CN218769897U - 一种全固态锂电池结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂电池技术领域，公开了一种全固态锂电池结构，包括：电芯；外壳，外壳内部具有腔体，电芯设置于腔体内部；减振组件，减振组件包括分别设置于电芯的顶端和底端的第一缓冲板和第二缓冲板以及多个沿电芯的周向均匀设置的第三缓冲板，第一缓冲板和第二缓冲板分别与电芯的顶端和底端相贴合，各个第三缓冲板均与电芯的外侧壁相贴合，第一缓冲板通过第一弹性件与外壳的顶端相连，第二缓冲板通过第二弹性件与外壳的底端相连，各个第三缓冲板各通过一个第三弹性件与外壳的内侧壁相连。通过设置减振组件，能够减少电芯与外壳内壁之间的碰撞，能够延长电芯的使用寿命。

Description

一种全固态锂电池结构

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，特别是涉及一种全固态锂电池结构。

背景技术

所谓“全固态锂电池”是一种在工作温度区间内所使用的电极和电解质材料均呈固态，不含任何液态组分的锂电池。全固态锂电池具有安全性高、成本低、可高温充放电、循环寿命长、快速充电和续航能力长等优点，其已经成为未来能源领域的首选。

目前市面上的全固态锂电池包括电芯和包裹于电芯外部的外壳，电芯和外壳之间缺少减振结构，由于加工误差和/或装配误差的存在，当发生振动时，电芯会与外壳的内壁发生碰撞，时间长了，容易导致电芯损坏。

因此，如何减少电芯与外壳的内壁之间的碰撞成为本领域技术人员目前所亟待解决的问题。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种能够减少电芯与外壳的内壁之间的碰撞的全固态锂电池结构。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种全固态锂电池结构，包括：电芯；外壳，所述外壳内部具有腔体，所述电芯设置于所述腔体内部；减振组件，所述减振组件包括分别设置于所述电芯的顶端和底端的第一缓冲板和第二缓冲板以及多个沿所述电芯的周向均匀设置的第三缓冲板，所述第一缓冲板和所述第二缓冲板分别与所述电芯的顶端和底端相贴合，各个所述第三缓冲板均与所述电芯的外侧壁相贴合，所述第一缓冲板通过第一弹性件与所述外壳的顶端相连，所述第二缓冲板通过第二弹性件与所述外壳的底端相连，各个所述第三缓冲板各通过一个第三弹性件与所述外壳的内侧壁相连。

优选地，所述外壳包括主体和顶盖，所述主体内部具有所述腔体，所述主体顶端设置有与所述腔体相连通的开口，所述电芯能够自所述开口置入所述腔体内部，所述顶盖能够拆卸地设置于所述主体的顶端，所述顶盖用于封堵所述开口，所述第一缓冲板通过所述第一弹性件与所述顶盖相连。

优选地，所述第一弹性件为第一弹簧，所述第二弹性件为第二弹簧，所述第三弹性件为第三弹簧。

优选地，所述主体的第一侧壁上并排设置有第一散热孔组和第二散热孔组，所述主体的第二侧壁上并排设置有第三散热孔组和第四散热孔组，所述第一侧壁和所述第二侧壁相对设置，所述第一散热孔组包括多个沿垂直于所述主体长度方向依次设置的第一散热孔，所述第二散热孔组包括多个沿垂直于所述主体长度方向依次设置的第二散热孔，所述第三散热孔组包括多个沿垂直于所述主体长度方向依次设置的第三散热孔，所述第四散热孔组包括多个沿垂直于所述主体长度方向依次设置的第四散热孔，各个所述第一散热孔、各个所述第二散热孔、各个所述第三散热孔以及各个所述第四散热孔均与所述腔体相连通。

