CN218351595U - 一种动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种动力电池，包括箱体、隔板、芯包、盖板和极柱，其中，箱体的一面呈开放式结构；箱体内至少设置有一个隔板，隔板将箱体的内腔分隔出多个独立的芯包室；芯包的数量及盖板的数量对应芯包室的数量，芯包设置在芯包室内，盖板固定在箱体上，以对芯包室的开口进行密封；极柱在所述盖板上设置有两个，所述极柱贯穿所述盖板并连接至所述芯包。如上述结构，每个芯包室是各通过一个盖板进行单独密封，密封起来较为便利，且在盖板损坏后，可单独进行更换，成本很低；其次，由于极柱设置在盖板上，因此可先将芯包与极柱通过转接片焊接，再装入箱体内，其不会在箱体内留有焊渣，有利于提高动力电池运行的安全性。

Description

一种动力电池

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种动力电池。

背景技术

在新能源汽车当中，目前多采用电池对电动汽车进行供能，较为常见的电池种类为圆柱电池、方形电池和软包电池，为了满足供能需求，电池会设置有多个，多个电池通过端板、侧板等固定件成组设置，构成电池模组后，安装至电池包内，然后再安装进电动汽车中。为了提高电池包的能量密度，需要尽可能的提高电池安装空间的利用率。

现有申请公布号为CN112234280A的发明专利申请，公开了一种电池箱体，电池箱体顶部开放，电池箱体内集成有多个电芯容纳腔体，多个电芯容纳腔体沿第一方向在电池腔体内平行排布；多个电芯单元，每个电芯单元设置于一个电芯容纳腔体内，电芯单元包括正极极片、负极极片、隔膜、集流体，电芯容纳腔体内填充有电解液或固态电解质；箱体上盖，盖设于电池箱体的顶部，与电芯容纳腔体的顶部配合密封电芯单元，箱体上盖与每个电芯容纳腔体相对应的区域均设有至少一个注液孔和至少一个防爆阀。

如上述专利技术方中，其是在电池箱体中设置有多个电芯容纳腔体，并将电芯单元直接集成在电芯容纳腔体内，之后通过一个箱体上盖连接电池箱体，从而密封电芯单元。其虽然可以提高电芯安装空间的利用率，但是采用了一个箱体上盖密封电池箱体的设置，会存在如下问题：

(1)由于电池箱体分割为多个腔体用于容纳电芯单元、电池管理系统和高压箱等组件，因此在安装时，箱体上盖需要实现多个腔体的单独密封，以防止电解液漏出造成组件损坏，这导致箱体上盖的密封结构会很复杂，对密封的要求较高，且在箱体上盖损坏后，箱体上盖整个更换成本较高；

(2)上述技术方案中的导电排是设置在电芯容纳腔的两侧，因此导电排在连接电芯单元时，需要将电芯单元放置进电芯容纳腔后，将电芯单元的集流体与导电排焊接，操作起来十分不便，且易在电芯容纳腔内留有焊渣，注入电解液后，电池运行时极易造成电芯单元损坏；若电芯在电芯容纳腔内不能稳定定位，更会导致焊接过程不便利。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种密封结构简单、电芯连接导电排不会在电池箱体内留有焊渣的动力电池，以解决现有电池箱体密封结构复杂及电芯连接导电排易在电池箱体内留有焊渣的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种动力电池，包括箱体、隔板、芯包、盖板和极柱，其中，

所述箱体的一面呈开放式结构；

所述箱体内至少设置有一个所述隔板，所述隔板将所述箱体的内腔分隔出多个独立的芯包室；

所述芯包的数量及所述盖板的数量对应所述芯包室的数量，所述芯包设置在所述芯包室内，所述盖板固定在所述箱体上，以对所述芯包室的开口进行密封；

所述盖板上设置有两个所述极柱，所述极柱贯穿所述盖板并连接至所述芯包。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括防爆阀，所述箱体的箱壁上对应单个所述芯包室设置有两个所述防爆阀，两个所述防爆阀相对的位于所述芯包室的两侧，且所述防爆阀与所述箱体固定连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述隔板与所述箱体的底面间设置有通槽，以将两相邻所述芯包室贯通。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括塑胶套筒，所述塑胶套筒套设于所述极柱上，所述极柱通过所述塑胶套筒接触所述盖板进行固定连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括转接片和塑胶板，其中，

