CN215184226U - 电池和电池组 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种电池和电池组，属于电池技术领域。该电池包括壳体，壳体外边缘周向设置有法兰边；电芯，电芯包括电芯本体和极耳组件，电芯本体位于壳体内，极耳组件从电芯本体的一侧延伸而出并连接于壳体；其中，法兰边包括第一法兰段和第二法兰段，第一法兰段的宽度延伸方向与极耳组件的延伸方向平行，第二法兰段的宽度延伸方向与极耳组件的延伸方向大体垂直，第一法兰段包括极耳段，极耳组件在法兰边上的正投影位于极耳段，极耳段的宽度大于第二法兰段的宽度。在电池发生短路时，电池内部的热量可通过极耳组件和较宽的极耳段传递至壳体，增大电池的散热面积和散热效率，降低热失控的风险；较窄的第二法兰段，有助于提高电池的成组率。

Description

电池和电池组

技术领域

本公开涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池和电池组。

背景技术

新能源电池包括壳体和设置于壳体内的电芯，电芯包括极耳，极耳通过极耳转接片连接于壳体。目前，极耳转接片位置处的壳体和电池其他位置处的壳体规格相同，在电池发生短路时，电池内部热量较高，同样规格的壳体不利用电池的散热。

所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本公开的目的在于提供一种电池和电池组，该电池的散热效率和成组率高。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的第一个方面，提供一种电池，包括：

壳体，所述壳体外边缘周向设置有法兰边；

电芯，所述电芯包括电芯本体和极耳组件，所述电芯本体位于所述壳体内，所述极耳组件从所述电芯本体的一侧延伸而出并连接于所述壳体；

其中，所述法兰边包括第一法兰段和第二法兰段，所述第一法兰段的宽度延伸方向与所述极耳组件的延伸方向平行，所述第二法兰段的宽度延伸方向与所述极耳组件的延伸方向大体垂直，所述第一法兰段包括极耳段，所述极耳组件在所述法兰边上的正投影位于所述极耳段，所述极耳段的宽度大于所述第二法兰段的宽度。

本公开提供的电池，包括壳体和电芯。壳体外边缘周向设置有法兰边。法兰边包括第一法兰段和第二法兰段，第一法兰段包括极耳段，电芯的极耳组件在法兰边上的正投影位于极耳段，极耳段的宽度大于第二法兰段的宽度。其中，在电池发生短路时，电池内部的热量可通过极耳组件和较宽的极耳段传递至壳体，增大电池的散热面积和散热效率，降低热失控的风险；较窄的第二法兰段，有助于提高电池的成组率，提高电池模组或电池包的能量密度。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本公开示例性实施例中电池结构示意图；

图2是本公开示例性实施例中电芯结构示意图；

图3是本公开示例性实施例中电池俯视图；

图4是本公开又一示例性实施例中电池俯视图；

图5是本公开示例性实施例中壳体结构示意图；

图6是本公开示例性实施例中极耳段密封结构示意图。

图中主要元件附图标记说明如下：

10-电池；100-壳体；110-第一壳体；120-第二壳体；100a-第一表面；100b-第二表面；100c-第三表面；200-法兰边；210-第一法兰段；211-极耳段；212-非极耳段；220-第二法兰段；230-第三法兰段；300-电芯；310-电芯本体；320-极耳组件；321-极耳；322-极耳转接片；400-热塑性密封层。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。

在图中，为了清晰，可能夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的主要技术创意。

当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

如图1、图2所示，本公开实施方式中提供一种电池10，包括壳体100和电芯300，壳体100外边缘周向设置有法兰边200；电芯300包括电芯本体310和极耳组件320，电芯本体310位于壳体100内，极耳组件320从电芯本体310的一侧延伸而出并连接于壳体100。其中，法兰边200包括第一法兰段210和第二法兰段220，第一法兰段210的宽度延伸方向与极耳组件320的延伸方向平行，第二法兰段220的宽度延伸方向与极耳组件320的延伸方向大体垂直，第一法兰段210包括极耳段211，极耳组件320在法兰边200上的正投影位于极耳段211，极耳段211的宽度大于第二法兰段220的宽度。

本公开提供的电池10，包括壳体100和电芯300。壳体100外边缘周向设置有法兰边200。法兰边200包括第一法兰段210和第二法兰段220，第一法兰段210包括极耳段211，电芯300的极耳组件320在法兰边200上的正投影位于极耳段211，极耳段211的宽度大于第二法兰段220的宽度。其中，较宽的极耳段211在电池10发生短路时，电池10内部的热量可通过极耳组件320和极耳段211传递至壳体100，增大电池10的散热面积和散热效率，降低热失控的风险；较窄的第二法兰段220，有助于提高电池10的成组率，提高电池10模组或电池10包的能量密度。

