CN218242179U - 电芯、电池包和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯、电池包和车辆，所述电芯包括：壳体，所述壳体围设形成容纳腔，所述容纳腔中设置有极芯，所述壳体具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面的延伸方向与所述第二侧面的延伸方向不同，且所述第一侧面与所述第二侧面之间连接有安装面，所述第一侧面的延伸面、所述第二侧面的延伸面和所述安装面限定出容纳区域，所述安装面包含斜面，所述斜面不与所述第一侧面平行或垂直，且不与所述第二侧面平行或垂直；电芯极柱，所述电芯极柱安装于所述斜面，所述电芯极柱位于所述容纳区域处且与所述极芯电连接。本实用新型的电芯，利于提升电芯的安装效率，以及提升电池包内的空间利用率。

Description

电芯、电池包和车辆

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其是涉及一种电芯、电池包和车辆。

背景技术

相关技术中，电池一般将正极柱和负极柱分别设于电池的一侧或两侧。电池极柱附近位置因发热量大且难以进行有效散热往往温度过高，导致电池不同位置温差大，影响整个电池包的使用和寿命。因极柱凸出电池壳体设置在电池的一侧或两侧，需要电池与电池包箱体边框保证一定的距离，避免发生碰撞时电池包箱体与极柱或极柱间的连接片等带电体发生接触，导致高压风险。因此，无法充分利用电池包内部的有效空间，体积利用率偏低，且电池包装配工序效率低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电芯，有利于提升电池在电池包内的空间利用率以及安全性。

根据本实用新型实施例的电芯，包括：壳体，所述壳体围设形成容纳腔，所述容纳腔中设置有极芯；所述壳体具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面的延伸方向与所述第二侧面的延伸方向不同，且所述第一侧面与所述第二侧面之间连接有安装面，所述第一侧面的延伸面、所述第二侧面的延伸面和所述安装面限定出容纳区域；所述安装面包含斜面，所述斜面不与所述第一侧面平行或垂直，且不与所述第二侧面平行或垂直；电芯极柱，所述电芯极柱安装于所述斜面，所述电芯极柱至少部分位于所述容纳区域处且与所述极芯电连接。

根据本实用新型实施例的电芯，壳体的外壁面设有容纳区域，容纳区域用于安装电芯极柱，如此设置利于提升在电池包内的安装效率，以及提升空间利用率。

根据本实用新型一些实施例的电芯，所述第一侧面所在的平面垂直于所述电芯的长度方向，所述第二侧面所在的平面垂直于所述电芯的宽度方向或厚度方向。

根据本实用新型一些实施例的电芯，所述电芯极柱在所述容纳区域内未凸出于所述第二侧面的延伸面和/或所述第一侧面的延伸面。

根据本实用新型一些实施例的电芯，所述斜面或所述斜面的延伸面与所述第一侧面的延伸面或所述第二侧面的延伸面之间的夹角为α，满足：30°＜α＜60°。

根据本实用新型一些实施例的电芯，所述电芯极柱的极柱端面与所述斜面平行。

根据本实用新型一些实施例的电芯，所述容纳区域为两个且分别位于所述壳体的两端，所述电芯极柱包括正极极柱和负极极柱，所述正极极柱和所述负极极柱分别位于两个所述容纳区域。

根据本实用新型一些实施例的电芯，两个所述容纳区域对称分布。

本实用新型还提出了一种电池包。

根据本实用新型实施例的电池包，包括上述任一种实施例所述的电芯。

本实用新型还提出了一种车辆。

根据本实用新型实施例的车辆，设置有上述任一种实施例的电池包。

所述车辆、所述电池包和上述的电芯相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的电芯的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的电芯与电池包的托盘的装配示意图。

附图标记：

电芯100，

壳体1，第二侧面11，第一侧面12，安装面13，容纳区域14，电芯极柱2，

托盘200，边框201，底板202。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图2描述根据本实用新型实施例的电芯100，电芯极柱2安装于容纳区域内，利于提升在电池包内的安装效率，且提升空间利用率和安全性。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的电芯100，包括：壳体1和电芯极柱2。其中，壳体1围设形成容纳腔，容纳腔内设置有极芯，极芯包括正极极片、负极极片以及设置在正极极片和负极极片之间的隔膜或固态或半固态电解质。

