CN220652172U - 电池模组、电池及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电池模组、电池及用电设备，电池模组包括电芯组、第一间隔件以及限位件。多个所述电芯组沿厚度方向依次堆叠排列；相邻所述电芯组之间均设置有所述第一间隔件；至少部分相邻所述电芯组之间设置有所述限位件，所述限位件用于限制相邻所述电芯组间的距离。本申请实施例的电池模组，能够提高电池模组的装配精度。

Description

电池模组、电池及用电设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池模组、电池及用电设备。

背景技术

相关技术中，在电池模组的装配过程中，需要将多个电芯装配成组后与集成母排焊接固定，由于电芯装配成组的精度问题，使得电芯与集成母排的焊接轨迹受限。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种电池模组、电池及用电设备，能够提高电池模组的装配精度。

为达到上述目的，本申请实施例第一方面提供一种电池模组，包括：

电芯组，多个所述电芯组沿厚度方向依次堆叠排列；

第一间隔件，相邻所述电芯组之间均设置有所述第一间隔件；以及

限位件，至少部分相邻所述电芯组之间设置有所述限位件，所述限位件用于限制相邻所述电芯组间的距离。

本申请实施例的电池模组，在至少部分相邻电芯组之间设置限位件，在电池模组成组过程中，沿厚度方向对堆叠排列的电芯组施压，限位件能够支撑在相邻电芯组之间，从而对上述至少部分相邻电芯组件的距离进行限制，以此提高各电芯组间的距离的适配性，提高电池模组的装配精度。

一些实施方案中，所述限位件为长条状。

长条状的限位件，便于布置在第一间隔件的上方或下方，对相邻电芯组限位的同时能够占用较少的空间。

一些实施方案中，所述限位件具有平行的两个接触面，所述电芯组与所述接触面邻接。

通过平行的两个接触面抵接电芯组的侧壁，增加了与电芯组侧壁的接触面积，以此降低限位件对电芯组侧壁的局部压强，同时能够减少限位件受压状态下的变形，提高对相邻电芯组间的精度控制。

