CN218731317U - 电芯、电池模组及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开了一种电芯、电池模组及电池，该电芯包括壳体、卷芯和顶盖组件，壳体设有容纳槽，且壳体为侧壁数量大于四的棱柱体，当多个电芯互相接触排列时，相邻两个电芯壳体的外壁能够互相贴合，卷芯置于容纳槽内，顶盖组件的顶盖片封堵于容纳槽的槽口，且顶盖片设有朝向背离容纳槽槽口方向凸设的第一凸台，第一凸台与卷芯的正极极耳电连接，且第一凸台形成正极柱，进而减少了顶盖组件的零件数量。

Description

电芯、电池模组及电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯、电池模组及电池。

背景技术

电芯是电池产品的最小单元，也是电能存储单元，将多个电芯依次排布并用同一组电池模组夹板、模组端板、绑带等组件封装在一起，通过统一的边界与外部进行联系时，就组成了一个电池模组；当数个电池模组被电池管理系统和热管理系统共同控制或管理起来后，就组成了一个电池产品。

圆柱型电芯作为一种传统结构，具有技术成熟、成本低廉等优点，但是将多个圆柱型电芯组成电池模组时，由于相邻的几个圆柱型电芯的壳体之间存在较大空隙，因此使得电池模组的空间利用率较低，进而降低了电池产品的空间能量密度。另一方面，现有技术中的圆柱型电芯，其顶盖组件上需要分别设置与极耳电连接的正极柱和负极柱，使得电芯的组装工艺较为繁杂，进而降低了生产效率也不利于降低生产成本。

因此，亟需提出一种电芯、电池模组及电池来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种电芯，该电芯不仅能够提高电池模组的空间利用率，还能够减少顶盖组件的零件数量。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

电芯，包括：

壳体，壳体设有容纳槽，壳体为棱柱体，且棱柱体的侧壁的数量大于四；

卷芯，卷芯设置于容纳槽内，卷芯具有正极极耳；

顶盖组件，顶盖组件包括顶盖片，顶盖片封堵于容纳槽的槽口，顶盖片设有第一凸台，第一凸台朝向背离容纳槽槽口的方向凸设，第一凸台与正极极耳电连接，且第一凸台形成正极柱。

可选地，顶盖组件还包括下塑胶，下塑胶设有第一凹槽，顶盖片嵌设于第一凹槽内，顶盖片通过下塑胶封堵于容纳槽的槽口。

可选地，顶盖组件还包括连接片，第一凸台与正极极耳通过连接片电连接。

可选地，下塑胶位于顶盖片与连接片之间，下塑胶设有通孔，连接片设有连接部，连接部穿设于通孔，且连接部的一侧端面与第一凸台焊接，连接部的另一侧端面与正极极耳焊接。

可选地，顶盖组件还包括负极极块，负极极块与顶盖片绝缘连接，且负极极块设置于背离容纳槽槽口的一侧，卷芯还具有负极极耳，负极极块与负极极耳电连接。

可选地，顶盖组件还包括上塑胶和连接件，上塑胶设有第二凹槽，负极极块嵌设于第二凹槽内，上塑胶采用绝缘材料制成，上塑胶和顶盖片通过连接件固定连接。

可选地，顶盖片和下塑胶的其中一个上设有防扭槽，另一个上设有第二凸台，第二凸台卡接于防扭槽内，上塑胶、顶盖片以及下塑胶通过连接件固定连接。

可选地，容纳槽为棱柱体，卷芯为圆柱型。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电池模组，该电池模组具有较高的空间利用率和较高的生产效率，并且该电池模组还具有较低的生产成本。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

电池模组，包括绑带以及多个上述的电芯，相邻的两个电芯的壳体外壁贴合设置，绑带捆绑在多个电芯的外侧。

本实用新型的再一个目的在于提供一种电池，该电池的空间能量密度和生产效率均能够得到有效提高，并且该电池还具有一定的价格优势。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

