CN220527052U - 电池、电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池、电池包，电池包括：壳体、电芯。壳体的内部设有多个沿设定轨迹依次设置的安装腔，安装腔具有第一侧和第二侧，每个安装腔位于第一侧和第二侧中的一侧设有正极柱，另一侧设有负极柱，任意相邻的两个安装腔位于同一侧的极柱的极性不同且彼此电连接；每个安装腔内设有电芯，电芯上设有正极耳和负极耳，在每个电芯与对应的安装腔中，正极耳与安装腔一侧的正极柱相连，负极耳与安装腔另一侧的负极柱相连。本实用新型通过使多个电芯串联成组形成电池，提高了电池的能量密度，使电池具有高电压，降低了电池失效时的产热量，进而提高了电池的安全性能。

Description

电池、电池包

技术领域

本实用新型涉及电池制造的技术领域，具体而言，涉及一种电池、电池包。

背景技术

动力电池行业内，为了增加电池的能量密度，保证电池装车后具备更长的续航里程；大家逐步向增大电池结构的方向进行电池制备；因为小电池存在壳体结构件较重的问题，严重影响相同体系下的能量密度；但是大电池的装电量大，导致电池在失效时产出的热量也是巨大的，进而使整包电池产生热蔓延的问题，具有较高的安全风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电池、电池包，具有高电压低容量的特性，在电池成组时不会降低能量密度，降低了电池失效的产热量，提升了安全性能。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

根据本实用新型实施例的电池，包括：壳体、电芯。所述壳体的内部设有多个沿设定轨迹依次设置的安装腔，所述安装腔具有第一侧和第二侧，每个所述安装腔位于所述第一侧和所述第二侧中的一侧设有正极柱，另一侧设有负极柱，任意相邻的两个所述安装腔位于同一侧的极柱的极性不同且彼此电连接；每个所述安装腔内设有所述电芯，所述电芯上设有正极耳和负极耳，在每个所述电芯与对应的所述安装腔中，所述正极耳与所述安装腔一侧的所述正极柱相连，所述负极耳与所述安装腔另一侧的所述负极柱相连。

根据本实用新型实施例的电池，通过使多个电芯串联成组形成电池，提高了电池的能量密度，使电池具有高电压，降低了电池失效时的产热量，进而提高了电池的安全性能。

另外，根据本实用新型上述实施例的电池还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，所述壳体包括：壳体主体、多个隔离板。所述壳体主体内设有沿所述设定轨迹延伸的容纳空间；多个所述隔离板沿所述设定轨迹设在所述容纳空间内，以将所述容纳空间分隔成多个所述安装腔。

在本实用新型的一些实施例中，所述隔离板上设有一个或多个通孔，所述通孔用于电解液在不同的所述安装腔内流通。

在本实用新型的一些实施例中，所述隔离板上设有涂层，所述涂层被配置为当温度达到设定值时封堵所述通孔。

在本实用新型的一些实施例中，多个所述隔离板中至少一者为设定隔板，所述设定隔板位于所述设定轨迹的两端设有至少一个所述隔离板，所述设定隔板为非孔板，所述设定隔板的厚度大于所述隔离板的厚度。

在本实用新型的一些实施例中，所述壳体主体包括：壳本体、第一盖板、第二盖板、导电板。所述壳本体具有位于所述第一侧的第一敞口和位于所述第二侧的第二敞口，所述隔离板设在所述壳本体内；所述第一盖板盖设于所述第一敞口，所述安装腔位于所述第一侧的所述正极柱和所述负极柱设在所述第一盖板上；所述第二盖板盖设于所述第二敞口，所述安装腔的位于所述第二侧的所述正极柱和所述负极柱设在所述第二盖板上；任意相邻的两个所述安装腔位于同一侧的所述正极柱和所述负极柱通过所述导电板相连。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一盖板上设有第一区域，所述第一区域和所述安装腔的数量相等且一一对应，所述第一区域上设有注液孔，所述注液孔位于所述导电板在所述第一盖板上的正投影外。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二盖板上设有第二区域，所述第二区域和所述安装腔的数量相等且一一对应，所述第二区域上设有泄压部件。

