CN212587615U - 一种电芯组件以及电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种电芯组件以及电池。所述电芯组件包括依次排列的极芯组，相邻的两个所述极芯组通过一个或多个柔性连接件电连接；所述极芯组的长度沿第一方向延伸，所述极芯组的厚度沿第二方向延伸，所述极芯组的高度沿第三方向延伸，所述第一方向、第二方向和第方向两两相互垂直；所述柔性连接件包括沿所述第一方向和/或所述第三方向进行弯曲延伸的缓冲部，所述缓冲部用于缓冲相邻两个极芯组在所述第二方向产生的相互作用力。

Description

一种电芯组件以及电池
技术领域
本实用新型涉及电池领域，更具体地，本实用新型涉及一种电芯组件以及电池。
背景技术
目前为了改变电池的容量或电压，在电池的壳体内串联和/或并联多个极芯，在外界振动或机械冲击的情况下，多个极芯容易在电池内窜动，极芯与极芯之间会发生相对位移，对极芯产生损伤。例如极芯上活性材料层脱落等，电池稳定性较差而且容易发生安全问题。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供一种电芯组件以及电池，以改善相邻两个极芯组在其厚度方向产生的相互作用力。
根据本实用新型的一个方面，提供一种电芯组件。所述电芯组件包括依次排列的极芯组，所述极芯组通过一个或多个柔性连接件电连接；
所述极芯组的长度沿第一方向延伸，所述极芯组的厚度沿第二方向延伸，所述极芯组的高度沿第三方向延伸，所述第一方向、第二方向和第方向两两相互垂直；
所述柔性连接件包括沿所述第一方向和/或所述第三方向弯曲延伸的缓冲部，所述缓冲部用于缓冲相邻两个极芯组在所述第二方向产生的相互作用力。
可选地，所述柔性连接件包括沿所述第一方向进行弯曲延伸的缓冲部；沿所述第三方向，所述缓冲部包括向上凸起的凸起部和向下凹陷的凹陷部，所述凸起部和凹陷部平滑连接。
可选地，所述柔性连接件包括沿所述第三方向进行弯曲延伸的缓冲部；沿所述第二方向，所述缓冲部包括向内凹陷的凹陷部和向外凸起的凸起部，所述凸起部和凹陷部平滑连接。
可选地，相邻的两个所述极芯组通过两个所述柔性连接件连接，两个所述柔性连接件包括第一柔性连接件和第二柔性连接件，相邻的两个所述极芯组通过第一柔性连接件和第二柔性连接件连接；
第一柔性连接件的一端与一个极芯组电连接，第二柔性连接件的一端与另外一个极芯组电连接，至少部分所述第一柔性连接件与第二柔性连接件重叠且固定连接。
可选地，所述柔性连接件设置有链状结构或者片状结构。
可选地，所述柔性连接件为单层导电材料，或为多层轧制复合的导电材料。
可选地，所述电芯组件还包括防护件，所述防护件设置在相邻两个所述极芯组之间，所述防护件用于包覆所述柔性连接件；
所述防护件具有第一端面和与所述第一端面相对设置的第二端面，所述第一端面和第二端面分别与相邻两个所述极芯组相对的表面抵接。
可选地，所述防护件包括第一防护件和第二防护件，
所述第一防护件和第二防护件沿所述第二方向相对设置，所述第一防护件和第二防护件采用紧固件连接。
可选地，所述防护件设置有相对设置的两个挡壁，所述挡壁之间连接部。
根据本实用新型第二方面，提供一种电池。所述电池包括金属壳体和上述所述的电芯组件，所述电芯组件设置在所述金属壳体内。
本实用新型的一个技术效果在于：
本实用新型提供一种电芯组件，电芯组件的极芯组通过柔性连接件电连接；电芯组件在与金属壳体装配时，在极芯组的厚度方向需要设置间隙，使得极芯组在充放电过程能够实现缓冲，因此极芯组在金属壳体极芯组的厚度方向更容易产生相对位移和产生相对作用力，本实用新型柔性连接件包括沿所述第一方向和/或所述第三方向弯曲延伸的缓冲部，缓冲部能够缓冲和吸收相邻两个极芯组在其厚度方向产生的相互作用力，可以避免极芯组之间的连接受到影响，确保极芯组连接的可靠性和电池使用的安全性。
