以及位于所述子壳体端部的隔板或端盖。

在本申请的一个实施方式中，所述壳体为沿第一方向延伸的一体式结构，所述壳体内设置有电芯组件，所述电芯组件包括隔离膜和所述隔板，所述容纳腔位于所述隔离膜内部，所述隔板间隔设于所述隔离膜内，所述隔板的侧周与所述隔离膜配合将所述隔离膜内部分隔出若干所述容纳腔，所述容纳腔的腔壁包括位于容纳腔端部的隔板或端盖，以及位于相邻两个隔板之间或者隔板与端盖之间的所述隔离膜。

在本申请的一个实施方式中，所述壳体为沿第一方向延伸的一体式结构，所述壳体内设置有电芯组件，所述电芯组件包括隔离膜和所述隔板，所述容纳腔位于所述隔离膜内部，所述隔离膜包括沿第一方向设置的多个子隔离膜，所述隔板同时与相邻两个子隔离膜连接，相邻两个容纳腔共用一个所述隔板，所述容纳腔的腔壁包括所述子隔离膜以及位于所述子隔离膜端部的隔板或端盖。

在本申请的一个实施方式中，所述储液凹槽包括相互连接的第一曲面、第二曲面以及第三曲面，所述第二曲面位于所述第一曲面和所述第三曲面之间；所述第一曲面连接所述导液孔且靠近所述隔板一侧的容纳腔，所述第三曲面连接所述导液孔且相较于所述第一曲面靠近所述隔板另一侧的容纳腔；所述第一曲面和所述第三曲面的曲率中心背离所述导液孔设置，所述第二曲面的曲率中心朝向所述导液孔设置。

在本申请的一个实施方式中，所述第二曲面的曲率半径小于所述第一曲面以及所述第三曲面的曲率半径。

在本申请的一个实施方式中，所述储液凹槽的容腔包括第一部分和第二部分，所述第一部分相较于所述第二部分邻近所述导液孔设置，所述第一部分的宽度小于所述第二部分的宽度。

在本申请的一个实施方式中，所述储液凹槽的容腔的宽度自靠近所述导液孔向远离所述导液孔的方向逐渐增加。

在本申请的一个实施方式中，所述储液凹槽的内壁上设有吸附介质，所述吸附介质用于吸附流入至所述储液凹槽中的电解液。

在本申请的一个实施方式中，所述储液凹槽的内壁上设有吸附包，所述吸附包用于吸附流入至所述储液凹槽中的电解液。

在本申请的一个实施方式中，所述容纳腔内收容有电解液，当所述电池处于使用状态时，所述电解液的液面低于所述导液孔。

在本申请的第二个方面，提供一种电池模组，包括如上述所述任一种实施方式中的电池。

在本申请的第三个方面，提供一种电池包包括上述任意一种实施方式中的电池或上述电池模组。

在本申请的第四个方面，提供一种电动车，包括上述电池包。

与现有技术相比，本申请具有的有益效果为：首先，在电池壳体内串联多个极芯组，可以提高电池的容量；其次，本发明在隔板上设有导液孔，可通过导液孔向隔板两侧的容纳腔进行注液，并且导液孔可以平衡容纳腔的气压提高电池安全性；再次，在导液孔内形成储液凹槽，当在极端情况下电池侧翻时，少量电解液即便流入导液孔中时，该少量电解液也只能置于储液凹槽中，避免电解液穿过导液孔而在相邻极芯组间的流动，避免短路发生，提高电池安全性。