壳体1具有第一侧面12和第二侧面11，第一侧面12的延伸方向与第二侧面11的延伸方向不同，例如第一侧面12所在的平面与电芯100的长度方向(电芯100的长度方向如图1中所示的左右方向)垂直，第二侧面11所在的平面与电芯100的宽度方向或厚度方向(电芯100的宽度方向或厚度方向如图1中所示的上下方向)垂直，第一侧面12与第二侧面11之间连接有安装面13，安装面13包含用于安装电芯极柱2的斜面，斜面不与第一侧面12平行或垂直，且不与第二侧面11平行或垂直。

其中，斜面与第一侧面12以及第二侧面11均形成有夹角，即三者均处于不同的平面内。斜面或斜面的延伸面与第一侧面12的延伸面或第二侧面11的延伸面之间的夹角为α，满足：0°＜α＜90°。

其中，第一侧面12的延伸面、第二侧面11的延伸面和安装面13共同限定出容纳区域14。且在实际设计时，可在壳体1的拐角处设置安装面13，即将壳体1做异形处理，以使容纳区域14形成于壳体1的拐角处，且如图1所示，容纳区域14构造为类似削去斜角，从而在壳体1的拐角处形成用于安装电芯极柱2的空间。

由此，壳体1设有容纳区域14，电芯100采用不规则的结构。其中，在实际设计时，电芯极柱2位于斜角区域14处，如电芯极柱2固定于安装面13上，容纳区域14可对电芯极柱2起到容纳、收置的作用，以使电芯100在安装于电池包的托盘200内后，电芯极柱2位于容纳区域14内，不会与托盘200的边框201接触，利于提升电芯极柱2的安全性。

其中，第一侧面12和第二侧面11可以为电芯壳体表面的除安装面外的任意一个面，例如，可将第一侧面12和第二侧面11中的一个为壳体1的侧面，另一个为壳体1的端面。其中，电芯极柱2设于容纳区域14。

由此，本实用新型中通过在壳体1的外侧形成容纳区域14，可实现对于电芯极柱2的容纳。这样，在实际安装时，电芯100安装于电池包的托盘内，电芯100的电芯极柱2位于容纳区域14内不会与托盘产生过多的干涉，且连接片和电芯极柱2在容纳区域14内进行电连接，实现隐藏式电芯极柱2的设计，避免了支架或连接片遮挡端面的问题，可通过液冷板在容纳区域14外与端面直接接触，电芯极柱2不会与液冷板或者托盘200出现干涉，利于实现对盖板的冷却散热，达到降温的目的。

其中，在将电芯100安装于容纳区域14内时，电芯极柱2位于容纳区域14内与电池包的托盘200间隔开，不会在电芯100安装过程中由于电芯极柱2的设计与托盘200出现干涉的情况，提升电芯100的安装效率，节省安装成本。以及，电芯极柱2和连接片在容纳区域14内连接配合，可与电池包的边框201保持一定的间距，避免发生碰撞时托盘200等金属体与连接片等带电体发生接触，防止出现安全风险。由此，可充分地利用电池包内的安装空间，提升体积利用率，由此，在将电芯100安装于电池包内时，壳体的侧面可与电池包内的边框以及横纵梁进行紧密贴合，提升空间利用率。

根据本实用新型实施例的电芯100，壳体1的外壁面设有容纳区域14，容纳区域14内容纳有电芯极柱2，如此设置利于电芯100的壳体外壁面与电池包的边框201或电池包内的横纵梁进行紧密贴合，实现盖板的快速散热，且利于提升在电池包内的安装效率，以及提升空间利用率。

在一些实施例中，第一侧面12所在的平面垂直于电芯100的长度方向，第二侧面11所在的平面垂直于电芯100的厚度方向或宽度方向。也就是说，第一侧面12可为电芯100的端面，第二侧面11可为电芯100的宽度方向上的侧面也可为厚度方向上的侧面。

