CN215896625U - 一种带长电芯的电池及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，公开一种带长电芯的电池及电池模组。其中带长电芯的电池包括包括：长电芯，包括电芯本体，电芯本体包括正极极片、负极极片及隔膜，正极极片上设有第一正极极耳和第二正极极耳，负极极片上设有第一负极极耳和第二负极极耳；壳体，其两端敞开设置；第一盖板，罩设在壳体的一端，第一盖板上设有与第一正极极耳电连接的第一正极极柱和与第一负极极耳电连接的第一负极极柱；第二盖板，罩设在壳体的另一端，第二盖板上设有与第二正极极耳电连接的第二正极极柱和与第二负极极耳电连接的第二负极极柱。本实用新型公开的带长电芯的电池具有安全性高、可靠性高、电芯本体的底部发生变形的概率小及电流的密度较为均匀的优点。

Description

一种带长电芯的电池及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种带长电芯的电池及电池模组。

背景技术

为了提升单个带长电芯的电池的容量，同时实现比较理想的散热效果，需要把电芯做长，电芯的长度一般在300mm到1000mm之间，同时电芯的两端需要与盖板上的极柱电连接，这种电芯的生产和制造过程中会面临如下问题：

随着电芯长度尺寸的增加，电芯在叠片以后的装配工序中的传输过程中会导致正负极片偏离叠片后的位置，影响电芯的对齐度，对齐度不良不仅会影响电池的性能，还有可能会诱发电池内部短路，降低电池的安全性；

电芯不仅在装配过程中存在正极极片和负极极片不能对齐的问题，在使用过程中，对于两侧引出极耳的电芯，电芯通常要竖立放置，受电芯自身的结构原因，电芯的一侧和盖板进行连接，另外一侧无支撑，长期使用会使得电芯极耳连接的位置产生较大的结构应力，长期使用过程中极耳会有撕裂的风险，大大降低了电芯的可靠性，此外，随着电芯长度的增加，在重力和电芯使用过程中振动的作用下，电芯未进行固定一侧的位置会发生偏移，影响正极极片和负极极片的对齐效果，同样地，这不仅会影响电池的长期使用性能，还有可能会诱发电池内部短路，降低电池的安全性；

由于电芯在使用过程中通常会竖直放置，这样悬空侧的电芯在重力的作用下会挤压电芯底部的壳体，导致电芯底部发生变形，从而诱发析锂等问题，影响电芯的寿命，降低电池的安全性；

由于电芯的长度较长，电芯在充放电时的电流密度难以保证均匀分布，从而导致电芯的内阻增加，从而缩短了电池的使用寿命。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种带长电芯的电池及电池模组，不但降低了正极极片和负极极片错位而导致的电池的安全性降低的现象发生的概率，还降低了长期使用导致的极耳被撕裂的概率，提高了电芯的可靠性，同时减小了电芯的底部发生变形的概率并提升了电芯在充放电时的电流的密度的均匀性。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种带长电芯的电池，包括：长电芯，所述长电芯包括电芯本体，所述电芯本体包括正极极片、负极极片及夹设在所述正极极片和所述负极极片之间的隔膜，所述正极极片的一端设有第一正极极耳，所述正极极片的另一端设有第二正极极耳，所述负极极片的一端设有第一负极极耳，所述负极极片的另一端设有第二负极极耳，位于所述电芯本体同一端的所述第一正极极耳和所述第一负极极耳位于所述电芯本体的宽度方向的两端，位于所述电芯本体另一端的所述第二正极极耳和所述第二负极极耳位于所述电芯本体的宽度方向的两端；壳体，其两端敞开设置且其内设有所述长电芯；第一盖板，罩设在所述壳体的一端，所述第一盖板上设有与所述第一正极极耳电连接的第一正极极柱和与所述第一负极极耳电连接的第一负极极柱；第二盖板，罩设在所述壳体的另一端，所述第二盖板上设有与所述第二正极极耳电连接的第二正极极柱和与所述第二负极极耳电连接的第二负极极柱。