电池，包括电池箱以及上述的电池模组，电池模组安装于电池箱内。

有益效果：

本实用新型提供的电芯，将壳体设置为侧壁数量大于四个的棱柱体结构，当多个电芯互相接触排列时，能够使得相邻的两个电芯壳体的外壁相互贴合，进而省去了相邻两个电芯壳体之间的间隙，提高了空间利用率，最终具有提高电池空间能量密度的效果。另一方面，该电芯在顶盖片上设置朝向背离容纳槽槽口方向凸设的第一凸台，并使第一凸台与正极极耳电连接，由此形成正极柱与顶盖片一体式的结构，有效减少了顶盖组件的零件数量，进而简化了电芯的组装工序，具有提高生产效率、降低生产成本的效果。

本实用新型提供的电池模组，采用上述的电芯，使得该电池模组提高空间利用率和生产效率的同时还有效降低了生产成本。

本实用新型提供的电池，采用上述的电池模组，由于上述电池模组具有较高的空间利用率、较高的生产效率以及较低的生产成本，因此该电池产品的空间能量密度和生产效率均得到了有效提高，并且该电池产品还具有一定的价格优势。

附图说明

图1是本实用新型提供的电芯未显示卷芯的爆炸结构示意图；

图2是本实用新型提供的顶盖片的结构示意图一；

图3是本实用新型提供的顶盖片的结构示意图二；

图4是本实用新型提供的顶盖组件的爆炸结构示意图；

图5是本实用新型提供的电芯未显示卷芯的局部剖面示意图。

图中：

100、壳体；110、容纳槽；200、顶盖组件；210、顶盖片；211、第一凸台；212、防扭槽；213、第一注液孔；214、裙边；220、下塑胶；221、第一凹槽；222、通孔；223、第二凸台；224、第二注液孔；230、负极极块；240、上塑胶；241、第二凹槽；250、密封圈；260、负极复合极柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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。而且，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。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供一种电芯，该电芯不仅能够提高电池模组的空间利用率，还能够减少顶盖组件的零件数量。

具体地，如图1至图5所示，该电芯包括壳体100、卷芯(图中未示出)以及顶盖组件200，壳体100设有容纳槽110，壳体100为棱柱体，且棱柱体的侧壁的数量大于四，示例性地，棱柱体的侧壁数量可以为五个、六个或八个等，卷芯设置于容纳槽110内，卷芯具有正极极耳，顶盖组件200包括顶盖片210，顶盖片210封堵于容纳槽110的槽口，顶盖片210设有第一凸台211，第一凸台211朝向背离容纳槽110槽口的方向凸设，第一凸台211与正极极耳电连接，且第一凸台211形成正极柱。

该电芯将壳体100设置为侧壁数量大于四个的棱柱体结构，当多个电芯互相接触排列时，能够使得相邻的两个电芯壳体100的外壁相互贴合，进而省去了相邻两个电芯壳体100之间的间隙，提高了空间利用率，最终具有提高电池空间能量密度的效果，并且，现有技术中，将多个圆柱型电芯的壳体100互相接触排列时，相邻的两个圆柱型壳体100之间为线接触的形式，使得由多个电芯组装形成的电池模组的整体结构可靠性较低，本实施例提供的电芯壳体100采用棱柱体结构，将多个棱柱体结构的电芯壳体100相互接触排列时，相邻的两个棱柱体壳体100之间为面接触形式，提高了由多个电芯组装形成的电池模组的整体结构可靠性。另一方面，该电芯在顶盖片210上设置朝向背离容纳槽110槽口方向凸设的第一凸台211，并使第一凸台211与正极极耳电连接，由此形成正极柱与顶盖片210一体式的结构，有效减少了顶盖组件200的零件数量，进而简化了电芯的组装工序，具有提高生产效率、降低生产成本的效果。

可选地，如图1至图5所示，顶盖片210的横截面呈多边形结构，且顶盖片210的侧壁数量与壳体100侧壁数量相等，使得电芯的整体结构一致性较好，且有利于对多个电芯进行组装。

可选地，上述壳体100采用铝合金、不锈钢或复合材料等材料通过拉伸成型工艺制成，以降低生产难度和生产成本，当然在其他实施方案中，壳体100也可以选用其他材质并通过其他工艺制成，此处不做具体限定。