附图说明

图1为本申请第一实施例提供的一种电池的结构示意图。

图2为图1的爆炸示意图。

图3为图2中的极芯组的结构示意图。

图4为图1的剖面图。

图5为图4中M部分的局部放大图。

图6为电池注液时的状态图。

图7为电池注液完成后正常使用时的状态图。

图8为本申请第二实施例提供的一种电池的局部结构示意图。

图9为本申请第三实施例提供的一种电池的局部结构示意图。

图10为本申请第四实施例提供的一种电池的局部结构示意图。

图11为本申请第五实施例提供的一种电池的局部结构示意图。

图12为本申请第六实施例提供的一种电池的局部结构示意图。

图13为本申请第七实施例提供的一种电池的局部结构示意图。

图14为图13中N部分的局部放大图。

图15为本申请第八实施例提供的一种电池的爆炸图。

图16为本申请第九实施例提供的一种电池的爆炸图。

图17为本申请提供的隔板上的结构示意图。

图18为本申请提供的一种电池包的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图5，本发明第一实施例提供一种电池10，包括壳体100和位于壳体100内的多个容纳腔400，相邻两个容纳腔400由隔板300隔开。容纳腔400内设有极芯组200，极芯组200含有至少一个极芯210，相邻两个容纳腔400内的极芯组200之间串联连接。至少一个隔板300上设置有导液孔310，导液孔310用于连通此隔板300两侧相邻的两个容纳腔400。

如图2和图4所示，电池10的壳体100内容纳有3个极芯组200，三个极芯组200在电池10的长度方向上排布且串联连接。图4中的左右方向为第一方向A，也就是电池10的长度方向。当然，在其他的一些实施例中，极芯组200可以是2个、4个或者更多。

本发明的一个实施例中，如图4所示，壳体100内设置有2个隔板300，2个隔板300将壳体100内部分隔出3个容纳腔400，同时，在各容纳腔400内各设置一个极芯组200，极芯组200依次串联连接；而在本发明的其他实施例中，隔板300可以是1个或者大于2个，同时，每个容纳腔400内可以像图4中所示的仅容纳一个极芯组200，也可以在一个容纳腔400内并排容纳多个极芯组200，比如2个或者3个。本发明中，一个容纳腔400内容纳一个极芯组200是最为理想的状态，能够达到最好的隔离效果。

本发明提供的电池中的导液孔310连通此隔板300两侧相邻的两个容纳腔400(如图5所示)，当电池在注液时，可在隔板300的一侧的容纳腔400中注液电解液，电解液可通过该导液孔310流入到隔板300另一侧的容纳腔400中。所述导液孔310还可以平衡隔板300两侧的容纳腔400中的气压，例如当隔板300一侧的容纳腔400中的极芯组200过充而导致容纳腔400的气压增大时，可通过导液孔310降低该容纳腔400的气压，避免容纳腔400气压过大而发生爆炸，其提高电池安全性。

导液孔310内形成有储液凹槽320，储液凹槽320朝向容纳腔400中在电池10处于使用状态时电解液的存储位置凹陷，储液凹槽320与导液孔310连通。其中所述储液凹槽320是朝向第二方向B凹陷而形成凹槽，第二方向B为电池安装于用电对象后处于正常使用状态时，朝向地面的方向，也即电池的宽度方向。本发明在导液孔310内形成储液凹槽320，当在极端情况下，例如电池10倾斜角度过大时，少量电解液即便流入导液孔310中时，该少量电解液也只能置于储液凹槽320中，避免电解液穿过导液孔310而在相邻极芯组200间的流动，避免短路发生，提高电池安全性。

在本发明的一个实施例中，当电池10在注液时，导液孔310位于电池10下方(如图6所示)，从电池的一端注入电解液，通过导液孔310完成该电池的注液。为防止正常使用时电解液在相邻容纳腔400中的极芯组200之间流动，通常会在首次充放电之前将导液孔310翻转至电池上方(如图7所示)，将电池中残余的电解液至于电池下方，即可有效避免电解液在相邻电芯间的流动，但在翻转过程中，即便有少量电解液流入导液孔310中，该少量电解液也只能置于储液凹槽320中，避免电解液穿过导液孔310而在相邻极芯组200间的流动，避免短路发生，提高电池安全性。

关于电解液的注液说明：当电解液注入容纳腔中的极芯210中，正常情况下都是在极芯210中充分浸润，为降低成本，降低电池中重量，提高电池能量密度，一般在电解液充分浸润后，再多注入少量电解液即可，所以电池中一般不会有大量液态电解液存在。当电池处于使用状态时，电解液的液面低于导液孔310。因此本发明中的导液孔310一旦翻转位于电池上方，最多只有少量的电解液流入导液孔310中，而进入储液凹槽320中。

