CN219575788U - 电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请属于电池技术领域,更具体而言,是涉及一种电池及用电装置。其中电池包括多个电池单体以及连接件;多个电池单体依次叠设,连接件沿多个电池单体的叠设方向延伸,连接件粘接于多个电池单体,并粘接于所述电池单体上设有极柱的表面。用电装置包括前述的电池。本申请可以解决现有技术中存在的电池可靠性和安全性低的技术问题。
Description
技术领域
本申请属于电池技术领域,更具体而言,是涉及一种电池及用电装置。
背景技术
电池是电动汽车的重要组成部件,发挥着不可替代的重要作用。
电池通常采用多个电池单体依次排列连接并组成电池包的结构形式。由于电池单体在使用过程中会发生膨胀变形,依次排列设置的多个电池单体均发生膨胀变形时,其总膨胀量较大,使电池的可靠性和安全性降低。
实用新型内容
本申请实施例的目的在于提供一种电池及用电装置,以解决现有技术中存在的电池可靠性和安全性低的技术问题。
为实现上述目的,本申请采用的技术方案是:
提供一种电池,所述电池包括多个电池单体,以及连接件;所述多个电池单体依次叠设,所述连接件沿所述多个电池单体的叠设方向延伸,所述连接件粘接于所述多个电池单体,并粘接于所述电池单体上设有极柱的表面。
本申请实施例提供的电池,其包括多个电池单体以及连接件,其中多个电池单体依次叠设,连接件沿多个电池单体的叠设方向延伸,并且连接件粘接于多个电池单体。由于多个电池单体依次叠设,电池单体在工作一段时间后会在其叠设方向上产生膨胀变形,并使得电池单体在其叠设方向上的空间尺寸变大,这样就会使多个电池单体中的同一部分结构在电池单体叠设方向上具有相互远离的趋势。而连接件是沿多个电池单体的叠设方向延伸并且每一个电池单体都粘接于连接件,因此多个电池单体各自与连接件的相对位置是固定的,这样就可以很好地抑制多个电池单体的同一部分结构在叠设方向上相互远离的趋势,进而限制每一个电池单体产生膨胀变形。当每一个电池单体的膨胀变形量被限制后,多个电池单体组成的整体的总膨胀变形量也较小,因而可以提高电池的可靠性和安全性。
在本申请的一些实施例中,所述电池包括多个电池组,所述多个电池组沿第一方向依次布置,所述电池组包括所述多个电池单体,所述第一方向和所述叠设方向垂直;在相邻两个所述电池组中,所述连接件的一部分粘接于一个所述电池组,所述连接件的另一部分粘接于另一所述电池组。
通过采用上述技术方案,相邻两个电池组中的多个电池单体可以粘接于同一连接件,即连接件的一部分粘接于其中一个电池组,连接件的另一部分粘接于另一电池组,两个相邻的电池组通过同一连接件进行粘接,可以极大地缩减连接件在电池中的空间体积占用,进而可以提高电池的能量密度。
在本申请的一些实施例中,所述电池包括多个电池模块,所述多个电池模块沿所述叠设方向依次布置,所述电池模块包括所述多个电池组;所述电池还包括横梁,所述横梁沿所述第一方向延伸,所述横梁设于相邻两个所述电池模块之间。
通过采用上述技术方案,横梁将电池内部的多个电池单体分隔为不同的连接区域,并且位于不同的连接区域内的多个电池单体粘接于不同的连接件,可以有效地缩短连接件的延伸长度;通过横梁与连接件共同配合,可以限制每个电池模块中多个电池单体沿其叠设方向的膨胀变形,连接件和横梁各自承受一部分的电池单体的膨胀压力,也可以进一步地提高连接件的使用寿命,从而更进一步地提高本实施例中所提供的电池的可靠性和安全性。
在本申请的一些实施例中,所述连接件为扁平结构,所述连接件上位于其厚度方向的表面粘接于所述电池单体。
通过采用上述技术方案,一方面,连接件在厚度方向上具有面积较大的至少一侧表面,可以为连接件和电池单体提供较大的粘接面,使二者的粘接更加稳固;另一方面,连接件在其厚度方向上具有较小的空间尺寸,可以减少对电池内部空间的占用,使本实施例中所提供的电池在相同能效的条件下,具有更小的空间体积,方便运输或使用。
在本申请的一些实施例中,所述连接件沿所述叠设方向具有长度尺寸,所述连接件沿第一方向具有宽度尺寸,所述长度尺寸和所述宽度尺寸的比值范围为2~30,所述第一方向和所述叠设方向垂直。
