CN117039290A - 电芯组件及电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池技术领域，具体提供一种电芯组件及电池，旨在解决现有单腔体电池所用的密封组件无法满足电池设计为多个腔体时不同腔体之间的电解液彼此密封隔离的问题。为此目的，本发明的电芯组件包括电连接件，电连接件包括相互连接且分别与隔板两侧的电芯连接的第一导电件与第二导电件，第一导电件与第二导电件的连接面在第一方向上处于密封件的两端面之间。本发明将第一导电件与第二导电件连接的连接面位于密封件的两端面之间，从而可以对隔板两侧的电解液进行充分的密封，防止隔板两侧的电解液通过电连接件与隔板之间的间隙流动。

Description

电芯组件及电池

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体提供一种电芯组件及电池。

背景技术

传统的动力电池组通常是由多个单体电池外部串联形成。鉴于外部串联结构的需要，两个单体电池之间通常需要预留出40毫米左右的间隔，占用电池组内的空间，降低电池组内空间利用率。传统电池内部仅有单个腔体，密封组件仅需要保证内腔的电解液不与外部环境接触即可。

但是为了提高电池组的空间利用率，将单体电池设计为多个腔体，每个腔体内容纳至少一个电芯，需要使用电连接件电连接(电连接包括串联和并联两种方式，并联能够降低电压，串联使电压增大，能够满足不同的电压需求，优选串联，从而满足快充和高电流需求)不同腔体内的电芯，此时就需要保证不同腔体之间的电解液彼此密封隔离，但是现有的密封组件无法保证不同腔体之间的电解液彼此密封隔离，并且电连接件的高电位和低电位如果处于同一个电解液中会发生化学反应影响电池整体的使用。

因此，本发明需要提供一种新的电芯组件及电池来解决上述技术问题。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有单腔体电池所用的密封组件无法满足电池设计为多个腔体时不同腔体之间的电解液彼此密封隔离以及电连接件的高电位和低电位如果处于同一个电解液中会发生化学反应影响电池整体使用的问题。

为此目的，在第一方面，本发明提供一种电芯组件，所述电芯组件包括在第一方向上排列的两个电芯、设置于所述两个电芯之间的隔板、电连接件及密封件，所述隔板上设有第一通孔，所述电连接件部分收容于所述第一通孔内，所述密封件设置于所述电连接件与所述第一通孔之间，所述电连接件包括分别与所述隔板两侧的电芯连接的第一导电件与第二导电件，所述第一导电件与所述第二导电件固定连接，所述第一导电件与所述第二导电件的连接面处于所述密封件的两端面之间。

在采用上述技术方案的情况下，在第一通孔与电连接件之间设置密封件，将第一通孔与电连接件之间的缝隙密封，避免电解液从缝隙中流过，保证将隔板两侧的电解液完全隔开，同时第一导电件与第二导电件连接的连接面位于密封件的两端面之间，使得隔板两侧的电解液不会流入第一导电件与第二导电件之间，达到充分有效的密封效果，同时第一导电件和第二导电件分别处于不同腔体的电解液中，避免第一导电件和第二导电件处于同一个电解液中会发生化学反应而影响电池整体使用的问题。

在上述电芯组件的具体实施方式中，所述第一导电件上设有收容于所述密封件的第一凸出部，所述第一凸出部与所述第二导电件固定连接。

在采用上述技术方案的情况下，第一凸出部位于密封件内，保证了连接面位于密封件的两端面之间。

在上述电芯组件的具体实施方式中，所述第二导电件上设有收容于所述密封件的第二凸出部，所述第二凸出部与所述第一凸出部固定连接。

在采用上述技术方案的情况下，第二凸出部位于密封件内，保证了连接面位于密封件的两端面之间。

在上述电芯组件的具体实施方式中，在第一方向上，所述密封件部分设置于所述第一导电件与所述隔板之间；和/或，在第一方向上，所述密封件部分设置于所述第二导电件与所述隔板之间。

在采用上述技术方案的情况下，密封件被夹持在第一导电件与隔板之间，以及密封件被夹持在第二导电件与隔板之间，不仅实现将密封件固定在隔板上的功能，而且还能够挤压密封件，保证密封性。

在上述电芯组件的具体实施方式中，所述第一导电件与所述第二导电件中的一个材质为铜，且另一个材质为铝。

在上述电芯组件的具体实施方式中，所述第二导电件还包括设置于所述第二凸出部上的第二导电块，在第一方向上，所述密封件部分设置于所述第二导电块与所述隔板之间。

在上述电芯组件的具体实施方式中，所述第二导电块与所述第二凸出部固定连接。

在上述电芯组件的具体实施方式中，所述电芯组件还包括设置于所述第一导电件与所述隔板之间的第一绝缘件；和/或，所述电芯组件还包括设置于所述第二导电件与所述隔板之间的第二绝缘件。

