CN216850206U - 电芯结构及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电芯结构及电池模组，本实用新型所述的电芯结构包括内部形成有收容腔的壳体，收容于收容腔内的极组，设于壳体上的两个极块，以及设于壳体至少一侧的防爆装置，其中，两极块分别与极组电连接；防爆装置具有伸入收容腔内的伸入部分，且极组上设有内凹的凹陷部，凹陷部用于避让伸入部分。本实用新型所述的电芯结构，通过在极组上设置用于避让防爆装置的伸入部分的凹陷部，能够提高极组在壳体内的空间利用率，进而提升电芯结构的体积能量密度。

Description

电芯结构及电池模组

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种电芯结构。同时，本实用新型还涉及一种设有该电芯结构的电池模组。

背景技术

目前，锂离子电芯主要包括方形电芯和圆柱电芯。其中，方形电芯和圆柱电芯的外壳一般采用铝合金或不锈钢材质等制成的硬壳。而方形电芯相较于圆柱电芯在散热性能和循环性能上也具有优势，因此在电动汽车上应用方形电芯较为普遍。

防爆装置，例如防爆阀作为电芯的重要组成部分，主要设置在壳体上。在壳体内的压力达到爆破压力后，防爆装置开启并开始排气，从而利于提高电芯的安全性。但防爆装置在壳体上进行布置时，会有部分结构伸入壳体内的腔体中，加之壳体内极组的设计并不合理，从而不利于提升电芯结构的体积能量密度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电芯结构，以提升电芯结构的体积能量密度。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电芯结构，包括内部形成有收容腔的壳体，收容于所述收容腔内的极组，设于所述壳体上的两个极块，以及设于所述壳体至少一侧的防爆装置，其中，两所述极块分别与所述极组电连接；所述防爆装置具有伸入所述收容腔内的伸入部分，且所述极组上设有内凹的凹陷部，所述凹陷部用于避让所述伸入部分。

进一步的，所述凹陷部贯通所述极组的厚度方向设置。

进一步的，所述凹陷部的深度为1～10mm。

进一步的，所述极组的各极片和隔膜上均设有缺口，且因所述极片和所述隔膜的叠设，所述缺口对齐设置而构成所述凹陷部。

进一步的，所述凹陷部呈弧形、“U”形，或者类“U”形。

进一步的，所述防爆装置和所述极块分设于所述壳体的不同侧面和/或端面上。

进一步的，所述防爆装置包括防爆阀。

进一步的，所述极组的一侧具有外凸的外凸部，所述收容腔具有随形于所述外凸部设置的外凸配合部。

进一步的，所述壳体包括形成有容腔的壳本体，以及封盖于所述壳本体上的盖板，所述收容腔由所述壳本体和所述盖板围构而成，所述极块设于所述盖板上。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

(1)本实用新型所述的电芯结构，通过在极组上设置用于避让防爆装置的伸入部分的凹陷部，能够提高极组在壳体内的空间利用率，进而提升电芯结构的体积能量密度。

(2)通过将凹陷部贯通极组的厚度方向设置，能够进一步提高避让效果。

(3)通过在极组的各极片和隔膜上设置缺口，易于加工成型，且能够通过叠设的方式形成凹陷部，利于缺口对齐进而提高凹陷部的避让效果。

(4)凹陷部的形状设置，具有便于加工成型的优点，且对于伸入部分具有较好的避让效果。

(5)将缺口轮廓线的拐角处设为弧形，能够提高整个轮廓线的平顺度，而利于提高缺口的成型效果。

(6)防爆装置采用防爆阀，产品成熟，便于布置实施，且具有较好的防爆效果。

(7)极组的一侧具有外凸部，利于进一步增大电芯结构的体积能量密度；且收容腔具有随形于外凸部设置的外凸配合部，利于提高对壳体内空间的利用率。

(8)壳体中壳本体和盖板的结构简单，便于布置实施，且使用效果好。

本实用新型的另一目的在于提出一种电池模组，所述电池模组内设有如上所述的电芯结构。

本实用新型的电池模组，通过设置如上所述的电芯结构，利于提升电池模组的体积能量密度，并具有较好的使用效果。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的电芯结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的电芯结构的部分内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例一所述的极组的结构示意图；

