CN114914391B - 锂电池及锂电池模组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池技术领域,特别是一种锂电池及锂电池模组,锂电池包括:电芯,具有正极引出端和负极引出端;壳体,包覆在电芯的外表面;正极极耳和/或负极极耳,正极极耳与正极引出端连接并贴覆在壳体的侧面,负极极耳与负极引出端连接并贴覆在壳体的侧面;本发明的锂电池采用将正极极耳和/或负极极耳贴覆在电芯的侧面使得锂电池的侧面形成导电面,叠加串联时相邻两个锂电池之间通过侧面接触实现电连接,改进了当前的螺栓连接或焊接的方式,提升电池的可靠性,而本发明的锂电池模组通过上述至少两个锂电池层叠成组,优化了现有工艺,省去常规电芯所采用的汇流排结构,提高成组率和体积比能量。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,特别是一种锂电池及锂电池模组。
背景技术
目前在新能源汽车、储能、无人机等领域广泛使用锂电池作为能量源,前锂电池通常采用螺栓或者激光焊接进行电连接,而螺栓连接的方式存在着在组装过程中容易出现漏打、错打或者是长时间使用后发生振动松脱的问题,而激光焊接的方式依然存在着检测难,检测可靠性不佳的问题,并且现有的锂电池在成组过程中极耳以及连接的汇流排占据的空间加大,影响成组的效率。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种锂电池,具有免焊接,接触导电面积大,工艺简单可靠的优点。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种锂电池,包括电芯,具有正极引出端和负极引出端;壳体,包覆在所述电芯的外表面;正极极耳和/或负极极耳,所述正极极耳与所述正极引出端连接并贴覆在壳体的侧面,所述负极极耳与所述负极引出端连接并贴覆在壳体的侧面。
进一步地,所述正极极耳和所述负极极耳贴覆在所述壳体的相对两个侧面上。
进一步地,所述正极极耳和/或所述负极极耳的尺寸大小小于或等于所述电芯的侧面尺寸大小。
进一步地,所述正极引出端或所述正极极耳上形成有折弯结构,所述负极引出端或所述负极极耳上形成有折弯结构。
进一步地,所述折弯结构做耐温耐火处理。
进一步地,所述正极极耳和/或所述负极极耳为导电片材或箔材。
进一步地,所述正极极耳和/或所述负极极耳为泡沫金属或负温度系数材料。
进一步地,所述泡沫金属的空隙中填充有负温度系数材料粉末。
进一步地,所述正极引出端与所述正极极耳一体成型设置,所述负极引出端与所述负极极耳一体成型设置。
进一步地,所述正极引出端与所述正极极耳之间具有转接部和/或所述负极引出端与所述负极极耳之间具有转接部。
进一步地,所述正极极耳与所述壳体之间设置有泡棉或气凝胶材料和/或所述负极极耳与所述壳体之间设置有泡棉或气凝胶材料。
本发明还提供了一种锂电池模组,其包括至少两个如上述实施例的锂电池,并且至少两个所述锂电池依次层叠设置,其中一个所述锂电池的正极极耳叠置在另一个相邻的锂电池的负极极耳上,或者是其中一个所述锂电池的负极极耳叠置在另一个相邻的锂电池的正极极耳上。
进一步地,还包括过固定部件,所述固定部件用于固定连接若干个所述锂电池。
本发明主要具有以下有益效果:本发明的锂电池采用壳体包覆电芯,并且将正极极耳和/或负极极耳贴覆在电芯的侧面上,使得锂电池的侧面形成导电面,叠加串联时相邻两个锂电池之间通过侧面接触实现电连接,改进了当前的螺栓连接或焊接的方式,提升电池的可靠性,而本发明的锂电池模组通过上述至少两个锂电池层叠成组,优化了现有工艺,省去常规电芯所采用的汇流排结构,节省空间,提高成组率和体积比能量。
附图说明
图1是本发明实施例的锂电池的结构示意图;
图2是本发明实施例的锂电池的装配示意图;
图3是本发明实施例的锂电池的结构正视图;