两个所述极柱位于所述芯包室内的一端上均设置有一个所述转接片；

所述塑胶板设置在所述转接片与所述盖板之间，以将所述转接片与所述盖板绝缘隔离。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述芯包包括正极片、负极片、隔膜、正极耳和负极耳，其中，

所述正极片和所述负极片均设置有多个，多个所述正极片和所述负极片相互交错设置，且所述正极片与所述负极片之间通过所述隔膜相间隔；

所述正极片朝向所述盖板的一侧设置有所述正极耳，且所述正极耳与一个所述转接片焊接；

所述负极片朝向所述盖板的一侧设置有所述负极耳，且所述负极耳与另一个所述转接片焊接。

在以上技术方案的基础上，优选的，多个所述正极片上设置有多个所述正极耳，且所述正极耳均位于所述正极片的左半区域；

多个所述负极片上设置有多个所述负极耳，且所述负极耳均位于所述负极片的右半区域。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述正极片厚度方向上相对设置的所述正极耳之间通过焊接方式相连接；

所述负极片厚度方向上相对设置的所述负极耳之间通过焊接方式相连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述芯包远离所述盖板的一侧抵持所述箱体的下箱壁。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括水冷板，所述水冷板设置在所述箱体的外侧，且所述水冷板贴合所述箱体的下箱壁。

本实用新型的动力电池相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过将箱体用于容纳芯包的芯包室各单独利用一个盖板进行密封，由此盖板仅需实现单一芯包室的密封即可，密封结构较为简单；且在单一盖板损坏后，对其单独进行更换即可，维修成本很低；其次，盖板上设置有极柱以连接芯包，因此极柱可在箱体外完成与芯包的焊接工作，其不会在箱体内留有焊渣，可保证本动力电池在运行时不会因焊渣导致芯包损坏，以降低发生热失控的概率。

(2)本动力电池的防爆阀，设置在芯包室的两侧，如此，在发生热失控时，芯包室的内容物能够快速向侧面喷发，相较防爆阀设置在箱体上盖的电池包，可避免内容物在本动力电池上四处流动；由于极柱需要连接导电排，侧面防爆阀的设置还可避免内容物喷发造成导电排及辅助组件损坏，其具有良好的喷发导向性；防爆阀脱离盖板的设置，还有利于降低盖板的失效概率，进一步的提高了本动力电池的安全性。

(3)本动力电池的隔板与箱体的底面间设置有通槽，以将两相邻所述芯包室贯通，其使得电解液可进行流通，各芯包室内的电解液能够保持一致，从而提升芯包性能的一致性。

(4)本动力电池的极片，正极片和负极片层叠设置，且极片上引出了多个极耳，其会缩短电子迁移路径，降低芯包电阻，有利于提高芯包的功率能力、低温效率以及充放电能量转化效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型的动力电池的箱体与芯包安装结构图；

图2为本实用新型的动力电池的箱包与芯包分离结构图；

图3为本实用新型的动力电池的箱体剖面图；

图4为本实用新型的动力电池的俯视图；

图5为本实用新型的动力电池的芯包爆炸结构图；

图6为本实用新型的动力电池的芯包、转接片、塑胶套筒、塑胶板及盖板连接结构图；

图7为本实用新型的动力电池的图6中A点结构图；

图中：箱体1、芯包室101、隔板2、通槽201、芯包3、正极片31、负极片32、隔膜33、正极耳34、负极耳35、盖板4、极柱5、防爆阀6、塑胶套筒7、转接片8、塑胶板9、水冷板10。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

