CN220324497U - 电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电池，包括壳体，所述壳体内设有在厚度方向排列且相互独立的第一腔体及第二腔体，所述第一腔体与所述第二腔体内分别设有第一电芯及第二电芯；所述电池还包括第一导电件及第二导电件，所述第一导电件的一端与第一电芯连接，所述第二导电件的一端与所述第二电芯连接，所述第一导电件的另一端与所述第二导电件的另一端处于所述壳体外侧且固定连接。也即，本方案的电池采用上述结构排布方式能实现在单个电池的壳体内同时布置相互串联的第一电芯和第二电芯，减少壳体占用空间，提高电池能量密度。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池。
背景技术
传统的电池包内通常需要将多个电池单体进行串联或者并联，但是随着电池包内电池单体数量的不断增加，电池单体的壳体所占用的体积也在不断增大，进而降低了电池包的能量密度，因此需要单个壳体内放置多个相互连接的电芯，但是如何通过优化电芯排列及其相互连接以实现提高体积利用率及增大能量密度成为目前亟需解决的问题。
实用新型内容
基于此，有必要提供一种电池，旨在解决现有如何优化电芯排列和连接以提高电池能量密度的问题。
本申请提供一种电池，其包括壳体，所述壳体内设有在厚度方向排列且相互独立的第一腔体及第二腔体，所述第一腔体与所述第二腔体内分别设有第一电芯及第二电芯；
所述电池还包括第一导电件及第二导电件，所述第一导电件的一端与第一电芯连接，所述第二导电件的一端与所述第二电芯连接，所述第一导电件的另一端与所述第二导电件的另一端处于所述壳体外侧且固定连接。
上述方案的电池中，通过在壳体内沿厚度方向形成相互独立的第一腔体和第二腔体，厚度方向为与壳体面积最大面相垂直的方向，使得第一腔体和第二腔体内能分别安装第一电芯和第二电芯，也即实现第一电芯和第二电芯共用一个壳体；紧接着，将第一导电件的一端与第一电芯连接，第二导电件的一端与第二电芯连接，再将第一导电件的另一端和第二导电件的另一端设置到壳体的外侧并固定连接，从而能实现第一电芯与第二电芯电连接，比如串联或并联等，当串联时可以达到提高电池电压的效果。也即，本方案的电池采用上述结构排布方式能实现在单个电池的壳体内同时布置相互电连接的第一电芯和第二电芯，且可以节省壳体在厚度方向上的一个面，由于厚度方向与壳体面积最大面相垂直，进而可以节省壳体面积最大的一个面，以实现壳体内部空间利用率最大化，且最大化减少壳体占用空间，最大程度的提高电池能量密度。
下面对本申请的技术方案作进一步的说明：
在其中一个实施例中，所述电池还包括设置于所述壳体外侧的第三导电件，所述第三导电件分别与所述第一导电件及所述第二导电件固定连接。
在其中一个实施例中，所述电池还包括用于将所述壳体内分隔成所述第一腔体及所述第二腔体的隔板。
在其中一个实施例中，所述壳体还包括第一壳体，所述第一腔体设置于所述第一壳体与所述隔板之间；和/或，所述壳体还包括第二壳体，所述第二腔体设置于所述第二壳体与所述隔板之间。
在其中一个实施例中，所述壳体上设有第一通孔，所述第一导电件部分收容于所述第一通孔内；和/或，所述壳体上设有第二通孔，所述第二导电件部分收容于所述第二通孔内。
在其中一个实施例中，所述电池还包括第一极柱，所述第一极柱的一端与所述第一电芯连接，所述第一极柱的另一端处于所述壳体外侧；和/或，所述电池还包括第二极柱，所述第二极柱的一端与所述第二电芯连接，所述第二极柱的另一端处于所述壳体外侧。
在其中一个实施例中，在长度方向上，所述第一极柱与所述第二极柱设置于所述壳体的同一侧。
在其中一个实施例中，所述第一极柱与所述第二极柱中的一个为正极柱且另一个为负极柱。
在其中一个实施例中，所述第一壳体与所述第二壳体均设有防爆阀及注液孔。
在其中一个实施例中，所述第三导电件为板状。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例所述的电池单体的结构示意图；
图2为图1中电池单体A-A端的侧视结构示意图；
图3为图1中电池单体B-B端的侧视结构示意图；
图4为电池单体的透视结构示意图。
附图标记说明：
100、电池；10、壳体；11、第一腔体；12、第二腔体；13、第一壳体；14、第二壳体；20、第一电芯；20a、第一极柱；30、第二电芯；30a、第二极柱；40、第一导电件；50、第二导电件；60、第三导电件；70、隔板。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1至图4所示，为本申请一实施例展示的电池100，包括壳体10，壳体10内设有在厚度方向排列且相互独立的第一腔体11及第二腔体12，第一腔体11与第二腔体12内分别设有第一电芯20及第二电芯30。可以理解的，根据第一电芯20和第二电芯30的规格和尺寸不同，第一腔体11和第二腔体12的空间大小可以是相同的，也可以是不同的。
