CN221057568U - 一种多腔体结构动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于动力电池技术领域，公开了一种多腔体结构动力电池，其中，包括壳体，底壳和四边围合的侧壳，底壳盖合于侧壳的一端形成单端开口的壳体；隔板，沿着垂直于壳体的开口方向设置于壳体内，将壳体分成至少两个电芯容纳腔；其中，隔板靠近开口的一端低于开口所在平面，使隔板与侧壳在开口处形成台阶安装部；电芯体，包括多个，分别设置于电芯容纳腔内；盖板组件，安装于台阶安装部；设置台阶安装部使得盖板组件沉入壳体内，降低组装的复杂性，实现安装的高效性，壳体内设置隔板目的是提升壳体的结构强度，避免因壳体强度不足而导致电芯体变形的问题，同时壳体分成至少两个电芯容纳腔，提升电池的能量密度。

Description

一种多腔体结构动力电池

技术领域

本实用新型涉及到动力电池技术领域，特别涉及到一种多腔体结构动力电池。

背景技术

随着新能源行业发展，越来越多的锂离子方壳电池被应用到汽车上，而作为软包电池的大容量、多极耳、循环稳定性、结构稳固和制造方便等特性，急需集成到一种多腔体结构中，而方壳电芯的外壳强度高、体积利用率高和兼容不同化学体系等优点，现开创性地将软包路线和方壳路线结合起来，开发出一款多型腔结构动力电池

现有技术的型腔采用深拉伸工艺，且其形状大多为单个正方形型腔，无法保证多个卷芯的集中放置，若要实现多型腔电芯的独立密闭腔室，则需采用铝挤工艺一体成形，生成多个密闭腔室，每一个腔室都需要单独设置独立的盖板组件，顶盖焊接工艺复杂，且成本也较高，因此，需要提供一种多型腔结构动力电池。

实用新型内容

本实用新型的主要目的为提供一种多腔体结构动力电池，旨在解决盖板组件安装工艺复杂的问题。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型提出一种多型腔结构动力电池，壳体包括底壳和四边围合的侧壳，所述底壳盖合于所述侧壳的一端形成单端开口的所述壳体；

隔板，沿着垂直于所述壳体的开口方向设置于所述壳体内，将所述壳体分成至少两个电芯容纳腔；其中，所述隔板靠近所述开口的一端低于所述开口所在平面，使所述隔板与所述侧壳在所述开口处形成台阶安装部；

电芯体，包括多个，分别设置于所述电芯容纳腔内；

盖板组件，安装于所述台阶安装部。

进一步地，所述盖板组件包括壳体下盖和壳体顶盖，所述壳体下盖与所述壳体顶盖固定连接，所述壳体顶盖固定安装于所述开口处，其中，所述壳体下盖位于所述壳体顶盖和所述电芯体之间。

进一步地，还包括连接器板和极柱，所述壳体下盖设置有安装孔，所述安装孔安装设置有所述极柱，所述连接器板的第一侧面与所述极柱连接，所述连接器板的相对所述第一侧面的第二侧面与所述电芯体的极耳连接。

