CN212625975U - 电芯、电芯模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯、电芯模组及电池包，电芯包括：主体，主体具有相对设置的第一侧面和第二侧面，用于两个电芯相互贴合，主体具有第三侧面，第三侧面位于两个电芯的贴合方向的一侧；正极柱，正极柱设在第一侧面上；负极柱，负极柱设在第二侧面上，且负极柱与正极柱对应设置；防爆阀，防爆阀设在第三侧面上。本实用新型实施例的电芯，通过将正极柱设在第一侧面上，负极柱设在第二侧面上，而第一侧面和第二侧面为相对布置，优化了电芯的产品结构，方便电芯的组合使用。而且对电芯组成构成电芯模组时，有利于降低电芯模组的制造成本。

Description

电芯、电芯模组及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯、电芯模组及电池包。

背景技术

目前常见的电芯由方壳电芯和软包电芯，其中方壳电芯结构中，电芯的正极柱、负极柱、防爆阀、漏液孔等结构都设在电芯的上表面，当电芯组合成电芯模组时，导致现有电芯及其模组有以下不足：首先，由于电芯极柱在电芯的上表面，在组成电芯模组时，需要利用汇流排将多个电芯连接起来，每个电芯需要1个汇流排，汇流排成本较大；其次，在组成电芯模组时，由于模组上面为汇流排连接，电芯极柱和汇流排为带电体较危险，需要增加电芯模组的上盖组件进行安全防护，导致上盖组件成本较大。

因此，现有电芯的结构设计不合理，导致电芯模组在装配时成本较高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电芯，以解决现有电芯结构不合理，在组装电芯模组时需要加设汇流排和模组上盖，导致电芯模组制造的成本高的问题。

本实用新型还旨在提出一种应用上述电芯的电芯模组。

本实用新型还旨在提出一种应用上述电芯模组的电池包。

根据本实用新型实施例的一种电芯，包括：主体，所述主体具有相对设置的第一侧面和第二侧面，用于两个所述电芯相互贴合，所述主体具有第三侧面，所述第三侧面位于两个所述电芯的贴合方向的一侧；正极柱，所述正极柱设在所述第一侧面上；负极柱，所述负极柱设在所述第二侧面上，且所述负极柱与所述正极柱对应设置；防爆阀，所述防爆阀设在所述第三侧面上。

根据本实用新型实施例的电芯，通过将正极柱设在第一侧面上，负极柱设在第二侧面上，而第一侧面和第二侧面为相对布置，优化了电芯的产品结构，方便电芯的组合使用。而且对电芯组合成电芯模组时，可取消汇流排和上盖组件，有利于降低电芯模组的制造成本。

一些实施例中，所述主体上设有注液孔，所述注液孔设在所述第三侧面上。

一些实施例中，所述主体具有顶面和底面，所述顶面和所述底面均为平面。

根据本实用新型实施例的一种电芯模组，包括：多个依次相贴合的电芯，所述电芯为根据前文中任一项所述的电芯，其中相邻的两个所述电芯的所述正极柱和所述负极柱电连接；两个端板，两个所述端板分别对应贴合在两端的所述电芯上，且两个所述端板上均设有连接所述正极柱或所述负极柱的输出电极；固定带，所述固定带套设在多个所述电芯形成的组合件上。

根据本实用新型实施例的电芯模组，通过采用结构优化处理的电芯，正极柱设在第一侧面上，负极柱设在第二侧面上，而第一侧面和第二侧面为相对布置，使得电芯模组装配时可取消汇流排和上盖组件，有效降低制造成本。