图4为图3的正视图；

图5为本实用新型实施例一所述的极组的另一种形式的结构示意图；

图6为本实用新型实施例一设有外凸部的所述电芯结构的内部结构示意图。

附图标记说明：

1、壳体；11、壳本体；12、盖板；13、收容腔；131、外凸配合部；

2、极块；21、正极块；22、负极块；

3、极组；31、极片；32、外凸部；33、凹陷部；

4、防爆阀；41、伸入部分。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其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，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种电芯结构，整体构成上，包括内部形成有收容腔13的壳体1，收容于收容腔13内的极组3，设于壳体1上的两个极块2，以及设于壳体1至少一侧的防爆装置。其中，两极块2分别与极组3电连接，防爆装置具有伸入收容腔13内的伸入部分41，且极组3上设有内凹的凹陷部33，凹陷部33用于避让伸入部分41。

本实施例的电芯结构，通过在极组3上设置用于避让防爆装置的伸入部分41的凹陷部33，能够提高极组3在壳体1内的空间利用率，进而提升电芯结构的体积能量密度。

基于上述的整体介绍，本实施例的电芯结构的一种示例性结构如图1所示，壳体1作为整个方向电芯的承载基体，其包括形成有收容腔13的壳本体11，以及封盖于壳本体11上的盖板12，收容腔13由壳本体11和盖板12围构而成。具体实施时，壳本体11采用铝材制成，盖板12采用现有技术中成熟的盖板12结构，在此不再详述。

上述的极块2间隔设置在盖板12上，此处的两个极块2作为电芯结构的两个输出极。本实施例中，极块2和极组3上图中未示出的正极耳和负极耳分别相连，以实现与极组3的连接。具体实施时，为便于描述，将与正极耳相连的极块2称为正极块21，并将与负极相连的极块2称为负极块22。正极耳上连接有正集流体，正集流体上连接有穿经正极块21设置的正极柱，正极耳通过正极柱和正极块21之间的连接而与极组3相连。

相应的，负极耳上连接有负集流体，负集流体上连接有穿经负极块22设置的负极柱，负极耳通过负极柱和负极块22之间的连接而与极组3相连。其中，本实施例中，图中未示出的集流体、极耳和以及极柱的结构，以及三者连接关系均可参照现有技术，在此不再赘述。

本实施例中的防爆装置和极块2分设于壳体1的不同侧面和/或端面上。也就是说，当两个极块2设置在同一盖板12上，且盖板12位于壳体1的其一端时，防爆装置设置在壳体1的宽度方向的其一侧面上。当两个极块2分别设置在壳体1两端的盖板12上时，防爆装置也设置在壳体1的宽度方向的其一侧面上。相应的，当两个极块2设置在壳体1的至少一侧的盖板12时，防爆装置设置在壳体1的端面上。

本实施例中的防爆装置包括防爆阀4，其产品成熟，便于安装，且使用效果好。安装在壳体1上的防爆阀4位于壳体1内的部分也即上述的伸入部分41。而具体实施时，防爆阀4的结构，以及在壳体1上的安装方式均可参照现有技术，在此不再对其赘述。

如图1所示，两个极块2设于壳体1其一端的盖板12上，防爆阀4设置在壳体1的其一侧面上。本实施例中的极组3的一种示例性结构如图2至图4中所示。极组3呈长方体状，其采用现有技术中的叠片工艺加工而成。也即极组3由多组正极片、隔膜和负极片依次叠设而成。其中，各极片31和隔膜上均设有缺口，且因极片31和隔膜的叠设，缺口对齐设置而构成凹陷部33。

本实施例中的极组3通过叠设的加工方式，便于将极片31和隔膜上的缺口对齐，便于形成凹陷部33，且形成的凹陷部33具有较好的结构稳定性。可以理解的是，也可先将各极片31和隔膜叠设成长方体状，然后通过对极组3进行裁切的方式形成凹陷部33。

为提高凹陷部33对防爆阀4伸入部分41的避让效果，本实施例中的凹陷部33贯通极组3的厚度方向设置。凹陷部33的深度为1～10mm。例如，凹陷部33的深度为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm等，具体实施时，凹陷部33的深度根据伸入部分41的规格进行设置，只要能够实现对伸入部分41的避让即可。需要说明的是，凹陷部33的深度具体是指凹陷部33的底面与具有该凹陷部33的侧面之间的最大距离。

