CN220856842U - 电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池模组及电池包，该电池模组包括电池主体和保护板，电池主体包括外壳和设置于外壳内的电芯，外壳上设置有导电体，导电体包括第一连接段和连接于第一连接段一侧的第二连接段，第一连接段固定于外壳并与电芯的极片电连接；保护板包括第一侧，第一侧为保护板靠近外壳的一侧，第一侧设置有避让空间，第一连接段设置于避让空间，第二连接段与保护板固定连接。本实用新型解决了由于保护板与电池头部封边之间的安装间隙较大，减小了电池在电池包内占据的封装空间的问题。

Description

电池模组及电池包

技术领域

本申请涉及电池封装技术领域，具体而言，涉及一种电池模组及电池包。

背景技术

锂电池在使用过程中，过充电、过放电、短路、过电流都会影响电池使用寿命和性能，严重者会导致锂电池燃烧、爆炸。所以每块锂电池都要安装一块保护板。保护板通常由一块芯片和若干元件组成，通过保护环路有效监测并防止对电池产生损害，防止过充、过放和短路造成的燃烧、爆炸等危险，从而对电池电芯进行保护。

传统电池包设计方案中，为避开电池的极耳和/或极耳胶，需在保护板与电池头部封边之间设立较大的安装间隙，该安装间隙的宽度在2mm至4mm之间。由于保护板与电池头部封边之间的安装间隙较大，减小了电池在电池包内占据的封装空间，从而不能封装具有更大容量的电池，电池容量越小其能量密度越小，进而难以满足市场对电池能量密度的高追求。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种电池模组及电池包，以解决背景技术中提到的由于保护板与电池头部封边之间的安装间隙较大，减小了电池在电池包内占据的封装空间的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种电池模组，包括：

电池主体，电池主体包括外壳和设置于所述外壳内的电芯，所述外壳上设置有导电体，所述导电体包括第一连接段和连接于所述第一连接段一侧的第二连接段，所述第一连接段固定于所述外壳并与所述电芯的极片电连接；

保护板，所述保护板包括第一侧，所述第一侧为所述保护板靠近所述外壳的一侧，所述第一侧设置有避让空间，所述第一连接段设置于所述避让空间，所述第二连接段与所述保护板固定连接。

进一步地，所述极片包括正极极片和负极极片，所述导电体包括与所述正极极片连接的正极导电体、以及与所述负极极片连接的负极导电体，所述正极导电体和所述负极导电体的所述第一连接段分别设置于不同的所述避让空间或设置于同一所述避让空间。

进一步地，所述负极导电体的所述第一连接段在所述外壳上所处的平面低于所述正极导电体的所述第一连接段在所述外壳上所处的平面，所述正极导电体的所述第一连接段穿设于所述避让空间。

进一步地，所述避让空间的内壁面与所述第一连接段之间设置有预定间隙。

进一步地，所述避让空间包括凹槽，所述凹槽向远离所述第一连接段的方向凹陷，且所述凹槽的凹陷深度位于0.5mm至2mm之间。

进一步地，所述外壳包括：

第一封装面，所述第一连接段固定设置于所述第一封装面并与所述极片电连接；

第二封装面，所述第二封装面垂直于所述第一封装面，所述第二连接段连接于所述第一连接段靠近所述第二封装面的一侧并与所述第一连接段形成预定夹角，所述第二连接段朝向所述第一连接段的一侧与所述保护板固定连接。

进一步地，所述保护板上设置有焊盘，所述焊盘与所述第二连接段固定连接，或，所述保护板上设置有焊盘以及与所述焊盘固定连接的镍片，所述保护板通过所述镍片与所述第二连接段固定连接。

进一步地，还包括：

绝缘胶层，所述绝缘胶层设置于所述外壳和所述第一侧之间并避开所述避让空间。

进一步地，所述电池主体为多个，多个所述电池主体上的所述导电体均设置于所述避让空间。

根据本申请的另一个方面，提供了一种电池包，所述电池包包括所述的电池模组。

相对于现有技术而言，本申请的技术方案至少具备如下技术效果：

本申请通过在保护板的第一侧设置避让空间，对导电体凸出于电池主体外壳的第一连接段进行收纳，保护板第一侧除避让空间以外的位置即可靠近甚至直接与外壳接触安装，从而缩小保护板与电池主体外壳表面之间的安装间隙，使电池主体能够在电池包内获得更多的封装空间，封装空间越大即可封装具有更大容量、更高能量密度的电池。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一实施例提供的电池主体的结构示意图；

图2为图1中导电体的放大示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的电池模组的结构示示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的电池模组的结构示示意图；

