CN211980790U - 电池、电池模组、电池包及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池，包括：壳体；隔板，位于所述壳体内，所述隔板将所述壳体分隔形成多个容纳腔；所述容纳腔内设有极芯组，所述极芯组之间电连接；防水透气组件，设于所述隔板上，用于使所述隔板两侧的所述容纳腔中的气体相连通，并用于阻挡所述隔板两侧的所述容纳腔中的电解液相连通。还提供一种电池模组、电池包及汽车。

Description

电池、电池模组、电池包及汽车

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及一种电池、电池模组、电池包及汽车。

背景技术

电池串联形成模组的过程需要大量的结构件，大量的结构件虽然能保障电池整体结构的稳定性但是会降低整体包装的能量密度，从而导致电池包体积容量的下降，并且大量的结构件也会提高电池的电芯成本以及电芯失效的风险。

实用新型内容

本申请提供一种减少结构件设置的电池、电池模组、电池包及汽车。

一方面，本申请提供一种电池，包括：壳体；隔板，位于所述壳体内，所述隔板将所述壳体分隔形成多个容纳腔；所述容纳腔内设有极芯组，所述极芯组之间电连接；防水透气组件，设于所述隔板上，用于使所述隔板两侧的所述容纳腔中的气体相连通，并用于阻挡所述隔板两侧的所述容纳腔中的电解液相连通。

在一些实施例中，所述防水透气组件包括防水透气膜，所述防水透气膜允许气体通过并阻断电解液通过。

在一些实施例中，所述防水透气组件为密封钉，所述密封钉包括密封钉本体及防水透气膜，所述密封钉本体上设有沿所述密封钉本体的长度方向贯穿所述密封钉本体的通孔，所述防水透气膜固定在所述通孔内，所述防水透气膜允许气体通过并阻断电解液通过。

在一些实施例中，所述极芯组之间串联连接。

在一些实施例中，所述壳体包括底壳及盖板，所述底壳具有开口，所述隔板位于底壳内，所述盖板密封所述开口。

在一些实施例中，所述盖板上设置有防爆阀。

在一些实施例中，所述电池还包括密封件，密封件压持于盖板与隔板之间，以阻隔该隔板两侧的容纳腔的连通。

在一些实施例中，所述密封件为弹性件；所述密封件朝向对应的所述隔板的一侧形成有凹槽，所述隔板的朝向所述盖板的一侧压持于所述密封件的所述凹槽内。

在一些实施例中，所述凹槽的与所述隔板垂直的截面的形状为三角形，且所述三角形的顶角较所述三角形的底边靠近所述盖板。

在一些实施例中，所述密封件包括靠近所述盖板的第一部分及远离所述盖板的第二部分，所述第一部分在所述盖板上的投影面积大于所述第二部分在所述盖板上的投影面积，所述凹槽设于所述第二部分，且所述凹槽的开口背离所述第一部分。

在一些实施例中，所述盖板上还设有监测端子；相邻的两个所述极芯组通过连接片连接；所述监测端子与所述连接片电连接；所述监测端子用于对电池采样。

另一方面，本申请还提供了一种电池模组，包括前述的电池。

另一方面，本申请还提供了一种电池包，包括前述的电池或者前述的电池模组。

另一方面，本申请还提供了一种汽车，包括前述的电池模组或前述的电池包。

本申请实施例中，本申请中的电池在间隔相邻容纳腔的所述隔板上使用了含有防水透气组件，从而可以将壳体内的各个容纳腔内的气体连通，从而保持整体电池中的气体的一致性，防止电池的某一个容纳腔发生异常而导致电池壳体的鼓胀；并且，所述防水透气组件可以阻挡相邻容纳腔中电解液的流通，防止电解液导通形成离子回路，发生自放电现象；另外，在隔板上设置防水透气组件有利于节约电池的结构件的使用，使电池的容纳腔体积更大；进一步，本申请的电池有多个容纳腔，使得整体电池的气体容纳量大幅度提升，从而可以减少电池因胀而导致的失效，进而提升电池的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是本申请第一实施例提供的电池的立体示意图。

图2是图1沿II-II的剖视示意图。

图3是本申请第一实施例提供的电池的立体俯视示意图。

图4是图2在A位置处的局部放大示意图。

图5是图2在B位置处的局部放大示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现所述短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