下面结合附图对本公开实施方式提供的电池10的各部件进行详细说明。

如图1、图2所示，本公开提供的电池10包括壳体100和电芯300。电芯300包括电芯本体310和极耳组件320，电芯本体310位于壳体100内，极耳组件320从电芯本体310的一侧延伸而出并连接于壳体100。

本公开的电芯300可以是卷绕式形成的电芯，也可以是叠片式形成的电芯。电芯本体310位于壳体100内，电芯本体310大致为长方体结构，具有一定的长度和宽度，极耳组件320从电芯本体310的长度方向延伸而出。其中，电芯本体310的长度方向是指电芯本体310的长边的延伸方向。在此需说明的是，本公开中大致长方体结构是指电芯本体310的整体轮廓上大致为长方体，可以是规则的长方体，也可以是异形长方体，如经过圆角或倒圆角处理的长方体，或部分区域设置有缺口等异形结构的长方体。

在一些实施例中，极耳组件320包括极耳321和极耳转接片322，极耳321从电芯本体310的一侧延伸而出，并通过极耳转接片322连接于壳体100。极耳组件320的数量为两个。在一具体实施例中，两个极耳321分别从电芯本体310的两侧延伸而出，具体从电芯本体310长度方向的两侧延伸而出，并通过极耳转接片322从壳体100的相对两个侧面连接而出。极耳转接片322可采用铝材料、铜材料等金属材料制成。极耳转接片322在极耳段211所在平面上的正投影至少部分位于极耳段211的外侧，以便于电池10的使用连接。

在一些实施例中，壳体100围设形成容纳腔，电芯本体310位于该容纳腔内。壳体100可采用铝材料、铁基材料或钢材料制成。壳体100的外边缘周向设置有法兰边200，法兰边200为具有一定宽度的薄片。壳体100和法兰边200为一体结构，通过冲压工艺一体成型。

在一些实施例中，壳体100大致为长方体结构，壳体100包括相对设置的两个第一表面100a、相对设置的两个第二表面100b和相对设置的两个第三表面100c，第一表面100a、第二表面100b和第三表面100c相互连接，围成内部中空的中空结构。其中，第一表面100a的面积＞第二表面100b的面积≥第三表面100c的面积。在一具体实施例中，极耳组件320从壳体100的第三表面100c连接而出。

在一个实施例中，壳体100的长度为a，400mm≤a≤2500mm，壳体100的宽度为b，壳体100的高度为c，2b≤a≤50b，和/或，0.5c≤b≤20c。

进一步地，50mm≤b≤200mm，10mm≤c≤100mm。

优选的，4b≤a≤25b，和/或，2c≤b≤10c。

上述实施例中的电池10，在保证足够能量密度的情况下，电池10长度和宽度的比值较大，进一步地，电池10宽度和高度的比值较大。

在一个实施例中，壳体100的长度为a，壳体100的宽度为b，4b≤a≤7b，即本实施例中的电池10长度和宽度的比值较大，以此增加电池10的能量密度，且方便后续形成电池模组。

在一个实施例中，壳体100的高度为c，3c≤b≤7c，电池10宽度和高度的比值较大，在保证足够能量密度的情况下，也方便形成。

可选的，壳体100的长度可以为500mm-1500mm，壳体100的宽度可以为80mm-150mm，而壳体100的高度可以为15mm-25mm。

如图1、图3和图4所示，在一些实施例中，法兰边200包括第一法兰段210和第二法兰段220，第一法兰段210的宽度延伸方向与极耳组件320的延伸方向平行，第二法兰段220的宽度延伸方向与极耳组件320的延伸方向垂直。法兰边200为围设在壳体100四周的薄片结构，法兰边200可朝壳体100外侧延伸，形成一定的宽度。第一法兰段210和第二法兰段220的宽度延伸方向，即指法兰边200朝壳体100外侧延伸以获得一定宽度的方向。具体在图中，第一法兰段210的宽度延伸方向为X方向，第二法兰段220的宽度延伸方向为Y方向。极耳组件320的延伸方向是指极耳组件320从电芯本体310一侧延伸而出的方向。

