CN216563352U - 一种电芯总成及电池包 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种电芯总成及电池包。其中，本实用新型提供的一种电芯总成，包括：支架和相互电连接的若干个电芯模组，所述支架设置在相邻的两个所述电芯模组之间，所述电芯模组包括并排设置的多个单体电芯，多个所述单体电芯相互电连接。本实用新型提供一种电芯总成及电池包，可以替代铅酸电池的电池，满足为汽车启停系统供电的使用需求。

Description

一种电芯总成及电池包
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯总成及电池包。
背景技术
随着汽车越来越普及，市场对汽车的性能越来越关注。汽车普遍具有启停功能，汽车起步发动机在启动或等红绿灯时，都需要蓄电池供电，保证发动机的正常启动以及车载用电器的工作，汽车启停用电池需要在短时间内提供较大的电流,而且需要具备反复多次充电功能。
传统的汽车启停通常采用铅酸电池供电，铅酸电池是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的电池，铅酸电池技术工艺已经十分成熟，但考虑到环保的因素，欧美许多国家开始禁铅,制约着铅酸电池作为汽车启停用电池的进一步发展，此外，铅酸电池的能量密度低，也存在着大电流充放电寿命短的缺陷。
因此，急需发展一种可以替代铅酸电池的电池，并且能够满足汽车启停的使用需求。
实用新型内容
本实用新型提供一种电芯总成及电池包，可以替代铅酸电池的电池，满足为汽车启停系统供电的使用需求。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种电芯总成，包括：支架和相互电连接的若干个电芯模组，所述支架设置在相邻的两个所述电芯模组之间，所述电芯模组包括并排设置的多个单体电芯，多个所述单体电芯相互电连接。
本实用新型提供的一种电芯总成，为汽车启停的供电提供了一种新思路，可代替铅酸电池，满足为汽车启停系统供电的使用需求，顺应时代的发展趋势，本实用新型提供的一种电芯总成，多个所述单体电芯相互电连接，若干个所述电芯模组相互电连接，模块化的生产方式可以是根据使用需求灵活配置所述电芯模组的数量，能够满足汽车启停的供电需求，并且还具有集成化程度高，便于自动化生产，产品一致性、可靠性更高的优势。
在一种可能实施的方式中，所述支架的高度比所述单体电芯的高度低7mm～10mm；
所述支架的高度为133mm～140mm。
在一种可能实施的方式中，还包括防护框，所述防护框包裹在所述若干个电芯模组的外侧，且所述防护框的内壁与所述若干个电芯模组之间通过粘结剂粘结。
在一种可能实施的方式中，还包括缓冲件，所述电芯模组与所述支架之间、所述电芯模组与所述防护框之间、以及相邻两个所述单体电芯之间均设置所述缓冲件。
在一种可能实施的方式中，所述缓冲件的压缩距离大于所述电芯模组的膨胀距离。
在一种可能实施的方式中，所述缓冲件为泡棉，所述泡棉的厚度为1.5mm～3mm。
在一种可能实施的方式中，所述支架为铝支架；和/或
所述支架内部为中空结构；和/或
所述支架的厚度为5mm～8mm。
在一种可能实施的方式中，所述防护框包括相互连接的若干个端板，所述端板面向对应的所述缓冲件的表面具有加强筋。
在一种可能实施的方式中，所述端板上还开设有开孔。
在一种可能实施的方式中，多个所述单体电芯通过引线排相互串联连接，所述若干个电芯模组通过引线排相互串联连接。
本实用新型还提供一种电池包，包括箱体和上述的电芯总成，所述电芯总成位于所述箱体内。
本实用新型提供的电芯总成及电池包，相邻的两个所述电芯模组之间设置所述支架，并且通过所述支架能够起到支撑和固定所述电芯模组的作用，可以有效减轻所述电芯模组的震荡。
本实用新型提供的电芯总成及电池包，所述支架内部为中空结构，所述支架设置有多个减重孔，用于减轻所述支架的重量，从而可以减轻电芯总成的重量。
本实用新型提供的电芯总成及电池包，考虑到在充放电过程中，所述单体电芯发热会稍稍膨胀，导致所述电芯模组整体的体积增大，设置所述缓冲件可以为所述单体电芯之间的膨胀留出安全的距离，提高使用安全性。