优选地，所述第一侧壁上沿所述主体的长度方向能够滑动地设置有第一封堵板和第二封堵板，所述第一封堵板用于开启或者封堵所述第一散热孔组，所述第二封堵板用于开启或者封堵所述第二散热孔组；所述第二侧壁上沿所述主体的长度方向能够滑动地设置有第三封堵板和第四封堵板，所述第三封堵板用于开启或者封堵所述第三散热孔组，所述第四封堵板用于开启或者封堵所述第四散热孔组。

优选地，全固态锂电池结构还包括第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一封堵板和所述第二封堵板均与所述第一驱动机构相连，所述第一驱动机构用于驱动所述第一封堵板和所述第二封堵板均沿所述主体的长度方向滑动，所述第三封堵板和所述第四封堵板均与所述第二驱动机构相连，所述第二驱动机构用于驱动所述第三封堵板和所述第四封堵板均沿所述主体的长度方向滑动。

优选地，所述第一驱动机构包括第一螺杆，所述第一侧壁上设置有第一限位环槽，所述第一螺杆上设置有第一限位环，所述第一限位环能够转动地设置于所述第一限位环槽内，所述第一散热孔组和所述第二散热孔组以及所述第一封堵板和所述第二封堵板均分别设置于所述第一限位环槽的两侧，所述第一螺杆上设置有旋向相反的第一外螺纹和第二外螺纹，所述第一外螺纹和所述第二外螺纹分别设置于所述第一限位环的两侧，所述第一封堵板和所述第二封堵板上分别设置有第一螺纹孔和第二螺纹孔，所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔分别与所述第一外螺纹和所述第二外螺纹螺纹连接；所述第二驱动机构包括第二螺杆，所述第二侧壁上设置有第二限位环槽，所述第二螺杆上设置有第二限位环，所述第二限位环能够转动地设置于所述第二限位环槽内，所述第三散热孔组和所述第四散热孔组以及所述第三封堵板和所述第四封堵板均分别设置于所述第二限位环槽的两侧，所述第二螺杆上设置有旋向相反的第三外螺纹和第四外螺纹，所述第三外螺纹和所述第四外螺纹分别设置于所述第二限位环的两侧，所述第三封堵板和所述第四封堵板上分别设置有第三螺纹孔和第四螺纹孔，所述第三螺纹孔和所述第四螺纹孔分别与所述第三外螺纹和所述第四外螺纹螺纹连接。

优选地，全固态锂电池结构还包括第一电机和第二电机，所述第一电机和所述第二电机均设置于所述主体上，所述第一电机与所述第一螺杆传动连接，以驱动所述第一螺杆转动，所述第二电机与所述第二螺杆传动连接，以驱动所述第二螺杆转动。

优选地，各个所述第一散热孔、各个所述第二散热孔、各个所述第三散热孔以及各个所述第四散热孔均为腰形孔，且各个所述第一散热孔、各个所述第二散热孔、各个所述第三散热孔以及各个所述第四散热孔均沿所述主体的长度方向设置。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供的全固态锂电池结构包括：电芯；外壳，外壳内部具有腔体，电芯设置于腔体内部；减振组件，减振组件包括分别设置于电芯的顶端和底端的第一缓冲板和第二缓冲板以及多个沿电芯的周向均匀设置的第三缓冲板，第一缓冲板和第二缓冲板分别与电芯的顶端和底端相贴合，各个第三缓冲板均与电芯的外侧壁相贴合，第一缓冲板通过第一弹性件与外壳的顶端相连，第二缓冲板通过第二弹性件与外壳的底端相连，各个第三缓冲板各通过一个第三弹性件与外壳的内侧壁相连。

具体使用过程中，当发生振动时，减振组件产生阻力，阻止电芯的外壁与外壳的内壁相撞。如此，本实用新型提供的全固态锂电池结构能够有效减少电芯外壁与外壳的内壁之间的碰撞，能够有效延长电芯的使用寿命。

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为第一散热孔和第二散热孔开启时，本实用新型实施例中提供的全固态锂电池结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中提供的全固态锂电池结构的剖视图；