图4是本发明的锂电池模组的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参照图1至图3所示的一种锂电池,其包括电芯100以及包覆在电芯100外表面上的壳体200,所述电芯100具有正极引出端300和负极引出端400,所述锂电池还包括正极极耳500和/或负极极耳600,所述正极极耳500与所述正极引出端300电连接并贴覆在壳体200的表面,所述负极极耳600与所述负极引出端400电连接并贴覆在壳体200的侧面,所述壳体200可以为两个具有凹腔的铝塑膜,电芯100安装在其中一个凹槽上并且两个铝塑膜合膜后将电芯100固定在凹腔中,正极引出端300和负极引出端400自两个铝塑膜之间的间隙伸出,或者是正极极耳500与负极极耳600自两个铝塑膜之间的间隙插入并对应与电芯100的正极端/负极端电连接;本实施例中,所述正极极耳500与所述负极极耳600贴覆在壳体200上相对的两个侧面,进而可以避免正极极耳500与负极极耳600之间的绝缘问题,而在另外一些实施例中,所述正极极耳500与所述负极极耳600位于壳体200的同一个侧面上,此时正极极耳500与负极极耳600可以是间隔设置在该同一个侧面上,而在另外一些实施例中,正极极耳500与负极极耳600位于壳体200的同一个侧面上,并且正极极耳500叠置在负极极耳600上或者是负极极耳600叠置在正极极耳500上,此时正极极耳500与负极极耳600之间应设置有绝缘层;本发明的锂电池采用正极极耳500和/或负极极耳600贴覆在锂电池的侧面,使得锂电池的侧面给形成导电面,方便若干个锂电池叠加并且通过侧面接触以实现电连接,锂电池之间无需螺栓连接或焊接,保证锂电池之间的连接可靠性。
在一些实施例中,所述正极极耳500与所述负极极耳600贴覆在所述壳体200的同一侧面上,并且所述正极极耳500与所述负极极耳600之间通过隔膜绝缘隔离,具体的,可以是正极极耳500叠置在负极极耳600上,也可以是负极极耳600叠置在正极极耳500上,并且正极极耳500与负极极耳600之间的连接面设置有隔膜,而在另外一些实施例中,还可以是正极极耳500与负极极耳600上相叠出的一面涂覆有绝缘层,进而可以保证正极极耳500与负极极耳600之间的绝缘性。
在一些实施例中,所述正极极耳500和/或所述负极极耳600的尺寸大小小于或等于所述电芯100的侧面尺寸大小,其目的在于避免正极极耳500和/或负极极耳600在电芯100侧面形成的导电面与外部结构接触而导致短路或误连接的问题。
在一些实施例中,所述正极引出端300或所述正极极耳500上形成有折弯结构800,所述负极引出端400或所述负极极耳600上形成有折弯结构800,该折弯结构800可以是正极引出端300/正极极耳500和负极引出端400/负极极耳600折弯180°进而可使得正极极耳500和/或负极极耳600可以贴覆在壳体200的侧面上,需要说明的是,该折弯结构800可以是两个呈90°的折角,也可以是呈180°的弧形折面。
在一些实施例中,所述折弯结构800做耐温耐火处理,具体的,可以在该折弯结构800的外表面喷涂耐高温的陶瓷材料或者是粘贴气凝胶等隔热材料,进而保证锂电池发生热失控时可以将温度与火焰隔离,有效防止锂电池热失控的扩散。
在一些实施例中,所述正极极耳500和/或所述负极极耳600为导电片材或箔材,其目的在于降低正极极耳500和/或负极极耳600的厚度,而增大正极极耳500和/或负极极耳600的接触面积,具体的,该导电片材可以是铝及铝合金、铜及铜合金、镍及镍合金等箔材,还可以采用导电陶瓷、固体解质、混合导体、超导陶瓷和导电高分子材料等制成的片材。
在一些实施例中,所述正极极耳500和/或所述负极极耳600为泡沫金属或负温度系数材料,泡沫金属如如泡沫铝、泡沫铜、泡沫镍、泡沫钢等,泡沫金属拥有密度小、隔热性能好、隔音性能好以及能够吸收电磁波等一系列良好优点;而负温度系数材料可以是半导体或陶瓷等,其具有一定温度范围内,其物理性质(例如电阻)随温度升高而降低的特性。
在一些实施例中,所述泡沫金属的空隙中填充有负温度系数材料粉末,其目的在于采用在泡沫金属内填充负温度系数材料粉末既能够实现导电和缓冲,有可实现锂电池加热以及热隔离,防止锂电池热失控扩散。
在一些实施例中,所述正极引出端300与所述正极极耳500一体成型设置,所述负极引出端400与所述负极极耳600一体成型设置,具体的,正极极耳500和负极极耳600可以直接从电芯100内部引出,并且自电芯100的侧面折弯后贴覆在该电芯100的上端面或下端面;而在另外一些实施例中,所述正极引出端300与正极极耳500之间具有转接部,和/或所述负极引出端400与所述负极极耳600之间具有转接部,该转接部可以是通过卡接或扣接或插接甚至是焊接的结构实现正极引出端300与正极极耳500、负极引出端400与负极极耳600之间的可靠电连接,此时可以是正极引出端300/负极引出端400折弯后再对应地与正极极耳500/负极极耳600通过转接部连接,也可以是正极极耳500/负极极耳600对应地与正极引出端300/负极引出端400通过转接部连接有再折弯,还可以是转接部就是该折弯结构800。