除了上面所描述的本实用新型实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本实用新型实施例提供的一种电芯总成及电池包所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作进一步详细的说明。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的电芯总成的分解结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的电芯总成的又一分解结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的电芯总成的立体结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的电池包的分解结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的电池包的立体结构示意图；
图6为本实用新型实施例提供的电芯总成的又一立体结构示意图；
图7为本实用新型实施例提供的电芯总成的图3的俯视图；
图8为本实用新型实施例提供的电芯总成的图3的主视图；
图9为本实用新型实施例提供的电芯总成的图3的左视图；
图10为本实用新型实施例提供的电芯总成的图3的右视图；
图11为本实用新型实施例提供的电芯总成的图3的仰视图；
图12为本实用新型实施例提供的电芯总成的正面端板的主视图；
图13为本实用新型实施例提供的电芯总成的正面端板的立体结构示意图；
图14为本实用新型实施例提供的电芯总成的正面端板的右视图；
图15为本实用新型实施例提供的电芯总成的正面端板的俯视视图；
图16为本实用新型实施例提供的电芯总成的第一侧面端板或第二侧面端板的主视图；
图17为本实用新型实施例提供的电芯总成的第一侧面端板或第二侧面端板的立体结构示意图；
图18为本实用新型实施例提供的电芯总成的第一侧面端板或第二侧面端板的左视图；
图19为本实用新型实施例提供的电芯总成的第一侧面端板或第二侧面端板的俯视图；
图20为本实用新型实施例提供的电芯总成的支架的立体结构示意图；
图21为本实用新型实施例提供的电芯总成的支架的主视图；
图22为本实用新型实施例提供的电芯总成的支架的俯视图；
图23为本实用新型实施例提供的电芯总成的支架的右视图。
附图标记说明：
10-箱体；
11-底壳；
20-电芯模组；
21-单体电芯；
22-缓冲件；
211-第一极耳；
212-第二极耳；
30-支架；
31-减重孔；
40-防护框；
41-端板；
411-正面端板；
4111-第一翻边；
4112-第二翻边；
412-背面端板；
4121-第三翻边；
4122-第四翻边；
4123-第五翻边；
413-第一侧面端板；
414-第二侧面端板；
4141-第六翻边；
415-底面端板；
4151-第七翻边；
50-极耳架板；
416-开孔；
60-引线排；
417-加强筋；
70-绝缘板；
80-上盖；
81-端子。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有做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。
相比于普通蓄电池，汽车启停使用的电池要在发动机启动时立即响应，需要有更高容量以满足发动机停机和车内用电器的工作使用，还需具备良好的深度放电性能，要满足汽车启停系统短时间内频繁大电流放电的使用需求。汽车启停通常采用铅酸电池供电，随着欧美多个国家顺应国际禁铅的大趋势，对铅酸电池的发展形成阻碍，因此需要寻求新的电池来替代铅酸电池，满足汽车启停的供电需求。
鉴于上述背景，本实用新型提供的电芯总成，若干个电芯模组相互电的结构，使得本实用新型提供一种电芯总成，可以便于实现模块化生产，根据使用需求灵活配置电芯模组的数量，能够满足在短时间内提供较大的电流供电需求，满足汽车启停的供电需求。
下面参考附图描述本实用新型实施例提供的电芯总成及电池包。
参考图1和图2所示，本实用新型提供一种电芯总成，包括：支架30和相互电连接的若干个电芯模组20，支架30设置在相邻的两个电芯模组20之间，电芯模组20包括并排设置的多个单体电芯21，多个单体电芯21相互电连接。
