CN112909392A - 一种电池模组、电池包及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电池模组、电池包及用电设备，属于电池技术领域。其中，电池模组包括壳体、盖板和多个电池单体。盖板盖合于壳体，盖板与壳体盖合形成容纳空间，盖板上开设有沿第一预设方向间隔布置的多个极耳引出孔，盖板在每相邻的两个极耳引出孔之间设置有抵靠部。电池单体容纳于容纳空间内，电池单体具有两个极耳，极耳通过极耳引出孔穿出盖板，一个电池单体的一个极耳与另一个电池单体的一个极耳相互连接并形成连接部，连接部位于抵靠部的上侧，抵靠部上开设有开口面向连接部的焊接槽。采用这种结构的电池模组优化了内部空间，且减少了电池模组的组装步骤。此外，这种结构的电池模组能够避免盖板被焊接烧伤并防止出现虚焊的情况。

Description

一种电池模组、电池包及用电设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池模组、电池包及用电设备。

背景技术

近年来，随着新能源电动汽车的迅速发展，汽车的动力电池包也随之大力发展。现有技术的电池包的电池模组中，电池单体的极耳大多汇集在汇流排上，再通过汇流排与极耳的连接，从而采用汇流排的方式实现电池单体之间的串联或并联，以实现电池模组的组装。但是，这种结构的电池模组常常需要考虑过流能力和汇流排对空间的制约，从而导致电池单体的厚度往往会受到限制，以使电池模组的内部空间利用率较低。此外，这种结构的电池模组装配复杂，部件数量较多，装配成组效率低，且不利于降低电池模组的重量。

发明内容

本申请实施例提供一种电池模组、电池包及用电设备，以改善现有的电池模组的内部空间利用率低、装配复杂且重量较大的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种电池模组，包括壳体、盖板和多个电池单体；所述盖板盖合于所述壳体，所述盖板与所述壳体盖合形成容纳空间，所述盖板上开设有沿第一预设方向间隔布置的多个极耳引出孔，所述盖板在每相邻的两个所述极耳引出孔之间设置有抵靠部；所述电池单体容纳于所述容纳空间内，所述电池单体具有两个极耳，所述极耳通过所述极耳引出孔穿出所述盖板，一个电池单体的一个极耳与另一个电池单体的一个极耳相互连接并形成连接部，所述连接部位于所述抵靠部的上侧；其中，所述抵靠部上开设有开口面向所述连接部的焊接槽。

在上述技术方案中，盖板上间隔设置有多个极耳引出孔，且每两个极耳引出孔之间设置有一个抵靠部，通过将每个电池单体的极耳通过极耳引出孔引出盖板外后相互进行连接于抵靠部的上侧，以实现电池单体之间的串联或并联，从而避免了在壳体内设置汇流排，一方面降低了电池模组的重量并优化了电池模组的内部空间，提高了空间利用率，另一方面减少了电池模组的组装步骤，提高了组装效率。此外，在抵靠部面上开设有开口面向连接部的焊接槽，从而在将两个电池单体的极耳焊接在一起并形成连接部时防止了盖板被焊接烧伤，影响电池模组的质量，且通过设置于抵靠部上的焊接槽便于焊接时进行排烟，进而防止出现虚焊的现象。

另外，本申请实施例提供的电池模组还具有如下附加的技术特征：

在一些实施例中，所述连接部部分覆盖于所述焊接槽。

在上述技术方案中，通过将连接部设置为部分覆盖于焊接槽上，也就是说，焊接槽未被连接部完全遮挡，从而在焊接时便于通过焊接槽将烟雾排出，以防止烟雾堆积在焊接槽内，进而影响极耳的焊接质量。

在一些实施例中，所述一个电池单体的一个极耳包括第一连接体；所述另一个电池单体的一个极耳包括第二连接体，所述第一连接体与所述第二连接体层叠布置于所述抵靠部的上侧并形成所述连接部。

在上述技术方案中，一个电池单体的一个极耳包括第一连接体，另一个电池单体的一个极耳包括第二连接体，第一连接体和第二连接体连接共同形成连接部，也就是说，连接部包括第一连接体和第二连接体，第一连接体为一个电池单体的一个极耳的一部分，第二连接体为另一个电池单体的一个极耳的一部分，通过将第一连接体和第二连接体层叠布置，从而提高了极耳之间的搭接面，进而便于焊接，且提高了极耳之间的连接强度，稳定性较高。

在一些实施例中，所述抵靠部在第二预设方向上具有第一端面和第二端面；所述焊接槽的两端分别贯通所述第一端面和所述第二端面，所述第二预设方向与所述第一预设方向呈夹角设置。