一些实施例中，所述固定带沿多个所述组合件的高度方向间隔开地设有多个。

一些实施例中，还包括缓冲件，所述缓冲件设在相邻的两个所述电芯之间。

一些实施例中，所述缓冲件为环形框，相邻的两个所述电芯的所述正极柱和所述负极柱均可穿过所述环形框，以使相邻的两个所述电芯的所述正极柱和所述负极柱电连接。

根据本实用新型实施例的一种电池包，包括：下壳体；框形体，所述框形体设在所述下壳体上；多个根据前文中任一项所述的电芯模组，多个所述电芯模组设在所述框形体内，多个所述电芯模组的同一侧的相邻两个所述输出电极电连接；上壳体，所述上壳体贴合在多个所述电芯模组上，所述上壳体连接所述下壳体，且所述上壳体、所述框形体以及所述下壳体共同限定出封闭腔。

根据本实用新型实施例的电池包，通过设置结构优化的电芯模组，上壳体和下壳体可分别贴合在电芯模组的顶部和底部，可显著降低电池包的高度，增强对电芯模组的散热能力，具有结构紧凑、体积小的优点。

一些实施例中，所述框形体内设有多个横板，多个所述横板将所述框形体分隔成多个容纳空间，多个所述电芯模组一一对应地设在多个所述容纳空间内；每个所述横板的高度方向的一端贴合所述上壳体且另一端贴合所述下壳体，以所述封闭容纳空间。

一些实施例中，所述上壳体和所述下壳体上均设有换热器。

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为本实用新型实施例中电芯的立体结构示意图一；

图2为本实用新型实施例中电芯的立体结构示意图二；

图3为本实用新型实施例中电芯模组的立体结构示意图；

图4为本实用新型实施例中电芯模组的爆炸分解示意图；

图5为本实用新型实施例中电池包的部分结构示意图；

图6为本实用新型实施例中电池包的爆炸分解示意图；

图7为本实用新型实施例中电池包的示意图；

图8为图7的A-A向剖视图；

图9为图7的B-B向剖视图；

图10为图7的C-C向剖视图；

附图标记：

100、电芯；

10、主体；101、第一侧面；102、第二侧面；103、第三侧面；104、顶面；105、底面；106、注液孔；

20、正极柱；30、负极柱；40、防爆阀；

200、电芯模组；

210、端板；2101、输出电极；220、固定带；230、缓冲件；

1000、电池包；

300、下壳体；500、上壳体；600、换热器；700、连接件；

400、框形体；410、横板；401、容纳空间。

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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

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。

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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，描述本实用新型实施例的电芯100。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的一种电芯100，包括：主体10、正极柱20、负极柱30、防爆阀40。

主体10具有相对设置的第一侧面101和第二侧面102，用于两个电芯100相互贴合，主体10具有第三侧面103，第三侧面103位于两个电芯100的贴合方向的一侧。正极柱20设在第一侧面101上；负极柱30设在第二侧面102上，且负极柱30与正极柱20对应设置；防爆阀40设在第三侧面103上。

可以理解为，以第一侧面101为前侧面、第二侧面102为后侧面、第三侧面103为右侧面为例进行说明。电芯100组合使用时，例如多个电芯100组成电芯模组200，前一电芯100的第二侧面102和后一电芯100的第一侧面101相互贴合，这样相邻两个电芯100的正极柱20和负极柱30可直接相连，无需再采用导线进行正极柱20和负极柱30的连接，相比于现有的电芯的正极柱和负极柱设在电芯的顶部，现有的电芯在组合时需要增加汇流排，以连接正极柱和负极柱，而本方案的电芯100在组合时无需汇流排，本方案的电芯100使用时更方便，对电芯100组成的电芯模组200来说可降低制造成本。

此外，防爆阀40设在第三侧面103上，即防爆阀40设在主体10的侧面而非顶面，可节省主体10的上部空间，这样当多个电芯100组成电芯模组200时，电芯模组200可取消上盖组件，降低成本。

值得说明的是，上述示例只是为了更好理解本方案，第一侧面101还可以是左侧面、第二侧面102为右侧面、第三侧面103为前侧面等，具体可根据电芯100的使用适应性的调整。

根据本实用新型实施例的电芯100，通过将正极柱20设在第一侧面101上，负极柱30设在第二侧面102上，而第一侧面101和第二侧面102为相对布置，优化了电芯100的产品结构，方便电芯100的组合使用。而且对电芯100组合成电芯模组200时，可取消汇流排和上盖组件，有利于降低电芯模组200的制造成本。