现有电池箱体，由于需要使用一个箱体上盖对电池箱体的多个腔体进行密封，因此会导致箱体上盖的密封结构过于复杂；其次，用于电芯单元间电性连接用的导电排设置在电芯容纳腔体的两侧，在安装电芯单元时，需要将电芯单元放置进电芯容纳腔内，再与导电排焊接，其易在电芯容纳腔体中留有焊渣，注入电解液后，运行过程中焊渣易导致电芯单元损坏。本技术方案，旨在提供一种动力电池，以解决上述的技术问题。

如图1～2所示，本实用新型的动力电池，包括箱体1，箱体1的一面呈开放式结构；箱体1内至少设置有一个隔板2，隔板2将箱体1的内腔分隔出多个独立的芯包室101；芯包室101用于容纳芯包3，之后通过盖板4对芯包室101进行密封。当然，随着对电池容量要求的提高，箱体1可设置的尽量大，并增加隔板2的数量，以分隔出更多的芯包室101，从而容纳更多的芯包3。

具体的，如图1～4所示，芯包3的数量及盖板4的数量对应芯包室101的数量，芯包3设置在芯包室101内，盖板4固定在箱体1上，以对芯包室101的开口进行密封；

如上述结构，由于每个芯包室101是单独通过一个盖板4进行密封，因此其密封结构会很简单，仅需保证盖板4能够对单一芯包室101进行密封即可；其次，在盖板4损坏后，对其进行单独更换即可，维修成本很低。

在芯包3的装配过程中，为了避免在芯包室101内留有焊渣，本动力电池设置有极柱5。如图4及图6所示，盖板4上设置有两个极柱5，极柱5的一端位于芯包室101内，另一端伸出至箱体1外，极柱5位于芯包室101内的一端与芯包3电性连接，且极柱5与盖板4的接触面做绝缘处理。如此一来，芯包3可在芯包室101外完成与极柱5的焊接工作，从而不会在芯包室101内留有焊渣。在向芯包室101内注入电解液后，再将芯包3和盖板4整体进行安装。芯包3置于芯包室101内，然后将盖板4与箱体1进行连接，以密封芯包室101的开口即可。

进一步的，如图3所示，为了提高各芯包3的性能一致性，在隔板2与箱体1的底面间设置有通槽201，以将两相邻芯包室101贯通。如此一来，电解液可在各芯包室101之间进行流通，各芯包室101之间可以相互补充电解液，使得电解液的液位持平，从而高度提升芯包性能的一致性。

为了保证芯包3在芯包室101内的稳定性，芯包3远离盖板4的一侧抵持箱体1的下箱壁上，以实现芯包3的支撑，避免芯包3下坠造成芯包3与极柱5的焊接失效。

本动力电池中，如图6及图7所示，设置有塑胶套筒7用于盖板4和极柱5的绝缘工作，塑胶套筒7套设于极柱5上，极柱5通过塑胶套筒7接触盖板4进行固定连接。如此一来，塑胶套筒7便可实现盖板4与极柱5之间的绝缘。

在芯包3的安装中，芯包3与盖板4之间需要进行绝缘处理，因此本动力电池设置有转接片8和塑胶板9。其中，两个极柱5位于芯包室101内的一端上均设置有一个转接片8，芯包3的正极端及负极端各与一个转接片8电性连接；塑胶板9设置在转接片8与盖板4之间，以将转接片8与盖板4绝缘隔离。如此一来，芯包3与转接片8之间进行电性连接即可，芯包3不会接触到盖板4，以此保证芯包3与盖板4之间的绝缘，从而防止动力电池短路。