进一步地，多个所述电芯体的极耳通过所述连接器板并联。

进一步地，所述连接器板包括铝连接器板和铜连接器板，所述极耳包括正极耳和负极耳，所述铝连接器板将所述负极耳并联，所述铜连接器板将所述正极耳焊接并联。

进一步地，所述极柱包括阳极极柱和阴极极柱，所述阳极极柱与所述铜连接器板连接，所述阴极极柱与所述铝连接器板连接。

进一步地，所述盖板组件还包括顶盖绝缘板，安装在所述壳体顶盖远离所述壳体下盖的一侧。

进一步地，每一个所述电芯容纳腔内至少设置有一个电芯体，所述电芯体至少包括两个电芯。

进一步地，所述侧壳的内壁上设置有供所述隔板安装的滑槽。

进一步地，所述电芯体外侧包裹设置有绝缘膜，将所述电芯体与所述壳体隔开。

进一步地，所述盖板组件设置有安装口，所述安装口分别与不同的电芯容纳腔连通，所述安装口安装有防爆件。

进一步地，所述防爆件远离所述电芯体的一侧设置有防护件。

进一步地，所述壳体外侧包裹有外绝缘层。

进一步地，所述盖板组件设置有注液口。

进一步地，所述隔板厚度为0.5～1.2mm。

有益效果：

本实用新型的一种多型腔结构动力电池，包括壳体，底壳和四边围合的侧壳，所述底壳盖合于所述侧壳的一端形成单端开口的壳体；隔板，沿着垂直于所述壳体的开口方向设置于所述壳体内，将所述壳体分成至少两个电芯容纳腔；其中，所述隔板靠近所述开口的一端低于所述开口所在平面，使所述隔板与所述侧壳在所述开口处形成台阶安装部；电芯体，包括多个，分别设置于所述电芯容纳腔内；盖板组件，安装于所述台阶安装部；设置台阶安装部使得盖板组件沉入壳体内，降低组装的复杂性，实现安装的高效性，壳体内设置隔板目的是提升壳体的结构强度，避免因壳体强度不足而导致电芯体变形的问题，同时壳体分成至少两个电芯容纳腔，提升电池的能量密度。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的多型腔结构动力电池的爆炸示意图；

图2是本实用新型一实施例的多型腔结构动力电池的整体结构图；

图3是本实用新型一实施例的多型腔结构动力电池的截面图；

图4是本实用新型一实施例的多型腔结构动力电池中隔板的第二种形式安装图；

图5是本实用新型一实施例的多型腔结构动力电池中隔板的第三种形式安装图；

其中：

1、壳体；11、底壳；12、侧壳；121、第一平面；122、第二平面；13、滑槽；

2、盖板组件；21、壳体下盖；22、壳体顶盖；221、注液口；222、顶盖绝缘板；23、安装口；

3、电芯容纳腔；31、电芯体；32、隔板；

4、连接器板；41、铝连接器板；42、铜连接器板；

5、极耳；51、正极耳；52、负极耳；

6、极柱；61、阳极极柱；62、阴极极柱；

7、外绝缘层；

8、绝缘膜；

9、防爆件；91、防护件；

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

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”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一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。

在本实用新型的描述中，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，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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1，本实用新型一实施例提供一种多型腔结构动力电池，包括壳体1，壳体1包括底壳11和四边围合的侧壳12，所述底壳11盖合于所述侧壳12的一端形成单端开口的所述壳体1；

隔板32，沿着垂直于所述壳体1的开口方向设置于所述壳体1内，将所述壳体1分成至少两个电芯容纳腔3；其中，所述隔板32靠近所述开口的一端低于所述开口所在平面，使所述隔板32与所述侧壳12在所述开口处形成台阶安装部；

电芯体31，包括多个，分别设置于所述电芯容纳腔3内；

盖板组件2，安装于所述台阶安装部。

在一个实施例中，多型腔动力电池包括矩形状壳体1、隔板32、电芯体31和盖板组件2，隔板32沿着垂直于壳体1的开口方向设置在壳体1内，并将壳体1分成至少两个电芯容纳腔3；电芯体31容置于电芯容纳腔3中，其中，隔板32靠近开口的一端低于开口所在平面，使得隔板32与侧壳12在开口处形成有台阶安装部，隔板32相对于壳体1开口处下沉设置，使得盖板组件便于安装到下沉空间里，盖板组件2安装至台阶安装部后，再将盖板组件2于壳体1侧壁焊接，这样设置使得盖板组件2的安装更加稳固，同时也简化了盖板组件2的安装工艺，壳体1内设置隔板32目的是提升壳体1的结构强度和电池的能量密度，避免因壳体1强度不足而导致电芯体31变形的问题。

在现有技术中，型腔一般采用深拉伸工艺，压铸成单个或多个正方形型腔，像这种设置对于电芯的安装具有局限性，无法保证根据需要来变换壳体11型腔且多个型腔都单独对应设置盖板组件2，这样的设置不仅生产成本高，且安装也较为繁琐复杂，因此，在本申请中，隔板32将电壳体1分成多个电芯容纳腔3，多个电芯容纳腔3共用一个盖板组件2，相比于现有的设置多个盖板组件2的多型腔的动力电池而言，本申请中多个电芯容纳腔3共用一个盖板组件2，使得安装工艺更加简单，简化了安装工艺，同时也降低了动力电池的生产成本更低，同时也提升了电池的能量密度。

参照图1和2，所述盖板组件2包括壳体下盖21和壳体顶盖22，所述壳体下盖21与所述壳体22顶盖固定连接，所述壳体顶盖22固定安装于所述开口处，其中，所述壳体下盖21位于所述壳体顶盖22和所述电芯体31之间。

