CN219419225U - 电池及电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提出了一种电池及电池组。电池包括：电池壳体，电池壳体上设置有凹陷；极柱组件，极柱组件设置于电池壳体上，极柱组件收纳于凹陷内，或者，凹陷用于容纳另一个电池的极柱组件；其中，沿电池壳体的长度方向上，凹陷的长度与电池壳体的长度之比为0.01‑0.15，在保证电池容量，极柱组件过流能力的基础上，可以避免凹陷占用过大的空间，由此来提高电池的空间利用率。

Description

电池及电池组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池及电池组。

背景技术

相关技术中，为了方便电池成组，电池壳体上可以设置有用于避让的凹陷，例如，凹陷用于避让极柱组件，然而，由于凹陷的设置，可能会存在电池空间利用率较低的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池及电池组，以改善电池的性能。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种电池，包括：

电池壳体，电池壳体上设置有凹陷；

极柱组件，极柱组件设置于电池壳体上，极柱组件收纳于凹陷内，或者，凹陷用于容纳另一个电池的极柱组件；

其中，沿电池壳体的长度方向上，凹陷的长度与电池壳体的长度之比为0.01-0.15。

本实用新型实施例的电池包括电池壳体和极柱组件，极柱组件设置于电池壳体上，通过在电池壳体上设置有凹陷，而极柱组件收纳于凹陷内，或者，凹陷用于容纳另一个电池的极柱组件，从而在电池成组过程中，可以提高电池组的空间利用率。沿电池壳体的长度方向上，凹陷的长度与电池壳体的长度之比为0.01-0.15，在保证电池容量，极柱组件过流能力的基础上，可以避免凹陷占用过大的空间，由此来提高电池的空间利用率。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种电池组，包括上述的电池。

本实用新型实施例的电池组的电池包括电池壳体和极柱组件，极柱组件设置于电池壳体上，通过在电池壳体上设置有凹陷，而极柱组件收纳于凹陷内，或者，凹陷用于容纳另一个电池的极柱组件，从而在电池成组过程中，可以提高电池组的空间利用率。沿电池壳体的长度方向上，凹陷的长度与电池壳体的长度之比为0.01-0.15，在保证电池容量，极柱组件过流能力的基础上，可以避免凹陷占用过大的空间，由此来提高电池组的空间利用率。

附图说明

为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。

其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种电池的结构示意图；

图2是根据另一示例性实施方式示出的一种电池的一个视角的结构示意图；

图3是根据另一示例性实施方式示出的一种电池的另一个视角的结构示意图；

图4是根据另一示例性实施方式示出的一种电池的第一电芯和第二电芯的结构示意图；

图5是根据一示例性实施方式示出的一种电池组的结构示意图。

附图标记说明如下：

10、电池壳体；11、凹陷；12、第一表面；13、第二表面；14、第三表面；20、极柱组件；30、第一电芯；40、第二电芯；50、信号采集组件；60、汇流排。

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”。

本实用新型的一个实施例提供了一种电池，请参考图1至图4，电池包括：电池壳体10，电池壳体10上设置有凹陷11；极柱组件20，极柱组件20设置于电池壳体10上，极柱组件20收纳于凹陷11内，或者，凹陷11用于容纳另一个电池的极柱组件；其中，沿电池壳体10的长度方向上，凹陷11的长度与电池壳体10的长度之比为0.01-0.15。

本实用新型一个实施例的电池包括电池壳体10和极柱组件20，极柱组件20设置于电池壳体10上，通过在电池壳体10上设置有凹陷11，而极柱组件20收纳于凹陷11内，或者，凹陷11用于容纳另一个电池的极柱组件，从而在电池成组过程中，可以提高电池组的空间利用率。沿电池壳体10的长度方向上，凹陷11的长度与电池壳体10的长度之比为0.01-0.15，在保证电池容量，极柱组件20过流能力的基础上，可以避免凹陷11占用过大的空间，由此来提高电池的空间利用率。