在电池芯包中，极片是重要组成组件，常规结构中，极片是卷绕成型构成极卷，其不是很适用于本箱体结构。因此在本动力电池中，如图5所示，芯包3由多个正极片31和多个负极片32层叠设置组成。具体的，芯包3包括正极片31、负极片32、隔膜33、正极耳34和负极耳35，其中，正极片31和负极片32均设置有多个，多个正极片31和负极片32相互交错设置，且正极片31与负极片32之间通过隔膜33相间隔；正极片31朝向盖板4的一侧设置有正极耳34，且正极耳34与一个转接片8焊接；负极片32朝向盖板4的一侧设置有负极耳35，且负极耳35与另一个转接片8焊接。如上述结构，由于正极片31和负极片32是层叠设置，因此将芯包室101设置为矩形体状空腔后，将层叠设置的芯片插入芯包室101即可，其空间利用率较高，有利于提高本动力电池的能量密度。

进一步的，正极片31上设置有多个正极耳34，且正极耳34均位于正极片31的左半区域；负极片32上设置有多个负极耳35，且负极耳35均位于负极片32的右半区域。如上述结构，由于正极耳34和负极耳35分别位于极片的左半区域和右半区域，因此方便正极耳34和负极耳35各与一个转接片8进行焊接，提高了极耳电性连接的便利性。由于单一的极片引出了多个极耳，其会缩短电子迁移路径，降低芯包电阻，有利于提高芯包的功率能力、低温效率以及充放电能量转化效率。

更进一步的，多个正极片31厚度方向上相对设置的正极耳34之间通过焊接方式相连接；多个负极片32厚度方向上相对设置的负极耳35之间通过焊接方式相连接。上述结构的设置，有利于提高极耳的一体性，从而保证正极耳34和负极耳35具有良好的载流能力，使得芯包3的工作更加稳定。

防爆阀6作为电池的重要安全组件，其是用于在电池发生热失控时进行泄压使用，以防止电池出现爆炸现象。在本动力电池中，如图1及图2所示，箱体1的箱壁上对应单个芯包室101设置有两个防爆阀6，两个防爆阀6相对的位于芯包室101的两侧，且防爆阀6与箱体1固定连接。在电池发生热失控时，芯包室101的内容物可快速冲开防爆阀6喷出，以进行泄压，侧面设置防爆阀6可避免喷发出的内容物堆积在本动力电池上。本动力电池的芯包3是与盖板4上的极柱5进行电性连接，因此导电排需要设置在盖板4的上侧，以焊接各极柱5，侧面设置防爆阀6可防止内容物喷发冲击造成导电排及辅助组件损坏，有利于提升本动力电池的安全性。防爆阀6脱离盖板4的设置，还有利于降低盖板4的失效概率。

通槽201的设置，还有利于在动力电池热失控时，快速将所有电解液通过一个或几个被冲开的防爆阀6快速排出到箱体1外，从而避免大量电解液燃烧造成严重安全事故。

在动力电池的运行中，尤其是大功率的充放电，不可避免的会产生热量，因此本动力电池设置有水冷板10，如图3所示，水冷板设置在箱体1的外侧，且水冷板10贴合箱体1的下箱壁。如此一来，动力电池产生的热量，会通过电解液传递致箱体1的下箱壁上，然后通过传递到水冷板10上，通过水冷板10进行水冷循环散热。

为了进一步提高动力电池的散热性能，箱体1的下箱壁可直接由水冷板组成，之后在水冷板上设置矩形框架，然后在矩形框架中设置隔板2形成芯包室101即可。

具体实施步骤：

本动力电池，通过以下步骤成组设置。装配时，极柱5固定在盖板4上，塑胶套筒7设置在极柱5和盖板4之间，以将极柱5和盖板4之间进行绝缘，在盖板4朝向芯包3的一面上设置塑胶板9，再将转接片8与极柱5进行焊接，塑胶板9用于转接片8与盖板4之间的绝缘。之后将正极片31和负极片32通过隔膜33间隔并层叠设置，并将在极片厚度方向上相对的正极耳34和负极耳35焊接，在极耳焊接完毕后，正极耳34和负极耳35各与一个转接片8进行焊接，以完成芯包3与极柱5的电性连接。箱体1上预先设置防爆阀6，在上述组件连接完毕后，向箱体1的芯包室101内注入电解液，然后上述成组的组件向箱体1内进行装配。具体的，芯包3位于芯包室101内，之后通过盖板4将芯包室101的开口进行密封即可。水冷板10设置在箱体1的底面上，以对本动力电池进行散热。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，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)

