CN113764786A - 一种电池、电池包及汽车 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种电池，包括壳体和封装于壳体内的多个极芯组，极芯组之间串联，极芯组包括封装膜和至少一个极芯，至少一个极芯位于封装膜包围形成的容纳腔内；串联连接的两个极芯组之间设有隔圈，隔圈上设有通孔，极芯组包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极伸出封装膜外，串联连接的两个极芯组中的其中一个极芯组的第一电极与另一个极芯组的第二电极连接且连接部位容纳于通孔中；隔圈包括面对壳体内表面的外周面，隔圈的外周面上形成有至少一个第一定位部，壳体的内表面形成有与第一定位部一一对应的第二定位部，第一定位部与对应的第二定位部配合以将隔圈和壳体固定。同时，本申请还提供了基于本申请提供的电池的电池包和汽车。

Description

一种电池、电池包及汽车
技术领域
本申请涉及电池领域，尤其涉及一种电池、电池包及汽车。
背景技术
现有技术中，为提高电池的容量，在电池的壳体内串联有多个极芯，在电池使用过程中极芯间的连接部位容易发生扭曲、折断等；另外，在振动、颠簸情况下，多个极芯容易在壳体里窜动，极芯与极芯之间会发生相对位移，对极芯产生损伤，例如，集流体破损，隔膜打皱、极片上活性材料层脱落，电池的稳定性较差，也容易发生安全问题。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为解决上述技术问题，本申请的技术方案是：
本申请第一方面提供一种电池，包括壳体和封装于所述壳体内的多个极芯组，所述极芯组之间串联，所述极芯组包括封装膜和至少一个极芯，所述至少一个极芯位于所述封装膜包围形成的容纳腔内；串联连接的两个极芯组之间设有隔圈，所述隔圈上设有通孔，所述极芯组包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极伸出所述封装膜外，串联连接的两个极芯组中的其中一个极芯组的第一电极与另一个极芯组的第二电极连接且连接部位容纳于所述通孔中；所述隔圈包括面对壳体内表面的外周面，所述隔圈的外周面上形成有至少一个第一定位部，所述壳体的内表面形成有与所述第一定位部一一对应的第二定位部，所述第一定位部与对应的所述第二定位部配合以将所述隔圈和壳体固定。
在本申请的一些实施例中，所述第一定位部为所述隔圈外周面向隔圈内部凹陷而形成的凹槽，所述第二定位部为所述壳体内表面上形成的凸起，所述凸起嵌入所述凹槽中。
在本申请的一些实施例中，所述第一定位部为所述隔圈外周面上形成的凸起，所述第二定位部为所述壳体内表面上形成的凹槽，所述凸起嵌入所述凹槽中。
在本申请的一些实施例中，串联连接的两个极芯组为相邻两个极芯组，所述隔圈位于相邻两个极芯组之间。
在本申请的一些实施例中，所述隔圈包括第一嵌件和第二嵌件，所述第一嵌件和第二嵌件间隔所述连接部位设置，以共同夹持所述连接部位，所述第一嵌件和第二嵌件之间的空隙构成所述通孔。
在本申请的一些实施例中，所述第一嵌件和第二嵌件分别与极芯组粘结固定。
在本申请的一些实施例中，相邻两个极芯组之间的空隙填充有塑胶材料，以在相邻两个极芯组之间形成所述隔圈。
在本申请的一些实施例中，所述极芯组的外表面与所述壳体的内表面粘结固定。
本申请第二方面提供一种电池包，包括多个上述电池。
本申请第三方面提供一种汽车，包括上述电池包。
与现有技术相比，本申请的有益效果在于：
本申请中，通过在串联连接的两个极芯组之间设有隔圈，并使串联连接的两个极芯组的连接部位设置在隔圈内，由此利用隔圈可以更好地将各极芯组更好的固定，防止极芯组之间的窜动，保持极芯组之间连接的有效性地固定，并且还可增强连接部位的强度，从而可防止在电池使用过程中极芯组之间的连接部位发生扭曲、断裂等情况，提高极芯组之间连接的可靠性，此外，通过使隔圈的第一定位部与壳体上的第二定位部相互配合以将隔圈和壳体固定，可以进一步防止极芯组之间产生窜动，提高防窜动效果。