需要说明的是，电池壳体10上设置有凹陷11，极柱组件20可以位于凹陷11内，即一个电池的凹陷11实现了对该电池的极柱组件20的收纳，从而在电池成组时，可以避免极柱组件20增加堆叠空间。或者，电池壳体10上设置有凹陷11，该凹陷11可以用于收纳另一电池的极柱组件20，即该电池的极柱组件20不设于该电池的凹陷11内，例如，极柱组件20和凹陷11位于电池壳体10的相对两侧。

沿电池壳体10的长度方向上，凹陷11的长度与电池壳体10的长度之比为0.01-0.15，在凹陷11的长度与电池壳体10的长度之比小于0.01时，凹陷11的长度会相对较小，因此，极柱组件20的尺寸会相对较小，极柱组件20的过流面积会较小，使得电池局部产热较为严重，可能会出现热量集中的问题。而凹陷11的长度与电池壳体10的长度之比大于0.15时，凹陷11的长度会相对较大，因此，凹陷11占用的电池壳体10内部空间会较大，电池的空间利用率较低，因此会使得电池壳体10内部电芯的容量相对较小，影响电池整体能量密度。

凹陷11的长度与电池壳体10的长度之比可以为0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.11、0.12、0.13、0.14或者0.15等等。

结合图3所示，电池壳体10的长度方向可以表示为X，沿电池壳体10的长度方向上，凹陷11的长度可以表示为a，电池壳体10的长度可以表示为b，凹陷11的长度a与电池壳体10的长度b之比为0.01-0.15。

在一个实施例中，沿电池壳体10的长度方向上，凹陷11位于电池壳体10的端部，例如，凹陷11可以同时与电池壳体10的三个周向外表面相交。

在一个实施例中，沿电池壳体10的长度方向上，凹陷11位于电池壳体10的中部，在电池充放电过程中，电池中部的热量集中会更为严重，因此，更加需要控制凹陷11的长度与电池壳体10的长度之比，在凹陷11的长度与电池壳体10的长度之比为0.01-0.15时，可以有效降低电池中部的热量集中的风险。

需要说明的是，沿电池壳体10的长度方向上，凹陷11位于电池壳体10的中部，即凹陷11可以不与长度方向的两个端面相交，中部可以是中间区域的任意位置，只需要不与长度方向的两个端面相交即可。

在一个实施例中，如图1至图3所示，沿电池壳体10的长度方向上，凹陷11位于电池壳体10的中心位置区域，不仅可以方便凹陷11的成型，避免电池壳体10出现结构强度局部较弱的问题，且可以使得与其使适应的极柱组件20也位于电池壳体10的中间区域，极柱组件20上的产热也可以向两个方向进行散热，提高电池的安全使用性能。

沿电池壳体10的长度方向上，电池壳体10的中心位置区域，可以认为是电池壳体10的正中心区域，进一步可以认为是中心线经过了凹陷11。

在一个实施例中，如图4所示，电池还包括：第一电芯30，第一电芯30设置于电池壳体10内；第二电芯40，第二电芯40设置于电池壳体10内，第一电芯30和第二电芯40沿着电池壳体10的长度方向设置，极柱组件20同时电连接第一电芯30和第二电芯40，由此可以使得极柱组件20能够作为电极引出端使用，并且第一电芯30和第二电芯40能够保证电池的容量需求，提高电池后续的成组能力。

第一电芯30与第二电芯40沿电池壳体10的长度方向设置，即第一电芯30与第二电芯40可以形成左右排布的结构，从而增加了电池内部电芯整体长度，在独立的第一电芯30和第二电芯40进行成型过程中，可以避免成型长度较大的电芯，不仅可以提高成型效率，并且可以提高成型后的精度。