在本申请中，所提到的极芯210，为动力电池领域常用的极芯，极芯210以及极芯组200为电池10外壳内部的组成部分，而不能被理解为电池10本身；可以是卷绕形成的极芯210，也可以是叠片的方式制成的极芯210；一般情况下，极芯210至少包括正极片、隔膜和负极片以及电解液，极芯210一般是指未完全密封的组件。因而，在本申请提到的电池，为电池10，不能因其包含多个极芯210，而将其简单的理解为电池模组或电池组。在本申请中，极芯组200可以是由一个单独的极芯210组成；也可以包括至少两个极芯210，且至少两个极芯210并联连接，构成所述极芯组200。例如，两个极芯210并联后，形成极芯组200；或者四个极芯210并联后，构成极芯组200。

本申请中，当多个极芯组200之间串联时，不同极芯组200内的电解液在连通的情形下，存在内部短路问题；且不同的极芯组200之间存在较高的电位差(以磷酸铁锂电池为例，电位差大约为4.0～7.6V)，位于其中的电解液会因电位差较大导致分解，影响电池性能；特在相邻的极芯组200之间设置隔板300。优选地，为了更好的起到绝缘隔离的作用，可以选择隔板300本身为绝缘材料制成，即隔板300为绝缘隔板300。如此，无需进行其他操作，可以直接通过隔板300隔离两个相邻的极芯组200且保持两者之间的绝缘。

本申请中，隔板300将容纳空间分隔成若干个容纳腔400，每个所述容纳腔400中容纳有所述极芯组200，换句话说，与现有的电池模组完全不同，相邻的两个容纳腔400之间共用一个隔板300，因而，本申请记载的电池10不同于现有技术中的电池模组。

在本实施例中，壳体100为沿第一方向A延伸的一体式结构，隔板300间隔设置于壳体100内，且隔板300的侧周与壳体100配合将壳体100内部分隔出若干个容纳腔400，容纳腔400的腔壁包括位于容纳腔400端部的隔板300或端盖410(如图4所示)，以及位于相邻两个隔板300之间或者隔板300与端盖410之间的壳体100。以电池10有两个隔板300，以及由两个隔板300隔开的三个容纳腔400为例，电池10两端的容纳腔400的腔壁是由隔板300和端盖410，以及两者之间的壳体100组成，电池中间的容纳腔400的腔壁是由两个隔板300以及两个隔板300之间的壳体100组成。

本发明将相邻两个极芯组200通过同一个隔板300隔开，在壳体100内串联多个极芯组200，可以提高电池的容量，相比现有技术中采用动力连接件连接的方式，本发明可以减少外设的动力连接件、降低成本、节省空间、降低内耗。

请参阅图8，本发明第二实施例提供一种电池10a，电池10a与第一实施例中的电池10不同的是，所述储液凹槽320包括相互连接的第一曲面321、第二曲面322以及第三曲面323，第二曲面322位于第一曲面321和第三曲面323之间。第一曲面321连接导液孔310且靠近隔板300一侧的容纳腔400a，第三曲面323连接导液孔310且相较于第一曲面321靠近隔板300另一侧的容纳腔400b。第一曲面321和第三曲面323的曲率中心O1和O3背离导液孔310设置，第二曲面322的曲率中心O2朝向导液孔310设置。

通过将第一曲面321和第三曲面323的曲率中心背离导液孔310设置，使得第一曲面321和第三曲面323两侧具有坡面，当有少量电解液从导液孔310流至储液凹槽320附近时，会被第一曲面321或者第三曲面323的阻挡而被退回。

例如，当电解液从容纳腔400a中流至第一曲面321的附近时，由于第一曲面321的曲率中心背离导液孔310设置而具有朝向所述容纳腔400a的坡度P1，电解液被第一曲面321阻挡而被退回至容纳腔400a。假使有少量电解液流入第二曲面322后，第二曲面322的曲率中心朝向导液孔310设置，可以将该少量电解液限制在第二曲面322中，并且第三曲面323具有背离所述容纳腔400b的坡度P2，该少量电解液同时会被第三曲面323背离所述容纳腔400b的坡度P2所阻挡，进一步阻隔该少量电解液流入到容纳腔400b中，进而可以阻断容纳腔400a的电解液流入容纳腔400b中，进一步避免短路发生，提高电池安全性。当少量电解液从容纳腔400b中流入导液孔310时，基于上述类似的原理，同样能够阻挡该少量电解液流入至容纳腔400a中。

