CN220306468U - 电芯、电池模组和电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯、电池模组和电池包，电芯包括电芯本体，第一极柱和第二极柱，所述第一极柱和所述第二极柱的其中一者构造为正极柱、其中另一者构造为负极柱，且所述第一极柱隐藏于所述电芯本体内，所述第二极柱者延伸至所述电芯本体的外侧。本实用新型的电芯避免了极柱容易与外部导体接触而短路的问题，从而提升了生产、加工、存储等工况下的安全性。

Description

电芯、电池模组和电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体地，涉及一种电芯、一种电池模组和一种电池包。

背景技术

目前，电芯的正极柱和负极柱通常设置于同一侧面，在生产过程中，正负极柱同侧布置的电芯容易出现正负极短路的情况，例如，当通过汇流排将电芯串并联成为模组时，电芯的极柱面容易与汇流排发生误接触并造成短路，进而会造成电芯的自放电，给产品和电芯带来极大的不安全性。

相关技术中，为了避免短路的问题，通常采用美纹纸、橡胶套等对极柱进行临时绝缘防护，例如，在授权公告号为CN209249495U的中国实用新型专利即公开了一种动力电池顶盖极柱的装配结构，在该专利中通过设置保护套对极柱进行短路防护。

但是美纹胶在长时间粘连后会造成极柱上存在残胶的情况，残胶会影响极柱与汇流排等的焊接连接，降低了焊接的良品率。橡胶套的设置则存在操作麻烦、回收复杂的问题，降低了电芯的生产效率。

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，本实用新型实施例提出一种电芯，该电芯避免了极柱容易与外部导体接触而短路的问题，从而提升了生产、加工、存储等工况下的安全性。

本实用新型实施例还提出一种包括上述电芯的电池模组。

本实用新型实施例还提出一种包括上述电芯或电池模组的电池包。

本实用新型实施例的电芯包括：

电芯本体；

第一极柱和第二极柱，所述第一极柱和所述第二极柱的其中一者构造为正极柱、其中另一者构造为负极柱，且所述第一极柱隐藏于所述电芯本体内，所述第二极柱者延伸至所述电芯本体的外侧。

本实用新型实施例的电芯避免了极柱容易与外部导体接触而短路的问题，从而提升了生产、加工、存储等工况下的安全性。

在一些实施例中，所述第一极柱设有凹槽，所述第二极柱设有插接部，所述插接部用于插接配合于另一电芯的所述凹槽内以实现两个所述电芯的串联或并联。

在一些实施例中，所述凹槽的槽壁和所述插接部的外壁面的至少一者设有凸部，所述凸部用于止抵在所述凹槽的槽壁和所述插接部的外壁面之间以实现所述插接部和所述凹槽的过盈装配。

在一些实施例中，所述凸部设于所述第二极柱，且所述凸部沿着所述第二极柱的宽度方向延伸。

在一些实施例中，所述凹槽为的延伸方向与所述电芯本体的宽度方向一致，所述插接部的宽度方向与所述电芯本体的宽度方向一致。

在一些实施例中，所述第二极柱包括连接部，所述连接部连接于所述电芯本体的端面和所述插接部之间，所述插接部和所述凹槽均为与所述连接部的同一侧，且所述插接部与所述电芯本体间隔布置。

在一些实施例中，所述电芯本体具有相对布置的第一侧和第二侧，所述第一极柱和所述第二极柱的其中一者邻近所述第一侧，其中另一者邻近所述第二侧；

和/或，所述电芯本体上设有防爆阀。

本实用新型实施例的电池模组包括多个如上述任一实施例中所述电芯。

在一些实施例中，相邻两个所述电芯的其中一者的所述第一极柱与其中另一者的所述第二极柱插接配合以实现两个所述电芯的串联或并联。

本实用新型实施例的电池包包括如上述任一实施例中所述的电芯，或包括如上述任一实施例中所述的电池模组。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电芯的后侧示意图。

图2是本实用新型实施例的电芯的剖视示意图。

图3是本实用新型实施例的电芯的俯视示意图。

附图标记：

电芯本体1；第一侧11；第二侧12；上端面13；

第二极柱2；插接部21；连接部22；

第一极柱3；凹槽31；

间隔空间4；

凸部5；

防爆阀6。

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。

如图1和图2所示，本实用新型实施例的电芯包括电芯本体1，第一极柱3和第二极柱2。电芯本体1具体可以为锂电芯，电芯本体1可以包括芯包，芯包具有正极耳和负极耳，第一极柱3可以与正极耳相连并被构造为正极柱，第二极柱2可以为负极耳相连并被构造为负极柱。

在其他一些实施例中，第一极柱3也可以与负极耳相连并被构造为负极柱，第二极柱2也可以与正极耳相连并被构造为正极柱。即第一极柱3可以为正极柱或负极柱，第二极柱2也可以为正极柱或负极柱。