在本实用新型的一些实施例中，每个所述电芯的所述正极耳和所述负极耳的形状不同。

本实用新型的另一个目的在于提出一种电池包。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电池包，包括上述的电池。所述电池包相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型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。在附图中：

图1是根据本实用新型的电池的爆炸图。

图2是根据本实用新型的电池的仰视图。

图3是根据本实用新型的电池包的爆炸图。

附图标记：

1000、电池包；

100、电池；

1、壳体；1a、安装腔；1b、第一侧；1c、第二侧；1d、正极柱；1e、负极柱；

11、壳体主体；11a、容纳空间；

111、壳本体；111a、第一敞口；

112、第一盖板；112a、注液孔；

113、第二盖板；113a、泄压部件；

114、导电板；

12、隔离板；12a、通孔；

2、电芯；21、正极耳；22、负极耳；

201、第一电芯；202、第二电芯。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考图1-图3并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，根据本实用新型实施例的电池100，包括：壳体1、电芯2。壳体1的内部设有多个沿设定轨迹依次设置的安装腔1a，安装腔1a具有第一侧1b和第二侧1c，每个安装腔1a位于第一侧1b和第二侧1c中的一侧设有正极柱1d，另一侧设有负极柱1e，任意相邻的两个安装腔1a位于同一侧的极柱的极性不同且彼此电连接；每个安装腔1a内设有电芯2，电芯2上设有正极耳21和负极耳22，在每个电芯2与对应的安装腔1a中，正极耳21与安装腔1a一侧的正极柱1d相连，负极耳22与安装腔1a另一侧的负极柱1e相连。

具体来说，相邻两个安装腔1a内的两个电芯2可以称为第一电芯201和第二电芯202，第一电芯201和第二电芯202沿着设定轨迹交叉安装在多个安装腔1a内，其中，第一电芯201位于安装腔1a的第一侧1b的极耳与一个相邻第二电芯202位于安装腔1a的第一侧1b的极耳电连接，第一电芯201位于安装腔1a的第二侧1c的极耳与相邻的另一个第二电芯202在安装腔1a的第二侧1c的极耳电连接，进一步地，将多个第一电芯201和多个第二电芯202位于同一侧的极耳彼此电连接且每个极耳电连接一个与其极性不同的极耳，形成多个电芯2沿着设定轨迹串联的电池100结构。

其次，由于多个电芯2位于不同的安装腔1a内，且多个安装腔1a又是彼此相互独立的，因此当某个电芯2热失控后对其他电芯2的影响比较小，有利于提高电池100整体的安全性。

其中，安装腔1a的数量可以为2个、3个、4个、5个，安装腔1a的数量还可以设置为更多个，这里不再一一赘述。

根据本实用新型实施例的电池100，通过使多个电芯2串联成组形成电池100，提高了电池100的能量密度，使电池100具有高电压，降低了电池100失效时的产热量，进而提高了电池100的安全性能。

如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，壳体1包括：壳体主体11、多个隔离板12。壳体主体11内设有沿设定轨迹延伸的容纳空间11a；多个隔离板12沿设定轨迹设在容纳空间11a内，以将容纳空间11a分隔成多个安装腔1a。也就是说，通过在容纳空间11a内设置多个隔离板12进而将容纳空间11a分隔成多个安装腔1a，使每个电芯2都具有自己的安装空间，避免了单个电芯2失控时影响相邻的电芯2，避免破坏多个电芯2，进而降低了电池100失控时的产热量，提高了电池100的安全性能。