极柱组件20与第一电芯30和第二电芯40电连接，例如，第一电芯30的正极极耳和第二电芯40的正极极耳可以与极柱组件20电连接，或者，第一电芯30的正极极耳和第二电芯40的负极极耳电连接，而第一电芯30的负极极耳可以与一个极柱组件20电连接，第二电芯40的正极极耳可以与另一个极柱组件20电连接。

在一个实施例中，第一电芯30的容量≥150Ah，第一电芯30的宽度与第一电芯30的长度之比为0.04-0.1，从而可以使得第一电芯30的长度尺寸相对较大，也可以方便第一电芯30的成型，且可以方便后续电池的成组，提高电池成组的效率和空间利用率。

第一电芯30的容量可以为150Ah、155Ah、160Ah、170Ah、175Ah、180Ah、190Ah或者200Ah等等。

第一电芯30的宽度与第一电芯30的长度之比可以为0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09或者0.1等等。

在一个实施例中，第二电芯40的容量≥150Ah，第二电芯40的宽度与第二电芯40的长度之比为0.04-0.1，从而可以使得第二电芯40的长度尺寸相对较大，也可以方便第二电芯40的成型，且可以方便后续电池的成组，提高电池成组的效率和空间利用率。

第二电芯40的容量可以为150Ah、155Ah、160Ah、170Ah、175Ah、180Ah、190Ah或者200Ah等等。

第二电芯40的宽度与第二电芯40的长度之比可以为0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09或者0.1等等。

在一个实施例中，第一电芯30的容量≥150Ah，第一电芯30的宽度与第一电芯30的长度之比为0.04-0.1，第二电芯40的容量≥150Ah，第二电芯40的宽度与第二电芯40的长度之比为0.04-0.1。

第一电芯30和第二电芯40可以是相一致的电芯。

电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一电极、分隔物以及第二电极。当第一电极为正电极时，第二电极为负电极。其中，第一电极和第二电极的极性可以互换。电芯可以为叠片式电芯，或者，电芯可以为卷绕式电芯。电芯可以包括极耳，极耳与极柱组件20电连接。

需要说明的是，电池壳体10内可以设置有一个电芯，或者，电池壳体10内可以设置有两个电芯，或者，电池壳体10内可以设置有大于三个的电芯。

在一个实施例中，凹陷11的深度为3mm-15mm，在保证凹陷11可以可靠收纳极柱组件20的基础上，也可以避免凹陷11深度过大占用较大电池空间的问题，由此来保证电池的空间利用率，进而来保证电池的能量密度。

凹陷11的深度可以为3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、14.5mm或者15mm等等。

在一个实施例中，如图1和图2所示，电池壳体10包括相对的两个第一表面12、两个第二表面13以及两个第三表面14，第一表面12的面积大于第二表面13的面积，第二表面13的面积大于第三表面14的面积。电池可以为四棱柱型电池，四棱柱型电池主要是指外形为棱柱形状，但不严格限定棱柱每条边是否一定为严格意义的直线，边与边之间的拐角不一定为直角，可以为圆弧过渡。

两个第一表面12为电池壳体10的大表面，而两个第二表面13为沿着电池壳体10长度方向延伸的第一对小表面，两个第三表面14为沿着电池壳体10宽度方向延伸的第二对小表面。结合图3所示，电池壳体10宽度方向可以表示为Y。

如图1所示，一个凹陷11同时设置于一个第一表面12和两个第二表面13上，电池的极柱组件20为两个，两个极柱组件20间隔设置于另一个第一表面12上，由此使得极柱组件20不位于凹陷11内。