第一极柱3隐藏于电芯本体1内，第二极柱2者延伸至电芯本体1的外侧。具体地，如图1和图2所示，第一极柱3和第二极柱2均可以设于电芯本体1的顶部，其中第一极柱3可以嵌设并隐藏在电芯本体1内，第二极柱2可以从电芯本体1的上端面13伸出并向右侧的下方延伸。

需要说明的是，第一极柱3的隐藏式设计并不是完全被包覆在电芯本体1内，电芯本体1的上端面13可以设有开口，第一极柱3的顶端可以从上端面13露出或者第一极柱3的顶端大体可以与开口的口沿平齐布置。

本实用新型实施例的电芯，由于第一极柱3设于电芯本体1的内侧，第二极柱2设于电芯本体1的外侧，从而极大的降低了第一极柱3和第二极柱2被同一外部导体同时连接的几率和风险，进而避免了极柱容易与外部导体接触而短路的问题，从而提升了生产、加工、存储等工况下的安全性。

在一些实施例中，第一极柱3设有凹槽31，第二极柱2设有插接部21，插接部21用于插接配合于另一电芯的凹槽31内以实现两个电芯的串联或并联。

例如，如图2所示，凹槽31可以设于第一极柱3内，凹槽31大体可以为矩形槽，且凹槽31的槽口可以从第一极柱3的端面露出。插接部21可以一体成型的设于第二极柱2，插接部21的形状大体与凹槽31的形状适配，且插接部21的整体尺寸规格略小于凹槽31的尺寸规格。

使用时，一个电芯的第二极柱2的插接部21可以插接配合在另一个电芯的第一极柱3的凹槽31内，由此，可以实现两个电芯的电芯相连，进而可以实现两个电芯之间的串联或并联连接。

凹槽31和插接部21的设置避免了需要利用汇流排等将两个电芯相连的情况，从而省去了装夹等工序和成本，也省去了焊接的过程，简化了装配工艺，也提升了装配的效率和便捷性。

在一些实施例中，凹槽31的槽壁和插接部21的外壁面的至少一者设有凸部5，凸部5用于止抵在凹槽31的槽壁和插接部21的外壁面之间以实现插接部21和凹槽31的过盈装配。

例如，如图1所示，凸部5可以一体成型的设于插接部21上，凸部5可以为点状、环形、带状等，当插接部21插入凹槽31内后，凸部5可以被挤压在插接部21和凹槽31的槽壁之间，从而可以实现插接部21和凹槽31的过盈装配，保证了插接部21和凹槽31装配的紧凑性和稳固性，避免了轻易松动的情况，进而保证了不同的极柱之间的电连接的稳定性。

可以理解的是，凸部5也可以一体成型的设于凹槽31的槽壁，在其他一些实施例中，插接部21和凹槽31的槽壁上也均可以设有凸部5。

可选地，在其他一些实施例中，凸部5可以设于插接部21上，凹槽31的槽壁上则可以设有凹部，当插接部21插接配合在凹槽31内后，凸部5可以对应插入凹部内，从而可以起到限位效果，也进一步提升了连接的稳定性。

在一些实施例中，凸部5设于第二极柱2，且凸部5沿着第二极柱2的宽度方向延伸。例如，第二极柱2整体可以为板状结构，且第二极柱2的宽度方向可以为前后方向，凸部5可以一体成型的设于第二极柱2，且凸部5可以为条状并可以沿着前后方向延伸。由此，可以增强与凹槽31的槽壁的接触作用区域，进一步保证了连接的稳固性和良好的导电性。

在一些实施例中，凹槽31为的延伸方向与电芯本体1的宽度方向一致，插接部21的宽度方向与电芯本体1的宽度方向一致。

例如，如图3所示，电芯本体1大体可以为长方体状，且电芯本体1的宽度方向可以为前后方向，凹槽31可以为矩形长槽，凹槽31的延伸方向可以为前后方向，插接部21大体可以为板状结构，且插接部21的宽度方向也可以为前后方向。由此，有利于多个电芯的规则化排布装配，从而可以提升组装后的规整性和整体性。

在一些实施例中，第二极柱2包括连接部22，连接部22连接于电芯本体1的端面和插接部21之间，插接部21和凹槽31均为与连接部22的同一侧，且插接部21与电芯本体1间隔布置。

例如，如图1和图2所示，连接部22大体可以为平板状，连接部22可以与插接部21一体成型，第二极柱2可以设于电芯本体1的右侧，此时，连接部22的左端可以电芯本体1的上端面13搭接，连接部22的右端可以与插接部21相连。插接部21则大体沿着上下方向延伸，且插接部21与电芯本体1之间可以间隔一定距离并在两者之间形成间隔空间4。连接部22的设置则方便了插接部21和电芯本体1之间的间隔空间4的形成。

