CN219086092U - 电池及电池装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电池技术领域，具体是关于一种电池及电池装置，所述电池包括：电芯、壳体和隔热层，所述壳体包括第一壳体件和第二壳体件，所述第一壳体件和所述第二壳体件相对设置，所述第一壳体件上设置有第一子容置腔，所述第二壳体件上设置有第二子容置腔，所述第二壳体件上设置有搭接部，所述第一壳体件搭接于所述搭接部，并且所述第一壳体件和第二壳体件在所述搭接部处焊接，所述第一子容置腔和所述第二子容置腔形成容置腔，所述电芯设于所述容置腔；所述隔热层设于所述电芯和所述壳体之间，并且所述隔热层在所述壳体上的正投影至少部分覆盖所述搭接部。能够提升电池的良品率。

Description

电池及电池装置

技术领域

本公开涉及储能技术领域，具体而言，涉及一种电池及电池装置。

背景技术

随着技术的发展和进步，电动车辆的应用日益广泛。在电动车辆中往往设置有电池，电池用于向电动车辆提供动力。电池可以包括壳体和电芯，壳体内设置有空腔，电芯设于壳体的空腔内。相关技术中心，壳体往往是通过多个部分连接形成密封的空腔，在壳体的多个部分连接时容易损伤电芯，从而降低电池的良品率。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种电池及电池装置，进而至少一定程度上提升电池的良品率。

根据本公开的一个方面，提供一种电池，所述电池包括：

电芯；

壳体，所述壳体包括第一壳体件和第二壳体件，所述第一壳体件和所述第二壳体件相对设置，所述第一壳体件上设置有第一子容置腔，所述第二壳体件上设置有第二子容置腔，所述第二壳体件上设置有搭接部，所述第一壳体件搭接于所述搭接部，并且所述第一壳体件和第二壳体件在所述搭接部处焊接，所述第一子容置腔和所述第二子容置腔形成容置腔，所述电芯设于所述容置腔；

隔热层，所述隔热层设于所述电芯和所述壳体之间，并且所述隔热层在所述壳体上的正投影至少部分覆盖所述搭接部。

本公开实施例提供的电池，包括壳体和电芯，电芯设于壳体内，壳体包括第一壳体件和第二壳体件，第一壳体件和第二壳体件形成容置腔，电芯设于容置腔，第一壳体件搭接于第二壳体件的搭接部，并且第一壳体件和第二壳体件在搭接部焊接，实现了壳体的密封连接，并且在电芯和壳体之间设置隔热层，隔热层至少部分覆盖搭接部，能够避免第一壳体件和第二壳体件焊接时的热量损坏电芯，提高电池的良品率。

根据本公开的另一个方面，提供一种电池装置，所述电池装置包括上述的电池。

本公开实施例提供的电池装置包括电池，在电池中电芯设于壳体内，壳体包括第一壳体件和第二壳体件，第一壳体件和第二壳体件形成容置腔，电芯设于容置腔，第一壳体件搭接于第二壳体件的搭接部，并且第一壳体件和第二壳体件在搭接部焊接，实现了壳体的密封连接，并且在电芯和壳体之间设置隔热层，隔热层至少部分覆盖搭接部，能够避免第一壳体件和第二壳体件焊接时的热量损坏电芯，提高电池的良品率，从而有效地控制电池装置的成本。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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为本公开示例性实施例提供的一种电池的示意图；

图2为本公开示例性实施例提供的一种电池的剖视示意图；

图3为本公开示例性实施例提供的另一种电池的示意图；

图4为本公开示例性实施例提供的另一种电池的剖视示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本公开示例性实施例提供一种电池，如图1和图2所示，电池包括：电芯10、壳体20和隔热层30，壳体20包括第一壳体件21和第二壳体件22，第一壳体件21和第二壳体件22相对设置，第一壳体件21上设置有第一子容置腔，第二壳体件22上设置有第二子容置腔，第二壳体件22上设置有搭接部221，第一壳体件21搭接于搭接部221，并且第一壳体件21和第二壳体件22在搭接部221处焊接，第一子容置腔和第二子容置腔形成容置腔，电芯10设于容置腔；隔热层30设于电芯10和壳体20之间，并且隔热层30在壳体20上的正投影至少部分覆盖搭接部221。

