CN220400860U - 电池及电池包 - Google Patents

Abstract

本申请涉及动力电池技术领域，尤其是涉及一种电池及电池包，电池包括沿第一方向彼此背对设置的第一极柱和第二极柱，第一极柱包括凹陷部，第二极柱包括与凹陷部相适配的凸起部；当两个电池串联时，两个电池中的第一者的凸起部能够设置于两个电池中的第二者的凹陷部内。根据本申请提供的电池及电池包，使得两个电池能够通过第一极柱和第二极柱直接串联，保证电池的连接的稳定性，避免了设置用于分隔沿第一方向间隔设置的电池的纵梁结构，并且避免了部分的串并联线路的结构，有效地提升了电池包的能量密度，提高了电池包和电池两者在第一方向上的长度的适应灵活性。

Description

电池及电池包

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，尤其是涉及一种电池及电池包。

背景技术

随着电池技术的发展，为了提升电池包的能量密度，通常将电池设计成长条形，以便于直接布置在电池包的壳体内，省去了电芯到模组的环节，空间利用率提升。

如图14示出了现今长条形电池直接设置于电池包的壳体的布置图，在现今的电池包内的电池通常经由串并联线路(例如，导线、汇流排等)实现电池之间的电连接，并且通过在电池包的壳体内设置与电池长度方向垂直的纵梁，将堆叠成排的电池组在第一方向上间隔开，以保证位于在电池的长度方向上两端的极柱的电连接环境的稳定性。这使得电池包内的电池长度仅能局限于纵梁和壳体在第一方向上所限定的长度范围之内，极大地影响了电池包的能量密度。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种电池及电池包，以在一定程度上解决现有技术中存在的电池包内的电池长度仅能局限于纵梁和壳体在第一方向上所限定的长度范围之内，极大地影响了电池包的能量密度的技术问题。

根据本申请的第一方面提供一种电池，包括沿第一方向彼此背对设置的第一极柱和第二极柱，所述第一极柱包括凹陷部，所述第二极柱包括与所述凹陷部相适配的凸起部；

当两个所述电池串联时，两个所述电池中的第一者的所述凸起部能够设置于两个所述电池中的第二者的所述凹陷部内。

优选地，第一顶盖，所述第一极柱设置于所述第一顶盖；

第二顶盖，与所述第一顶盖在所述第一方向上背对设置，所述第二极柱设置于所述第二顶盖；

围壁，设置于所述第一顶盖和所述第二顶盖两者之间，所述第一顶盖、所述第二顶盖和所述围壁围设形成封闭容腔；

防爆阀，设置于所述围壁。

优选地，所述第一极柱包括第一贴合面、第二贴合面和第一连接面；

所述第一贴合面和所述第二贴合面在第二方向上依次设置，所述第一贴合面和所述第二贴合面在所述第一方向上间隔设置，且所述第一贴合面与所述第二贴合面经由所述第一连接面连接，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述第一贴合面和所述第一连接面围设形成所述凹陷部；

所述第二极柱包括第三贴合面、第四贴合面和第二连接面；

所述第三贴合面和所述第四贴合面在第二方向上依次设置，所述第三贴合面和所述第四贴合面在所述第一方向上间隔设置，且所述第三贴合面与所述第四贴合面经由所述第二连接面连接，所述第三贴合面和所述第二连接面为所述凸起部的两个彼此连接的侧表面。

优选地，所述第一贴合面与所述第三贴合面沿所述第一方向对齐设置；

所述第二贴合面与所述第四贴合面沿所述第一方向对齐设置；

所述第一贴合面、所述第二贴合面、所述第三贴合面和所述第四贴合面四者均与所述第一方向垂直。

优选地，所述第一连接面与所述第一贴合面垂直；

所述第二连接面与所述第二贴合面垂直。

优选地，在所述第一方向上，所述第一贴合面到所述第一顶盖的距离和所述第四贴合面到所述第二顶盖的距离两者均小于或者等于19mm；

和/或，在所述第一方向上，所述第二贴合面到所述第一顶盖的距离和所述第三贴合面到所述第二顶盖的距离两者均小于或者等于20mm。

根据本申请的第二方面提供一种电池包，包括上述任一技术方案所述的电池，因而，具有该电池的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

