CN221080210U - 抽屉式电芯和电芯模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了抽屉式电芯和电芯模组，属于新能源电池技术领域。该抽屉式电芯包括盒体、收纳抽屉和芯包。其中，盒体上设置有连通盒体内腔的仓口，仓口内设置有第一锁止部，收纳抽屉包括盖板和屉体，盖板上设置有极柱、注液口以及与第一锁止部相匹配的第二锁止部，屉体可滑动地安装于盒体内腔中，盖板密封盖合于仓口并通过第二锁止部与第一锁止部固定连接，芯包安装于屉体内并与极柱过流连接。采用该抽屉式电芯和电芯模组，能够解决相关技术中传统电芯模组内单体电芯的拆卸以及维护返修困难的技术问题。

Description

抽屉式电芯和电芯模组

技术领域

本实用新型涉及新能源电池技术领域，特别涉及一种抽屉式电芯和电芯模组。

背景技术

在新能源电池领域，为了提高续航能力，往往需要将不同数量的电芯通过串并联连接起来形成电芯模组，以提供相应的电压或电流供负载端使用。

在相关技术中，电芯模组通常采用多个方形单体电芯通过大面贴合堆叠而成，并利用铜排将相邻电芯的正负极柱跨接以实现整体串联，并在堆叠方向上的两端设置端板最后利用钢带绑扎固定，电芯模组的总正负极由电芯模组堆叠方向上的两端输出。

采用相关技术中的电芯模组，其内部单体电芯在成模组后整体经过绑扎固定，当个别单体电芯在工作过程中出现故障问题时，需要将电芯模组整体由电池箱体中拆除进行维护更换，且其单体电芯中的盖板与壳体之间也采用焊接密封连接，电芯模组和单体电芯的拆卸工序复杂，对于单体电芯的维护返修或者维护困难。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了抽屉式电芯和电芯模组，能够解决相关技术中传统电芯模组内单体电芯的拆卸以及维护返修困难的技术问题。所述技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供了抽屉式电芯，包括：盒体、收纳抽屉和芯包，

所述盒体上设置有连通盒体内腔的仓口，所述仓口内设置有第一锁止部，所述收纳抽屉包括盖板和屉体，所述盖板上设置有极柱、注液口以及与所述第一锁止部相匹配的第二锁止部，所述屉体可滑动地安装于所述盒体内腔中，所述盖板密封盖合于所述仓口并通过所述第二锁止部与所述第一锁止部固定连接，所述芯包安装于所述屉体内并与所述极柱过流连接。

可选地，所述第一锁止部为卡接槽，所述第二锁止部为与所述卡接槽相匹配的卡扣。

可选地，所述第二锁止部远离所述盖板的一侧设置有过渡面，所述过渡面与所述屉体的侧壁呈锐角布置，在远离所述盖板的方向上，所述过渡面与所述屉体的侧壁间距逐渐减小。

可选地，所述仓口的相对两侧壁上均设置有所述第一锁止部，所述盖板的相对两侧均对应设置有所述第二锁止部。

可选地，所述盖板上设置有握持把手。

可选地，所述盖板上设置有防爆阀。

可选地，所述屉体内设置有弹性过流体，所述芯包靠近所述盖板的一侧设置有极耳，所述极耳与极柱通过所述弹性过流体连接。

可选地，所述弹性过流体为金属弹簧，所述弹性过流体的一端与所述极柱固定连接。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电芯模组，包括前述第一方面所述的抽屉式电芯，所述电芯模组包括多个内装有所述芯包的所述收纳抽屉，所述盒体内设置有与多个所述收纳抽屉对应的多个所述盒体内腔，所述盒体上对应设置有与多个所述盒体内腔连通的多个所述仓口。

可选地，所述盒体内腔呈长方体，多个所述盒体内腔通过大面临接且沿竖直方向层叠布置，多个所述仓口设置于所述盒体的侧壁上。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