通过采用上述技术方案,可使连接件形成长条形的扁平结构。在连接件的长度方向上,连接件可以用于粘接更多依次叠设的电池单体;在连接件的宽度方向上,连接件至少可以用于粘接相邻两个电池组中的相邻的两个电池单体。
在本申请的一些实施例中,所述连接件上位于其厚度方向的表面为粘接面,所述粘接面上设置有凸起结构,所述凸起结构沿所述叠设方向延伸。
通过采用上述技术方案,可以有效地增加连接件整体的结构强度,避免连接件出现断裂破损的问题。
在本申请的一些实施例中,所述电池还包括胶接层,所述胶接层粘接于所述粘接面和所述电池单体之间,所述凸起结构伸入所述胶接层中。
通过采用上述技术方案,可以有效地增加连接件和胶接层的胶粘面积,提高连接件和胶接层的胶粘强度,避免连接件和电池单体脱离。
在本申请的一些实施例中,所述电池还包括集成板,所述集成板设于所述连接件和所述电池单体之间;所述集成板开设有开口,所述连接件通过所述开口胶接于所述电池单体。
通过采用上述技术方案,集成板可以将电池包内的多个电池单体隔绝在电池包的一侧空间,而在集成板上留设有供电池单体的极柱通过的通孔,以使电池单体仅有极柱的一部分位于集成板的另一侧空间内,便于电池单体与外部导电结构形成电性连接,并且集成板上还另外设置有开口,便于连接件通过该开口胶接于电池单体。
在本申请的一些实施例中,所述集成板开设有多个所述开口,多个所述开口沿所述叠设方向间隔设置。
通过采用上述技术方案,连接件可以通过沿叠设方向所设置的多个开口,形成与电池单体粘接的多处粘接位置,进一步地提高了连接件和电池单体的胶粘强度。
在本申请的一些实施例中,位于相邻两个所述开口之间的集成板上设有凸包结构,所述连接件通过所述凸包结构连接于所述集成板。
通过采用上述技术方案,可以使连接件和电池单体之间保持一定的间距,以在连接件和电池单体之间填充足够厚度的胶接层,避免连接件和电池单体出现脱离的问题。
在本申请的一些实施例中,所述连接件为绝缘体材质件。
通过采用上述技术方案,绝缘材质的连接件避免了在电池内设置另外的连接件和电池单体之间的绝缘结构,极大地简化了电池内部结构,具有明显的经济效益,也可以使本实施例中所提供的电池的能量密度被进一步地提高。
为实现上述目的,本申请实施例还提供了一种用电装置,其包括上述电池。
由于上述用电装置采用了上述任一个实施例所述的电池,因而至少具有上述各实施例的有益效果,在此不再一一赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为设置横纵梁的传统电池结构示意图;
图2为本申请实施例提供的车辆结构示意图;
图3为本申请一实施例提供的电池结构示意图;
图4为图3中A处的局部结构放大图;
图5为本申请另一实施例提供的电池结构示意图;
图6为本申请一实施例提供的连接件结构示意图;
图7为本申请另一实施例提供的连接件结构示意图;
图8为本申请又一实施例提供的电池结构示意图;
图9为本申请再一实施例提供的电池结构示意图;
图10为图9中B处的局部结构放大图;
图11为图9中B处结构的局部结构分解示意图。
其中,图中各附图标记:
1000、车辆;100、电池;200、控制器;300、马达;
101、横梁;103、电池单体;104、连接件;131、顶面;141、粘接面;142、凸起结构;105、胶接层;106、集成板;161、开口;162、凸包结构。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述,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申请的限制。
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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
电池在人们的生活中应用广泛,例如手机、车辆、相机等电子设备都需要用到电池来提供能量。随着科技的不断发展,电池的性能和种类也在不断增加,为人们的生活带来了更多的便利和舒适。以电动车为例,随着电动车在市场上占据越来越多的份额,电动车电池的性能也随之不断提高,并且具有更加环保、安全的特点。
