CN218101537U - 一种电芯模组外壳和电池 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电芯模组外壳和电池，涉及电池结构技术领域。该电芯模组外壳包括第一端面、第二端面和连接件，第一端面和第二端面通过连接件连接，第一端面和第二端面之间的空间用于容纳电芯；第一端面和第二端面均包括端板和集流组件；集流组件设置有向电芯方向凹陷的凹槽；端板设有凸起，每个凸起装配于一个凹槽的空间。电池包括电芯和该电芯模组外壳。通过简易的集流板凹槽与端板凸起装配，避免了使用螺钉、铆钉等连接件，简化了装配过程和装配难度，提升了生产效率。

Description

一种电芯模组外壳和电池

技术领域

本申请涉及电池结构技术领域，尤其涉及一种电芯模组外壳和电池。

背景技术

电动车电池包括电芯、端板和集流板，端板起固定作用，集流板起导电作用。

端板和集流板通常需要铆钉等连接件装配固定，而使用连接件固定装配时间较长，且装配难度较大。

因此，如何简化电池的装配，是需要解决的技术问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种电芯模组外壳和电池，以解决现有技术中简化电池的装配的技术问题。

为实现上述目的，本申请实施例采取了如下技术方案。

第一方面，本申请实施例提供一种电芯模组外壳，包括第一端面、第二端面和连接件，第一端面和第二端面通过连接件连接，第一端面和第二端面之间的空间用于容纳电芯；第一端面和第二端面均包括端板和集流组件；集流组件设置有向电芯方向凹陷的凹槽；端板设有凸起，每个凸起装配于一个凹槽的空间。

可选地，集流组件包括阵列排布的多个集流板，每个集流板上设置有向电芯方向凹陷的凹槽，电芯的数量大于集流板的数量，每个集流板用于连接设定数量的电芯的电极。

可选地，端板包括多个相互连接的肋，多个肋将多个集流板相互隔开，每个肋两侧均有集流板，凸起设置于肋上。

可选地，集流板凹槽的数量不少于两个，其中两个凹槽的中心的连线穿过集流板的重心或几何中心，两个凹槽分别设置于集流板的两边缘处。

可选地，凹槽在垂直于凹陷方向的截面上呈C形开口状，两个凹槽的开口的朝向相反且分别与两个不同的肋的凸起装配。

可选地，端板还设有定位柱，集流板设有与定位柱配合的定位通孔。

可选地，集流板包括主体面和折弯面，折弯面与主体面两端相连；凹槽位于主体面；第一端面和第二端面的集流板的主体面互相平行；电芯的轴线垂直于集流板的主体面；端板包括与主体面平行的端面和与折弯面平行的侧面，端板的侧面设有用于容纳折弯面的沟槽。

可选地，位于电芯的一极的集流板用于连接位于同一直线上的电芯电极，位于电芯的另一极的集流板用于连接不在同一直线的至少两段线段上的电芯电极，以使多个电芯之间形成串联关系。

第二方面，本申请实施例提供一种电池，包括电芯和第一方面所述的电芯模组外壳。

可选地，电芯是圆柱电芯，电芯的电极呈等边三角形阵列布置，集流组件包括阵列排布的多个集流板。

可选地，位于所述电芯模组外壳的一端面的集流板连接的电芯电极呈直线状，该直线与端板的侧面呈60度夹角。

可选地，位于所述电芯模组外壳的另一端面的集流板连接的电芯电极呈三段折线段状，相邻两段线段呈120度夹角。

相对于现有技术，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例提供的电芯模组外壳和电池，通过简易的集流板凹槽与端板凸起装配，避免了使用螺钉、铆钉等连接件，简化了装配过程和装配难度，提升了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例的一种电芯模组外壳和电芯的结构示意图；

