CN209016104U - 一种电池模组及单体电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池模组技术领域，提供了一种电池模组及单体电池。所述单体电池，包括：电极组件；以及壳体，所述壳体内容置所述电极组件，所述壳体为塑料壳体，所述壳体的至少一端具有用于与所述单体电池的容置腔内壁相抵的凸出部。上述技术方案在单体电池的塑料壳体的一端设置有凸出部，通过该凸出部来弥补不同单体电池间的尺寸公差，在装配成电池模组时，所述凸出部与容置腔内壁接触，从而使单体电池紧紧的固定于容置腔内，有效解决了单体电池在电池模组内晃动的问题，提高了电池模组的可靠性与安全性。

Description

一种电池模组及单体电池

技术领域

本实用新型涉及电池模组技术领域，特别是涉及电池模组中单体电池与模组壳体的配合结构。

背景技术

在现有技术中，电池模组中的单体电池(即电芯)主要是采用铝壳电池。铝壳电池具有加工精度高，电池外形尺寸一致性好，密封性好等优点，也因此被广泛使用。然而现有的铝壳电池的重量较大，从而使电池模组的能量密度较低。因此，为提高电池模组的能量密度，在现有技术中出现了一种塑料壳体的单体电池。然而塑料壳体在生产过程中尺寸公差较大，从而导致不同单体电池的尺寸一致性差，装配成电池模组后存在一些单体电池固定不牢，在模组内部晃动的情况，无法保证电池模组的可靠性和安全性。

实用新型内容

为此，需要提供一种电池模组以及单体电池，用于解决现有塑料壳体单体电池尺寸公差大，在电池模组内固定不牢的技术问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种单体电池，包括：

电极组件；以及

壳体，所述壳体内容置所述电极组件，所述壳体为塑料壳体，所述壳体的至少一端具有用于与所述单体电池的容置腔内壁相抵的凸出部。

进一步的，所述凸出部位于所述壳体长度方向的端部。

进一步的，所述凸出部为所述壳体端部热烫成型的凸筋，所述凸筋与所述壳体端部为一体式结构。

进一步的，所述壳体包括侧围框和端盖，所述端盖位于所述侧围框长度方向的端部，所述凸出部设置于所述端盖外表面。

进一步的池，所述壳体的端盖设置有极柱和防爆阀，所述凸出部为凸筋，所述凸筋沿所述防爆阀以及所述端盖的四周设置。

进一步的，所述凸出部的高度为1至5mm。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供了另一技术方案：

一种电池模组，包括：

模组壳体，具有容置单体电池的容置腔；

两个以上的单体电池，并排设置于所述容置腔内，至少一个所述单体电池为以上任一技术方案中所述的单体电池。

进一步的，所述模组壳体包括框体和封板；

所述框体长度方向的至少一端具有开口，所述封板与所述开口适配形成所述容置单体电池的容置腔。

进一步的，还包括护板，所述护板设置于所述封板与所述单体电池之间。

进一步的，所述护板的内侧面设置有固定所述单体电池端面的定位槽。

区别于现有技术，上述技术方案在单体电池的塑料壳体的一端设置有凸出部，通过该凸出部来弥补不同单体电池间的尺寸公差，在装配成电池模组时，所述凸筋与单体电池容置腔的内壁接触，从而使单体电池紧紧的固定于容置腔内，有效解决了单体电池在电池模组内晃动的问题，提高了电池模组的可靠性与安全性。

附图说明

图1为具体实施方式所述电池模组的爆炸图；

图2为具体实施方式所述电池模组的轴向剖视图；

图3为具体实施方式所述单体电池的结构示意图；

图4为具体实施方式所述单体电池盖部结构示意图；

图5为具体实施方式所述护板的结构示意图。

附图标记说明：

1、单体电池；

11、端盖；

111、凸出部；

12、侧围框；

13、负极极柱；

131、负极标识；

15、防爆阀

2、模组壳体；

21、框体；

211、容置腔；

22、封板；

23、护板；

231、定位槽；

232、加强筋；

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至5，本实施例提供了一种电池模组。图1为具体实施方式所述电池模组的爆炸图；图2为具体实施方式所述电池模组的轴向剖视图；图3为具体实施方式所述单体电池的结构示意图；图4为具体实施方式所述单体电池端盖的结构示意图；图5为具体实施方式所述护板的结构示意图；其中，所述Z1为X轴方向，即电池模组长度方向，Z2为Y轴方向，即电池模组宽度方向，Z3为Z轴方向，即电池模组高度方向。

