CN218996879U - 一种电池正负极防呆外壳、电芯、电池模组和电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池正负极防呆外壳、电芯、电池模组和电池包，其中该电池正负极防呆外壳包括壳体，壳体由侧板和底板围合形成容纳空间，底板的外侧壁设置有第一防呆结构，第一防呆结构包括凹槽，正极和负极两者中的一者靠近凹槽设置，另一者远离凹槽设置，用于标识正极或负极；该电芯，包括有上述的电池正负极防呆外壳。本实用新型的电池正负极防呆外壳的第一防呆结构为凹槽，用于标识正极或负极，实现直接在外壳上用结构进行区分正负极方向，其电池正负极防呆外壳结构简单，通过凹槽起到防呆作用，在后续生产制造过程中外壳底部的凹槽还能起到定位作用，在电池模组组装时能能防止电芯上料后出现移位的风险。

Description

一种电池正负极防呆外壳、电芯、电池模组和电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种电池正负极防呆外壳、电芯、电池模组和电池包。

背景技术

锂离子电池具有体积小，能量密度高，使用寿命长，绿色环保等优点，广泛应用于汽车、电子产品和储能系统等行业，锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li⁺在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li⁺从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

电芯是电池的最小单位，也是锂离子电池中最核心的部分，当多个电芯被同一个外壳框架封装在一起，通过统一的边界与外部进行联系时，这就组成了一个模组。而当数个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，这个统一的整体就叫做(电池)包。电芯要有较高的能量密度，以尽可能多的存储电能，使安装电池的设备拥有更好的续航。除此之外，电芯的寿命也是最为关键的因素，任何一颗电芯的损坏，都会导致整个电池包的损坏。

电芯包括顶盖组件、外壳和芯包，芯包设置在外壳内，其中顶盖组件的结构是最为复杂，顶盖组件上一般设置有注液孔，顶盖组件与外壳组装好后通过注液孔往外壳内注入电解液，顶盖组件上还存有电极引出孔，设置有正负极极柱。在生产电芯的过程中，顶盖组件焊接在铝壳表面上，由于铝壳结构简单，存在中心对称关系，无法直接在外壳上用结构进行区分正负极方向。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中无法在外壳上用结构进行区分正负极方向的问题，提供一种正负极防呆外壳，同时还提供了一种电芯、电池模组和电池包。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种电池正负极防呆外壳，包括壳体，所述壳体由侧板和底板围合形成容纳空间，所述底板的外侧壁设置有第一防呆结构，第一防呆结构包括凹槽，正极和负极两者中的一者靠近所述凹槽设置，另一者远离所述凹槽设置。

本实用新型提供了一种外壳，外壳的壳体由侧板和底板围合而成，底板的外侧壁设置有第一防呆结构，底板的外侧壁即是壳体的外底面，第一防呆结构为凹槽，用于标识正极或负极，实现直接在外壳上用结构进行区分正负极方向。本实用新型的外壳结构简单，通过凹槽起到防呆作用，在后续生产制造过程中外壳底部的凹槽还能起到定位作用，在电池模组组装时能能防止电芯上料后出现移位的风险。

在本实用新型中，正极是电芯的正极，也可以是顶盖组件上的正极极柱，负极是电芯的正极，也可以是顶盖组件上的负极极柱，第一防呆结构可以标识电芯的正负极或正负极极柱。

进一步地，所述凹槽设置在所述底板的外侧壁的一侧，所述凹槽的长度为所述底板长度的10％～30％。凹槽设置在底板上，设置面积太大会影响底板的强度，凹槽的长度为所述底板长度的10％～30％是比较合适的。

进一步地，所述壳体是具有开口的长方形壳体，由四块侧板和一块底板围合而成。

进一步地，所述凹槽的截面为多边形或者圆形。具体地，所述凹槽的截面为长方形，长方形的凹槽方便与第二防呆结构配合。

进一步地，所述底板的厚度为0.7-1mm。由于壳体上设置有凹槽，设置凹槽位置的底板的厚度会减小，厚度太小则无法承受电芯内电解液的压力，对于电芯来说顶盖组件上设有防爆阀，防爆阀用于电芯内电解液的泄压，能够在电芯内部压力过大时，打开防爆阀泄压，避免出现电池爆炸现象。因此底板的厚度需要保证外壳能承受电解液的压力。而厚度较大又将会导致材料成本较高，0.7-1mm是比较合适的底板厚度。

