CN213988965U - 一种单体电池及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单体电池及电池模组，涉及电池技术领域。该单体电池包括壳体和盖板，壳体表面积最小的相对两侧面均设置为开口；盖板包括正极盖板和负极盖板，正极盖板和负极盖板分别设置于壳体的两个开口；正极盖板上设置有正极极柱和防爆阀；负极盖板上设置有负极极柱和注液孔。本实用新型提供的单体电池，减小正极盖板和负极盖板在单体电池内的占用空间，提高空间利用率，从而增加单体电池的储存能量；减小了正负极短路的风险，同时降低了电解液污染防爆阀的风险，提高了单体电池的合格率和安全性能。

Description

一种单体电池及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种单体电池及电池模组。

背景技术

动力电池作为新能源汽车的能量来源，提高单体电池的储存能量、降低成本已经成为动力电池发展的新趋势。

常用的锂离子电池包括盖板、铝壳和卷芯。目前铝壳大多都是由模拉伸形成，即由平面的铝板通过连续的模具逐渐冲坑，将壳体冲薄，形成铝壳。为了提升动力电池的储能量，现在设计的铝壳长度逐渐增加，使用传统的拉伸工艺制作，拉伸工序增加，产能降低，精度较差，成本较高。传统的电池上方设置盖板，随着电池长度逐渐加大，盖板尺寸也逐渐加大，由于盖板需要占据一定的高度，造成盖板所占的体积越来越大，影响卷芯的容量设计；而且，现有的锂离子电池的防爆阀和注液孔通常设置在同一盖板上，通过注液孔向壳体内注入电解液时，容易污染防爆阀。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种单体电池及电池模组，该单体电池提升了空间利用率，降低了成本；而且防爆阀不易被污染。

一种单体电池，其包括：

壳体，所述壳体表面积最小的相对两侧面均设置为开口；

盖板，所述盖板包括正极盖板和负极盖板，所述正极盖板和所述负极盖板分别设置于所述壳体的两个所述开口；所述正极盖板上设置有正极极柱和防爆阀；所述负极盖板上设置有负极极柱和注液孔。

可选地，所述正极极柱和所述防爆阀分别设置于所述正极盖板的两端；所述负极极柱和所述注液孔分别设置于所述负极盖板的两端。

可选地，所述壳体为方管，长度为a，高度为b，宽度为c，其中：a≤600mm；10％a≤b≤30％a；2％a≤c≤10％a。

可选地，所述壳体的高度b和宽度c围合成的表面设置为所述开口，所述正极极柱和所述防爆阀分别设置于所述正极盖板沿高度方向的两端；所述负极极柱和所述注液孔分别设置于所述负极盖板沿高度方向的两端。

可选地，所述壳体为圆管，高度为h，底面直径为d，其中：h≤600mm；10％h≤d≤30％h。

可选地，所述壳体的底面设置为所述开口，所述正极极柱和所述防爆阀分别设置于所述正极盖板沿直径方向的两端；所述负极极柱和所述注液孔分别设置于所述负极盖板沿直径方向的两端。

可选地，所述壳体为椭圆管，高度为h，底面的长轴为d1，短轴为d2，其中：h≤600mm；10％h≤d1≤30％h；2％h≤d2≤10％h。

可选地，所述壳体的底面设置为所述开口，所述正极极柱和所述防爆阀分别设置于所述正极盖板沿长轴方向的两端；所述负极极柱和所述注液孔分别设置于所述负极盖板沿长轴方向的两端。

可选地，所述正极盖板和所述负极盖板分别焊接于所述壳体的两个所述开口。

一种电池模组，包括模组框架和多个如以上任一项所述的单体电池，多个所述单体电池并排放置于所述模组框架内，且所述正极极柱和所述负极极柱均位于沿所述模组框架高度方向靠下的位置，所述防爆阀和所述注液孔均位于沿所述模组框架高度方向靠上的位置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的单体电池，通过将壳体表面积最小的相对两侧面均设置为开口，将正极盖板和负极盖板分别设置于壳体的两个开口，减小正极盖板和负极盖板在单体电池内的占用空间，提高空间利用率，从而增加单体电池的储存能量。将正极盖板和负极盖板分别设置于壳体的两侧，同时将防爆阀和注液孔分别布置在正极盖板和负极盖板上，减小了正负极短路的风险，同时降低了电解液污染防爆阀的风险，提高了单体电池的合格率和安全性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例二提供的单体电池的结构示意图；