附图说明
图1为本申请一实施例中的电池去掉壳体之后的结构示意图。
图2为本申请一实施例中的电池的其中一个极芯组的结构示意图。
图3为本申请一实施例中的电池的结构示意图。
图4为本申请的极芯组与隔圈配合的装配示意图。
图5为本申请的极芯组与隔圈配合的结构示意图。
图6为本申请一实施例中的电池在VI-VI处的剖面示意图。
图7为图6在另一实施例中的剖面示意图。
图8为图6在另一实施例中的剖面示意图。
图9为本申请一实施例中的电池包的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，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，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，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申请中的具体含义。
本申请提供了一种电池，包括壳体和封装于所述壳体内的多个极芯组，所述极芯组之间串联，所述极芯组包括封装膜和至少一个极芯，所述至少一个极芯位于所述封装膜包围形成的容纳腔内；串联连接的两个极芯组之间设有隔圈，所述隔圈上设有通孔，所述极芯组包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极伸出所述封装膜外，串联连接的两个极芯组中的其中一个极芯组的第一电极与另一个极芯组的第二电极连接且连接部位容纳于所述通孔中；所述隔圈包括面对壳体内表面的外周面，所述隔圈的外周面上形成有至少一个第一定位部，所述壳体的内表面形成有与所述第一定位部一一对应的第二定位部，所述第一定位部与对应的所述第二定位部配合以将所述隔圈和壳体固定。
与现有技术相比，本申请的有益效果在于：
本申请中，通过在串联连接的两个极芯组之间设有隔圈，并使串联连接的两个极芯组的连接部位设置在隔圈内，由此利用隔圈可以更好地将各极芯组更好的固定，防止极芯组之间的窜动，保持极芯组之间连接的有效性地固定，并且还可增强连接部位的强度，从而可防止在电池使用过程中极芯组之间连接部位发生扭曲、断裂等情况，提高极芯组之间连接的可靠性，此外，通过使隔圈的第一定位部与壳体上的第二定位部相互配合以将隔圈和壳体固定，可以进一步防止极芯组之间产生窜动，提高防窜动效果。
请一并参阅图1、图2和图3，图1为本申请提供一实施例中的电池去掉壳体之后的结构示意图；图2为本申请一实施例中的电池的极芯组的结构示意图；图3为本申请提供的电池的结构示意图。所述电池100包括壳体10和封装于所述壳体10内的多个极芯组20。所述多个极芯组20之间串联。所述极芯组20包括封装膜201和至少一个极芯，所述至少一个极芯位于所述封装膜201包围形成的容纳腔内。串联连接的两个极芯组20之间设有隔圈30。请参考图4至图5，图4和图5为本申请的极芯组与隔圈配合的结构示意图。所述隔圈30上设有通孔301，所述极芯组20包括第一电极21和第二电极22，第一电极21和第二电极22中的其中一个为正电极，另一个为负电极。所述第一电极21和第二电极22伸出所述封装膜201外。串联连接的两个极芯组20中的其中一个极芯组20的第一电极21与另一个极芯组20的第二电极22相连接，且连接部位容纳于所述通孔301中。请参考图6，图6为本申请提供的电池在VI-VI处的剖面示意图。所述隔圈30包括面对壳体10内表面的外周面302，所述隔圈30的外周面302上形成有至少一个第一定位部303。所述壳体10的内表面101形成有与所述第一定位部303一一对应的第二定位部102。所述第一定位部303与对应的所述第二定位部102配合以将所述隔圈30和壳体10固定。
