CN219832768U - 单体电池及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单体电池及电池模组，其属于锂离子电池技术领域，单体电池包括壳体、盖板组件及芯包，壳体为中空结构且包括底板、相对设置的两个第一侧板及相对设置的两个第二侧板，两个第一侧板及两个第二侧板交替连接并分别固接于底板，每个第一侧板为中空板且具有第一冷却腔以及分别连通第一冷却腔的第一入口和第一出口；盖板组件固接于壳体，且盖板组件与壳体形成密封的腔体；芯包位于腔体内，芯包具有两个第一侧面和两个第二侧面，第一侧面的面积大于第二侧面的面积，且每个第一侧面与一个第一侧板相对设置。本实用新型的单体电池便于组装，组装步骤较少，且具有较高的组装效率和较好的散热效果。

Description

单体电池及电池模组

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种单体电池及电池模组。

背景技术

新能源汽车因具有较高的节能性而得到广泛的推广，为了提高新能源汽车的续航能力，为新能源汽车配备的电池的体积越来越大，导致电池包在新能源汽车上需要占据的空间越来越大。

现有技术中，电池包在新能源汽车的组装通常采用CTP、CTC或CTB技术。目前，最常使用的技术为CTB技术，其中，CTB技术需要让电池包作为整车结构件的一部分，拥有承载载荷能力，在具体的应用场景下，需要承载驾驶舱的重量，通过将电池包当作车中的结构件，以提高空间利用率，但是，在实际组装中，依然存在需要逐一组装单体电池及水冷板的步骤，导致组装步骤较多，组装效率低，存在提升空间。

因此，亟需一种组装效率高的单体电池及电池模组。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种单体电池及电池模组，便于组装，组装步骤较少，且具有较高的组装效率和较好的散热效果。

如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：

单体电池，包括：

壳体，所述壳体为中空结构，且所述壳体包括底板、相对设置的两个第一侧板及相对设置的两个第二侧板，两个所述第一侧板及两个所述第二侧板交替连接并分别固接于所述底板，每个所述第一侧板为中空板且具有第一冷却腔以及分别连通所述第一冷却腔的第一入口和第一出口，所述第一冷却腔内设有冷却液；

盖板组件，固接于所述壳体，且所述盖板组件与所述壳体形成密封的腔体；

芯包，位于所述腔体内，所述芯包具有两个第一侧面和两个第二侧面，所述第一侧面的面积大于所述第二侧面的面积，且每个所述第一侧面与一个所述第一侧板相对设置。

可选地，所述底板为中空板且所述底板具有第二冷却腔；

所述底板具有分别连通所述第二冷却腔的第二入口和第二出口；

或者，所述第二冷却腔与至少一个所述第一冷却腔连通。

可选地，所述第二侧板为中空板且所述第二侧板具有第三冷却腔；

每个所述第二侧板具有分别连通所述第三冷却腔的第三入口和第三出口；

或者，所述第三冷却腔与至少一个所述第一冷却腔连通。

可选地，所述壳体具有固定于所述第一冷却腔内的多个挡板，多个所述挡板将所述第一冷却腔分隔形成多个冷却流道，每个所述冷却流道均能与所述第一入口及所述第一出口连通。

可选地，所述壳体包括第一容纳部和第二容纳部，所述第一容纳部与所述第二容纳部密封焊接，所述盖板组件与所述第一容纳部及第二容纳部分别焊接，所述芯包位于所述第一容纳部中。

可选地，所述第一容纳部和所述第二容纳部均为半包围结构，且所述第一容纳部的体积大于所述第二容纳部的体积。

可选地，还包括位于所述腔体内的缓冲垫，两个所述第一侧面及两个所述第二侧面分别粘接有所述缓冲垫。

可选地，所述盖板组件包括盖板主体、极柱、上塑胶、下塑胶及密封圈，所述盖板主体与壳体焊接，且所述盖板主体具有安装孔，所述极柱贯穿并安装于所述安装孔中，且所述极柱与所述芯包电连接，所述上塑胶密封安装于所述极柱的顶部与所述盖板主体之间，所述密封圈密封安装于所述极柱与所述安装孔的孔壁之间，所述下塑胶密封安装于所述极柱的底部与所述盖板主体之间。