更进一步地，所述凹槽的深度为0.3-0.5mm。凹槽深度较浅易导致与第二防呆结构配合后出现电芯移动，无法定位准确，而深度较深又将会导致底板剩余厚度较小而无法承受电解液的压力，深度为0.3-0.5mm是合适的。

进一步地，所述壳体为铝壳体，具体为采用铝挤型材加工得到的壳体，采用铝壳体使得壳体强度更高，对注入的电解液保护效果更佳。

本实用新型的另一个方面提供了一种电芯，采用上述的电池正负极防呆外壳。

本实用新型的又一个方面提供了一种电池模组，采用上述的电芯。

具体地，电池模组包括至少一个上述的电芯、端板、侧盖板、盖板，所述端板包括前端板和后端板，所有的电芯串联设置在所述前端板和所述后端板之间，且所述电芯的侧面连接有所述侧盖板，所述盖板包括上盖板和下盖板，所述上盖板设置在所述电芯的所述顶盖组件外侧，所述下盖板设置在所述电芯底部。在电池模组组装过程中，可通过第一防呆结构与第二防呆结构的配合安装，能够限制电芯沿着正确的方向组装。

本实用新型的再一个方面提供了一种电池包，采用上述的电池模组。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本实用新型提出了一种防呆外壳，外壳的壳体由侧板和底板围合形成容纳空间，底板的外侧壁设置有第一防呆结构，第一防呆结构为凹槽，用于标识正极或负极，本实用新型的外壳结构简单，通过凹槽起到防呆作用，在后续生产制造过程中外壳底部的凹槽还能起到定位作用，在电池模组组装时能能防止电芯上料后出现移位的风险。

2、本实用新型外壳上设置的第一防呆结构为凹槽，既可以起到防呆作用，底板是平整的，不会影响外壳的稳定性。

3、本实用新型还提供了一种电池模组，电池模组的下盖板上设置有与第一防呆结构对应的第二防呆结构，第二防呆结构为凸块，在电池模组组装过程中，可通过第一防呆结构与第二防呆结构的配合安装，能够限制电芯能沿着正确的方向组装，保证电芯的串联，其余方向则不能装入，从而防止电芯装入错误，避免因装入错误对电池造成损坏，同时提高了电芯组装过程中的便捷性与可靠性。

附图说明

图1为实施例1示出的外壳立体结构示意图；

图2为实施例1另一个视角的外壳立体结构示意图；

图3为实施例1中外壳的截面图；

图4为图3中A部的放大图；

图5为实施例3中第一防呆结构与第二防呆结构的配合示意图；

图中标记：1-壳体，11-侧板，12-底板，13-凹槽，2-下盖板，21-凸块。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

实施例1

现有的电芯铝壳底部平整，存在对称关系，无法有效的在铝壳上区分正负极极柱方向，可能存在正负极错装风险。为了解决这个问题，本实施例提供了一种电池正负极防呆外壳，如图1-3所示，包括壳体1，壳体1由侧板11和底板12围合形成容纳空间，底板12的外侧壁设置有第一防呆结构，第一防呆结构包括凹槽13，正极和负极两者中的一者靠近凹槽13设置，另一者远离凹槽13设置用于标识正极或负极。顶盖组件的正负极极柱设置在底板12的正对面，靠近或远离凹槽13是指正极和负极与凹槽13的距离相对较的近或远。

如图1所示，本实用新型的电芯是长方体的，芯包、电解液能够装设于容纳空间。对应的外壳的壳体1是具有开口的长方形壳体，由四块侧板11和一块底板12围合而成，壳体1采用金属材料制成，例如铝壳体1，具体为采用铝挤型材加工得到的壳体1，采用铝壳体使得壳体1强度更高，对注入的电解液保护效果更佳。凹槽13设置在底板12外侧壁上，凹槽13的截面为多边形或者圆形，具体地，凹槽13的截面为长方形。长方形的凹槽13方便与第二防呆结构配合。

凹槽13设置在底板12的外侧壁的一侧，凹槽13的长度为底板12长度的10％～30％。凹槽13设置在底板12上，设置面积太大会影响底板12的强度，凹槽13的长度为底板12长度的10％～30％是比较合适的。底板12的厚度为0.7-1mm，由于壳体1上设置有凹槽13，设置凹槽13位置底板12的厚度会减小，厚度太小则无法承受电芯内电解液的压力，对于电芯来说顶盖组件上设有防爆阀，用于电芯内电解液的泄压，能够在电芯内部压力过大时，打开防爆阀泄压，避免出现电池爆炸现象。因此底板12的厚度需要保证能承受电解液的压力。而厚度较大又将会导致材料成本较高，0.7-1mm是比较合适的底板12厚度。