作为一种带长电芯的电池的优选方案，所述第一正极极耳和所述第二正极极耳位于所述电芯本体的对角位置，所述第一负极极耳和所述第二负极极耳位于所述电芯本体的对角位置。

作为一种带长电芯的电池的优选方案，所述电芯本体为层叠式电芯本体，所述正极极片的层数为若干层，每层所述正极极片上均设有第一子正极极耳和第二子正极极耳，若干个所述第一子正极极耳焊接形成所述第一正极极耳，若干个所述第二子正极极耳焊接形成所述第二正极极耳，所述负极极片的层数为若干层，每层所述负极极片上均设有第一子负极极耳和第二子负极极耳，若干个所述第一子负极极耳焊接形成所述第一负极极耳，若干个所述第二子负极极耳焊接形成所述第二负极极耳。

作为一种带长电芯的电池的优选方案，所述第一正极极耳和所述第二正极极耳正对设置，所述第一负极极耳和所述第二负极极耳正对设置。

作为一种带长电芯的电池的优选方案，所述壳体内限定出容纳腔，所述容纳腔内设有隔板，所述隔板将所述容纳腔分割为若干个子腔室，每个所述子腔室内均设有一个所述长电芯。

作为一种带长电芯的电池的优选方案，所述壳体内设有用于承托所述电芯本体的托板，所述托板位于所述长电芯的下方时，所述电芯本体对所述托板的压力与所述电芯本体的重力的比值位于0.1-0.9之间。

作为一种带长电芯的电池的优选方案，所述电芯本体上设有至少两个间隔分布的所述第一正极极耳，至少两个所述第一正极极耳均与所述第一正极极柱电连接；所述电芯本体上设有至少两个间隔分布的所述第二正极极耳，至少两个所述第二正极极耳均与所述第二正极极柱电连接；所述电芯本体上设有至少两个间隔分布的所述第一负极极耳，至少两个所述第一负极极耳均与所述第一负极极柱电连接；所述电芯本体上设有至少两个间隔分布的所述第二负极极耳，至少两个所述第二负极极耳均与所述第二负极极柱电连接。

一种电池模组，包括以上任一方案所述的带长电芯的电池。

本实用新型的有益效果为：本实用新型公开的带长电芯的电池，由于电芯本体的一端设有沿宽度方向分布的第一正极极耳和第一负极极极耳，另一端设有沿宽度方向分布的第二正极极耳和第二负极极极耳，提升了电芯在充放电时的电流的密度的均匀性，当电芯本体竖直放置时，第一正极极耳、第一负极极极耳、第二正极极耳及第二负极极极耳均能够固定电芯本体，降低了电芯本体对与其接触的托板的挤压，减小了电芯本体的底部发生变形的概率，同时极耳被撕裂的概率也大大降低，提高了该带长电芯的电池的可靠性，由于电芯本体的四个位置均能够固定电芯本体，降低了正极极片和负极极片错位的概率，提升了该带长电芯的电池的安全性。

本实用新型公开的电池模组由于具有前文所述的带长电芯的电池，具有安全性高、可靠性高、电芯本体的底部发生变形的概率小及电流的密度较为均匀的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施例提供的带长电芯的电池的长电芯的示意图；

图2是本实用新型具体实施例提供的带长电芯的电池的正极极片、第一子正极极耳及第二子正极极耳的示意图；

图3是本实用新型具体实施例提供的带长电芯的电池的负极极片、第一子负极极耳及第二子负极极耳的示意图；

图4是本实用新型其他实施例提供的带长电芯的电池的长电芯的示意图；

图5是本实用新型具体实施例提供的带长电芯的电池的示意图；

图6是本实用新型其他实施例提供的带长电芯的电池的示意图；

图7是本实用新型其他实施例提供的两个带长电芯的电池的电连接示意图。

图中：

11、电芯本体；111、正极极片；112、负极极片；12、第一正极极耳；121、第一子正极极耳；13、第二正极极耳；131、第二子正极极耳；14、第一负极极耳；141、第一子负极极耳；15、第二负极极耳；151、第二子负极极耳；

2、壳体；

3、第一盖板；31、第一正极极柱；32、第一负极极柱；

4、第二盖板；41、第二正极极柱；42、第二负极极柱；

51、第一连接片；52、第二连接片；53、第三连接片；54、第四连接片。

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，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

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；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。