需要说明的是，本实施例中第一曲面321、第二曲面322以及第三曲面323的曲率中心是指第一曲面321、第二曲面322以及第三曲面323沿第一方向的截面图的曲率中心。

在进一步的实施例中，第二曲面322的曲率半径小于第一曲面321以及第三曲面323的曲率半径。其中曲率半径越小，所形成的曲面的凹陷程度越大。采用上述设置，可以使得少量电解液流入第二曲面322中时，更不容易流出，而被储存在所述第二曲面322中。

请参阅图9，本发明第三实施例提供一种电池10b，电池10b与第一实施例中的电池10不同的是，所述储液凹槽320的容腔包括第一部分324和第二部分325，第一部分324相较于第二部分325邻近导液孔310设置，第一部分324的宽度小于第二部分325的宽度。采用这种设置，使得即便有少量电解液从隔板300一侧的容纳腔400中流入储液凹槽320中时，更不容易从储液凹槽320中流出而进入到隔板300另一侧的容纳腔400中。其中第一部分324和第二部分325的形状不做限定，在图9示出了，采用方形槽的设置。

请参阅图10，本发明第四实施例提供一种电池10c，电池10c与第一实施例中的电池10不同的是，所述储液凹槽320的容腔的宽度自靠近导液孔310向远离导液孔320的方向逐渐增加。也就是说当电池正常时，储液凹槽320容腔上端比较窄，储液凹槽320容腔下端比较宽。采用这种设置，使得即便有少量电解液从隔板300一侧的容纳腔400中流入储液凹槽320中时，更不容易从储液凹槽320中流出而进入到隔板300另一侧的容纳腔400中。

请参阅图11，本发明第五实施例提供一种电池10d，电池10d与第一实施例中的电池10不同的是，所述储液凹槽320的内壁上还设有吸附介质326，吸附介质326用于吸附流入至储液凹槽320中的电解液。采用吸附介质326吸附电解液，使得流入至储液凹槽320中的电解液不能自由流动，进而不会流出至相邻的容纳腔400中。

请参阅图12，本发明第六实施例提供一种电池10e，电池10e与第四实施例中的电池10d不同的是，所述储液凹槽320的内壁上还设有吸附包327，吸附包327用于吸附流入至储液凹槽320中的电解液。吸附包327相较于直接设置在储液凹槽320内壁上的吸附介质326，具有更大的吸附表面，进而可以更多的吸附电解液，以进一步使得流入至储液凹槽320中的更多的电解液不能自由流动，进一步隔断电解液在相邻的容纳腔400之间流动。

请参阅图13和图14，本发明第七实施例提供一种电池10f，电池10f与第一实施例中的电池10不同的是，所述壳体100包括沿第一方向设置的多个子壳体110，隔板300同时与相邻两个子壳体110连接，相邻两个容纳腔400共用一个隔板300，容纳腔400的腔壁包括子壳体110以及位于子壳体110端部的隔板300或端盖410。以电池10f有两个隔板300，以及由两个隔板300隔开的三个容纳腔400为例，电池10两端的容纳腔400的腔壁是由隔板300和端盖410，以及两者之间的子壳体110组成，电池中间的容纳腔400的腔壁是由两个隔板300以及两个隔板300之间的子壳体110组成。

请参阅图15，本发明第八实施例提供一种电池10g，电池10g与第一实施例中的电池10不同的是，所述壳体100为沿第一方向延伸的一体式结构，壳体100内设置有电芯组件500，电芯组件500包括隔离膜600和隔板300，容纳腔400位于隔离膜600内部，隔板300间隔设于隔离膜600内，隔板300的侧周与隔离膜600配合将隔离膜600内部分隔出若干容纳腔400，容纳腔400的腔壁包括位于容纳腔400端部的隔板300或端盖410，以及位于相邻两个隔板300之间或者隔板300与端盖410之间的隔离膜600。

