具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。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。
虽然本说明书中使用相对性的用语,例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系,但是这些术语用于本说明书中仅出于方便,例如根据附图中所述的示例地方向。能理解的是,如果将图标的装置翻转使其上下颠倒,则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。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”、“该”、“所述”和“至少一个”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”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用,不是对其对象的数量限制。
本公开示例性实施例首先提供一种电池组100,如图1所示,电池组100包括:多个电池110、第一端板120和第二端板130,多个电池110依次排布,多个电池110至少包括第一电池111和第二电池112,第一电池111为多个依次排布的电池110中沿电池排布方向第一端的电池,第二电池112为多个依次排布的电池110中沿电池排布方向第二端的电池;第一端板120设于第一电池111远离第二电池112的一端;第二端板130设于第二电池112远离第一电池111的一端;
其中,第一端板120远离第二端板130的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm,第二端板130远离第一端板120的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm。
本公开实施例提供的电池组100,通过在电池组100电池110排布方向的两端分别设置第一端板120和第二端板130,并且第一端板120远离第二端板130的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm,第二端板130远离第一端板120的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm,减小了装配时电池组100和电池箱的摩擦力,从而降低电池110装配的难度,提高装配便利性。
下面将对本公开实施例提供的电池组100的各部分进行详细说明:
电池组100包括多个电池110,多个电池110依次排布。多个电池110中相邻的电池110之间设置有缓冲层140,缓冲层140可以通过柔性绝缘材料制成,比如,缓冲层140的材料可以是塑料或者橡胶等。在电池组100装配过程中缓冲层140能够被压缩,从而便于在将电池组100装配置电池箱时,电池组100能够被压缩。缓冲层140的两侧可以通过连接胶连接电池110。
本公开实施例中电池组100入电池箱时,电池组100底部先进入电池舱,入箱工装两侧夹紧力变弱,由于电池110之间缓冲垫层140的存在,电池组100发生膨胀,后续需要利用下压装置将电池组100压入电池仓,由于电池组100的膨胀,电池组100较难进入电池仓。第一端板120远离第二端板130的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm,第二端板130远离第一端板120的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm,使得电池组更容易滑入电池舱,提升了电池组装配入箱的便利性。
第一电池111为多个依次排布的电池110中位于第一端的电池,第二电池112为多个依次排布的电池110中位于第二端的电池,也即是第一电池111和第二电池112为多个电池形成的电池阵列中位于最外侧的两个电池。
示例地,本公开实施例提供的电池110可以是长方体结构。电池110具有相对的两个第一表面和环绕第一表面的四个第二表面,第一表面的面积大于第二表面的面积。在电池组100中,相邻的两个电池110的第一表面之间设置有缓冲层140,缓冲层140和电池110的第一表面连接。
需要说明的是,两个相对的第一表面为电池110的大表面,而四个第二表面为电池110的小表面,四个第二表面包括两对小表面,即沿电池110的长度方向延伸的第一对小表面,和沿电池110的宽度方向延伸的第二对小表面,且第一对小表面的面积要大于第二对小表面的面积,但均小于大表面的面积。
电池110可以包括电池本体和极柱组件,极柱组件可以是设于电池本体的第一表面或者设于电池本体的第二表面。电池本体中包括壳体和电芯,电芯设于壳体内部,壳体用于保护电芯,并且壳体还可以用于密封电解液。
当极柱组件设于电池本体的第一表面时,可以在电池本体的第一表面设置凹陷部,将极柱组件安装于该凹陷部。极柱组件安装于电池本体第一表面的凹陷部内,能够增加电池组100的能量密度。
