CN219303810U - 电芯、电芯组件和电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯、电芯组件和电池包，所述电芯包括壳体和设置在所述壳体内的多个子电芯，多个所述子电芯沿其长度方向依次排布以形成长刀状结构，且多个所述子电芯串联相接。本实用新型实施例的电芯通过将多个子电芯沿壳体的长度方向依次布置，使得电芯整体呈长刀状结构，便于实现电芯的堆叠，有利于提高空间利用率，从而在有限的空间内提高动力电池的集成度，增加车辆续航。

Description

电芯、电芯组件和电池包

技术领域

本实用新型涉及电池制造技术领域，尤其涉及一种电芯组件和电池包。

背景技术

动力电池是新能源电动汽车的核心零部件之一，动力电池的容量关系着车辆的续航，但是受制于技术瓶颈，单位体积的电池容量短时间内很难实现较大的提升，因此，如何提高动力电池的集成度，使得在车辆有限的空间内可以设置更多的动力电池，是本领域技术人员需要解决的关键技术问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的实施例提出一种集成度高的电芯。

本实用新型的实施例还提出一种具有上述电芯的电芯组件。

本实用新型实施例的实施例还提出一种具有上述电芯组件的电池包。

本实用新型实施例的电芯包括壳体和设置在所述壳体内的多个子电芯，多个所述子电芯沿其长度方向依次排布以形成长刀状结构，且多个所述子电芯串联相接。

本实用新型实施例的电芯通过将多个子电芯沿壳体的长度方向依次布置，使得电芯整体呈长刀状结构，便于实现电芯的堆叠，有利于提高空间利用率，从而在有限的空间内提高动力电池的集成度，增加车辆续航。

在一些实施例中，每个所述子电芯均具有正极柱和负极柱，所述电芯还包括第一连接件，一个所述子电芯的正极柱和与之相邻的所述子电芯的负极柱通过所述第一连接件相连，位于首位的所述子电芯的正极柱和位于末位的所述子电芯的负极柱独立设置。

在一些实施例中，所述壳体上设置有多个通孔，所述子电芯的正极柱和负极柱均通过所述通孔露出，所述第一连接件设置在所述壳体的外侧。

在一些实施例中，所述通孔设置在所述壳体的顶板上，所述连接件设置在所述壳体的上表面上。

本实用新型第二方面实施例的电芯组件包括信号采集和多个如上述任一实施例所述的电芯，多个所述电芯沿其宽度方向依次并排布置，且多个所述电芯串联相接，所述信号采集件设置在所述电芯的上表面上，且所述信号采集件与多个所述电芯相连，以采集所述电芯的电压信号和温度信号。

在一些实施例中，所述信号采集件包括PCB板和多个FPC板，多个所述FPC板均与所述PCB板连接，每个所述FPC板上均设置有多个采集片，所述采集片与所述子电芯相连。

在一些实施例中，所述FPC板沿所述电芯的宽度方向延伸，所述FPC板的一端与所述PCB板相连，所述FPC板的另一端沿所述的电芯的长度方向延伸，多个所述FPC板沿所述PCB板的长度方向间隔布置。

在一些实施例中，所述FPC板宽度方向上的两侧均设有所述采集片，所述FPC板设置在相邻的两个所述电芯之间，所述FPC板宽度方向上的两侧的所述采集片分别与两个相邻的所述电芯相连。

在一些实施例中，所述电芯的两端分别设有正极柱和负极柱，所述电芯组件还包括第二连接件，一个所述电芯的正极柱和与之相邻的所述电芯的负极柱通过所述第二连接件相连。

本实用新型第三方面实施例的电池包包括托盘和上述任一实施例所述的电芯组件，所述托盘具有容纳槽，多个所述电芯组件沿所述电芯的宽度方向在所述容纳槽内依次并排布置。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电芯的示意图。

图2是本实用新型实施例的电芯的剖视图。

图3是本实用新型实施例的电芯组件的信号采集的示意图。

图4是本实用新型实施例的电池包的示意图。

附图标记：

100、电芯；200、电芯组件；300、电池包；

1、壳体； 11、通孔；

2、子电芯； 21、正极柱； 22、负极柱；

3、信号采集件；31、PCB板；32、FPC板；33、采集片；

41、第一连接件；42、第二连接件；

5、托盘；51、容纳槽。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图描述本实用新型实施例的电芯100、电芯组件200和电池包300。