本实施例提供一种带长电芯的电池，如图1至图3所示，该带长电芯的电池包括长电芯，长电芯包括电芯本体11，电芯本体11包括正极极片111、负极极片112及夹设在正极极片111和负极极片112之间的隔膜，正极极片111的一端设有第一正极极耳12，另一端设有第二正极极耳13，负极极片112的一端设有第一负极极耳14，另一端设有第二负极极耳15，位于电芯本体11同一端的第一正极极耳12和第一负极极耳14位于电芯本体11的宽度方向的两端，位于电芯本体11另一端的第二正极极耳13和第二负极极耳15位于电芯本体11的宽度方向的两端。

如图5所示，本实施例的带长电芯的电池还包括壳体2、第一盖板3及第二盖板4，壳体2的两端敞开设置且其内设有长电芯，第一盖板3罩设在壳体2的一端，第一盖板3上设有与第一正极极耳12电连接的第一正极极柱31和与第一负极极耳14电连接的第一负极极柱32，第一正极极耳12和第一正极极柱31通过第一连接片51电连接，第一负极极耳14和第一负极极柱32通过第二连接片52电连接，盖板罩设在壳体2的另一端，第二盖板4上设有与第二正极极耳13电连接的第二正极极柱41和与第二负极极耳15电连接的第二负极极柱42，第二正极极耳13和第二正极极柱41通过第三连接片53电连接，第二负极极耳15和第二负极极柱42通过第四连接片54电连接。

需要说明的是，本实施例的壳体2为塑壳、钢壳、铝壳或者由其他材料制成的壳体2，具体根据用于需求选定。本实施例的带长电芯的电池为锂离子电池化学体系，优选为磷酸铁锂体系锂离子电池。在其他实施例中，该带长电芯的电池还可以为钠离子电池，具体根据实际需要选定。

本实施例提供的带长电芯的电池，由于电芯本体11的一端设有沿宽度方向分布的第一正极极耳12和第一负极极极耳，另一端设有沿宽度方向分布的第二正极极耳13和第二负极极极耳，提升了电芯在充放电时的电流的密度，当电芯本体11竖直放置时，第一正极极耳12、第一负极极极耳、第二正极极耳13及第二负极极极耳均能够固定电芯本体11，降低了电芯本体11对与其接触的托板的挤压，减小了电芯本体11的底部发生变形的概率，同时极耳被撕裂的概率也大大降低，提高了该带长电芯的电池的可靠性，由于电芯本体11的四个位置均能够固定电芯本体11，降低了正极极片111和负极极片112错位的概率，提升了该带长电芯的电池的安全性。

具体地，沿电芯本体11的宽度方向，在隔膜沿自身宽度方向的两侧均伸出正极极片111和负极极片112。当电芯本体11沿如图1所示的方向竖直放置时，由于隔膜沿宽度方向伸出正极极片111和负极极片112，隔膜能够起到支撑电芯本体11的作用，由于隔膜的硬度较软，隔膜能够起到缓冲的作用，进一步降低了电芯本体11的底部发生变形的概率，从而延长了长电芯的使用寿命。

进一步地，隔膜沿自身的宽度方向伸出正极极片111和负极极片112的宽度位于0.5mm-20mm之间。若是隔膜沿自身的宽度方向伸出正极极片111和负极极片112的宽度过大，不但会增多隔膜的用量，使得该带长电芯的电池的生产成本增多，同时还会增大该带长电芯的电池的体积，不利于该带长电芯的电池的小型化设置；若是隔膜沿自身的宽度方向伸出正极极片111和负极极片112的宽度过小，虽然隔膜的用量较少，但是不能起到很好的起到缓冲作用，不利于保护电芯本体11。