电芯包括电芯主体和极耳,极耳从电芯主体的长度方向延伸而出;其中,极耳与极柱组件相连接,此时极柱组件可以设置于电池本体的端部,以此方便连接,且可以充分利用电池110的长度空间。其中,极耳与极柱组件可以直接连接,即极耳与极柱组件可以直接焊接,或者极耳与极柱组件可以通过金属转接片进行连接,具体的连接方式可以是焊接、也不排除使用铆接等方式,此处不作限定。
需要说明的是,电芯主体包括两个以上的极片,极耳包括两个以上的单片极耳,单片极耳分别从与其对应的极片上延伸而出,单片极耳的宽度小于极片的宽度,多个单片极耳相堆叠从而形成极耳,并与极柱组件相连接,其中,极耳可以与极柱组件焊接。其中,单片极耳是由具有良好导电导热性的金属箔制成,例如,铝、铜或镍等。
在一些实施例中,极柱组件为两个,两个极柱组件分别为正极柱组件和负极柱组件,极耳也为两个,两个极耳分别为正极耳和负极耳,正极柱组件和正极耳相连接,负极柱组件和负极耳相连接。电池本体上可以设置有两个凹陷,且两个极柱组件分别设置于两个凹陷内,或者两个极柱组件仅一个设置于凹陷内,而另一外一个则凸出电池本体设置。两个极柱组件可以均设置于同一个第一表面上,或者,两个极柱组件可以分别设置于两个第一表面上。对于两个极柱组件的设置位置以及具体结构不作限定。
需要说明的是,极柱组件与壳体之间绝缘设置,例如,二者之间可以采用绝缘件进行绝缘,或者,可以采用绝缘涂层进行绝缘,此处不作限定,可以根据实际需求进行选择。
在一个实施例中,电池110为叠片式电池,不仅成组方便,且可以加工得到长度较长的电池110。
具体的,电芯为叠片式电芯,电芯具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片,从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。
可选的,电池110可以为卷绕式电池,即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕,得到卷绕式电芯。
第一端板120和第二端板130分别设于电池组100沿电池110排布方向的两端。第一端板120和第二端板130的材料为绝缘材料,因此第一端板120和第二端板130能够实现电池组100和电池箱体的绝缘。并且第一端板120和第二端板130在电池组100装配过程中能够保护电池组100中的电池110。
示例地,电池组100在装配过程中,多个电池110、第一端板120和第二端板130可以首先在堆叠工位堆叠形成电池组100。在堆叠工位可以设置有电池110堆叠工装,电池110堆叠工装将第一端板120、多个电池110和第二端板130形成的电池组100压缩。然后通过入箱工装将电池组100转移至入箱工位,入箱工位设置有电池箱,入箱工装将电池组100压入电池箱。
电池组100装入电池箱时,电池组100底部先进入电池舱,然后入箱工装两侧夹紧力变弱,由于电池110之间缓冲层140的存在,电池组200发生膨胀,后续需要利用下压装置将电池组100压入电池仓,由于电池组100的膨胀,电池组100较难进入电池仓
第一端板120远离第二端板130的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm,第二端板130远离第一端板120的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm。能够保证入箱工装将电池组100压入电池箱时,电池组100和入箱工装及电池组100和电池箱的摩擦力较小,有利于降低电池组100装配时的摩擦力,提高了电池组100装配的便利性。
其中,可以通过镜面处理等光面工艺对第一端板120远离第二端板130的一面进行处理,以使第一端板120远离第二端板130的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm。可以通过镜面处理等光面工艺对第二端板130远离第一端板120的一面进行处理,以使第二端板130远离第一端板120的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm。
示例地,第一端板120远离第二端板130的一面的粗糙度可以是0.001μm、0.002μm、0.005μm、0.008μm、0.1μn、0.3μm或者0.4μm等。第二端板130远离第一端板120的一面的粗糙度可以是0.001μm、0.002μm、0.005μm、0.008μm、0.1μn、0.3μm或者0.4μm等。
第一端板120和第二端板130的材料为绝缘材料,比如,第一端板120和第二端板130的材料可以是PC、PET、PC+ABS等塑料件。当然在实际应用中,第一端板120和第二端板130也可以是陶瓷或者橡胶等绝缘材料,本公开实施例对此不做具体限定。
第一端板120在电池110上的正投影区域的面积小于电池110第一端面的面积,电池110第一端面为电池110上和第一端板120相对的一面;第二端板130在电池110上的正投影区域的面积小于电池110第二端面的面积,电池110第二端面为电池110上和第二端板130相对的一面。也即是,和第一端板120连接的电池110至少部分暴露于第一端板120,和第二端板130连接的电池110至少部分暴露于第二端板130。