优选地，包括多个串联组，多个所述串联组沿第三方向堆叠，所述第三方向与所述第一方向垂直；

每个所述串联组包括两个所述电池，两个所述电池中的第一者的所述凸起部设置于两个所述电池中的第二者的所述凹陷部内。

优选地，还包括第一连接片和第二连接片；

在多个所述串联组中，相邻的两个所述串联组中的两个所述第一者的第一极柱经由所述第一连接片串联；

在多个所述串联组中，相邻的两个所述串联组中的两个所述第二者的第二极柱经由所述第二连接片串联。

优选地，所述电池包还包括壳壁，多个所述串联组中的每一所述电池的防爆阀均面对所述壳壁设置，且所述壳壁与所述围壁两者之间形成排气通道。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的电池，通过在第一方向上彼此背对的设置具有凹陷部的第一极柱和具有凸起部的第二极柱，使得两个电池串联时，能够通过两个电池中的第一者的凸起部与两个所述电池中的第二者的凹陷部直接配合连接，第一方面，通过凹陷部和凸起部的相互配合，有效地提高了两个电池直接经由第一极柱和第二极柱连接的接触面积，保证了两个电池直接电连接的稳定性；第二方面，通过凹陷部和凸起部两者的适配连接，两个电池之间形成了相互的位置限定，有效地提高了电池之间连接的连接稳定性；第三方面，这种电池之间串联的形式，避免了设置用于分隔沿第一方向间隔设置的电池的纵梁结构，并且避免了部分的串并联线路的结构，有效地提升了电池包的能量密度；第四方面，避免了设置纵梁结构，提高了电池包和电池两者在第一方向上的长度的适应灵活性。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请实施例提供的电池的轴测结构示意图；

图2为图1提供的电池在A处的放大结构示意图；

图3为本申请实施例提供的电池的正视结构示意图；

图4为本申请实施例提供的电池的仰视结构示意图；

图5为本申请实施例提供的串联组的轴测结构示意图；

图6为本申请实施例提供的串联组的正视结构示意图；

图7为本申请实施例提供的电池包的轴测结构示意图；

图8为图7提供的电池包在B处的放大结构示意图；

图9为图7提供的电池包在C处的放大结构示意图；

图10为本申请实施例提供的电池包的左视结构示意图；

图11为本申请实施例提供的电池包的右视结构示意图；

图12为本申请实施例提供的电池包的仰视结构示意图；

图13为本申请实施例提供的电池包的装配结构示意图；

图14为现有技术中电池包的结构示意图。

附图标记：

1-电池；11-第一极柱；111-第一贴合面；112-第二贴合面；113-第一连接面；12-第二极柱；121-第三贴合面；122-第四贴合面；123-第二连接面；13-第一顶盖；14-第二顶盖；15-围壁；16-防爆阀；2-壳壁；21-纵梁；31-第一连接片；32-第二连接片；4-排气通道；

F1-第一方向；F2-第二方向；F3-第三方向。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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申请中的具体含义。

下面参照图1至图13描述根据本申请一些实施例所述的电池1及电池1包。

参见图1至图13所示，本申请第一方面的实施例提供了一种电池1，包括第一极柱11和第二极柱12，所述第一极柱11包括凹陷部，所述第二极柱12包括与所述凹陷部相适配的凸起部。当两个所述电池1串联时，两个所述电池1中的第一者的所述凸起部能够设置于两个所述电池1中的第二者的所述凹陷部内。

本申请提供的电池1，通过在第一方向F1上彼此背对的设置具有凹陷部的第一极柱11和具有凸起部的第二极柱12，使得两个电池1串联时，能够通过两个电池1中的第一者的凸起部与两个所述电池1中的第二者的凹陷部直接配合连接，第一方面，通过凹陷部和凸起部的相互配合，有效地提高了两个电池1直接经由第一极柱11和第二极柱12连接的接触面积，保证了两个电池1直接电连接的稳定性；第二方面，通过凹陷部和凸起部两者的适配连接，两个电池1之间形成了相互的位置限定，有效地提高了电池1之间连接的连接稳定性；第三方面，这种电池1之间串联的形式，避免了设置用于分隔沿第一方向F1间隔设置的电池1的纵梁21结构，并且避免了部分的串并联线路的结构，有效地提升了电池1包的能量密度；第四方面，避免了设置纵梁21结构，提高了电池1包和电池1两者在第一方向F1上的长度的适应灵活性。