在本实施例中，当多个极芯组200之间串联，不同极芯组200之间由于电压不同，会导致外壳，如铝壳，局部电位过低，此时极易导致锂离子嵌入外壳内部，形成锂铝合金，腐蚀铝壳，所以在该实施例中在壳体100与极芯组200之间设置隔离膜600，用于隔离电解液与壳体100的接触。关于隔离膜600，具有一定的绝缘性以及耐电解液腐蚀性，隔离膜600的材料不作特殊限制，只要能够绝缘以及不与电解液反应即可。在一些实施例中，隔离膜600的材料可以包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或者多层复合膜，例如，在一些实施例中，多层复合膜包括内层、外层和位于内层外层之间的中间，内层包括塑料材料，例如内层可以使用与隔离膜内的电解液具有较少反应性并且具有绝缘性质的材来制成。例如，PP或PE，中间层包括金属材料，能够防止电池外部的水汽渗透，同时防止内部电解液的渗出作为金属层，优选使用铝箔、不锈钢箔、铜箔等，考虑到成型性能、重量轻和成本，最好使用铝箔，作为铝箔的材料，优先使用纯铝基或铝铁基合金材料；外层为保护层，多采用高熔点的举止或尼龙材料，有较强的机械性能，防止外力对电池的损伤，起到保护电池的作用。关于内膜为多层复合膜时，其中一个实施例方式为，内膜为铝塑复合膜。

在一些实施方式中，隔离膜具有一定的柔韧性，便于电池10的成型加工以及防止刺破等。隔离膜的厚度优选为80um-200um，当然，也可以根据实际情况进行调整。

请参阅图16，本发明第九实施例提供一种电池10h，在电池10h中，所述壳体100为沿第一方向延伸的一体式结构，壳体100内设置有电芯组件500，电芯组件500包括隔离膜600和隔板300，容纳腔400位于隔离膜600内部，隔离膜600包括沿第一方向设置的多个子隔离膜610，隔板300同时与相邻两个子隔离膜610连接，相邻两个容纳腔400共用一个隔板300，容纳腔400的腔壁包括子隔离膜610以及位于子隔离膜610端部的隔板300或端盖410。电池10h与第八实施例中的电池10g不同的是，隔离膜600是分体设置的，将隔离膜600分隔为多个子隔离膜610。

本申请中，极芯组200间串联连接，从而可以实现电池10的高容量以及高电压，减小制造工艺和成本。极芯组200之间串联，可以为多个极芯组200依次串联，也可以多个极芯组200间隔串联，例如，当极芯组200设有4个时，可以第一个极芯组200与第3个极芯组200串联形成第一串极芯组200，第2个极芯组200与第4个极芯组200串联形成第二串极芯组200，然后再将其串联起来。

现有技术中，如申请号CN201910544929.3中为了提高电池包200的体积利用率，将电池10的尺寸设置成400～2500mm，由于电池过长，如果只设置一个极芯210，电池的内阻过高，正负极两端的电位差差过大，电解液无法正常工作。而采用本申请的技术方案可以较为方便的制造出电池10长度在400～2500的电池10，同时又会减小内部电阻、以及结构件的连接，成本会进一步降低。

请参阅图5，在本申请中，每个所述极芯组200均包括用于引出电流的第一电极引出部件201和第二电极引出部件202，至少一个所述第一电极引出部件201和第二电极引出部件202沿第一方向分设于该极芯组200相对的两侧；所有极芯组200沿所述第一方向排布。

本发明优选第一电极引出部件201和第二电极引出部件202沿第一方向分设于该极芯组200相对的两侧；所述电池内的所有极芯组200沿所述第一方向排布，即采用“头对头”的排布方式，此排布方式可以较为方便地实现电池中极芯组200之间的两两串联，连接结构简单。另外该种排布方式可以较为方便的制造长度较长的电池10。