在一些实施例中，电芯100在其长度方向上的尺寸大于等于在其宽度方向上的尺寸，电芯100在其宽度方向上的尺寸大于等于在其厚度方向上的尺寸。电芯100的长度方向、宽度方向和厚度方向相互正交。

换言之，在实际设计时，壳体1可设置为类似立方体状或圆柱体状。例如，当壳体1为立方体状时，第一侧面12可形成于壳体1长度方向上相对的两端，且第二侧面11为壳体1宽度方向上相对的两个侧面和/或为壳体在厚度方向上相对的两个侧面；当壳体1为圆柱体状时，第一侧面12可形成于圆柱体的两端，第二侧面11为圆柱体的弧面。第二侧面11和第一侧面12的连接处部分构造为类似于削去的结构以构造出容纳区域14，结构简单，设计难度较低。

由此，容纳区域14形成于壳体1的端角处，即不需对壳体1的整体结构进行大幅度地更改，利于降低电芯100的设计成本，且在实际安装于电池包时，壳体1设计的容纳区域14不影响电池包的其它结构的设计，即不需对电池包的结构进行改造以适应本实用新型中的电芯100，从而增强电芯100的适用性，降低开发成本和开发难度。

在一些实施例中，电芯极柱2在容纳区域14未凸出于第一侧面12的延伸面或第二侧面11的延伸面；在一些实施例中，电芯极柱2在容纳区域14未凸出于第一侧面12的延伸面和第二侧面11的延伸面，即在电芯极柱2安装于容纳区域14内后，电芯极柱2不会凸出于电芯100的外壁面所在平面，从而利于与电池包的其它结构进行避让，尤其不会出现电芯极柱2以及连接片与托盘200接触干涉的情况，提升结构设计的合理性。

电芯极柱2在电芯100的长度方向上不会凸出于第一侧面12所在平面，且电芯极柱2在电芯100的宽度方向或厚度方向上不会凸出于第二侧面11所在平面。如图1和图2所示，电芯极柱2位于容纳区域14内，且在电芯极柱2在左右方向上收置于容纳区域14内，即不会凸出于左侧和右侧的第一侧面12，同时，电芯极柱2在上下方向上收置于容纳区域14内，即不会凸出于第二侧面11的上侧，实现电芯极柱2对其它结构的合理避让。

在一些实施例中，如图1和图2所示，在壳体1的左侧的第一侧面12和第二侧面11之间设有容纳区域14，同时在壳体1的右侧的第一侧面12和第二侧面11之间设有容纳区域14，且两个容纳区域14分别形成于壳体1的端角处。

其中，将容纳区域14构造为类似斜角空间，以在壳体1实际成型时，在壳体1的拐角处设计安装面13即可成型，相较于复杂的凹坑设计，结构简单，利于快速成型，设计成本较低。

在一些实施例中，安装面13为斜面，如图1和图2所示，壳体1的拐角处设有安装面13，以使容纳区域14形似在壳体1的拐角处削去斜角。

其中，电芯极柱2在安装面13上凸出设置。

在一些实施例中，斜面或斜面的延伸面与第一侧面12的延伸面或第二侧面11的延伸面之间的夹角为α，满足：30°＜α＜60°，将α设置为在30°～60°范围内，可使得壳体1的结构与传统的电芯100之间的变形不会过大，即电芯极柱2和连接片仍为在壳体1的端部进行连接配合，且在实际设计时，对壳体1的端角处进行少量的内凹即可成型，设计成本较低。

在一些实施例中，电芯极柱2的极柱端面与安装面13平行，由此连接片可以垂直于安装面13的方向焊接于电芯极柱2的极柱端面，结构简单，利于快速焊接。如图2中所示的箭头指示方向为连接片的焊接方向。

如此设置，可使得电芯极柱2并不直接面向边框201，从而在电池包受到挤压时，托盘200不会对连接片或电芯极柱2产生接触，可将电芯100的极柱方向上占用托盘200的空间节省下来，更加有效地利用托盘200内的空间。

