CN211980753U - 电池单元、电池模组、电池组及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池单元、电池模组、电池组及汽车，电池单元包括电芯、壳体、第一极柱、第二极柱和电压采样极柱，电芯包括多个极板组，多个极板组并排设置，每个极板组包括第一极板和与第一极板并排设置的第二极板，第一极板与第二极板的电位不同，第一极柱和电压采样极柱设置在电芯的一侧，第二极柱设置在电芯的另一侧，第一极柱与第一极板电连接，电压采样极柱和第二极柱与第二极板电连接，第一极柱和电压采样极柱分别连接有电压采样线。由于第一极柱和电压采样极柱均位于电芯的同一侧，将第一极柱、电压采样极柱通过电压采样线与电池采样电路电连接时，所使用的电压采样线长度较短，从而有利于降低采样误差，提高采样精度。

Description

电池单元、电池模组、电池组及汽车

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种电池单元、电池模组、电池组及汽车。

背景技术

随着能源的消耗和对环境污染的关心，各个领域越来越依赖对电能的使用，电池作为最常用的电能装置，对电池在使用过程中的电压变化的监测尤为重要。在对传统的电池单元进行电压采样时，通常从电池单元的正极和负极分别引出电压采样线，并将上述电压采样线与电池采样电路电连接，来实现对电池单元的电压采样监测，然而，在传统的电池单元中，正极和负极分别位于电池单元的两端，需要使用较长的电压采样线才能将正负极与电池采样电路电连接，电压采样线较长必然会导致采样误差较大的问题，从而降低了采样精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池单元、电池模组、电池组及汽车，用于解决电压采样线较长导致的采样误差较大、采样精度较低的问题。

第一方面，本申请提供一种电池单元，所述电池单元包括电芯、第一极柱、第二极柱和电压采样极柱，所述电芯包括多个极板组，所述多个极板组并排设置，每个所述极板组包括第一极板和与所述第一极板并排设置的第二极板，所述第一极板与所述第二极板的电位不同，所述第一极柱和所述电压采样极柱设置在所述电芯的一侧，所述第二极柱设置在所述电芯的另一侧，所述第一极柱与所述第一极板电连接，所述电压采样极柱和所述第二极柱与所述第二极板电连接，所述第一极柱和所述电压采样极柱分别连接有电压采样线。

使用本申请所述电池单元，所述第一极柱与所述第一极板电连接，所述电压采样极柱与第二极板电连接，因此，所述第一极柱和所述电压采样极柱之间的电位差即为所述电池单元的电压，而由于所述第一极柱和所述电压采样极柱位于所述电芯的同一侧，将所述第一极柱、所述电压采样极柱通过所述电压采样线与电池采样电路电连接时，所述电压采样线的长度能够得到较大程度的缩短，从而有利于降低采样误差，提高采样精度。

一种实施方式中，所述第一极柱与多个所述第一极板电连接，所述第二极柱与多个所述第二极板电连接，所述电压采样极柱与一个所述第二极板电连接。

一种实施方式中，所述电池单元还包括温度采样极柱和温度传感器，所述温度采样极柱与所述电压采样极柱设置在所述电芯的同一侧，所述温度传感器设置在所述电芯上，所述温度采样极柱一端与所述温度传感器电连接，另一端连接有温度采样线。

一种实施方式中，所述温度传感器设置在所述第一极板或所述第二极板表面。

一种实施方式中，在所述温度传感器的表面设置有绝缘层和防腐层。

一种实施方式中，所述电池单元还包括第三极柱，所述第三极柱与所述第一极柱设置在所述电芯的同一侧，所述第三极柱内设有容纳空间，所述电压采样极柱和所述温度采样极柱收容于所述容纳空间内。

一种实施方式中，所述温度传感器收容于所述容纳空间内。

第二方面，本申请提供一种电池模组，所述电池模组包括电池采样电路和第一方面任一项所述的电池单元，所述电池单元通过电压采样线和/或温度采样线与所述电池采样电路电连接。使用本申请所述电池模组时，由于所述电池单元内采样线的长度较短，从而能够精准采集并监测所述电池模组内所述电池单元的电压和/或温度数据。