通过和第一端板120连接的电池110至少部分暴露于第一端板120,和第二端板130连接的电池110至少部分暴露于第二端板130,能够在电池110和电池箱体及电池110和各端板之间形成容胶空间,在该容胶空间中填充连接胶能够增加电池110与端板及箱体的连接强度。
在本公开一可行的实施方式中,如图2所示,第一端板120可以包括多个间隔分布的第一长条21,多个第一长条21之间具有第一容胶空间。第一容胶空间用于填充连接胶层,以连接电池和电池箱。
示例地,多个第一长条21平行设置,并且多个第一长条21中相邻的第一长条21之间具有预设间隔。
如图3所示,第二端板130可以包括多个间隔分布的第二长条31,多个第二长条31之间具有第二容胶空间。第二容胶空间用于填充连接胶层,以连接电池和电池箱。
示例地,多个第二长条31平行设置,并且多个第二长条31中相邻的第二长条31之间具有预设间隔。
其中,第一端板120中的多个第一长条21可以是相互独立的或者多个第一长条21可以是通过连接件连接的,本公开实施例对此不做具体限定。多个第一长条21可以用过在一块板材上切割获得,或者多个第一长条21可以通过多个独立的条状材料组合而成。
第二端板130中的多个第二长条31可以是相互独立的或者多个第二长条31可以是通过连接件连接的,本公开实施例对此不做具体限定。多个第二长条31可以通过在一块板材上切割获得,或者多个第二长条31可以通过多个独立的条状材料组合而成。
第一长条21可以是矩形结构,多个第一长条21平行设置,多个第一长条21中相邻的第一长条21之间具有预设间隔。该预设间隔在第一端板120上形成注胶空间。第二长条31可以是矩形结构,多个第二长条31平行设置,多个第二长条31中相邻的第二长条31之间具有预设间隔。该预设间隔在第二端板130上形成注胶空间。第一长条21之间的预设间隔和第二长条31之间的预设间隔的宽度可以相同或者不同。
在本公开另一可行的实施方式中,如图4所示,第一端板120上设置有多个通孔22,形成网状结构的第一端板120。如图5所示,第二端板130上设置有多个通孔32,形成网状结构的第二端板130。
其中,第一端板120上的通孔22可以是矩形孔、圆形孔、椭圆形孔或者菱形孔等,第二端板130上的通孔32可以是矩形孔、圆形孔、椭圆形孔或者菱形孔等。
在第一端板120和第二端板130上设置通孔,通过该通孔连通电池箱和电池110。从而能够实现在电池箱上涂胶,电池箱上的连接胶可以通过第一端板120及第二端板130上的通孔和电池110连接,提高电池组100和电池箱的连接强度。
在本公开另一可行的实施方式中,如图6所示,第一端板120上设置有至少一个第一缺口23,第一缺口23沿电池组100的高度方向一端贯穿第一端板120,另一端不贯穿第一端板120,且第一缺口23在电池110排布方向上贯穿第一端板120。如图7所示,第二端板130上设置有至少一个第二缺口33,第二缺口33沿电池组100的高度方向一端贯穿第二端板130,另一端不贯穿第二端板130,且第二缺口33在电池110排布方向上贯穿第二端板130。
其中,第一端板120上可以设置有一个或多个第一缺口23,第一缺口23可以从第一端板120的顶面延伸至第一端板120的内部,并且第一缺口23在电池110排布方向上贯穿第一端板120。第一端板120上多个第一缺口23的宽度可以相同或者不同,第一端板120上第一缺口23的深度可以相同或者不同。第一端板120的深度为第一缺口23的底壁和第一端板120顶面的距离,第一缺口23的宽度为第一缺口23两个侧壁的间距。
第一缺口23从第一端板120的顶面延伸至第一端板120内部,能够实现从第一端板120顶部向第一缺口23内灌胶,提高了灌胶的便利性。并且第一缺口23在电池排布方向上贯穿第一端板120,能够实现电池和电池箱的连接。
第二端板130上可以设置有一个或多个第二缺口33,第二缺口33可以从第一端板120的顶面延伸至第二端板130的内部,并且第二缺口33在电池110排布方向上贯穿第二端板130。第二端板130上多个第二缺口33的宽度可以相同或者不同,第二端板130上多个第二缺口33的深度可以相同或者不同。第二端板130的深度为第二缺口33的底壁和第二端板130顶面的距离,第二缺口33的宽度为第二缺口33两个侧壁的间距。
第二缺口33从第二端板130的顶面延伸至第二端板130内部,能够实现从第二端板130顶部向第二缺口33内灌胶,提高了灌胶的便利性。并且第二缺口33在电池排布方向上贯穿第二端板130,能够实现电池和电池箱的连接。
如图8所示,第一端板120靠近第一电池110的一侧设置有第一凸起部122,第一凸起部122用于支撑第一电池110,以在第一端板120和第一电池110之间形成容胶空间,第一电池110为多个电池110中靠近第一端板120的电池110。第二端板130靠近第二电池110的一侧设置有第二凸起部132,第二凸起部132用于支撑第二电池110,以在第二端板130和第二电池110之间形成容胶空间,第二电池110为多个电池110中靠近第二端板130的电池110。