可选地，本实施例中的卷芯为圆柱型，容纳槽110为棱柱体，相较于容纳槽110为圆柱型结构而言，本实施例中棱柱体结构的容纳槽110与圆柱型卷芯之间的间隙更大，进而提高了容纳槽110内电解液的注液量，提高了电芯的电池容量。优选地，容纳槽110的侧壁数量与壳体100的侧壁数量相同，容纳槽110与壳体100的形状相适配，使得壳体100的整体结构一致性较好。

可选地，如图1至图5所示，顶盖组件200还包括采用由PPS绝缘塑胶或其他绝缘材料制成的下塑胶220，下塑胶220封堵在容纳槽110的槽口，且下塑胶220设有第一凹槽221，顶盖片210嵌设于第一凹槽221内，以实现顶盖片210通过下塑胶220封堵于容纳槽110槽口的效果，在本实施例中，第一凹槽221为环形槽，顶盖片210的下端面设有环形裙边214，环形裙边214嵌设在环形第一凹槽221内。进一步地，顶盖片210的边沿与壳体100采用激光焊接固定连接，以提高封堵容纳槽110槽口的可靠性。

可选地，顶盖组件200还包括连接片，第一凸台211与正极极耳通过连接片电连接，具体地，如图1至图5所示，下塑胶220位于顶盖片210与连接片(图中未示出)之间，下塑胶220有通孔222，连接片设有连接部，连接部穿设于通孔222，且连接部的一侧端面与第一凸台211焊接，连接部的另一侧端面与正极极耳焊接，以实现顶盖片210上的第一凸台211与正极极耳电连接的效果，本实施例中，连接部为朝向第一凸台211凸设的第三凸台。

可选地，如图1至图5所示，顶盖组件200还包括负极极块230，负极极块230与顶盖片210绝缘连接，且负极极块230设置于背离容纳槽110槽口的一侧，卷芯还具有负极极耳，负极极块230与负极极耳电连接，在正极柱和负极极块230的作用下实现电芯的充放电。

进一步地，如图1至图5所示，顶盖组件200还包括负极复合极柱260，负极复合极柱260采用铜铝复合材料制成(即，下端为铝质材料，上端为铜质材料)，负极复合极柱260的下端与负极极耳焊接，负极复合极柱260的上端依次穿设下塑胶220、顶盖片210以及负极极块230，且负极复合极柱260的上端与负极极块230相接触，负极极块230采用铝合金材料制成，进而实现了负极极块230与负极极耳电连接的效果。进一步地，顶盖组件200还包括密封圈250，密封圈250套设在负极复合极柱260上，且负极复合极柱260与下塑胶220和顶盖片210之间通过密封圈250绝缘密封。进一步地，上述第一凸台211采用铝合金材料制成，使其能够与负极极块230相配合实现电芯的充放电，本实施例中，为简化顶盖片210的生产工艺，顶盖片210整体均采用铝合金材料制成。

可选地，如图1至图5所示，顶盖组件200还包括上塑胶240和连接件(图中未示出)，上塑胶240设有第二凹槽241，负极极块230嵌设于第二凹槽241内，上塑胶240采用PPS绝缘塑胶或其他绝缘材料制成，上塑胶240和顶盖片210通过连接件固定连接，由此实现负极极块230与顶盖片210的绝缘连接。可选地，连接件为铆钉、螺钉等。

优选地，如图1至图5所示，顶盖片210上设有防扭槽212，下塑胶220上设有第二凸台223，第二凸台223卡接于防扭槽212内，上塑胶240、顶盖片210以及下塑胶220通过连接件固定连接，在连接件与卡接的第二凸台223和防扭槽212配合形成防扭结构，防止下塑胶220与顶盖片210发生相对扭动，提高了下塑胶220与顶盖片210组装的稳定性。可以理解的是，在其他实施方案中，也可以在下塑胶220上设置防扭槽212，在顶盖片210上设置第二凸台223，根据实际应用情况而定即可。