本申请中，电池10的形状可以为多种，可以为规则的几何形状，也可以为不规则的几何形状，例如可以为方形、圆形、多边形、三角形，也可以是任意的形状，如异形电池。可以理解的是，本申请对电池10的形状不作限定。在一个实施方式中，电池10大体为长方体，所述电池10具有长度L、宽度H和和厚度D(如图1所示)，所述电池10的长度L大于宽度H，所述电池10的宽度H大于厚度D，其中，所述电池10的长度400～2500mm。

需要说明的是，大体长方体可以理解为，所述电池10可为长方体形、正方体形，或局部存在异形，但大致为长方体形、正方体形；或部分存在缺口、凸起、倒角、弧度、弯曲但整体呈近似长方体形、正方体形。

本发明的电池10的厚度可拓展范围大，大于10mm以上的电池都可自由兼容，不同于现有的软包电池(小于15mm)，当前的软包电池是通过对铝塑复合膜的拉伸成型来实现内部空腔的，所以电池的内部的厚度受限于铝塑复合膜的拉伸性能，无法实现大厚度电池的生产。本技术中的电池可以实现厚度10mm以上电池的生产。

在本申请中，电池10的长度L与宽度H满足L/H＝4～21。

本实施例的串联方式可以为相邻极芯组200间串联连接，实现的具体方式可以为相邻极芯组200上的电流引出部件直接连接，也可以是通过额外的导电部件实现电连接，一般每个所述极芯组200均包括用于引出电流的第一电极引出部件201和第二电极引出部件202，如果极芯组200仅含有一个极芯210的情况下，第一电极引出部件201和第二电极引出部件202可以分别为极芯的正极耳和负极耳或者分别为负极耳或正极耳。如果含有多个极芯210的情况下，第一电极引出部件201和第二电极引出部件202可以为电极引线。第一电极引出部件201和第二电极引出部件202的“第一”和“第二”仅用于名称区分，并不用于限定数量，例如第一电极引出部件201可以含有一个也可以含有多个。

在本申请中，一个极芯组200的第一电极引出部件201与相邻的容纳腔400中的极芯组200的第二电极引出部件202电连接，所述第一电极引出部件201与第二电极出部件202的连接部位于两极芯组之间的隔板300中，其中第一电极引出部件201与第二电极出部件的连接部是指所述第一电极引出部件201与第二电极出部件202两者相互连接的部分，也即第一电极引出部件201与第二电极出部件直接电连接。

在本申请中，因相邻两个极芯组200仅通过一个隔板300连接，极大的减小了两个极芯组200之间的间距，相对于两个电池10之间通过第一电极引出部件201和第二电极引出部件202相连而言，简化了后续电池包200的组装工序；同时，减少了材料的使用，减轻了重量。此外，两个极芯组200安装在同一壳体100内，极大的降低了极芯组200之间连接的稳定性和牢固性要求。

为了便于第一电极引出部件201和第二电极引出部件202之间的电连接，隔板300上开设有连接通孔301(如图17所示)，第一电极引出部件201与第二电极引出部件202的连接部位于两极芯组之间的隔板300的所述连接通孔301中。

为了阻止位于隔板300两侧的容纳腔102中的电解液互相渗透，连接通孔301中设有封装结构302，使连接部与所述隔板300之间密封连接以隔绝所述隔板300两侧相邻的两个所述极芯组200中的电解液相互移动。

在本申请中，极芯组200件可以直接电连接，也可以间接连接，在其中一个实施方式中，所述极芯组200包括极芯连接件220(如图5所示)，相邻两个所述极芯组200通过所述极芯连接件220串联；所述极芯连接件220的一端与隔板300一侧的极芯组200连接，所述极芯连接件220的另一端与隔板300另一侧的极芯组200连接。

每个所述极芯组200均包括用于引出电流的第一电极引出部件201和第二电极出部件，相邻的极芯组200的一个极芯组200的第一电极引出部件201与另一个极芯组200的第二电极引出部件202通过所述极芯连接件220电连接。

相邻两个极芯组200通过极芯连接件220连接，能够给予极芯连接件220更大的设计空间，增大过流面积，减小电池内阻。电极引出部件直接与隔板300中的极芯连接件220焊接。与现有电池之间串联相比，减少了焊接程序和步骤，降低了不良焊接可能带来的风险，提高了电池整理的安全性和可靠性。

