CN216720249U - 单体电池与电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种单体电池与电池模组，单体电池包括电芯与绝缘套，电芯包括电芯主体与极耳，极耳连接于电芯主体；绝缘套限定出用于容纳电芯的腔体，包括隔离部，隔离部位于极耳与电芯主体之间。本实施例绝缘套实现极耳与电芯主体之间的隔离，有助于降低极耳内插电芯而导致短路的风险；同时，绝缘套还能够实现电芯主体的整体绝缘，无需增加装配阻隔件的步骤，有助于简化工艺，提升装配效率；此外，本实施例的隔离部作为绝缘套的一部分，而非作为单独结构参与装配，可以减少电芯的构件数。

Description

单体电池与电池模组

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，尤其是涉及一种单体电池与电池模组。

背景技术

随着对电池能量密度要求的提高，电芯的厚度在逐渐增加，电芯极耳的长度也相应增加，为了避免极耳在装配过程及后期应用中内插入电芯层级而造成内短路风险，电芯通常设置有绝缘件对极耳进行约束，相关技术中绝缘件为包覆在极耳外侧的绝缘片，由于绝缘片质地较软，对极耳的约束效果较差，因此仍然存在内插短路的风险。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种单体电池，能够实现极耳与电芯的隔离，有助于降低极耳内插电芯而导致短路的风险。

本申请还公开了应用上述单体电池的电池模组。

根据本申请第一实施例的单体电池，包括：

电芯，包括电芯主体与极耳，所述极耳连接于所述电芯主体；

绝缘套，限定出用于容纳所述电芯的腔体，包括隔离部，所述隔离部位于所述极耳与所述电芯主体之间。

根据本申请实施例的单体电池，至少具有如下有益效果：

本实施例通过绝缘套实现极耳与电芯主体之间的隔离，有助于降低极耳内插电芯而导致短路的风险；同时，绝缘套还能够实现电芯主体的整体绝缘，无需增加装配阻隔件的步骤，有助于简化工艺，提升装配效率；此外，本实施例的隔离部作为绝缘套的一部分，而非作为单独结构参与装配，可以减少电芯的构件数。

根据本申请的一些实施例，所述绝缘套包括第一包覆部与第二包覆部，二者沿所述电芯的宽度方向设置，共同限定出所述腔体，所述第一包覆部与所述第二包覆部中的至少一个连接有朝对侧伸出的所述隔离部。

根据本申请的一些实施例，沿所述隔离部的伸出方向，所述隔离部与所述电芯主体之间的距离逐渐增加。

根据本申请的一些实施例，沿所述隔离部的伸出方向，所述隔离部的厚度逐渐减小。

根据本申请的一些实施例，所述单体电池包括两组所述电芯，两组所述电芯沿所述宽度方向设置，所述第一包覆部与所述第二包覆部均连接有所述隔离部，定义所述第一包覆部上的所述隔离部为第一隔离部，所述第二包覆部上的所述隔离部为第二隔离部，一组所述电芯上的所述极耳为第一极耳，另一组所述电芯上的所述极耳为第二极耳，所述第一隔离部位于所述电芯主体与所述第一极耳之间，所述第二隔离部位于所述电芯主体与所述第二极耳之间。

根据本申请的一些实施例，沿所述电芯的宽度方向，所述第一包覆部与所述第二包覆部至少部分重叠。

根据本申请的一些实施例，所述单体电池还包括顶盖，所述顶盖设置有抵持部，所述抵持部朝所述电芯主体伸出；

所述绝缘套还包括支撑部，所述支撑部位于所述抵持部与所述电芯主体之间，且所述支撑部与所述电芯主体的接触面积，大于所述抵持部与所述支撑部的接触面积。

根据本申请的一些实施例，所述绝缘套包括第一包覆部与第二包覆部，二者沿所述电芯的宽度方向设置，共同限定出所述腔体，所述第一包覆部与所述第二包覆部中的至少一个设置有朝对侧伸出的所述支撑部。

根据本申请的一些实施例，沿所述电芯的长度方向，所述支撑部与所述极耳错位设置，所述支撑部的侧面设置有供所述极耳导入的导向面。

根据本申请第二实施例的电池模组，包括：

箱体；

所述的单体电池，所述单体电池位于所述箱体内。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请实施例中单体电池的分解示意图；