如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，隔离板12上设有一个或多个通孔12a，通孔12a用于电解液在不同的安装腔1a内流通。也就是说，通过在隔离板12上设置通孔12a，使注入安装腔1a内的电解液能够在相邻的安装腔1a内流通，避免了单个安装腔1a内电解液注液不足，使电解液能够完全充满全部的安装腔1a，提高了电解液的注液效率。

其中，隔离板12上设有的通孔12a的数量可以设置为1个、2个、3个、4个或者更多个，隔离板12上实际设有的通孔12a数量根据实际的生产需求进行设置，这里不再一一赘述。

需要说明的是，通孔12a的直径d满足：1mm≤d≤3mm。也就是说，通孔12a的直径可以设置为1mm、1.2mm、1.5mm、2mm、2.8mm、3mm等等，通孔12a的直径还可以设置为1mm至3mm内的任意数值，这里不再一一赘述。

在本实用新型的一些实施例中，隔离板12上设有涂层，涂层被配置为当温度达到设定值时封堵通孔12a。通过在隔离板12上设置涂层提高了电池100的安全性，降低了电池100热失控时的危险程度。

具体地，当单个电芯2发生热失控时，相邻的隔离板12上的涂层在温度达到设定值时封堵通孔12a，减少单个电芯2热失控的热量通过通孔12a传递到相邻电芯2的安装腔1a内，进而避免了单个电芯2热失控造成热蔓延形成多个电芯2同时失控。

其中，涂层可以设置为热熔涂层，即，当达到设定温度时，涂层发生熔化，进而封堵通孔12a，例如PET膜结构的热熔涂层；涂层可以设置为热胀涂层，即，当达到设定温度时，涂层发生受热膨胀现象，进而封堵通孔12a，减少热量的流通；当然，涂层还可以设置为其他任意能够实现上述功能的涂层结构，这里不再一一赘述。

在本实用新型的一些实施例中，多个隔离板12中至少一者为设定隔板(图未示出)，设定隔板位于设定轨迹的两端设有至少一个隔离板12，设定隔板为非孔板，设定隔板的厚度大于隔离板12的厚度。也就是说，通过在多个连通的安装腔1a之间设置一个设定隔板，将相邻的两个安装腔1a完全分割，阻隔了相邻两个电芯2之间的热量传递，避免了单个或几个电芯2发生热失控影响其他电芯2发生破坏，降低了电池100发生热失控时产生的热量，进一步提高了电池100的安全性。

如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，壳体主体11包括：壳本体111、第一盖板112、第二盖板113、导电板114。壳本体111具有位于第一侧1b的第一敞口111a和位于第二侧1c的第二敞口(图未示出)，隔离板12设在壳本体111内；第一盖板112盖设于第一敞口111a，安装腔1a位于第一侧1b的正极柱1d和负极柱1e设在第一盖板112上；第二盖板113盖设于第二敞口，安装腔1a的位于第二侧1c的正极柱1d和负极柱1e设在第二盖板113上；任意相邻的两个安装腔1a位于同一侧的正极柱1d和负极柱1e通过导电板114相连。也就是说，通过设置导电板114实现了相邻两个电芯2之间的电连接，进而使多个电芯2相互串联，提高电池100的能量密度。

具体地，第一电芯201位于第一侧1b的正极柱1d与一个相邻第二电芯202位于第一侧1b的负极柱1e通过导电板114电连接，第一电芯201位于第二侧1c的负极柱1e与相邻的另一个第二电芯202位于第二侧1c的正极柱1d通过导电板114电连接，进一步地，通过导电板114将多个第一电芯201和多个第二电芯202位于同一侧的正极柱1d和负极柱1e彼此电连接且每个极耳电连接一个与其极性不同的极耳，形成多个电芯2沿着设定轨迹串联的电池100结构。