凹槽13的深度为0.3-0.5mm。凹槽13深度较浅易导致与第二防呆结构配合后出现电芯移动，无法定位准确，而深度较深又将会导致底板12剩余厚度较小而无法承受电解液的压力，深度为0.3-0.5mm是合适的。

通过在铝壳底板12的外侧壁上加工出凹陷区域，形成凹槽13，通过铝壳未加工的其他平面进行支撑电芯，防止电芯倾斜，第一防呆结构为凹槽13，既可以起到防呆作用，底板12是平整的，不会影响外壳的稳定性，凹槽13作为第一防呆结构，通过焊接顶盖组件后确定凹槽13对应的极柱的位置和方向，例如统一规定凹槽13对应的极柱为正极，用过凹槽则将正极标注在外壳上，直接在外壳上用结构进行区分正负极方向，后续电芯性能测试时，方便识别电芯的正极，提高测试的效率。在后续生产制造过程中外壳底部的凹槽还能起到定位作用，在电池模组组装时能能防止电芯上料后出现移位的风险。

本实施例通过加工铝壳底部，使铝壳底部出现内凹区域，形成凹槽，通过焊接顶盖组件后确定内凹区域来确定的极柱的位置和方向，在后续生产制造过程中和后续模组组装时可以使用该结构进行一个定位和防呆。

实施例2

本实施例提供了一种电芯，电芯包括顶盖组件、外壳和芯包，外壳为实施例1中展示的电池正负极防呆外壳，外壳的壳体内有容纳腔，芯包设置于容纳腔内，顶盖组件扣合在壳体上。

实施例3

本实施例提供了一种电池模组，电池模组包括电芯、端板、侧盖板、盖板，电芯至少有一个，电芯为实施例2中展示的电芯，端板包括前端板和后端板，所有的电芯串联设置在前端板和后端板之间，且电芯的侧面连接有侧盖板，盖板包括上盖板和下盖板2，上盖板设置在电芯的顶盖组件外侧，下盖板2设置在电芯底部，下盖板2上设置有与第一防呆结构对应的第二防呆结构，第二防呆结构为凸块21，如图5所示，在电池模组组装过程中，可通过第一防呆结构与第二防呆结构的配合安装，能够限制电芯能沿着正确的方向组装，保证电芯的串联，其余方向则不能装入，从而防止电芯装入错误，避免因装入错误对电池造成损坏，同时提高了电芯组装过程中的便捷性与可靠性。

实施例4

本实施例还提供了一种电池包，采用如实施例3中的电池模组。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池正负极防呆外壳，包括壳体(1)，所述壳体(1)由侧板(11)和底板(12)围合形成容纳空间，其特征在于，所述底板(12)的外侧壁设置有第一防呆结构，第一防呆结构包括凹槽(13)，正极和负极两者中的一者靠近所述凹槽(13)设置，另一者远离所述凹槽(13)设置。

2.根据权利要求1所述的电池正负极防呆外壳，其特征在于，所述凹槽(13)设置在所述底板(12)的外侧壁的一端，所述凹槽(13)的长度为所述底板(12)长度的10％～30％。

3.根据权利要求1所述的电池正负极防呆外壳，其特征在于，所述壳体(1)是具有开口的长方形壳体，由四块侧板(11)和一块底板(12)围合而成。

4.根据权利要求1所述的电池正负极防呆外壳，其特征在于，所述凹槽(13)的截面为多边形或者圆形。

5.根据权利要求1所述的电池正负极防呆外壳，其特征在于，所述底板(12)的厚度为0.7-1mm。

6.根据权利要求5所述的电池正负极防呆外壳，其特征在于，所述凹槽(13)的深度为0.3-0.5mm。

7.根据权利要求1所述的电池正负极防呆外壳，其特征在于，所述壳体(1)为铝壳体。

8.一种电芯，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的电池正负极防呆外壳。

9.一种电池模组，其特征在于，包括权利要求8所述的电芯。

10.一种电池包，其特征在于，包括权利要求9所述的电池模组。

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