CN219801067U - 一种长形铝壳电池、电池包及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种长形铝壳电池、电池包及汽车，涉及汽车动力电池技术领域，该长形铝壳电池包括长形铝壳、长形软包电芯、正极盖板和负极盖板，长形铝壳的两端分别具有第一开口和第二开口，长形软包电芯包括软包电芯本体和分别位于软包电芯本体两端的负极极耳和正极极耳，长形软包电芯用于插设于长形铝壳中，且负极极耳用于与负极盖板上的负极极柱连接，正极极耳用于与正极盖板上的正极极柱连接，负极盖板用于盖设于第一开口处，正极盖板用于盖设于第二开口处。该长形铝壳电池在组装时具有较高的组装效率，组装难度得到显著降低。

Description

一种长形铝壳电池、电池包及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车动力电池技术领域，具体而言，涉及一种长形铝壳电池、电池包及汽车。

背景技术

汽车的动力电池分为软包电池和硬包电池，但是目前电动汽车主要以硬包电池为主，很少用软包电池，这主要是因为软包电池是通过铝塑膜包裹封装极组和电解液的一种电池，软包电池的铝塑膜虽具有一定的刚度，但是其结构强度仍不足，在成组时软包电池较软，所以成组时要在电芯外面装很多塑料支架，以加强其强度，但是这种做法很浪费空间，同时电池成组的效率也比较低。如果软包电池不成组而是直接装配成电池包的话，很容易在汽车的震动下被外物破损，同时软包电池一直存在漏液风险(铝塑膜的封装工艺存在的缺陷而导致的漏液风险)，均导致其在汽车的动力电池领域很难被组成电池包。因此，软包电池更多是用于3C产品(Computer、Communication、ConsumerElectronics，计算机、通信、消费类电子产品)。

硬包电池，例如两侧出极柱的长形铝壳电池，两侧出极柱的长形铝壳电池其密封性能较好，结构强度足够，本身具有较硬的铝壳，其可以不用组成模组，通过多个长形铝壳电池叠加后就可以直接装配成电池包，有更高的空间利用率。长形铝壳电池一般沿长度方向有两个开口，正负极盖板分别封堵在两个开口。一般制造工艺为先将极组与第一个盖板极柱实现电连接，然后将极组从一端的开口装入铝壳，最后将极组与第二盖板极柱实现电连接。但是传统的长形铝壳电池的极组由于长度较长、刚度较差，导致极组装入长形铝壳难度较大，制造工艺较难。而且，现有的长形铝壳电池在极组装入长形铝壳后，需要在正极盖板或负极盖板上设置电解液注入口，存在漏液风险。

实用新型内容

本实用新型旨在解决传统的长形铝壳电池装配困难以及存在漏液风险的问题中的至少一者。

为解决上述问题，本实用新型提供一种长形铝壳电池，包括长形铝壳、长形软包电芯、正极盖板和负极盖板，所述长形铝壳的两端分别具有第一开口和第二开口，所述长形软包电芯包括软包电芯本体以及分别位于所述软包电芯本体两端的负极极耳和正极极耳，所述长形软包电芯用于插设于所述长形铝壳中，且所述负极极耳用于与所述负极盖板上的负极极柱连接，所述正极极耳用于与所述正极盖板上的正极极柱连接，所述负极盖板用于盖设于所述第一开口处，所述正极盖板用于盖设于所述第二开口处。

本实用新型提供的一种长形铝壳电池，相较于现有技术，具有但不局限于以下有益效果：

在该长形铝壳电池在组装之前，可以将传统的软包电池进行加长设计而充当本实用新型的长形软包电芯，以适用长形铝壳。如此，当该长形铝壳电池在组装时，可以先将软包电芯本体一端的负极极耳与负极盖板上的负极极柱连接，之后，则可以将正极极耳从长形铝壳的第一开口处装入长形铝壳内，并使长形软包电芯整体逐渐装入铝壳，直至正极极耳从长形铝壳的第二开口处伸出，然后就可以将负极盖板盖设于长形铝壳的第一开口，并将伸出长形铝壳的第二开口的正极极耳与正极盖板上的正极极柱连接，最终将正极盖板盖设于长形铝壳的第二开口处。其中，在长形软包电芯装入长形铝壳的过程中，即使长形软包电芯的长度较长，但是，由于长形软包电芯本体的表面是铝塑膜，其相较于传统长形铝壳电池的极组而言，长形软包电芯本体表面的铝塑膜具有一定的刚度，在装入长形铝壳的过程中不会轻易产生较大的弯折，进而能够方便装入长形铝壳中，减小了长形铝壳电池的装配难度，提高了长形铝壳电池的组装效率。而且，由于该长形铝壳电池内部的“电芯”是传统的软包电池进行加长设计后得到的，因此，长形软包电芯内部是存有被铝塑膜封装的极组和电解液，该长形铝壳电池没有在长形铝壳内注存电解液的需要，进而该长形铝壳电池就不需要在正极盖板或负极盖板上开设电解液注入孔，则就避免了传统的长形铝壳电池后期从电解液注入孔漏液的风险，并且，即使是因长形软包电芯因铝塑膜封装工艺的原因而导致后期长形软包电芯内的电解液泄露，也最多泄露在长形铝壳的内部，不会泄露至长形铝壳的外部。