本实用新型提供的一种电芯总成，为汽车启停的供电提供了一种新思路，可代替铅酸电池为汽车启停系统供电，顺应时代的发展趋势，本实用新型提供的一种电芯总成由于多个单体电芯21相互电连接，若干个电芯模组20相互电连接，模块化的生产方式可以是根据使用需求灵活配置电芯模组20的数量，能够满足在短时间内提供较大的电流供电需求，满足汽车启停的供电需求，并且还具有集成化程度高，便于自动化生产，产品一致性、可靠性更高的优势。
此外，考虑到电芯总成中间位置最为薄弱，本实用新型提供的一种电芯总成，相邻的两个电芯模组20之间设置支架30，并且通过支架30能够起到支撑和固定电芯模组20的作用，可以有效减轻电芯模组20的震荡。
在一种可能实施的方式中，若干个电芯模组20相互电连接，可以是若干个电芯模组20以相互串联的方式连接。在另一种可能实施的方式中，也可以是若干个电芯模组20以相互并联的方式连接，或者串联和并联并存的方式连接。
在一种可能实施的方式中，多个单体电芯21相互电连接，可以是多个单体电芯21以相互串联的方式连接。在另一种可能实施的方式中，也可以是多个单体电芯21以相互并联的方式连接，或者串联和并联并存的方式连接。
在一种可能实施的方式中，参考图2和图3所示，多个单体电芯21通过引线排60相互串联连接，若干个电芯模组20通过引线排60相互串联连接。若干个电芯模组20通过引线排60串联连接，单体电芯21的上端具有第一极耳211和第二极耳212，第一极耳211和第二极耳212被折弯后，通过多个引线排60依次串联单体电芯21的第一极耳211和另一个单体电芯21的第二极耳212，实现多个单体电芯21的串联。
在一种可能实施的方式中，引线排60可以为铜排或铝排。
在一种可能实施的方式中，单体电芯21为锂离子电芯。
单体电芯21可以包括正极片、负极片以及间隔在相邻的正极片和负极片之间的隔膜层叠之后依次堆叠，隔膜防止正极片和负极片接触而短路，此外隔膜还具有能使电解液中的电解质离子通过的功能。
参考图6和图7所示，单体电芯21的上端具有第一极耳211和第二极耳212，第一极耳211和第二极耳212其中的一个为正极耳，第一极耳211和第二极耳212其中的另一个为负极耳，正极耳与正极片电连接，负极耳与负极片电连接。
在一种可能实施的方式中，支架30的高度比单体电芯21的高度低7mm～10mm；这样可以确保支架30与单体电芯21之间有一定的高度差，避免支架30接触到单体电芯21上的第一极耳211和第二极耳212，提高使用安全性。
在一种可能实施的方式中，支架30的高度比单体电芯21的高度低7mm、8,mm、9mm或10mm。
在一种可能实施的方式中，参考图2所示，本实施例提供的一种电芯总成还包括缓冲件22，电芯模组20与支架30之间、电芯模组20与防护框40之间、以及相邻两个单体电芯21之间均设置缓冲件22。
在一种可能实施的方式中，缓冲件22的压缩距离大于电芯模组20的膨胀距离。在充放电过程中，单体电芯21发热会稍稍膨胀，导致电芯模组20整体的体积增大，设置缓冲件22可以为单体电芯21之间的膨胀留出安全的距离，提高使用安全性。
在一种可能实施的方式中，缓冲件22为泡棉，泡棉的压缩量为60％。
在一种可能实施的方式中，泡棉的厚度为1.5mm～3mm。
在一种可能实施的方式中，泡棉的厚度为1.5mm、2mm、2.5mm或3mm。
在一种可能实施的方式中，参考图20和图23所示，支架30的高度H可以为133mm～140mm。
在一种可能实施的方式中，支架30的高度H可以为133mm、135mm、138mm或140mm。
在一种可能实施的方式中，支架30为铝支架，参考图20和图21所示，支架30的厚度T为5mm～8mm。
支架30的厚度不能太薄或太厚，例如支架30的厚度T可以为5mm、6mm、7mm或8mm。
在一种可能实施的方式中，参考图20和图22所示，支架30内部为中空结构，支架30内设置有多个减重孔31，用于减轻支架30的重量，从而可以减轻电芯总成的重量。减重孔31可以为圆形孔，也可以为腰形孔，当然，减重孔31也可以为其他形状，能够减轻支架30的重量即可，此处不作具体限制。