在另一实施例中，盖板组件2包括壳体下盖21和壳体顶盖22，壳体下盖21位于壳体顶盖22和电芯体31之间，壳体下盖21与壳体顶盖22固定连接，壳体顶盖22与壳体1侧壁焊接，在本申请中，壳体下盖21为塑胶PP，具有绝缘的作用，采用注塑成型工艺；设置的主要目的是基于电池安全性和性能方面考虑，壳体顶盖22作为动力电池的外壳的一部分，如果没有绝缘体隔离，壳体顶盖22可能直接与电芯体31直接接触，导致电池短路。壳体下盖21采用绝缘材料的设置可以有效防止这种情况的发生，提高电池的安全性；壳体顶盖22设置的目的是将电芯体31及壳体下盖21固定在壳体1内，使得动力电池的结构更加稳定。

参照图1和3，本申请中，隔板32有三种安装形式，在一实施例中，侧壳12包括第一平面121和第二平面122，隔板32沿着壳体1的长度方向设置且平行于侧壳12的第一平面121，且沿壳体1的长度方向设置在壳体1中间，隔板32的设置将电芯容纳腔3分成两等分，相比于现有的单个型腔方壳电芯来说，该电芯的容量是单个电芯容量的两倍。

参照图4，在另一实施例中，隔板32的第二种设置形式，隔板32沿着壳体1宽度方向设置在电芯容纳腔3内将电芯容纳腔3纵向均分为两腔室，且平行于侧壳12的第二平面122。

参照图5，在另一实施例中，隔板32的第三种设置形式，隔板32为十字形板，设于电芯容纳腔3的中心位置处，将电芯容纳腔3分为四等分的型腔。

多型腔结构动力电池还包括连接器板4和极柱6，所述壳体下盖21设置有安装孔，所述安装孔安装设置有所述极柱6，所述连接器板4的第一侧面与所述极柱6连接，所述连接器板4的相对所述第一侧面的第二侧面与所述电芯体31的极耳5连接。

在一个实施例中，本申请的多型腔结构动力电池还包括有连接器板4和极柱6，连接器板4的第一侧面即朝向于壳体顶盖22一侧与极柱6连接，连接器板4相对于第一侧面的第二侧面即朝向于底壳11的一侧与电芯体31的极耳5焊接连接，降低结构件内阻，进而减少温升。

多个所述电芯体31的极耳5通过所述连接器板4并联。

在一个实施例中，安装在电芯容纳腔3的多个电芯体31的极耳5通过连接器板4并联，通过连接器板4使得多个电芯体31的极耳5并联的设置，可以有效地降低电流传输过程中的电阻，提高电池系统的整体导电能力。这样可以减少电流通过连接器板4和极耳5时产生的热量损耗，同时还可以分担电流负载并降低每个电芯体31的电流密度，减少因高电流引起的热量积聚和温度升高，提高电池系统的安全性能，这样设置有助于提高动力电池的性能、稳定性和可靠性，同时延长电池的使用寿命。

所述连接器板4包括铝连接器板41和铜连接器板42，所述极耳5包括正极耳51和负极耳52，所述铝连接器板41将所述负极耳51并联，所述铜连接器板42将所述正极耳52焊接并联。

在一个实施例中，连接器板4包括铝连接器板41和铜连接器板42，极耳5包括正极耳51和负极耳52，铝连接器板41与负极耳52连接，将设置在电芯容纳腔3的电芯体31的负极耳52焊接并联连接，铜连接器板42将设置在电芯容纳腔3的电芯体31的正极耳51焊接并联连接，采用并联的连接可降低结构件的内阻，进而减少温升，提高电池的使用寿命。

所述极柱6包括阳极极柱61和阴极极柱62，所述阳极极柱61与所述铜连接器板42连接，所述阴极极柱62与所述铝连接器板41连接。

在一个实施例中，阳极极柱61与正极耳51连接的铜连接器板42焊接并联，阴极极柱62与负极耳52连接的铝连接器板41焊接并联，阳极极柱61与正极耳51及阴极极柱62与负极耳52连接实现动力电池的电流输出或输入，极柱6和极耳5是电池内部和外部之间的连接部件，它们共同工作以确保电池的正常运行和电流传输。