图2为本申请实施例的一种电芯模组外壳的局部放大示意图；

图3为本申请实施例的一种阵列排布的集流板示意图；

图4为本申请实施例的一种电芯排布示意图；

图5(a)、图5(b)为本申请实施例的不同端面集流板的形状示意图；

图6为本申请实施例的另一种电芯模组外壳的局部放大示意图；

图7为本申请实施例的一种集流板的结构示意图；

图8为本申请实施例的一种集流板折弯面和端板沟槽的结构示意图。

附图标记说明：

10-第一端面，20-第二端面，30-连接件，40-电芯；

11-端板，120-集流组件，12-集流板；

111-凸起，112-肋，113-定位柱，114-沟槽；

121-凹槽，122-集流板的重心或几何中心，125-主体面，126-折弯面。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

术语“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，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。

现有的电芯模组外壳包括集流板和端板，在装配时，需要用连接件30例如铆钉，来将集流板和端板连接固定。存在装配过程复杂、装配时间较长的技术问题。

为了克服以上问题，可参阅图1，本申请实施例提供了一种电芯模组外壳，包括第一端面10、第二端面20和连接件30，第一端面10 和第二端面20通过连接件30连接，第一端面10和第二端面20之间的空间用于容纳电芯40。如图2，第一端面10和第二端面20均包括端板11和集流组件120；集流组件120设置有向电芯40方向凹陷的凹槽121；端板11设有凸起111，每个凸起111装配于一个凹槽121 的空间。

集流组件凹槽与端板凸起形成简易的装配，避免了使用螺钉、铆钉等连接件，简化了装配过程和装配难度，提升了生产效率。

装配时，使凸起111稍发生弹性形变，例如稍微向电芯方向弯曲，凸出的长度减小，腾出一定空间，从而集流组件120可以进入到预设位置，凸起111再恢复到未弹性形变的状态，从而卡住集流组件120 的凹槽121，即可完成装配。

为了使端板的凸起易发生形变，端板的材料可以是有弹性的材料，例如PC塑料或ABS塑料，可以适应多次形变和装配而不会被折断。集流组件的材料为导体，可以是金属，例如铝板，采用铝可以降低成本。

装配完成后，当集流组件120有脱落倾向时，端板11的凸起111 抵住集流组件120凹槽121，从而避免集流组件120脱落，可见集流组件120被凸起111固定于端板11上不会脱落。

如图1，本申请实施例还提供一种电池，电池结构包括电芯模组外壳和内部的电芯40。可见本实施例通过同样的方式简化了整个电池的装配流程。

如图3，集流组件120可包括阵列排布的多个集流板12，每个集流板12上设置有向电芯40方向凹陷的凹槽121。电芯的数量大于集流板的数量，每个集流板12用于连接设定数量的电芯40的电极。

除了阵列排布的集流板，还有边缘集流板，形状与阵列排布的集流板不同。例如图2中，位于边缘的边缘集流板连接了2个电芯，图 3中，集流板12连接了4个电芯。边缘集流板可以用铆钉连接于端板，也可以设置与阵列排布的集流板类似的凹槽与端板连接。

连接设定数量的电芯可以实现预设的电芯串并联关系，例如实现两个电芯并联为一组、每组电芯之间串联的关系，或几个电芯并联为一组、每组电芯之间再并联的关系等。

如图4，电芯40可以是圆柱形电芯40，从圆柱体的底面看，电芯40的电极可以呈等边三角形阵列布置。电芯40可以设置为多层，图4中的电芯为4层，呈三层等边三角形阵列布置。

这样排布的圆柱形电芯，空间利用率最高，同样大小的空间可以设置最多的电芯数量。

可以设置位于电芯的一极的集流板用于连接位于同一直线上的电芯电极，位于电芯的另一极的集流板用于连接不在同一直线的至少两段线段上的电芯电极，以使多个电芯之间形成串联关系，如图5(a)，位于所述电芯模组外壳的一端面的集流板12连接的电芯电极呈直线状，该直线与端板的侧面呈60度夹角；如图5(b)位于所述电芯模组外壳的另一端面的集流板12连接的电芯电极呈三段折线段状，相邻两段线段呈120度夹角。

可见，通过设置集流板具有不同的形状，使集流板连接特定的电芯电极，可以实现有序的电芯的串并联关系。

当电池两个端面的集流板形状明显不同时，例如正极端的集流板为倾斜状，图5(a)称为倾斜状或斜置状；负极端的集流板为竖直状，图5(b)称为竖直状，能根据集流板更方便地区分电池的两极，在装配时，正极端装配倾斜状的集流板，负极端装配竖直状的集流板。