可选地，所述芯包包括正极片、负极片和隔膜形成的极片组以及包裹在所述极片组外的保护壳，所述保护壳的厚度为0.2～1毫米。

电池模组，包括多个上述的单体电池。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的单体电池，第一冷却腔集成在壳体上，使得第一冷却腔内的冷却液能够直接冷却芯包，具有较好的散热效果，单体电池的集成度高，将单体电池组装在电池模组中时，只需要将单体电池组装在安装位置即可，减少了需要组装的零部件，组装步骤较少，提高了组装效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的单体电池的截面示意图；

图2是本实用新型实施例提供的第一容纳部的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的第二容纳部的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的盖板组件的结构示意图。

图中：

1、壳体；10、腔体；11、底板；111、第二冷却腔；12、第一侧板；121、第一冷却腔；13、第一容纳部；14、第二容纳部；2、盖板组件；21、盖板主体；22、极柱；23、上塑胶；24、下塑胶；25、密封圈；3、芯包；100、焊缝。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种单体电池，便于组装在新能源汽车中，组装步骤较少，且具有较高的组装率较好的散热效果。

如图1所示，单体电池包括壳体1、盖板组件2及芯包3。

其中，壳体1为中空结构，具体地，壳体1的顶端开口，并且，壳体1包括底板11、相对设置的两个第一侧板12及相对设置的两个第二侧板。两个第一侧板12及两个第二侧板交替连接，也即是，本实施例中的壳体1为方形，两个第一侧板12相互平行，且每个第一侧板12与两个第二侧板分别连接，两个第二侧板相互平行。两个第一侧板12与两个第二侧板分别固接于底板11，以形成中空的壳体1。

如图2所示，每个第一侧板12为中空板且第一侧板12具有第一冷却腔121，也即是，第一侧板12的中空结构形成第一冷却腔121，并且，每个第一侧板12具有分别连通第一冷却腔121的第一入口和第一出口，第一冷却腔121内设有冷却液，冷却液由第一入口流入第一冷却腔121，第一冷却腔121中的冷却液能够通过第一出口流出。

本实施例中的盖板组件2固接于壳体1，且盖板组件2与壳体1形成密封的腔体10，芯包3位于腔体10内，且芯包3具有两个第一侧面和两个第二侧面，第一侧面的面积大于第二侧面的面积。本实施例中，芯包3为方形，第一侧面为芯包3的大侧面，第二侧面为芯包3的小侧面。两个第一侧面与两个第一侧板12一一对应，且每个第一侧面与其对应的一个第一侧板12相对设置，使得第一侧板12中的冷却液能够冷却芯包3面积较大的第一侧面，以具有较高的冷却效果。

本实施例提供的单体电池，第一冷却腔121集成在壳体1上，使得第一冷却腔121内的冷却液能够直接冷却芯包3，具有较好的散热效果，单体电池的集成度高，将单体电池组装在电池模组中时，只需要将单体电池组装在安装位置即可，减少了需要组装的零部件，组装步骤较少，提高了组装效率。

并且，通过将单体电池的高度集成，便于单体电池的维修、回收拆卸。

可选地，底板11为中空板且底板11具有第二冷却腔111，第二冷却腔111用于容置冷却液。在一些实施例中，底板11具有分别连通第二冷却腔111的第二入口和第二出口，冷却液能够由第二入口流入第二冷却腔111中，第二冷却腔111内的冷却液能够由第二出口流出。在另外一些实施例中，第二冷却腔111与至少一个第一冷却腔121连通，使得第一冷却腔121内的冷却液能够流入第二冷却腔111中。第二冷却腔111中的冷却液用于冷却芯包3，具体冷却芯包3的底端。