图3为第一散热孔和第二散热孔封堵时，本实用新型实施例中提供的全固态锂电池结构的结构示意图；

图4为图3的主视图。

附图标记说明：1、电芯；2、主体；201、腔体；3、顶盖；4、第一缓冲板；5、第二缓冲板；6、第三缓冲板；7、第一弹性件；8、第二弹性件；9、第三弹性件；10、第一散热孔；11、第二散热孔；12、第一封堵板；13、第二封堵板；14、第一螺杆；15、第一限位环；16、第一电机；17、第二电机；18、第二导向槽。

具体实施方式

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

本实用新型的目的是提供一种能够减少电芯与外壳的内壁之间的碰撞的全固态锂电池结构。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参考图1-图4所示，本实施例提供的全固态锂电池结构包括：电芯1；外壳，外壳内部具有腔体201，电芯1设置于腔体201内部；减振组件，减振组件包括分别设置于电芯1的顶端和底端的第一缓冲板4和第二缓冲板5以及多个沿电芯1的周向均匀设置的第三缓冲板6，第一缓冲板4和第二缓冲板5分别与电芯1的顶端和底端相贴合，各个第三缓冲板6均与电芯1的外侧壁相贴合，第一缓冲板4通过第一弹性件7与外壳的顶端相连，第二缓冲板5通过第二弹性件8与外壳的底端相连，各个第三缓冲板6各通过一个第三弹性件9与外壳的内侧壁相连。在发生碰撞时，减振组件能够阻止电芯1外壁撞上外壳内部，如此，本实施例提供的全固态锂电池结构能够有效减少电芯1与外壳内壁之间的碰撞，能够有效延长电芯1的使用寿命。

于本实施例中，如图1所示，外壳包括主体2和顶盖3，主体2内部具有腔体201，主体2顶端设置有与腔体201相连通的开口，电芯1能够自开口置入腔体201内部，顶盖3能够拆卸地设置于主体2的顶端，顶盖3用于封堵开口，第一缓冲板4通过第一弹性件7与顶盖3相连。顶盖3具体可采用螺钉连接的方式能够拆卸地连接于主体2的顶端。

于本实施例中，第一弹性件7为第一弹簧，第二弹性件8为第二弹簧，第三弹性件9为第三弹簧。需要说明的是，第一弹性件7并不仅限于选用弹簧，还可以选用其它具有弹性的结构，这里仅举例说明。同理，第二弹性件8和第三弹性件9也均可以选用其它具有弹性的结构。

于本实施例中，如图1-图2所示，外壳及电芯1均呈长方体状，第三缓冲板6的数量为四个，四个第三缓冲板6分别与外壳的四个侧面平行并相对设置。电芯1一般均包括负极层、正极层以及设置于正极层和负极层之间的固态电解质层，电芯1的具体结构属于现有技术，且不属于本实用新型保护的重点，故在此不再赘述。

于本实施例中，如图1-图4所示，主体2的第一侧壁上并排设置有第一散热孔组和第二散热孔组，主体2的第二侧壁上并排设置有第三散热孔组和第四散热孔组，第一侧壁和第二侧壁相对设置，第一散热孔组包括多个沿垂直于主体2长度方向依次设置的第一散热孔10，第二散热孔组包括多个沿垂直于主体2长度方向依次设置的第二散热孔11，第三散热孔组包括多个沿垂直于主体2长度方向依次设置的第三散热孔，第四散热孔组包括多个沿垂直于主体2长度方向依次设置的第四散热孔，各个第一散热孔10、各个第二散热孔11、各个第三散热孔以及各个第四散热孔均与腔体201相连通。电芯1工作时会发热，通过设置第一散热孔10、第二散热孔11、第三散热孔以及第四散热孔能够将电芯1产生的热量快速地散发出去。如此，能够有效避免由于电芯1过热，导致电芯1损坏或者电池发生爆炸的情况发生。