集流板之间可以形成电绝缘，从而使集流板可靠地连接特定的电芯而不连接其他电芯。为此，可以在端板11上设置多个相互连接的肋112，如图6，多个肋112将多个集流板12相互隔开，每个肋112 两侧均有集流板12，凸起111设置于肋112上。

当电芯为圆柱形电芯时，肋可以设置为波浪线形，或称S形，沿着电芯轴线方向看，相邻的两个肋呈包围设定数量的电芯状，集流板的形状填补相邻两个肋之间的部分，为了便于装配，与肋之间形成一定空隙。

凹槽121在垂直于凹陷方向的截面上呈C形开口状，两个凹槽 121的开口的朝向相反且分别与两个不同的肋112的凸起111装配。这样，凹槽121的形状可以通过在集流板12边缘处冲压形成，工艺简单可靠。

凹槽可以是图3中带圆角的长方形，也可以是其他便于成型的形状，例如半圆形，也可以是其他轮廓，而在边缘凹陷形成一个让端板的凸起可以直接进入的空间，例如上述的C形开口状，能方便凸起形状的设计。

凸起的形状可以与凹槽的形状对应，例如当凹槽是半圆形，也可以是带圆角的长方形，凸起也可以是带圆角的长方形的板状，厚度可以为1.5mm左右，例如1～2mm，凸起也可以是其他形状，其厚度可以不均匀，例如从肋到凹槽方向，凸起的厚度不断减小,或其他有一定的拔模斜度的形状，从而便于工艺实现。为了便于装配和容许误差，凸起的尺寸与凹槽的尺寸设置一个差值，例如凸起的长边与凹槽的长边差1mm，可以在凸起的左右两边与凹槽留0.5mm的空隙，而不是凸起紧贴在凹槽。

为了使集流板12精确定位，如图6，端板11还可设有定位柱 113，集流板12设有与定位柱113配合的定位通孔。其中定位柱可以说圆柱状，也可以是圆台状，有一定的拔模斜度的形状。

设置两个定位柱和两个定位通孔，即可将集流板定位在端面的平面上，再通过凸起和凹槽，就能实现所有自由度的定位。

集流板的靠近电芯的一面与电芯电极接触，还可以与端板的其他结构接触。例如图8中，端板在定位柱的周围设有环形凸台，集流板与环形凸台接触从而固定更稳。

若只有一个凹槽，可能导致受力不均。为了使集流板12均衡固定，集流板12凹槽121的数量不少于两个，可以为两个，或者两对。

其中两个凹槽121的中心的连线穿过集流板的重心或几何中心 122，两个凹槽121分别设置于集流板12的两边缘处，两个凹槽121 的位置可设置如图7，两个凸起、凹槽之间形成的支撑在集流板上更均衡。

除了让受力均衡，还形成了一定的对称性，从而使集流板零件的外形更美观。如图7中的集流板，其凹槽、定位通孔、与电极接触的板和波浪线形的外轮廓等元素，经过旋转180°后与原形状重合，形成一种对称的美感。

如图8，集流板12可包括主体面125和折弯面126，折弯面126 与主体面125两端相连，凹槽121位于主体面125。第一端面10和第二端面20的集流板12的主体面125互相平行，电芯40的轴线垂直于集流板12的主体面125；端板11包括与主体面125平行的端面和与折弯面126平行的侧面，端板11的侧面设有用于容纳折弯面126 的沟槽114。

折弯面和主体面的角度可根据实际情况设置，例如折弯面和主体面呈90度，有方正的美感，与其他零件方正零件配合安装时遗留空间更小、更紧凑；也可设置为钝角，使零件外形不锐利而更柔和。

