CN205900633U - 动力电池和具有其的汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力电池和具有其的汽车，其中，动力电池包括：电池箱；电池模组，电池模组设在电池箱内，电池模组包括多个依次间隔开布置的电芯，多个电芯之间通过电连接件相连，每个电芯分别包括：单体电池，单体电池具有正极引出端和负极引出端；绝缘模壳，绝缘模壳内限定有适于安装单体电池的安装腔，绝缘模壳的一端敞开形成安装单体电池的开口；绝缘盖，绝缘盖设在开口处以封闭安装腔，绝缘盖上设有适于接出正极引出端和负极引出端的避让部；隔热片，隔热片设在相邻两个电芯之间。根据本实用新型的动力电池，结构简单，重量较轻，各部件连接可靠，电池模组的能量密度和功率密度较大，与外部的绝缘性能好，使用安全性高，使用寿命长。

Description

动力电池和具有其的汽车

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，更具体地，涉及一种动力电池和具有其的汽车。

背景技术

动力电池系统是由多个电芯经过串并联组合在一起，形成一个电压平台相对固定，电流能力固定的系统。方形电池外壳多数带正电或者微弱电势，当多个电芯组合到一起的时候，电芯之间会接触，串联的时候会引起短路，所以电芯之间需要做绝缘保护。相关技术中的动力电池的电芯的绝缘保护是通过在相邻两个电芯之间放置绝缘片，这种绝缘片能够在成组后保证电芯之间是绝缘性。然而该种绝缘方式仍存在如下风险：1)在组装过程中存在电芯外壳互相接触的风险，容易造成短路；2)在成组后，电芯的另个一侧面或顶面(没有被绝缘保护的面)会与工具触碰或者与电池模组的金属零件触碰，存在短路的风险，安全性低。

再者，动力电池系统是由多个电芯经过串并联组合在一起，形成一个电压平台相对固定、电流能力固定的系统。动力电池箱体内由多个电池模组组成，电池模组由多个电芯组成，电池模组是组成动力电池系统的二级单元，因此，电池模组的技术关系到从电芯到电池系统的关键技术，即电池系统的主要安全性、功能性和可靠性主要由下级组成部分电池模组决定的。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本实用新型提出一种动力电池，该动力电池的结构简单、紧凑、稳定，重量较轻，各部件连接可靠，装拆方便，电池模组的能量密度和功率密度较大，与外部的绝缘性能好，使用安全性高，使用寿命长。

本实用新型还提出一种具有上述动力电池的汽车。

根据本实用新型第一方面的动力电池，包括：电池箱；电池模组，所述电池模组设在所述电池箱内，所述电池模组包括多个依次间隔开布置的电芯，多个所述电芯之间通过电连接件相连，每个所述电芯分别包括：单体电池，所述单体电池具有正极引出端和负极引出端；绝缘模壳，所述绝缘模壳内限定有适于安装所述单体电池的安装腔，所述绝缘模壳的一端敞开形成安装所述单体电池的开口；绝缘盖，所述绝缘盖设在所述开口处以封闭所述安装腔，所述绝缘盖上设有适于接出所述正极引出端和所述负极引出端的避让部；隔热片，所述隔热片设在相邻两个所述电芯之间。

根据本实用新型的动力电池，通过将多个电芯连在一起形成电池模组，可以增加模组的能量密度和功率密度，通过在相邻两个电芯之间设置隔热片，既可以起到绝缘的作用，又可以将相邻两个电芯隔离开，有效地阻挡单个电芯的热失效的影响，通过在单体电池的外部设置绝缘模壳和绝缘盖，既可以将单体电池与外部器件隔离开，从而起到绝缘效果，避免因电池的绝缘问题而产生的安全风险，又可以对单体电池起到保护的作用，避免在安装过程中发生磕碰。该动力电池的结构简单、紧凑、稳定，重量较轻，各部件连接可靠，装拆方便，电池模组的能量密度和功率密度较大，与外部的绝缘性能好，使用安全性高，使用寿命长。