一些实施例中，如图1和图2所示，主体10上设有注液孔106，注液孔106设在第三侧面103上，也就是说，注液孔106和防爆阀40设置在同一侧面上，方便电芯100组成电芯模组200使用。

一些实施例中，如图1和图2所示，主体10具有顶面104和底面105，顶面104和底面105均为平面。

下面结合附图，描述本实用新型电芯100的一个具体实施例。

如图1和图2所示，一种电芯100，包括：主体10、正极柱20、负极柱30、防爆阀40

主体10具有相对设置的第一侧面101和第二侧面102，用于两个电芯100相互贴合，主体10具有第三侧面103，第三侧面103位于两个电芯100的贴合方向的一侧。正极柱20设在第一侧面101上；负极柱30设在第二侧面102上，且负极柱30与正极柱20对应设置；防爆阀40设在第三侧面103上。主体10上设有注液孔106，注液孔106设在第三侧面103上，主体10具有顶面104和底面105，顶面104和底面105均为平面。

下面结合附图，描述本实用新型实施例的电芯模组200。

如图3和图4所示，根据本实用新型实施例的一种电芯模组200，包括：多个依次相贴合的电芯100，两个端板210、固定带220。

电芯100为根据前文中任一项的电芯100，其中相邻的两个电芯100的正极柱20和负极柱30电连接；两个端板210分别对应贴合在两端的电芯100上，且两个端板210上均设有连接正极柱20或负极柱30的输出电极2101；固定带220套设在多个电芯100形成的组合件上。可以理解为，电芯模组200装配时，多个电芯100依次贴合，两个端板210中，一个端板210的输出电极2101连接在首端的电芯100的正极柱20上，另一个端板210的输出电极2101连接在尾端的电芯100的负极柱30上，然后通过固定带220套设在组合件的外侧上，将整个电芯模组200固定住。

值得说明的是，多个电芯100贴合时，由于正极柱20设在电芯100的第一侧面101上，负极柱30设在第二侧面102上，而第一侧面101和第二侧面102为相对布置，这样就使得多个电芯100的正极柱20和负极柱30依次相连，从而取消掉现有电芯模组中采用汇流排连接正极柱和负极柱方式，节省汇流排的成本。而且，由于无需设置汇流排，且正极柱20和负极柱30位于电芯100的侧面而非顶部，本方案中的电芯100的顶部不存在正极柱20、负极柱30以及汇流排这种危险结构，因此无需设置模组上盖，可进一步降低制造成本。

根据本实用新型实施例的电芯模组200，通过采用结构优化处理的电芯100，正极柱20设在第一侧面101上，负极柱30设在第二侧面102上，而第一侧面101和第二侧面102为相对布置，使得电芯模组200装配时可取消汇流排和模组上盖组件，有效降低制造成本。

一些实施例中，如图3所示，固定带220沿多个组合件的高度方向间隔开地设有多个，例如，固定带220为两个，两个固定带220固定住组合件的上端部和下端部，带来的固定效果更好。具体地，固定带220为扎带。

一些实施例中，如图4所示，还包括缓冲件230，缓冲件230设在相邻的两个电芯100之间，也就是说，缓冲件230能够避免两个电芯100的侧部直接接触，进而避免磨损，有利于提高单个电芯100的安全性和使用寿命。

一些实施例中，如图4所示，缓冲件230为环形框，相邻的两个电芯100的正极柱20和负极柱30均可穿过环形框，以使相邻的两个电芯100的正极柱20和负极柱30电连接。

一些实施例中，缓冲件230为垫块，垫块在两个电芯100之间间隔开地设有多个，同样可起到避免两个电芯100直接接触的问题。例如，垫块为四个，分别设在靠近第一侧面101或第二侧面102的四个拐角设置。