于本实施例中，如图1-图4所示，第一侧壁上沿主体2的长度方向能够滑动地设置有第一封堵板12和第二封堵板13，第一封堵板12用于开启或者封堵第一散热孔组，第二封堵板13用于开启或者封堵第二散热孔组；第二侧壁上沿主体2的长度方向能够滑动地设置有第三封堵板和第四封堵板，第三封堵板用于开启或者封堵第三散热孔组，第四封堵板用于开启或者封堵第四散热孔组。通过设置第一封堵板12、第二封堵板13、第三封堵板以及第四封堵板，在无需散热时，利用第一封堵板12、第二封堵板13、第三封堵板以及第四封堵板分别封堵第一散热孔组、第二散热孔组、第三散热孔组以及第四散热孔组能够有效提高全固态锂电池结构的防水及防尘性能。

进一步地，如图1-图4所示，第一侧壁的顶端和底端分别设置有第一导向槽和第二导向槽18，第一导向槽和第二导向槽18均沿主体2的长度方向设置，第一封堵板12的顶端和底端以及第二封堵板13的顶端和底端均分别与所述第一导向槽和第二导向槽18滑动连接，以实现第一封堵板12和第二封堵板13均沿主体2的长度方向能够滑动地设置于第一侧壁上；第二侧壁的顶端和底端分别设置有第三导向槽和第四导向槽，第三导向槽和第四导向槽均沿主体2的长度方向设置，第三封堵板的顶端和底端以及第四封堵板的顶端和底端均分别与所述第三导向槽和第四导向槽滑动连接，以实现第三封堵板和第四封堵板均沿主体2的长度方向能够滑动地设置于第二侧壁上。

于本实施例中，全固态锂电池结构还包括第一驱动机构和第二驱动机构，第一封堵板12和第二封堵板13均与第一驱动机构相连，第一驱动机构用于驱动第一封堵板12和第二封堵板13均沿主体2的长度方向滑动，第三封堵板和第四封堵板均与第二驱动机构相连，第二驱动机构用于驱动第三封堵板和第四封堵板均沿主体2的长度方向滑动。

进一步地，如图1-图4所示，第一驱动机构包括第一螺杆14，第一侧壁上设置有第一限位环槽，第一螺杆14上设置有第一限位环15，第一限位环15能够转动地设置于第一限位环槽内，第一限位环槽用于轴向定位第一限位环15，通过轴向定位第一限位环15，来防止第一螺杆14沿其自身轴线方向移动，使得第一螺杆14只能绕其自身轴线转动。第一散热孔组和第二散热孔组以及第一封堵板12和第二封堵板13均分别设置于第一限位环槽的两侧，第一螺杆14上设置有旋向相反的第一外螺纹和第二外螺纹，第一外螺纹和第二外螺纹分别设置于第一限位环15的两侧，第一封堵板12和第二封堵板13上分别设置有第一螺纹孔和第二螺纹孔，第一螺纹孔和第二螺纹孔分别与第一外螺纹和第二外螺纹螺纹连接。本实施例中具体地，第一散热孔组和第二限位孔组对称设置于第一限位环槽的两侧，第一封堵板12和第二封堵板13对称设置于第一限位环槽的两侧。

由于第一外螺纹和第二外螺纹的旋向相反，当第一螺杆14发生转动时，第一封堵板12和第二封堵板13相互远离或者相互靠近。本实施例中具体地，第一封堵板12和第二封堵板13相互远离来实现第一散热孔组和第二散热孔组的封堵，第一封堵板12和第二封堵板13相互靠近来实现第一散热孔组和第二散热孔组的开启。

第二驱动机构包括第二螺杆，第二侧壁上设置有第二限位环槽，第二螺杆上设置有第二限位环，第二限位环能够转动地设置于第二限位环槽内，第二限位环槽用于轴向定位第二限位环，通过轴向定位第二限位环，来防止第二螺杆沿其自身轴线方向移动，使得第二螺杆只能绕其自身轴线转动。