在采用上述技术方案的情况下，通过绝缘件的设置，实现了第一导电件和第二导电件分别与隔板之间的绝缘功能。

在上述电芯组件的具体实施方式中，所述第一凸出部与所述第一导电件一体设置。

采用上述技术方案的情况下，第一凸出部与第一导电件采用一体成型的方式，加工和后期的安装更加简单便捷，工作效率高。

在第二方面，本发明还提供一种电池，其特征在于，所述电池包括壳体、上述任一项所述的电芯组件，所述隔板将所述壳体内部分隔至少两个在第一方向上排列的腔体，每个所述腔体内分别设有至少一个所述电芯，不同腔体之间的所述电芯通过所述电连接件连接。

附图说明

下面结合附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是电池的正视图；

图2是电池的爆炸图；

图3是图1中A-A方向的剖视图；

图4是图3中电连接件和密封件组合的结构放大图；

图5是电连接件与隔板连接的整体结构示意图；

图6是电连接件与隔板连接的结构爆炸图；

图7是绝缘件的结构示意图；

图8是密封件的结构示意图；

图9是隔板为至少两个时连接件、隔板和壳体连接的结构示意图。

附图标记列表：

1、壳体；11、分壳体；12、第一连接部；2、第一绝缘件；21、第一侧边部；22、第二侧边部；23、底边部；231、第二通孔；3、密封件；31、第一凹槽；4、电连接件；41、第一导电件；411、第一凸出部；412、第一导电块；42、第二导电件；421、第二凸出部；422、第二导电块；5、隔板；51、第一通孔；6、电芯；7、连接件；71、第二连接部；72、容纳腔；8、连接面。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示相关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，序数词“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

现有技术中，为了提高电池组的空间利用率，将电池设计为多个腔体，每个腔体内容纳至少一个电芯，需要使用电连接件电连接(电连接包括串联和并联两种方式，并联能够降低电压，串联使电压增大，能够满足不同的电压需求，优选串联，从而满足快充和高电流需求)不同腔体内的电芯，此时就需要保证不同腔体之间的电解液彼此密封隔离，但是现有的密封组件无法保证不同腔体之间的电解液彼此密封隔离，并且电连接件的高电位和低电位如果处于同一个电解液中会发生化学反应影响电池整体的使用。

为解决上述技术问题，首先参阅图3、图4和图6，本发明提供一种电芯组件，包括在第一方向上用于分隔至少两个电芯6的隔板5上，隔板5上设有第一通孔51，电芯组件还包括穿过第一通孔51的密封件3及沿第一方向穿过密封件3的电连接件4，密封件3设置于电连接件4与第一通孔51之间，电连接件4包括相互固定连接且分别与隔板5两侧的电芯6连接的第一导电件41与第二导电件42，第一导电件41与第二导电件42的连接面8在第一方向上处于密封件3的两端面之间。

需要说明的是，电芯、隔板和电连接件等部件组装形成电池后，第一方向可以是电池的厚度方向，即与壳体1面积最大的面相垂直的方向。

需要说明的是，隔板5上的第一通孔51个数至少为一个，密封件3的个数与第一通孔51的个数一一对应，本实用新型不对第一通孔51的个数进行具体限定，根据实际使用情况灵活设计。

在上述实施例中，第一导电件41用于与隔板5一侧的电芯6上的极耳固定连接，第二导电件42与隔板5另一侧的电芯6上的极耳固定连接，第一导电件41和第二导电件42连接的极耳的正负极不同，比如第一导电件41连接的极耳为正极极耳，那么第二导电件42连接的极耳为负极极耳，通过第一导电件41和第二导电件42的连接实现了两个腔体内电芯6的串联连接。

在一个实施例中，第一导电件41与第二导电件42中的一个为铜块，且另一个为铝块。即如果第一导电件41为铜块时，第二导电件42为铝块，如果第一导电件41为铝块时，第二导电件42为铜块。由于铝块的价格低于铜块价格，有利于降低电连接件的整体成本。

在一个实施例中，参阅图3，第一导电件41上设有收容于密封件3内的第一凸出部411，连接面8为第一凸出部411与第二导电件42贴合的面，第一凸出部411与第二导电件42固定连接。

在一个实施例中，第一凸出部411与第一导电件41一体设置。

在一个实施例中，参阅图3和图4，第一导电件41还包括设置于第一凸出部411上远离第二导电件42的端部的第一导电块412，第一凸出部411与第一导电块412一体设置，在第一方向上，部分密封件3夹持在第一导电块412与隔板5之间。采用一体成型工艺减少了后期安装步骤，使安装更加简单便捷，工作效率高。