如图1和图2所示，本实用新型实施例的电芯100，包括壳体1和设置在壳体1内的多个子电芯2，其中多个子电芯2沿其长度方向依次首位相连以形成长刀状结构，多个子电芯2串联相接。

如图1所示，每个子电芯2均为长方体结构，多个子电芯2沿其长度方向依次首位相连，组成一长条状的长方体，即长刀状结构，壳体1的形状同样为长刀状，壳体1的长度尺寸明显大于宽度尺寸和高度尺寸，多个子电芯2设置在壳体1内。本实用新型实施例的电芯100，通过将子电芯2沿其长度方向

本实用新型实施例的电芯100通过将多个子电芯2沿壳体1的长度方向依次布置，使得电芯100整体呈长刀状结构，便于实现电芯100的堆叠，有利于提高空间利用率，从而在有限的空间内提高动力电池的集成度，增加车辆续航。

在一些实施例中，每个子电芯2均具有正极柱21和负极柱22，电芯100还包括第一连接件41，一个子电芯2的正极柱21和与之相邻的子电芯2的负极柱22通过第一连接件41相连，位于首位的子电芯2的正极柱21和位于末位的子电芯2的负极柱22独立设置。

可以理解的是，每个子电芯2均为独立的、体积较小的电芯，因此，每个子电芯2均具有正极柱21和负极柱22，相邻的两个子电芯2之间通过第一连接件41电连接，从而将相邻的两个子电芯2串联起来，如图1所示，电芯100共包括六个子电芯2和五个第一连接件41，第一连接件41的一端内连接一个子电芯2的正极，另一端连接另一个子电芯2的负极，位于首位的子电芯2的正极和位于末位的子电芯2的负极不与第一连接件41相连。

可选地，第一连接件41为连接铝排，连接铝排与正极柱21和负极柱22之间焊接相连，从而形成稳定地连接关系，不容易脱落。

在一些实施例中，壳体1上设置有多个通孔11，通孔11的数量是子电芯2数量的两倍的，每一个子电芯2的正极柱21和负极柱22均通过通孔11露出，第一连接件41设置在壳体1的外侧，从而与从通孔11中露出的正极柱21和负极柱22相连。

进一步地，通孔11设置在壳体1的顶板上，连接件设置在壳体1的上表面上。如此设置，连接件和凸出的极柱不会占用电芯100长度方向两端和宽度方向上的两端的空间，有利于在电芯100的长度方向和宽度方向上对电芯100进行堆叠，从而提高动力电池的集成度。

如图3和图4所示，本实用新型第二方面实施例的电芯组件200包括多个上述任一实施例所述的电芯100和信号采集件3，其中多个电芯100按照一定的方式进行堆叠排布，信号采集件3用于采集电芯100的电压信号和温度信号，并将采集到的信号上传到控制器。

具体地，多个电芯100沿其宽度方向依次并排布置，且多个电芯100串联相接，信号采集件3设置在电芯100的上表面上，且信号采集件3与多个电芯100相连，以采集电芯100的电压信号和温度信号。

本实用新型第二方面实施例的电芯组件200，将多个电芯100沿其宽度方向依次排布，可以有效提高空间利用率，并且将信号采集件3设置在电芯100的上表面上，避免占用电芯组件200长度方向上的两侧或者宽度方向上的两侧的空间，避免了空间的浪费，提高了电芯组件200的集成度。

如图3所示在一些实施例中，信号采集件3包括PCB板31和多个FPC板32，其中PCB板31为硬板，FPC板32为柔性电路板，多个FPC板32均与PCB板31连接，每个FPC板32上均设置有多个采集片33，采集片33与子电芯2相连。

如图4所示，电芯100的第一连接件41位于壳体1的上端，PCB板31和多个FPC板32均设置在壳体1的上端，FPC板32上设置的采集片33与第一连接件41相连，从而采集电芯100的电压信号和温度信号，将电芯100电压和温度信号输出到电压温度采集板上，进行信息的存储、运算以及电芯100状态的监控，同时可对电芯100进行被动均衡。

在一些实施例中，FPC板32设置在电芯100长度方向上的一端，且FPC板32沿电芯100的宽度方向延伸，FPC板32的一端与PCB板31焊接相连，FPC板32的另一端沿的电芯100的长度方向延伸，多个FPC板32沿PCB板31的长度方向间隔布置。

FPC板32沿电芯100的宽度方向延伸，可以同时连接多个FPC板32，采集片33采集到的温度信号和压力信号后通过FPC板32传输至PCB板31，FPC板32沿电芯100的长度方向延伸，多个采集片33沿FPC板32的长度方向间隔布置，多个采集片33的与多个第一连接件41一一对应地连接，从而采集电芯100不同的子电芯2的温度信号和压力信号。