采用本实用新型实施例所提提供的抽屉式电芯，对传统电芯可外壳进行了改进，设计为盒体与收纳抽屉的组合形式，利用收纳抽屉的屉体承装芯包，在完成芯包与盖板上极柱的过流连接后，将屉体连同芯包由仓口装入盒体内腔中，通过第一锁止部和第二锁止部的配合实现盖板对仓口的密封盖合，完成组装。通过盖板上的注液口可以实现对内部的快速注液和卸放，在出现故障时可以在泄除内部电解液后通过将收纳抽屉抽出以实现芯包的快速更换，无需对外壳进行破坏性的拆解，工序简单，大幅降低电芯的返修成本，能够有效解决相关技术中传统电芯模组内单体电芯的拆卸以及维护返修困难的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的抽屉式电芯的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的收纳抽屉的局部结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的芯包的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种电芯模组的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种电芯模组的盒体结构示意图。

图中：

1-盒体；1a-盒体内腔；2-收纳抽屉；3-芯包；11-仓口；21-盖板；22-屉体；23-弹性过流体；31-极耳；111-第一锁止部；211-极柱；212-注液口；213-第二锁止部；214-握持把手；215-防爆阀；2131-过渡面。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

在相关技术中，电芯模组通常采用多个方形单体电芯通过大面贴合堆叠而成，并利用铜排将相邻电芯的正负极柱跨接以实现整体串联，并在堆叠方向上的两端设置端板最后利用钢带绑扎固定，电芯模组的总正负极由电芯模组堆叠方向上的两端输出。

采用相关技术中的电芯模组，其内部单体电芯在成模组后整体经过绑扎固定，当个别单体电芯在工作过程中出现故障问题时，需要将电芯模组整体由电池箱体中拆除进行维护更换，且其单体电芯中的盖板与壳体之间也采用焊接密封连接，电芯模组和单体电芯的拆卸工序复杂，对于单体电芯的维护返修或者维护困难。

图1是本实用新型实施例提供的抽屉式电芯的立体结构示意图。图2是本实用新型实施例提供的收纳抽屉的局部结构示意图。图3是本实用新型实施例提供的芯包的结构示意图。如图1至3所示，通过实践，本实用新型实施例提供了抽屉式电芯，包括盒体1、收纳抽屉2和芯包3。

其中，盒体1上设置有连通盒体内腔1a的仓口11，仓口11内设置有第一锁止部111。收纳抽屉2包括盖板21和屉体22，盖板21上设置有极柱211、注液口212以及与第一锁止部111相匹配的第二锁止部213。屉体22可滑动地安装于盒体内腔1a中，盖板21密封盖合于仓口11并通过第二锁止部213与第一锁止部111固定连接，芯包3安装于屉体22内并与极柱211过流连接。

在本实用新型实施例中，该抽屉式电芯的外壳采用呈抽屉结构的盒体1与收纳抽屉2组合结构。在进行电芯制备时，电芯芯包3通过将正负极片进行制备，之后通过卷绕的方式将正负极片、隔膜进行卷绕成型，通过电芯组装工序组装进屉体22中，并与极柱211位于盖板21内侧的一端过流连接。之后将屉体22由盒体1上的仓口11装入到盒体内腔1a中，直到盖板21将仓口11盖合封闭。当盖板21盖合到位并完全覆盖仓口11的同时，其盖板21上的第二锁止部213会与仓口11内部的第二锁止部213配合锁定，以完成对仓口11的固定密封。在芯包3密封装入盒体1中后，通过注液口212注入电解液，并经过化成分容等工序完成单体电芯的生产制造。当单体电芯出现故障，需要更换芯包3时，首先通过注液口212抽掉屉体22内的残余电解液，将收纳抽屉2由盒体1中抽出即可实现对内部芯包3进行快速更换，之后再通过外部设备将芯包3按相同的工序装入并重新进行补液，即可完成单体电芯的快速维修与维护。

采用本实用新型实施例所提提供的抽屉式电芯，对传统电芯可外壳进行了改进，设计为盒体1与收纳抽屉2的组合形式，利用收纳抽屉2的屉体22承装芯包3，在完成芯包3与盖板21上极柱211的过流连接后，将屉体22连同芯包3由仓口11装入盒体内腔1a中，通过第一锁止部111和第二锁止部213的配合实现盖板21对仓口11的密封盖合，完成组装。通过盖板21上的注液口212可以实现对内部的快速注液和卸放，在出现故障时可以在泄除内部电解液后通过将收纳抽屉2抽出以实现芯包3的快速更换，无需对外壳进行破坏性的拆解，工序简单，大幅降低电芯的返修成本，能够有效解决相关技术中传统电芯模组内单体电芯的拆卸以及维护返修困难的技术问题。