如图1至图4所示，在一些实施例中，第一法兰段210包括极耳段211，极耳组件320在法兰边200上的正投影位于极耳段211，极耳段211的宽度大于第二法兰段220的宽度。极耳组件320包括极耳321和极耳转接片322，极耳321通过极耳转接片322从壳体100的一侧连接而出。极耳转接片322采用金属材料制成，具有良好的导热性。在电池10发生短路时，电池10内部的热量可通过极耳转接片322传递至较宽的极耳段211，并进一步传递至壳体100，增大电池10的散热面积和散热效率，降低热失控的风险。在电池10组装形成电池10模组或电池10包时，较窄的第二法兰段220能够减少电池10在宽度方向上的占用空间，提高电池10的成组率，以及电池模组或电池包的能量密度。

在一些实施例中，第一法兰段210还包括非极耳段212，极耳组件320在法兰边200上的正投影不与非极耳段212重叠，非极耳段212的宽度不大于极耳段211的宽度，且非极耳段212的宽度不小于第二法兰段220的宽度。非极耳段212和极耳段211连接形成第一法兰段210。非极耳段212和极耳段211的大小及位置可根据极耳组件320的位置进行设计，具体本公开不做限定。在一具体实施例中，极耳组件320从壳体100一侧的中部连接而出。相应地，第一法兰段210的中部为极耳段211，非极耳段212的数量为两个，分别连接于极耳段211的两端。在该实施例中，非极耳段212的宽度可小于极耳段211的宽度，也可等于极耳段211的宽度。当非极耳段212的宽度小于极耳段211宽度时，可减少壳体100用料，进一步降低成本。当非极耳段212的宽度等于极耳段211宽度时，便于壳体100成型，有助于降低工艺难度。如图4所示，具体在本公开一实施例中，非极耳段212的宽度等于极耳段211的宽度，如图3所示，具体在另一实施例中，非极耳段212的宽度等于第二法兰段220的宽度。

如图1、图3和图4所示，在本公开一些实施例中，法兰边200还包括第三法兰段230，第三法兰段230连接第一法兰段210和第二法兰段220，第三法兰段230的外边缘为弧形，第一法兰段210和第二法兰段220的外边缘通过第三法兰段230的外边缘顺滑过度。在一具体实施例中，第一法兰段210的数量为两个，分别设置于壳体100相对的两个第三表面，第二法兰段220的数量为两个，分别设置于壳体100相对的两个第二表面。优选地，壳体100的长度为a，400mm≤a≤2500mm，壳体100的宽度为b，壳体100的高度为c，2b≤a≤50b，和/或，0.5c≤b≤20c；第一法兰段210设置于该壳体100的短侧面，第二法兰段220设置于该壳体100的长侧面。短侧面为壳体100的宽和高形成的表面，长侧面为壳体100的长和高形成的表面。

在一些实施例中，第三法兰段230的数量为四个，分别设置于壳体100的四个转角处，连接相邻的第一法兰段210和第二法兰段220。第三法兰段230的外边缘为弧形，第一法兰段210和第二法兰段220的外边缘通过第三法兰段230的外边缘顺滑过渡。如图3所示，在一实施例中，非极耳段212的宽度等于第二法兰段220的宽度，第三法兰段230为各处宽度相等的弧形薄片。如图4所示，在另一实施例中，非极耳段212的宽度等于极耳段211的宽度，第三法兰段230为宽度逐渐增大(或减小)的弧形薄片。

如图5所示，在一些实施例中，壳体100包括第一壳体110和第二壳体120，第二壳体120与第一壳体110相互连接，以密封电芯本体310于壳体100内。其中，第一壳体110和第二壳体120中至少一者设置有法兰边200。第一壳体110和第二壳体120中至少有一者为具有一定深度且一端开口的壳体。在一实施例中，第一壳体110和第二壳体120均为具有深度且一段开口的壳体，第一壳体110和第二壳体120的开口端连接，以将电芯本体310密封至壳体100内。第一壳体110和第二壳体120的深坑可通过冲压拉伸等工艺形成。第一壳体110和/或第二壳体120的外边缘周向设置有法兰边200，法兰边200位于第一壳体110和/或第二壳体120的开口端。

