CN217719815U - 电池模组、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电池技术领域,本申请公开了一种电池模组、电池及用电装置。电池模组包括:多个缓冲垫和多个电芯,多个电芯沿第一方向成列布置,每相邻的两个电芯之间均设有一个缓冲垫,且各电芯的中心与各缓冲垫的中心对应设置;每一缓冲垫中,靠近缓冲垫中心位置的部分的厚度,小于靠近缓冲垫外轮廓边缘的部分的厚度。本申请中,通过使各位置的缓冲垫的厚度不同,使电芯采用非等间距的方式成组,尽可能使得电芯模组中每个电芯受力基本相同,还针对每个缓冲垫上的不同区域的厚度进行了优化,尽可能使得每个电芯的侧面不同区域受力基本相同,从而提升电池模组的循环性能,提升寿命。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别是涉及一种电池模组、电池及用电装置。
背景技术
电池模组越来越广泛地应用于用电装置,例如电动汽车中。为实现整车对功率的需求,可以将多个电芯通过串、并联的方式形成电池模组,以此来实现电动汽车对动力源的电压及容量的需求。随着电池模组充放电的进行,需要一定的可膨胀空间,否则容易出现位于中部的电芯内部极片中的电解液被挤出、极片内部的孔隙率降低等问题,导致整个电池模组电芯容量衰减快,可靠性降低。
实用新型内容
基于此,有必要针对相关技术中电池模组电芯容量衰减快、可靠性较差的技术问题,提供一种电池模组、电池及用电装置。
第一方面,本申请提供了一种电池模组,包括:多个缓冲垫;以及多个电芯,多个电芯沿第一方向成列布置,每相邻的两个电芯之间均设有一个缓冲垫,且各电芯的中心与各缓冲垫的中心对应设置;每一缓冲垫中,靠近缓冲垫中心位置的部分的厚度,小于靠近缓冲垫外轮廓边缘的部分的厚度。
在本申请实施例的技术方案中,由于在电芯排列方向上靠近中央位置的缓冲垫的厚度大于靠近两端位置处的缓冲垫的厚度,因此即使靠近中央位置的电芯受到的两侧电芯带来的膨胀力较大,由于靠近中央位置的电芯两侧的缓冲垫的厚度较厚,一方面可以给受力较大的中央位置的电芯留有更多的可膨胀空间;另一方面也能一定程度上减缓来自两端的电芯的膨胀力的传递,最终使得不同位置的各电芯受力尽可能均匀,各个电芯容量保持率均较好,使得整个电池模组的容量保持率也较佳,可靠性较高。
另外,电芯变形膨胀时,越靠近中心部位的部分膨胀变形越严重,因此电芯整个侧面上受到的应力中,尤以电芯中心部位处受到的应力最为集中,上述方案通过使每一缓冲垫中,靠近缓冲垫中心位置的部分的厚度,小于靠近缓冲垫外轮廓边缘的部分的厚度,这样能够使电芯中心部分有更多的可膨胀空间,从而使整个电芯侧面、即电芯大面上受力较为均匀,这能够提高各个电芯的容量保持率,使得整个电池模组的容量保持率也较佳,可靠性较高。
在一些实施例中,每一缓冲垫具有缓冲部,缓冲垫的中心位于缓冲部中;缓冲部被配置为:其厚度按照从缓冲垫的中心到自身外轮廓边缘的方向,厚度逐渐增加。通过使厚度逐渐增加,即厚度是逐渐变化的,而不是突变,使这样可以使应力更为均匀地分布到电芯侧面上。
在一些实施例中,缓冲部包括面向电芯且位于缓冲部相反侧的第一端面和第二端面,第一端面和第二端面的中心对应设置,且第一端面和第二端面均被配置为呈凹面状。这样可以使得缓冲部的截面大致形成为轴对称图形,凹面的最低点能够对应于电芯的中心部位。
在一些实施例中,缓冲垫还包括围设在缓冲部沿周向外侧的边框件,缓冲部的压缩系数大于边框件的压缩系数。这样可以给变形较为严重的电芯中心部位有更多可膨胀的空间。并且每个缓冲垫上的可被压缩的空间从中心向两端减小,使得电芯侧面上各部分的受力尽可能均匀化。
在一些实施例中,同一个缓冲垫中包括的缓冲部和边框件粘接连接。这样可以使缓冲垫易于加工。
在一些实施例中,在第一方向上靠近中央位置的缓冲垫的压缩系数大于在第一方向上靠近两端位置处的缓冲垫的压缩系数。通过使用不同压缩系数的材料,靠近中央位置的缓冲垫使用压缩系数更大的材料,靠近两端部的缓冲垫使用压缩系数更小的材料,对于位于中央位置的电芯,可以有更多可膨胀的空间。