一些实施方案中，所述限位件的横截面为矩形。如此，限位件具有两个与电芯组接触的接触面且易于被制造。

一些实施方案中，所述限位件具有仿形缺口，所述限位件通过所述仿形缺口与所述第一间隔件适配连接。

通过仿形缺口能够与第一间隔件适配，使得限位件与第一间隔件的整体布局更紧凑，提高限位件、第一间隔件与相邻的电芯组的接触面积。

一些实施方案中，所述限位件的长度与单个所述电芯组的长度适配。

如此，限位件能够对在厚度方向上相邻的两个电芯组之间的间隔进行限位，使得电芯组内的各电芯受力比较均匀。

一些实施方案中，所述限位件的长度小于单个所述电芯组的长度，相邻所述电芯组之间沿所述限位件的长度方向设置多个所述限位件。

由于限位件长度小于单个电芯组的长度，能够减少限位件的材料用量。

一些实施方案中，所述第一间隔件为柔性板，所述限位件的硬度大于所述第一间隔件的硬度。

如此，在外力作用下，限位件受压变形的变形量相对较小，从而提高相邻电芯组之间的装配精度。

一些实施方案中，所述限位件的厚度小于所述第一间隔件的厚度。

可以理解的是，由于第一间隔件先于限位件被挤压，使得第一间隔件能够变形以接触电芯组，并且通过合理设置限位件在厚度方向的尺寸，能够控制第一间隔件在挤压时的变形量。

一些实施方案中，所述第一间隔件包括冷板，每间隔预设个所述电芯组设置一个所述冷板，所述限位件对应设置于所述冷板上。

通过间隔预设个电芯组设置一个冷板以适配不同的冷却要求，且各冷板的变形量通过限位件进行控制，提高电池模组的装配精度。

一些实施方案中，所述电芯组包括电芯和第二间隔件，多个所述电芯沿长度方向依次堆叠排列，相邻所述电芯之间均设置所述第二间隔件。

如此，沿长度方向的相邻电芯之间通过第二间隔件绝缘。

一些实施方案中，所述电芯组包括单个电芯。

单个电芯无需设置第二间隔件，提高电池模组的装配效率、降低装配成本。

一些实施方案中，所述电池模组还包括端板，堆叠排列的多个所述电芯组整体的两端分别设置所述端板。

通过端板对堆叠排列的多个电芯组整体进行防护。

本申请实施例第二方面提供一种电池，包括：

箱体；

上述任一方案的电池模组，所述电池模组设置在所述箱体内。

本申请实施例的电池，由于采用了上述任一方案的电池模组，提高了电池模组的装配精度，从而提高了电池的质量。

本申请实施例第三方面提供一种用电设备，包括电池，所述电池用于提供电能。

本申请实施例的用电设备，由于采用了上述任一方案的电池，提高了电池的质量，从而降低了因电池质量问题导致的用电设备断电停机的概率。

附图说明

图1为根据一个或多个实施例的电池的结构示意图；

图2为图1所示电池的局部A的结构示意图；

图3为图1所示电池的局部B的结构示意图；

图4为图1所示电池的局部C的结构示意图。

附图标记说明

电芯组10；电芯11；第二间隔件12；

第一间隔件20；冷板21；缓冲件22；

限位件30；接触面31；仿形缺口30a；

端板40；连接凸耳41；

箱体200；上盖210；下箱体220；连接孔220a。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”“第三”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，技术术语“长度方向”“厚度方向”“上”“下”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，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、操作或使用，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“接触”应作广义理解，可以是直接接触，也可以是隔着中间媒介层的接触，可以是相接触的两者之间基本上没有相互作用力的接触，也可以是相接触的两者之间具有相互作用力的接触。

相关技术中，电池模组包括CCS(Cells Contact System，集成母排)和电芯，电芯与CCS焊接固定。其中，CCS是一种线束板集成件产品，其通常包括FPC(Flexible PrintedCircuit，柔性电路板)、绝缘膜以及导电连接片等。导电连接片用于与电芯的电极焊接。

电池模组装配过程为：将多个电芯沿厚度方向排列，并在相邻的电芯之间设置受压变形的间隔件，沿厚度方向对上述排列后的电芯施加压力，直至整体在厚度方向的尺寸达到预设长度。压缩过程中由于间隔件变形的不均匀，导致各相邻电芯之间的间隔尺寸精度低、适配性差。在后续将电芯的电极与CCS焊接时，由于焊接定位和焊接工装设计需要兼容较大的公差，导致CCS的导电连接片与电芯焊接轨迹无法达到更大的面积。

基于上述情况，请参考图1，本申请实施例提供一种电池模组，包括多个电芯组10、第一间隔件20以及限位件30。多个电芯组10沿厚度方向依次堆叠排列。相邻电芯组10之间均设置有第一间隔件20。至少部分相邻电芯组10之间设置有限位件30，限位件30用于限制相邻电芯组10间的距离。

电池模组内具有多个电芯组10，每个电芯组10包括至少一个电芯11。例如，每个电芯组10可以是包括单个电芯11，也可以是包括多个电芯11。每个电芯11一般包括电极组件，电极组件包括正极、负极以及隔离件。在电芯充放电过程中，活性离子(例如锂离子)在正极和负极之间往返嵌入和脱出。隔离件设置在正极和负极之间，可以起到防止正负极短路的作用，同时可以使活性离子通过。

多个电芯组10沿厚度方向依次堆叠排列。此处“厚度方向”指的是沿着电芯11的厚度方向。以方形电芯11为例，该方向垂直于电芯11的大面，即图1所示的厚度方向。“堆叠排列”指的是按照预设的方向对电芯11进行排列，以方便堆叠工装对电芯组10进行压装。为了降低因错位而导致的压合过程的受力不均，堆叠排列的各电芯组10沿厚度方向可以对齐。

相邻电芯组10之间均设置有第一间隔件20，第一间隔件20用于隔离相邻电芯组10。也就是说，电芯组10和第一间隔件20沿厚度方向依次交替排列。第一间隔件20可以包括用于冷却电芯11的冷板21，以及用于起隔离缓冲作用的缓冲件22。冷板21和缓冲件22均可以是柔性绝缘件，受压状态下能够变形。

相邻电芯组10之间可以按照预设的方式设置第一间隔件20。例如，第一间隔件20可以均为冷板21。第一间隔件20也可以均为缓冲件22。第一间隔件20的设置方式还可以为第一电芯组与第二电芯组之间设置冷板21，第二电芯组和第三电芯组之间设置缓冲件22，依次类推，交替设置冷板21和缓冲件22。