在一些实施例中，FPC板32宽度方向上的两侧均设有采集片33，FPC板32设置在相邻的两个电芯100之间，FPC板32宽度方向上的两侧的采集片33分别与两个相邻的电芯100相连。

可以理解的是，每一个FPC板32可通过设置在两侧的采集片33同时采集两个的电芯100的温度信号和压力信号，由此，可以减少FPC板32的数量，降低成本。

在一些实施例中，电芯100的两端分别设有正极柱21和负极柱22，电芯组件200还包括第二连接件42，一个电芯100的正极柱21和与之相邻的电芯100的负极柱22通过第二连接件42相连。

需要说明的是，此处电芯100的两端的正极柱21和负极柱22，是指上文中所述的位于首位的子电芯2的正极柱21和位于末位的子电芯2的负极柱22，电芯100的正极柱21和负极柱22通过壳体1上的通孔11露出，并与第二连接件42，可选地，第二连接件42为连接铝排，连接铝排的一端与正极柱21焊接相连，另一端与负极柱22焊接相连。

如图4所示，每个电芯组件200包括八个电芯100以及四个FPC板32，每个FPC板32对应两个相邻的电芯100，相邻的两个电芯100的布置方向相反，一个电芯100的正极柱21邻近另一个电芯100的负极柱22，从而便于通过第二连接件42将两个电芯100连接，位于首尾的电芯100的正极柱21和位于末位的电芯100的负极柱22连接用电器。

本实用新型第三方面实施例的电池包300包括托盘5和多个根据上述任一实施例所述的电芯组件200，托盘5具有容纳槽51，多个电芯组件200沿电芯100的宽度方向在容纳槽51内依次并排布置。

本实用新型实施例的电池包300将多个电芯组件200沿其宽度方向依次排布，提高了电池包300的集成度和空间利用率，有利于提高车辆续航，同时减少了中间连接器，降低了成本。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电芯，其特征在于，包括壳体和设置在所述壳体内的多个子电芯，多个所述子电芯沿其长度方向依次排布以形成长刀状结构，且多个所述子电芯串联相接。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，每个所述子电芯均具有正极柱和负极柱，所述电芯还包括第一连接件，一个所述子电芯的正极柱和与之相邻的所述子电芯的负极柱通过所述第一连接件相连，位于首位的所述子电芯的正极柱和位于末位的所述子电芯的负极柱独立设置。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述壳体上设置有多个通孔，所述子电芯的正极柱和负极柱均通过所述通孔露出，所述第一连接件设置在所述壳体的外侧。

4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述通孔设置在所述壳体的顶板上，所述连接件设置在所述壳体的上表面上。

5.一种电芯组件，其特征在于，包括：

多个如权利要求1-4任一项所述的电芯，多个所述电芯沿其宽度方向依次并排布置，且多个所述电芯串联相接；

信号采集件，所述信号采集件设置在所述电芯的上表面上，且所述信号采集件与多个所述电芯相连，以采集所述电芯的电压信号和温度信号。

6.根据权利要求5所述的电芯组件，其特征在于，所述信号采集件包括PCB板和多个FPC板，多个所述FPC板均与所述PCB板连接，每个所述FPC板上均设置有多个采集片，所述采集片与所述子电芯相连。

7.根据权利要求6所述的电芯组件，其特征在于，所述FPC板沿所述电芯的宽度方向延伸，所述FPC板的一端与所述PCB板相连，所述FPC板的另一端沿所述的电芯的长度方向延伸，多个所述FPC板沿所述PCB板的长度方向间隔布置。

8.根据权利要求6所述的电芯组件，其特征在于，所述FPC板宽度方向上的两侧均设有所述采集片，所述FPC板设置在相邻的两个所述电芯之间，所述FPC板宽度方向上的两侧的所述采集片分别与两个相邻的所述电芯相连。

9.根据权利要求5所述的电芯组件，其特征在于，所述电芯的两端分别设有正极柱和负极柱，所述电芯组件还包括第二连接件，一个所述电芯的正极柱和与之相邻的所述电芯的负极柱通过所述第二连接件相连。

10.一种电池包，其特征在于，包括：

托盘，所述托盘具有容纳槽；

多个如权利要求5-9任一项所述的电芯组件，多个所述电芯组件沿所述电芯的宽度方向在所述容纳槽内依次并排布置。

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