在一些实施例中,各缓冲垫的压缩系数按照从第一方向中央位置至第一方向上两端位置的顺序逐渐减小。这里逐渐减小是指压缩系数的减小是均匀的,即每个缓冲垫的压缩系数减小量相同。这样使各位置的缓冲垫上的受力更为均匀。
在一些实施例中,各缓冲垫的厚度按照从第一方向中央位置至第一方向上两端位置的顺序逐渐减小。这样使各位置的缓冲垫上的受力更为均匀。
在一些实施例中,电池模组还包括多个电连接件,相邻两个电芯的相同极性的极柱之间均连接有一电连接件;电连接件沿第一方向的宽度尺寸,按照从第一方向中央位置至第一方向上两端位置的顺序逐渐减小。其中,电连接件用于电连接相邻电芯,由于不同位置的缓冲垫厚度不同,可以使电连接件沿第一方向的宽度尺寸按照缓冲垫的厚度变化规律而相应变化,以适应于这种相邻电芯之间的间距(缓冲垫厚度)的不同。
在一些实施例中,电池模组还包括端部连接件;端部连接件与各缓冲垫均连接,且端部连接件位于各电芯的侧方。像这样利用端部连接件将各缓冲垫连接起来,能够避免装配过程中的错装问题。
在一些实施例中,端部连接件与各缓冲垫粘接连接。这样在各电芯组装好后,可以直接撕掉端部连接件,不影响后续装配和电池组件的正常工作。
第二方面,本申请提供了一种电池,其包括箱体以及上述实施例中的电池模组,其中,电池模组设置于箱体内。
第三方面,本申请提供了一种用电装置,其包括上述实施例中的电池。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例提供的电池的分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例提供的电池模组的结构示意图;
图4为本申请一些实施例提供的电池模组中电芯的受力仿真示意图;
图5为本申请一些实施例提供的电池模组中缓冲垫的剖视示意图;
图6a为现有技术的电池模组初始状态时缓冲衬垫的厚度仿真示意图;
图6b为现有技术的电池模组在循环预设时间后缓冲衬垫的厚度仿真示意图;
图7为本申请一些实施例提供的电池模组中缓冲垫的结构示意图;
图8为本申请一些实施例提供的电池模组的俯视图;
图9为本申请一些实施例提供的电池模组的主视图;
图10为本申请一些实施例提供的电池模组中缓冲垫的结构示意图。
附图标号说明:
100、电池模组;110、缓冲垫;110a、第一缓冲垫;110b、第二缓冲垫;110c、第三缓冲垫;110d、第四缓冲垫;110e、第五缓冲垫;110f、第六缓冲垫;120、缓冲部;121、第一端面;122、第二端面;130、边框件;140、电连接件;150、端部连接件;160、电芯;161、第一区域;162、第二区域;163、第三区域;
200、电池;210、箱体;211、第一部分;212、第二部分;
1000、车辆;300、控制器;400、马达;510、缓冲衬垫。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
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至少一个该特征。在本申请的描述中,“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。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
目前,从市场形势的发展来看,动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
电池可以包括至少一个电池模组,电池模组中,各电芯通常成行或成列排列成组,并且在相邻电芯之间设置缓冲垫等结构,以用于给电芯膨胀预留一部分可膨胀空间。然而,本申请发明人注意到,电芯在模组中受力是不均匀的,靠近中央位置的电芯由于不断受到来自两端的电芯膨胀力的挤压所受的膨胀力最大,而位于两端部区域的电芯所受的膨胀力较小。这样,靠近中央位置的电芯在循环后期,由于电芯膨胀力的增长,受力越来越大,当力足够大时,会使得电芯内部极片中的电解液挤出,且将极片内部的孔隙率降低,使得电芯析锂窗口降低,此时可能发生电芯充电时充电倍率大于析锂窗口,使电芯析锂,从而导致自放电、电芯压差大、电池模组衰减速度加快的问题,严重时甚至可危及电池模组的安全,而电池的容量由容量最低的电芯决定,具有“木桶”效应,因此现有技术的电池模组存在容量降低,安全性较差的问题。