如图2和图3所示，两个第二表面13上均设置有凹陷11，即凹陷11可以为两个，此时，电池的极柱组件20为两个，两个极柱组件20分别设置于两个凹陷11内。

或者，一个凹陷11同时设置于一个第一表面12和两个第二表面13上，电池的极柱组件20为两个，两个极柱组件20间隔设置于一个凹陷11内，并且位于第一表面12上。

本实用新型的一个实施例还提供了一种电池组，包括上述的电池。

本实用新型一个实施例的电池组的电池包括电池壳体10和极柱组件20，极柱组件20设置于电池壳体10上，通过在电池壳体10上设置有凹陷11，而极柱组件20收纳于凹陷11内，或者，凹陷11用于容纳另一个电池的极柱组件，从而在电池成组过程中，可以提高电池组的空间利用率。沿电池壳体10的长度方向上，凹陷11的长度与电池壳体10的长度之比为0.01-0.15，在保证电池容量，极柱组件20过流能力的基础上，可以避免凹陷11占用过大的空间，由此来提高电池组的空间利用率。

在一个实施例中，沿凹陷11的深度方向上，凹陷11的深度与电池壳体10的尺寸之比为0.08-0.3，从而可以合理设置凹陷11的深度，不仅可以保证凹陷11对于极柱组件20的收纳能力，且可以避免凹陷11占用过大的空间，由此来保证电池的空间利用率，且可以方便电池组的成组。

凹陷11的深度与电池壳体10的尺寸之比过大时，凹陷11的深度过大，电池内部空间较小，影响电池内部电芯的极耳的整体过流能力，也影响到了电池内部气体及电解液的存储空间。而凹陷11的深度与电池壳体10的尺寸之比过小时，凹陷11的深度过小，可能会导致凹陷11的收纳能力下降，从而影响电池组的空间利用率。

凹陷11的深度与电池壳体10的尺寸之比可以为0.08、0.09、0.1、0.11、0.12、0.15、0.18、0.19、0.2、0.21、0.22、0.25、0.28、0.29或者0.3等等。

需要说明的是，两个第二表面13上均设置有凹陷11，凹陷11的深度与电池壳体10的尺寸之比即为，凹陷11的深度与电池壳体10的宽度之比。凹陷11可以设置于第一表面12上，此时，凹陷11的深度与电池壳体10的尺寸之比即为，凹陷11的深度与电池的厚度之比。

在一个实施例中，如图5所示，电池组还包括信号采集组件50，信号采集组件50的至少部分位于凹陷11内，信号采集组件50可以与电池相连接，以此用于采集电池的电压信号、温度信号等等。位于凹陷11内的信号采集组件50不仅可以提高安全防护性能，并且也可以提高电池组的空间利用率。

信号采集组件50可以与电池的极柱组件20电连接，由此来采集电池的电压信号，或者，电池之间可以通过汇流排60进行连接，信号采集组件50可以与汇流排60进行电连接，由此来采集电池的电压信号；或者，信号采集组件50可以包括温度采集件，温度采集件可以与电池壳体10相连接，或者，温度采集件可以与极柱组件20相连接，或者，温度采集件可以与汇流排60相连接。

在一个实施例中，电池为多个，沿电池的堆叠方向上，电池的数量为n，凹陷11的长度与n的比值为0.15mm/个-1.5mm/个，即凹陷11的长度尺寸需要与电池的数量进行匹配，从而在信号采集组件50位于凹陷11内时，可以使得凹陷11具有适当的空间，保证电池组的空间利用率。

沿电池的堆叠方向上，电池的数量为n，即信号采集组件50可以同时采集多个电池的相关信息，因此，电池的数量越多，信号采集组件50的宽度可以越大，例如，信号采集组件50可以包括多个连接线，每个连接线可以对应不同的电池，在电池数量越多时，连接线的数量也可以越多，因此，需要使得凹陷11的长度与n的比值为0.15mm/个-1.5mm/个，由此来保证可靠收纳信号采集组件50。信号采集组件50可以包括柔性电路板。

凹陷11的长度与n的比值可以为0.15mm/个、0.16mm/个、0.18mm/个、0.2mm/个、0.25mm/个、0.3mm/个、0.4mm/个、0.5mm/个、0.6mm/个、0.7mm/个、0.8mm/个、0.9mm/个、1mm/个、1.1mm/个、1.15mm/个、1.2mm/个、1.3mm/个、1.35mm/个、1.4mm/个、1.45mm/个或者1.5mm/个。