所述盖板组件2还包括顶盖绝缘板222，安装在所述壳体顶盖22远离所述壳体下盖21的一侧。

在一个实施例中，盖板组件2中的壳体顶盖22上设置有顶盖绝缘板222，顶盖绝缘板222安装在壳体顶盖22远离壳体下盖21的一侧，顶盖绝缘板222是为了提高电池的安全性设置的；同时顶盖绝缘板222的设置还可以增强结构稳定性，顶盖绝缘板222通常与其他组件结合在一起，形成一个整体的电池包装结构，可以提供额外的支撑和稳定性，增加电池系统的结构强度。通过设置顶盖绝缘板222，动力电池可以在一定程度上隔离和保护电芯体31，防止意外短路和温度升高，从而提高电池系统的安全性能。

每一个所述电芯容纳腔3内至少设置有一个电芯体31，所述电芯体31至少包括两个电芯。

在一个实施例中，为了实现大能量密度，本申请中，一个电芯容纳腔3中设置有两组电芯体31，一组电芯体31由两个电芯组成。

所述侧壳12的内壁设置有供所述隔板32安装的滑槽13。

在一个实施例中，侧壳12的内壁设置有滑槽13，其中，本申请中，底壳11上也可设置有滑槽13，滑槽13的设置是对隔板32进行限位，便于隔板32的安装，用于供隔板32的安装和定位，隔板32通过滑槽13固定安装在壳体1内。

所述电芯体31外侧包裹设置有绝缘膜8，将所述电芯体31与所述壳体1隔开。

在一个实施例中，电芯体31外侧用绝缘膜8全部包裹起来，由于电芯体31是由多组电芯组合而成，因此绝缘膜8主要是将电芯体31包裹住，防止电芯体31和壳体1接触，起到绝缘的作用。

所述盖板组件2设置有安装口23，所述安装口23分别与不同的电芯容纳腔3连通，所述安装口23安装有防爆件9。

在一个实施例中，盖板组件2上设置有防爆件9，壳体顶盖22和壳体下盖21对应设置有安装口23，安装口23安装设置防爆件9，且安装口23分别与不同的电芯容纳腔3连通，多个电芯容纳腔3共用一个防爆件9，设置防爆件9的目的是为了保障动力电池的安全性，体内部储存着高能量的化学物质。在极端情况下，例如电池过度充放电、电池内部发生故障或电池遭受外部冲击等，电池内部可能会产生过高的压力。如果这种压力无法得到释放，就有可能导致电池的爆炸或燃烧等严重事故。

本申请中，防爆件9为防爆阀，防爆阀是一种可以自动释放压力的安全装置。当电池内部压力超过一定限制时，防爆阀会自动打开，释放过多的气体和压力，以保持电池内部的正常状态。这样可以减少电池的爆炸风险，并保护电池壳体1的完整性。应对电池热失控情况下急剧散热，以达到定向爆破的目的，极大地保证了电池的安全稳定性，设置防爆件9还有助于提升电池的可靠性和稳定性，降低电池在异常情况下的风险，增加电池的安全性能。

所述防爆件9远离所述电芯体31的一侧设置有防护件91。

在一个实施例中，防爆件9设置有防护件91，防护件91设置在防爆件9远离电芯体31的一侧，设置防护件91的目的是为了进一步增强防爆件9的保护功能，以提高电池的安全性。设置防爆件9保护件的目的包括：防爆件9保护件可以在防爆件9周围添加一层隔热材料或阻燃材料，以进一步隔离电芯体31和防爆件9，减少热量传导和火势传播的风险。防爆件9保护件可以提供额外的物理支撑和保护，以防止防爆件9在振动、碰撞或其他外力作用下意外触发或损坏。

所述壳体1外侧包裹有外绝缘层7。

在一个实施例中，壳体1周侧包裹设置有外绝缘层7，其中，包裹外绝缘层7的目的是地隔离正负电芯，防止正负电芯之间产生直接接触，减少短路的风险；此外，外绝缘层7还可以提供额外的机械保护作用，保护电池免受外部冲击和挤压的损害；在本申请中，外绝缘层7采用阻燃绝缘导热的高分子材料设计，采用具有良好阻燃性能的高分子材料可以有效降低电池发生火灾或爆炸等事故的风险，并减小其对环境和人身安全造成的威胁；同时还具备有较好的导热性能，以便将产生的热量有效地散发出去，防止电池过热。因此，采用阻燃绝缘导热的高分子材料作为电芯周侧的外绝缘层7，在保障电池安全性的同时，还能提供良好的热管理和绝缘性能。