图5为本实用新型一实施例提供的保护板的结构示意图；

图6为图5中B部分的放大示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、电池主体；11、外壳；111、第一封装面；112、第二封装面；12、导电体；121、第一连接段；122、第二连接段；20、保护板；21、第一侧；22、避让空间；221、凹槽；23、镍片。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

针对保护板20与电池头部封边之间的安装间隙较大，减小了电池在电池包内占据的封装空间的问题，本实用新型第一个实施例提供了一种电池模组，如图1至图3所示，该电池模组包括电池主体10和保护板20。其中，电池主体10包括外壳11和设置于外壳11内的电芯，外壳11上设置有导电体12，如图2所示，导电体12包括第一连接段121和连接于第一连接段121一侧的第二连接段122，第一连接段121固定于外壳11并与电芯的极片电连接。如图3所示，保护板20包括第一侧21，第一侧21为保护板20靠近外壳11的一侧，第一侧21设置有避让空间22，第一连接段121设置于避让空间22，第二连接段122与保护板20固定连接。由此，本实用新型实施例通过在保护板20的第一侧21设置避让空间22，对导电体12凸出于电池主体10外壳11的第一连接段121进行收纳，保护板20第一侧21除避让空间22以外的位置即可靠近甚至直接与外壳11接触安装，从而缩小保护板20与电池主体10外壳11表面之间的安装间隙，使电池主体10能够在同样体积大小的电池包内获得更多的封装空间，封装空间越大即可封装具有更大容量、更高能量密度的电池。满足市场特别是3C行业的电子产品对电池的高能量密度和较小尺寸的使用需求，如可应用于对电池尺寸和能力密度要求均较高的笔记本电脑等。其中，3C行业是指结合电脑Computer、通讯Communication和消费性电子Consumer Electronic三大科技产品整合应用的资讯家电产业。

如图4所示，电池主体10的外壳11包括第一封装面111(即电池主体的头部封边)和第二封装面112。第一连接段121固定设置于第一封装面111并与极片电连接。第二封装面112垂直于第一封装面111，第二连接段122连接于第一连接段121靠近第二封装面112的一侧并与第一连接段121形成预定夹角，第二连接段122朝向第一连接段121的一侧与保护板20固定连接。为节省更多的封装空间，本实用新型实施例中的第二连接段122与第一连接段121之间的预定夹角为九十度，使得第二连接段122与第一连接段121整体构成L形的导电体12，且第二连接段122与第二封装面112平行的同时与第二封装面112之间的高度差可以做到0mm，由此，基于保护板20的厚度小于第一封装面111的宽度，实现将保护板20靠近第一封装面111安装的同时竖立于第一封装面111上，从而更好地将保护板20收纳于第一封装面111所在空间，节省电池包的封装空间，减小电池包的封装体积，满足3C行业电子产品的尺寸要求。

在本实用新型实施例中，在电池通过第一连接段121与电芯的极片连接时，第一连接段121通过极柱连接至极片，且第一连接段121和外壳11之间通常还设置有绝缘胶垫，绝缘胶垫增高了第一连接段121和外壳11之间的距离，本实用新型实施例通过在保护板20上设置的避让空间22，来对第一连接段121、凸出于第一连接段121的极柱、第一连接段121下的绝缘胶垫等进行避让，即相当于将第一连接段121、极柱以及绝缘胶垫等收纳在避让空间22，保护板20第一侧21除避让空间22以外的位置即可与外壳11的第一封装面111更加靠近，从而将保护板20与第一封装面111之间的安装间隙压缩至0mm至2mm的间隙范围。安装间隙即保护板20第一侧21到第一封装面111之间的距离，本实用新型实施例中的安装间隙可包括0mm、1mm、1.5mm、2mm等数值中的任一数值，从而使得电池主体10能够额外获得2mm至4mm的安装空间，若每颗电池主体10每毫米容量为43mah，每个电池包最少安装3颗电池主体10、每颗电池主体10最少获得2mm的安装空间，每个电池包合计最少增加3cell*2mm*43mah＝258mah的容量(其中，3cell代表3颗电池主体10，符号“*”代表乘法符号)，从而获得具有更大能量密度的电池包。

在本实用新型实施例中，极片包括正极极片和负极极片，导电体12包括与正极极片连接的正极导电体、以及与负极极片连接的负极导电体，正极导电体和负极导电体的第一连接段121分别设置于不同的避让空间22或设置于同一避让空间22。由此，即可对正极导电体和负极导电体的第一连接段121进行收纳，拉进保护板20与外壳11之间的距离，从而获得具有更大容量、更高能量密度的电池。