为了解决相关技术中的电池容量较低、可靠性较差的问题,申请人经过深入研究,设计了一种电池模组,通过使各位置的缓冲垫的厚度不同,使电芯采用非等间距的方式成组,尽可能使得电芯模组中每个电芯受力基本相同,减少电芯由于在电芯模组中不同位置带来的受力的差异性,使得靠近中央位置的电芯有更多可供电芯膨胀的空间,使其不再成为模组的短板。另外,还针对每个缓冲垫上的不同区域的厚度进行了优化,尽可能使得每个电芯的侧面不同区域受力基本相同,从而提升电池模组的循环性能,提升寿命,并提高产品竞争力。
本申请实施例公开的电池模组或电池可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置当中。用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、车辆、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。可以使用具备本申请公开的电池模组或电池等组成该用电装置的电源系统,这样,有利于获得较长的使用时间和较高的安全性。
本申请中以用电装置为车辆1000进行说明,对于用电装置是其它类型的情况与此类似,此处不再赘述。
参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池200,电池200可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池200可以用于车辆1000的供电,例如,电池200可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器300和马达400,控制器300用来控制电池200为马达400供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池200不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池的分解结构示意图。
电池200包括箱体210和设置于箱体210内的至少一个电池模组100,电池模组100容纳于箱体210内。其中,箱体210用于为电池模组100提供容纳空间,箱体210可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体210可以包括第一部分211和第二部分212,第一部分211与第二部分212相互盖合,第一部分211和第二部分212共同限定出用于容纳电池模组100的容纳空间。第二部分212可以为一端开口的空心结构,第一部分211可以为板状结构,第一部分211盖合于第二部分212的开口侧,以使第一部分211与第二部分212共同限定出容纳空间;第一部分211和第二部分212也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分211的开口侧盖合于第二部分212的开口侧。当然,第一部分211和第二部分212形成的箱体210可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
图3为本申请一些实施例提供的电池模组的结构示意图。
根据本申请的一些实施例,提供一种电池模组100,参照图3,电池模组100包括多个缓冲垫110和多个电芯160,其中,多个电芯160沿第一方向F成列布置,每相邻的两个电芯160之间均设有一个缓冲垫110,且各电芯160的中心与各缓冲垫110的中心对应设置。
每一缓冲垫110中,靠近缓冲垫110中心位置O的部分的厚度,小于靠近缓冲垫110外轮廓边缘的部分的厚度。