折弯面126可以用于焊接采集线镍片，可将印刷软电路板镍片放在折弯面上，然后焊接采集线镍片。

采集线镍片可用于将电芯的电能引出为负载供电，也可用于采集电芯的电压等信息。

此外，折弯面还可以起到进一步稳固集流板12与端板11之间的连接的作用。

总体来说，本申请提出了一种电芯模组外壳和电池，电芯模组外壳包括第一端面、第二端面和连接件，第一端面和第二端面通过连接件连接，第一端面和第二端面之间的空间用于容纳电芯；第一端面和第二端面均包括端板和集流组件；集流组件设置有向电芯方向凹陷的凹槽；端板设有凸起，每个凸起装配于一个凹槽的空间。电池包括电芯和该电芯模组外壳。本申请的电芯模组外壳和电池通过简易的集流板凹槽与端板凸起装配，避免了使用螺钉、铆钉等连接件，简化了装配过程和装配难度，提升了生产效率。

以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

上述仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电芯模组外壳，其特征在于，包括第一端面(10)、第二端面(20)和连接件(30)，所述第一端面(10)和所述第二端面(20)通过连接件(30)连接，所述第一端面(10)和所述第二端面(20)之间的空间用于容纳电芯(40)；

所述第一端面(10)和所述第二端面(20)均包括端板(11)和集流组件(120)；所述集流组件(120)设置有向电芯(40)方向凹陷的凹槽(121)；所述端板(11)设有凸起(111)，每个所述凸起(111)装配于一个凹槽(121)的空间。

2.如权利要求1所述的电芯模组外壳，其特征在于，所述集流组件(120)包括阵列排布的多个集流板(12)，每个所述集流板(12)上设置有向电芯(40)方向凹陷的凹槽(121)，所述电芯(40)的数量大于所述集流板(12)的数量，每个所述集流板(12)用于连接设定数量的电芯(40)的电极。

3.如权利要求2所述的电芯模组外壳，其特征在于，所述端板(11)包括多个相互连接的肋(112)，多个所述肋(112)将所述多个集流板(12)相互隔开，每个所述肋(112)两侧均有集流板(12)，所述凸起(111)设置于所述肋(112)上。

4.如权利要求3所述的电芯模组外壳，其特征在于，所述集流板(12)凹槽(121)的数量不少于两个，其中两个凹槽(121)的中心的连线穿过所述集流板的重心或几何中心(122)，所述两个凹槽(121)分别设置于集流板(12)的两边缘处。

5.如权利要求4所述的电芯模组外壳，其特征在于，所述凹槽(121)在垂直于凹陷方向的截面上呈C形开口状，所述两个凹槽(121)的开口的朝向相反且分别与两个不同的肋(112)的凸起(111)装配。

6.如权利要求2所述的电芯模组外壳，其特征在于，所述端板(11)还设有定位柱(113)，所述集流板(12)设有与所述定位柱(113)配合的定位通孔。

7.如权利要求2所述的电芯模组外壳，其特征在于，所述集流板(12)包括主体面(125)和折弯面(126)，所述折弯面(126)与所述主体面(125)两端相连；所述凹槽(121)位于所述主体面(125)；

所述第一端面(10)和所述第二端面(20)的集流板(12)的主体面(125)互相平行；所述电芯(40)的轴线垂直于所述集流板(12)的主体面(125)；

所述端板(11)包括与所述主体面(125)平行的端面和与所述折弯面(126)平行的侧面，所述端板(11)的侧面设有用于容纳所述折弯面(126)的沟槽(114)。

8.如权利要求7所述的电芯模组外壳，其特征在于，位于所述电芯(40)的一极的集流板(12)用于连接位于同一直线上的电芯(40)电极，位于所述电芯(40)的另一极的集流板(12)用于连接不在同一直线的至少两段线段上的电芯(40)电极，以使多个电芯(40)之间形成串联关系。

9.一种电池，其特征在于，包括电芯(40)和权利要求1-8任一项所述的电芯模组外壳。

10.如权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电芯(40)是圆柱电芯(40)，电芯(40)的电极呈等边三角形阵列布置，所述集流组件(120)包括阵列排布的多个集流板(12)；

位于所述电芯模组外壳的一端面的集流板(12)连接的电芯(40)电极呈直线状，该直线与所述端板(11)的侧面呈60度夹角；

位于所述电芯模组外壳的另一端面的集流板(12)连接的电芯(40)电极呈三段折线段状，相邻两段线段呈120度夹角。

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