第三方面，本申请提供一种电池组，所述电池组包括多个第二方面所述的电池模组。使用本申请所述电池组时，由于多个所述电池模组的存在，从而能够精准采集并监测所述电池组的电压和/或温度数据。

第四方面，本申请提供一种汽车，所述汽车包括第三方面所述的电池组。使用本申请所述汽车，由于所述汽车内，所述电池组的电压和/或温度数据能够得到精准的采集并监测，使得所述汽车的使用安全性能得到较大的提升。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种电池单元的结构示意图。

图2是电池单元在一种实施方式下的结构示意图。

图3是电池单元在另一种实施方式下的结构示意图。

图4是图3所示电池单元中第三极柱相关组件的局部放大图。

图5是本申请实施例提供的一种电池模组的结构示意图。

图6是本申请实施例提供的一种电池组的结构示意图。

图7是本申请实施例提供的一种汽车的示意框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

此外，以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本实用新型可用以实施的特定实施例。若无特别说明，本实用新型中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本实用新型，而不是指示或暗指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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。若本说明书中出现“工序”的用语，其不仅是指独立的工序，在与其它工序无法明确区别时，只要能实现该工序所预期的作用则也包括在本用语中。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种电池单元100的结构示意图。

本申请实施例提供的电池单元100包括电芯10、壳体20、第一极柱30、第二极柱40和电压采样极柱50，电芯10收容在壳体20内，电芯10包括多个极板组，多个极板组并排设置，每个极板组包括第一极板11和与第一极板11并排设置的第二极板12，第一极板11与所述第二极板12的电位不同，壳体20包括相对设置的第一表面201和第二表面202，第一极柱30和电压采样极柱50设置在第一表面201，第二极柱40设置在第二表面202，从而第一极柱30和电压采样极柱50设置在电芯10的同一侧，第二极柱40设置在电芯10的另一侧，第一极柱30与第一极板11电连接，电压采样极柱50和第二极柱40与第二极板12电连接，第一极柱30和电压采样极柱50分别连接有电压采样线101。

其中，第一极板11指的是电池电芯10中的正(负)极板，第二极板12指的是电池电芯10中的负(正)极板，相应的，第一极柱30指的是电池单元100中的正(负)极柱，第二极柱40指的是电池单元100中的负(正)极柱。在本申请实施例中，第一极柱30与第一极板11电连接，使得第一极柱30上与第一极板11上具有相同的电位；第二极柱40及电压采样极柱50与第二极板12电连接，从而第二极柱40、电压采样极柱50和第二极板12具有相同的电位。第一极柱30和电压采样极柱50上分别引出电压采样线101，将电压采样线101接入电池采样电路即能得到第一极柱30与电压采样极柱50之间的电位差，上述电位差即为电池单元100的电压，从而对电池单元100的电压进行采样监测。

使用本申请实施例提供的电池单元100，由于第一极柱30和电压采样极柱50均位于壳体20的第一表面201，即第一极柱30和电压采样极柱50位于电芯10的同一侧，将第一极柱30、电压采样极柱50通过电压采样线101与电池采样电路电连接时，只需要将电池采样电路设置在靠近壳体20第一表面201的一侧，既能较大程度的缩短电压采样线101的长度，从而有利于降低采样误差，提高采样精度。

同时，由于本申请实施例中，电压采样线101的长度较短，其所占用的电池空间也较小，进而提高了电池单元100的整体空间利用率。

在一种实施方式中，第一极柱30与多个第一极板11电连接，第二极柱40与多个第二极板12电连接，电压采样极柱50与一个第二极板12电连接。

可以理解的是，电芯10一般包括第一极板11、第二极板12和隔膜13，隔膜13设置在相邻极板之间，用于防止极板之间相互接触而导致短路的问题，多个第一极板11、多个隔膜13和多个第二极板12层叠设置形成电芯10。