第三散热孔组和第四散热孔组以及第三封堵板和第四封堵板均分别设置于第二限位环槽的两侧，第二螺杆上设置有旋向相反的第三外螺纹和第四外螺纹，第三外螺纹和第四外螺纹分别设置于第二限位环的两侧，第三封堵板和第四封堵板上分别设置有第三螺纹孔和第四螺纹孔，第三螺纹孔和第四螺纹孔分别与第三外螺纹和第四外螺纹螺纹连接。本实施例中具体地，第三散热孔组和第四限位孔组对称设置于第二限位环槽的两侧，第三封堵板和第四封堵板对称设置于第二限位环槽的两侧。

同理，由于第三外螺纹和第四外螺纹的旋向相反，当第二螺杆发生转动时，第三封堵板和第四封堵板相互远离或者相互靠近。本实施例中具体地，第三封堵板和第四封堵板相互远离来实现第三散热孔组和第四散热孔组的封堵，第三封堵板和第四封堵板相互靠近来实现第三散热孔组和第四散热孔组的开启。

具体使用过程中，使用者可以通过转动第一螺杆14和第二螺杆来调整第一散热孔组、第二散热孔组、第三散热孔组以及第四散热孔组启闭。

进一步地，如图1-图4所示，全固态锂电池结构还包括第一电机16和第二电机17，第一电机16和第二电机17均设置于主体2上，第一电机16与第一螺杆14传动连接，以驱动第一螺杆14转动，第二电机17与第二螺杆传动连接，以驱动第二螺杆转动。如此设置，通过第一电机16和第二电机17能够分别控制第一螺杆14和第二螺杆自动转动，第一散热孔组、第二散热孔组、第三散热孔组以及第四散热孔组启闭更加方便。

另外，第一电机16具体如何与第一螺杆14传动连接以及第二电机17具体如何与第二螺杆传动连接均属于现有技术，例如通过两个相互啮合的齿轮来实现传动连接。

进一步地，如图1和图4所示，各个第一散热孔10、各个第二散热孔11、各个第三散热孔以及各个第四散热孔均为腰形孔，且各个第一散热孔10、各个第二散热孔11、各个第三散热孔以及各个第四散热孔均沿主体2的长度方向设置。如此设置，具体使用时，通过调整第一封堵板12、第二封堵板13、第三封堵板以及第四封堵板的位置，能够调整第一散热孔10、第二散热孔11、第三散热孔以及第四散热孔的启闭程度。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种全固态锂电池结构，其特征在于，包括：

电芯；

外壳，所述外壳内部具有腔体，所述电芯设置于所述腔体内部；

减振组件，所述减振组件包括分别设置于所述电芯的顶端和底端的第一缓冲板和第二缓冲板以及多个沿所述电芯的周向均匀设置的第三缓冲板，所述第一缓冲板和所述第二缓冲板分别与所述电芯的顶端和底端相贴合，各个所述第三缓冲板均与所述电芯的外侧壁相贴合，所述第一缓冲板通过第一弹性件与所述外壳的顶端相连，所述第二缓冲板通过第二弹性件与所述外壳的底端相连，各个所述第三缓冲板各通过一个第三弹性件与所述外壳的内侧壁相连。

2.根据权利要求1所述的全固态锂电池结构，其特征在于，所述外壳包括主体和顶盖，所述主体内部具有所述腔体，所述主体顶端设置有与所述腔体相连通的开口，所述电芯能够自所述开口置入所述腔体内部，所述顶盖能够拆卸地设置于所述主体的顶端，所述顶盖用于封堵所述开口，所述第一缓冲板通过所述第一弹性件与所述顶盖相连。