本公开实施例提供的电池，包括壳体20和电芯10，电芯10设于壳体20内，壳体20包括第一壳体件21和第二壳体件22，第一壳体件21和第二壳体件22形成容置腔，电芯10设于容置腔，第一壳体件21搭接于第二壳体件22的搭接部221，并且第一壳体件21和第二壳体件22在搭接部221焊接，实现了壳体20的密封连接，并且在电芯10和壳体20之间设置隔热层30，隔热层30至少部分覆盖搭接部221，能够避免第一壳体件21和第二壳体件22焊接时的热量损坏电芯10，提高电池的良品率，从而有效地控制电池装置的成本。

下面将对本公开实施例提供的电池的各部分进行详细说明：

在本公开实施例中单体电池可以是二次电池，比如，电池为三元锂电池、铁锂电池、钠电池、钴酸锂电池、锰酸锂电池或钛酸锂电池等。电池可以呈长方体或者近似长方体的结构，当然在实际应用中电池也可以是其他多边体电池或者圆柱电池等，本公开实施例对此不做具体限定。

壳体20用于形成电池的外轮廓，并且用于保护设于壳体20内的器件(比如，电芯10和转接件等)。壳体20包括第一壳体件21和第二壳体件22，第一壳体件21和第二壳体件22相对设置，第一壳体件21上设置有第一子容置腔，第二壳体件22上设置有第二子容置腔，第二壳体件22上设置有搭接部221，第一壳体件21搭接于搭接部221，并且第一壳体件21和第二壳体件22在搭接部221处焊接，第一子容置腔和第二子容置腔形成容置腔，电芯10设于容置腔。

其中，第一壳体件21和第二壳体件22可以被理解为半壳体20，两个半壳体20搭接并通过焊接的方式连接，形成具有容置腔的密封壳体20。需要说明的是，在本公开实施例中第一子容置腔和第二子容置腔的深度可以相同或者不同，此处的半壳体20并不是限定第一子容置腔和第二子容置腔的深度必须相同。

第一壳体件21包括：第一面板211和第一边框212，第一边框212设于第一面板211朝向第二壳体件22的一侧，并且第一边框212和第一面板211围成第一子容置腔。

其中，第一面板211为平板结构，第一边框212可以环绕第一面板211。比如，当电池为长方体电池时，第一面板211可以是矩形板，第一边框212为矩形框。或者当电池为圆柱电池时，第一面板211可以是圆形板，第一边框212为圆环形框。

在本公开实施例中，第一面板211和第一边框212可以是一体成型结构，比如，可以通过板材冲压、铸造或者机加工等方式形成第一壳体件21。或者第一面板211和第一边框212也可以是分体成型结构，比如，通过将第一面板211和第一边框212焊接形成第一壳体件21，本公开实施例对此不做具体限定。

第一壳体件21的材料可以是金属材料，比如，第一壳体件21的材料可以是铝、铝合金或者不锈钢等。在第一壳体件21中第一面板211和第一边框212的材料可以相同或者不同。

第二壳体件22包括：第二面板222和第二边框223，第二边框223设于第二面板222朝向第一壳体件21的一侧，并且第二边框223和第二面板222围成第二子容置腔。第二边框223远离第二面板222的一端设置有搭接部221，第一边框212搭接于搭接部221。

其中，第二面板222为平板结构，第二边框223可以环绕第二面板222。比如，当电池为长方体电池时，第二面板222可以是矩形板，第二边框223为矩形框。或者当电池为圆柱电池时，第二面板222可以是圆形板，第二边框223为圆环形框。

在本公开实施例中，第二面板222和第二边框223可以是一体成型结构，比如，可以通过板材冲压、铸造或者机加工等方式形成第二壳体件22。或者第二面板222和第二边框223也可以是分体成型结构，比如，通过将第二面板222和第二边框223焊接形成第二壳体件22，本公开实施例对此不做具体限定。

第二壳体件22的材料可以是金属材料，比如，第二壳体件22的材料可以是铝、铝合金或者不锈钢等。在第二壳体件22中第二面板222和第二边框223的材料可以相同或者不同。

在第一壳体件21中第一边框212和第一面板211的相交处设置有过渡圆角，该过渡圆角使得第一壳体20便于成型。在第二壳体件22中第二边框223和第二面板222的相交处设置有过渡圆角，该过渡圆角使得第二壳体20便于成型。