通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
图1所示为本实用新型电池结构示意图。
图2所示为本实用新型实施例的电芯组件的结构示意图之一。
图3所示为本实用新型实施例的电芯组件的结构示意图之二。
图4所示为图3中A处结构放大图。
图5所示为图3中B处结构放大图。
图6所示为本实用新型实施例的电芯组件的局部结构示意图之一。
图7所示为图6中一个视图的结构示意图。
图8所示为本实用新型实施例的电芯组件的局部结构示意图之二。
图9所示为图8中电芯组件的装配结构示意图。
附图标记说明：
10-金属壳体，11极芯组，12-柔性连接件，13-防护件，14端子，121-缓冲部，122-连接区域，131-第一端面，132-第二端面，133-第一挡壁，134-第二挡壁，135-连接臂。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
根据本实用新型一个实施例，提供一种电芯组件。参照图2-图9所示，所述电芯组件包括依次排列的极芯组11，所述极芯组11通过一个或多个柔性连接件12电连接；
例如所述极芯组11包括引出电流的第一电极和第二电极，极芯组11可以采用串联方式连接；参照图4所示，当极芯组采用串联方式连接，例如极芯组11c和极芯组11d为相邻两个极芯组，11c的第一电极和极芯组11d的第二电极通过柔性连接件12电连接。通过使多个极芯组串联连接，可以实现电池电压和容量的改变，减少制作工艺和成本。或者极芯组11可以采用并联方式连接；或者极芯组11采用混联(串联和并联)方式实现连接。
所述柔性连接件12具有导电性，柔性连接件12能够实现极芯组之间的电连接。
所述极芯组11包括至少一个极芯。
本实用新型对极芯组排列方式和极芯组的连接方式不做限定，只要相互连接的两个极芯组11通过所述柔性连接件12电连接即可。
所述极芯组11的长度沿第一方向X延伸，所述极芯组11的厚度沿第二方向Y延伸，所述极芯组11的高度沿第三方向Z延伸，所述第一方向X、第二方向Y和第三方向Z两两相互垂直；
所述柔性连接件12包括沿所述第一方向X和/或所述第三方向Z弯曲延伸的缓冲部121，所述缓冲部121用于缓冲相邻两个极芯组在所述第二方向Y产生的相互作用力。
具体地，所述柔性连接件12可以包括连接部，所述连接部用于实现两个极芯组的连接，所述连接部可以呈平面或直线结构，所述缓冲部121与连接部连接，所述缓冲部121相对于所述连接部具有弯曲变形，且所述缓冲部121沿极芯组11的长度方向和/或厚度方向弯曲延伸，即缓冲部121的延伸方向为沿着极芯组11的长度方向和/或厚度方向。
参照图4-图5所示，在一个实施例中，所述缓冲部121的延伸方向为沿极芯组的长度方向；参照图6-图8所示，在一个实施例中，所述缓冲部121的延伸方向为沿极芯组的高度方向。可选地，所述柔性连接件12包括两个缓冲部121，其中一个缓冲部121的弯曲延伸方向为沿极芯组11的长度方向，另外一个缓冲部121的弯曲延伸方向为沿极芯组11的高度方向。
本实用新型电芯组件的极芯组通过柔性连接件电连接，柔性连接件具有良好的柔韧性；电芯组件在与金属壳体装配时，在极芯组的厚度方向需要设置间隙，使得极芯组在充放电过程能够实现缓冲，因此极芯组在金属壳体极芯组的厚度方向更容易产生相对位移和产生相对作用力，本实用新型柔性连接件包括沿所述第一方向和/或所述第三方向弯曲延伸的缓冲部，缓冲部能够缓冲和吸收相邻两个极芯组厚度方向产生的相互作用力，可以避免极芯组之间的连接受到影响，确保极芯组连接的可靠性和电池使用的安全性。
可选地，参照图2-图5所示，所述柔性连接件12包括沿所述第一方向弯曲延伸的缓冲部121，沿所述第三方向，所述缓冲部121包括向上凸起的凸起部和向下凹陷的凹陷部，所述凸起部和凹陷部平滑连接。