其中，极芯组20之间的连接部位是指两个极芯组20中的其中一个极芯组20的第一电极21与另一个极芯组20的第二电极22相连接的连接部位，由此，通过在串联连接的两个极芯组20之间设有隔圈30，并使串联连接的两个极芯组20的连接部位设置在隔圈30内，由此利用隔圈30可以更好地将各极芯组20更好的固定，防止极芯组20之间的窜动，保持极芯组20之间连接的有效性地固定，并且还可增强连接部位的强度，从而可防止在电池使用过程中极芯组20之间连接部位发生扭曲、断裂等情况，提高极芯组20之间连接的可靠性，此外，通过使隔圈30的第一定位部303与壳体10上的第二定位部102相互配合以将隔圈30和壳体10固定，可以进一步防止极芯组20之间产生窜动，提高防窜动效果。
在本申请的一些实例中，所述电池100的长度沿第一方向L延伸，所述极芯组20的长度沿第一方向L延伸，多个所述极芯组20沿第一方向L排列。另外，极芯组20的第一电极21和第二电极22设置在极芯组20沿第一方向L的相对两端，并且，串联连接的两个极芯组20为相邻两个极芯组20，即本申请实施例中，相邻两个极芯组20为串联。因此，多个极芯组20采用“头对头”的排布方式，此排布方式可以较为方便地实现极芯组20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100，由此在将电池100安装进电池包外壳内时，可以不需要设置横梁和纵梁等支撑结构，而是利用电池100本身的壳体10作支撑而将电池100直接安装在电池包外壳上，由此可以节省电池包内部空间，提高电池包的体积利用率，且有利于降低电池包的重量。
多个极芯组20串联时，极芯组20之间的连接部位成了整个电池的薄弱部，在电池使用过程中容易发生扭曲或断裂等，从而导致连接失效，同时由于电池内串联了多个极芯组20，增加电池在第一方向L上窜动的风险。所以，本申请中，通过在串联连接的两个极芯组20之间设有隔圈30，两个极芯组20的连接部位设置在隔圈30的通孔301内，这样可增强连接部位的强度，同时，隔圈30的第一定位部303与壳体10上的第二定位部102相互配合以将各极芯组20更好的固定，防止极芯组20之间在第一方向L上发生窜动，保持极芯组20之间连接的有效性，增加电池100的机械强度，防止电池100在使用过程中发生扭曲、断裂等情况。
本申请的一个实施例中，壳体10为金属壳体。比如，铝壳；当然，根据需要也可以选择其他金属制成。从而，所述壳体10具有足够的强度，避免被撞坏或者变形，提高电池100的安全性。
在本申请的一些实施例中，所述封装膜201为铝塑复合膜或高分子材料复合膜。所述极芯组20的第一电极21和第二电极22伸出封装膜201外。即本申请实施例中，隔圈30是设置在封装膜201之外的隔圈30，通过膜外设隔圈30以提高极芯组20之间连接的可靠性。
在本申请的一些实施例中，所提到的极芯，也可以理解为动力电池领域常用的极芯，极芯以及极芯组20为电池100的壳体10内部的组成部分，而不能被理解为电池本身；极芯可以是卷绕形成的极芯，极芯一般是指未完全密封的组件。因而，在本申请提到的电池，不能因其包含多个极芯，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20可以是由一个单独的极芯组成；也可以包括多个极芯，且多个极芯并联连接，构成所述极芯组20。
在本申请的一些实施例中，串联连接的两个极芯组20为相邻两个极芯组20，所述隔圈30位于相邻两个极芯组20之间。
从而，每相邻的两个极芯组20之间都设置有隔圈30，隔圈30可以间隔相邻两个极芯组20，隔圈30与壳体10相互定位，有利于进一步防止极芯组20在其第一方向L上发生窜动。
在本申请的一些实施例中，请参考图6，所述第一定位部303为所述隔圈30的外周面302向隔圈30内部凹陷而形成的凹槽；所述第二定位部102为所述壳体10的内表面101上形成的凸起，所述凸起嵌入所述凹槽中以将所述隔圈30和壳体10固定。
从而，通过直接在隔圈30上形成凹槽，以及直接在壳体10上形成凸起，以通过所述壳体10的凸起与所述隔圈30上的凹槽相互配合实现隔圈30和壳体10之间的固定和定位，既可以进一步防止极芯组20的窜动，又节省了电池100的占用空间。