另外，根据本实用新型的动力电池，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述电池箱包括：底板；两个端板，两个所述端板分别间隔开设在所述底板的左右两端；两个侧板，两个所述侧板分别间隔开设在所述底板的前后两侧，所述侧板与所述底板和所述端板限定出上端敞开的容纳腔；上盖，所述上盖可活动地与所述端板和所述侧板相连以打开和关闭所述容纳腔。

根据本实用新型的一个实施例，所述电池模组具有高压引出端，所述高压引出端设在所述端板上。

根据本实用新型的一个实施例，所述端板与所述侧板通过螺栓连接或焊接相连。

根据本实用新型的一个实施例，所述端板和所述侧板分别为铝板。

根据本实用新型的一个实施例，所述电连接件设在所述电池模组的正面。

根据本实用新型的一个实施例，所述电连接件与所述电芯焊接相连。

根据本实用新型的一个实施例，所述单体电池大致形成为长方体形，所述绝缘模壳的开口形成为长方形。

根据本实用新型的一个实施例，所述绝缘模壳由聚酰亚胺吹塑成型。

根据本实用新型第二方面实施例的汽车，包括根据上述实施例所述的动力电池。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的动力电池的结构示意图；

图2是图1中所示的结构的内部结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的电池模组的电芯的结构示意图；

图4是图3中所示的结构的绝缘模壳的一个视角的结构示意图；

图5是图3中所示的结构的绝缘模壳的另一个视角的结构示意图；

图6是图3中所示的结构的绝缘盖的结构示意图；

图7是图3中所示的电池模组的电芯的装配流程图。

附图标记

100：动力电池；

10：电池箱；112：端板；113：侧板；12：上盖；

30：电池模组；

32：电芯；

321：单体电池；3211：正极引出端；3212：负极引出端；

322：绝缘模壳；322a：安装腔；

323：绝缘盖；323a：避让部。

33：隔热片。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面首先结合附图1至图7具体描述根据本实用新型第一方面实施例的动力电池100。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的动力电池100包括电池箱10、电池模组30和隔热片33。具体而言，电池模组30设在电池箱10内，电池模组30包括多个依次间隔开布置的电芯32，多个电芯32之间通过电连接件相连，隔热片33设在相邻两个电芯32之间。

换言之，该动力电池100主要由电池箱10、电池模组30和隔热片33组成。其中，电池箱10形成沿竖直方向(如图1所示的上下方向)延伸柱状，电池箱10内限定有用于容纳电池模组30等部件的容纳腔，使动力电池100组装一体，保证动力电池100组的结构紧凑性。电池模组30主要由多个间隔开布置的电芯32组成，可选地，多个电芯32可以依次并排放置在电池箱10的容纳腔内，相邻两个电芯32之间设有隔热片33，既可以有效地阻止电芯32的热失效影响，又可以起到绝缘的作用，提高动力电池100的使用安全性。

进一步地，如图3和图4所示，每个电芯32分别包括单体电池321、绝缘模壳322和绝缘盖323。具体而言，单体电池321具有正极引出端3211和负极引出端3212，绝缘模壳322内限定有适于安装单体电池321的安装腔322a，绝缘模壳322的一端敞开形成安装单体电池321的开口，绝缘盖323设在开口处以封闭安装腔322a，绝缘盖323上设有适于接出正极引出端3211和负极引出端3212的避让部323a。

也就是说，该动力电池100的电池模组30主要由多个相连的电芯32组成。其中，每个电芯32主要由单体电池321、绝缘模壳322和绝缘盖323组成，单体电池321具有正极引出端3211和负极引出端3212，绝缘模壳322内限定有一端(如图4所示的上端)敞开的安装腔322a，单体电池321安装在绝缘模壳322的安装腔322a内，绝缘盖323设在绝缘模壳322的开口处以封闭安装腔322a的开口，并且绝缘盖323具有两个避让部323a，当电芯32装配完成后，单体电池321的正极引出端3211和负极引出端3212分别从绝缘盖323的两个避让部323a引出，方便与外部电路连接。