一些实施例中，相邻的两个电芯100的正极柱20和负极柱30之前设有导电件(图未示出)，通过导电件实现正极柱20和负极柱30非直接接触的连接方式，可减少正极柱20和负极柱30因直接接触造成的磨损，提高电芯100整体的寿命。

下面结合附图，描述本实用新型电芯模组200的一个具体实施例。

如图3和图4所示，一种电芯模组200，包括：多个依次相贴合的电芯100，两个端板210、固定带220、缓冲件230。

相邻的两个电芯100的正极柱20和负极柱30电连接；两个端板210分别对应贴合在两端的电芯100上，且两个端板210上均设有连接正极柱20或负极柱30的输出电极2101；固定带220套设在多个电芯100形成的组合件上。

固定带220为扎带，扎带沿多个组合件的高度方向间隔开地设有两个。

缓冲件230设在相邻的两个电芯100之间，缓冲件230为环形框，相邻的两个电芯100的正极柱20和负极柱30均可穿过环形框，以使相邻的两个电芯100的正极柱20和负极柱30电连接。

下面结合附图，描述本实用新型实施例的电池包1000。

如图5至图10所示，根据本实用新型实施例的一种电池包1000，包括：下壳体300、框形体400、多个电芯模组200、上壳体500。

框形体400设在下壳体300上；多个根据前文中任一项的电芯模组200，多个电芯模组200设在框形体400内，多个电芯模组200的同一侧的相邻两个输出电极2101电连接；上壳体500贴合在多个电芯模组200上，上壳体500连接下壳体300，且上壳体500、框形体400以及下壳体300共同限定出封闭腔。

可以理解为，由于电芯模组200的上方无汇流排和电芯极柱(即正极柱20和负极柱30)危险结构，电池包1000的上壳体500可与电芯模组200的顶部贴合接触，下壳体300可与电芯模组200的底部贴合接触，有利于降低电池包1000整体的高度，方便安装使用，同时上壳体500与电芯模组200之间无缝隙，可避免空间浪费，有利于上壳体500和下壳体300对电芯模组200进行散热。

根据本实用新型实施例的电池包1000，通过设置结构优化的电芯模组200，上壳体500和下壳体300可分别贴合在电芯模组200的顶部和底部，可显著降低电池包1000的高度，增强对电芯模组200的散热能力，具有结构紧凑、体积小的优点。

一些实施例中，如图6所示，框形体400内设有多个横板410，多个横板410将框形体400分隔成多个容纳空间401，多个电芯模组200一一对应地设在多个容纳空间401内；每个横板410的高度方向的一端贴合上壳体500且另一端贴合下壳体300，以封闭容纳空间401。也就是说，通过多个横板410，将上壳体500、框形体400以及下壳体300共同限定出的封闭腔分隔成多个单独的容纳空间401，且每个容纳空间401同样是封闭的，就可将多个电芯模组200分隔在不同的区域，避免单个电芯100热失控对周边的电芯模组200造成影响。

一些实施例中，如图6至图10所示，上壳体300和下壳体500上均设有换热器600，例如换热器600为液冷板，液冷板通过冷却液流动对电芯模组200进行散热，且由于上壳体500和下壳体300可分别贴合在电芯模组200的顶部和底部，散热的效果更好。

具体地，液冷板中可通入冷却水，从而形成水冷板。

一些实施例中，如图5至图6所示，电池包1000还包括连接件700，以使多个电芯模组200的同一侧的相邻两个输出电极2101相互电连接。例如，连接件700为铜排，以将相邻两个输出电极2101电连接。当然，连接件700不限于此，这里不再赘述。

下面结合附图，描述本实用新型电池包1000的一个具体实施例。

如图5至图10所示，一种电池包1000，包括：下壳体300、框形体400、多个电芯模组200、上壳体500、换热器600、连接件700。

框形体400设在下壳体300上；多个根据前文中任一项的电芯模组200，多个电芯模组200设在框形体400内，多个电芯模组200的同一侧的相邻两个输出电极2101电连接；上壳体500贴合在多个电芯模组200上，上壳体500连接下壳体300，且上壳体500、框形体400以及下壳体300共同限定出封闭腔。