进一步地，长形铝壳电池还包括防护膜，所述软包电芯本体由软包电池制得，所述软包电池包括铝塑膜，所述防护膜用于包裹于所述铝塑膜上。

进一步地，长形铝壳电池还包括负极下塑胶结构，所述负极下塑胶结构设置于所述负极盖板的内侧，且所述负极下塑胶结构用于错开所述负极极耳并压紧于所述软包电芯本体的一端；

所述长形铝壳电池还包括正极下塑胶结构，所述正极下塑胶结构用于内嵌于所述长形铝壳远离所述负极盖板一端的开口内，所述正极下塑胶结构内设置有通孔结构，所述正极极耳用于穿过所述通孔结构并与所述正极极柱连接，且所述正极下塑胶结构远离所述正极盖板的一侧压紧于所述软包电芯本体远离所述负极极耳的一端。

进一步地，所述负极下塑胶结构远离所述负极盖板的一侧设置有第一弹性垫片。

进一步地，所述正极下塑胶结构远离所述正极盖板的一侧设置有第二弹性垫片。

进一步地，所述负极下塑胶结构设置有两个，两个所述负极下塑胶结构沿所述负极盖板的长度方向设置并关于所述负极极柱对称。

进一步地，所述正极下塑胶结构沿所述正极盖板的长度方向延伸，所述正极下塑胶结构朝向负极盖板的一侧设置有导向槽，所述正极下塑胶结构朝向正极盖板的一侧设置有正极下塑胶凹槽，所述正极下塑胶凹槽与所述导向槽的槽底通过极片通槽连通，所述正极极耳用于在所述导向槽的导向下穿过所述通槽，并于所述正极下塑胶凹槽中与所述正极极柱连接，其中，所述导向槽、所述极片通槽以及所述极片通槽组成所述通孔结构。

进一步地，长形铝壳电池还包括绝缘膜，所述绝缘膜用于包裹于所述长形铝壳。

本实用新型还提供一种电池包，包括如前所述的长形铝壳电池。

由于所述电池包的技术改进和有益效果与所述长形铝壳电池一样，因此不再对所述电池包进行赘述。

本实用新型还提供一种汽车，包括如前所述的电池包。

由于所述汽车的技术改进和有益效果与所述电池包一样，因此不再对所述汽车进行赘述。

附图说明

图1为本实用新型实施例的长形铝壳电池的爆炸示意图；

图2为本实用新型实施例的长形软包电芯的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的负极盖板的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的正极盖板的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的正极下塑胶结构的结构示意图；

图6为本实用新型实施例的长形铝壳电池一端的剖面示意图；

图7为本实用新型实施例的长形铝壳电池另一端的剖面示意图。

附图标记说明：

1、长形铝壳；2、长形软包电芯；21、软包电芯本体；22、负极极耳；23、正极极耳；3、负极盖板；31、负极极柱；4、正极盖板；41、正极极柱；5、防护膜；6、负极下塑胶结构；61、第一弹性垫片；7、正极下塑胶结构；71、导向槽；72、极片通槽；73、第二弹性垫片；74、正极下塑胶凹槽；8、绝缘膜。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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。

而且，附图中X轴表示纵向，也就是前后方向，并且X轴的正向表示前，X轴的负向表示后；附图中Y轴表示横向，也就是左右方向，并且Y轴的正向表示左，Y轴的负向表示右；附图中Z轴表示竖向，也就是上下方向，并且Z轴的正向表示上，Z轴的负向表示下。