其中,第一端板120靠近第一电池110的一侧也可以设置一个或多个第一凸起部122,第一凸起部122可以条状结构,从第一端板120的顶面延伸至第一端板120的底面。或者第一凸起部122可以是离散的分布于第一端板120上的凸块等,本公开实施例对此不做具体限定。
第一凸起部122可以是设于第一端板120上的凸筋,该凸筋一方面用于在第一端板120和电池110之间形成容胶空间,另一方面凸筋可以加强第一端板120的强度。凸筋可以通过胶连接、螺栓连接等方式连接于第一端板120。第一凸起部122也可以是通过在第一端板120上挖槽,从而在凹槽相邻的区域形成第一凸起部122。此时,可以通过机加工在第一端板120上形成第一凸起部122,第一凸起部122和第一端板120的连接稳定性好。
第二端板130靠近第二电池110的一侧也可以设置一个或多个第二凸起部132,第二凸起部132可以条状结构,从第二端板130的顶面延伸至第二端板130的底面。或者第二凸起部132可以是离散的分布于第二端板130上的凸块等,本公开实施例对此不做具体限定。
第二凸起部132可以是设于第二端板130上的凸筋,该凸筋一方面用于在第二端板130和电池110之间形成容胶空间,另一方面凸筋可以加强第二端板130的强度。凸筋可以通过胶连接、螺栓连接等方式连接于第二端板130。第二凸起部132也可以是通过在第二端板130上挖槽,从而在凹槽相邻的区域形成第二凸起部132。此时,可以通过机加工在第二端板130上形成第二凸起部132,第二凸起部132和第二端板130的连接稳定性好。
如图9所示,第一端板120上设置有第一卡扣部121,第一卡扣部121设于第一端板120沿电池组100高度方向上的端部,第一卡扣部121用于将第一端板120卡于电池110;第二端板130上设置有第二卡扣部131,第二卡扣部131设于第二端板130沿电池组100高度方向上的端部,第二卡扣部131用于将第二端板130卡于电池110。
其中,第一卡扣部121设于第一端板120沿电池组100高度方向上的端部,并且从第一端板120向靠近电池110的一侧延伸。第二卡扣部131设于第二端板130沿电池组100高度方向上的端部,并且从第二端板130向靠近电池110的一侧延伸。
在本公开一可行的实施方式中,第一卡扣部121设于第一端板120的顶部,向靠近电池110的一侧延伸,第一卡扣部121用于卡于电池110的顶面。第一端板120的顶端是指电池组100安装于电池箱时远离电池箱底部的一端。第二卡扣部131设于第二端板130的顶部,向靠近电池110的一侧延伸,第二卡扣部131用于卡于电池110的顶面。第二端板130的顶端是指电池组100安装于电池箱时远离电池箱底部的一端。
在本公开另一可行的实施方式中,如图10所示,第一卡扣部121包括第一上卡扣部1211和第一下卡扣部1212,第一上卡扣部1211设于第一端板120的顶部并向靠近电池110的一侧延伸,第一下卡扣部1212设于第一端板120的底部并向靠近电池110的一侧延伸,第一上卡扣部1211卡于电池110的顶面,第一下卡扣部1212卡于电池110的底面。第二卡扣部131包括第二上卡扣部1311和第二下卡扣部1312,第二上卡扣部1311设于第二端板130的顶部并向靠近电池110的一侧延伸,第二下卡扣部1312设于第二端板130的底部并向靠近电池110的一侧延伸,第二上卡扣部1311卡于电池110的顶面,第二下卡扣部1312卡于电池110的底面。
通过设于第一端板120的第一卡扣部121将第一端板120卡于电池110,防止在电池组100转运及装配时第一端板120掉落。通过设于第二端板130的第二卡扣部131将第二端板130卡于电池110,防止在电池组100转运及装配时第二端板130掉落。
进一步的,本公开实施例提供的电池组100还可以包括第三端板和第四端板,第三端板和第四端板分别设于多个依次排布的电池沿垂直于电池排布方向的两侧。
其中,第三端板远离第四端板的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm,第四端板远离第三端板的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm。
第三端板和第四端板的材料为绝缘材料,比如,第三端板和第四端板的材料可以是PC、PET、PC+ABS等塑料件。当然在实际应用中,第三端板和第四端板也可以是陶瓷或者橡胶等绝缘材料,本公开实施例对此不做具体限定。
本公开实施例提供的电池组100,通过在电池组100电池110排布方向的两端分别设置第一端板120和第二端板130,并且第一端板120远离第二端板130的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm,第二端板130远离第一端板120的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm,减小了装配时电池组100和电池箱的摩擦力,从而降低电池110装配的难度,提高装配便利性。