在一种可能实施的方式中，参考图2和图3所示，本实施例提供的一种电芯总成，还包括防护框40，防护框40包裹在若干个电芯模组20的外侧，且防护框40的内壁与若干个电芯模组20之间通过粘结剂粘结。防护框40使若干个电芯模组20稳固固定在一起，既固定了电芯模组20，又可以增强电芯模组20的抗震荡能力。
在一种可能实施的方式中，参考图1和图2所示，防护框40包括相互连接的若干个端板41，端板41面向对应的缓冲件22的表面具有加强筋417；参考图8、图9和图10所示，加强筋417可以为若干个纵向凸起和若干个横向凸起交错的结构，纵向凸起和若干个横向凸起的个数可以根据使用需要灵活设置，可以相同也可以不同。
在一种可能实施的方式中，加强筋417的长度为电芯总成的长度的80％～95％，加强筋417的高度为单体电芯21的高度的70％～90％。例如，加强筋417的长度可以为电芯总成的长度的80％、90％或95％，加强筋417的高度可以为单体电芯21的高度的70％、80％或90％。
在一种可能实施的方式中，参考图1和图2所示，若干个端板41为正面端板411、第一侧面端板413、背面端板412和第二侧面端板414，即，防护框40包括依次首尾相接的正面端板411、第一侧面端板413、背面端板412和第二侧面端板414。其中，参考图1和图13所示，正面端板411的两端分别具有第一翻边4111和第二翻边4112，背面端板412的两端分别具有第三翻边4121和第四翻边4122，第一侧面端板413面向电芯模组20的一面与第一翻边4111和第三翻边4121抵接，第二侧面端板414面向电芯模组20的一面与第二翻边4112和第四翻边4122相抵接。
在一种可能实施的方式中，第一侧面端板413可以是通过螺钉或铆钉与第一翻边4111和第三翻边4121连接，第一翻边4111和第三翻边4121上开设有用于固定螺钉或铆钉的开口槽，第二侧面端板414可以是通过螺钉或铆钉与第二翻边4112和第四翻边4122连接，第二翻边4112和第四翻边4122上开设有用于固定螺钉或铆钉的开口槽。
在一种可能实施的方式中，参考图2和图11所示，防护框40还包括底面端板415，底面端板415位于电芯模组20的底部，即底面端板415与引线排60分别位于电芯模组20相对的两端，参考图13和图14所示，正面端板411和背面端板412的底部均具有第五翻边4123，参考图2和图11所示，底面端板415分别与第五翻边4123相连接，底面端板415的两侧通过螺钉或铆钉分别与背面端板412的第五翻边4123和正面端板411的第五翻边4123连接。参考图11和图15所示，第五翻边4123上开设有螺钉孔，便于连接螺钉或铆钉。
参考图16和图17所示，第一侧面端板413和第二侧面端板414背向底面端板415的一端均一体连接第六翻边4141，参考,4和图17所示，第六翻边4141用于与极耳架板50连接，极耳架板50上连接有绝缘板70。参考图18和图19所示，第六翻边4141可以为与第一侧面端板413或第二侧面端板414垂直。
在一种可能实施的方式中，参考图2所示，底面端板415的两端还均具有第七翻边4151，参考图2和图4所示，底面端板415两端的第七翻边4151分别通过螺钉与第一侧面端板413和第二侧面端板414连接。
参考图1和图6所示，电芯模组20与防护框40之间设置缓冲件22，即，电芯模组20面向正面端板411的面与正面端板411之间设置缓冲件22，电芯模组20面向第一侧面端板413的面与第一侧面端板413之间设置缓冲件22，电芯模组20面向背面端板412的面与背面端板412之间设置缓冲件22，电芯模组20面向第二侧面端板414的面第二侧面端板414之间设置缓冲件22，电芯模组20面向底面端板415的面与底面端板415之间也设置缓冲件22。
在一种可能实施的方式中，参考图2和图12所示，端板41上还开设有开孔416。开孔416用于在端板41背向电芯模组20的一面向端板41面向电芯模组20的一面注入粘结剂，使得电芯模组20与端板41通过粘结剂粘结。
在一种可能实施的方式中，可以是在正面端板411和背面端板412上开设有开孔416，开孔416的个数可以根据使用需要灵活选择，此处不做具体限定。
在一种可能实施的方式中，粘结剂可以为胶水。
本实用新型提供的一种电芯总成，由于包括相互电连接的若干个电芯模组20，电芯模组20包括相互电连接的多个单体电芯21，模块化的生产可降低零部件采购成本、组装的人工成本，简化了生产工艺，提高了电芯总成的生产效率。