在一些实施例中,所述正极极耳500与所述壳体200之间设置有泡棉或气凝胶材料700和/或所述负极极耳600与所述壳体200之间设置有泡棉或气凝胶材料700,该泡棉或气凝胶材料700具有一定的弹性,其能够吸收锂电池的厚度变化,保证锂电池在呼吸状态下受到较为恒定的压力,需要说明的是,本实施例所述的锂电池所受到的压力由外部结构产生,该外部结构与本发明的要保护的技术点无关,在此不再赘述。
本发明还提供了一种锂电池模组,参照图4所示,其包括至少两个如上述所有实施例的锂电池,并且其中一个锂电池的正极极耳500叠置在另外一个相邻的锂电池的负极极耳600上,或者是其中一个锂电池的负极极耳600叠置在另外一个响铃的锂电池的正极极耳500上,也就是该锂电池模组的若干个锂电池通过叠置的方式实现串联,具体的,正极极耳500/负极极耳600自电芯100引出后贴覆在电芯100的上端面和/或下端面,进而使得电芯100的上端面/下端面形成导电面,相邻两个锂电池上下叠置即可实现大面积接触导电,再通过通过导电胶、涂层、压紧力等实现调节导电系数和接触电阻,工艺简单可靠;可以理解的是,本发明所述的锂电池模组还可以包括三个、四个、五个或以上的锂电池。
在一些实施例中,所述锂电池模组还包括固定部件,该固定部件可以是外壳、捆扎带、胶带等将锂电池模组上所有叠置组合的锂电池固定和压紧,并且通过该锂电池模组上最外侧的正极极耳500和负极极耳600与外部锂电池组或用电负载电连接,本发明的锂电池模组能够省去汇流排结构,降低锂电池模组在长度方向的尺寸,提高锂电池模组及其安装空间的体积利用率和体积比能量。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.锂电池模组,其特征在于,包括至少两个锂电池,所述锂电池包括:
电芯(100),具有正极引出端(300)和负极引出端(400);壳体(200),包覆在所述电芯(100)的外表面;
正极极耳(500)和/或负极极耳(600),所述正极极耳(500)与所述正极引出端(300)连接并贴覆在壳体(200)的侧面,所述负极极耳(600)与所述负极引出端(400)连接并贴覆在壳体(200)的侧面;
其中,所述正极引出端(300)或所述正极极耳(500)上形成有折弯结构(800),所述负极引出端(400)或所述负极极耳(600)上形成有折弯结构(800);
并且至少两个所述锂电池依次层叠设置,其中一个所述锂电池的正极极耳(500)叠置在另一个相邻的锂电池的负极极耳(600)上,或其中一个所述锂电池的负极极耳(600)叠置在另一个相邻的锂电池的正极极耳(500)上。
2.根据权利要求1所述的锂电池模组,其特征在于,所述正极极耳(500)和所述负极极耳(600)贴覆在所述壳体(200)的相对两个侧面上。
3.根据权利要求1或2所述的锂电池模组,其特征在于,所述正极极耳(500)和/或所述负极极耳(600)的尺寸大小小于或等于所述电芯(100)的侧面尺寸大小。
4.根据权利要求1所述的锂电池模组,其特征在于,所述折弯结构(800)做耐温耐火处理。
5.根据权利要求1所述的锂电池模组,其特征在于,所述正极极耳(500)和/或所述负极极耳(600)为导电片材或箔材。
6.根据权利要求1所述的锂电池模组,其特征在于,所述正极极耳(500)和/或所述负极极耳(600)为泡沫金属或负温度系数材料。
7.根据权利要求6所述的锂电池模组,其特征在于,所述泡沫金属的空隙中填充有负温度系数材料粉末。
8.根据权利要求1所述的锂电池模组,其特征在于,所述正极引出端(300)与所述正极极耳(500)一体成型设置,所述负极引出端(400)与所述负极极耳(600)一体成型设置。
9.根据权利要求1所述的锂电池模组,其特征在于,所述正极引出端(300)与所述正极极耳(500)之间具有转接部和/或所述负极引出端(400)与所述负极极耳(600)之间具有转接部。
10.根据权利要求1所述的锂电池模组,其特征在于,所述正极极耳(500)与所述壳体(200)之间设置有泡棉或气凝胶材料(700)和/或所述负极极耳(600)与所述壳体(200)之间设置有泡棉或气凝胶材料(700)。
11.根据权利要求1-2、4-10中任意一项所述的锂电池模组,其特征在于,还包括过固定部件,所述固定部件用于固定连接若干个所述锂电池。
12.根据权利要求3所述的锂电池模组,其特征在于,还包括过固定部件,所述固定部件用于固定连接若干个所述锂电池。
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