为了满足车辆高功率、长续航的需求,目前用于车辆的电池通常是采用多个电池单体依次排列连接并形成功率大,续航时间长的电池包结构,可以很好地满足电动车的要求。但在这种电池的使用过程中发现,电池包内的电池单体在使用一段时间后会发生膨胀变形。由于电池在设计之初为了提高能量密度,将多个电池单体设计为是紧密排列,因此紧密排列的多个电池单体均发生膨胀变形后,其总的膨胀变形量相当显著,电池的与多个电池单体相邻的其他部件需承受相当大的膨胀力也更大,甚至可能在巨大的膨胀力下断裂或破损,使得电池的可靠性和安全性降低。
为了限制这种电池单体的这种膨胀变形,现在做法是在电池包的内部架设横梁101'和纵梁102',如图1所示,图1为设置横纵梁的传统电池结构示意图,通过横梁101'结构和纵梁102'结构配合连接形成框架并将多个电池单体固定于框架内,可以有效地缓解多个电池单体的总体膨胀变形量。但是这种做法中所引入的横纵梁结构会极大地占用电池包中空间,降低电池包中电池的体积利用率。并且为了起到提升结构强度,束缚电池单体的作用,横纵梁一般都采用金属结构,既增加了电池包的重量,又降低了系统能量密度和成组效率。另外,金属结构的横纵梁还需要与电池单体以及电池包内的其他电连接结构绝缘,因此在电池包内还需要留出空间布置绝缘结构,既增加成本,也容易产生绝缘失效的风险。
为了解决目前电池中存在的电池单体膨胀变形的问题,同时也为了避免采用横纵梁固定多个电池单体的做法,本申请设计提供了一种电池,包括内部的多个电池单体和连接件,利用连接件粘连多个电池单体,可以很好地限制多个电池单体在其叠设方向上的膨胀总量,从而有效提升了上述电池单体103使用安全性,进而提升电池的整体安全性和可靠性。
本申请实施例公开的电池可以用于使用电池作为电源的用电装置或者使用电池作为储能元件的各种储能系统。用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
请参阅图2,图2为本申请实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请的一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参阅图3,图3为本申请实施例提供的电池100的结构示意图。电池包括多个电池单体103以及连接件104。其中:
电池单体103是指组成电池100的最小单元,通常包括有端盖、外壳、电芯组件以及其他的功能性部件。电池单体103可以是二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。另外,电池单体103可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。在电池100中,电池单体103可以排列设置有多个。多个电池单体103可以独立设置,也可以组成一整个电池模块。在电池100中,多个电池单体103之间可直接串联或并联或混联在一起形成一个整体,也可以是多个电池单体103先串联或并联或混联组成电池模块的形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,电池100还可以包括有其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体103之间的电连接。
连接件104是用于连接多个电池单体103的结构,其形状结构以及材质在本实施例中不被限定。对于连接件104的形状结构而言,本实施例中的连接件104的形状包括但不限于本领域中常用的圆柱体、扁平体、长方体或其它的形状。对于连接件104的制备材质而言,本实施例中的连接件104的材质可以选用为是金属材质、非金属材质、高分子材质以及其他的材质。本实施例中连接件104的作用在于粘接至少两个电池单体103,连接件104与电池单体103之间的粘接方式包括但不限于通过有机胶、无机胶、固体胶、液体胶等多种粘接方式。连接件104的一个或多个表面可以作为其与电池单体103的粘接面141,并用于涂覆胶体。