本例子所述缓冲部121用于缓冲相邻两个极芯组在所述第一方向和所述第二方向产生的相互作用力。
具体地，柔性连接件12包括沿极芯组11的长度方向弯曲延伸的缓冲部121，其中缓冲部121弯曲呈“S”型，“S”型相对的两端沿极芯组的长度方向设置；由于缓冲部121具有弯曲延伸特性和具有柔韧性，所述缓冲部121能够缓冲极芯组11c和极芯组11d在极芯组的长度方向和极芯组的厚度方向产生的相互作用力。
其中“所述作用力”形成的主要原因是：极芯组与极芯组之间受到外部作用力，使得相邻两个极芯组在极芯组的长度方向和厚度方向产生相对位移，进而相邻两个极芯组在极芯组的长度方向和极芯组的厚度方向产生相互作用力。
本例子柔性连接件12能够缓冲极芯组之间在这两个方向的相互作用力，避免极芯组在受到外力冲击时，极芯组之间的连接性能差，本例子提高了极芯组的抗振动和抗冲击性能。
可选地，参照图6-图9所示，所述柔性连接件12包括沿所述第三方向弯曲延伸的缓冲部121，沿所述第二方向，所述缓冲部121包括向内凹陷的凹陷部和向外凸起的凸起部，所述凸起部和凹陷部平滑连接。
本例子所述缓冲部121用于缓冲相邻两个极芯组在所述第三方向和所述第二方向产生的相互作用力。
具体地，柔性连接件12包括沿极芯组11的长度方向进行弯曲延伸的缓冲部121，其中缓冲部121弯曲呈“S”型，“S”型相对的两端沿极芯组的高度方向设置；由于缓冲部121具有弯曲延伸特性和具有柔韧性，所述缓冲部121能够缓冲极芯组11c和极芯组11d在极芯组11的高度方向和极芯组11的厚度方向形成的相互作用力。
例如本例子极芯组在极芯组的高度方向和厚度方向受到冲击和振动时，柔性连接件能够对其两侧的极芯组产生的相对位移实现缓冲和吸收，使柔性连接件不会因相对位移的产生导致柔性连接件受力而断裂。
可选地，参照图4所示，相邻的两个所述极芯组通过两个所述柔性连接件连接，两个所述柔性连接件包括第一柔性连接件12a和第二柔性连接件12b，相邻的两个所述极芯组通过第一柔性连接件12a和第二柔性连接件12b连接；
所述第一柔性连接件包括第一缓冲部和第一连接部，所述第一缓冲部的一端与一个极芯组连接，第一缓冲部的另一端与所述第一连接部连接；
所述第二柔性连接件包括第二缓冲部和第二连接部，所述第二缓冲部的一端与另一个极芯组连接，第二缓冲部的另一端与所述第二连接部连接；
所述第一连接部和第二连接部重叠设置且固定连接。
具体地，参照图4所示，极芯组11c和极芯组11d采用第一柔性连接件12a和第二柔性连接件12b串联。
第一柔性连接件12a包括第一缓冲部和第一连接部，其中第一缓冲部121和第一连接部一体成型；所述第一缓冲部的一端与极芯组11c的第一电极连接，所述第一缓冲部的另一端与第一连接部连接；
第二柔性连接件12b包括第二缓冲部和第二连接部，其中第二缓冲部121和第二连接部一体成型；所述第二缓冲部的一端与极芯组11d的第二电极连接，所述第二缓冲部的另一端与第二连接部连接；
第一连接部和第二连接部均呈平面结构，第一连接部和第二连接部重叠设置且采用焊接方式或轧制工艺固定连接。例如第一连接部和第二连接部在连接区域122处重叠且固定连接。
本例子提高了相邻两个极芯组之间的连接强度，同时也提高了第一柔性连接件和第二柔性连接件的连接强度。
可选的实施例，相邻两个极芯组采用一个所述柔性连接件12连接，柔性连接件12的一端与一个极芯组连接，柔性连接件的另一端与另外一个极芯组连接。
可选地，参照图4-图6所示，所述柔性连接件12设置有链状结构或者片状结构。
具体地，参照图4所示，所述柔性连接件12设置为链状结构，例如柔性连接件12可以设置为链条。或者参照图5-图6所示，柔性连接件12设置为片状结构；当柔性连接件12设置为片状结构，增大了柔性连接件12与极芯组之间的接触面积，提高了柔性连接件与极芯组之间的连接强度，避免柔性连接件与极芯组之间出现断裂或者柔性连接件本体断裂等情况。