本实施例中，每个第二侧板为中空板且第二侧板具有第三冷却腔，第三冷却腔用于容置冷却液。在一些实施例中，每个第二侧板具有分别连通第三冷却腔的第三入口和第三出口，冷却液能够由第三入口流入第三冷却腔中，第三冷却腔内的冷却液能够由第三出口流出。在另外一些实施例中，每个第三冷却腔与至少一个第一冷却腔121连通，使得第一冷却腔121内的冷却液能够流入第三冷却腔中。本实施例中，芯包3的两个第二侧面与两个第二侧板一一对应，且每个第二侧面与其对应的第二侧板相对设置，第二侧板的第三冷却腔中的冷却液用于冷却第二侧面。

优选地，第一冷却腔121、第二冷却腔111及第三冷却腔同时存在，使得单体电池具有较大的冷却面积，提高了散热效率和散热效果。

可选地，壳体1具有固定于第一冷却腔121内的多个挡板，多个挡板将第一冷却腔121分隔形成多个冷却流道，每个冷却流道均能与第一入口及第一出口连通，使得第一冷却腔121内的冷却液能够被均匀分配至多个冷却流道中，提高了冷却芯包3的均匀性。类似地，第二冷却腔111内及第三冷却腔内也可以分别设有挡板，以提高冷却的均匀性。本实施例中的多个具体指两个及两个以上。

请参见图2和图3，壳体1包括第一容纳部13和第二容纳部14，第一容纳部13与第二容纳部14密封焊接并形成壳体1。图1示出了第一容纳部13与第二容纳部14焊接时的焊缝100，由于中空的一体式壳体1的制造较困难，因此，可以分别制造第一容纳部13和第二容纳部14，具体可以通过铸造的方式形成第一容纳部13和第二容纳部14，然后将第一容纳部13和第二容纳部14焊接为一个整体。盖板组件2与第一容纳部13及第二容纳部14分别焊接，芯包3位于第一容纳部13中。

进一步地，第一容纳部13和第二容纳部14均为半包围结构，且第一容纳部13的体积大于第二容纳部14的体积。第一容纳部13与第二容纳部14分别包括部分第一侧板12、部分底板11和部分第二侧板，使得第一容纳部13和第二容纳部14分别具有第一冷却腔121、第二冷却腔111和第三冷却腔。在一些实施例中，第一容纳部13用于容纳芯包3，盖设有盖板组件2，盖板组件2包括防爆阀以及极柱22等。防爆阀通过激光焊接在盖板组件2上。第一容纳部13与第二容纳部14焊接。

本实施例中，单体电池还包括位于腔体10内的缓冲垫，两个第一侧面及两个第二侧面分别粘接有缓冲垫，缓冲垫设置在芯包3与壳体1的内壁之间，用于保护芯包3。本实施例中，缓冲垫的材质为传热系数较高的材质，也即是，缓冲垫为导热垫，以能够更好的将芯包3产生的热量传递至壳体1。

可选地，如图4所示，盖板组件2包括盖板主体21、极柱22、上塑胶23、下塑胶24及密封圈25。其中，盖板主体21与壳体1焊接，且盖板主体21具有安装孔，极柱22贯穿并安装于安装孔中，且极柱22与芯包3的极耳电连接，极柱22的截面呈“工”形，上塑胶23密封安装于极柱22的顶部与盖板主体21之间，密封圈25密封安装于极柱22与安装孔的孔壁之间，下塑胶24密封安装于极柱22的底部与盖板主体21之间，即，极柱22穿过下塑胶24的极柱通孔以及盖板主体21的极柱安装孔。

本实施例中的芯包3包括正极片、负极片和隔膜形成的极片组以及包裹在所述极片组外的保护壳。其中，正极片和负极片分别设有多个，也即是，极片组包括多个正极片和多个负极片，多个正极片与多个负极片层叠设置且交替设置，每相邻的正极片与负极片之间均设有隔膜。保护壳的厚度为0.2～1毫米。芯包3的极耳穿过保护壳设置。在形成芯包3时，先将正极片、隔膜及负极片叠片，然后套设具有一定硬度的保护壳，同时露出极耳，然后进行极耳超声揉平，最后激光焊接连接片。