由于第一极柱3设于电芯本体1的内部，第一极柱3和电芯本体1的外表面之间必然存在一定的间距，当第一极柱3和第二极柱2插接装配时，第一极柱3和电芯本体1的外表面之间的电芯本体部分可以配合在间隔空间4内，从而满足了装配的安装需要。

可选地，凸部5可以一体成型的设于插接部21，且凸部5可以位于间隔空间4内。

在一些实施例中，电芯本体1具有相对布置的第一侧11和第二侧12，第一极柱3和第二极柱2的其中一者邻近第一侧11，其中另一者邻近第二侧12。

例如，如图1和图2所示，电芯本体1大体可以为长方体状，第一侧11可以为电芯本体1的左侧面，第二侧12可以为电芯本体1的右侧面，第一极柱3和第二极柱2均可以设于电芯本体1的顶部，其中第一极柱3可以邻近电芯本体1的左侧布置，第二极柱2可以邻近电芯本体1的右侧布置。

在一些实施例中，如图3所示，电芯本体1上设有防爆阀6。防爆阀6可以设于电芯本体1的顶侧，当电芯本体1热失控时，防爆阀6会爆开，从而起到及时排气卸压的作用，提升了电芯使用的安全性。

下面描述本实用新型实施例的电池模组。

本实用新型实施例的电池模组包括多个电芯，电芯具体可以为上述任一实施例中描述的电芯，且多个电芯可以串联或并联布置。例如，多个电芯可以呈一字型依次排布，且任意相邻两个电芯的其中一个的第二极柱2的插接部21可以插入另一个的第一极柱3的凹槽31内，从而可以相邻两个电芯的串联或并联。

需要说明的是，当相邻的两个电芯的其中一个的第一极柱3和其中另一个电芯的第二极柱2均为正极柱或均为负极柱时，两个电芯为并联连接。当相邻的两个电芯的其中一个的第一极柱3为正极柱(负极柱)，其中另一个电芯的第二极柱2为负极柱(正极柱)时，两个电芯为串联连接。

本实用新型实施例的电池模组，由于多个电芯通过插接部21和凹槽31的插接配合实现电性相连，避免常规技术中需要借助汇流排等进行电连接器的情况，进而避免了汇流排焊接时存在工艺复杂、装配效率等问题。

其次，由于省去了汇流排等零部件，从而节省了汇流排在电池模组内的布置空间，使得同样体积的电池模组内可以安装容量和体积更大的电芯，提升了空间利用率，也有利于提升电池模组的能量密度。

下面描述本实用新型实施例的电池包。

本实用新型实施例的电池包包括电芯，电芯具体可以为上述任一实施例中描述的电芯，在其他一些实施例中，电池包也可以包括电池模组，电池模组可以为上述任一实施例中描述的电池模组。本实用新型实施例的电池包可以为车辆等用的动力电池包，当然也可以为其他需要通电使用的设备的电池包。

尽管已经示出和描述了上述实施例，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，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电芯，其特征在于，包括：

电芯本体；

第一极柱和第二极柱，所述第一极柱和所述第二极柱的其中一者构造为正极柱、其中另一者构造为负极柱，且所述第一极柱隐藏于所述电芯本体内，所述第二极柱者延伸至所述电芯本体的外侧。

2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述第一极柱设有凹槽，所述第二极柱设有插接部，所述插接部用于插接配合于另一电芯的所述凹槽内以实现两个所述电芯的串联或并联。

3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述凹槽的槽壁和所述插接部的外壁面的至少一者设有凸部，所述凸部用于止抵在所述凹槽的槽壁和所述插接部的外壁面之间以实现所述插接部和所述凹槽的过盈装配。

4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述凸部设于所述第二极柱，且所述凸部沿着所述第二极柱的宽度方向延伸。

5.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述凹槽为的延伸方向与所述电芯本体的宽度方向一致，所述插接部的宽度方向与所述电芯本体的宽度方向一致。

6.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述第二极柱包括连接部，所述连接部连接于所述电芯本体的端面和所述插接部之间，所述插接部和所述凹槽均为与所述连接部的同一侧，且所述插接部与所述电芯本体间隔布置。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的电芯，其特征在于，所述电芯本体具有相对布置的第一侧和第二侧，所述第一极柱和所述第二极柱的其中一者邻近所述第一侧，其中另一者邻近所述第二侧；

和/或，所述电芯本体上设有防爆阀。

8.一种电池模组，其特征在于，包括多个如上述权利要求1-7中任一项所述电芯。

9.根据权利要求8所述的电池模组，其特征在于，相邻两个所述电芯的其中一者的所述第一极柱与其中另一者的所述第二极柱插接配合以实现两个所述电芯的串联或并联。

10.一种电池包，其特征在于，包括如上述权利要求1-7中任一项所述的电芯，或包括如上述权利要求8或9所述的电池模组。