如图1所示，本实施例的第一正极极耳12和第二正极极耳13位于电芯本体11的对角位置，第一负极极耳14和第二负极极耳15位于电芯本体11的对角位置，即电芯本体11的四个角的极耳分别对电芯本体11进行固定，且第一正极极耳12、第一负极极极耳、第二正极极耳13及第二负极极极耳均处于绷紧状态，减小了电芯本体11对底部结构的挤压力。具体地，本实施例的电芯本体11为层叠式电芯本体，正极极片111的层数为若干层，如图2所示，每层正极极片111上均设有第一子正极极耳121和第二子正极极耳131，若干个第一子正极极耳121焊接形成第一正极极耳12，若干个第二子正极极耳131焊接形成第二正极极耳13，负极极片112的层数为若干层，如图3所示，每层负极极片112上均设有第一子负极极耳141和第二子负极极耳151，若干个第一子负极极耳141焊接形成第一负极极耳14，若干个第二子负极极耳151焊接形成第二负极极耳15。由于电芯本体11被有效固定，电芯本体11不会发生平移或者转动，使得电芯本体11在装配和使用过程中，电芯本体11内的正极极片111和负极极片112不会发生错位。

需要说明的是，若干个正极极片111、若干个负极极片112及隔膜叠设在一起之后，将全部正极极片111的第一子正极极耳121预焊在一起、第二子正极极耳131预焊在一起，将全部负极极片112的第一子负极极耳141预焊在一起、第二子负极极耳151预焊在一起，不但能够防止正极极片111之间互相错位，还能够防止负极极片112之间互相错位，保证了正极极片111的第一正极极耳12更好地与第一正极极柱31电连接、第二正极极耳13更好地与第二正极极柱41电连接，同时还保证了负极极片112的第一负极极耳14更好地与第一负极极柱32电连接、第二负极极耳15更好地与第二负极极柱42电连接。

在其他实施例中，该电芯本体11还可以为卷绕式电芯本体，该卷绕式电芯本体的第一正极极耳12和第二正极极耳13位于电芯本体11的对角位置，第一负极极耳14和第二负极极耳15位于电芯本体11的对角位置，具体根据实际需要设置。在其他实施例中，第一正极极耳12、第一负极极极耳、第二正极极耳13及第二负极极极耳的位置并不限于本实施例的这种限定，如图4所示，还可以是第一正极极耳12和第二正极极耳13正对设置，第一负极极耳14和第二负极极耳15正对设置，这种设置与本实施例相比，加工工艺更加简单，能够降低电芯本体11的制作难度，此时该电芯本体11可以为卷绕式电芯本体或者层叠式电芯本体。

进一步地，在其他实施例中，壳体2内限定出容纳腔，容纳腔内设有隔板，隔板将容纳腔分割为若干个呈行列排布的子腔室，每个子腔室内均设有一个长电芯，这种设置能够使每个子腔室内的长电芯以串联或者并联的方式相连，从而使得该带长电芯的电池适应于各种应用场景。

本实施例的壳体2内设有用于承托电芯本体11的托板(图中未示出)，长电芯如图1所示竖直放置时，此时托板位于长电芯的下方，电芯本体11对托板的压力与电芯本体11的重力的比值位于0.1-0.9之间。

在其他实施例中，第一正极极耳12、第一负极极极耳、第二正极极耳13及第二负极极极耳的个数并不限于本实施例的一个，还可以为两个或者多于两个，具体根据实际需要设置，这种设置能够进一步降低电芯本体11的内阻，从而提升电芯本体11的电流密度的均匀性，延长长电芯的使用寿命。具体地，如图6所示，电芯本体11上设有两个间隔分布的第一正极极耳12，两个第一正极极耳12均与第一正极极柱31通过第一连接片51电连接；电芯本体11上设有两个间隔分布的第二正极极耳13，两个第二正极极耳13均与第二正极极柱41通过第三连接片53电连接；电芯本体11上设有两个间隔分布的第一负极极耳14，两个第一负极极耳14均与第一负极极柱32通过第二连接片52电连接；电芯本体11上设有两个间隔分布的第二负极极耳15，两个第二负极极耳15均与第二负极极柱42通过第四连接片54电连接。

本实施例还提供一种电池模组，包括本实施例所述的带长电芯的电池。具体地，如图7所示，带长电芯的电池的个数为两个，两个带长电芯的电池共含有两个第一正极极柱31、两个第二正极极柱41、两个第一负极极柱32及两个第二负极极柱42，两个第一正极极柱31和两个第二正极极柱41电连接以形成电池模组的正极，两个第一负极极柱32和两个第二负极极柱42电连接以形成电池模组的负极。