当第一极柱30与多个第一极板11电连接，同时第二极柱40与多个第二极板12电连接时，有利于增加电池单元100的过流能力，从而进一步提高电池单元100的工作性能。而电压采样极柱50仅与一个第二极板12电连接时，使得电压采样极柱50上不会通过较大强度电流，电压采样极柱50仅作电压引出功能使用，在此基础上，无需对其进行大电流设计，从而简化了电压采样极柱50的制造工艺，提高了制造工艺的多样性，同时还在一定程度上降低了电池单元100的制造成本。需要说明的是，电压采样极柱50不应局限于仅与一个第二极板12电连接，在其他情况下，电压采样极柱50还可以与少数第二极板12电连接，仅需满足其上不会通过较大强度电流的要求即可，在此不进行具体的限定。

请一并参阅图2，图2是电池单元100在一种实施方式下的结构示意图。

在一种实施方式下，电池单元100还包括温度采样极柱60和温度传感器70，温度采样极柱60设置在第一表面201，从而温度采样极柱60与电压采样极柱50设置在电芯10的同一侧，温度传感器70位于壳体20内部并设置在电芯10上，温度采样极柱60一端与温度传感器70电连接，另一端连接有温度采样线102。

其中，温度传感器70设置在壳体20的内部，使其能够更加接近电芯10，从而温度传感器70所测得的温度更加接近电池单元100的内部温度，进而提高温度采样精度。通常情况下，温度传感器70包括温度感测单元和传感器引线，温度感测单元一般为热电阻检测器、热电偶和热敏电阻中的至少一种，用于将温度信号转换为电信号，而传感器引线用于连接温度采样极柱60，使得温度传感器70与温度采样极柱60电连接，将上述温度信号转换成的电信号导出。

在上述结构下，温度采样极柱60与温度传感器70电连接，以对电芯10进行温度采样。同时，温度采样极柱60设置在外壳的第一表面201，而由上述可知，电压采样极柱50和第一极柱30同样设置在外壳的第一表面201，即电压采样极柱50与温度采样极柱60位于电芯10的同一侧，也就是说，电压采样线101和温度采样线102均由电池单元100的同一侧位置引出，只需要将电池采样电路设置在靠近壳体20第一表面201的一侧，可同时实现电压采样线101和温度采样线102的缩短，即可在降低电压采样误差的同时，也降低温度采样误差，进一步提高了采样精度。

在一种实施方式中，温度传感器70设置在第一极板11或第二极板12表面。当温度传感器70设置在极板表面时，温度传感器70更加靠近电池单元100的极芯，测得的温度更加准确，温度传感器70采集到的是更加接近电池单元100内部的温度数据，这有效提高了温度监测精度。

其中，温度传感器70的表面可设置有绝缘层和防腐层。可以理解的是，为了防止电芯10内部电解液对温度传感器70造成腐蚀损伤，同时避免电流通过温度传感器70造成短路，在温度传感器70表面可设置绝缘层和防腐层，以对温度传感器70乃至整个电池单元100进行保护。

请一并参阅图3和图4，图3是电池单元100在另一种实施方式下的结构示意图。

图4是图3所示电池单元100中第三极柱80相关组件的局部放大图。

在一种实施方式中，电池单元100还包括第三极柱80，第三极柱80设置在壳体20的第一表面201，即第三极柱80与第一极柱30设置在电芯10的同一侧，第三极柱80内设有容纳空间，电压采样极柱50和温度采样极柱60收容于容纳空间内。用第三极柱80收容电压采样极柱50和温度采样极柱60，使其以小总成的形式存在，使电池单元100在外观上，由四个极柱转变为三个极柱，从而外观结构更加简单明了，同时，第三极柱80能够对其内部的电压采样极柱50和温度采样极柱60起到一定的保护作用，是其不容易受到损伤，从而保证相应功能正常。

在一种实施方式中，第三极柱80伸入壳体20，将温度传感器70收容于容纳空间内。第三极柱80收容温度传感器70，能够对温度传感器70起到一定的保护作用，避免其在碰撞过程中受到损伤。在此结构下，第三极柱80的容纳空间内收容有电压采样极柱50、温度采样极柱60和温度传感器70，使得上述三个部件形成一个整体结构，在后续维修作业中，更加方便维修人员的排查和检测。