参见图1至图13，图中F1示出的方向可以为第一方向的一种示例，图中F2示出的方向可以为第二方向的一种示例，图中F3示出的方向可以为第三方向的一种示例。优选地，第一方向F1、第二方向F2以及第三方向F3三者中的任意两者垂直，其中，第一方向F1可以是电池1的长度方向，第二方向F2可以是电池1的宽度方向，第三方向F3可以是电池1的厚度方向。

在实施例中，优选地，如图1至图3所示，该第一极柱11可以包括第一贴合面111、第二贴合面112和第一连接面113。第一贴合面111和第二贴合面112在第二方向F2上依次设置，第一贴合面111和第二贴合面112在第一方向F1上间隔设置，且第一贴合面111与第二贴合面112经由第一连接面113连接，如此，第一贴合面111和第一连接面113围设形成上述凹陷部。

对应地，优选地，如图1至图3所示，该第二极柱12可以包括第三贴合面121、第四贴合面122和第二连接面123。第三贴合面121和第四贴合面122在第二方向F2上依次设置，第三贴合面121和第四贴合面122在第一方向F1上间隔设置，且第三贴合面121与第四贴合面122经由第二连接面123连接，如此，第三贴合面121和第二连接面123为凸起部的两个彼此连接的侧表面，以使得该凸起部能够与上述凹陷部相适应。

优选地，如图3所示，该第一贴合面111与第三贴合面121沿第一方向F1对齐设置。第二贴合面112与所述第四贴合面122沿所述第一方向F1对齐设置，如此，当两个电池1串联(即，两个电池1中的第一者的第一贴合面111与两个电池1中的第二者的第三贴合面121贴合；两个电池1中的第一者的第二贴合面112与两个电池1中的第二者的第四贴合面122贴合；且两个电池1中的第一者的第一连接面113与两个电池1中的第二者的第二连接面123贴合)时，两个电池1能够在第二方向F2上对齐，进而保证下述串联组在第一方向F1上的宽度一致性。

优选地，如图3所示，所述第一贴合面111、所述第二贴合面112、所述第三贴合面121和所述第四贴合面122四者均与所述第一方向F1垂直，如此，便于第一极柱11和第二极柱12的加工。

优选地，如图3所示，第一连接面113与第一贴合面111垂直。对应地，第二连接面123与第二贴合面112垂直，如此，当两个电池1串联时，第一连接面113(或者第二连接面123)与第一贴合面111(或者第二贴合面112)垂直，能够有效提高彼此连接的第一极柱11和第二极柱12两者在第二方向F2上的限位强度，进而提高该第一极柱11和第二极柱12两者的连接强度，进而保证两个电池1的串联稳定性。

优选地，在第一方向F1上，第一贴合面111到第一顶盖13的距离小于或者等于19mm。在所述第一方向F1上，第二贴合面112到第一顶盖13的距离小于或者等于20mm，以保证第一极柱11的设置稳定性。

对应地，在第一方向F1上，第四贴合面122到第二顶盖14的距离小于或者等于19mm；在所述第一方向F1上，第三贴合面121到第二顶盖14的距离小于或者等于20mm，以保证第二极柱12的设置稳定性。

优选地，在第一方向F1上，该第二贴合面112到第一顶盖13的距离小于或者等于5mm，换而言之，第一极柱11在第一方向F1上的长度为0～5mm(例如，0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm等)，以进一步保证第一极柱11的设置稳定性。

对应地，在第一方向F1上，该第三贴合面121到第一顶盖13的距离小于或者等于5mm，换而言之，第二极柱12在第一方向F1上的长度为0～5mm(例如，0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm等)，以进一步保证第二极柱12的设置稳定性。