本实施例提供的电池模组由于具有前文所述的带长电芯的电池，具有安全性高、可靠性高、电芯本体11的底部发生变形的概率小及电流的密度较为均匀的优点。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种带长电芯的电池，其特征在于，包括：

长电芯，所述长电芯包括电芯本体(11)，所述电芯本体(11)包括正极极片(111)、负极极片(112)及夹设在所述正极极片(111)和所述负极极片(112)之间的隔膜，所述正极极片(111)的一端设有第一正极极耳(12)，所述正极极片(111)另一端设有第二正极极耳(13)，所述负极极片(112)的一端设有第一负极极耳(14)，所述负极极片(112)另一端设有第二负极极耳(15)，位于所述电芯本体(11)同一端的所述第一正极极耳(12)和所述第一负极极耳(14)位于所述电芯本体(11)的宽度方向的两端，位于所述电芯本体(11)另一端的所述第二正极极耳(13)和所述第二负极极耳(15)位于所述电芯本体(11)的宽度方向的两端；

壳体(2)，其两端敞开设置且其内设有所述长电芯；

第一盖板(3)，罩设在所述壳体(2)的一端，所述第一盖板(3)上设有与所述第一正极极耳(12)电连接的第一正极极柱(31)和与所述第一负极极耳(14)电连接的第一负极极柱(32)；

第二盖板(4)，罩设在所述壳体(2)的另一端，所述第二盖板(4)上设有与所述第二正极极耳(13)电连接的第二正极极柱(41)和与所述第二负极极耳(15)电连接的第二负极极柱(42)。

2.根据权利要求1所述的带长电芯的电池，其特征在于，所述第一正极极耳(12)和所述第二正极极耳(13)位于所述电芯本体(11)的对角位置，所述第一负极极耳(14)和所述第二负极极耳(15)位于所述电芯本体(11)的对角位置。

3.根据权利要求2所述的带长电芯的电池，其特征在于，所述电芯本体(11)为层叠式电芯本体，所述正极极片(111)的层数为若干层，每层所述正极极片(111)上均设有第一子正极极耳(121)和第二子正极极耳(131)，若干个所述第一子正极极耳(121)焊接形成所述第一正极极耳(12)，若干个所述第二子正极极耳(131)焊接形成所述第二正极极耳(13)，所述负极极片(112)的层数为若干层，每层所述负极极片(112)上均设有第一子负极极耳(141)和第二子负极极耳(151)，若干个所述第一子负极极耳(141)焊接形成所述第一负极极耳(14)，若干个所述第二子负极极耳(151)焊接形成所述第二负极极耳(15)。

4.根据权利要求1所述的带长电芯的电池，其特征在于，所述第一正极极耳(12)和所述第二正极极耳(13)正对设置，所述第一负极极耳(14)和所述第二负极极耳(15)正对设置。

5.根据权利要求1所述的带长电芯的电池，其特征在于，所述壳体(2)内限定出容纳腔，所述容纳腔内设有隔板，所述隔板将所述容纳腔分割为若干个子腔室，每个所述子腔室内均设有一个所述长电芯。

6.根据权利要求1所述的带长电芯的电池，其特征在于，所述壳体(2)内设有用于承托所述电芯本体(11)的托板，所述托板位于所述长电芯的下方时，所述电芯本体(11)对所述托板的压力与所述电芯本体(11)的重力的比值位于0.1-0.9之间。

7.根据权利要求1所述的带长电芯的电池，其特征在于，所述电芯本体(11)上设有至少两个间隔分布的所述第一正极极耳(12)，至少两个所述第一正极极耳(12)均与所述第一正极极柱(31)电连接；

所述电芯本体(11)上设有至少两个间隔分布的所述第二正极极耳(13)，至少两个所述第二正极极耳(13)均与所述第二正极极柱(41)电连接；

所述电芯本体(11)上设有至少两个间隔分布的所述第一负极极耳(14)，至少两个所述第一负极极耳(14)均与所述第一负极极柱(32)电连接；

所述电芯本体(11)上设有至少两个间隔分布的所述第二负极极耳(15)，至少两个所述第二负极极耳(15)均与所述第二负极极柱(42)电连接。

8.一种电池模组，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的带长电芯的电池。

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