其中，如图6所示，隔圈30可以是与壳体10的最大面积的表面(也可称为“大面”)进行连接，具体地，电池100的厚度沿第二方向W延伸，其中，第二方向W与第一方向L相垂直。每个电池100的壳体10包括在第二方向W相对两侧的第一侧面11和第二侧面12，第一侧面11和第二侧面12为电池100的最大表面。其中，在壳体10的第一侧面11和第二侧面12上均设置有第二定位部102，隔圈30的与第一侧面11和第二侧面12对应的内周面上设置有第一定位部303，第一定位部303和第二定位部102一一对应，以相应配合实现隔圈30和壳体10的固定。
在本申请的另一些实施例中，请参考图7，所述第一定位部303也可以为所述隔圈30的外周面302上形成的凸起，所述第二定位部102为所述壳体10的内表面101上形成的凹槽，所述凸起嵌入所述凹槽中以将所述隔圈30和壳体10固定。
从而，通过直接在隔圈30上形成凸起，以及直接在壳体10的内表面101上形成凹槽，以通过所述壳体10的凹槽与所述隔圈30上的凸起相互配合实现隔圈30和壳体10之间的固定和定位，既可以进一步防止极芯组20的窜动，又节省了电池100的占用空间。
在本申请的又一些实施例中，请参考图8，所述第一侧面11上的第二定位部102为所述壳体10的内表面101上形成的凸起，所述第一定位部303为与所述凸起对应的在所述隔圈30的外周面302上形成的凹槽，凸起与凹槽相配合。所述第二侧面12上的第二定位部102为所述壳体10的内表面101上形成的凹槽，第一定位部303为与所述凸起对应的且设置在所述隔圈30的外周面302上形成的凸起，凸起与凹槽相配合。
从而，电池100的壳体10的第一侧面11的第二定位部102为凸起，对应的第一定位部303为凹槽，第二侧面12上的第二定位部102为凹槽，对应的第一定位部303为凸起，凸起与凹槽配合，即实现隔圈30和壳体10之间的固定和定位，又实现壳体10与壳体10之间的固定与定位，既可以进一步防止极芯组20的窜动，又可以放置相邻电池100的壳体10之间的相互移动。
在本申请的一些实施例中，请参考图4和图5，所述隔圈30为分体式的隔圈，通过将隔圈预先成型，然后再安装到极芯组20之间。其中，隔圈30包括第一嵌件31和第二嵌件32，所述第一嵌件31和第二嵌件32间隔相邻两个极芯组20的连接部位而设置，以共同夹持所述连接部位，所述第一嵌件31和第二嵌件32之间的空隙构成所述通孔301，即第一嵌件31和第二嵌件32分别位于极芯组20之间的连接部位的两侧，且第一嵌件31和第二嵌件32与该连接部位抵压接触，以共同夹持连接部位，并实现将连接部位固定在隔圈30中，连接部位在隔圈30中所占的空间即为隔圈30上的通孔301。
所述第一嵌件31和第二嵌件32是事先成型好之后再进行组装，例如，在组装时，可以在极芯组20之间进行连接之后，将第一嵌件31和第二嵌件32分别固定极芯组20间的连接部位两侧，以实现隔圈30与极芯组20的装配。
在本申请的一些实施例中，所述第一嵌件31和第二嵌件32分别与极芯组20粘结固定，即在隔圈30和极芯组20之间的空隙可以设置黏胶层，以将隔圈30和极芯组20相固定，从而，有利于将各极芯组20进行固定，能够更好地防止极芯组20间发生窜动，保证极芯组20间的连接，提高电池的安全性。
本申请的另一些实施例中，所述第一嵌件31和第二嵌件32可以通过卡扣的形式相互固定，或者所述第一嵌件31和所述第二嵌件32也可以是相互粘结固定，或者还可以将第一嵌件31和第二嵌件32分别通过粘结的方式与极芯组20间的连接部位粘结固定。
从而，第一嵌件31和第二嵌件32可以相互定位，第一嵌件31和第二嵌件32的配合效果更好，更有利于其它元件的组装。
在本申请的又一些实施例中，相邻两个极芯组20之间的空隙填充有塑胶材料，以在相邻两个极芯组20之间形成所述隔圈30。即，所述隔圈30可以在相邻的两个极芯组20连接好之后，通过直接在两个极芯组20之间填充塑胶材料，以在相邻两极芯组20之间形成所述隔圈30，从而使得相邻两极芯组20的连接部位位于隔圈30内。