所述电池模组包括：模组壳体2和设置于所述模组壳体2内的两个以上的单体电池1。

其中，所述模组壳体2内具有用于容置所述单体电池1的容置腔211。所述容置腔211可以为密闭的腔体。

所述单体电池1是可重复充放电的电池，即二次电池，是电池模组的储能单元，用于存储电能并对外提供电能。两个以上的所述单体电池1排列设置，并且可采用串联或并联等方式连接，形成电池组。其中，区别于传统的铝壳电池，所述单体电池1的壳体为塑料壳体(并非铝质壳体)。所述塑料壳体具有热塑性，在壳体成型后可通过热压、热烫等工艺改变其形状构造。所述塑料壳体的材质可以为PP、PBT、PPS等中的任意一种。

在所述模组壳体2内的所述单体电池1中至少有一个单体电池1的塑料壳体上具有凸出部111，所述凸出部111位于所述单体电池的所述壳体长度方向上的一端。该单体电池1的一端通过所述凸出部111与所述容置腔211一端的内壁接触，单体电池1的另一端与所述容置腔211另一端的内壁接触，从而使该单体电池1紧紧的固定于所述容置腔211内。

考虑到现有的所述单体电池1的塑料壳体的尺寸公差较大，本实施方式中，在所述塑料壳体的一端设置有所述凸出部111，用于弥补各单体电池间的公差。其中，所述凸出部111可在单体电池的塑料壳体成型后，通过热烫、热压等热成型工艺在所述塑料壳体的一端制作而成。所述凸出部111相对于壳体表面的凸出高度可根据该塑料壳体的尺寸误差而定，从而使各单体电池的长度一致。从而使各单体电池1长度方向的两端均能与模组壳体2的内壁接触，使其紧紧的固定在模组壳体2内的容置腔211内。

需要说明的是，在本实施方式中，在所述电池壳体2内的每个单体电池1可均设置有所述凸出部111。而在另一些实施方式中，可能只有个别的单体电池1的尺寸存在偏差，因此也可以只在尺寸偏差的这些个别单体电池1设置有所述凸出部111，而其他单体电池则不设置所述凸出部111。

如图1、图2和图3所示，在本实施方式中，所述单体电池1在所述模组壳体2内是卧式设置的，即所述单体电池1的长度大于高度，并且长度方向是位于水平方向并与电池模组的长度方向相同。所述凸出部111是设置于所述单体电池1长度方向的端部，其中，凸出部111可以是在单体电池1长度方向的一端，也可以是在单体电池1长度方向的两端均设置有凸出部111。在该实施方式中，单体电池1采用卧式设置于模组壳体2内，可以有效降低电池模组的高度，因此降低整个电池包的高度。当该电池包应用于新能源汽车上时(其中所述电池包安装于汽车底盘上)，可保证汽车的离地间隙，从而其汽车具有良好的通过性。

需要说明的是，本实用新型中的所述单体电池1在所述模组壳体2内并不限于是卧式设置的。在其他实施方式中，所述单体电池1在所述模组壳体2内也可是立式设置的，即单体电池的顶部朝向竖直方向的上方，所述凸出部111也可以设置于所述单体电池高度方向的端部，从而使单体电池壳体高度方向的凸出部111可与模组壳体内的顶壁相抵。其中，可以在单体电池1高度方向的一端设置有凸出部111，也可以是在单体电池1高度方向的两端均设置有凸出部111，只要是能够使所述单体电池1相对的两端与所述模组壳体2的内壁接触，使其在电池模组内部不晃动即可。

如图3所示，所述单体电池1的塑料壳体可以包括侧围框12与端盖11，其中，所述侧围框12与所述端盖11形成用于容置电池液等物体的密封腔体。在本实施方式中，所述凸出部111为向壳体外表面凸出的筋条状结构，即凸筋，并且所述凸筋设置于所述端盖的外表面11上，所述凸筋与所述单体电池1的端盖11可以为一体式结构。所述凸筋111的高度可根据该塑料壳体的尺寸误差而定，通常情况下，所述凸筋111的高度为1至5mm。由于所述凸筋111位于所述端盖11上便于加工，当所述单体电池1存在尺寸误差时，只需对单体电池的端盖11进行热烫处理，使之形成相应高度的凸筋111即可，无需对侧围框12进行处理。

在本实用新型中，所述凸出部111不仅限于筋条状结构，在其他实施方式中，所述凸出部111可以为柱状结构、凸点状结构等不同结构样式，只要使其向单体电池的壳体外凸，使其能够与容置腔211内壁相抵即可。

如图3和图4所示，所述单体电池的两端均设置有端盖11，即所述侧围框12的两端都具有开口，并且两个开口都设置了相适配的端盖11。如图3所示，单体电池1一端的端盖11上设置有负极极柱13、负极标识131和防爆阀15，在单体电池1的另一端设置有正极极柱以及正极标识(其结构与负极极柱类似，被侧围框12遮挡，图中未视出)。如图4所示为所述端盖的结构，所述凸出部111为向所述端盖11外表面凸出的凸筋，所述凸筋111沿所述负极标识131、所述防爆阀15以及端盖11的四周设置，设有正极极柱的另一端的端盖上也可设置类似的凸筋。将所述凸出部111设置成筋条状的凸筋，并沿所述防爆阀15以及所述端盖11的四周设置，一方面可以起到加强筋的作用，提高端盖11的结构强度；另一方面可增大单体电池1与模组壳体2的接触面积，使单体电池在容置腔211内固定的更加稳定。