请一并参阅图5，图5是本申请实施例提供的一种电池模组300的结构示意图。

本申请实施例提供的电池模组300包括电池采样电路200和上述任一实施方式下的电池单元100，电池单元100通过电压采样线101和/或温度采样线102与电池采样电路200电连接。在使用本申请实施例提供的电池模组300时，由于电池单元100内电压采样线101和/或温度采样线102的长度较短，从而能够精准采集并监测电池模组300内电池单元100的电压和/或温度数据，避免采样误差。

请一并参阅图6，图6是本申请实施例提供的一种电池组400的结构示意图。

本申请实施例提供的电池组400包括上述多个电池模组300。多个电池模组300并列排布形成电池组400，相邻两个电池模组300中，两个电池单元100之间的正负极位于同侧并通过连接件110电连接在一起，以满足相应功能需求，而为了使得布线更加整洁并提高空间利用率，多个电池模组300中的电池采样电路200应位于多个电池单元100的同一侧，而每个电池单元100上的第三极柱80应位于壳体20上靠近电池采样电路200的一侧，以缩短电压采样线101和温度采样线102的长度，从而能够精准采集并监测电池组400的电压和/或温度数据。可以理解的是，当一个电池单元100上，第一极柱30位于靠近电池采样电路200的一侧时，第三极柱80与第一极柱30位于同一侧，其中，在此电池单元100上，第一极柱30为正极柱(负极柱)；同时，在相邻的电池单元100上，第一极柱30位于靠近电池采样电路200的一侧，第三极柱80与第一极柱30位于同一侧，其中，在此电池单元100上，第一极柱30为负极柱(正极柱)。

请一并参阅图7，图7是本申请实施例提供的一种汽车500的示意框图。

使用本申请实施例提供的汽车500，汽车500内装有本申请实施例提供的电池组400，由于电池组400内的电压采样线101和/或温度采样线102的长度较短，电池组400的电压和/或温度数据能够得到精准的采集并监测，使得汽车500的使用安全性能得到较大的提升。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简介，未对上述实施例中的各个技术特征所以可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，可应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池单元，其特征在于，所述电池单元包括电芯、第一极柱、第二极柱和电压采样极柱，所述电芯包括多个极板组，所述多个极板组并排设置，每个所述极板组包括第一极板和与所述第一极板并排设置的第二极板，所述第一极板与所述第二极板的电位不同，所述第一极柱和所述电压采样极柱设置在所述电芯的一侧，所述第二极柱设置在所述电芯的另一侧，所述第一极柱与所述第一极板电连接，所述电压采样极柱和所述第二极柱与所述第二极板电连接，所述第一极柱和所述电压采样极柱分别连接有电压采样线。

2.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述第一极柱与多个所述第一极板电连接，所述第二极柱与多个所述第二极板电连接，所述电压采样极柱与一个所述第二极板电连接。

3.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述电池单元还包括温度采样极柱和温度传感器，所述温度采样极柱与所述电压采样极柱设置在所述电芯的同一侧，所述温度传感器设置在所述电芯上，所述温度采样极柱一端与所述温度传感器电连接，另一端连接有温度采样线。

4.根据权利要求3所述的电池单元，其特征在于，所述温度传感器设置在所述第一极板或所述第二极板表面。

5.根据权利要求3所述的电池单元，其特征在于，在所述温度传感器的表面设置有绝缘层和防腐层。

6.根据权利要求3所述的电池单元，其特征在于，所述电池单元还包括第三极柱，所述第三极柱与所述第一极柱设置在所述电芯的同一侧，所述第三极柱内设有容纳空间，所述电压采样极柱和所述温度采样极柱收容于所述容纳空间内。

7.根据权利要求6所述的电池单元，其特征在于，所述温度传感器收容于所述容纳空间内。

8.一种电池模组，其特征在于，所述电池模组包括电池采样电路和权利要求1-7任一项所述的电池单元，所述电池单元通过电压采样线和/或温度采样线与所述电池采样电路电连接。

9.一种电池组，其特征在于，所述电池组包括多个如权利要求8所述的电池模组。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括如权利要求9所述的电池组。

Images