可选地，如图1至图5所示，顶盖片210上设有第一注液孔213，下塑胶220上设有第二注液孔224，第一注液孔213与第二注液孔224同轴，通过第一注液孔213和第二注液孔224能够向壳体100内注入电解液。

本实施例提供的电芯，壳体100与顶盖组件200组装完毕后，电芯整体高度为20-1000mm，壳体100的外切圆直径为5-300mm，当然，在其他实施方案中，电芯整体高度和壳体100的外切圆直径也可以为其他数值，根据实际使用需求而定即可。

本实施例还提供一种电池模组，该电池模组包括绑带以及多个上述的电芯，相邻的两个电芯的壳体100外壁贴合设置，绑带捆绑在多个电芯的外侧，该电池模组采用上述的电芯，使得该电池模组提高空间利用率和生产效率的同时还有效降低了生产成本。

本实施例还提供一种电池，该电池包括电池箱以及上述的电池模组，电池模组安装于电池箱内，该电池采用上述的电池模组，由于上述电池模组具有较高的空间利用率、较高的生产效率以及较低的生产成本，因此该电池产品的空间能量密度和生产效率均得到了有效提高，并且该电池产品还具有一定的价格优势。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.电芯，其特征在于，包括：

壳体(100)，所述壳体(100)设有容纳槽(110)，所述壳体(100)为棱柱体，且所述棱柱体的侧壁的数量大于四；

卷芯，所述卷芯设置于所述容纳槽(110)内，所述卷芯具有正极极耳；

顶盖组件(200)，所述顶盖组件(200)包括顶盖片(210)，所述顶盖片(210)封堵于所述容纳槽(110)的槽口，所述顶盖片(210)设有第一凸台(211)，所述第一凸台(211)朝向背离所述容纳槽(110)槽口的方向凸设，所述第一凸台(211)与所述正极极耳电连接，且所述第一凸台(211)形成正极柱。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述顶盖组件(200)还包括下塑胶(220)，所述下塑胶(220)设有第一凹槽(221)，所述顶盖片(210)嵌设于所述第一凹槽(221)内，所述顶盖片(210)通过所述下塑胶(220)封堵于所述容纳槽(110)的槽口。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述顶盖组件(200)还包括连接片，所述第一凸台(211)与所述正极极耳通过所述连接片电连接。

4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述下塑胶(220)位于所述顶盖片(210)与所述连接片之间，所述下塑胶(220)设有通孔(222)，所述连接片设有连接部，所述连接部穿设于所述通孔(222)，且所述连接部的一侧端面与所述第一凸台(211)焊接，所述连接部的另一侧端面与所述正极极耳焊接。

5.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述顶盖组件(200)还包括负极极块(230)，所述负极极块(230)与所述顶盖片(210)绝缘连接，且所述负极极块(230)设置于背离所述容纳槽(110)槽口的一侧，所述卷芯还具有负极极耳，所述负极极块(230)与所述负极极耳电连接。

6.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述顶盖组件(200)还包括上塑胶(240)和连接件，所述上塑胶(240)设有第二凹槽(241)，所述负极极块(230)嵌设于所述第二凹槽(241)内，所述上塑胶(240)采用绝缘材料制成，所述上塑胶(240)和所述顶盖片(210)通过所述连接件固定连接。

7.根据权利要求6所述的电芯，其特征在于，所述顶盖片(210)和所述下塑胶(220)的其中一个上设有防扭槽(212)，另一个上设有第二凸台(223)，所述第二凸台(223)卡接于所述防扭槽(212)内，所述上塑胶(240)、所述顶盖片(210)以及所述下塑胶(220)通过所述连接件固定连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电芯，其特征在于，所述容纳槽(110)为棱柱体，所述卷芯为圆柱型。

9.电池模组，其特征在于，包括绑带以及多个如权利要求1-8任一项所述的电芯，相邻的两个所述电芯的壳体(100)外壁贴合设置，所述绑带捆绑在多个所述电芯的外侧。

10.电池，其特征在于，包括电池箱以及如权利要求9所述的电池模组，所述电池模组安装于所述电池箱内。

Images