本申请实施例所提供的电池100中,多个电池单体103依次叠设,连接件104沿多个电池单体103的叠设方向延伸并粘接于多个电池单体103。以长方体结构的电池单体103为例,多个电池单体103可以沿电池单体103的长度方向、宽度方向、对角线方向或者其他方向依次叠设。为了便于说明本申请实施例中所提供的电池100具有更好地可靠性和安全性的原理,本实施例中以多个电池单体103沿电池单体103的宽度方向为例进行说明。可以理解,多个电池单体103以电池单体103的长度方向、对角线方向或者其他方向依次叠设并通过连接件104粘接的实施例具有与本实施例中相同的工作原理,不再赘述。
在多个电池单体103沿电池单体103的宽度方向依次叠设的电池100结构中,电池单体103在工作一段时间后会在其宽度方向上产生膨胀变形,并使得电池单体103在其宽度方向上的空间尺寸变大,这样就会使多个电池单体103中的同一部分结构在宽度方向上具有相互远离的趋势。而连接件104是沿多个电池单体103的叠设方向延伸并且每一个电池单体103都粘接于连接件104,因此多个电池单体103各自与连接件104的相对位置是固定的,这样就可以很好地抑制多个电池单体103的同一部分结构在宽度方向上相互远离的趋势,进而限制每一个电池单体103产生膨胀变形。当每一个电池单体103的膨胀变形量被限制后,多个电池单体103组成的整体的总膨胀变形量也较小,因而可以提高电池100的可靠性和安全性。
可以理解,在电池100内部的多个电池单体103可以沿着不同的方向叠设,因此可以设置有多个连接件104分别沿多个不同的方向延伸,以限制在不同方向叠设的多个电池单体103的膨胀变形总量。也可以通过设置一个沿不同方向分别延伸的连接件104,来限制在不同方向叠设的多个电池单体103的膨胀变形总量。另外,在一个方向上叠设有多个电池单体103时,连接件104可以粘接于每个电池单体103的顶面131、底面、侧面或其他的表面,具有相同的技术效果,不再赘述。
本实施例中进一步地,参阅图3、图4以及图5,连接件104被粘接于电池单体103上设有极柱的表面。本实施例中所描述极柱是指电池单体103用于与其他电池单体103连接或用于与外部导体连接的结构。通常而言,由于极柱被具有上述的连接作用,因此电池100内部的多个电池单体103不会以该设置有极柱的表面为抵接面进行依次叠设,而是通过电池单体103的其他未设置极柱的表面进行依次叠设。
以长方体结构的电池单体103为例,其设置有极柱的表面通常为其顶面131,而在包括有多个长方形结构电池单体103的电池100中,多个电池单体103一般是通过相邻于其顶面131的四个侧面进行相互之间的依次叠设。因此将连接件104设置为粘接在电池单体103的顶面131可以避免因在多个电池单体103的其他表面上粘接连接件104,而使相邻的电池单体103之间产生间隙,从而导致降低电池100的能量密度。换言之,将连接件104粘接在电池单体103设置有极柱的表面具有进一步地提高电池100能量密度的技术效果。
在本申请的一些实施例中,请参阅图3和图4,其中图4为图3中A处的局部结构放大图。电池包括多个电池组并且多个电池组沿第一方向依次设置。本实施例中所描述的电池组是指,将电池100内部包含的多个电池单体103划分为多个分组,其中每个分组内的多个电池单体103具有相同的叠设方向。根据前述实施例中所描述的连接件104的工作原理可以知道,连接件104应该粘接于至少两个电池单体103才具有限制电池单体103膨胀变形的作用,因此本实施例中的每个电池组中所包含的多个电池100单元还可以理解为每个电池组内均包含有至少两个电池单体103。根据上述电池组结构的设置,本实施例中所提供的电池100中,至少一部分区域内所包含的多个电池单体103被设置为是包括有多个沿第一方向依次排布的电池组,并且每个电池组中均设置有至少两个电池单体103。
本实施例中的第一方向被设置为垂直于每个分组内多个电池单体103的叠设方向。如图3所示,第一方向为图3中的x轴方向;多个电池单体103的叠设方向为图3中的y轴方向。因此可以理解,当每个分组包含有相同数量的电池单体103时,多个电池组形成一个矩形的阵列结构。根据上述设置有电池组的电池100,相邻两个电池组中的多个电池单体103可以粘接于同一连接件104,即连接件104的一部分粘接于其中一个电池组,连接件104的另一部分粘接于另一电池组,两个相邻的电池组通过同一连接件104进行粘接,可以极大地缩减连接件104在电池100中的空间体积占用,进而可以提高电池100的能量密度。可以理解,当每个电池组中所包含的电池单体103的数量不同时,也可以采用上述相邻的电池组之间共同粘接于同一连接件104的实施方式,其原理相同,因此不再过多赘述。