本实施例中，第一电芯20和第二电芯30均可分别沿壳体10的长度方向延伸排布，减小安装空间，提升电池100能量密度。
此外，电池100还包括第一导电件40及第二导电件50，第一导电件40的一端与第一电芯20连接，第二导电件50的一端与第二电芯30连接，第一导电件40的另一端与第二导电件50的另一端处于壳体10外侧且固定连接。
综上，实施本实施例技术方案将具有如下有益效果：上述方案的电池100中，通过在壳体10内沿厚度方向形成相互独立的第一腔体11和第二腔体12，使得第一腔体11和第二腔体12内能分别安装第一电芯20和第二电芯30，也即实现第一电芯20和第二电芯30共用一个壳体10；紧接着，将第一导电件40的一端与第一电芯20连接，第二导电件50的一端与第二电芯30连接，再将第一导电件40的另一端和第二导电件50的另一端设置到壳体10的外侧并固定连接，从而能实现第一电芯20与第二电芯30电连接，比如串联以达到提高电池100电压的效果。也即，本方案的电池100采用上述结构排布方式能实现在单个电池100的壳体10内同时布置相互电连接的第一电芯20和第二电芯30，减少壳体10占用空间，提高电池100能量密度。
由于壳体10内设有沿厚度方向排列的第一腔体11与第二腔体12，从而可以使得第一腔体11与第二腔体12之间仅设置一层隔板70即可，由于厚度方向为与壳体10面积最大的面相垂直的方向，使得隔板70正对壳体10面积最大的面，进而可以节省一层壳体10面积最大的面，以实现壳体10内部空间利用率的最大化，进而最大程度的提高电池的能力密度。
进一步地，上述厚度方向为壳体10面积最大的面相垂直的方向，如图1至图4中的上下方向。
其中，第一电芯20和第二电芯30由正极极片、负极极片和隔膜组成。电池100主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面，未涂敷正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体，未涂敷正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。
以锂离子电池100为例，正极集流体的材料可以为铝，正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面，未涂敷负极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的正极集流体，未涂敷负极活性物质层的正极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜，负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断，正极极耳的数量为多个且层叠在一起，负极极耳的数量为多个且层叠在一起。
隔膜的材质可以为PP(polypropylene，聚丙烯)或PE(polyethylene，聚乙烯)等。此外，第一电芯20和第二电芯30可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例并不限于此。
在上述实施例的基础上，第一腔体11内充盈有浸润第一电芯20的电解液，第二腔体12内充盈有浸润第二电芯30的电解液。电解液能进行电化学反应，并在锂电池100正、负极之间起到传导电子的作用，是锂离子电池100获得高电压、高比能等性能的保证。
通常地，电解液由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下按一定比例配制而成。
在一些实施例中，电池100还包括设置于壳体10外侧的第三导电件60，第三导电件60分别与第一导电件40及第二导电件50固定连接。因而第三导电件60能将第一导电件40与第二导电件50电性连接为一体，以实现第一电芯20与第二电芯30电流导通。
本实施例中，第三导电件60采用金属材料制成，且为板状，结构简单，易于加工制造，且安装后占用空间小，对电池100能量密度影响小。
请继续参阅图4，此外，在上述实施例的基础上电池100还包括用于将壳体10内分隔成第一腔体11及第二腔体12的隔板70。隔板70用以将第一腔体11及第二腔体12的电解液隔断，避免第一腔体11及第二腔体12内的电解液相互串流，保证第一电芯20和第二电芯30均浸润于充足的电解液内从而产生持续稳定的电流。例如，隔板70可采用焊接、粘接等方式密封连接在壳体10内壁上以将第一腔体11与第二腔体12隔开。