在本申请的一些实施例中，所述极芯组20的外表面与所述壳体10的内表面101粘结固定。从而，可以进一步将极芯组20进行固定，防止所述极芯组20间发生窜动。
在本申请的一些实施例中，电池100大体为长方体，电池100具有长度L、厚度W和高度H，长度L大于高度H，高度H大于厚度W。其中，电池100的长度为400-2500mm。电池100的长度与高度的比值为4-21。
需要说明的是，电池100大体为长方体，可以理解为，电池100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。
本发明还提供了一种电池模组，包括多个本发明提供的电池100。
本发明还提供了一种电池包，包括多个本发明提供的电池100或者本发明提供的电池模组。
请参阅图9，本发明提供的电池包200，包括托盘22和排布在托盘22上的电池100。
本发明还提供了一种汽车，包括本发明提供的电池模组或电池包。
综上所述可知本申请乃具有以上所述的优良特性，得以令其在使用上，增进以往技术中所未有的效能而具有实用性，成为一极具实用价值的产品。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的思想和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括壳体和封装于所述壳体内的多个极芯组，所述极芯组之间串联，所述极芯组包括封装膜和至少一个极芯，所述至少一个极芯位于所述封装膜包围形成的容纳腔内；
串联连接的两个极芯组之间设有隔圈，所述隔圈上设有通孔，所述极芯组包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极伸出所述封装膜外，串联连接的两个极芯组中的其中一个极芯组的第一电极与另一个极芯组的第二电极连接且连接部位容纳于所述通孔中；
所述隔圈包括面对壳体内表面的外周面，所述隔圈的外周面上形成有至少一个第一定位部，所述壳体的内表面形成有与所述第一定位部一一对应的第二定位部，所述第一定位部与对应的所述第二定位部配合以将所述隔圈和壳体固定。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一定位部为所述隔圈外周面向隔圈内部凹陷而形成的凹槽，所述第二定位部为所述壳体内表面上形成的凸起，所述凸起嵌入所述凹槽中。
3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一定位部为所述隔圈外周面上形成的凸起，所述第二定位部为所述壳体内表面上形成的凹槽，所述凸起嵌入所述凹槽中。
4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，串联连接的两个极芯组为相邻两个极芯组，所述隔圈位于相邻两个极芯组之间。
5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述隔圈包括第一嵌件和第二嵌件，所述第一嵌件和第二嵌件间隔所述连接部位设置，以共同夹持所述连接部位，所述第一嵌件和第二嵌件之间的空隙构成所述通孔。
6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述第一嵌件和第二嵌件分别与极芯组粘结固定。
7.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，相邻两个极芯组之间的空隙填充有塑胶材料，以在相邻两个极芯组之间形成所述隔圈。
8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述极芯组的外表面与所述壳体的内表面粘结固定。
9.一种电池包，其特征在于，包括多个权利要求1-8任意一项所述的电池。
10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求9所述的电池包。
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