可选地，所述柔性连接件12为单层导电材料，或为多层轧制复合的导电材料。本例子柔性连接件降低自身刚度，提高对其两侧极芯组相对位移的吸收能力。
具体地，柔性连接件12的材质采用金属，例如可以为铜箔、镍箔、铁箔、铝箔或者采用合金等，可选地，柔性连接件12选用传导性能好，柔韧性好的铜箔。
可选地，参照图2-图3所示，位于所述电芯组件两端的柔性连接件的一端与极芯组连接，另一端与电芯组件的端子14连接；
具体地，电芯组件包括两个端子14，两个端子14分别位于电芯组件两端。电芯组件包括依次排列的多个极芯组，其中极芯组11a设置为位于首端的极芯组，极芯组11b设置为位于末端的极芯组，两个端子分别与极芯组11a和极芯组11b电连接。
例如端子14a通过柔性连接件12与极芯组11a的一个电极电连接，端子14b通过柔性连接件12与极芯组11b的一个电极电连接。
参照图1所示，所述电芯组件设置在金属壳体10内构成电池时，金属壳体具有开口，电芯组件通过所述开口设置在金属壳体10内，所述端子14设置在所述开口处且密封所述开口。所述电池应用到电子设备中，所述端子能够实现与外部电路电连接。
本例子端子通过柔性连接件与极芯组电连接，一方面提高了端子与极芯组之间的连接强度；另一方面，极芯组在受到外部冲击或振动，端子和极芯组由于产生相对位移而产生相互作用力，连接在端子和极芯组之间柔性连接件能够缓冲和吸收端子和极芯组之间的相互作用力。
可选地，参照图3，图8-图9所示，所述电芯组件还包括防护件13，所述防护件13设置在相邻两个所述极芯组之间，所述防护件13用于包覆所述柔性连接件12；
所述防护件13具有第一端面131和与所述第一端面131相对设置的第二端面132，所述第一端面131和第二端面132分别与相邻两个所述极芯组相对的第一表面111抵接。
具体地，防护件13设置在柔性连接件12的外围，防护件13能够提供对柔性连接件的机械防护功能和绝缘防护功能。
具体地，参照图8所示，所述防护件13设置有相对设置的第一端面131和第二端面132，第一端面131和第二端面132分别与相邻两个所述极芯组相对的第一表面111抵接，即防护件的宽度尺寸Y1等于相邻极芯组的间距Y2，当电芯组件装入金属壳体时，通过对极芯组的装入方向(即第一方向)施加合适的预紧力，因防护件在第一方向的支撑作用，使各相邻极芯组之间不会产生相对位移，进而使柔性连接件不会在第一方向因相对位移而产生连接应力，保证柔性连接件与极芯组的连接可靠性。可选地，所述防护件13的材质采用橡胶材质。
可选地，参照图3，图8-图9所示，所述防护件13包括第一防护件13a和第二防护件13b，
所述第一防护件13a和第二防护件13b沿所述第二方向相对设置，所述第一防护件13a和第二防护件13b采用紧固件连接。
具体地，第一防护件13a和第二防护件13b沿极芯组11厚度方向相对设置，第一防护件13a和第二防护件13a分别呈U型结构，U型结构的开口端两两对接且采用紧固件连接，例如第一防护件13a和第二防护件13b的固定方式可以包括卡扣连接、粘接剂连接、或螺钉等连接。
可选地，参照图8所示，所述防护件13设置有相对设置的两个挡壁，所述挡壁之间设置连接臂135。
具体地，防护件13设置有第一挡壁133和第二挡壁134，其中防护件的第一端面131形成在第一挡壁133上，防护件的第二端面132形成在第二挡壁134上。第一挡壁133和第二挡壁134通过连接臂135连接，所述连接臂135设置在防护件的外表面，便于用户对防护件的安装和拆卸等。
根据本实用新型另一方面，提供一种电池。参照图1所示，所述电池包括金属壳体10和上述所述的电芯组件，所述电芯组件设置在所述金属壳体10内。本例子对电芯组件进行很好的保护作用，而且能够避免极芯组之间的连接作用失效等情况，提高了电池的安全性能。
虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种电芯组件，其特征在于，所述电芯组件包括依次排列的极芯组(11)，相邻的两个所述极芯组(11)通过一个或多个柔性连接件(12)电连接；
所述极芯组(11)的长度沿第一方向延伸，所述极芯组(11)的厚度沿第二方向延伸，所述极芯组(11)的高度沿第三方向延伸，所述第一方向、第二方向和第三方向两两相互垂直；
所述柔性连接件(12)包括沿所述第一方向和/或所述第三方向弯曲延伸的缓冲部(121)，所述缓冲部(121)用于缓冲相邻两个极芯组在所述第二方向产生的相互作用力。
2.根据权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述柔性连接件(12)包括沿所述第一方向弯曲延伸的缓冲部(121)；沿所述第三方向，所述缓冲部(121)包括向上凸起的凸起部和向下凹陷的凹陷部，所述凸起部和凹陷部平滑连接。
3.根据权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述柔性连接件(12)包括沿所述第三方向弯曲延伸的缓冲部(121)；沿所述第二方向，所述缓冲部(121)包括向内凹陷的凹陷部和向外凸起的凸起部，所述凸起部和凹陷部平滑连接。
4.根据权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，相邻的两个所述极芯组通过两个所述柔性连接件连接，两个所述柔性连接件包括第一柔性连接件(12a)和第二柔性连接件(12b)，相邻的两个所述极芯组通过第一柔性连接件(12a)和第二柔性连接件(12b)连接；
所述第一柔性连接件(12a)包括第一缓冲部和第一连接部，所述第一缓冲部的一端与一个极芯组连接，第一缓冲部的另一端与所述第一连接部连接；
所述第二柔性连接件(12b)包括第二缓冲部和第二连接部，所述第二缓冲部的一端与另一个极芯组连接，第二缓冲部的另一端与所述第二连接部连接；
所述第一连接部和第二连接部重叠设置且固定连接。
5.根据权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述柔性连接件(12)为链状结构或者片状结构。
6.根据权利要求1所述的电芯组件，其特征在于，所述柔性连接件(12)为单层导电材料，或为多层轧制复合的导电材料。
7.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防护件(13)，所述防护件(13)设置在相邻两个所述极芯组之间，所述防护件(13)用于包覆所述柔性连接件(12)；
所述防护件(13)具有第一端面(131)和与所述第一端面(131)相对设置的第二端面(132)，所述第一端面(131)和第二端面(132)分别与相邻两个所述极芯组相对的第一表面(111)抵接。
8.根据权利要求7所述的电芯组件，其特征在于，所述防护件(13)包括第一防护件(13a)和第二防护件(13b)，
所述第一防护件(13a)和第二防护件(13b)沿所述第二方向相对设置，所述第一防护件(13a)和第二防护件(13b)采用紧固件连接。
9.根据权利要求7所述的电芯组件，其特征在于，所述防护件(13)设置有相对设置的两个挡壁(133、134)，所述挡壁之间设置有连接臂(135)。
10.一种电池，其特征在于，所述电池包括金属壳体(10)和权利要求1-9任一项所述的电芯组件，所述电芯组件设置在所述金属壳体(10)内。
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