在本实用新型实施例中，负极导电体的第一连接段121在外壳11上所处的平面低于正极导电体的第一连接段121在外壳11上所处的平面，正极导电体的第一连接段121穿设于避让空间22。即由于负极导电体与外壳11之间无需增加绝缘胶垫，外壳11设置负极导电体的位置可设置成朝外壳11内电芯的方向凹陷的深坑面(该深坑面具体位于第一封装面111)。而由于正极导电体的极柱会贯穿外壳11与正极导电体连接，且正极导电体的第一连接段121和外壳11之间、以及极柱与外壳11之间均会设置绝缘胶垫进行绝缘，同时还需要对正极导电体和外壳11之间的缝隙进行密封处理，这样正极导电体在外壳11上所处位置的平面就会高于深坑面。由于负极导电体是位于深坑面的，所以保护板20第一侧21相对负极导电体的第一连接段121的部位可不用设置避让空间22，而直接在相对正极导电体的部位设置避让空间22来对正极导电体的第一连接段121进行收纳即可。由此，保护板20第一侧21除避让空间22之外的部位即可接近外壳11表面，从而缩小了保护板20与电池主体10之间的安装间隙，获得具有更大能量密度的电池主体10。

本实用新型实施例中的避让空间22的内壁面与第一连接段121之间设置有预定间隙。即第一连接段121与避让空间22的内壁面不会直接接触，避免保护板20产生短路现象。其中，如图5所示，避让空间22包括凹槽221，凹槽221向远离第一连接段121的方向凹陷，且凹槽221的凹陷深度(该凹陷深度为图6所示的d指示的宽度段)位于0.5mm至2mm之间，该凹槽221的凹陷深度的取值可包括0.5mm、1mm、1.5mm、2mm等其中之一。具体地，本实用新型实施例可根据第一连接段121的高度(即第一连接段121远离外壳11表面的高度)、和/或极柱凸出于第一连接段121的高度、和/或绝缘胶垫的高度来综合确定设置多大凹陷深度的凹槽221，从而确保将第一连接段121和/或极柱和/或绝缘胶垫收纳于凹槽221内，减小保护板20与电池主体10之间的安装间隙。其中，凹槽221为方形凹槽221时，该凹槽221贯通设置于保护的第一侧21，即凹槽221的厚度与保护板20的厚度一致，且该凹槽221的长度(该长度为图6中c指示的长度段)位于4mm至10mm之间，在本实用新型实施例中，该凹槽221的长度的取值可包括4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm等数值的其中之一。

保护板20上设置有焊盘，该焊盘可以为保护板20自身的铜箔，焊盘与第二连接段122朝向第一连接段121的一侧固定连接。或保护板20上设置有焊盘以及与焊盘固定连接的镍片23，保护板20通过镍片23与第二连接段122朝向第一连接段121的一侧固定连接。从而将保护板20牢固稳定地安装于电池主体10第一封装面111上。

本实用新型实施例中的外壳11可选用钢壳或铝塑壳，优选比铝塑壳更薄、结构强度更好、封边更小的钢壳。其中，本实用新型实施例提供的电池模组还包括绝缘胶层，绝缘胶层设置于外壳11和第一侧21之间并避开避让空间22。即绝缘胶层设置于保护板20第一侧21与外壳11接触的位置处，实现保护板20与外壳11之间的绝缘处理，避免保护板20发生短路现象。

本实用新型实施例中的电池主体10为多个，多个电池主体10沿保护板20的长度方向依次相邻设置，多个电池主体10上的导电体12均设置于避让空间22。从而对各个电池主体10的导电体12的第一连接段121进行收纳，保护板20第一侧21除避让空间22以外的位置即可靠近甚至直接与多个电池主体10的外壳11接触安装，从而缩小保护板20与各个电池主体10外壳11表面之间的安装间隙，使电池主体10能够在同样体积大小的电池包内获得更多的封装空间，封装空间越大即可封装具有更大容量、更高能量密度的电池。

本实用新型第二个实施例提供了一种电池包，该电池包包括本实用新型第一个实施例提供的电池模组。电池模组的保护板20的第一侧21设置有避让空间22，对导电体12凸出于电池主体10外壳11的第一连接段121进行收纳，保护板20第一侧21除避让空间22以外的位置即可靠近甚至直接与外壳11接触安装，从而缩小保护板20与电池主体10外壳11表面之间的安装间隙，进而减小电池包的封装体积。

本实用新型第三个实施例在上述两个实施例的基础上结合附图1至图6，提供了一种电池模组的应用实施例。

传统电池包方案，为避开电池的极耳和/或极耳胶需将保护板20与电池主体10头部封边(即第一封装面111)设立2mm至4mm的安装间隙，这种方式会减小电池主体10的体积，本实用新型应用实施例通过将钢壳电池或铝塑壳电池的保护板20设置作为避让空间22的收纳槽，这种新型保护板20的收纳槽可以对电池主体10的第一封装面111上设置的作为电池极耳的导电体12(该导电体12包括L形结构的镍板)、导电体12的绝缘胶垫等进行收纳。保护板20设置的收纳槽收纳导电体12、绝缘胶垫后，会使保护板20与电池主体10第一封装面111之间的距离减小，因此可以减小电池包的封装体积，和/或增加电池主体10的容量。