搭接部221可以呈环状结构，比如，当电池为长方体电池时，搭接部221可以呈矩形环状结构。当电池为圆柱电池时，搭接部221可以呈圆环状结构。第一边框212搭接于第二边框223的搭接部221上，也即是搭接部221的纵截面面积小于第一边框212的纵截面面积。纵截面是指和第一面板211或者第二面板222平行的截面。

示例的，第二边框223可以包括边框主体和搭接部221，边框主体和第二面板222连接，搭接部221连接于边框主体远离第二面板222的一侧。搭接部221伸入第一边框212，并且搭接部221的外表面和第一边框212的内表面接触。第一边框212和搭接部221焊接。

在本公开一可行的实施方式中，如图3和4所示，第二边框223可以是直筒式结构，也即是边框主体和搭接部221的截面积相同。在此基础上，第一面板211的面积大于第二面板222的面积，第一边框212环绕第一面板211，第二边框223环绕第二面板222，第二边框223远离第二面板222的一端为搭接部221，搭接部221伸入第一边框212。直筒式的第二边框223伸入第一边框212的部分形成搭接部221。

其中，直筒式第二边框223是指在垂直于第二面板222的方向上，第二边框223不存在弯折。比如，当电池为长方体电池时，搭接部221的纵截面的面积和边框主体的纵截面的面积相同；当电池为圆柱电池时搭接部221和边框主体的直径相同并且同轴心设置。

在本公开另一可行的实施方式中，如图2所示，第二边框223可以是阶梯式边框。也即是，搭接部221的纵截面面积小于边框主体纵截面的面积。边框主体的纵截面面积等于或者大于第一边框212的纵截面面积。在此基础上，第一面板211的面积小于等于第二面板222的面积，第一边框212环绕第一面板211，第二边框223环绕第二面板222，第二边框223远离第二面板222的一端设置有向内的弯折部，弯折部伸入第一边框212。该弯折部形成搭接部221。

第一边框212为直筒式边框，也即是在垂直于第一面板211的方向上，第一边框212不具有弯折。第一边框212的多个纵截面的面积相同，并且其截面积和第一面板211的面积相同。

当电池为长方体电池时，壳体20包括两个相对设置的第一表面和位于两个第一表面之间的第二表面，第一表面的面积大于第二表面的面积；其中，第一面板211和第二面板222分别为壳体20的第一表面，第一边框212和第二边框223焊接形成第二表面。也即是，本公开实施例中第一壳体件21和第二壳体件22的连接处不在电池的大表面。

当然在实际应用中，当电池为圆柱电池时，壳体20可以包括两个相对设置的端面和位于两个端面之间的柱状侧面，第一边框212和第二边框223焊接形成柱状侧面。

进一步的，本公开实施例提供的电池还可以包括极柱组件，极柱组件设于壳体20，并且极柱组件部分位于电池壳体20内部，极柱组件部分位于电池壳体20外部。极柱组件位于壳体20内部的部分和电芯10连接，极柱组件位于电池壳体20外部的部分用于连接汇流排等器件。

其中，极柱组件可以设于壳体20的第一表面或者第二表面。比如，可以在壳体20的第一表面的两端分别设置正极柱组件和负极柱组件。或者在壳体20的第二表面上分别设置正极柱组件及负极柱组件。

多个电池集成电池包时，往往是电池的第一表面(大表面)相对进行堆叠，因此在壳体20的第一表面上设置极柱组件会干涉电池的堆叠。为了解决这一问题可以在壳体20的另一第一表面上设置凹陷部，该凹陷部用于容置相邻的电池上的极柱组件。

凹陷部包括底壁和侧壁，即底壁和侧壁围成了凹陷部，在电池壳体20上形成了一个向下的凹陷部，从而可以避免极柱组件影响电池的堆叠。可以在电池的两端分别设置凹陷部。也即是，凹陷部设置于第一表面的端部，以使侧壁与至少一个第二表面相交。

电芯10设于壳体20的容置腔内，电芯10包括电芯主体和极耳，极耳从电芯主体的长度方向延伸而出；其中，极耳与极柱组件相连接，此时极柱组件可以设置于电池本体的端部，以此方便连接，且可以充分利用电池的长度空间。其中，极耳与极柱组件可以直接连接，即极耳与极柱组件可以直接焊接，或者极耳与极柱组件可以通过金属转接片进行连接，具体的连接方式可以是焊接、也不排除使用铆接等方式，此处不作限定。