同时需要说明的是，前述X轴、Y轴和Z轴表示含义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。

参见图1和图2，本实用新型实施例的一种长形铝壳电池，包括长形铝壳1、长形软包电芯2、正极盖板4和负极盖板3，所述长形铝壳1的两端(前端和后端)分别具有第一开口和第二开口，所述长形软包电芯2包括软包电芯本体21以及分别位于所述软包电芯本体21两端的负极极耳22和正极极耳23，所述长形软包电芯2用于插设于所述长形铝壳1中，且所述负极极耳22用于与所述负极盖板3上的负极极柱31连接，所述正极极耳23用于与所述正极盖板4上的正极极柱41连接，所述负极盖板3用于盖设于所述第一开口处，所述正极盖板4用于盖设于所述第二开口处。

本实施例中，在该长形铝壳电池在组装之前，可以将传统的软包电池进行加长设计而充当本实施例的长形软包电芯2，以适用长形铝壳1。如此，当该长形铝壳电池在组装时，可以先将软包电芯本体21一端的负极极耳22与负极盖板3上的负极极柱31连接，之后，则可以将正极极耳23从长形铝壳1的第一开口(前端的开口)处装入长形铝壳1内，并使长形软包电芯2整体逐渐装入铝壳，直至正极极耳23从长形铝壳1的第二开口处伸出，然后就可以将负极盖板3盖设于长形铝壳1的第一开口，并将伸出长形铝壳1的第二开口(后端的开口)的正极极耳23与正极盖板4上的正极极柱41连接，最终将正极盖板4盖设于长形铝壳1的第二开口处。其中，在长形软包电芯2装入长形铝壳1的过程中，即使长形软包电芯2的长度较长，但是，由于长形软包电芯2本体的表面是铝塑膜，其相较于传统长形铝壳电池的极组而言，长形软包电芯2本体表面的铝塑膜具有一定的刚度，在装入长形铝壳1的过程中不会轻易产生较大的弯折，进而能够方便装入长形铝壳1中，减小了长形铝壳电池的装配难度，提高了长形铝壳电池的组装效率。

而且，由于该长形铝壳电池内部的“电芯”是传统的软包电池进行加长设计后得到的，因此，长形软包电芯2内部是存有被铝塑膜封装的极组和电解液，该长形铝壳电池没有在长形铝壳1内注存电解液的需要，进而该长形铝壳电池就不需要在正极盖板4或负极盖板3上开设电解液注入孔，则就避免了传统的长形铝壳电池后期从电解液注入孔漏液的风险，并且，即使是因长形软包电芯2因铝塑膜封装工艺的原因而导致后期长形软包电芯2内的电解液泄露，也最多泄露在长形铝壳1的内部，不会泄露至长形铝壳1的外部。

另外，由于本实施例的长形铝壳电池的“电芯”采用的是长形软包电芯2，长形软包电芯2在装入长形铝壳1之前，就已经是一个封装好的独立的供电单元，它的极耳不存在内折的风险(即，极耳内折插到极组的正极片和负极片之间而引起短路的风险)，解决了传统的长形铝壳电池具有内部发生短路风险的问题。

参见图1，可选地，长形铝壳电池还包括防护膜5，所述软包电芯本体21由软包电池制得，所述软包电池包括铝塑膜，所述防护膜5包裹于所述软包电芯本体21的铝塑膜上。

本实施例中，长形软包电芯2在装入长形铝壳1之前，可以用防护膜5包覆长形软包电芯2，具体是包覆软包电芯本体21，进而可以避免长形铝壳1口部的毛刺划破铝塑膜。

如图2所示，需要说明的是，软包电芯本体21包括中间较厚的大区域部分和两端较薄的小区域部分，之所以中间的大区域部分较厚，是因为里面封装有正负极片组成的极组；之所以两端的小区部分较薄，是因为该区域的结构是包裹在极组上的铝塑膜向前和向后延伸而形成的，用于封边，而两端的极耳伸出对应的小区域部分，这些为现有的软包电池的常规铝塑膜封装方法，在此不做过多说明。而本实施例的防护膜5就是用于包裹该铝塑膜的。

其中，防护膜5的材质可以是PP(聚丙烯)材质或者PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)材质。

参见图1、图3-图7，可选地，长形铝壳电池还包括负极下塑胶结构6，所述负极下塑胶结构6设置于所述负极盖板3的内侧，且所述负极下塑胶结构用于错开所述负极极耳并压紧于所述软包电芯本体21的一端(其中，负极下塑胶结构6错开负极极耳，指的是负极下塑胶结构6与负极极耳处于Y方向上的不同位置)；