在上述技术方案中，通过将焊接槽的两端分别贯通抵靠部在第二预设方向上的第一端面和第二端面，以将焊接槽的两端贯穿并与外界直接连通，从而提高了焊接槽的流通性，进而便于焊接时进行排烟，以提高焊接质量。

在一些实施例中，所述第二预设方向垂直于所述第一预设方向。

在上述技术方案中，通过将第一预设方向设置为垂直于第二预设方向，也就是说，多个极耳引出孔的布置方向垂直于抵靠部或焊接槽的延伸方向，从而便于加工，且节省了加工材料。

在一些实施例中，所述电池模组还包括防护盖；所述防护盖设置于所述盖板的外侧，所述防护盖用于遮挡所述极耳。

在上述技术方案中，电池模组还设置有防护盖，防护盖盖设于盖板的外侧，以遮挡通过极耳引出孔穿出盖板的极耳，从而能够对极耳进行保护，防止极耳受到损伤。此外，通过这种结构提高了电池模组的安全性，防止电池模组出现漏电的现象，从而消除了电池模组的安全隐患。

在一些实施例中，所述防护盖可拆卸地连接于所述盖板。

在上述技术方案中，通过可拆卸的连接方式将防护盖连接于盖板上，以实现防护盖的快速拆装和更换，一方面便于对电池单体的极耳进行维修，另一方面在防护盖出现损坏时只需对防护盖进行更换或维修即可，从而降低了电池模组的后期维护成本。

第二方面，本申请实施例还提供一种电池包，包括箱体和多个上述的电池模组；所述电池模组设置于所述箱体内。

在上述技术方案中，采用这种结构的电池包能够优化电池模组的内部空间，提高空间利用率，从而能够有效提高电池包的容量。此外，采用这种结构的电池包能够减少电池包的组装步骤，从而提高电池包的生产效率。

第三方面，本申请实施例还提供一种用电设备，包括上述的电池包。

在上述技术方案中，具有这种电池包的用电设备能够减轻用电设备的重量，且能够降低用电设备的制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的电池模组的结构示意图；

图2为图1所示的电池模组的结构爆炸图；

图3为图1所示的电池模组(拆除防护盖后)的正视图；

图4为图1所示的电池模组的剖视图；

图5为图4所示的电池模组的A处的局部放大图。

图标：100-电池模组；10-壳体；20-盖板；21-极耳引出孔；22-抵靠部；23-焊接槽；30-电池单体；31-极耳；311-第一连接体；312-第二连接体；32-连接部；40-防护盖；X-第一预设方向；Y-第二预设方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

本申请实施例提供一种电池模组100，其能够改善现有的电池模组常常需要考虑过流能力和汇流排对空间的制约，从而导致电池单体的厚度往往会受到限制，以使电池模组的内部空间利用率较低，且这种结构的电池模组装配复杂，部件数量较多，装配成组效率低，不利于降低电池模组自身重量的问题，以下结合附图对电池模组100的具体结构进行详细阐述。

结合图1和图2所示，电池模组100包括壳体10、盖板20和多个电池单体30(图中未示出)。盖板20盖合于壳体10，盖板20与壳体10盖合形成容纳空间。结合图3、图4和图5所示，盖板20上开设有沿第一预设方向X间隔布置的多个极耳引出孔21，盖板20在每相邻的两个极耳引出孔21之间设置有抵靠部22。电池单体30容纳于容纳空间内，电池单体30具有两个极耳31，极耳31通过极耳引出孔21穿出盖板20，一个电池单体30的一个极耳31与另一个电池单体30的一个极耳31相互连接并形成连接部32，连接部32位于抵靠部22的上侧。其中，抵靠部22上开设有开口面向连接部32的焊接槽23。

盖板20上间隔设置有多个极耳引出孔21，且每两个极耳引出孔21之间设置有一个抵靠部22，通过将每个电池单体30的极耳31通过极耳引出孔21引出盖板20外后相互进行连接于抵靠部22的上侧，以实现电池单体30之间的串联或并联，从而避免了在壳体10内设置汇流排，一方面降低了电池模组100的重量并优化了电池模组100的内部空间，提高了空间利用率，另一方面减少了电池模组100的组装步骤，提高了组装效率。此外，在抵靠部22面上开设有开口面向连接部32的焊接槽23，从而在将两个电池单体30的极耳31焊接在一起并形成连接部32时防止了盖板20被焊接烧伤，影响电池模组100的质量，且通过设置于抵靠部22上的焊接槽23便于焊接时进行排烟，进而防止出现虚焊的现象。