可选地，单体电池321的形状可以与绝缘模壳322的安装腔322a的形状保持一致，即单体电池321装入绝缘模壳322的安装腔322a内时，单体电池321的外表面与绝缘模壳322的内表面紧贴，既可以避免单体电池321在安装腔322a内发生晃动，又可以起到与外部器件绝缘的效果。

具体地，每个电芯32在装配时，可以先将绝缘模壳322预热，使绝缘模壳322膨胀，方便单体电池321的安装，然后将单体电池321压入绝缘模壳322的安装腔322a内，在此过程中，需要保证单体电池321的正极引出端3211和负极引出端3212朝上，方便与外部电路的连接，最后将绝缘盖323贴在单体电池321的上端面，并将单体电池321的正极引出端3211和负极引出端3212从两个避让部323a引出。

由此，根据本实用新型实施例的动力电池100，通过将多个电芯32连在一起形成电池模组30，可以增加模组的能量密度和功率密度，通过在相邻两个电芯32之间设置隔热片33，既可以起到绝缘的作用，又可以将相邻两个电芯32隔离开，有效地阻挡单个电芯32的热失效的影响，通过在单体电池321的外部设置绝缘模壳322和绝缘盖323，既可以将单体电池321与外部器件隔离开，从而起到绝缘效果，避免因电池的绝缘问题而产生的安全风险，又可以对单体电池321起到保护的作用，避免在安装过程中发生磕碰。该动力电池100的结构简单、紧凑、稳定，重量较轻，各部件连接可靠，装拆方便，电池模组30的能量密度和功率密度较大，与外部的绝缘性能好，使用安全性高，使用寿命长。

其中，根据本实用新型的一个实施例，电池箱10包括底板(未示出)、两个端板112和两个侧板113。具体而言，两个端板112分别间隔开设在底板的左右两端，两个侧板113分别间隔开设在底板的前后两侧，侧板113与底板和端板112限定出上端敞开的容纳腔；上盖12，上盖12可活动地与端板112和侧板113相连以打开和关闭容纳腔。

也就是说，动力电池100的电池箱10主要由底板、两个端板112、两个侧板113和上盖12组成，其中，上盖12和底板分别形成沿水平方向(如图1所示的左右方向)延伸的矩形板体，且上盖12和底板分别沿上下方向间隔开布置，两个端板112分别形成沿竖直方向(如图1所示的上下方向)延伸的矩形板体，且两个端板112分别沿左右方向间隔开布置，两个侧板113分别形成沿竖直方向(如图1所示的上下方向)延伸的矩形板体，且两个侧板113分别沿前后方向间隔开布置。

底板的左右两端分别与两个端板112的下端相连，底板的前后两端分别与两个侧板113的下端相连，底板、两个端板112与两个侧板113之间限定出上端敞开的容纳腔，上盖12分别与端板112和侧板113可拆卸地相连。通过将电池模组30设在由底板、两个端板112、两个侧板113和上盖12组成的电池箱10内，可以起到保护电池模组30的作用，并且可以将多个电芯32组装在一起，增加电池模组30的能量密度和功率密度。

其中，根据本实用新型的一个实施例，电池模组30具有高压引出端(未示出)，高压引出端设在端板112上。由此，将高压引出端设在端板112112上，方便与外界部件电连接，装拆方便，连接可靠。

可选地，根据本实用新型的一个实施例，端板112与侧板113通过螺栓连接或焊接相连。具体地，底板的左右两端分别与两个端板112的下端相连，底板的前后两端分别与两个侧板113的下端相连，底板、两个端板112与两个侧板113之间限定出上端敞开的容纳腔，上盖12分别与端板112和侧板113可拆卸地相连。通过将电池模组30设在由底板、两个端板112、两个侧板113和上盖12组成的电池箱10内，端板112和侧板113将电池模组30与外部环境隔离开，既可以起到保护电池模组30的作用，又可以将多个电芯32组装在一起，增加电池模组30的能量密度和功率密度。