所述长形铝壳电池还包括正极下塑胶结构7，所述正极下塑胶结构用于内嵌于所述长形铝壳1远离所述负极盖板3一端的开口内，所述正极下塑胶结构7内设置有通孔结构，所述正极极耳23用于穿过所述通孔结构并与所述正极极柱41连接，且所述正极下塑胶结构7远离所述正极盖板4的一侧压紧于所述软包电芯本体21远离所述负极极耳22的一端。

本实施例中，安装该长形铝壳电池时，先如图6所示，将至少一个长形软包电芯2(图6为两个长形软包电芯2)的负极极耳22折弯后与负极盖板3上的负极极柱31面面接触并连接，然后则可以将正极极耳23从长形铝壳1的前端开口处装入长形铝壳1内，并使长形软包电芯2整体逐渐装入铝壳，直至正极极耳23从长形铝壳1的后端开口处伸出，然后就可以将负极盖板3盖设于长形铝壳1的第一开口，并使负极盖板3内侧的负极下塑胶结构6抵接在软包电芯本体21的前端。然后，如图7所示，可以先使下塑胶结构的通孔结构套于正极极片，然后将正极下塑胶结构7内嵌于长形铝壳1的第二开口内，同时用正极下塑胶结构7配合负极下塑胶结构6将软包电芯本体21压紧固定，之后将伸出长形铝壳1后端开口的正极极耳23折弯后与正极盖板4上的正极极柱41面面接触并连接，最终将正极盖板4盖设于长形铝壳1的第二开口处。

其中，正极下塑胶结构7和负极下塑胶结构6的材质之所选择塑胶材质，是因为其能够与防护膜5(PP或者PET材质)热烫连接。其次，选择这种材质的正极下塑胶结构7、负极下塑胶结构6具有耐电解液的特点，避免软包电芯本体21内部的电解液泄露后腐蚀正极下塑胶结构7、负极下塑胶结构6。

其中，负极极柱31与负极盖板3的连接关系可以是铆接密封，正极极柱41与正极盖板4之间的连接关系可是铆接密封，负极下塑胶结构6与负极盖板3的连接关系也可以是铆接，负极盖板3与长形铝壳1的前端开口可以是焊接密封，正极盖板4与长形铝壳1的后端开口可以是焊接密封。

参见图1、图3、图5-图7，可选地，所述负极下塑胶结构6远离所述负极盖板3的一侧设置有第一弹性垫片61。所述正极下塑胶结构7远离所述正极盖板4的一侧设置有第二弹性垫片73。

本实施例中，通过第一弹性垫片61的设置，可以避免负极下塑胶结构6压紧软包电芯本体21时压坏铝塑膜。通过第二弹性垫片73的设置，可以避免正极下塑胶结构7压紧软包电芯本体21时压坏铝塑膜。

其中，第一弹性垫片61和第二弹性垫片73可以为PPE/PFA等材料，可以与下塑胶结构粘接固定，或一体注塑成型。

参见图3，可选地，所述负极下塑胶结构6设置有两个，两个所述负极下塑胶结构6沿所述负极盖板3的长度方向设置并关于所述负极极柱31对称。

本实施例中，通过设置两个负极下塑胶结构6，两个对称设置的负极下塑胶结构6可以一左一右的压紧在软包电芯本体21前端处，固定效果更好，同时，两个负极下塑胶结构6沿负极盖板3的长度方向设置并关于负极极柱31对称，

参见图5和图7，可选地，所述正极下塑胶结构7沿所述正极盖板4的长度方向延伸，所述正极下塑胶结构7朝向负极盖板3的一侧设置有导向槽71，所述正极下塑胶结构7朝向正极盖板4的一侧设置有正极下塑胶凹槽74，所述正极下塑胶凹槽74与所述导向槽71的槽底通过极片通槽72连通，所述正极极耳23用于在所述导向槽71的导向下穿过所述通槽，并于所述正极下塑胶凹槽74中与所述正极极柱41连接，其中，所述导向槽71、所述极片通槽72以及所述极片通槽72组成所述通孔结构。

本实施例中，该长形铝壳电池组装时，在长形软包电芯2装入长形铝壳1之前，可以先将正极下塑胶结构7压入长形铝壳1的后端开口内，如此，软包电芯的正极极耳23能够在导向槽71的导向方向下顺利由极片通槽72进入正极下塑胶凹槽74，最终与正极盖板4上的正极极柱41连接，提高的该长形铝壳电池的组装效率。另外，由于正极下塑胶凹槽74的存在，正极极耳23可以设计稍长一些，稍长的正极极耳23方便与正极极柱41面面接触并连接，至于多余的正极极耳23的部分则可以通过正极盖板4压弯在正极下塑胶凹槽74中。