如图5和图6所示，在优选实施例中，第一壳体110和第二壳体120均设置有法兰边200，第一壳体110的极耳段211与极耳组件320之间，以及第二壳体120的极耳段211与极耳组件320之间均设置有热塑性密封层400，第一壳体110和第二壳体120的极耳段211热封连接。热塑性密封层400由热塑性聚合物材料构成，如PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)等。第一壳体110和第二壳体120的法兰边200中除去极耳段211的区域焊接连接。具体地，第一壳体110的非极耳段212与第二壳体120的非极耳段212之间、第一壳体110的第二法兰段220与第二壳体120的第二法兰段220之间，以及第一壳体110的第三法兰段230与第二壳体120的第三法兰段230之间焊接连接。

在实际应用中，将电芯300放置于第一壳体110和第二壳体120后，采用激光焊接将第一壳体110和第二壳体120的法兰边200中除去极耳段211的区域焊接连接，之后采用热封方式，将第一壳体110和第二壳体120的极耳段211通过热塑性密封层400与极耳组件320连接。

在本公开一些实施例中，极耳段211的宽度为1-15mm；非极耳段212的宽度为0.1-15mm；第二法兰段220的宽度为0.1-5mm。具体地，极耳段211的宽度可以为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm或15mm；第二法兰段220的宽度为0.1mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm、2mm、2.2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.2mm、4.5mm或5mm，非极耳段212的宽度介于极耳段211和第二法兰段220之间，优选地，非极耳段212的宽度和极耳段211的宽度相等。

本公开还提供一种电池组，包括上述任一实施例中的电池10。电池组可以是电池模组或电池包。电池模组包括多个电池10、端板和侧板，端板和侧板用于固定多个电池10。电池包包括多个电池10和电池箱体，电池箱体用于固定多个电池10。

应可理解的是，本公开不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本公开能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本公开的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本公开延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的多个可替代方面。本说明书的实施方式说明了已知用于实现本公开的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本公开。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体外边缘周向设置有法兰边；

电芯，所述电芯包括电芯本体和极耳组件，所述电芯本体位于所述壳体内，所述极耳组件从所述电芯本体的一侧延伸而出并连接于所述壳体；

其中，所述法兰边包括第一法兰段和第二法兰段，所述第一法兰段的宽度延伸方向与所述极耳组件的延伸方向平行，所述第二法兰段的宽度延伸方向与所述极耳组件的延伸方向大体垂直，所述第一法兰段包括极耳段，所述极耳组件在所述法兰边上的正投影位于所述极耳段，所述极耳段的宽度大于所述第二法兰段的宽度。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一法兰段还包括非极耳段，所述极耳组件在所述法兰边上的正投影不与所述非极耳段重叠，所述非极耳段的宽度不大于所述极耳段的宽度，且所述非极耳段的宽度不小于所述第二法兰段的宽度。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述非极耳段的宽度与所述极耳段的宽度相等，或所述非极耳段的宽度与所述第二法兰段的宽度相等。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电池，其特征在于，所述法兰边还包括第三法兰段，所述第三法兰段连接所述第一法兰段和所述第二法兰段，所述第三法兰段的外边缘为弧形，所述第一法兰段和所述第二法兰段的外边缘通过所述第三法兰段的外边缘顺滑过度。

5.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述壳体包括：

第一壳体；

第二壳体，所述第二壳体与所述第一壳体相互连接，以密封所述电芯本体于所述壳体内；

其中，所述第一壳体和所述第二壳体中至少一者设置有所述法兰边。

6.根据权利要求5所述的电池，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体均设置有所述法兰边，所述第一壳体的极耳段与所述极耳组件之间，以及所述第二壳体的极耳段与所述极耳组件之间均设置有热塑性密封层，所述第一壳体和所述第二壳体的法兰边中除去所述极耳段的区域焊接连接。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，

所述壳体的长度为a，所述壳体的宽度为b，所述壳体的高度为c，2b≤a≤50b，和/或，0.5c≤b≤20c；其中，400mm≤a≤2500mm；

其中，所述第一法兰段设置于所述壳体的短侧面，所述第二法兰段设置于所述壳体的长侧面，所述短侧面为所述壳体的宽和高形成的表面，所述长侧面为所述壳体的长和高形成的表面。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述极耳组件包括极耳和极耳转接片，所述极耳组件的数量为两个，两个所述极耳分别从所述电芯本体的两侧延伸而出，并通过所述极耳转接片分别从所述壳体相对的两个侧面连接而出，所述极耳转接片在所述极耳段所在平面上的正投影至少部分位于所述极耳段的外侧。

9.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述极耳段的宽度为1-15mm；所述非极耳段的宽度为0.1-15mm；所述第二法兰段的宽度为0.1-5mm。

10.一种电池组，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电池。

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