3.根据权利要求1所述的全固态锂电池结构，其特征在于，所述第一弹性件为第一弹簧，所述第二弹性件为第二弹簧，所述第三弹性件为第三弹簧。

4.根据权利要求2所述的全固态锂电池结构，其特征在于，所述主体的第一侧壁上并排设置有第一散热孔组和第二散热孔组，所述主体的第二侧壁上并排设置有第三散热孔组和第四散热孔组，所述第一侧壁和所述第二侧壁相对设置，所述第一散热孔组包括多个沿垂直于所述主体长度方向依次设置的第一散热孔，所述第二散热孔组包括多个沿垂直于所述主体长度方向依次设置的第二散热孔，所述第三散热孔组包括多个沿垂直于所述主体长度方向依次设置的第三散热孔，所述第四散热孔组包括多个沿垂直于所述主体长度方向依次设置的第四散热孔，各个所述第一散热孔、各个所述第二散热孔、各个所述第三散热孔以及各个所述第四散热孔均与所述腔体相连通。

5.根据权利要求4所述的全固态锂电池结构，其特征在于，所述第一侧壁上沿所述主体的长度方向能够滑动地设置有第一封堵板和第二封堵板，所述第一封堵板用于开启或者封堵所述第一散热孔组，所述第二封堵板用于开启或者封堵所述第二散热孔组；所述第二侧壁上沿所述主体的长度方向能够滑动地设置有第三封堵板和第四封堵板，所述第三封堵板用于开启或者封堵所述第三散热孔组，所述第四封堵板用于开启或者封堵所述第四散热孔组。

6.根据权利要求5所述的全固态锂电池结构，其特征在于，还包括第一驱动机构和第二驱动机构，所述第一封堵板和所述第二封堵板均与所述第一驱动机构相连，所述第一驱动机构用于驱动所述第一封堵板和所述第二封堵板均沿所述主体的长度方向滑动，所述第三封堵板和所述第四封堵板均与所述第二驱动机构相连，所述第二驱动机构用于驱动所述第三封堵板和所述第四封堵板均沿所述主体的长度方向滑动。

7.根据权利要求6所述的全固态锂电池结构，其特征在于，所述第一驱动机构包括第一螺杆，所述第一侧壁上设置有第一限位环槽，所述第一螺杆上设置有第一限位环，所述第一限位环能够转动地设置于所述第一限位环槽内，所述第一散热孔组和所述第二散热孔组以及所述第一封堵板和所述第二封堵板均分别设置于所述第一限位环槽的两侧，所述第一螺杆上设置有旋向相反的第一外螺纹和第二外螺纹，所述第一外螺纹和所述第二外螺纹分别设置于所述第一限位环的两侧，所述第一封堵板和所述第二封堵板上分别设置有第一螺纹孔和第二螺纹孔，所述第一螺纹孔和所述第二螺纹孔分别与所述第一外螺纹和所述第二外螺纹螺纹连接；所述第二驱动机构包括第二螺杆，所述第二侧壁上设置有第二限位环槽，所述第二螺杆上设置有第二限位环，所述第二限位环能够转动地设置于所述第二限位环槽内，所述第三散热孔组和所述第四散热孔组以及所述第三封堵板和所述第四封堵板均分别设置于所述第二限位环槽的两侧，所述第二螺杆上设置有旋向相反的第三外螺纹和第四外螺纹，所述第三外螺纹和所述第四外螺纹分别设置于所述第二限位环的两侧，所述第三封堵板和所述第四封堵板上分别设置有第三螺纹孔和第四螺纹孔，所述第三螺纹孔和所述第四螺纹孔分别与所述第三外螺纹和所述第四外螺纹螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的全固态锂电池结构，其特征在于，还包括第一电机和第二电机，所述第一电机和所述第二电机均设置于所述主体上，所述第一电机与所述第一螺杆传动连接，以驱动所述第一螺杆转动，所述第二电机与所述第二螺杆传动连接，以驱动所述第二螺杆转动。

9.根据权利要求6所述的全固态锂电池结构，其特征在于，各个所述第一散热孔、各个所述第二散热孔、各个所述第三散热孔以及各个所述第四散热孔均为腰形孔，且各个所述第一散热孔、各个所述第二散热孔、各个所述第三散热孔以及各个所述第四散热孔均沿所述主体的长度方向设置。

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