若端板112与侧板113通过螺栓连接，可以简化装配操作，并且装拆方便，便于维修、更换部件，使得电池模组30取放方便；若端板112和侧板113采用焊接方式连接，可以保证端板112与侧板113的连接可靠性，并且省去了多余的装配连接件，降低了材料成本。

可选地，根据本实用新型的一个实施例，端板112和侧板113分别为铝板。即电池箱10的两个端板112和两个侧板113分别油铝材料加工而成，两个端板112和两个侧板113将电池模组30包裹，既可以起到保护电池模组30的作用，又可以达到散热、导热的效果，保证电池模组30的使用可靠性，从而延长动力电池100的使用寿命。

有利地，根据本实用新型的一个实施例，电连接件设在电池模组30的正面。具体地，如图3所示，电池模组30的每个电芯32的一端(如图3所示的上端)设有间隔开布置的正极引出端3211和负极引出端3212，当电池模组30与电池箱10装配时，可以先将多个电芯32依次放在电池箱10的底板上，并使电芯32的设有正极引出端3211和负极引出端3212的一端朝向设置，然后在相邻两个电芯32之间放置隔热片33，使隔热片33将相邻两个电芯32隔离开，再通过电连接件将多个电芯32串联或者并联，最后将电池箱10的两个端板112、两个侧板113固定在底板上，将上盖12最后扣合在电池模组30的上端，完成动力电池100的装配。

其中，根据本实用新型的一个实施例，电连接件与电芯32焊接相连。由此，可以实现多个电芯32的电连接，增加了电池模组30的能量密度和功率密度，保证动力电池100的使用可靠性。

具体地，动力电池100在装配时，可以先将正确的串并联数量电芯32足数正确并排放置在底板上，并在相邻两个电芯32的中间设置隔热片33，以将相邻两个电芯32隔开，组装成电池模组30；然后在电池模组30的两端放置端板112，将两个侧板113放在在电池模组30的两侧，并利用螺栓与两个端板112固定；然后将高压引出端固定装配在电池箱10的端板112上；再将电连接件设在电池模组30的上端，并将电连接件与电芯32的正负极焊接，使多个电芯32连接在一起；最后将上盖12扣合在电池模组30的上端，并与端板112和侧板113连接，完成了动力电池100的装配。

在本实用新型的一些具体实施方式中，单体电池321大致形成为长方体形，绝缘模壳322的开口形成为长方形。具体地，如图3和图4所示，单体电池321形成沿竖直方向(如图3所示的上下方向)延伸的长方体，绝缘模壳322形成沿竖直方向(如图4所示的上下方向)延伸且上端敞开的长方体，优选地，绝缘模壳322在不同位置处的壁厚相等，即绝缘模壳322的安装腔322a的形状与单体电池321的形状相同，绝缘模壳322的上端开口形成为矩形，这样既可以保证单体电池321在不同位置处的绝缘效果的均匀性，又可以保证该电芯32的外形美观性和结构紧凑性，并且该绝缘模壳322成型方便，加工、制造容易。

可选地，绝缘模壳322由聚酰亚胺吹塑成型。由该材料制造的绝缘模壳322具有较好的绝缘效果，并且成型方便，操作简单。当然，本实用新型并不限于此，绝缘模壳322使用的绝缘材料还可以为其他非金属绝缘材料，而绝缘盖323的材料可以与绝缘模壳322的材料相同，也可以采用其他绝缘材料。

其中，根据本实用新型的一个实施例，绝缘盖323形成为片状，绝缘盖323与单体电池321粘接相连。

参照图4，绝缘模壳322形成长方体，且绝缘模壳322内限定有上端敞开的安装腔322a，单体电池321形成与安装腔322a的形状对应的长方体，即单体电池321的上表面为平面，其中，单体电池321的上表面设有间隔开布置的正极引出端3211和负极引出端3212，从而方便与外部电器件的连接。