本实施例中的凹陷部33呈弧形、“U”形，或者类“U”形。也即凹陷部33于极组3厚度方向上投影的轮廓线呈弧状、“U”形，或者类“U”形，如此设置，便于凹陷部33的加工成型，且具有较好的避让效果。需要说明的是，本实施例中的“U”形是指凹陷部33的底面平行于极组3的长度方向，凹陷部33的两侧垂直于底面设置。类“U”形是指与“U”形的结构大致相同。

参照图4中所示的，该凹陷部33的底面与极组3的长度方向平行，两侧均向外倾斜设置，此时的凹陷部33呈类“U”形。为提高凹陷部33的成型效果，还可在凹陷部33的两侧与底面之间的相交处倒角或者倒圆角处理。

本实施例中的凹陷部33呈弧形时的一种示例性结构如图5中所示，该凹陷部33的两侧与底面相连呈连续过度的弧形。此时，也便于加工成型，且实现对防爆阀4的伸入部分41的避让。另外，将凹陷部33设置成弧形，相较于设置成“U”形或类“U”形，还利于减少对极组3的消耗，从而利于提升电芯的体积能量密度。

为进一步提高电芯结构的体积能量密度，本实施例中极组3的一侧具有外凸的外凸部32，收容腔13具有随形于外凸部32设置的外凸配合部131。具体结构上，参照图6中所示，外凸部32位于极组3宽度方向的一侧，并沿极组3的长度方向延伸。外凸配合部131的设置，利于进一步提高极组3对收容腔13的空间利用率。本实施例中的盖板12对应于外凸部32的部分也外凸设置，两个极块2分设在外凸部32两端外侧的盖板12上，防爆阀4设置在壳体1的与盖板12相对布置的一侧。

可以理解的，外凸部32还可设于极组3的其他侧面上，相应的，外凸配合部131应当与外凸部32对应设置，只要利于提高电芯结构的体积能量密度即可。

具体实施时，作为优选的，外凸部32也由极片31和隔膜上的对应位置的凸起堆叠而成，以确保叠设状态下的各凸起对齐设置。

实施例二

本实施例涉及一种电池模组，该电池模组内设有如实施例一中所述的电芯结构。

该电池模组中通过设置上述的电芯结构，利于提升电池模组的体积能量密度，并具有较好的使用效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯结构，其特征在于：包括内部形成有收容腔(13)的壳体(1)，收容于所述收容腔(13)内的极组(3)，设于所述壳体(1)上的两个极块(2)，以及设于所述壳体(1)至少一侧的防爆装置，其中，

两所述极块(2)分别与所述极组(3)电连接；

所述防爆装置具有伸入所述收容腔(13)内的伸入部分(41)，且所述极组(3)上设有内凹的凹陷部(33)，所述凹陷部(33)用于避让所述伸入部分(41)。

2.根据权利要求1所述的电芯结构，其特征在于：

所述凹陷部(33)贯通所述极组(3)的厚度方向设置。

3.根据权利要求1所述的电芯结构，其特征在于：

所述凹陷部(33)的深度为1～10mm。

4.根据权利要求1所述的电芯结构，其特征在于：

所述极组(3)的各极片(31)和隔膜上均设有缺口，且因所述极片(31)和所述隔膜的叠设，所述缺口对齐设置而构成所述凹陷部(33)。

5.根据权利要求1所述的电芯结构，其特征在于：

所述凹陷部(33)呈弧形、“U”形，或者类“U”形。

6.根据权利要求1所述的电芯结构，其特征在于：

所述防爆装置和所述极块(2)分设于所述壳体(1)的不同侧面和/或端面上。

7.根据权利要求1所述的电芯结构，其特征在于：

所述防爆装置包括防爆阀(4)。

8.根据权利要求1所述的电芯结构，其特征在于：

所述极组(3)的一侧具有外凸的外凸部(32)，所述收容腔(13)具有随形于所述外凸部(32)设置的外凸配合部(131)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电芯结构，其特征在于：

所述壳体(1)包括形成有容腔的壳本体(11)，以及封盖于所述壳本体(11)上的盖板(12)，所述收容腔(13)由所述壳本体(11)和所述盖板(12)围构而成，所述极块(2)设于所述盖板(12)上。

10.一种电池模组，其特征在于：所述电池模组内设有权利要求1至9中任一项所述的电芯结构。

Images