本公开示例性实施例还提供一种电池包,如图11所示,电池包包括:上述的电池组100和电池箱200,电池组100安装于电池箱200。
其中,电池组100包括:多个电池110、第一端板120和第二端板130,多个电池110依次排布;第一端板120设于多个电池110沿排布方向的一端;第二端板130设于多个电池110沿排布方向的另一端;第一端板120远离第二端板130的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm,第二端板130远离第一端板120的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm。
电池箱200可以包括底板和多个梁,多个梁连接于底板,并在底板上形成至少一个电池110舱,电池组100可以设于该电池110舱。
本公开实施例提供的电池包,包括电池组100,在电池组100中通过在电池组100电池110排布方向的两端分别设置第一端板120和第二端板130,并且第一端板120远离第二端板130的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm,第二端板130远离第一端板120的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm,减小了装配时电池组100和电池箱200的摩擦力,从而降低电池110装配的难度,提高装配便利性。
进一步的,本公开实施例提供的电池包还包括:第一侧板210和第二侧板220,第一侧板210设于电池箱200,并且第一侧板210和电池组100的第一侧面相对。第二侧板220设于电池箱200,并且第二侧板220和电池组100的第二侧面相对,电池组100的第一侧面为电池组100沿垂直于电池110排布方向且垂直于电池箱底面的一端面,电池组100的第二侧面和第一侧面相对。其中,第一侧板210靠近电池组100的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm,第二侧板220靠近电池组100的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm。或者第一侧板210和电池组100的摩擦系数大于0且小于等于0.2,第二侧板220和电池组100的摩擦系数大于0且小于等于0.2。
第一侧板210和第二侧板220的材料为绝缘材料,第一侧板210和第二侧板220用于使电池箱200和电池组100的侧部绝缘。比如,第一侧板210和第二侧板220的材料可以是PC、PET、PC+ABS等塑料件。当然在实际应用中,第一侧板210和第二侧板220也可以是陶瓷或者橡胶等绝缘材料,本公开实施例对此不做具体限定。
第一侧板210靠近电池组100的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm,第二侧板220靠近电池组100的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm。能够保证入箱工装将电池组100压入电池箱200时,电池组100和电池箱200的摩擦力较小,有利于降低电池组100装配时的摩擦力,提高了电池组100装配的便利性。
其中,可以通过镜面处理等光面工艺对第一侧板210进行处理,以使第一侧板210靠近电池组100的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm,第二侧板220靠近电池组100的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm。
或者,也可以利用其他处理方式使第一侧板210和电池组100的摩擦系数大于0且小于等于0.2,使第二侧板220和电池组100的摩擦系数大于0且小于等于0.2。
示例地,第一侧板210和电池组100的摩擦系数可以是0.01、0.02、0.03、0.05、0.08、0.1或者0.2等。第二侧板220和电池组100的摩擦系数可以是0.01、0.02、0.03、0.05、0.08、0.1或者0.2等。
本公开实施例提供的电池包,包括电池组100,在电池组100中通过在电池组100电池110排布方向的两端分别设置第一端板120和第二端板130,并且第一端板120远离第二端板130的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm,第二端板130远离第一端板120的一面的粗糙度大于0且小于等于0.4μm,减小了装配时电池组100和电池箱200的摩擦力,从而降低电池110装配的难度,提高装配便利性
进一步的,可以将第一侧板210和电池组100的摩擦系数配置为大于0且小于等于0.2,将第二侧板220和电池组100的摩擦系数配置为大于0且小于等于0.2,减小了装配时电池组100和电池箱200的摩擦力,从而降低电池110装配的难度,提高装配便利性。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。