可以理解的是，冷板21为电池热管理系统的一部分，电池热管理系统用于对电池进行热管理，冷板21能够接触电芯组10以进行热交换。其中，冷板21可以具有流道，流道内流通冷却介质，如冷却水或空气，通过冷却介质的流动加速与电芯组10之间的热交换。

至少部分相邻电芯组10之间设置有限位件30。也就是说，可以在部分相邻电芯组10之间设置有限位件30，部分相邻电芯组10之间不设限位件30；也可以在全部的电芯组10之间均设置限位件30。其中，各相邻的电芯组10之间设置限位件30与不设限位件30的比例和数量，可根据精度控制要求选择。

其中，在设有限位件30的相邻的电芯组10之间，限位件30可以设置于第一间隔件20的上侧，也可以设于第一间隔件20的下侧，还可以设于第一间隔件20的上、下两侧。

限位件30用于限制相邻电芯组10间的距离。可以理解的是，当相邻电芯组10之间设置有限位件30，限位件30才能够对上述相邻电芯组10之间的距离进行限制。具体而言，在相邻电芯组10之间的间隔受外力作用而收窄，直至电芯组10侧壁至抵接于限位件30时，限位件30能够支撑在相邻电芯组10之间，从而对相邻电芯组10间的距离进行限制。

本申请实施例的电池模组，可以在至少部分相邻电芯组10之间设置限位件30。在电池模组成组过程中，沿厚度方向对堆叠排列的电芯组10施压，限位件30能够支撑在相邻电芯组10之间，从而对上述至少部分相邻电芯组10间的距离进行限制，以此提高各电芯组10间的距离的适配性，提高电池模组的装配精度。

示例性的，第一间隔件20包括冷板21，每间隔预设个电芯组10设置一个冷板21，限位件30对应设置于冷板21上。

每间隔预设个电芯组10设置一个冷板21，即可以每间隔一个电芯组10设置一个冷板21，也可以每间隔两个或以上电芯组10设置一个冷板。间隔的电芯组10的数量具体可根据电芯组10的冷却需求进行选择。

限位件30对应设置于冷板21上。即当相邻的电芯组10之间设有冷板21时，在该相邻的电芯组10之间设限位件30，并使得限位件30与冷板21一一对应设置。例如，交替设置冷板21和缓冲件22时，冷板21上对应设置限位件30，缓冲件22上可以不设置限位件30。

示例性地，请参考图1和图3，限位件30为长条状。长条状即长度尺寸远大于宽度尺寸和高度尺寸。长度尺寸为图1中所示长度方向的尺寸，长度方向为电芯11的长度方向，以方形电芯11为例：该方向为电芯11的长边的延伸方向。长条状的限位件，便于布置在第一间隔件的上方或下方，对相邻电芯组限位的同时能够占用较少的空间。

可以理解的是，限位件30与电芯组10接触的接触面31的形状不限，以能够与电芯组10的外形接触即可。其中，电芯组10可以包括一个或多个电芯11，电芯11可以为圆柱形电芯、棱柱电芯、软包电芯或其它形状的电芯，棱柱电芯包括方壳电芯、刀片形电芯等。

下面以电芯11为方壳电芯的电芯组10为例进行说明。

示例性地，限位件30具有平行的两个接触面31，电芯组10与接触面31邻接。

可以理解的是，限位件30通过平行的两个接触面31抵接电芯组10的侧壁，增加了与电芯组10的侧壁的接触面积，以此降低限位件30对电芯组10侧壁的局部压强，同时能够减少限位件30受压状态下的变形，提高对相邻电芯组10间的精度控制。

一些实施例中，限位件30的横截面为矩形。如此，限位件具有两个与电芯组接触的接触面且易于被制造。

示例性地，限位件30具有仿形缺口30a，限位件30通过仿形缺口30a与第一间隔件20适配连接。

其中，仿形缺口30a设置在限位件30朝向第一间隔件20的一面，且仿形缺口30a的开口朝向限位件30。第一间隔件20的部分自开口伸入仿形缺口30a内与限位件30适配连接。

一些实施例中，限位件30设于第一间隔件20的上方。也就是说，仿形缺口30a位于限位件30的下方，与第一间隔件20上侧相对。该实施例中，限位件30的长度延伸方向为图1所示的长度方向。