在上述第一方向垂直于每个分组内多个电池单体103的叠设方向的实施例基础上,本申请另一些实施例中沿第一方向的多个电池组被紧密排列,则沿第一方向分布的多个电池单体103也是层叠设置,因此也可以被视为是本实施例中所描述的电池组的结构。以多个电池单体103沿电池单体103的宽度方向依次叠设并形成一个电池组为例,第一方向垂直于电池组中的多个电池单体103的叠设方向实际上是指,多个电池组沿电池单体103的长度方向依次布置,当多个电池组沿第一方向被紧密排列设置时,实际上是多个电池单体103沿电池单体103的长度方向依次叠设,多个沿电池单体103长度方向依次叠设的电池单体103可以被视为是一个电池组,而多个电池组沿电池单体103的宽度方向布置。在这部分的实施例中,连接件104可以被设置为是沿多个电池单体103的长度方向延伸,并用于粘接沿长度方向设置的多个电池单体103。当然地,沿电池单体103的宽度方向相邻的两个电池组之间也可以共同粘接于同一连接件104。
在上述第一方向垂直于每个分组内多个电池单体103的叠设方向的实施例基础上,本申请的另外一些实施例中,连接件104还可以被设置为是具有沿多个电池单体103层叠方向的延伸部分和第一方向延伸的延伸部分。通过同一连接件104可以用于粘接位于两个方向上的多个电池单体103。值得注意的是,在本申请的另外的一些实施例中,第一方向还可以被设置为与一个电池组在中多个电池单体103的层叠方向呈角度设置。可举例地,当电池单体103为圆柱体结构时,多个电池组中的其中一个电池组与相邻电池组紧密排列的方式是每个电池单体103设置在另一组相邻的两个电池单体103所形成的间隔空间内。可以理解,第一方向与一个电池组在中多个电池单体103的层叠方向呈角度设置的实施例和第一方向与一个电池组在中多个电池单体103的层叠方向垂直设置的实施例具有相同的连接件104粘接方式,不再赘述。
可以理解,连接件104可以粘接在电池单体103设置有极柱表面的中心区域或者边缘区域。对于一个电池组而言,将连接件104设置在电池单体103设置有极柱表面的中心区域和边缘区域具有相同的技术效果,而对于前述沿第一方向依次排列有多个电池组的实施例而言,由于其相邻的两个电池组之间被设置为是共同粘接于同一连接件104,因此将连接件104设置在电池单体103设置有极柱表面的边缘区域可以显著的减小连接件104沿第一方向的宽度尺寸,降低连接件104对电池100内部空间体积的占用,从另一方面提高了电池100的能量密度。
以长方体结构的电池单体103为例,电池单体103顶面131的边缘位置实际上是电池单体103的肩部位置,在设置有多个电池组实施例中,如图3至图5所示,将连接件104粘接于沿第一方向相邻的两个电池单体103的肩部可以明显减小连接件104在第一方向上的宽度尺寸,达到降低连接件104对电池100内部空间体积占用的目的。
在本申请的一些实施例中,请参阅图5,图5为本申请另一实施例提供的电池100结构示意图。电池包括多个电池模块。其中电池模块是指包含有多个电池组的整体,由于多个电池组实际上组成了电池100内的一部分电池单体103的排列区域,因此本实施例中设置的电池模块实际上是将电池100内部的多个电池单体103划分到不同的区域之内。
多个电池模块沿电池单体103的叠设方向依次布置,本实施例中所提供的电池100还包括横梁101,横梁101沿第一方向延伸并设置于相邻两个电池模块之间。横梁101沿其延伸方向的横截面形状不被限定,包括但不限于本领域中常用的圆形、矩形、方形或其他多边形的形状。本实施例中的横梁101用于固定在电池100的内部并用于限制每个电池模块中多个电池单体103沿其叠设方向的膨胀变形。