1.一种动力电池，其特征在于：包括箱体(1)、隔板(2)、芯包(3)、盖板(4)和极柱(5)，其中，

所述箱体(1)的一面呈开放式结构；

所述箱体(1)内至少设置有一个所述隔板(2)，所述隔板(2)将所述箱体(1)的内腔分隔出多个独立的芯包室(101)；

所述芯包(3)的数量及所述盖板(4)的数量对应所述芯包室(101)的数量，所述芯包(3)设置在所述芯包室(101)内，所述盖板(4)固定在所述箱体(1)上，以对所述芯包室(101)的开口进行密封；

所述盖板(4)上设置有两个所述极柱(5)，所述极柱(5)贯穿所述盖板(4)并连接至所述芯包(3)。

2.如权利要求1所述的动力电池，其特征在于：还包括防爆阀(6)，所述箱体(1)的箱壁上对应单个所述芯包室(101)设置有两个所述防爆阀(6)，两个所述防爆阀(6)相对的位于所述芯包室(101)的两侧，且所述防爆阀(6)与所述箱体(1)固定连接。

3.如权利要求1所述的动力电池，其特征在于：所述隔板(2)与所述箱体(1)的底面间设置有通槽(201)，以将两相邻所述芯包室(101)贯通。

4.如权利要求1所述的动力电池，其特征在于：还包括塑胶套筒(7)，所述塑胶套筒(7)套设于所述极柱(5)上，所述极柱(5)通过所述塑胶套筒(7)接触所述盖板(4)进行固定连接。

5.如权利要求1所述的动力电池，其特征在于：还包括转接片(8)和塑胶板(9)，其中，

两个所述极柱(5)位于所述芯包室(101)内的一端上均设置有一个所述转接片(8)；

所述塑胶板(9)设置在所述转接片(8)与所述盖板(4)之间，以将所述转接片(8)与所述盖板(4)绝缘隔离。

6.如权利要求5所述的动力电池，其特征在于：所述芯包(3)包括正极片(31)、负极片(32)、隔膜(33)、正极耳(34)和负极耳(35)，其中，

所述正极片(31)和所述负极片(32)均设置有多个，多个所述正极片(31)和所述负极片(32)相互交错设置，且所述正极片(31)与所述负极片(32)之间通过所述隔膜(33)相间隔；

所述正极片(31)朝向所述盖板(4)的一侧设置有所述正极耳(34)，且所述正极耳(34)与一个所述转接片(8)焊接；

所述负极片(32)朝向所述盖板(4)的一侧设置有所述负极耳(35)，且所述负极耳(35)与另一个所述转接片(8)焊接。

7.如权利要求6所述的动力电池，其特征在于：所述正极片(31)上设置有多个所述正极耳(34)，且所述正极耳(34)均位于所述正极片(31)的左半区域；

所述负极片(32)上设置有多个所述负极耳(35)，且所述负极耳(35)均位于所述负极片(32)的右半区域。

8.如权利要求7所述的动力电池，其特征在于：多个所述正极片(31)厚度方向上相对设置的所述正极耳(34)之间通过焊接方式相连接；

多个所述负极片(32)厚度方向上相对设置的所述负极耳(35)之间通过焊接方式相连接。

9.如权利要求1所述的动力电池，其特征在于：所述芯包(3)远离所述盖板(4)的一侧抵持所述箱体(1)的下箱壁。

10.如权利要求1所述的动力电池，其特征在于：还包括水冷板(10)，所述水冷板(10)设置在所述箱体(1)的外侧，且所述水冷板(10)贴合所述箱体(1)的下箱壁。

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