进一步地，绝缘盖323形成沿水平方向(如图6所示的水平方向)延伸板件，绝缘盖323具有两个间隔开布置的避让部323a，例如避让部323a可以为避让槽。当单体电池321装入绝缘模壳322的安装腔322a后，可以将绝缘盖323用双面胶或者其他粘结剂粘贴在单体电池321的上表面以封闭绝缘模壳322的上端开口，并将单体电池321的正极引出端3211和负极引出端3212与绝缘盖323的两个避让部323a位置对应，避免绝缘盖323将单体电池321的正极引出端3211和负极引出端3212遮盖。

由此，绝缘模壳322将单体电池321的四个侧壁和底壁与外部器件隔离开，而绝缘盖323将单体电池321的顶壁(除去正极引出端3211和负极引出端3212的位置)与外部器件隔离开，从而保证单体电池321的六面绝缘，即全方位地对单体电池321进行绝缘处理，不留死角。

具体地，如图7所示，每个电芯32在装配时，可以先将绝缘盖323粘结在单体电池321的上端面，并使单体电池321的正极引出端3211和负极引出端3212露出，方便与外部器件进行电连接，然后将绝缘模壳322进行预热，使绝缘模壳322发生膨胀，再将绝缘模壳322从单体电池321的底部向上套装，使单体电池321压入绝缘模壳322的安装腔322a内，在此过程中，需要保证单体电池321的正极引出端3211和负极引出端3212朝上，方便与外部电路的连接，最后将多个装配好的电芯32分别串联和/或并联，组装一体，完成电池模组30的装配。该电池模组30的装配过程简单，不需要多余的装配工具，装配完成后的电芯32，结构简单，绝缘模壳322和绝缘盖323将单体电池321与外部器件隔离开，绝缘性能好，安全性高。

根据本实用新型第二方面实施例的汽车(未示出)，包括根据上述实施例的动力电池100。由于根据本实用新型上述实施例的动力电池100具有上述技术效果，因此，根据本实用新型实施例的汽车也具有相应的技术效果，即该汽车的结构简单，各部件连接可靠，装拆方便，重量较轻，绝缘安全性较高，结构稳定，可以有效地阻止单个的电芯32的热失效影响，使用安全、可靠，使用寿命长。

根据本实用新型实施例的汽车的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，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，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种动力电池，其特征在于，包括：

电池箱；

电池模组，所述电池模组设在所述电池箱内，所述电池模组包括多个依次间隔开布置的电芯，多个所述电芯之间通过电连接件相连，每个所述电芯分别包括：

单体电池，所述单体电池具有正极引出端和负极引出端；

绝缘模壳，所述绝缘模壳内限定有适于安装所述单体电池的安装腔，所述绝缘模壳的一端敞开形成安装所述单体电池的开口；

绝缘盖，所述绝缘盖设在所述开口处以封闭所述安装腔，所述绝缘盖上设有适于接出所述正极引出端和所述负极引出端的避让部；

隔热片，所述隔热片设在相邻两个所述电芯之间。

2.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述电池箱包括：

底板；

两个端板，两个所述端板分别间隔开设在所述底板的左右两端；

两个侧板，两个所述侧板分别间隔开设在所述底板的前后两侧，所述侧板与所述底板和所述端板限定出上端敞开的容纳腔；

上盖，所述上盖可活动地与所述端板和所述侧板相连以打开和关闭所述容纳腔。

3.根据权利要求2所述的动力电池，其特征在于，所述电池模组具有高压引出端，所述高压引出端设在所述端板上。

4.根据权利要求3所述的动力电池，其特征在于，所述端板与所述侧板通过螺栓连接或焊接相连。

5.根据权利要求2所述的动力电池，其特征在于，所述端板和所述侧板分别为铝板。

6.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述电连接件设在所述电池模组的正面。

7.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述电连接件与所述电芯焊接相连。

8.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述单体电池大致形成为长方体形，所述绝缘模壳的开口形成为长方形。

9.根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于，所述绝缘模壳由聚酰亚胺吹塑成型。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的动力电池。