结合图5所示，电池的堆叠方向可以表示为Z。

在一个实施例中，电池组还包括汇流排60，汇流排60连接极柱组件20，汇流排60的至少部分位于凹陷11内，在汇流排60实现电池之间的电连接时，可以使得凹陷11可靠收纳汇流排60，由此来提高电池组的空间利用率。

在一个实施例中，电池组为电池模组或电池包。

电池模组包括多个电池，电池模组还可以包括端板和侧板，端板和侧板用于固定多个电池。

需要说明的是，多个电池可以形成电池模组后设置在电池箱体内，多个电池可以通过端板和侧板进行固定。多个电池可以直接设置在电池箱体内，即无需对多个电池进行成组，此时，可以去除端板和侧板。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、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。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (12)

1.一种电池，其特征在于，包括：

电池壳体(10)，所述电池壳体(10)上设置有凹陷(11)；

极柱组件(20)，所述极柱组件(20)设置于所述电池壳体(10)上，所述极柱组件(20)收纳于所述凹陷(11)内，或者，所述凹陷(11)用于容纳另一个电池的极柱组件；

其中，沿所述电池壳体(10)的长度方向上，所述凹陷(11)的长度与所述电池壳体(10)的长度之比为0.01-0.15。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，沿所述电池壳体(10)的长度方向上，所述凹陷(11)位于所述电池壳体(10)的中部。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，沿所述电池壳体(10)的长度方向上，所述凹陷(11)位于所述电池壳体(10)的中心位置区域。

4.根据权利要求2或3所述的电池，其特征在于，所述电池还包括：

第一电芯(30)，所述第一电芯(30)设置于所述电池壳体(10)内；

第二电芯(40)，所述第二电芯(40)设置于所述电池壳体(10)内，所述第一电芯(30)和所述第二电芯(40)沿着所述电池壳体(10)的长度方向设置，所述极柱组件(20)同时电连接所述第一电芯(30)和所述第二电芯(40)。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述第一电芯(30)的容量≥150Ah，所述第一电芯(30)的宽度与所述第一电芯(30)的长度之比为0.04-0.1，和/或，所述第二电芯(40)的容量≥150Ah，所述第二电芯(40)的宽度与所述第二电芯(40)的长度之比为0.04-0.1。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其特征在于，所述凹陷(11)的深度为3mm-15mm。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其特征在于，所述电池壳体(10)包括相对的两个第一表面(12)、两个第二表面(13)以及两个第三表面(14)，所述第一表面(12)的面积大于所述第二表面(13)的面积，所述第二表面(13)的面积大于所述第三表面(14)的面积；

其中，两个所述第二表面(13)上均设置有所述凹陷(11)，或者，一个所述第一表面(12)上设置有所述凹陷(11)，或者，一个所述凹陷(11)同时设置于一个所述第一表面(12)和两个所述第二表面(13)上。

8.一种电池组，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的电池。

9.根据权利要求8所述的电池组，其特征在于，沿所述凹陷(11)的深度方向上，所述凹陷(11)的深度与所述电池壳体(10)的尺寸之比为0.08-0.3。

10.根据权利要求8所述的电池组，其特征在于，所述电池组还包括信号采集组件，所述信号采集组件的至少部分位于所述凹陷(11)内。

11.根据权利要求10所述的电池组，其特征在于，所述电池为多个，沿所述电池的堆叠方向上，所述电池的数量为n，所述凹陷(11)的长度与n的比值为0.15mm/个-1.5mm/个。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的电池组，其特征在于，所述电池组还包括汇流排，所述汇流排连接所述极柱组件(20)，所述汇流排的至少部分位于所述凹陷(11)内。