本实用新型应用实施例中，两块至十块电池主体10沿保护板20的长度方向依次排列并通过导电体12与保护板20固定连接，保护板20的收纳槽将正极导电体和/或负极导电体的第一连接段121进行收纳，使电池主体10的第一封装面111与保护板20之间的安装间隙可以由原来的2mm至4mm降低至0mm至2mm，使得电池主体10的电池仓(即外壳11)获得更大的体积，从而封装具有更大容量、更高能量密度的电芯。其中，凹槽221为方形凹槽221时，凹槽221的凹陷深度位于0.5mm至2mm之间，且凹槽221贯通设置于保护的第一侧21，即凹槽221的厚度与保护板20的厚度一致。其次，槽的长度(该长度为图6中c指示的长度段)位于4mm至10mm之间，在本实用新型实施例中，该凹槽221的长度的取值可包括4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm等数值的其中之一。

因此，本实用新型应用实施例通过将保护板20设置收纳槽后，使得保护板20与电池主体10第一封装面111之间的距离压缩至0mm至2mm，使得电池主体10第一封装面111与保护板20之间的安装间隙的减少量大于等于50％。通过减少安装间隙，使得电池主体10在电池包内能够获得2mm至4mm的安装空间，若每颗电池主体10每毫米容量为43mah，每个电池包最少安装3颗电池主体10、每颗电池主体10最少获得2mm的安装空间，每个电池包合计最少增加3cell*2mm*43mah＝258mah的容量(其中，3cell代表3颗电池主体10，符号“*”代表乘法符号)，从而获得具有更大能量密度的电池包。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池模组，其特征在于，包括：

电池主体(10)，电池主体(10)包括外壳(11)和设置于所述外壳(11)内的电芯，所述外壳(11)上设置有导电体(12)，所述导电体(12)包括第一连接段(121)和连接于所述第一连接段(121)一侧的第二连接段(122)，所述第一连接段(121)固定于所述外壳(11)并与所述电芯的极片电连接；

保护板(20)，所述保护板(20)包括第一侧(21)，所述第一侧(21)为所述保护板(20)靠近所述外壳(11)的一侧，所述第一侧(21)设置有避让空间(22)，所述第一连接段(121)设置于所述避让空间(22)，所述第二连接段(122)与所述保护板(20)固定连接。

2.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述极片包括正极极片和负极极片，所述导电体(12)包括与所述正极极片连接的正极导电体、以及与所述负极极片连接的负极导电体，所述正极导电体和所述负极导电体的所述第一连接段(121)分别设置于不同的所述避让空间(22)或设置于同一所述避让空间(22)。

3.根据权利要求2所述的电池模组，其特征在于，所述负极导电体的所述第一连接段(121)在所述外壳(11)上所处的平面低于所述正极导电体的所述第一连接段(121)在所述外壳(11)上所处的平面，所述正极导电体的所述第一连接段(121)穿设于所述避让空间(22)。

4.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述避让空间(22)的内壁面与所述第一连接段(121)之间设置有预定间隙。

5.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述避让空间(22)包括凹槽(221)，所述凹槽(221)向远离所述第一连接段(121)的方向凹陷，且所述凹槽(221)的凹陷深度位于0.5mm至2mm之间。

6.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述外壳(11)包括：

第一封装面(111)，所述第一连接段(121)固定设置于所述第一封装面(111)并与所述极片电连接；

第二封装面(112)，所述第二封装面(112)垂直于所述第一封装面(111)，所述第二连接段(122)连接于所述第一连接段(121)靠近所述第二封装面(112)的一侧并与所述第一连接段(121)形成预定夹角，所述第二连接段(122)朝向所述第一连接段(121)的一侧与所述保护板(20)固定连接。

7.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，所述保护板(20)上设置有焊盘，所述焊盘与所述第二连接段(122)固定连接，或，所述保护板(20)上设置有焊盘以及与所述焊盘固定连接的镍片(23)，所述保护板(20)通过所述镍片(23)与所述第二连接段(122)固定连接。

8.根据权利要求1所述的电池模组，其特征在于，还包括：

绝缘胶层，所述绝缘胶层设置于所述外壳(11)和所述第一侧(21)之间并避开所述避让空间(22)。

9.根据权利要求1至8任一所述的电池模组，其特征在于，所述电池主体(10)为多个，多个所述电池主体(10)上的所述导电体(12)均设置于所述避让空间(22)。

10.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括权利要求1至9任一所述的电池模组。