可以理解,当在一个方向上依次叠设有较多的电池单体103时,若只通过连接件104粘接多个电池单体103会导致连接件104的延伸长度过长,容易出现连接件104弯曲形变或破损的缺陷,影响电池100的可靠性和安全性。因此,本实施例中设置横梁101结构,一方面在于,将电池100内部的多个电池单体103分隔为不同的连接区域,并且位于不同的连接区域内的多个电池单体103粘接于不同的连接件104,可以有效地缩短连接件104的延伸长度,提高连接件104的使用寿命。本实施例中设置横梁101结构,另一方面在于,通过横梁101与连接件104共同配合,从而限制每个电池模块中多个电池单体103沿其叠设方向的膨胀变形,连接件104和横梁101各自承受一部分的电池单体103的膨胀压力,也可以进一步地提高连接件104的使用寿命,从而更进一步地提高本实施例中所提供的电池100的可靠性和安全性。
当然地,在本申请的另外一些实施例中,也可以不设置横梁101结构,而仅通过连接件104粘接沿同一叠设方向分布的所有电池单体103,也可以具有限制多个电池单体103膨胀变形的技术效果。在实际的电池100生产过程中,可以根据电池100内部留设空间的大小灵活选设,具有灵活的使用特点。
在本申请的一些实施例中,请参阅图6和图7,其中图6本申请一实施例提供的连接件结构示意图;图7为本申请另一实施例提供的连接件结构示意图。连接件104被具体地设置为扁平结构,并且连接件104通过位于其厚度方向的表面粘接于电池单体103。可以理解,扁平结构相对于其他的形状结构,其一方面在厚度方向上具有面积较大的至少一侧表面,可以为连接件104和电池单体103提供较大的粘接面141,使二者的粘接更加稳固;另一方面,扁平结构在其厚度方向上具有较小的空间尺寸,可以减少对电池100内部空间的占用,使本实施例中所提供的电池100在相同能效的条件下,具有更小的空间体积,方便运输或使用。本实施例中,连接件104用于与电池单体103粘接的一侧表面形状不被限定,可以选用为本领域中常用的圆形、矩形、方形或者是多边形的结构。
以长方体结构的电池单体103为例,当连接件104通过位于其厚度方向的表面粘接于电池单体103的顶面131时,粘接完成后的电池单体103和连接件104的整体厚度依旧近似于电池单体103的厚度,有效地避免了电池100在电池单体103的厚度方向上,其空间尺寸产生明显变化。并且,即使连接件104通过位于其厚度方向的表面粘接于沿叠设方向相对的两个侧面之间时,也可以在两个相对侧面之间形成更小的间隔,使本实施例中所提供的电池100依旧具有较高的能量密度。
在本申请的一些实施例中,请参阅图6和图7,连接件104沿多个电池单体103的叠设方向的延伸长度被定义为连接件104的长度尺寸,连接件104沿第一方向的延伸长度被定义为是连接件104的宽度尺寸,其中叠设方向和第一方向垂直。本实施例中将连接件104的长度尺寸和宽度尺寸的比值范围进一步地限定为2~30,即连接件104的长度尺寸是其宽度尺寸的2~30倍。
通过对连接件104长度尺寸和宽度尺寸的进一步限定可以知道,本实施例中所提供的连接件104被限定为是一种长条形的结构。在前述连接件104被设置为扁平结构的实施例的基础上,将扁平结构的连接件104的长度尺寸和宽度尺寸的比值范围设定为是2~30可使本申请一些实施例中的连接件104形成长条形的扁平结构。在连接件104的长度方向上,连接件104可以用于粘接更多依次叠设的电池单体103;在连接件104的宽度方向上,连接件104至少可以用于粘接相邻两个电池组中的相邻的两个电池单体103。
本实施例中对连接件104的长度尺寸和宽度尺寸所限定的比值范围是经过多次实验数据所得到的优选尺寸。当然地,在电池100内部空间充足的情况下,更宽更厚的连接件104不仅可以用于粘接更多的电池单体103,还可以明显地提高连接件104的结构强度而使其不易损坏,进而提高本实施例中所提供的电池100的可靠性和安全性。需要注意的是,在电池100内部空间有限的情况下,可以通过减小连接件104的厚度以使连接件104更方便地安装到电池100内部,在这部分的使用工况中,连接件104可以通过增加其宽度方向的尺寸以提高连接件104的结构强度。在电池100的生产过程中,可以通过电池100内部空间的实际大小,灵活选用具有不同长度尺寸和宽度尺寸的连接件104。