如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，第一盖板112上设有第一区域(图未示出)，第一区域和安装腔1a的数量相等且一一对应，第一区域上设有注液孔112a，注液孔112a位于导电板114在第一盖板112上的正投影外。也就是说，通过在第一盖板112上设置与安装腔1a数量相等且一一对应的注液孔112a，使电池100能够通过多个注液孔112a同时对多个安装腔1a内注入电解液，提高了电池100的注液效率，缩短了电池100的注液时间，进一步提高了电池100的产能。其中，将注液孔112a设置导电板114在第一盖板112上的正投影外避免了导电板114对注液工序造成干涉。

如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，多个注液孔112a沿着设定轨迹的方向(如图1所示的前后方向)排列设置，且多个注液孔112a靠近壳体1的侧壁。也就是说，通过将注液孔112a设置在靠近壳体1侧壁的位置，即，将注液孔112a进行偏移设置，使电池100进行注液时电解液能够沿着壳体1的侧壁流入安装腔1a内，避免注液时电解液冲击电芯2造成电芯2发生破损，以及避免注液时正压力过大而导致安装腔1a内的隔膜偏离风险，提高了成品电池100的优率。

如图1、图2所示，在本实用新型的一些实施例中，第二盖板113上设有第二区域(图未示出)，第二区域和安装腔1a的数量相等且一一对应，第二区域上设有泄压部件113a。也就是说，通过设置多个泄压部件113a且泄压部件113a与安装腔1a一一对应设置，提高了电池100的安全性能，使单个电芯2发生失控时，对应的泄压部件113a对失控电芯2所在的安装腔1a泄压，提前释放热量，避免产生热量爆发，进而避免失控电芯2产生的压力过大影响相邻电芯2造成多个电芯2失控，降低了电池100失控时的危险性。

其中，泄压部件113a可以设置为防爆阀，泄压部件113a还可以设置为其他能够实现上述功能的结构件，这里不再一一赘述。

需要说明的是，第一区域为安装腔1a的第一敞口111a在第一盖板112上的正投影所对应的位置，第二区域为安装腔1a的第二敞口在第一盖板112上的正投影所对应的位置。

如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，每个电芯2的正极耳21和负极耳22的形状不同。也就是说，通过将电芯2的正极耳21和负极耳22构造成不同形状，使电芯2的正极耳21和负极耳22更容易进行区分，避免了相邻安装腔1a内电芯2的同一侧的极耳相同，进而避免了错装。

其中，电芯2的正极耳21可以设置为正方形，电芯2的负极耳22可以设置为三角形，当然，电芯2的正极耳21和负极耳22还可以设置为其他相互之间有差异的规则形状或不规则形状，这里不再一一赘述。

电芯2的正极耳21和负极耳22还可以设置为不同大小的相同形状，例如，正极耳21和负极耳22设置为正方形，其中正极耳21体积大于负极耳22；正极耳21和负极耳22还可以设置为圆形，其中负极耳22体积大于正极耳21，电芯2的正极耳21和负极耳22还可以设置为其他规则形状或不规则形状，这里不再一一赘述。

在一些实施例中，设定轨迹的形状包括直线形、曲线形、折线形和环形。通过将设定轨迹设置为直线形、曲线形、折线形和环形，使电池100的形状多样化，进而使电池100能够安装在多种复杂的安装环境之中。

具体来说，将设定轨迹设置为直线形(见图1中前后方向)、曲线形、折线形和环形可以是将电池100的形状设置为直线形、曲线形、折线形和环形，设定轨迹沿着电池100的延伸方向进行设置；设定轨迹还可以是在电池100内部将多个安装腔1a按照直线、曲线、折线和环形进行排列设置。其中，设定轨迹的形状还可以是能够实现上述功能的任意形状，这里不再一一赘述。

如图3所示，根据本实用新型实施例的电池包1000，包括上述的电池100。

根据本实用新型实施例的电池包1000，通过设置上述的电芯2串联结构的电池100，提高了电池包1000的能量密度，使电池包1000具备高电压低容量的特性，电池100的多个安装腔1a和多个泄压部件113a提高了电池包1000的安全性，降低了电池包1000失控时造成的影响。