图2为图1中电芯与绝缘套的分解示意图；

图3为图1中单体电池的剖面示意图；

图4为图3中A区域的放大示意图；

图5为极耳中多个片体弯折的示意图；

图6为图1中顶盖的立体示意图；

图7为图1中第一包覆部的俯视图；

图8为图1中绝缘套的底部示意图。

附图标记：

壳体100；

电芯200、电芯主体210、极耳220、第一极耳230、第二极耳240；

绝缘套300、第一包覆部310、第一侧板311、第二侧板312、第三侧板313、第四侧板314、第二包覆部320、隔离部330、第一隔离段331、第二隔离段332、支撑部340、导向面341、通孔350、第一隔离部360、第二隔离部370；

顶盖400、抵持部410；

胶带500。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1，本申请实施例中的单体电池包括壳体100、电芯200、绝缘套300与顶盖400，壳体100可以是图示立方体结构，其上侧设置有开口，顶盖400连接于壳体100的开口处，从而限定出封闭的内腔，电芯200可以是对应的方形电芯，其位于上述内腔中。

电芯200具体包括电芯主体210与极耳220，如图所示，极耳220连接于电芯主体210的上端且长度较长，因此需要进行折叠以减少空间占用，折叠后的极耳220大致与电芯主体210的上端面平行。在装配或者后续使用的过程中，极耳220可能会插入电芯主体210的内部，导致短路等不良情况。基于上述，本申请实施例的单体电池在折叠后的极耳220与电芯主体210之间设置阻隔件隔离部300，以实现一定的阻隔作用，具体地，本实施例的单体电池设置有绝缘套300，绝缘套300大致为筒状结构(如图2所示)，其主体部分套接在电芯主体210的外侧，用于电芯主体210的整体绝缘。绝缘套300还包括隔离部330，隔离部330位于极耳220与电芯主体210之间以实现二者的阻隔，能够降低极耳220内插入电芯主体210而造成内部短路的风险。

本实施例的绝缘套300还能够起到简化工艺与减少构件数量的作用，具体而言，电芯的装配工艺本身包括有在电芯主体210的外侧设置绝缘膜等构件的步骤，而本实施例的绝缘套300在装配时只需将电芯主体210装入绝缘套300，就可以实现电芯主体210的整体绝缘，以及极耳220与电芯主体210之间的隔离，也即，本实施例无需增加装配阻隔件的步骤，有助于简化工艺，提升装配效率；同时，本实施例的隔离部330作为绝缘套300的一部分，而非作为单独结构参与装配，可以减少电芯的构件数量；此外，绝缘套300套接在电芯主体210的外侧，能够起到良好地定位效果，隔离部330不容易发生偏移，能够有效地降低隔离失效的隐患。

需要说明的是，本实施例的绝缘套300可以在极耳220折叠之前与电芯200装配，此时隔离部330可以作为折叠装置沿水平方向挤压竖立的极耳220，从而使其发生折叠，折叠后的极耳220自然位于隔离部330的上方，从而实现隔离的作用；绝缘套300可以在极耳220折叠之后与电芯200装配，此时隔离部330主要用于实现极耳220与电芯主体210的隔离，此外隔离部330在插入过程中也可以对极耳220一定的整形作用。

在本申请的一些改进实施例中，绝缘套300可以是分体结构，从而允许绝缘套300从侧向进行装配，避免沿上下方向装配时隔离部330对电芯200造成阻碍。具体地，参照图1，绝缘套300主要包括两个包覆部，为便于描述，分别将其命名为第一包覆部310与第二包覆部320，第一包覆部310与第二包覆部320能够拼接以限定出容置电芯200的腔体。其中，第一包覆部310与第二包覆部320中的至少一个连接有上述的隔离部330，隔离部330朝对侧伸出，以便能够沿水平方向插入相应的极耳220与电芯主体210之间。

以图示方形电芯为例，电芯主体210长度方向(即图中前后方向)的尺寸远大于宽度方向(即图中左右方向)的尺寸，为适应上述结构，极耳220的形状也大致为矩形，其长度方向的尺寸大于宽度方向，且两个极耳220沿电芯主体210的长度方向分布，从而能够充分利用电芯主体210上端面的空间。基于上述形状与布局方式，第一包覆部310与第二包覆部320沿电芯200的宽度方向设置，如此，隔离部330能够沿尺寸较小的宽度方向插入极耳220与电芯主体210之间，从而可以缩短插入距离，且隔离部330能够同步地插入至两个极耳220的下方。

第一包覆部310与第二包覆部320可以直接通过壳体100进行限位，也可以如图2所示通过胶带500进行捆扎。

需要说明的是，包覆部上可以设置两个沿长度方向分布的隔离部330，从而分别对应两个极耳220；包覆部上可以设置沿长度方向延伸的单个隔离部330，通过单个隔离部330同时实现两个极耳220的隔离。