所述盖板组件2设置有注液口221。

在一个实施例中，设置有注液口221的目的是为了方便电池组装和维护，注液口221用于向电池单体注入电解液，电解液在电池工作期间起着导电和储能的作用，需要经常检查和补充；通过设置注液口221，可以在需要时轻松注入或更换电解液。这使得维护人员可以定期检查电池的电解液水平，并及时进行维护。另外，如果有必要更换电解液，注液口221也提供了一个方便的通道。

本申请中，隔板32采用铝合金材质，设置铝合金材质的隔板32的主要目的是增加电池的结构强度和散热性能。铝合金材质的隔板32可以增加电池的整体刚度和稳定性，提高电池的耐用性和安全性。它可以有效支撑和固定电芯单体，防止电池在外部受到挤压或碰撞时变形或损坏；同时随着电池的充放电过程，会产生一定的热量。铝合金具有良好的导热性能，可以快速将电池内部的热量传导到外部，提高散热效率，降低电池温度。

所述隔板32厚度为0.5～1.2mm。

在一个实施例中，本申请中，隔板32厚度为0.5～1.2mm，在这个厚度范围内的隔板32导热能力更好。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种多腔体结构动力电池，其特征在于，包括：

壳体，包括底壳和四边围合的侧壳，所述底壳盖合于所述侧壳的一端形成单端开口的所述壳体；

隔板，沿着垂直于所述壳体的开口方向设置于所述壳体内，将所述壳体分成至少两个电芯容纳腔；其中，所述隔板靠近所述开口的一端低于所述开口所在平面，使所述隔板与所述侧壳在所述开口处形成台阶安装部；

电芯体，包括多个，分别设置于所述电芯容纳腔内；

盖板组件，安装于所述台阶安装部。

2.根据权利要求1所述的多腔体结构动力电池，其特征在于，所述盖板组件包括壳体下盖和壳体顶盖，所述壳体下盖与所述壳体顶盖固定连接，所述壳体顶盖固定安装于所述开口处，其中，所述壳体下盖位于所述壳体顶盖和所述电芯体之间。

3.根据权利要求2所述的多腔体结构动力电池，其特征在于，还包括连接器板和极柱，所述壳体下盖设置有安装孔，所述安装孔安装设置有所述极柱，所述连接器板的第一侧面与所述极柱连接，所述连接器板的相对所述第一侧面的第二侧面与所述电芯体的极耳连接。

4.根据权利要求3所述的多腔体结构动力电池，其特征在于，多个所述电芯体的极耳通过所述连接器板并联。

5.根据权利要求4所述的多腔体结构动力电池，其特征在于，所述连接器板包括铝连接器板和铜连接器板，所述极耳包括正极耳和负极耳，所述铝连接器板将所述负极耳并联，所述铜连接器板将所述正极耳并联。

6.根据权利要求5所述的多腔体结构动力电池，其特征在于，所述极柱包括阳极极柱和阴极极柱，所述阳极极柱与所述铜连接器板连接，所述阴极极柱与所述铝连接器板连接。

7.根据权利要求2所述的多腔体结构动力电池，其特征在于，所述盖板组件还包括顶盖绝缘板，安装在所述壳体顶盖远离所述壳体下盖的一侧。

8.根据权利要求1所述的多腔体结构动力电池，其特征在于，每一个所述电芯容纳腔内至少设置有一个电芯体，所述电芯体至少包括两个电芯。

9.根据权利要求1所述的多腔体结构动力电池，其特征在于，所述侧壳的内壁上设置有供所述隔板安装的滑槽。

10.根据权利要求1所述的多腔体结构动力电池，其特征在于，所述电芯体外侧包裹有绝缘膜，将所述电芯体与所述壳体隔开。

11.根据权利要求1所述的多腔体结构动力电池，其特征在于，所述盖板组件设置有安装口，所述安装口分别与不同的电芯容纳腔连通，所述安装口安装有防爆件。

12.根据权利要求11所述的多腔体结构动力电池，其特征在于，所述防爆件远离所述电芯体的一侧设置有防护件。

13.根据权利要求1所述的多腔体结构动力电池，其特征在于，所述壳体外侧包裹有外绝缘层。

14.根据权利要求1所述的多腔体结构动力电池，其特征在于，所述盖板组件设置有注液口。

15.根据权利要求1所述的多腔体结构动力电池，其特征在于，所述隔板厚度为0.5～1.2mm。