在一些实施例中，容纳区域14为两个且分别位于壳体1的两端，电芯极柱2包括正极极柱和负极极柱，正极极柱和负极极柱分别位于壳体1的两端的两个容纳区域14。

如图1和图2所示，在壳体1的两端的上侧区域均设有一个容纳区域14，且每个容纳区域14均设置有一个电芯极柱2，以使两个电芯极柱2分别与不同的连接片进行电连接，合理地利用壳体1两端的空间，使得壳体1的两端的电芯极柱2具有同样的结构优势。

进一步地，两个容纳区域14对称分布，即，两个容纳区域14设置在壳体1的两端的相同位置，由此，可使得两个容纳区域14以相同的方式设计成型，且与连接片以相同的方式进行连接，利于降低设计成本，提高安装效率。

本实用新型还提出了一种电池包。

根据本实用新型实施例的电池包，包括：上述任一种实施例的电芯100。

电池包还可以包括托盘200，托盘200包括底板202和边框201，边框201安装于底板202的上侧面且与底板202限定出安装腔，电芯100安装于安装腔内，且电芯极柱2位于容纳区域14内且不会与边框201产生安装干涉，保证第一侧面12能够与边框201的内壁贴合，提升空间利用率。

由此，在实际安装时，可将壳体1的端面即第一侧面12与边框201的内周壁相抵，此时电芯极柱2不会与边框201进行干涉，壳体1可与托盘200进行灌胶粘接固定，以能够建立有效的导热路径，可通过托盘200或设于托盘200的液冷板进行散热冷却，将电芯100产生的热量传导至电池包外，降低电芯100的工作温度。

本实用新型还提出了一种车辆。

根据本实用新型实施例的车辆，设置有上述实施例的电池包，电芯极柱2可与边框201的内周壁避让开，如此设置利于电芯100的外壁面与电池包的边框201或电池包内的横纵梁进行紧密贴合，实现盖板的快速散热，且利于提升在电池包内的安装效率，以及提升空间利用率，便于实现整车快速安装。

1、在本实用新型的描述中，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。

2、在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

3、在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

4、在本实用新型的描述中，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。

5、在本实用新型的描述中，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。

在本说明书的描述中，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实用新型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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种电芯(100)，其特征在于，包括：

壳体(1)，所述壳体(1)围设形成容纳腔，所述容纳腔中设置有极芯，所述壳体(1)具有第一侧面(12)和第二侧面(11)，所述第一侧面(12)的延伸方向与所述第二侧面(11)的延伸方向不同，且所述第一侧面(12)与所述第二侧面(11)之间连接有安装面(13)，所述第一侧面(12)的延伸面、所述第二侧面(11)的延伸面和所述安装面(13)限定出容纳区域(14)，所述安装面(13)包含斜面，所述斜面不与所述第一侧面(12)平行或垂直，且不与所述第二侧面(11)平行或垂直；

电芯极柱(2)，所述电芯极柱(2)安装于所述斜面，所述电芯极柱(2)至少部分位于所述容纳区域(14)内且与所述极芯电连接。

2.根据权利要求1所述的电芯(100)，其特征在于，所述第一侧面(12)所在的平面垂直于所述电芯(100)的长度方向，所述第二侧面(11)所在的平面垂直于所述电芯(100)的宽度方向或厚度方向。

3.根据权利要求1所述的电芯(100)，其特征在于，所述电芯极柱(2)在所述容纳区域(14)内未凸出于所述第二侧面(11)的延伸面和/或所述第一侧面(12)的延伸面。

4.根据权利要求1所述的电芯(100)，其特征在于，所述斜面或所述斜面的延伸面与所述第一侧面(12)的延伸面或所述第二侧面(11)的延伸面之间的夹角为α，满足：30°＜α＜60°。

5.根据权利要求4所述的电芯(100)，其特征在于，所述电芯极柱(2)的极柱端面与所述斜面平行。

6.根据权利要求1所述的电芯(100)，其特征在于，所述容纳区域(14)为两个且分别位于所述壳体(1)的两端，所述电芯极柱(2)包括正极极柱和负极极柱，所述正极极柱和所述负极极柱分别位于两个所述容纳区域(14)。

7.根据权利要求6所述的电芯(100)，其特征在于，两个所述容纳区域(14)对称分布。

8.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的电芯(100)。

9.一种车辆，其特征在于，设置有权利要求8所述的电池包。

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