缓冲垫110设置在相邻的电芯160之间,用于避免电芯160间相互挤压、并起到缓冲作用。缓冲垫110可以被配置为呈板状,以尽量使相邻的电芯160整个侧面都能与缓冲垫110接触。需要注意的是,多个电芯160沿第一方向F成列布置,是指多个电芯160在第一方向F上排成一行或者一列。此处,多个电芯160的厚度方向可以沿着第一方向F布置。
另外,各电芯160的中心与各缓冲垫110的中心对应设置是指,对于每相邻的两个电芯160,以及这两个电芯160之间的缓冲垫110而言,这两个电芯160的中心大致与缓冲垫110的中心的大致在一条直线上,换言之,各电芯160的中心以及各缓冲垫110的中心大致在一条直线上。
在上述方案中,由于在电芯160排列方向上靠近中央位置Z的缓冲垫110的厚度大于靠近两端位置处的缓冲垫110的厚度,因此即使靠近中央位置的电芯160受到的两侧电芯160带来的膨胀力较大,由于靠近中央位置Z的电芯160两侧的缓冲垫110的厚度较厚,一方面可以给受力较大的中央位置Z的电芯160留有更多的可膨胀空间;另一方面也能一定程度上减缓来自两端的电芯160的膨胀力的传递,最终使得不同位置的各电芯160受力尽可能均匀,各个电芯160容量保持率均较好,使得整个电池模组100的容量保持率也较佳,可靠性较高。
另外,电芯160变形膨胀时,越靠近中心部位的部分膨胀变形越严重,因此电芯160整个侧面上受到的应力中,尤以电芯160中心部位处受到的应力最为集中,上述方案通过使每一所述缓冲垫110中,靠近缓冲垫110中心位置O的部分的厚度,小于靠近缓冲垫110外轮廓边缘的部分的厚度,这样能够使电芯160中心部分有更多的可膨胀空间,从而使整个电芯160侧面、即电芯160大面上受力较为均匀,这能够提高各个电芯160的容量保持率,使得整个电池模组100的容量保持率也较佳,可靠性较高。
图4为本申请一些实施例提供的电池模组中电芯的受力仿真示意图,图5为本申请一些实施例提供的电池模组中缓冲垫的剖视示意图。
为了能够更好掌握电芯160的受力情况,发明人对电芯160在使用过程中的受力情况进行了仿真,仿真结果如图4所示,电芯160上根据受力情况的不同,可以大致分为第一区域161、第二区域162、第三区域163,其中,第一区域161、第二区域162、第三区域163距离电芯160中心位置依次变大。其中,越靠近电芯160中心位置的区域,受到的应力越大。换言之,第一区域161、第二区域162、第三区域163受到的平均应力依次变小。针对于此,本申请实施例中,每一缓冲垫110中,靠近缓冲垫110中心位置的部分的厚度,小于靠近缓冲垫110外轮廓边缘的部分的厚度。
参照图5,这里缓冲垫110中心位置O例如可以是板状的缓冲垫110的重心。并且越靠近缓冲垫110中心位置O的部分的厚度越小,越靠近缓冲垫110外轮廓边缘的部分的厚度越大。
本申请的一些实施例中,继续参照图5,每一缓冲垫110具有缓冲部120,缓冲垫110的中心O位于缓冲部120中;缓冲部120被配置为:其厚度按照从缓冲垫110的中心O到自身外轮廓边缘的方向,厚度逐渐增加。
其中,缓冲垫110的中心O位于缓冲部120中,具体是指缓冲垫110的中心O位于缓冲部120的范围内。而缓冲部120的厚度按照从缓冲垫110的中心到缓冲部120的外轮廓边缘的方向,厚度逐渐增加,是指厚度是逐渐变化的,而不是突变,使这样可以使应力更为均匀地分布到电芯160侧面上。
本申请的一些实施例中,继续参照图5,缓冲部120包括面向电芯160且位于缓冲部120相反侧的第一端面121和第二端面122,第一端面121和第二端面122的中心对应设置,且第一端面121和第二端面122均被配置为呈凹面状。
此处,如前所述,每个缓冲垫110都被夹设在两个相邻的电芯160之间,将缓冲垫110上各自朝向两个相邻电芯160的侧端面分别定义为第一端面121和第二端面122。而第一端面121和第二端面122的中心对应设置可以指第一端面121和第二端面122的中心的连线平行于第一方向F,换言之,在第一端面121和第二端面122都被配置为呈凹面状的情况下,两个凹面的最低点的连线平行于第一方向F,并且还经过缓冲垫110的中心O。这样可以使得缓冲部120的截面大致形成为轴对称图形,凹面的最低点能够对应于电芯160的中心部位。