在本实用新型的一些实施例中，电池包1000包括多个电池100，多个电池100通过导电板114串联。通过将多个电池100串联构成一个模组，多个模组可以共同构成电池包1000，进一步提高了电池包1000的能量密度，同时增加的电池100成组的方式，使电池包1000的多个电池100具有多种排列结构。其中，不同容量的电池100相互串联进一步增加了电池100成组的排列结构。

例如，多个相同容量的电池100并排串联成方形结构，多个不同容量的电池100并排串联成梯形结构，多个电池100可以串联为直线结构，多个不同容量的电池100可以串联成循环性的结构，多个电池100的串联成组结构还可以构造为其他形式，这里不再一一赘述。

需要说明的是，对上述的模组，模组中多个电池100串联后，模组中的电芯2的数量可以为奇数或偶数。例如，当每个模组中的电芯2的数量为奇数时，模组的位于第一侧1b末端的极柱可以为正极柱1d，模组的位于第二侧1c的末端的极柱可以为负极柱1e，方便与其它模组进行电连接。

例如，每个模组中的电芯2的数量可以为7、9、11、13等等，具体地，当模组的电芯2的数量为9时(见图3)，模组可以包括三个电池100，其中，两个电池200中电芯2的数量为4个，第三个电芯100的电芯2可以为1个。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电池，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体的内部设有多个沿设定轨迹依次设置的安装腔，所述安装腔具有第一侧和第二侧，每个所述安装腔位于所述第一侧和所述第二侧中的一侧设有正极柱，另一侧设有负极柱，任意相邻的两个所述安装腔位于同一侧的极柱的极性不同且彼此电连接；

电芯，每个所述安装腔内设有所述电芯，所述电芯上设有正极耳和负极耳，在每个所述电芯与对应的所述安装腔中，所述正极耳与所述安装腔一侧的所述正极柱相连，所述负极耳与所述安装腔另一侧的所述负极柱相连；所述壳体包括：

壳体主体，所述壳体主体内设有沿所述设定轨迹延伸的容纳空间；

多个隔离板，多个所述隔离板沿所述设定轨迹设在所述容纳空间内，以将所述容纳空间分隔成多个所述安装腔；所述隔离板上设有一个或多个通孔，所述通孔用于电解液在不同的所述安装腔内流通。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述隔离板上设有涂层，所述涂层被配置为当温度达到设定值时封堵所述通孔。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，多个所述隔离板中至少一者为设定隔板，所述设定隔板位于所述设定轨迹的两端设有至少一个所述隔离板，所述设定隔板为非孔板，所述设定隔板的厚度大于所述隔离板的厚度。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述壳体主体包括：

壳本体，所述壳本体具有位于所述第一侧的第一敞口和位于所述第二侧的第二敞口，所述隔离板设在所述壳本体内；

第一盖板，所述第一盖板盖设于所述第一敞口，所述安装腔位于所述第一侧的所述正极柱和所述负极柱设在所述第一盖板上；

第二盖板，所述第二盖板盖设于所述第二敞口，所述安装腔的位于所述第二侧的所述正极柱和所述负极柱设在所述第二盖板上

导电板，任意相邻的两个所述安装腔位于同一侧的所述正极柱和所述负极柱通过所述导电板相连。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述第一盖板上设有第一区域，所述第一区域和所述安装腔的数量相等且一一对应，所述第一区域上设有注液孔，所述注液孔位于所述导电板在所述第一盖板上的正投影外。

6.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述第二盖板上设有第二区域，所述第二区域和所述安装腔的数量相等且一一对应，所述第二区域上设有泄压部件。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，每个所述电芯的所述正极耳和所述负极耳的形状不同。

8.一种电池包，其特征在于，包括至少一个如权利要求1至7中任一项所述的电池。