可以理解的是，该实施例中限位件30在上下方向的尺寸受到第一间隔件20的限制，这使得限位件30的接触面31在上下方向的尺寸受限。其中，上下方向电芯11的高度方向，即图1的上下方向。

通过设置仿形缺口30a，使仿形缺口30a与第一间隔件20上侧的形状适配连接。如此，提高了限位件30在上下方向的尺寸，从而在不影响第一间隔件20与电芯组10接触面积的同时，增大了限位件30与电芯组10的接触面积，并且处于仿形缺口30a内的第一间隔件20能够对仿形缺口30a提供支撑，提高限位件30在受压状态下的稳定性，进而保障相邻电芯组10的间隔。

其中，仿形缺口30a的横截面形状不限，以能够与第一间隔件20伸入仿形缺口30a的部分适配即可。一些实施例中，仿形缺口30a为弧形缺口。

可以理解的是，一些实施例中，仿形缺口30a沿限位件30长度方向延伸并贯穿限位件30。又一些实施例中，仿形缺口30a设置在限位件30的长度方向的至少一端，与第一间隔件20沿长度方向伸出电芯组10之间的部分适配连接。

在一些实施例中，限位件30的长度与单个电芯组10的长度适配，如此使得一个限位件30能够对在厚度方向上相邻的两个电芯组10之间的间隔进行限位，使得电芯组10的受力比较均匀。

可以理解的是，长度适配指的是限位件30的长度与电芯组10的长度接近或相等。

在一些实施例中，若电芯组10包括一个电芯11，则一个限位件30能够对在厚度方向上相邻的两个电芯11之间的间隔进行限位。若电芯组10包括多个电芯11，多个电芯11沿长度方向堆叠排列，则一个限位件30能够自长度方向的第一个电芯11延伸至最末端一个电芯11，从而使得两个在厚度方向上相邻的电芯组10的各电芯11之间的间隔均能够被该一个限位件30限制。

一些实施例中，限位件30的长度小于单个电芯组10的长度，相邻电芯组10之间沿限位件30的长度方向设置多个限位件30。也就是说，在厚度方向上相邻的电芯组10之间，沿长度方向设置多个限位件30。

可以理解的是，若电芯组10包括一个电芯11，则一个限位件30能够限制在厚度方向上相邻的电芯11之间的间隔，且由于限位件30长度小于单个电芯11的长度，能够减少限位件30的材料用量。若电芯组10包括沿长度方向堆叠排列的多个电芯11，则沿长度方向设置的多个限位件30可以分别对多个电芯11进行限位。

需要说明的是，一个限位件30可以对应电芯组10的一个电芯11，也可以对应电芯组10的两个及以上的电芯11。多个限位件30可以对应电芯组10的一个电芯11，也可以对应电芯组10的两个及以上的电芯11。

一些实施例中，第一间隔件20为柔性板，限位件30的硬度大于第一间隔件20的硬度。

可以理解的是，第一间隔件20能够在沿厚度方向的外力作用下变形。限位件30的硬度大于第一间隔件20的硬度，则在上述外力作用下，限位件受压变形的变形量相对较小，从而提高相邻电芯组10之间的间隔精度。

一些实施例中，限位件30的厚度小于第一间隔件20的厚度。如此，在沿厚度方向对电芯组10施压过程中，第一间隔件20先于限位件30被挤压变形，直至限位件30的接触面31接触相邻的电芯组10，从而支撑限位相邻电芯组10之间的间隔。

可以理解的是，由于第一间隔件20先于限位件30被挤压，使得第一间隔件20能够变形以接触电芯组10，并且通过合理设置限位件30在厚度方向的尺寸，能够控制第一间隔件20在挤压时的变形量。

一些实施例中，请参考图2，电芯组10包括电芯11和第二间隔件12，多个电芯11沿长度方向依次堆叠排列，相邻电芯11之间均设置第二间隔件12。

第二间隔件12用于相邻电芯11绝缘设置。

一些实施例中，第二间隔件12包括连接的压片与隔片，隔片位于沿长度方向的相邻的电芯11之间以使相邻的电芯11之间绝缘，压片压设在沿长度方向的相邻的电芯11的端面上，以限制上述相邻的电芯11在上下方向的相对位移。其中，第二间隔件12的横截面可以为“T”字形。