图2是本实用新型实施例二提供的单体电池的爆炸示意图；

图3是本实用新型实施例二提供的正极盖板的结构示意图；

图4是本实用新型实施例二提供的负极盖板的结构示意图。

图中：

1、壳体；11、开口；2、正极盖板；3、负极盖板；4、正极极柱；5、防爆阀；6、负极极柱；7、注液孔。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

本实施例提供了一种电池模组，包括模组框架和多个单体电池，多个单体电池并排放置于模组框架内，且正极极柱4和负极极柱6均位于沿模组框架高度方向靠下的位置，防爆阀5和注液孔7均位于沿模组框架高度方向靠上的位置。

本实施例提供的电池模组，单体电池的空间利用率高，减小了正负极短路的风险，同时降低了电解液污染防爆阀5的风险，电池模组的储能量高、降低了电池模组的成本，提高了电池模组的安全性能。

实施例二

如图1-图4所示，本实施例提供了一种单体电池，应用于上述的电池模组。该单体电池包括壳体1和盖板，壳体1表面积最小的相对两侧面均设置为开口11；盖板包括正极盖板2和负极盖板3，正极盖板2和负极盖板3分别设置于壳体1的两个开口11；正极盖板2上设置有正极极柱4和防爆阀5；负极盖板3上设置有负极极柱6和注液孔7。

本实施例提供的单体电池，通过将壳体1表面积最小的相对两侧面均设置为开口11，将正极盖板2和负极盖板3分别设置于壳体1的两个开口11，减小正极盖板2和负极盖板3在单体电池内的占用空间，提高空间利用率，从而增加单体电池的储存能量。将正极盖板2和负极盖板3分别设置于壳体1的两侧，同时将防爆阀5和注液孔7分别布置在正极盖板2和负极盖板3上，减小了正负极短路的风险，同时降低了电解液污染防爆阀5的风险，提高了单体电池的合格率和安全性能。

在本实施例中，壳体1、正极盖板2和负极盖板3均由铝制成，在其他实施例中，也可以由不锈钢、钢或铝合金等金属制成。

壳体1内设置有卷芯，卷芯是由正极片、隔膜和负极片卷绕形成，然后通过正极汇流片将正极电流引出至卷芯的一端与正极盖板2上的正极极柱4连接，通过负极汇流片将负极电流引出至卷芯的另一端与负极盖板3上的负极极柱6连接。

优选地，正极盖板2和负极盖板3分别焊接于壳体1的两个开口11。通过激光焊将正极盖板2和负极盖板3焊接在壳体1的开口11处，使得正极盖板2和负极盖板3所占据的壳体1内部的空间尽可能的减小，以保证卷芯所占据的空间，从而使得单体电池的储能能量最大化。

优选地，正极极柱4和防爆阀5分别设置于正极盖板2的两端；负极极柱6和注液孔7分别设置于负极盖板3的两端。因为正极汇流片从卷芯的中间引出正极电流，正极汇流片位于正极盖板2下方的中间位置，由于正极极柱4在正极盖板2下还占用一定空间，为了避免二者的占用空间叠加，将正极极柱4设置在正极盖板2的端部；同理，将负极极柱6设置于负极盖板3的端部，也是为了避免负极极柱6在负极盖板3下方与负极汇流片的占用空间重叠。这样的设置提高了壳体1内部的空间利用率。防爆阀5设置于正极盖板2的端部便于单体电池排气；在电池模组中，单体电池并排设置于模组框架内，单体电池横置于模组框架内，沿模组框架的高度方向，正极极柱4和负极极柱6都靠近模组框架的底部设置，防爆阀5和注液孔7都靠近模组框架的顶部设置，通过注液孔7向壳体1内注入电解液时，电解液由上至下逐渐浸润卷芯，卷芯的浸润效果好。