本实施例还提供了一种包括多个单体电池的电池模组，电池模组具有安装位置，多个单体电池安装在安装位置中。本实施例提供的电池模组具有较高的组装效率。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.单体电池，其特征在于，包括：

壳体(1)，所述壳体(1)为中空结构，且所述壳体(1)包括底板(11)、相对设置的两个第一侧板(12)及相对设置的两个第二侧板，两个所述第一侧板(12)及两个所述第二侧板交替连接并分别固接于所述底板(11)，每个所述第一侧板(12)为中空板且具有第一冷却腔(121)以及分别连通所述第一冷却腔(121)的第一入口和第一出口，所述第一冷却腔(121)内设有冷却液；

盖板组件(2)，固接于所述壳体(1)，且所述盖板组件(2)与所述壳体(1)形成密封的腔体(10)；

芯包(3)，位于所述腔体(10)内，所述芯包(3)具有两个第一侧面和两个第二侧面，所述第一侧面的面积大于所述第二侧面的面积，且每个所述第一侧面与一个所述第一侧板(12)相对设置。

2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述底板(11)为中空板且所述底板(11)具有第二冷却腔(111)；

所述底板(11)具有分别连通所述第二冷却腔(111)的第二入口和第二出口；

或者，所述第二冷却腔(111)与至少一个所述第一冷却腔(121)连通。

3.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述第二侧板为中空板且所述第二侧板具有第三冷却腔；

每个所述第二侧板具有分别连通所述第三冷却腔的第三入口和第三出口；

或者，所述第三冷却腔与至少一个所述第一冷却腔(121)连通。

4.根据权利要求1-3任一项所述的单体电池，其特征在于，所述壳体(1)具有固定于所述第一冷却腔(121)内的多个挡板，多个所述挡板将所述第一冷却腔(121)分隔形成多个冷却流道，每个所述冷却流道均能与所述第一入口及所述第一出口连通。

5.根据权利要求1-3任一项所述的单体电池，其特征在于，所述壳体(1)包括第一容纳部(13)和第二容纳部(14)，所述第一容纳部(13)与所述第二容纳部(14)密封焊接，所述盖板组件(2)与所述第一容纳部(13)及第二容纳部(14)分别焊接，所述芯包(3)位于所述第一容纳部(13)中。

6.根据权利要求5所述的单体电池，其特征在于，所述第一容纳部(13)和所述第二容纳部(14)均为半包围结构，且所述第一容纳部(13)的体积大于所述第二容纳部(14)的体积。

7.根据权利要求1-3任一项所述的单体电池，其特征在于，还包括位于所述腔体(10)内的缓冲垫，两个所述第一侧面及两个所述第二侧面分别粘接有所述缓冲垫。

8.根据权利要求1-3任一项所述的单体电池，其特征在于，所述盖板组件(2)包括盖板主体(21)、极柱(22)、上塑胶(23)、下塑胶(24)及密封圈(25)，所述盖板主体(21)与壳体(1)焊接，且所述盖板主体(21)具有安装孔，所述极柱(22)贯穿并安装于所述安装孔中，且所述极柱(22)与所述芯包(3)电连接，所述上塑胶(23)密封安装于所述极柱(22)的顶部与所述盖板主体(21)之间，所述密封圈(25)密封安装于所述极柱(22)与所述安装孔的孔壁之间，所述下塑胶(24)密封安装于所述极柱(22)的底部与所述盖板主体(21)之间。

9.根据权利要求1-3任一项所述的单体电池，其特征在于，所述芯包(3)包括正极片、负极片和隔膜形成的极片组以及包裹在所述极片组外的保护壳，所述保护壳的厚度为0.2～1毫米。

10.电池模组，其特征在于，包括多个权利要求1-9任一项所述的单体电池。