在一个实施例中，参阅图3和图4，第二导电件42上设有收容于密封件3内的第二凸出部421，连接面8为第二凸出部421与第一导电件41贴合的面。所述第二凸出部421与第一凸出部411固定连接，优选摩擦焊。

在上述实施例中，如果第一导电件41包括第一凸出部411以及第二导电件42包括第二凸出部421，连接面8为第一凸出部411和第二凸出部421相贴合的面。

在一个实施例中，参阅图3和图4，第二导电件42还包括设置于第二凸出部421上远离第一导电件41的端部的第二导电块422。

在上述实施例中，第一凸出部411和第二凸出部421的个数与第一通孔51的个数相同并一一对应。

在一个实施例中，第二导电块422与第二凸出部421铆接固定连接。在上述实施例中，第二导电块422与第二凸出部421尽管采用铆接固定连接，但这对本发明的保护范围不构成限制，还可以采用焊接或者铆接和焊接组合的方式进行固定。

另外，需要说明的是，尽管上述描述中第一导电件41采用一体成型结构，而第二导电件42采用拼接式结构，但这不是限制性地，第一导电件41也可以采用拼接式结构，而第二导电件42也可以采用一体成型结构，这也在本发明的保护范围内，当第一导电件41采用拼接式结构时，通过铆接固定连接或者焊接或者铆接和焊接组合的方式进行固定。

但是需要说明的是，为了成型安装方便，第一导电件41和第二导电件42这两个中最多只能有一个为一体成型结构，即这两者可以全是拼接式结构，也可以为其中一个采用拼接式结构，另一个为一体式结构。

在上述实施例中，第一凸出部411和第二凸出部421固定连接，不仅实现第一导电件41与第二导电件42之间的导电功能，实现隔板5两侧的电芯6之间的串联连接，而且配合第一导电块412和第二导电块422实现了电连接件4与隔板5的固定。

在一个实施例中，参阅图3，在第一方向上，部分密封件3夹持在第一导电件41与隔板5之间。具体地，部分密封件3夹持在第一导电块412与隔板5之间。

在一个实施例中，参阅图3，在第一方向上，部分密封件3夹持在第二导电件42与隔板5之间。具体地，部分密封件3夹持在第二导电块422与隔板5之间。

另外，密封件3为环形结构，第一导电件41和第二导电件42用于连接的连接面8位于密封件的两端面之间，即位于密封件3的内侧。

具体地，第一导电件41中的第一凸出部411伸进密封件3的内侧，第二导电件42中的第二凸出部421伸进密封件3内侧，从而实现密封件3将第一凸出部411和第二凸出部421固定连接的部位密封，使其不与电解液接触，避免处于同一个腔体的电解液中发生化学反应而影响使用。

在上述实施例中，密封件3被夹持在第一导电件41和第二导电件42之间，第一导电件41和第二导电件42共同对密封件3产生压力以将其周围缝隙密封。

具体地，如图4所示，密封件3被夹持在第一导电块412和第二导电块422之间，用于将第一凸出部411和第二凸出部421与第一通孔51之间的缝隙密封以及将密封件3固定在隔板5上。密封件3被夹持在第一导电件41和第二导电件42之间，不仅实现将密封件3固定在隔板5上的功能，而且还能够挤压密封件3，保证密封性。

在一个实施例中，参阅图3和图8，密封件3的外周壁上设有第一凹槽31，第一通孔51周围的隔板5卡在第一凹槽31内以将第一通孔51周围密封。第一凹槽31为环形结构，隔板5插进第一凹槽31内，不仅使密封件3能够卡在隔板5上，在安装时起到初步定位作用，而且还能够保证隔板5与密封件3之间的密封性。

在一个实施例中，参阅图3和图5，电芯组件还包括设置于第一导电件41与隔板5之间的第一绝缘件2。

另一方面，参阅图1、图2和图3，本发明还提供一种电池，电池包括壳体1、如上述技术方案中任一项的电芯组件，隔板5将壳体1内部在第一方向上分隔至少两个相互排列的腔体，每个腔体内分别设有至少一个电芯6，不同腔体之间的电芯6通过电连接件连接。

具体地，参阅图6和图7，第一绝缘件2包括底边部23、与底边部23固定连接的第一侧边部21，第一侧边部21将壳体1与电连接件4隔开，底边部23上设有第二通孔231，密封件插进第二通孔内，电连接件4贯穿第二通孔231，底边部23将电连接件4与隔板5隔开，底边部23被夹持在第一导电件41和第二导电件42之间。第一侧边部21的高度大于隔板5两侧的电连接件4的高度，使电连接件4与壳体1之间隔开的更充分。

在上述实施例中，底边部23不仅实现了将隔板5与电连接件4之间隔开以达到绝缘效果，而且底边部23被夹持在第一导电件41和第二导电件42之间，通过电连接件4实现了绝缘件2整体与隔板5的固定功能。