框形体400内设有多个横板410，多个横板410将框形体400分隔成多个容纳空间401，多个电芯模组200一一对应地设在多个容纳空间401内；每个横板410的高度方向的一端贴合上壳体500且另一端贴合下壳体300，以封闭容纳空间401。

上壳体300和下壳体500上均设有换热器600，换热器600为通入冷却水的水冷板。

连接件700为铜排，多个电芯模组200的同一侧的相邻两个输出电极2101通过铜排进行电连接。

根据本实用新型实施例的电池包1000的其他构成例如换热器600等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。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电芯，其特征在于，包括：

主体(10)，所述主体(10)具有相对设置的第一侧面(101)和第二侧面(102)，用于两个所述电芯(100)相互贴合，所述主体(10)具有第三侧面(103)，所述第三侧面(103)位于两个所述电芯(100)的贴合方向的一侧；

正极柱(20)，所述正极柱(20)设在所述第一侧面(101)上；

负极柱(30)，所述负极柱(30)设在所述第二侧面(102)上，且所述负极柱(30)与所述正极柱(20)对应设置；

防爆阀(40)，所述防爆阀(40)设在所述第三侧面(103)上。

2.根据权利要求1所述的电芯(100)，其特征在于，

所述主体(10)上设有注液孔(106)，所述注液孔(106)设在所述第三侧面(103)上。

3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，

所述主体(10)具有顶面(104)和底面(105)，所述顶面(104)和所述底面(105)均为平面。

4.一种电芯模组，其特征在于，包括：

多个依次相贴合的电芯，所述电芯(100)为根据权利要求1至3中任一项所述的电芯(100)，其中相邻的两个所述电芯(100)的所述正极柱(20)和所述负极柱(30)电连接；

两个端板(210)，两个所述端板(210)分别对应贴合在两端的所述电芯(100)上，且两个所述端板(210)上均设有连接所述正极柱(20)或所述负极柱(30)的输出电极(2101)；

固定带(220)，所述固定带(220)套设在多个所述电芯(100)形成的组合件上。

5.根据权利要求4所述的电芯模组，其特征在于，

所述固定带(220)沿多个所述组合件的高度方向间隔开地设有多个。

6.根据权利要求4所述的电芯模组，其特征在于，

还包括缓冲件(230)，所述缓冲件(230)设在相邻的两个所述电芯(100)之间。

7.根据权利要求6所述的电芯模组，其特征在于，

所述缓冲件(230)为环形框，相邻的两个所述电芯(100)的所述正极柱(20)和所述负极柱(30)均可穿过所述环形框，以使相邻的两个所述电芯(100)的所述正极柱(20)和所述负极柱(30)电连接。

8.一种电池包，其特征在于，包括：

下壳体(300)；

框形体(400)，所述框形体(400)设在所述下壳体(300)上；

多个根据权利要求4至7中任一项所述的电芯模组(200)，多个所述电芯模组(200)设在所述框形体(400)内，多个所述电芯模组(200)的同一侧的相邻两个所述输出电极(2101)电连接；

上壳体(500)，所述上壳体(500)贴合在多个所述模组上，所述上壳体(500)连接所述下壳体(300)，且所述上壳体(500)、所述框形体(400)以及所述下壳体(300)共同限定出封闭腔。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，

所述框形体(400)内设有多个横板(410)，多个所述横板(410)将所述框形体(400)分隔成多个容纳空间(401)，多个所述电芯模组(200)一一对应地设在多个所述容纳空间(401)内；

每个所述横板(410)的高度方向的一端贴合所述上壳体(500)且另一端贴合所述下壳体(300)，以封闭所述容纳空间(401)。

10.根据权利要求9所述的电池包，其特征在于，

所述上壳体(500)和所述下壳体(300)上均设有换热器(600)。

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