优选地，在第一方向F1上，上述第一贴合面111和第二贴合面112两者之间的距离可以为0～4mm(例如，0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm等)，以保证两个电池1串联时，彼此连接的第一极柱11和第二极柱12两者的连接稳定性。

优选地，在第一方向F1上，上述第三贴合面121和第四贴合面122两者之间的距离可以为0～4mm(例如，0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm等)，以保证两个电池1串联时，彼此连接的第一极柱11和第二极柱12两者的连接稳定性。

在实施例中，如图1至图13所示，上述电池1还可以包括沿第一方向F1彼此背对设置的第一顶盖13和第二顶盖14，上述第一极柱11可以设置于该第一顶盖13。对应地，上述第二极柱12设置于该第二顶盖14。

优选地，如图1至13所示，上述电池1还可以包括围壁15，该围壁15设置于第一顶盖13和第二顶盖14两者之间，第一顶盖13、第二顶盖14和围壁15围设形成封闭容腔，以容纳电池1内部的结构。

如图1至图13示出力上述围壁15为方形管，然而不限于此，只要便于电池1的堆叠，该围壁15还可以是其他的形状。

优选地，如图12所示，上述电池1还可以包括防爆阀16，该防爆阀16可以设置于该围壁15，如此，相较于将防爆阀16集成于第一顶盖13和/或顶盖的现有技术，将防爆阀16设置于围壁15，一方面，有效地将防爆阀16的排气通道4与第一极柱11和第二极柱12的电路连接结构进行分离，当电池1内部压力过大需要经由防爆阀16泄压时，排气通道4与电路连接结构分离，有效地避免了泄压气体的气流和热流对电路连接结构冲击，保证了电路连接结构的稳定性和安全性；另一方面，防爆阀16设置于电池1的围壁15上，有效地拓展了防爆阀16能够设置的空间，换而言之，围壁15相较于第一顶盖13/第二顶盖14具有更大的设置防爆阀16的空间，使得电池1能够依据需求增大防爆阀16的尺寸和/或增加防爆阀16的数量，有效地提高了电池1的安全性。

如图12示出了围壁15设置一个防爆阀16的示例，然而不限于此，可以根据电池1的容量和围壁15的空间，对防爆阀16的数量进行适应性调整，例如电池1包括的防爆阀16的数量还可以是多个(例如，2个、3个、4个、5个或者更多个)。

可选地，上述第一极柱11可以为电池1的正极柱，第二极柱12可以为电池1的负极柱。

可选地，上述第一极柱11可以为电池1的负极柱，第二极柱12可以为电池1的正极柱。

参见图7至图13，本申请第二方面的实施例还提供一种电池1包，包括上述任一实施例所述的电池1，因而，具有该电池1的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

优选地，如图7至图12所示，该电池1包可以包括多个串联组，其中，每个串联组可以包括上述两个彼此串联的电池1(即，两个电池1中的第一者的凸起部设置于两个电池1中的第二者的凹陷部内)。多个串联组可以沿第三方向F3堆叠设置。

需要说明的是，串联组并不局限于上述仅包括两个电池1的示例，可以电池1包的实际需求对串联组包括的电池1的数量进行适应性调整，换而言之，图中未示出，每个串联组可以包括多个(例如，3个、4个、5个或者更多个)上述电池，多个电池可以沿第一方向F1顺次串联，此时，多个电池中的位于第一端的一者的连接方式类似于上述第一者，多个电池中的位于第二端的一者的连接方式类似于上述第二者，在此不再赘述。

优选地，如图9至图12所示，电池1包还可以包括第一连接片31，在多个串联组中，相邻的两个串联组中的两个第一者的第一极柱11经由第一连接片31串联，以实现沿第三方向F3堆叠的多个串联组间的串联。

对应地，如图9至图12所示，电池1包还可以包括和第二连接片32，在多个串联组中，相邻的两个串联组中的两个第二者的第二极柱12经由第二连接片32串联，以进一步实现沿第三方向F3堆叠的多个串联组间的串联。