对于极芯连接件220而言，本申请一个实施例中，公开了一种极芯连接件220与隔板300的连接和位置关系。如图17所示，在隔板300上开有连接通孔301，极芯连接件220穿设在连接通孔301内，从连接通孔301的一侧穿至另一侧；即极芯连接件220穿过所述连接通孔301，极芯连接件220的一端与端板一侧的极芯组200连接，极芯连接件220的另一端与隔板300另一侧的极芯组200连接。

如下文所述，在一些实施例中，极芯连接件220包括铜连接部221和铝连接部222，铜和铝对锂有电位差，因而在铜连接部和铝连接部的接触的位置电解液接触位置容易发生腐蚀，另一方面，也为了隔离隔板300两侧的极芯容纳腔102，在连接通孔301内设置有封装结构302，该封装结构302将极芯连接件220封装在连接通孔301内，同时封装结构302能够封闭连接通孔301，以隔绝隔板300两侧的相邻容纳腔400。

上述为本申请一个实施例中提供的具体极芯连接件220安装方案；但是，在该方案中，需要对连接通孔301进行二次封装，操作非常不方便；同时，进行二次封装时，封装结构302所用的材料选取复杂，可能会对电池内部的电解液产生影响。鉴于此，本申请的另一个实施例中，提供了一种极芯连接件220与隔板300一体注塑成型的方案。该方案中，将极芯连接件220与隔板300一体注塑成型；具体的，先制作极芯连接件220，再在极芯连接件220外部注塑成型隔板300。在组装过程中，直接将极芯组200与极芯连接件220相连即可，没有通孔需要进行封装，简化了工艺同时降低了风险。

本申请中，隔板的侧周与隔离膜配合的含义是，隔板的侧周与隔离膜密封连接，比如过盈配合，其目的是将隔板两侧的两个相邻的容纳腔隔离，形成两个独立的腔体。隔板的侧周与壳体配合的含义是，隔板的侧周与壳体密封连接，比如过盈配合，其目的是将隔板两侧的两个相邻的容纳腔隔离，形成两个独立的腔体。

在本申请中，封装结构302只要能起到密封性能且耐电解液腐蚀以及绝缘即可，例如可以为橡胶塞等。

在本申请的一个具体实施例中，如图5所示，极芯连接件220包括铜连接部221和铝连接部222，铜连接部221和铝连接部222电连接，其电连接的位置位于所述隔板300的内部。该实施例中，铜连接部221与隔板300一侧的极芯组200的铜引出端连接，铝连接部222与隔板300另一侧的极芯组200的铝引出端连接。

更具体的，先将铜连接部221与铝连接部222进行复合连接，形成复合连接部；再在复合连接部外注塑并形成隔板300。如此，铜连接部221和铝连接部222接触的位置(复合连接部)被密封在隔板300内部，防止其暴露在电池内部空间，特别是防止其与电解液接触，避免铜铝连接的位置被腐蚀。

电池内部多极芯210串联后，由于外壳一体密封，只采集电池外部的信号，就不能实时采集电池内部的信号，所以该电池需要及时考虑信号采集的问题。因而，在本申请的一个实施方式中，电芯组件还包括检测单元，将检测单元直接密封在电池壳体100内部，方便随时检测到电池壳体100内部极芯组的状态，以及保证采样信息的准确性和及时性。需要说明的是，极芯组的状态可以为温度或电压等信号。

本申请中，壳体100用于提高电池的强度，保证电池的安全使用，可以为塑料壳体100，也可以为金属壳体100，当为金属壳体100时，散热性能较好，壳体100的强度较高，可以自身起到支撑的作用。

在本申请中，电池可以为锂离子电池。

本申请中，电池10的其他结构与现有技术的常规设置相同，如防爆阀，电流中断装置等，在此不作赘述。

在本申请的另一个方面，提供了一种电池模组包括上述任一实施例的电池10。采用本申请提供的电池模组，组装工艺少，电池的成本较低。

如图18所示，本申请提供了一种电池包20，包括上述任一实施例的电池10或上述提供的电池模组。采用本申请提供的电池包20，组装工艺少，电池的成本较低，电池包200的能量密度较高。