一些实施例中，第二间隔件12包括隔片，不包括压片，隔片位于长度方向的相邻的电芯11之间以使相邻的电芯11之间绝缘。

可以理解的是，当电芯组10包括单个电芯11时，无需设置第二间隔件12，提高了电池模组的装配效率、降低装配成本。

一些实施例中，请参考图1，电池模组还包括端板40，堆叠排列的多个电芯组10整体的两端分别设置端板40。其中，在电池模组的成组过程中，可以将一端的端板40设置为固定板，另一端的端板40设置为活动板。将电池模组的电芯组10与第一间隔件20依次交替堆叠排列后，对上述活动板施压，使活动板朝向固定板移动，从而压缩处于固定板与活动板之间的电芯组10和第一间隔件20，至预设尺寸后固定活动板，将电芯11与汇流部件焊接后连同两端端板40装入电池的箱体。

一些实施例中，电池模组不设端板40，采用无模组框架装配设计方案，电芯11堆叠后取消端板40侧板等部件，焊接完电芯11间汇流排后直接装入电池的箱体。

一些实施例中，请参考图1，电池模组包括电芯组10、冷板21以及限位件30。多个电芯组10沿厚度方向依次堆叠排列。沿厚度方向，每间隔两个电芯组10设置一个冷板21和一个限位件30，限位件30分布于冷板21的上侧。冷板21为柔性板，用于冷却电芯组10。

限位件30为长条状，具有平行的两个接触面31，电芯组10与接触面31邻接。限位件30的硬度大于冷板21的硬度，且限位件30的厚度小于冷板21的厚度。

本申请实施例提供一种电池，包括箱体200和电池模组，电池模组设置在箱体200内。

在一些实施例中，请参考图1和图4，箱体200包括上盖210以及下箱体220，下箱体设连接孔220a，端板40的背离电芯组一侧设置连接凸耳41，通过紧固件将连接孔220a与连接凸耳41连接固定。

本申请实施例提供一种用电设备，包括电池，电池用于提供电能。

用电设备包括但不限于手机、便携式设备、笔记本电脑、电瓶车、电动玩具、电动工具、车辆、船舶和航天器等。航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等。

可以理解的是，车辆可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆的内部设置有电池，电池可以设置在车辆的底部或头部或尾部。电池可以用于车辆的供电，例如，电池可以作为车辆的操作电源。一些实施例中，电池不仅可以作为车辆的操作电源，还可以作为车辆的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆提供驱动动力。

在一些实施例中，箱体200可以作为车辆的底盘结构的一部分。例如，箱体200的部分可以成为车辆的地板的至少一部分，或者，箱体200的部分可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。

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，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

电芯组，多个所述电芯组沿厚度方向依次堆叠排列；

第一间隔件，相邻所述电芯组之间均设置有所述第一间隔件；以及

限位件，至少部分相邻所述电芯组之间设置有所述限位件，所述限位件用于限制相邻所述电芯组间的距离。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述限位件为长条状。

3.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述限位件的横截面为矩形；或，

所述限位件具有平行的两个接触面，所述电芯组与所述接触面邻接。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述限位件具有仿形缺口，所述限位件通过所述仿形缺口与所述第一间隔件适配连接。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述限位件的长度与单个所述电芯组的长度适配；或，

所述限位件的长度小于单个所述电芯组的长度，相邻所述电芯组之间沿所述限位件的长度方向设置多个所述限位件。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的电池模组，其特征在于，所述第一间隔件为柔性板，所述限位件的硬度大于所述第一间隔件的硬度。

7.根据权利要求6所述的电池模组，其特征在于，所述限位件的厚度小于所述第一间隔件的厚度。

8.根据权利要求1～5任意一项所述的电池模组，其特征在于，所述第一间隔件包括冷板，每间隔预设个所述电芯组设置一个所述冷板，所述限位件对应设置于所述冷板上；和/或，

所述电芯组包括电芯和第二间隔件，多个所述电芯沿长度方向依次堆叠排列，相邻所述电芯之间均设置所述第二间隔件；或，所述电芯组包括单个电芯。

9.根据权利要求1～5任意一项所述的电池模组，其特征在于，所述电池模组还包括端板，堆叠排列的多个所述电芯组整体的两端分别设置所述端板。

10.一种电池，其特征在于，包括：

箱体；

根据权利要求1～9任意一项所述的电池模组，所述电池模组设置在所述箱体内。

11.一种用电设备，其特征在于，包括：

根据权利要求10所述的电池，所述电池用于提供电能。