参照图1、图3与图4，在本申请的一些改进实施例中，隔离部330包括第一隔离段331与第二隔离段332，沿隔离部330的伸出方向，二者依次设置，也即，第一隔离段331与相应的包覆部连接，第二隔离段332与第一隔离段331连接，且朝远离包覆部的方向伸出。参照图5，电芯200的极耳220通常为多层片体结构，各层片体沿电芯主体210的宽度方向依次设置，由于各片体在弯折时难以与电芯主体210的上端面保持绝对的平行，因此当极耳220沿宽度方向(例如图中的左侧)折叠时，极耳220距离电芯主体210的距离沿弯折方向逐渐增加，基于此，本实施例的第二隔离段332与电芯主体210之间在该方向上的距离同样逐渐增加，也即，第二隔离段332同样倾斜设置以适应极耳220的变化，如此，第二隔离段332对极耳220施加的压力大致相等，与隔离部330完全水平设置的方案相比，可以避免隔离部330的末端过度挤压极耳220。

需要说明的是，根据极耳220的弯折情况，第一隔离段331既可以是水平的，也可以是倾斜的，当第一隔离段331倾斜设置时，其与第二隔离段332的倾斜角度可以不同，此外，隔离部330也可以整体倾斜设置。

作为上述实施例的进一步改进，隔离部330的厚度沿隔离部330的伸出方向逐渐减小，以上述第一隔离段331与第二隔离段332为例，可以是第一隔离段331的厚度的恒定，第二隔离段332的厚度逐渐缩小，也可以是从第一隔离段331开始厚度逐渐缩小，如此，与包覆部连接的第一隔离段331具有较大的壁厚以保证连接强度，远离包覆部的第二隔离段332壁厚较小，在第二隔离段332向上倾斜设置的基础上，能够减少在高度方向的空间占用。

本申请实施例中的单体电池包括两组电芯200，每组电芯200包括至少一个电芯200，以图2所示为例，一组电芯200包括两个电芯200，同一组内各电芯200的正极耳相互堆叠并整体形成总的正极耳，各电芯200的负极耳相互堆叠并整体形成总的负极耳，两组电芯200沿宽度方向设置。相应地，第一包覆部310与第二包覆部320均连接有隔离部330，为便于描述，定义第一包覆部310上的隔离部为第一隔离部360，第二包覆部320上的隔离部为第二隔离部370，一组电芯200上的极耳为第一极耳230，另一组电芯上的极耳为第二极耳240，其中，第一隔离部360位于电芯主体210与第一极耳230之间，第二隔离部370位于电芯主体210与第二极耳240之间，如此，一个绝缘套300能够用于多组电芯200的整体绝缘与极耳隔离。

本实施例中，第一包覆部310与第二包覆部320为对称结构，以第一包覆部310为例，其包括第一侧板311、第二侧板312、第三侧板313与第四侧板314，第一侧板311、第二侧板312、第三侧板313与第四侧板314分别对应于电芯200的右侧面、后侧面、前侧面与下侧面，隔离部330则连接于第一侧板311的顶部，第一包覆部310与第二包覆部320能够拼接为完整的盒体结构以容纳电芯200。

需要说明的是，第一包覆部310与第二包覆部320也可以为非对称结构，例如，两个包覆部平行于宽度方向的侧板(第二侧板312、第三侧板313与第四侧板314)的长度不一致等。

此外，在本申请的一些替代实施例中，单体电池可以仅包括一组电芯200，此时，可以只在一个包覆部上设置隔离部330，另一个包覆部仅用于电芯200的整体绝缘。

在本申请的一些改进实施例中，沿电芯200的宽度方向，第一包覆部310与第二包覆部320至少部分重叠，且重叠部分的距离大于电芯200的最大膨胀量，如此，当电芯200因使用而发生膨胀时，第一包覆部310与第二包覆部320可以沿宽度方向相对远离以适应电芯200的变形，同时不会破坏绝缘套300的绝缘效果。

参照图1、图6，顶盖400设置有抵持部410，抵持部410位于顶盖400朝向电芯主体210的一面，且朝电芯主体210伸出。当顶盖400装配后，抵持部410将与电芯主体210上端面抵持，且抵持位置与极耳220错开。