请继续参阅图1至图3，进一步地，壳体10还包括设置于隔板70一侧的第一壳体13，第一腔体11设置于第一壳体13与隔板70之间；和/或，壳体10还包括设置于隔板70另一侧的第二壳体14，第二腔体12设置于第二壳体14与隔板70之间。如此，能通过第一壳体13与隔板70和第二壳体14与隔板70围成第一腔体11和第二腔体12，且保证第一腔体11与第二腔体12彼此隔断，防止电解液互流。
在又一些实施例中，壳体10上设有第一通孔，第一导电件40部分收容于第一通孔内，且第一导电件40穿过第一通孔且与壳体10密封连接；和/或，壳体10上设有第二通孔，第二导电件50部分收容于第二通孔内，且第二导电件50穿过第二通孔且与壳体10密封连接。因而第一导电件40和/或第二导电件50与壳体10的安装方式简单，易于制造成型，并且连接后的密封性好，防止电解液泄漏。可选地，第一导电件40和第二导电件50可分别采用焊接等方式分别密封穿设在第一通孔和第二通孔内。
此外，在又一些实施例中，电池100还包括第一极柱20a，第一极柱20a的一端与第一电芯20连接，第一极柱20a的另一端处于壳体10外侧；和/或，电池100还包括第二极柱30a，第二极柱30a的一端与第二电芯30连接，第二极柱30a的另一端处于壳体10外侧。通过设置第一极柱20a和/或第二极柱30a，方便电池100与外部用电设备进行接电，实现电池100向外部用电设备供电。
较佳地，在电池100的长度方向上，第一极柱20a与第二极柱30a设置于壳体10的同一侧。将第一极柱20a和第二极柱30a同时设置在壳体10的长度方向的同一侧，使得两者的位置更为接近，更方便与外部用电设备进行连接作业。
具体地，第一极柱20a与第二极柱30a中的一个为正极柱且另一个为负极柱。例如，本实施例中与第一电芯20连接的第一极柱20a设为正极柱，与第二电芯30连接的第二极柱30a设为负极柱，从而能使电池100进行正常的正负极接电。
此外，在上述任一实施例的基础上，第一壳体13与第二壳体14均设有防爆阀及注液孔。当电池100异常工作时，内部产生的高压介质能够冲破防爆阀喷发出，从而避免电池100发生爆炸等危险事故。注液孔内可拆卸的安装有密封钉。取出密封钉后，方便通过注液孔定期补充电解液。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
Claims (10)
1.一种电池，其特征在于，包括壳体，所述壳体内设有在厚度方向排列且相互独立的第一腔体及第二腔体，所述第一腔体与所述第二腔体内分别设有第一电芯及第二电芯；
所述电池还包括第一导电件及第二导电件，所述第一导电件的一端与第一电芯连接，所述第二导电件的一端与所述第二电芯连接，所述第一导电件的另一端与所述第二导电件的另一端处于所述壳体外侧且固定连接。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池还包括设置于所述壳体外侧的第三导电件，所述第三导电件分别与所述第一导电件及所述第二导电件固定连接。
3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述电池还包括用于将所述壳体内分隔成所述第一腔体及所述第二腔体的隔板。
4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述壳体还包括第一壳体，所述第一腔体设置于所述第一壳体与所述隔板之间；和/或，所述壳体还包括第二壳体，所述第二腔体设置于所述第二壳体与所述隔板之间。
5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述壳体上设有第一通孔，所述第一导电件部分收容于所述第一通孔内；和/或，所述壳体上设有第二通孔，所述第二导电件部分收容于所述第二通孔内。
6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池还包括第一极柱，所述第一极柱的一端与所述第一电芯连接，所述第一极柱的另一端处于所述壳体外侧；和/或，所述电池还包括第二极柱，所述第二极柱的一端与所述第二电芯连接，所述第二极柱的另一端处于所述壳体外侧。
7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，在长度方向上，所述第一极柱与所述第二极柱设置于所述壳体的同一侧。
8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述第一极柱与所述第二极柱中的一个为正极柱且另一个为负极柱。
9.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述第一壳体与所述第二壳体均设有防爆阀及注液孔。
10.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述第三导电件为板状。
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