在本申请的一些实施例中,请参阅图6和图7,连接件104上位于其厚度方向的表面被定义为粘接面141,连接件104通过其粘接面141粘接于电池单体103。由前述的实施例可以知道,粘接面141的形状不被限定,可以选用为本领域中常用的圆形、矩形、方形以及多边形的形状。在本实施例中,粘接面141上被进一步地设置有凸起结构142,并且凸起结构142沿多个电池单体103的叠设方向延伸。通过在粘接面141上设置凸起结构142,可以有效地增加连接件104整体的结构强度,避免连接件104出现断裂破损的问题。
可以理解,由于凸起结构142是连接件104粘接面141的凸出部分,任意形状的凸起结构142均可以起到提高连接件104整体强度的技术效果,因此本实施例中凸起结构142沿其延伸方向的具体形状可以不被限定,包括但不限于本领域中的半圆形、矩形、方形、扇形等的形状。另外,凸起结构142还可以进一步地设置为与粘接面141之间为弧形过渡,通过设置凸起结构142和粘接面141之间的弧形过渡,可以进一步地提高连接件104的整体结构强度。
在本申请的一些实施例中,连接件104的粘接面141上还可以设置有防滑纹的结构,通过防滑纹增加连接件104和电池单体103之间的摩擦系数,可以便于更好地定位连接件104与电池单体103的相对位置。可以理解,本实施例中所描述的防滑纹既可以应用于连接件104设置有凸起结构142的实施例中,也可以设置在连接件104不具有凸起结构142的实施例中。另外,通常在连接件104被设置为扁平结构的实施例中,连接件104通常具有相对设置的两个面积较大的表面,在其中一个较大的表面作为粘接面141的情况下,连接件104相对设置于粘接面141的另一表面上也可以设置有凸起结构142,还可以进一步地提高连接件104的整体结构强度。该表面上所设置的凸起结构142的形状设置方式和与连接件104的连接形式可与连接件104粘接面141上的凸起结构142采用相同的方式,不再赘述。
在前述的连接件104粘接面141设置有凸起结构142实施例的基础上,本申请的一些实施例中,电池100还包括胶接层105,胶接层105粘接于粘接面141和电池单体103之间,凸起结构142伸入胶接层105中。本实施例中胶接层105是胶体材料所形成的结构层,连接件104通过该胶接层105和电池单体103形成连接。通过将凸起结构142设置为是伸入胶接层105中,可以有效地增加连接件104和胶接层105的胶粘面积,提高连接件104和胶接层105的胶粘强度,避免连接件104和电池单体103脱离。
在本申请的一些实施例中,请参阅图8和图9,其中图8为本申请又一实施例提供的电池100结构示意图;图9为本申请再一实施例提供的电池100结构示意图。电池100还包括集成板106,集成板106设于连接件104和电池单体103之间。通常而言,电池100内部一般都设置有集成板106,集成板106的作用在于,将电池包内的多个电池单体103隔绝在电池包的一侧空间,而在集成板106上留设有供电池单体103的极柱通过的通孔,以使电池单体103仅有极柱的一部分位于集成板106的另一侧空间内,便于电池单体103与外部导电结构形成电性连接。可以理解,电池100内部可以仅设置有一整个的集成板106,也可以通过设置多个集成板106来实现上述隔绝电池单体103的技术目的。
本实施例中所提供的集成板106与本领域中现有的集成板106的不同之处在于,集成板106上还另外设置有开口161,便于连接件104通过该开口161胶接于电池单体103。根据连接板上所设置的开口161的用途可以知道,该开口161的形状可以不被限定,可以选用为本领域中常用的圆形、矩形、方形或其他的多边形结构。在电池100的实际生产过程中,集成板106上所设置的开口161内部可以用于填设胶接层105,胶接层105的一部分用于与连接件104胶粘,胶接层105的另一部分用于与电池单体103胶粘,以实现连接件104和电池单体103胶粘的技术目的。