下面对现有技术中的缓冲垫在使用过程中厚度的变化过程进行仿真。需要说明的是,为了与本申请中的缓冲垫区分开,以下也将现有技术中的缓冲垫称为缓冲衬垫510。
图6a为现有技术的电池模组初始状态时缓冲衬垫的厚度仿真示意图,图6b为现有技术的电池模组在循环预设时间后缓冲衬垫的厚度仿真示意图。
参照6a、图6b,对于各缓冲衬垫510厚度相等的电池模组而言,在充放电循环开始时,各缓冲衬垫510厚度均相等,在充放电循环预设时间之后,可以看到各缓冲衬垫510的中间部分都产生了凹面状的凹陷,这是由于电芯越靠近其中心区域膨胀变形越严重,使得整个电芯的截面大致呈鼓形。与之相对应地,缓冲衬垫510越靠近中心区域受到电芯的挤压越明显,产生了较为明显的凹陷。
基于此,在第一端面121和第二端面122都被配置为与图6b的缓冲衬垫510类似的凹面状,两个凹面的最低点的连线经过缓冲垫110的中心,也即两个凹面的最低点正对应于电芯160的中心(膨胀变形最严重的部位),这样缓冲部120被配置为从中心O到边缘厚度逐渐增加,对应于电芯160侧端面大致鼓形的形状,对于两个相邻的电芯160而言,当一个电芯160的应力通过缓冲垫110传递至另一个电芯160上时,上述结构的缓冲垫110上各部分受到的挤压变形量大致相同,因此传递至另一个电芯160上各部分的应力也大致相同。这样可以使整个电芯160侧面、即电芯160大面上受力较为均匀,这能够提高各个电芯160的容量保持率,使得整个电池模组100的容量保持率也较佳,可靠性较高。
图7为本申请一些实施例提供的电池模组中缓冲垫的结构示意图。
本申请的一些实施例中,参照图5、图7,缓冲垫110还包括围设在缓冲部120沿周向外侧的边框件130,缓冲部120的压缩系数大于边框件130的压缩系数。
其中,边框件130围设在缓冲部120沿周向外侧具体是指边框件130围设在缓冲部120的外轮廓外侧。压缩系数是表示物体可压缩性的物理量。它等于物体单位体积的体积减小量与所需压强增量的比值。而这里缓冲部120的压缩系数大于边框件130的压缩系数,是指在同等压力的情况下,缓冲部120的压缩程度大于边框件130的压缩程度。这样设置,对于每一个缓冲垫110而言,靠近中心部位O的缓冲部120的压缩系数较大,靠近外轮廓边缘的边框件130的压缩系数较小,这样可以给变形较为严重的电芯160中心部位有更多可膨胀的空间。并且每个缓冲垫110上的可被压缩的空间从中心向两端逐步减小,使得电芯160侧面上各部分的受力尽可能均匀化。
本申请的一些实施例中,同一个缓冲垫110中包括的缓冲部120和边框件130粘接连接。这样可以使缓冲垫110易于加工。另外,可以理解的是,这里是以缓冲垫110包括缓冲部120和边框件130为例进行说明,但缓冲垫110的结构不限于此,也可以全部由缓冲部120构成。
本申请的一些实施例中,在第一方向F上靠近中央位置Z的缓冲垫110的压缩系数大于在第一方向F上靠近两端位置处的缓冲垫110的压缩系数。这样设置时,通过使用不同压缩系数的材料,靠近中央位置Z的缓冲垫110使用压缩系数更大的材料,靠近两端部的缓冲垫110使用压缩系数更小的材料,对于位于中央位置的电芯160,可以有更多可膨胀的空间。可以理解的是,即使电池模组100中各缓冲垫110的厚度相同,以使各电芯等间距成组,也可以使得相邻电芯160可被压缩的空间从中央位置向两端部逐步减小,使得电池模组100中每个电芯160尽可能受力均匀。
本申请的一些实施例中,各缓冲垫110的压缩系数按照从第一方向F中央位置Z至第一方向F上两端位置的顺序逐渐减小。这里逐渐减小是指压缩系数的减小是均匀的,即每个缓冲垫110的压缩系数减小量相同。这样使各位置的缓冲垫110上的受力更为均匀。
本申请的一些实施例中,继续参照图7,各缓冲垫110的厚度按照从第一方向F中央位置Z至第一方向F上两端位置的顺序逐渐减小。这里逐渐减小是指厚度的减小是均匀的,例如每相邻两个缓冲垫110的厚度减小量相同。这样使各位置的缓冲垫上的受力更为均匀。
图8为本申请一些实施例提供的电池模组的俯视图,图9为本申请一些实施例提供的电池模组的主视图。