需要说明的是，电芯主体包括两个以上的极片，极耳包括两个以上的单片极耳，单片极耳分别从与其对应的极片上延伸而出，单片极耳的宽度小于极片的宽度，多个单片极耳相堆叠从而形成极耳，并与极柱组件相连接，其中，极耳可以与极柱组件焊接。其中，单片极耳是由具有良好导电导热性的金属箔制成，例如，铝、铜或镍等。

在一些实施例中，极柱组件为两个，两个极柱组件分别为正极柱组件和负极柱组件，极耳也为两个，两个极耳分别为正极耳和负极耳，正极柱组件和正极耳相连接，负极柱组件和负极耳相连接。电池壳体20上可以设置有两个凹陷部，且两个极柱组件分别设置于两个凹陷部内，或者两个极柱组件仅一个设置于凹陷部内，或者，两个极柱组件可以分别设置于两个第一表面上。对于两个极柱组件的设置位置以及具体结构不作限定。

需要说明的是，极柱组件与壳体20之间绝缘设置，例如，二者之间可以采用绝缘件进行绝缘，或者，可以采用绝缘涂层进行绝缘，此处不作限定，可以根据实际需求进行选择。

在一个实施例中，电池为叠片式电池，不仅成组方便，且可以加工得到长度较长的电池。

具体的，电芯10为叠片式电芯，电芯具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片，从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯10。

可选的，电芯可以为卷绕式电芯，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。

隔热层30设于电芯10和壳体20之间，并且隔热层30在壳体20上的正投影至少部分覆盖搭接部221。通过在壳体20和电芯10之间设置隔热层30，能够避免第一壳体件21和第二壳体件22焊接时产生的热量损坏电芯10。

在本公开一可行的实施方式中，隔热层30为隔热涂层，隔热涂层至少涂覆于搭接部221。也即是，隔热层30附着于壳体20的内部。比如，隔热涂层可以涂覆于搭接部221朝向电芯10的一侧。或者隔热涂层可以覆盖搭接部221以及第一边框212上和搭接部221相邻的内壁等。其中，隔热涂层的材料可以是纳米隔热材料、酚醛泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料或者陶瓷涂层等。

在本公开另一可行的实施方式中，隔热层30为隔热垫，隔热垫连接于搭接部221。也即是，隔热层30和壳体20为分体式结构。隔热垫为环状结构，隔热垫环绕电芯10。

其中，隔热垫卡接于搭接部221，也即是隔热垫和电池壳体20可以通过过盈连接的方式连接。隔热垫过盈连接于第二壳体件22的搭接部221，实现了对隔热垫的限位，以使隔热垫和第一壳体件21及第二壳体件22的焊接区对正，保护电芯10。隔热垫的材料可以是玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐、气凝胶毡、真空板或者隔热陶瓷等。

可选的，隔热层30的厚度为0-2mm，比如，隔热层30的厚度为0.1mm、0.2mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.3mm、1.6mm或者2mm等。

本公开实施例提供的电池，包括壳体20和电芯10，电芯10设于壳体20内，壳体20包括第一壳体件21和第二壳体件22，第一壳体件21和第二壳体件22形成容置腔，电芯10设于容置腔，第一壳体件21搭接于第二壳体件22的搭接部221，并且第一壳体件21和第二壳体件22在搭接部221焊接，实现了壳体20的密封连接，并且在电芯10和壳体20之间设置隔热层30，隔热层30至少部分覆盖搭接部221，能够避免第一壳体件21和第二壳体件22焊接时的热量损坏电芯10，提高电池的良品率，从而有效地控制电池装置的成本。

本公开示例性实施例还提供一种电池装置，该电池装置包括上述的电池。

其中，电池包括：电芯10、壳体20和隔热层30，壳体20包括第一壳体件21和第二壳体件22，第一壳体件21和第二壳体件22相对设置，第一壳体件21上设置有第一子容置腔，第二壳体件22上设置有第二子容置腔，第二壳体件22上设置有搭接部221，第一壳体件21搭接于搭接部221，并且第一壳体件21和第二壳体件22在搭接部221处焊接，第一子容置腔和第二子容置腔形成容置腔，电芯10设于容置腔；隔热层30设于电芯10和壳体20之间，并且隔热层30在壳体20上的正投影至少部分覆盖搭接部221。