可选地，第一锁止部111为卡接槽，第二锁止部213为与卡接槽相匹配的卡扣。示例性地，在本实用新型实施例中，当盖板21盖合到位并与仓口11配合时，其侧部凸出设置的卡扣会对应卡入仓口11内部对应设置的卡接槽中，从而在屉体22的插接方向上将屉体22锁定，使盖板21的边缘与仓口11紧密贴合。而在需要拆卸更换内部芯包3的时候，通过施以合适的外力于盖板21上即可使卡扣由卡接槽中脱出从而将收纳抽屉2整体由盒体内腔1a中抽出，在保证配合紧固的同时结构简单，拆卸方便。

可选地，第二锁止部213远离盖板21的一侧设置有过渡面2131，过渡面2131与屉体22的侧壁呈锐角布置，在远离盖板21的方向上，过渡面2131与屉体22的侧壁间距逐渐减小。示例性地，在本实用新型实施例中，通过在第二锁止部213远离盖板21的一侧设置倾斜的过渡面2131，使卡扣11在插入安装的过程中，通过倾斜的楔形过渡面2131与仓口11率先接触，在过渡面2131的导向下使第二锁止部213与第一锁止部111的配合卡接更加顺畅，提高了抽屉式电芯的组合稳定性。

可选地，仓口11的相对两侧壁上均设置有第一锁止部111，盖板21的相对两侧均对应设置有第二锁止部213。示例性地，在本实用新型实施例中，盖板21和仓口11均为长方形，对应锂离子电池领域常见的方壳电芯。通过在盖板21的相对两个短边上设置第二锁止部213，在仓口11的相对两个短边内侧设置第一锁止部111。在盖板21盖合时实现左右两点锁止固定，进一步提高了抽屉式电芯的组合稳定性。

可选地，盖板21上设置有握持把手214。示例性地，在本实用新型实施例中，通过在盖板21的外侧板面上设置握持把手214，方便在需要对内部芯包3进行更换时，方便通过人工握持发力或者机械手对盖板21进行握持发力以实现收纳抽屉2的抽出，提高了抽屉式电芯的的实用性。

可选地，盖板21上设置有防爆阀215。示例性地，在本实用新型实施例中，通过在盖板21上设置防爆阀215，当内部芯包3在工作时发生热失控事故时，其发热产气会使内部气压升高从而冲破防爆阀215，实现内压泄放防爆，提高了抽屉式电芯的工作安全性。

可选地，屉体22内设置有弹性过流体23，芯包3靠近盖板21的一侧设置有极耳31，极耳31与极柱211通过弹性过流体23连接。示例性地，在本实用新型实施例中，在将芯包3放入屉体22内部到位后，与极柱211连接的弹性过流体23，例如一端预焊接在极柱211伸入端上的金属弹簧即可通过自身弹力对朝向其设置的极柱211进行压紧固定。通过相应的尺寸设计，仅通过弹性过流体23的弹力即可将整个芯包3压紧固定于屉体22中，并且实现极耳31与极柱211的稳定过流连接，无需进行额外的超声焊接。在需要进行芯包3更换时，可以直接将芯包3有屉体22中取出，无需进行额外的破坏性拆解，进一步提高了抽屉式电芯的的实用性。

图4是本实用新型实施例提供的一种电芯模组的结构示意图。图5是本实用新型实施例提供的一种电芯模组的盒体结构示意图。如图4至图5所示，本实用新型实施例还提供了一种电芯模组，包括如图1至图3所示的抽屉式电芯，电芯模组包括多个内装有芯包3的收纳抽屉2，盒体1内设置有与多个收纳抽屉2对应的多个盒体内腔1a，盒体1上对应设置有与多个盒体内腔1a连通的多个仓口11。示例性地，在本实用新型实施例中，基于前述的抽屉式电芯结构，通过对盒体1结构进行扩大化，在盒体1堆叠设置多个独立的盒体内腔1a，再对应设置多个收纳抽屉2以实现对多个芯包3的承装，实现多个单体电芯的一体式模组化。利用收纳抽屉2的屉体22承装芯包3，在完成芯包3与盖板21上极柱211的过流连接后，将屉体22连同芯包3由仓口11装入盒体内腔1a中，通过第一锁止部111和第二锁止部213的配合实现盖板21对仓口11的密封盖合，完成组装。通过盖板21上的注液口212可以实现对内部的快速注液和卸放，在出现故障时可以在泄除内部电解液后通过将收纳抽屉2抽出以实现芯包3的快速更换，无需对外壳进行破坏性的拆解，工序简单，大幅降低电芯的返修成本，能够有效解决相关技术中传统电芯模组内单体电芯的拆卸以及维护返修困难的技术问题。