本发明还提供一种电动车，所述电动车包括上述的电池包20。采用本申请提供的电动车，车的续航能力高，成本较低。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种电池，其特征在于，包括：

壳体和位于所述壳体内的多个容纳腔；

相邻两个所述容纳腔由隔板隔开；

所述容纳腔内设有极芯组，所述极芯组含有至少一个极芯；相邻两个容纳腔内的极芯组之间串联连接；

至少一个所述隔板上设置有导液孔，所述导液孔用于连通此隔板两侧相邻的两个容纳腔；

所述隔板内形成有储液凹槽，所述储液凹槽朝向所述容纳腔中在所述电池处于使用状态时电解液的存储位置凹陷，所述储液凹槽与所述导液孔连通，所述电池处于使用状态时，所述导液孔处于所述电池的上方，所述电解液的液面低于所述导液孔。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述壳体为沿第一方向延伸的一体式结构，所述隔板间隔设置于所述壳体内，且所述隔板的侧周与所述壳体配合将所述壳体内部分隔出若干个所述容纳腔，所述容纳腔的腔壁包括位于容纳腔端部的隔板或端盖，以及位于所述相邻两个隔板之间或者隔板与端盖之间的所述壳体。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述壳体包括沿第一方向设置的多个子壳体，所述隔板同时与相邻两个子壳体连接，相邻两个容纳腔共用一个所述隔板，所述容纳腔的腔壁包括所述子壳体以及位于所述子壳体端部的隔板或端盖。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述壳体为沿第一方向延伸的一体式结构，所述壳体内设置有电芯组件，所述电芯组件包括隔离膜和所述隔板，所述容纳腔位于所述隔离膜内部，所述隔板间隔设于所述隔离膜内，所述隔板的侧周与所述隔离膜配合将所述隔离膜内部分隔出若干所述容纳腔，所述容纳腔的腔壁包括位于容纳腔端部的隔板或端盖，以及位于相邻两个隔板之间或者隔板与端盖之间的所述隔离膜。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述壳体为沿第一方向延伸的一体式结构，所述壳体内设置有电芯组件，所述电芯组件包括隔离膜和所述隔板，所述容纳腔位于所述隔离膜内部，所述隔离膜包括沿第一方向设置的多个子隔离膜，所述隔板同时与相邻两个子隔离膜连接，相邻两个容纳腔共用一个所述隔板，所述容纳腔的腔壁包括所述子隔离膜以及位于所述子隔离膜端部的隔板或端盖。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述储液凹槽包括相互连接的第一曲面、第二曲面以及第三曲面，所述第二曲面位于所述第一曲面和所述第三曲面之间；所述第一曲面连接所述导液孔且靠近所述隔板一侧的容纳腔，所述第三曲面连接所述导液孔且相较于所述第一曲面靠近所述隔板另一侧的容纳腔；所述第一曲面和所述第三曲面的曲率中心背离所述导液孔设置，所述第二曲面的曲率中心朝向所述导液孔设置。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述第二曲面的曲率半径小于所述第一曲面以及所述第三曲面的曲率半径。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述储液凹槽的容腔包括第一部分和第二部分，所述第一部分相较于所述第二部分邻近所述导液孔设置，所述第一部分的宽度小于所述第二部分的宽度。

9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述储液凹槽的容腔的宽度自靠近所述导液孔向远离所述导液孔的方向逐渐增加。

10.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述储液凹槽的内壁上设有吸附介质，所述吸附介质用于吸附流入至所述储液凹槽中的电解液。

11.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述储液凹槽的内壁上设有吸附包，所述吸附包用于吸附流入至所述储液凹槽中的电解液。

12.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述容纳腔内收容有电解液，当所述电池处于使用状态时，所述电解液的液面低于所述导液孔。

13.一种电池模组，其特征在于，包括多个权利要求1-12任意一项所述的电池。

14.一种电池包，其特征在于，包括多个权利要求1-12任意一项所述的电池或者包括多个权利要求13所述的电池模组。

15.一种电动车，其特征在于，包括权利要求13所述的电池模组或权利要求14所述的电池包。

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