优选地，如图10所示，该第一连接片31可以设置于上述第一者的凹陷部内，以进一步节省第一连接片31的设置空间，进而提高电池1的能量密度。

对应地，如图10所示，该第一连接片31可以设置于上述第二者的第三贴合面121和第二连接面123两者围设形成的凹槽内，以进一步节省第二连接片32的设置空间，进而提高电池1的能量密度。

在实施例中，优选地，如图13所示，电池1包还可以包括壳壁2，多个串联组中的每一电池1的防爆阀16均面对该壳壁2设置，且壳壁2与所述围壁15两者之间形成排气通道4，以供防爆阀16排出的泄压气体流出，以进一步保证了该排气通道4与第一极柱11和第二极柱12分离。当电池1内部压力过大需要经由防爆阀16泄压时，排气通道4与电路连接结构分离，进一步地避免了泄压气体的气流和热流对电路连接结构冲击，保证了电路连接结构的稳定性和安全性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种电池，其特征在于，包括沿第一方向彼此背对设置的第一极柱和第二极柱，所述第一极柱包括凹陷部，所述第二极柱包括与所述凹陷部相适配的凸起部；

当两个所述电池串联时，两个所述电池中的第一者的所述凸起部能够设置于两个所述电池中的第二者的所述凹陷部内；

还包括：

第一顶盖，所述第一极柱设置于所述第一顶盖；

第二顶盖，与所述第一顶盖在所述第一方向上背对设置，所述第二极柱设置于所述第二顶盖；

围壁，设置于所述第一顶盖和所述第二顶盖两者之间，所述第一顶盖、所述第二顶盖和所述围壁围设形成封闭容腔；

防爆阀，设置于所述围壁；

所述第一极柱的凹陷部包括第一贴合面、第二贴合面和第一连接面；

所述第一贴合面和所述第二贴合面在第二方向上依次设置，所述第一贴合面和所述第二贴合面在所述第一方向上间隔设置，且所述第一贴合面与所述第二贴合面经由所述第一连接面连接，所述第二方向与所述第一方向垂直，所述第一贴合面和所述第一连接面围设形成所述凹陷部；

所述第二极柱的凸起部包括第三贴合面、第四贴合面和第二连接面；

所述第三贴合面和所述第四贴合面在第二方向上依次设置，所述第三贴合面和所述第四贴合面在所述第一方向上间隔设置，且所述第三贴合面与所述第四贴合面经由所述第二连接面连接，所述第三贴合面和所述第二连接面为所述凸起部的两个彼此连接的侧表面。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，

所述第一贴合面与所述第三贴合面沿所述第一方向对齐设置；

所述第二贴合面与所述第四贴合面沿所述第一方向对齐设置；

所述第一贴合面、所述第二贴合面、所述第三贴合面和所述第四贴合面四者均与所述第一方向垂直。

3.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，

所述第一连接面与所述第一贴合面垂直；

所述第二连接面与所述第二贴合面垂直。

4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，

在所述第一方向上，所述第一贴合面到所述第一顶盖的距离和所述第四贴合面到所述第二顶盖的距离两者均小于或者等于19mm；

在所述第一方向上，所述第二贴合面到所述第一顶盖的距离和所述第三贴合面到所述第二顶盖的距离小于或者等于20mm。

5.一种电池包，其特征在于，包括权利要求1至4中任一项所述的电池。

6.根据权利要求5所述的电池包，其特征在于，

包括多个串联组，多个所述串联组沿第三方向堆叠，所述第三方向与所述第一方向垂直；

每个所述串联组包括两个所述电池，两个所述电池中的第一者的所述凸起部设置于两个所述电池中的第二者的所述凹陷部内。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，

还包括第一连接片和第二连接片；

在多个所述串联组中，相邻的两个所述串联组中的两个所述第一者的第一极柱经由所述第一连接片串联；

在多个所述串联组中，相邻的两个所述串联组中的两个所述第二者的第二极柱经由所述第二连接片串联。

8.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括壳壁，多个所述串联组中的每一所述电池的防爆阀均面对所述壳壁设置，且所述壳壁与所述围壁两者之间形成排气通道。