参考图4和图5所示，本实用新型还提供一种电池包，包括箱体10和上述的电芯总成，电芯总成位于箱体10内。
在一种可能实施的方式中，箱体10包括底壳11和连接在底壳11上端的上盖80，底壳11可以为矩形箱体，上盖80上连接有一对端子81，分别与铜排电连接，一对端子81其中的一个为正端子，另一个为负端子，一对端子81成为电池的输出接口。底壳11和上盖80可以为塑料材质，起到绝缘防护的效果。
在一种可能实施的方式中，支架30的上端与极耳架板50相抵接，起到支撑的作用。
本实用新型还提供一种电池包，极耳架板50连接在电芯总成上，极耳架板50可以为塑胶材质的板，极耳架板50上连接绝缘板70,绝缘板70内设置电池管理系统，电池管理系统为电池包的控制系统，监控电池包的使用状态，上盖80罩在绝缘板70上，上盖80与底壳11上端连接。
这里需要说明的是，本申请涉及的数值和数值范围为近似值，受制造工艺的影响，可能会存在一定范围的误差，这部分误差本领域技术人员可以认为忽略不计。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示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位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是机械连接，也可以是电连接或者可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使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，可以根据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。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种电芯总成，其特征在于，包括：支架(30)和相互电连接的若干个电芯模组(20)，所述支架(30)设置在相邻的两个所述电芯模组(20)之间，所述电芯模组(20)包括并排设置的多个单体电芯(21)，多个所述单体电芯(21)相互电连接。
2.根据权利要求1所述的电芯总成，其特征在于，所述支架(30)的高度比所述单体电芯(21)的高度低7mm～10mm；
所述支架(30)的高度为133mm～140mm。
3.根据权利要求1所述的电芯总成，其特征在于，还包括防护框(40)，所述防护框(40)包裹在所述若干个电芯模组(20)的外侧，且所述防护框(40)的内壁与所述若干个电芯模组(20)之间通过粘结剂粘结。
4.根据权利要求3所述的电芯总成，其特征在于，还包括缓冲件(22)，所述电芯模组(20)与所述支架(30)之间、所述电芯模组(20)与所述防护框(40)之间、以及相邻两个所述单体电芯(21)之间均设置所述缓冲件(22)。
5.根据权利要求4所述的电芯总成，其特征在于，所述缓冲件(22)的压缩距离大于所述电芯模组(20)的膨胀距离。
6.根据权利要求5所述的电芯总成，其特征在于，所述缓冲件(22)为泡棉，所述泡棉的厚度为1.5mm～3mm。
7.根据权利要求1-6任一所述的电芯总成，其特征在于，所述支架(30)为铝支架；和/或
所述支架(30)内部为中空结构；和/或
所述支架(30)的厚度为5mm～8mm。
8.根据权利要求4所述的电芯总成，其特征在于，所述防护框(40)包括相互连接的若干个端板(41)，所述端板(41)面向对应的所述缓冲件(22)的表面具有加强筋(417)。
9.根据权利要求8所述的电芯总成，其特征在于，所述端板(41)上还开设有开孔(416)。
10.根据权利要求1所述的电芯总成，其特征在于，多个所述单体电芯(21)通过引线排(60)相互串联连接，所述若干个电芯模组(20)通过引线排(60)相互串联连接。
11.一种电池包，其特征在于，包括箱体(10)和权利要求1-9任一项所述的电芯总成，所述电芯总成位于所述箱体(10)内。
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