其中，导向槽71可以是一个截面为V形的槽。

参见图1，可选地，长形铝壳电池还包括绝缘膜8，所述绝缘膜8用于包裹于所述长形铝壳1。

本实施例中，在长形软包电芯2装入长形铝壳1，且正极盖板4与负极盖板3封堵长形铝壳1的两个开口后，可以用绝缘膜8包裹住长形铝壳1，如此，在后续装配电池包时，多个长形铝壳电池叠放后，相互之间的绝缘性能得到进一步保证。

可选地，为了进一步地保证该长形铝壳电池的安全性，可以在正极盖板或负极盖板上设置防爆阀。

本实用新型另一实施例还提供一种电池包，包括如前所述的长形铝壳电池。

由于所述电池包的技术改进和有益效果与所述长形铝壳电池一样，因此不再对所述电池包进行赘述。

本实用新型又一实施例还提供一种汽车，包括如前所述的电池包。

由于所述汽车的技术改进和有益效果与所述电池包一样，因此不再对所述汽车进行赘述。

术语“第一”和“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”和“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种长形铝壳电池，其特征在于，包括长形铝壳(1)、长形软包电芯(2)、正极盖板(4)和负极盖板(3)，所述长形铝壳(1)的两端分别具有第一开口和第二开口，所述长形软包电芯(2)包括软包电芯本体(21)以及分别位于所述软包电芯本体(21)两端的负极极耳(22)和正极极耳(23)，所述长形软包电芯(2)用于插设于所述长形铝壳(1)中，且所述负极极耳(22)用于与所述负极盖板(3)上的负极极柱(31)连接，所述正极极耳(23)用于与所述正极盖板(4)上的正极极柱(41)连接，所述负极盖板(3)用于盖设于所述第一开口处，所述正极盖板(4)用于盖设于所述第二开口处。

2.根据权利要求1所述的长形铝壳电池，其特征在于，还包括防护膜(5)，所述软包电芯本体(21)由软包电池制得，所述软包电池包括铝塑膜，所述防护膜(5)用于包裹于所述铝塑膜上。

3.根据权利要求1所述的长形铝壳电池，其特征在于，还包括负极下塑胶结构(6)，所述负极下塑胶结构(6)设置于所述负极盖板(3)的内侧，且所述负极下塑胶结构(6)用于错开所述负极极耳(22)并压紧于所述软包电芯本体(21)的一端；

还包括正极下塑胶结构(7)，所述正极下塑胶结构(7)用于内嵌于所述长形铝壳(1)远离所述负极盖板(3)一端的开口内，所述正极下塑胶结构(7)内设置有通孔结构，所述正极极耳(23)用于穿过所述通孔结构并与所述正极极柱(41)连接，且所述正极下塑胶结构(7)远离所述正极盖板(4)的一侧压紧于所述软包电芯本体(21)远离所述负极极耳(22)的一端。

4.根据权利要求3所述的长形铝壳电池，其特征在于，所述负极下塑胶结构(6)远离所述负极盖板(3)的一侧设置有第一弹性垫片(61)。

5.根据权利要求3所述的长形铝壳电池，其特征在于，所述正极下塑胶结构(7)远离所述正极盖板(4)的一侧设置有第二弹性垫片(73)。

6.根据权利要求3所述的长形铝壳电池，其特征在于，所述负极下塑胶结构(6)设置有两个，两个所述负极下塑胶结构(6)沿所述负极盖板(3)的长度方向设置并关于所述负极极柱(31)对称。

7.根据权利要求3所述的长形铝壳电池，其特征在于，所述正极下塑胶结构(7)沿所述正极盖板(4)的长度方向延伸，所述正极下塑胶结构(7)朝向所述负极盖板(3)的一侧设置有导向槽(71)，所述正极下塑胶结构(7)朝向所述正极盖板(4)的一侧设置有正极下塑胶凹槽(74)，所述正极下塑胶凹槽(74)与所述导向槽(71)的槽底通过极片通槽(72)连通，所述正极极耳(23)用于在所述导向槽(71)的导向下穿过所述通槽，并于所述正极下塑胶凹槽(74)中与所述正极极柱(41)连接，其中，所述导向槽(71)、所述极片通槽(72)以及所述极片通槽(72)组成所述通孔结构。

8.根据权利要求1所述的长形铝壳电池，其特征在于，还包括绝缘膜(8)，所述绝缘膜(8)用于包裹于所述长形铝壳(1)。

9.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的长形铝壳电池。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池包。