本公开实施例提供的电池装置包括电池，在电池中电芯10设于壳体20内，壳体20包括第一壳体件21和第二壳体件22，第一壳体件21和第二壳体件22形成容置腔，电芯10设于容置腔，第一壳体件21搭接于第二壳体件22的搭接部221，并且第一壳体件21和第二壳体件22在搭接部221焊接，实现了壳体20的密封连接，并且在电芯10和壳体20之间设置隔热层30，隔热层30至少部分覆盖搭接部221，能够避免第一壳体件21和第二壳体件22焊接时的热量损坏电芯10，提高电池的良品率，从而有效地控制电池装置的成本。

电池装置可以是电池模组或者电池包。当电池装置为电池模组时，电池模组可以包括多个电池、端板和侧板，多个电池依次堆叠形成电池组，在电池组沿堆叠方向的两端分别设置端板，在电池组沿堆叠方向的两侧分别设置侧板。

当电池装置为电池包时，电池包可以包括多个电池和箱体，多个电池设于箱体内。多个电池可以先集成为至少一个电池模组，再将电池模组安装于箱体内。或者多个电池可以直接放入电池箱体，形成电池包，本公开实施例对此不作具体限定。

本公开实施例提供的电池可以应用于电动车辆，当电池用于电动车辆时，电池可以集成为电池包，电池包安装于电动车辆上，向电动车辆提供能源。

在实际应用中，电池包可以安装于电动车辆的车架。电池包可以和车架固定连接。或者电池包可以是模块化电池包，模块化电池包能够可拆卸的连接于车辆主体，便于更换。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (11)

1.一种电池，其特征在于，所述电池包括：

电芯；

壳体，所述壳体包括第一壳体件和第二壳体件，所述第一壳体件和所述第二壳体件相对设置，所述第一壳体件上设置有第一子容置腔，所述第二壳体件上设置有第二子容置腔，所述第二壳体件上设置有搭接部，所述第一壳体件搭接于所述搭接部，并且所述第一壳体件和第二壳体件在所述搭接部处焊接，所述第一子容置腔和所述第二子容置腔形成容置腔，所述电芯设于所述容置腔；

隔热层，所述隔热层设于所述电芯和所述壳体之间，并且所述隔热层在所述壳体上的正投影至少部分覆盖所述搭接部。

2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述隔热层为隔热涂层，所述隔热涂层至少涂覆于所述搭接部。

3.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述隔热层为隔热垫，所述隔热垫连接于所述搭接部。

4.如权利要求3所述的电池，其特征在于，所述隔热垫为环状结构，所述隔热垫环绕所述电芯。

5.如权利要求3所述的电池，其特征在于，所述隔热垫卡接于所述搭接部。

6.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一壳体件包括：

第一面板；

第一边框，所述第一边框设于所述第一面板朝向所述第二壳体件的一侧，并且所述第一边框和所述第一面板围成所述第一子容置腔；

所述第二壳体件包括：

第二面板；

第二边框，所述第二边框设于所述第二面板朝向所述第一壳体件的一侧，并且所述第二边框和所述第二面板围成所述第二子容置腔；

其中，所述第二边框远离所述第二面板的一端设置有所述搭接部，所述第一边框搭接于所述搭接部。

7.如权利要求6所述的电池，其特征在于，所述第一面板的面积大于所述第二面板的面积，所述第一边框环绕所述第一面板，所述第二边框环绕所述第二面板，所述第二边框远离所述第二面板的一端为所述搭接部，所述搭接部伸入所述第一边框。

8.如权利要求6所述的电池，其特征在于，所述第一面板的面积小于等于所述第二面板的面积，所述第一边框环绕所述第一面板，所述第二边框环绕所述第二面板，所述第二边框远离所述第二面板的一端设置有向内的弯折部，所述弯折部伸入所述第一边框。

9.如权利要求6所述的电池，其特征在于，所述壳体包括两个相对设置的第一表面和位于两个所述第一表面之间的第二表面，所述第一表面的面积大于所述第二表面的面积；

其中，所述第一面板和所述第二面板分别为所述壳体的第一表面，所述第一边框和第二边框焊接形成所述第二表面。

10.如权利要求1-9任一所述的电池，其特征在于，所述隔热层的厚度为0-2mm。

11.一种电池装置，其特征在于，所述电池装置包括权利要求1-10任一所述的电池。

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