其中，盖板20可拆卸地连接于壳体10。示例性的，壳体10为一端开口的空心结构，盖板20卡接于壳体10的开口处，以使盖板20盖合于壳体10并与壳体10形成用于容纳电池单体30的容纳空间。在其他实施例中，盖板20也可以通过螺栓螺接、扣接等方式连接于壳体10。

示例性的，两个极耳31通过激光焊接工序连接。

可选地，如图5所示，本实施例中，电池模组100的电池单体30的每个极耳31通过一个极耳引出孔21穿出盖板20后与另一个电池单体30的极耳31相向弯折并相互焊接，以形成位于抵靠部22的上侧的连接部32。在其他实施例中，电池模组100还可以是其他结构，比如，电池单体30的一个极耳31与另一个电池单体30的一个极耳31通过同一个极耳引出孔21穿出盖板20后同向弯折并相互焊接，以形成位于抵靠部22上侧的连接部32。

需要说明的是，电池单体30包括外壳、电极组件和电解液，电极组件和电解液均设置于外壳内。电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体30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体，正极活性物质体涂覆于正极集流体的表面，未涂敷正极活性物质体的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质体的正极集流体，未涂敷正极活性物质体的正极集流体作为正极极耳。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体，负极活性物质体涂覆于负极集流体的表面，未涂敷负极活性物质体的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质体的负极集流体，未涂敷负极活性物质体的负极集流体作为负极极耳。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。

其中，电池单体30的两个极耳31均设置于电极组件上，分别为正极极耳和负极极耳，为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量为多个且折叠在一起，负极极耳的数量为多个且折叠在一起。

示例性的，正极极耳的材质为铝，负极极耳的材质为铜。

隔离膜用于将正极片和负极片隔离，以降低正极片与负极片之间出现短路的风险。隔离膜的材质可以为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，本申请实施例并不限于此。

本实施例中，结合图3和图5所示，连接部32部分覆盖于焊接槽23。通过将连接部32设置为部分覆盖于焊接槽23上，也就是说，焊接槽23未被连接部32完全遮挡，从而在焊接时便于通过焊接槽23将烟雾排出，以防止烟雾堆积在焊接槽23内，进而影响极耳31的焊接质量。

进一步地，一个电池单体30的一个极耳31包括第一连接体311。另一个电池单体30的一个极耳31包括第二连接体312，第一连接体311与第二连接体312层叠布置于抵靠部22的上侧并形成连接部32。

一个电池单体30的一个极耳31包括第一连接体311，另一个电池单体30的一个极耳31包括第二连接体312，第一连接体311和第二连接体312连接共同形成连接部32，也就是说，连接部32包括第一连接体311和第二连接体312，第一连接体311为一个电池单体30的一个极耳31的一部分，第二连接体312为另一个电池单体30的一个极耳31的一部分，通过将第一连接体311和第二连接体312层叠布置，从而提高了极耳31之间的搭接面，进而便于焊接，且提高了极耳31之间的连接强度，稳定性较高。

需要说明的是，两个极耳31层叠布置并焊接于抵靠部22的上侧，两个极耳31可以均为正极极耳或均为负极极耳，以实现电池单体30之间的并联，两个极耳31也可以分别为正极极耳和负极极耳，以实现电池单体30之间的串联。示例性的，结合图4和图5所示，本实施例中，电池单体30之间串联连接，电池单体30沿第一预设方向X间隔布置于壳体10内，相邻的两个电池单体30的正极极耳与负极极耳相连，正极极耳和负极极耳在分别穿出对应的极耳引出孔21后通过弯折层叠布置于抵靠部22的上侧。其中，正极极耳和负极极耳层叠布置时的上下位置不限定，也就是说，可以将正极极耳层叠于负极极耳的上侧，也可以将负极极耳层叠于正极极耳的上侧。

本实施例中，如图3所示，抵靠部22在第二预设方向Y上具有第一端面和第二端面。焊接槽23的两端分别贯通第一端面和第二端面，第二预设方向Y与第一预设方向X呈夹角设置。通过将焊接槽23的两端分别贯通抵靠部22在第二预设方向Y上的第一端面和第二端面，以将焊接槽23的两端贯穿并与外界直接连通，从而提高了焊接槽23的流通性，进而便于焊接时进行排烟，以提高焊接质量。

可选地，结合图3和图5所示，抵靠部22为凸设于盖板20上的条形凸起，该条形凸起沿第二预设方向Y延伸，每相邻的两个极耳引出孔21之间设置一个该条形凸起，焊接槽开设于该条形凸起的顶部。需要说明的是，在其他实施例中，抵靠部22还可以为其他结构，比如，在盖板20上沿第一预设方向X开设多个极耳引出孔21后，每相邻的两个极耳引出孔21之间自然形成抵靠部22，焊接槽23设置于抵靠部22的上表面，也就是说，盖板20的上表面向下凹陷形成了焊接槽23，且焊接槽23的两端贯穿盖板20在第二预设方向上Y的两个侧壁。