请参阅图1至图5，本申请第一实施例提供一种电池100，所示电池100包括壳体10、隔板20及防水透气组件30。

所述隔板20收容于所述壳体10内；所述隔板20将所述壳体10分割形成多个容纳腔101；所述容纳请101内设有极芯组40，所述极芯组40之间电连接；所述防水透气组件30设于所述隔板20上，用于使所述隔板20两侧的所述容纳腔101中的气体相连通，并用于阻挡所述隔板20两侧的所述容纳腔101中的电解液相连通。

本申请中的电池在间隔相邻容纳腔101的所述隔板20上使用了含有防水透气组件30，从而可以将壳体10内的各个容纳腔101内的气体连通，从而保持整体电池100中的气体的一致性，防止电池的某一个容纳腔101发生异常而导致电池壳体10的鼓胀；并且，所述防水透气组件30可以阻挡相邻容纳腔101中电解液的流通，防止电解液导通形成离子回路，发生自放电现象；另外，在隔板20上设置防水透气组件30有利于节约电池100的结构件的使用，使电池100的容纳腔101体积更大；进一步，本申请的电池100有多个容纳腔101，使得整体电池100的气体容纳量大幅度提升，从而可以减少电池100因胀而导致的失效，进而提升电池100的使用寿命。

需要说明的是，极芯组包含一个极芯或多个并联的极芯。其中，极芯为动力电池领域常用的极芯，极芯以及极芯组为电池壳体内部的组成部分，而不能被理解为电池本身；并且，可以是卷绕形成的极芯，也可以是叠片的方式制成的极芯；一般情况下，极芯至少包括正极片、隔膜和负极片。

在一实施例中，所述壳体10与隔板20为一体成型。当然，壳体10与隔板20也可单独制作，然后再进行连接。

在一些实施例中，所述防水透气组件30包括防水透气膜，所述防水透气膜允许气体通过并阻断电解液通过。

在一些实施例中，如图2及图4所示，所述防水透气组件30为密封钉，所述密封钉包括密封钉本体31及防水透气膜32；所述密封钉本体31上设有沿所述密封钉本体31的长度方向贯穿所述密封钉本体31的通孔311，所述防水透气膜32固定在所述通孔311内；所述防水透气膜32允许气体通过并阻断电解液通过。其中，所述防水透气膜32和密封钉本体31紧密结合，不受电解液的腐蚀，也不会由于高低温形变而降低其密封效果。

在一些实施例中，所述密封钉本体31的材质为橡胶，从而具有弹性可以与所述隔板20紧密结合。

在其他实施例中，所述密封钉本体31的材质也可以为硅胶，还可以为其他弹性体。

在一些实施例中，所述密封钉本体31的外径为9毫米至11毫米，所述防水透气膜32的直径为1.5毫米至2.5毫米；优选地，所述密封钉本体31的外径为9.8毫米至10.2毫米，所述防水透气膜32的直径为1.9毫米至2.1毫米。

在一些实施例中，所述密封钉本体31的长度为2.5毫米至3.5毫米，所述防水透气膜32的厚度小于或等于所述密封钉本体31的长度；优选地，所述密封钉本体31的长度为2.9毫米至3.1毫米。

在一些实施例中，所述极芯组之间串联连接；其中，设置所述壳体10通过所述隔板20分割形成多个容纳腔101以容纳极芯组，极芯组之间串联连接，可以减少电池壳体的面积，从而降低电池的重量，也减少结构件的使用，进而降低成本；并且由于电池重量的减少，可以提高电池包的重量能量密度。

在一实施例中，多个极芯组沿极芯组的厚度方向依次排列且串联连接。极芯组的用于引出电流的第一电极引出部件和第二电极引出部件位于极芯组的同一侧。其中，当极芯组包含一个极芯时，极芯组的厚度方向也即该极芯的厚度方向，极芯组的第一电极引出部件和第二电极引出部件也即该极芯的正极耳和负极耳。当极芯组包含多个并联的极芯时，多个极芯沿极芯的厚度方向依次排列，极芯组的厚度方向也即多个极芯的排布方向。极芯组的第一电极引出部件为多个极芯的正极耳复合并焊接在一起形成的引出部件，第二电极引出部件为多个极芯的负极耳复合并焊接在一起形成的引出部件。在一些实施例中，如图1及图3所示，所述壳体10上设置有防爆阀11，所述防爆阀11用于对所述电池100进行防爆保护；其中，现有技术中各个单体电池中都要设置防爆阀，而本申请中，由于防水透气组件使内部各个容纳腔101内的气体压力一致，因此可以减少防爆阀11的数量，进而减少整体电池的结构件的使用，降低成本以及电池失效风险。