在本实施例中，壳体1为方管，长度为a，高度为b，宽度为c，其中：a≤600mm；10％a≤b≤30％a；2％a≤c≤10％a。由于a＜b＜c，为了提高空间利用率，将壳体1的高度b和宽度c围合成的表面设置为开口11，正极极柱4和防爆阀5分别设置于正极盖板2沿高度方向的两端；负极极柱6和注液孔7分别设置于负极盖板3沿高度方向的两端。

实施例三

本实施例与实施例二的区别在于：

本实施例中壳体1为圆管，高度为h，底面直径为d，其中：h≤600mm；10％h≤d≤30％h。由于壳体1底面的面积最小，将壳体1的底面设置为开口11，正极极柱4和防爆阀5分别设置于正极盖板2沿直径方向的两端；负极极柱6和注液孔7分别设置于负极盖板3沿直径方向的两端。

实施例四

本实施例与实施例二的区别在于：

本实施例中的壳体1为椭圆管，高度为h，底面的长轴为d1，短轴为d2，其中：h≤600mm；10％h≤d1≤30％h；2％h≤d2≤10％h。为了提高空间利用率，将壳体1的底面设置为开口11，正极极柱4和防爆阀5分别设置于正极盖板2沿长轴方向的两端；负极极柱6和注液孔7分别设置于负极盖板3沿长轴方向的两端。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种单体电池，其特征在于，包括：

壳体(1)，所述壳体(1)表面积最小的相对两侧面均设置为开口(11)；

盖板，所述盖板包括正极盖板(2)和负极盖板(3)，所述正极盖板(2)和所述负极盖板(3)分别设置于所述壳体(1)的两个所述开口(11)；所述正极盖板(2)上设置有正极极柱(4)和防爆阀(5)；所述负极盖板(3)上设置有负极极柱(6)和注液孔(7)。

2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述正极极柱(4)和所述防爆阀(5)分别设置于所述正极盖板(2)的两端；所述负极极柱(6)和所述注液孔(7)分别设置于所述负极盖板(3)的两端。

3.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，所述壳体(1)为方管，长度为a，高度为b，宽度为c，其中：a≤600mm；10％a≤b≤30％a；2％a≤c≤10％a。

4.根据权利要求3所述的单体电池，其特征在于，所述壳体(1)的高度b和宽度c围合成的表面设置为所述开口(11)，所述正极极柱(4)和所述防爆阀(5)分别设置于所述正极盖板(2)沿高度方向的两端；所述负极极柱(6)和所述注液孔(7)分别设置于所述负极盖板(3)沿高度方向的两端。

5.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，所述壳体(1)为圆管，高度为h，底面直径为d，其中：h≤600mm；10％h≤d≤30％h。

6.根据权利要求5所述的单体电池，其特征在于，所述壳体(1)的底面设置为所述开口(11)，所述正极极柱(4)和所述防爆阀(5)分别设置于所述正极盖板(2)沿直径方向的两端；所述负极极柱(6)和所述注液孔(7)分别设置于所述负极盖板(3)沿直径方向的两端。

7.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，所述壳体(1)为椭圆管，高度为h，底面的长轴为d1，短轴为d2，其中：h≤600mm；10％h≤d1≤30％h；2％h≤d2≤10％h。

8.根据权利要求7所述的单体电池，其特征在于，所述壳体(1)的底面设置为所述开口(11)，所述正极极柱(4)和所述防爆阀(5)分别设置于所述正极盖板(2)沿长轴方向的两端；所述负极极柱(6)和所述注液孔分别设置于所述负极盖板(3)沿长轴方向的两端。

9.根据权利要求1-8任一项所述的单体电池，其特征在于，所述正极盖板(2)和所述负极盖板(3)分别焊接于所述壳体(1)的两个所述开口(11)。

10.一种电池模组，其特征在于，包括模组框架和多个如权利要求1-9任一项所述的单体电池，多个所述单体电池并排放置于所述模组框架内，且所述正极极柱(4)和所述负极极柱(6)均位于沿所述模组框架高度方向靠下的位置，所述防爆阀(5)和所述注液孔(7)均位于沿所述模组框架高度方向靠上的位置。

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