可选地，盒体内腔1a呈长方体，多个盒体内腔1a通过大面临接且沿竖直方向层叠布置，多个仓口11设置于盒体1的侧壁上。示例性地，在本实用新型实施例中，该电芯模组对应锂离子电池领域中常见的方壳电芯长模组，通过对盒体1进行改装以模拟多个单体电芯通过大面堆叠布置的形式。通过将仓口11设置在盒体1侧壁上，方便进行抽拉拆卸安装，同时无需额外设置端板以及通过钢带进行单体电芯的绑扎固定，有效提高了电芯模组的生产和维修效率。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，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 (10)

1.抽屉式电芯，其特征在于，包括：盒体(1)、收纳抽屉(2)和芯包(3)，

所述盒体(1)上设置有连通盒体内腔(1a)的仓口(11)，所述仓口(11)内设置有第一锁止部(111)，所述收纳抽屉(2)包括盖板(21)和屉体(22)，所述盖板(21)上设置有极柱(211)、注液口(212)以及与所述第一锁止部(111)相匹配的第二锁止部(213)，所述屉体(22)可滑动地安装于所述盒体内腔(1a)中，所述盖板(21)密封盖合于所述仓口(11)并通过所述第二锁止部(213)与所述第一锁止部(111)固定连接，所述芯包(3)安装于所述屉体(22)内并与所述极柱(211)过流连接。

2.根据权利要求1所述的抽屉式电芯，其特征在于，所述第一锁止部(111)为卡接槽，所述第二锁止部(213)为与所述卡接槽相匹配的卡扣。

3.根据权利要求2所述的抽屉式电芯，其特征在于，所述第二锁止部(213)远离所述盖板(21)的一侧设置有过渡面(2131)，所述过渡面(2131)与所述屉体(22)的侧壁呈锐角布置，在远离所述盖板(21)的方向上，所述过渡面(2131)与所述屉体(22)的侧壁间距逐渐减小。

4.根据权利要求2所述的抽屉式电芯，其特征在于，所述仓口(11)的相对两侧壁上均设置有所述第一锁止部(111)，所述盖板(21)的相对两侧均对应设置有所述第二锁止部(213)。

5.根据权利要求1所述的抽屉式电芯，其特征在于，所述盖板(21)上设置有握持把手(214)。

6.根据权利要求1所述的抽屉式电芯，其特征在于，所述盖板(21)上设置有防爆阀(215)。

7.根据权利要求1至6任一项所述的抽屉式电芯，其特征在于，所述屉体(22)内设置有弹性过流体(23)，所述芯包(3)靠近所述盖板(21)的一侧设置有极耳(31)，所述极耳(31)与极柱(211)通过所述弹性过流体(23)连接。

8.根据权利要求7所述的抽屉式电芯，其特征在于，所述弹性过流体(23)为金属弹簧，所述弹性过流体(23)的一端与所述极柱(211)固定连接。

9.一种电芯模组，包括如权利要求1至8任一项所述的抽屉式电芯，其特征在于，所述电芯模组包括多个内装有所述芯包(3)的所述收纳抽屉(2)，所述盒体(1)内设置有与多个所述收纳抽屉(2)对应的多个所述盒体内腔(1a)，所述盒体(1)上对应设置有与多个所述盒体内腔(1a)连通的多个所述仓口(11)。

10.根据权利要求9所述的电芯模组，其特征在于，所述盒体内腔(1a)呈长方体，多个所述盒体内腔(1a)通过大面临接且沿竖直方向层叠布置，多个所述仓口(11)设置于所述盒体(1)的侧壁上。