在一个实施例中，第一绝缘件2还包括第二侧边部22，第二侧边部22与底边部23固定连接，第一侧边部21、第二侧边部22和底边部23共同围成一个空腔用于放置电连接件4，第二侧边部22将电连接件4与电芯6隔开。

第二侧边部22位于电连接件4与电芯6之间，且第二侧边部22的高度小于隔板5两侧的电连接件4的高度，避免第二侧边部22影响电芯6上的极耳与第一导电件41的连接。第二侧边部22与底边部23上紧邻电芯6的一个侧壁固定连接，底边部23的其他侧壁均匀第一侧边部21固定连接，第一侧边部21和第二侧边部22均与电连接件4的侧壁紧密贴合。

需要说明的是，第一侧边部21、第二侧边部22和底边部23为一体式结构。

在一个实施例中，电芯组件还包括设置于第二导电件与隔板之间的第二绝缘件。第二绝缘件的结构与第一绝缘件的结构相同。

另外，参阅图9，当隔板5的个数至少为两个时，该电池还包括连接件7，相邻两个隔板5之间设置一个连接件7，相邻隔板5通过连接件7固定连接，连接件7上设有容纳腔72，隔板5和连接件7配合将壳体1的内部分隔为多个相互隔绝的腔体，壳体1、隔板5和连接件7之间相互固定。容纳腔72用于放置电芯6。

具体地，壳体1包括两个分壳体11，两个分壳体11的边缘部位分别向外侧延伸有第一连接部12，连接件7的顶端和底端边缘部位均向外延伸有第二连接部71，第二连接部71与相邻隔板5的边缘固定，从而使隔板5分隔的腔体之间相互独立，两个分壳体11分别扣合在最外侧的两个隔板5上，通过第一连接部12与隔板5边缘以及第二连接部71固定连接，从而实现了壳体1与至少两个隔板5的固定连接。连接件7的外形与壳体1和隔板5的形状相同，用于与隔板5固定连接，在本申请中，隔板5为长方体，连接件7的外形也为长方体。

在采用上述实施例以及各种拓展实施方式的情况下，本发明在第一通孔与电连接件之间设置密封件，将第一通孔与电连接件之间的缝隙密封，避免电解液从缝隙中流过，保证将隔板两侧的电解液完全隔开，同时第一导电件与第二导电件连接的连接面位于密封件的两端面之间，使第一导电件和第二导电件分别处于不同腔体的电解液中，避免第一导电件和第二导电件处于同一个电解液中会发生化学反应而影响电池整体使用的问题。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯组件，其特征在于，所述电芯组件包括在第一方向上排列的两个电芯、设置于所述两个电芯之间的隔板、电连接件及密封件，所述隔板上设有第一通孔，所述电连接件部分收容于所述第一通孔内，所述密封件设置于所述电连接件与所述第一通孔之间，所述电连接件包括分别与所述隔板两侧的电芯连接的第一导电件与第二导电件，所述第一导电件与所述第二导电件固定连接，所述第一导电件与所述第二导电件的连接面处于所述密封件的两端面之间。

2.根据权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述第一导电件上设有收容于所述密封件的第一凸出部，所述第一凸出部与所述第二导电件固定连接。

3.根据权利要求2所述的电芯组件，其特征在于，所述第二导电件上设有收容于所述密封件的第二凸出部，所述第二凸出部与所述第一凸出部固定连接。

4.根据权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，在第一方向上，所述密封件部分设置于所述第一导电件与所述隔板之间；和/或，在第一方向上，所述密封件部分设置于所述第二导电件与所述隔板之间。

5.根据权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述第一导电件与所述第二导电件中的一个材质为铜，且另一个材质为铝。

6.根据权利要求3所述的电芯组件，其特征在于，所述第二导电件还包括设置于所述第二凸出部上的第二导电块，在第一方向上，所述密封件部分设置于所述第二导电块与所述隔板之间。

7.根据权利要求6所述的电芯组件，其特征在于，所述第二导电块与所述第二凸出部固定连接。

8.根据权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述电芯组件还包括设置于所述第一导电件与所述隔板之间的第一绝缘件；和/或，所述电芯组件还包括设置于所述第二导电件与所述隔板之间的第二绝缘件。

9.根据权利要求2所述的电芯组件，其特征在于，所述第一凸出部与所述第一导电件一体设置。

10.一种电池，其特征在于，所述电池包括壳体、如权利要求1-9中任一项所述的电芯组件，所述隔板将所述壳体内部分隔至少两个在第一方向上排列的腔体，每个所述腔体内分别设有一个所述电芯，不同腔体之间的所述电芯通过所述电连接件连接。