需要说明的是，在图3所示实施例中，单体电池1的正极极柱和负极极柱13分开设置于单体电池1的两端，并且在两端的端盖11上分别设置有所述凸筋。这样将正极极柱和负极极柱13分开设置于单体电池1的两端，可有效利用单体电池1长度方向两端的空间，使其空间利用率更高，提高了电池模组的能量密度。而在一些实施方式中，所述单体电池1也可仅在一端设置有端盖11，并且所述正极极柱和负极极柱设置于同一端盖11上，并且仅在一端的端板上设置所述凸筋。

如图1所示，所述模组壳体2可以包括框体21和封板22。其中，所述框体21为两端开口，前后和上下四个方向密封的矩形四围框，所述封板22与两端的所述开口相适配，从而形成密闭的容置腔211。所述框体21可以为铝合金等金属材料的一体成型结构，也可以由四个矩形金属焊接而成，所述封板22可使用螺栓等固定件固定于所述框体21两端的开口上。

该模组壳体2中框体21与封板22可形成密闭的容置腔211，从而可在各方位保护单体电池1不受外界物体破坏，并且也便于单体电池1安装。

在另一些实施方式中，所述模组壳体2中所述框体21也可以仅一端设置有开口和所述封板22，即所述框体21的五个面都是密闭的，仅在两端的其中一端设置有开口和封板22，以便所述单体电池1装入模组壳体2内。

考虑到单体电池1在使用过程中会出现膨胀，以及在搬运过程中单体电池1可能因撞击受损。因此，如图1所示，所述模组壳体2还可在两端设置护板23，所述护板23位于所述封板22与所述单体电池1之间。如图2所示，所述单体电池1的底部与其中一端所述护板23接触，单体电池1顶部的凸出部111与另一端所述护板23接触，从而可使单体电池紧紧地固定于模组壳体2内。所述护板23可以吸力所述单体电池1的膨胀力，以及单体电池1振动时的为其提供缓冲，从而起到保护单体电池1的作用。

如图5所示，考虑到所述单体电池1在模组壳体2内的定位问题，在所述护板23的内侧面设置有固定所述单体电池1顶部以及底部端面的定位槽231。其中，在护板23的内侧面设置有多道向内侧凸出的加强筋232，所述加强筋232围绕形成所述定位槽231。所述定位槽231可以使所述单体电池1底端或顶端部分置于所述定位槽231内，从而起到固定所述单体电池1的作用。通过所述定位槽231可确定各单体电池1之间的间距，以及单体电池1与模组壳体2内与所述框体21的内壁之间的间距。

在另一实施方式中提供了一种单体电池。如图3所示，所述单体电池1为以上任一实施方式中所述的单体电池1，在所述单体电池的壳体的端部设置有所述凸出部111。在以上实施方式中已对所述单体电池1的结构进行了详细说明，因此这里就不再对所述单体电池1的结构以及其与模组壳体2的配合关系进行赘述。

需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；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发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

Claims (10)

1.一种单体电池，其特征在于，包括：

电极组件；以及

壳体，所述壳体内容置所述电极组件，所述壳体为塑料壳体，所述壳体的至少一端具有用于与所述单体电池的容置腔内壁相抵的凸出部。

2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述凸出部位于所述壳体长度方向的端部。

3.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述凸出部为所述壳体端部热烫成型的凸筋，所述凸筋与所述壳体端部为一体式结构。

4.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述壳体包括侧围框和端盖，所述端盖位于所述侧围框长度方向的端部，所述凸出部设置于所述端盖外表面。

5.根据权利要求4所述的单体电池，其特征在于，所述壳体的端盖设置有极柱和防爆阀，所述凸出部为凸筋，所述凸筋沿所述防爆阀以及所述端盖的四周设置。

6.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述凸出部的高度为1至5mm。

7.一种电池模组，其特征在于，包括：

模组壳体，具有容置单体电池的容置腔；

两个以上的单体电池，并排设置于所述容置腔内，至少一个所述单体电池为权利要求1至6任一所述的单体电池。

8.根据权利要求7所述的电池模组，其特征在于，所述模组壳体包括框体和封板；

所述框体长度方向的至少一端具有开口，所述封板与所述开口适配形成所述容置单体电池的容置腔。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，还包括护板，所述护板设置于所述封板与所述单体电池之间。

10.根据权利要求9所述的电池模组，其特征在于，所述护板的内侧面设置有固定所述单体电池端面的定位槽。