本申请的一些实施例中,参照图8、图9,电池模组100还包括多个电连接件140,相邻两个电芯160的相同极性的极柱之间均连接有一电连接件140;电连接件140沿第一方向F的宽度尺寸,按照从第一方向F中央位置Z至第一方向F上两端位置的顺序逐渐减小。
此处,每个电连接件140用于电连接相邻的两个电芯160,这种电连接可以使相邻两个电芯160串联、并联或混联。电连接件140例如可以是铜巴。位于端部的两个电芯160上的电连接件140可以作为整个电池模组100的接线端。
可以理解的是,在相邻电芯160之间的间距发生变化时,用于电连接相邻电芯160的电连接件140沿第一方向的宽度尺寸也要相应地变化,以适应于不同厚度的缓冲垫110。
本申请的一些实施例中,继续参照图7,电池模组100还包括端部连接件150;端部连接件150与各缓冲垫110均连接,且端部连接件150位于各电芯160的侧方。
其中,端部连接件150位于各电芯160的侧方是指,端部连接件150整体位于各电芯160的外侧。本申请实施例中,在不同压缩系数以及不同宽度的缓冲垫110应用在模组装配的过程中,有可能会出现缓冲垫110错装的问题,使得电池模组100的循环性能恶化,为了避免这种装配过程中的错装问题。可以利用端部连接件150将各缓冲垫110连接起来。
具体的,使得不同压缩系数或不同宽度的缓冲垫110通过端部连接件150集合在一起,组装时将电芯160直接插入各缓冲垫110之间的间隙中。
图10示出了电池模组100包括六个缓冲垫的情况,可以理解的是,缓冲垫的数量可以根据实际需要设置,对于缓冲垫的数量是其他的情况与此类似,此处不再赘述。
参照图10,将图面左侧到图面右侧的各缓冲垫分别定义为第一缓冲垫110a、第二缓冲垫110b、第三缓冲垫110c、第四缓冲垫110d、第五缓冲垫110e、第六缓冲垫110f;各缓冲垫110的厚度分别标记为d1、d2、d3、d4、d5、d6。在图10的示例中,第一缓冲垫110a、第二缓冲垫110b、第三缓冲垫110c距离中央位置Z的距离依次变大,第六缓冲垫110f、第五缓冲垫110e、第四缓冲垫110d距离中央位置Z的距离依次变大。
各缓冲垫的厚度关系满足:d1<d2<d3=d4>d5>d6。换言之,离第一方向中央位置Z处越近的缓冲垫厚度越大。
本申请的一些实施例中,端部连接件150与各缓冲垫110可以通过粘接连接。这样在各电芯160组装好后,可以直接撕掉端部连接件150,不影响后续装配和电池组件的正常工作。
下面结合图3、图5、图7、图8说明本申请一实施例提供的电池模组100。
示例性的,电池模组100包括多个缓冲垫110和多个电芯160,其中,多个电芯160沿第一方向F成列布置,每相邻的两个电芯160之间均设有一个缓冲垫110,且各电芯160的中心与各缓冲垫110的中心对应设置。每一缓冲垫110中,靠近缓冲垫110中心位置O的部分的厚度,小于靠近缓冲垫110外轮廓边缘的部分的厚度。每一缓冲垫110具有缓冲部120,缓冲垫110的中心O位于缓冲部120中;缓冲部120被配置为:其厚度按照从缓冲垫110的中心O到自身外轮廓边缘的方向,厚度逐渐增加。缓冲部120包括面向电芯160且位于缓冲部120相反侧的第一端面121和第二端面122,第一端面121和第二端面122的中心对应设置,且第一端面121和第二端面122均被配置为呈凹面状。缓冲垫110还包括围设在缓冲部120沿周向外侧的边框件130,缓冲部120的压缩系数大于边框件130的压缩系数。另外,同一个缓冲垫110中包括的缓冲部120和边框件130粘接连接。在第一方向F上靠近中央位置Z的缓冲垫110的压缩系数大于在第一方向F上靠近两端位置处的缓冲垫110的压缩系数。并且,各缓冲垫110的压缩系数按照从第一方向F中央位置Z至第一方向F上两端位置的顺序逐渐减小。电池模组100还包括端部连接件150;端部连接件150与各缓冲垫110均连接,且端部连接件150位于各电芯160的侧方。端部连接件150与各缓冲垫110可以通过粘接连接。电池模组100还包括多个电连接件140,相邻两个电芯160的相同极性的极柱之间均连接有一电连接件140;电连接件140沿第一方向F的宽度尺寸,按照从第一方向F中央位置Z至第一方向F上两端位置的顺序逐渐减小。