在一些实施例中，定义所述容纳腔101的数量为n，所述防爆阀的数量为m，n和m均为自然数，则1≤m＜n。

在一些实施例中，如图1及图2所示，所述壳体10包括底壳13及盖板14，所述底壳13具有开口，所述隔板20位于底壳13内，所述盖板14密封所述底壳13的开口。

在本实施例中，所述底壳13与隔板20为一体成型。当然，底壳13与隔板20也可单独制作，然后再进行连接。

在一些实施例中，所述防水透气组件30设于所述隔板20靠近所述盖板14的位置，或者说，所述防水透气组件30到所述盖板14的距离小于所述防水透气组件30到所述底壳13的底部的距离。

在一些实施例中，所述防水透气组件30到所述盖板14的距离为25至35毫米；优选地，所述防水透气组件30到所述盖板14的距离为29.5至30.5毫米。

在一些实施例中，如图1及图3所示，所述防爆阀11设置于所述盖板14上。

在一些实施例中，如图2及图5所示，所述电池100还包括密封件50，所述密封件50压持于所述盖板14与所述隔板20之间，以阻隔所述隔板20两侧的容纳腔101的连通；其中，所述密封件50的使用可以使电池100在盖上盖板14时即完全隔绝各个容纳腔101，从而也即只需要将盖板14的四周焊接即可对各个容纳腔101进行密封，不需要进行太多的焊接，从而可以减少电能的损耗，进而降低生产成本。

在一些实施例中，沿与所述盖板14相垂直的方向上，所述密封件50在所述盖板14上的投影的长度大于对应的所述隔板20在所述盖板14上的投影的长度，所述密封件50在所述盖板14上的投影的宽度大于对应的所述隔板20在所述盖板14上的投影的宽度。

在一些实施例中，沿与所述盖板14相垂直的方向上，所述密封件50在所述盖板14上的投影的长度较对应的所述隔板20在所述盖板14上的投影的长度大2毫米左右。

在一些实施例中，所述密封件50自一个收容腔101向另一个收容腔101垂直延伸的宽度范围为4.5毫米至5.5毫米；所述密封件50自所述盖板14向所述底壳13的底部垂直延伸的高度范围为2.5毫米至3.5毫米。

在一些实施例中，所述密封件50为弹性件；例如为橡胶或硅胶等材质制成。其中，所述密封件50不会被电解液腐蚀且不会因为高低温形变而降低其密封效果

在一些实施例中，如图5所示，所述密封件50朝向对应的所述隔板20的一侧形成有凹槽51，所述隔板20的朝向所述盖板14的一侧压持于所述密封件50的所述凹槽51内。其中，所述凹槽51与隔板压紧，从而在将盖板14与电池100四周焊接后，所述密封件50被所述盖板14牢牢压紧并与所述隔板20挤压进而压紧，以将相邻两个容纳腔101分隔。

在一些实施例中，如图5所示，所述凹槽51的与所述隔板20垂直的截面的形状为三角形，且所述三角形的顶角较所述三角形的底边靠近所述盖板14。

在一些实施例中，如图5所示，所述密封件50包括靠近所述盖板14的第一部分52及远离所述盖板14的第二部分53，所述第一部分52在所述盖板14上的投影面积大于所述第二部分53在所述盖板14上的投影面积；所述凹槽51设于所述第二部分53，且所述凹槽51的开口背离所述第一部分52。

在一些实施例中，各所述容纳腔101的形状均为长方体状。

在一些实施例中，如图1至图3所示，所述电池100的壳体10上还可以设置有监测端子15，所述监测端子15用于对极芯组40采样，以便于了解电池的工况。

在一些实施例中，如图1至图3所示，多个所述监测端子15设置于所述盖板14上；其中，相邻的两个所述极芯组40通过连接片16连接；所述监测端子15穿设于所述盖板14内并与所述连接片16电连接，所述监测端子15用于对各个容纳腔101内的极芯组40的电流及电压进行监控。所述监测端子15也可以用于监控整个电池100的状况，例如监控整个电池100的电流及电压等。