受顶盖400上空间的限制，抵持部410上与电芯主体210接触部位的面积不能过大，导致其与电芯主体210抵持时存在应力集中的问题，基于此，绝缘套300还包括支撑部340，支撑部340位于抵持部410与电芯主体210之间，且支撑部340与电芯主体210的接触面积，大于抵持部410与支撑部340的接触面积，从而能够分散抵持部410对电芯主体210施加的压力，避免应力集中。

当绝缘套300采用分体结构，例如通过上述第一包覆部310与第二包覆部320拼接形成时，支撑部340可以设置于第一包覆部310与第二包覆部320中的一个之上，也可以如图所示分别设置在二者之上，从而可以缩短单个支撑部340的长度。

通常，为了避让极耳220，顶盖400上间隔设置三个支撑部340，三个支撑部340沿顶盖400的长度方向设置，分别位于顶盖400的前侧、中部与后侧，相邻支撑部340之间形成用于避让极耳220的避让空间，相应地，包覆部上设置有三个支撑部340，支撑部340的位置与各支撑部340一一对应。相邻支撑部340之间设置有隔离部330，需要说明的是，各支撑部340与各隔离部330沿长度方向连接为一体，且分别连接至长度方向的侧板(第二侧板312、第三侧板313)，从而增加隔离部330与支撑部340的强度。

如图7所示，支撑部340沿宽度方向的伸出距离大于隔离部330的伸出距离，以保证支撑部340与电芯主体210之间的接触面积。当第一包覆部310与第二包覆部320沿宽度方向进行装配时，极耳220会沿宽度方向进入相邻两个支撑部340的之间，基于此，支撑部340的侧面设置有导向面341，以便于极耳220的导入。具体地，导向面341可以是斜面或者弧面，以使相邻支撑部340之间的距离沿极耳220的导入方向逐渐缩小。

如图8所示，在本申请的一些改进实施例中，绝缘套300的底部设置有通孔350，电解液可以通过通孔350进入绝缘套300以充分的浸润电芯200。

需要说明的是，绝缘套300可以采用具有一定硬度的塑料制成，且具有一定的厚度，以使得上述的隔离部330与支撑部340具有一定的强度。此外，绝缘套300可以采用吸塑成型或者注塑成型等方式成型。

本申请还公开了一种电池模组，包括箱体与上述各实施例的单体电池，单体电池安装于箱体内。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.单体电池，其特征在于，包括：

电芯，包括电芯主体与极耳，所述极耳连接于所述电芯主体；

绝缘套，限定出用于容纳所述电芯的腔体，包括隔离部，所述隔离部位于所述极耳与所述电芯主体之间。

2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述绝缘套包括第一包覆部与第二包覆部，二者沿所述电芯的宽度方向设置，共同限定出所述腔体，所述第一包覆部与所述第二包覆部中的至少一个连接有朝对侧伸出的所述隔离部。

3.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，沿所述隔离部的伸出方向，所述隔离部与所述电芯主体之间的距离逐渐增加。

4.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，沿所述隔离部的伸出方向，所述隔离部的厚度逐渐减小。

5.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，所述单体电池包括两组所述电芯，两组所述电芯沿所述宽度方向设置，所述第一包覆部与所述第二包覆部均连接有所述隔离部，定义所述第一包覆部上的所述隔离部为第一隔离部，所述第二包覆部上的所述隔离部为第二隔离部，一组所述电芯上的所述极耳为第一极耳，另一组所述电芯上的所述极耳为第二极耳，所述第一隔离部位于所述电芯主体与所述第一极耳之间，所述第二隔离部位于所述电芯主体与所述第二极耳之间。

6.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，沿所述电芯的宽度方向，所述第一包覆部与所述第二包覆部至少部分重叠。

7.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述单体电池还包括顶盖，所述顶盖设置有抵持部，所述抵持部朝所述电芯主体伸出；

所述绝缘套还包括支撑部，所述支撑部位于所述抵持部与所述电芯主体之间，且所述支撑部与所述电芯主体的接触面积，大于所述抵持部与所述支撑部的接触面积。

8.根据权利要求7所述的单体电池，其特征在于，所述绝缘套包括第一包覆部与第二包覆部，二者沿所述电芯的宽度方向设置，共同限定出所述腔体，所述第一包覆部与所述第二包覆部中的至少一个设置有朝对侧伸出的所述支撑部。

9.根据权利要求7所述的单体电池，其特征在于，沿所述电芯的长度方向，所述支撑部与所述极耳错位设置，所述支撑部的侧面设置有供所述极耳导入的导向面。

10.电池模组，其特征在于，包括：

箱体；

权利要求1至9任一项所述的单体电池，所述单体电池位于所述箱体内。

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