示例性的，如图3所示，第二预设方向Y垂直于第一预设方向X。通过将第一预设方向X设置为垂直于第二预设方向Y，也就是说，多个极耳引出孔21的布置方向垂直于抵靠部22或焊接槽23的延伸方向，从而便于加工，且节省了加工材料。

可选地，结合图1和图2所示，电池模组100还包括防护盖40。防护盖40设置于盖板20的外侧，防护盖40用于遮挡极耳31。

电池模组100还设置有防护盖40，防护盖40盖设于盖板20的外侧，以遮挡通过极耳引出孔21穿出盖板20的极耳31，从而能够对极耳31进行保护，防止极耳31受到损伤。此外，通过这种结构提高了电池模组100的安全性，防止电池模组100出现漏电的现象，从而消除了电池模组100的安全隐患。

其中，防护盖40可拆卸地连接于盖板20。通过可拆卸的连接方式将防护盖40连接于盖板20上，以实现防护盖40的快速拆装和更换，一方面便于对电池单体30的极耳31进行维修，另一方面在防护盖40出现损坏时只需对防护盖40进行更换或维修即可，从而降低了电池模组100的后期维护成本。

示例性的，盖板20上设置有卡钩，防护盖40上设置有供卡钩卡入的卡槽，以将防护盖40卡接于盖板20上。在其他实施例中，防护盖40还可以通过其他方式连接于盖板20，比如，防护盖40通过螺栓螺接的方式可拆卸地连接于盖板20。

此外，本申请实施例还提供一种电池包，包括箱体和多个上述的电池模组100，电池模组100设置于箱体内。采用这种结构的电池包能够优化电池模组100的内部空间，提高空间利用率，从而能够有效提高电池包的容量。此外，采用这种结构的电池包能够减少电池包的组装步骤，从而提高电池包的生产效率。

其中，多个电池模组100呈多排布置于箱体内。

此外，本申请实施例还提供一种用电设备，包括上述的电池包。具有这种电池包的用电设备能够减轻用电设备的重量，且能够降低用电设备的制造成本。

用电设备可以是车辆、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。本申请实施例对上述用电设备不做特殊限制。

以下实施例为了方便说明，以用电设备为车辆为例进行说明。

示例性的，用电设备为车辆，车辆的内部设置有该电池包，电池包可以设置在车辆的底部、头部或尾部。电池包可以用于车辆的供电，例如，电池包可以作为车辆的操作电源。

车辆还可以包括控制器和马达，控制器用于控制电池包为马达供电，例如，用于车辆的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在一些实施例中，电池包不仅仅可以作为车辆的操作电源，还可以作为车辆的驱动能源，完全代替或部分代替燃油或天然气为车辆提供驱动力，以供车辆行驶所需。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

壳体；

盖板，所述盖板盖合于所述壳体，所述盖板与所述壳体盖合形成容纳空间，所述盖板上开设有沿第一预设方向间隔布置的多个极耳引出孔，所述盖板在每相邻的两个所述极耳引出孔之间设置有抵靠部；以及

多个电池单体，所述电池单体容纳于所述容纳空间内，所述电池单体具有两个极耳，所述极耳通过所述极耳引出孔穿出所述盖板，一个电池单体的一个极耳与另一个电池单体的一个极耳相互连接并形成连接部，所述连接部位于所述抵靠部的上侧；

其中，所述抵靠部上开设有开口面向所述连接部的焊接槽。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述连接部部分覆盖于所述焊接槽。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述一个电池单体的一个极耳包括第一连接体；

所述另一个电池单体的一个极耳包括第二连接体，所述第一连接体与所述第二连接体层叠布置于所述抵靠部的上侧并形成所述连接部。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电池模组，其特征在于，所述抵靠部在第二预设方向上具有第一端面和第二端面；

所述焊接槽的两端分别贯通所述第一端面和所述第二端面，所述第二预设方向与所述第一预设方向呈夹角设置。

5.根据权利要求4所述的电池模组，其特征在于，所述第二预设方向垂直于所述第一预设方向。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括防护盖；

所述防护盖设置于所述盖板的外侧，所述防护盖用于遮挡所述极耳。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述防护盖可拆卸地连接于所述盖板。

8.一种电池包，其特征在于，包括：

箱体；以及

多个根据权利要求1-7任一项所述的电池模组，所述电池模组设置于所述箱体内。

9.一种用电设备，其特征在于，包括根据权利要求8所述的电池包。

Images