在本申请的一些实施例中,电池200可以包括箱体210和上述的电池模组100,其中电池模组100设置于箱体210内。
本申请的一些实施例中,用电装置可以包括上述的电池200。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种电池模组,其特征在于,包括:
多个缓冲垫(110);以及
多个电芯(160),多个所述电芯(160)沿第一方向成列布置,每相邻的两个所述电芯(160)之间均设有一个所述缓冲垫(110),且各所述电芯(160)的中心与各所述缓冲垫(110)的中心对应设置;
每一所述缓冲垫(110)中,靠近所述缓冲垫(110)中心位置的部分的厚度,小于靠近所述缓冲垫(110)外轮廓边缘的部分的厚度;
每一所述缓冲垫(110)包括缓冲部(120),且每一所述缓冲垫(110)还包括围设在所述缓冲部(120)沿周向外侧的边框件(130),所述缓冲部(120)的压缩系数大于所述边框件(130)的压缩系数。
2.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,每一所述缓冲垫(110)的中心位于所述缓冲部(120)中;
所述缓冲部(120)被配置为:其厚度按照从所述缓冲垫(110)的中心到自身外轮廓边缘的方向,厚度逐渐增加。
3.根据权利要求2所述的电池模组,其特征在于,所述缓冲部(120)包括面向所述电芯(160)且位于所述缓冲部(120)相反侧的第一端面(121)和第二端面(122),所述第一端面(121)和所述第二端面(122)的中心对应设置,且所述第一端面(121)和所述第二端面(122)均被配置为呈凹面状。
4.根据权利要求1所述的电池模组,其特征在于,同一个所述缓冲垫(110)中包括的所述缓冲部(120)和所述边框件(130)粘接连接。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电池模组,其特征在于,在所述第一方向上靠近中央位置的所述缓冲垫(110)的压缩系数大于在所述第一方向上靠近两端位置处的所述缓冲垫(110)的压缩系数。
6.根据权利要求5所述的电池模组,其特征在于,各所述缓冲垫(110)的压缩系数按照从所述第一方向中央位置至所述第一方向上两端位置的顺序逐渐减小。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的电池模组,其特征在于,各所述缓冲垫(110)的厚度按照从所述第一方向中央位置至所述第一方向上两端位置的顺序逐渐减小。
8.根据权利要求7所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组(100)还包括多个电连接件(140),相邻两个电芯(160)的相同极性的极柱之间均连接有一所述电连接件(140);
所述电连接件(140)沿所述第一方向的宽度尺寸,按照从所述第一方向中央位置至所述第一方向上两端位置的顺序逐渐减小。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组(100)还包括端部连接件(150);
所述端部连接件(150)与各所述缓冲垫(110)均连接,且所述端部连接件(150)位于各所述电芯(160)的侧方。
10.根据权利要求9所述的电池模组,其特征在于,所述端部连接件(150)与各所述缓冲垫(110)粘接连接。
11.一种电池,其特征在于,包括:
箱体(210);以及
电池模组(100),设置于所述箱体(210)内,所述电池模组(100)为如权利要求1至10中任一项所述的电池模组(100)。
12.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求11所述的电池。
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