在上述集成板106设置有开口161的实施例基础上,本申请的另外一些实施例中,参考图10,图10为图9中B处的局部结构放大图。集成板106上开设有多个开口161并且多个开口161沿叠设方向间隔设置。根据该集成板106的结构,连接件104可以通过沿叠设方向所设置的多个开口161,形成与电池单体103粘接的多处粘接位置,进一步地提高了连接件104和电池单体103的胶粘强度。在集成板106上设置有多个开口161的实施例基础上,一些实施例中,参考图11,图11为图9中B处结构的局部结构分解示意图。位于相邻两个开口161之间的集成板106上设有凸包结构162,连接件104通过凸包结构162连接于集成板106。本实施例中设置凸包结构162的目的在于,使连接件104和电池单体103之间保持一定的间距,以在连接件104和电池单体103之间填充足够厚度的胶接层105,避免连接件104和电池单体103出现脱离的问题。
根据上述凸包结构162的作用描述可以知道,本实施例中所提供的凸包结构162的具体形状不被限定,可以选用为本领域中常用的圆柱体、扁平体、长方体或其它的形状。进一步地,在本申请的另一些实施例中,集成板106上设置有多个凸包结构162并且多个凸包结构162的高度被设置为相同,在沿电池单体103的叠设方向上,可使连接件104和电池单体103之间具有均匀的胶接层105厚度。
在本申请的前述的所有实施例中,请参阅图3至图11,连接件104均可以被进一步地设定为绝缘体材质件。相比于本领域中现有的金属横纵梁的结构,绝缘材质的连接件104避免了在电池100内设置另外的连接件104和电池单体103之间的绝缘结构,极大地简化了电池100内部结构,具有明显的经济效益,也可以使本实施例中所提供的电池100的能量密度被进一步地提高。
在本申请的另一个实施例中,提供了一种用电装置,用电装置包括上述任一实施例中所提供的电池100。本申请实施例的用电装置,由于采用了上述的电池100,所以也具有了更好的可靠性和安全性,有利于实现用电装置的轻量化设计,也有利于用电装置的使用性能的提升。由于本申请实施例的用电装置采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种电池,其特征在于:
所述电池包括多个电池单体,以及连接件;
所述多个电池单体依次叠设,所述连接件沿所述多个电池单体的叠设方向延伸,所述连接件粘接于所述多个电池单体,并粘接于所述电池单体上设有极柱的表面。
2.如权利要求1所述的电池,其特征在于:
所述电池包括多个电池组,所述多个电池组沿第一方向依次布置,所述电池组包括所述多个电池单体,所述第一方向和所述叠设方向垂直;
在相邻两个所述电池组中,所述连接件的一部分粘接于一个所述电池组,所述连接件的另一部分粘接于另一所述电池组。
3.如权利要求2所述的电池,其特征在于:
所述电池包括多个电池模块,所述多个电池模块沿所述叠设方向依次布置,所述电池模块包括所述多个电池组;
所述电池还包括横梁,所述横梁沿所述第一方向延伸,所述横梁设于相邻两个所述电池模块之间。
4.如权利要求1-3中任一项所述的电池,其特征在于:
所述连接件为扁平结构,所述连接件上位于其厚度方向的表面粘接于所述电池单体。
5.如权利要求4所述的电池,其特征在于:
所述连接件沿所述叠设方向具有长度尺寸,所述连接件沿第一方向具有宽度尺寸,所述长度尺寸和所述宽度尺寸的比值范围为2~30,所述第一方向和所述叠设方向垂直。
6.如权利要求4所述的电池,其特征在于:
所述连接件上位于其厚度方向的表面为粘接面,所述粘接面上设置有凸起结构,所述凸起结构沿所述叠设方向延伸。
7.如权利要求6所述的电池,其特征在于:
所述电池还包括胶接层,所述胶接层粘接于所述粘接面和所述电池单体之间,所述凸起结构伸入所述胶接层中。
8.如权利要求1-3中任一项所述的电池,其特征在于:
所述电池还包括集成板,所述集成板设于所述连接件和所述电池单体之间;
所述集成板开设有开口,所述连接件通过所述开口胶接于所述电池单体。
9.如权利要求8所述的电池,其特征在于:
所述集成板开设有多个所述开口,多个所述开口沿所述叠设方向间隔设置。
10.如权利要求9所述的电池,其特征在于:
位于相邻两个所述开口之间的集成板上设有凸包结构,所述连接件通过所述凸包结构连接于所述集成板。
11.如权利要求1-3中任一项所述的电池,其特征在于:
所述连接件为绝缘体材质件。
12.一种用电装置,其特征在于:
包括如权利要求1-11中任一项所述的电池。
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