在一些实施例中，所述连接片16为铜铝复合连接片，所述铜铝复合连接片包括铜连接部和铝连接部，铝连接部与极芯组40的正极耳连接，铜连接部与极芯组40的负极耳连接。

在一些实施例中，所述监测端子15的形状为圆柱形。

在一些实施例中，如图1至图3所示，所述盖板14上还可以设置用于引出电流的电极端子17(如正极端子、负极端子)。

在一些实施例中，如图2所示，所述盖板14上还设有多个注液口141，多个所述注液口141与多个所述容纳腔101一一对应设置，注液口141与其对应的容纳腔101相连通，通过注液口141可向其对应的容纳腔101内注入电解液；如图1至3所示，所述盖板14上还设置有多个注液口盖帽18，多个所述注液口盖帽18与多个所述注液口141一一对应，所述注液口盖帽18设置于对应的所述注液口141上且密封对应的所述注液口141。

其中，本申请第一实施例中的电池100的设计方案可以适用于纵向类模组多电芯串联电池，也可以适用于横向类模组多电芯串联电池。

本申请第二实施例还提供一种电池模组，所述电池模组包括本申请第一实施例中的电池100。

本申请第三实施例还提供一种电池包，所述电池包包括本申请第一实施例中的电池或者本申请第二实施例所述的电池模组。

本申请第四实施例还提供一种汽车，所述其次包括本申请第二实施例中的电池模组或本申请第三实施例所述的电池包。

最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种电池，其特征在于，包括：

壳体；

隔板，位于所述壳体内，所述隔板将所述壳体分隔形成多个容纳腔；所述容纳腔内设有极芯组，所述极芯组之间电连接；

防水透气组件，设于所述隔板上，用于使所述隔板两侧的所述容纳腔中的气体相连通，并用于阻挡所述隔板两侧的所述容纳腔中的电解液相连通。

2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述防水透气组件包括防水透气膜，所述防水透气膜允许气体通过并阻断电解液通过。

3.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述防水透气组件为密封钉，所述密封钉包括密封钉本体及防水透气膜，所述密封钉本体上设有沿所述密封钉本体的长度方向贯穿所述密封钉本体的通孔，所述防水透气膜固定在所述通孔内，所述防水透气膜允许气体通过并阻断电解液通过。

4.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述极芯组之间串联连接。

5.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述壳体包括底壳及盖板，所述底壳具有开口，所述隔板位于底壳内，所述盖板密封所述开口。

6.如权利要求5所述的电池，其特征在于，所述盖板上设置有防爆阀。

7.如权利要求5所述的电池，其特征在于，所述电池还包括密封件，密封件压持于盖板与隔板之间，以阻隔该隔板两侧的容纳腔的连通。

8.如权利要求7所述的电池，其特征在于，所述密封件为弹性件；所述密封件朝向对应的所述隔板的一侧形成有凹槽，所述隔板的朝向所述盖板的一侧压持于所述密封件的所述凹槽内。

9.如权利要求8所述的电池，其特征在于，所述凹槽的与所述隔板垂直的截面的形状为三角形，且所述三角形的顶角较所述三角形的底边靠近所述盖板。

10.如权利要求8所述的电池，其特征在于，所述密封件包括靠近所述盖板的第一部分及远离所述盖板的第二部分，所述第一部分在所述盖板上的投影面积大于所述第二部分在所述盖板上的投影面积，所述凹槽设于所述第二部分，且所述凹槽的开口背离所述第一部分。

11.如权利要求5所述的电池，其特征在于，所述盖板上还设有监测端子；相邻的两个所述极芯组通过连接片连接；所述监测端子与所述连接片电连接；所述监测端子用于对电池采样。

12.一种电池模组，其特征在于，包括权利要求1至11任意一项所述的电池。

13.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至11任意一项所述的电池或者包括权利要求12所述的电池模组。

14.一种汽车，其特征在于，包括权利要求12所述的电池模组或权利要求13所述的电池包。

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