CN223363282U - 一种电芯结构及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电芯结构及电池包，涉及电池技术领域。该电芯结构包括固定支架及极组，所述固定支架包括支架本体和若干个分隔件，若干个所述分隔件将所述支架本体分隔成至少两个容纳空间，所述分隔件上设置有固定结构；每个所述容纳空间被配置为容纳一组极组，所述极组包括靠近所述分隔件的连接极耳，所述固定结构被配置为将位于所述分隔件两侧的两组所述极组的所述连接极耳固定设置于所述分隔件上以使两个所述连接极耳电性连接。该电芯结构降低了叠片难度，提高了良品率，降低了成本。

Description

一种电芯结构及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯结构及电池包。

背景技术

随着新能源车的不断普及，对动力电池的使用要求也变得越来越高。特别是用户对新能源车续航里程的要求不断提高，对新能源车使用的电池包而言，其总体容量需要不断的提高。同时，在动力电池包在使用过程中，因内阻导致的内耗和发热则要求尽量减少。

为了提高单体电芯的容量，可以增加极片的面积或提高极片的数量。然而，提高极片的数量容易导致极组厚度增大，增加极片面积也会提高叠片设备的尺寸，均会导致叠片难度提高，影响良品率，提高生产成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种电芯结构及电池包，降低了叠片难度，提高了良品率，降低了成本。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电芯结构，包括：

固定支架，所述固定支架包括支架本体和若干个分隔件，若干个所述分隔件将所述支架本体分隔成至少两个容纳空间，所述分隔件上设置有固定结构；

极组，每个所述容纳空间被配置为容纳一组极组，所述极组包括靠近所述分隔件的连接极耳，所述固定结构被配置为将位于所述分隔件两侧的两组所述极组的所述连接极耳固定设置于所述分隔件上以使两个所述连接极耳电性连接。

作为上述电芯结构的可选方案，所述分隔件包括分隔梁及转动设置于所述分隔梁的压合部，所述压合部形成所述固定结构，位于所述分隔件两侧的两组所述极组的所述连接极耳叠设于所述分隔梁上，所述压合部将两个所述连接极耳压合于所述分隔梁。

作为上述电芯结构的可选方案，所述压合部开设有压合槽，所述压合部扣设于所述分隔梁时，所述压合槽与所述分隔梁围成固定空间，两个所述连接极耳叠设于所述固定空间内。

作为上述电芯结构的可选方案，所述连接极耳包括至少两个子极耳，位于所述分隔梁两侧的两组所述极组的所述子极耳一一对应连接。

作为上述电芯结构的可选方案，所述电芯结构还包括壳体，所述固定支架和所述极组均设置于所述壳体内。

作为上述电芯结构的可选方案，所述支架本体包括第一端板、第二端板和两个侧板，两个所述侧板与所述第一端板固定连接，两个所述侧板与所述第二端板可拆卸连接。

7作为上述电芯结构的可选方案，所述壳体包括间隔设置的顶板和底板，所述侧板抵接所述壳体，且所述侧板在所述电芯结构的厚度上的尺寸小于所述顶板与所述底板之间的距离。

作为上述电芯结构的可选方案，所述侧板包括交替设置且相连接的第一连接段和第二连接段，沿所述电芯结构的厚度方向，所述第一连接段的尺寸小于所述第二连接段的尺寸。

作为上述电芯结构的可选方案，所述壳体包括侧壁，所述侧壁上设置有防爆阀；和/或

所述壳体包括端盖，所述端盖上设置有防爆阀。

一种电池包，所述电池包包括多个所述的电芯结构，且多个所述电芯结构并联或串联。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种电芯结构及电池包。该电芯结构的支架本体被分隔成至少两个容纳空间，且每个容纳空间均能够容纳一组极组，也就是说，该电芯结构利用至少两组极组电连接来实现电池容量的提升，同时避免了极组过厚或极片过大的问题，降低了叠片难度，提高了良品率，降低了成本。

附图说明

图1是本实用新型提供的电芯结构的结构示意图；

图2是本实用新型提供的支架本体的结构示意图；

图3是本实用新型提供的分隔件的结构示意图；

图4是本实用新型提供的第二端板的结构示意图；

图5是本实用新型提供的壳体的侧视图；

图6是图5中A-A处的剖视图；

图7是本实用新型提供的防护贴的结构示意图；

图8是本实用新型提供的端盖的结构示意图。

图中：

1、固定支架；11、支架本体；111、第一端板；112、第二端板；1121、卡槽；113、侧板；114、过孔；1131、第一连接段；1132、第二连接段；1133、卡接孔；12、分隔件；121、分隔梁；122、压合部；123、压合槽；124、固定凸起；

2、极组；

3、壳体；31、顶板；32、底板；33、侧壁；34、端盖；341、极柱；35、防护贴；351、切缝；

4、防爆阀。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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实用新型中的具体含义。

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”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征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。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

随着新能源车的不断普及，对动力电池的使用要求也变得越来越高。特别是用户对新能源车续航里程的要求不断提高，对新能源车使用的电池包而言，其总体容量需要不断的提高。同时，在动力电池包在使用过程中，因内阻导致的内耗和发热则要求尽量减少。

本实施例提供了一种电池包，该电池包包多个电芯结构，且根据电池模组所需的参数，如输出电压和容量等，多个电芯结构通过并联或串联进行电连接。为了提高电池包的容量密度，电芯结构为长条状矩形结构，该种结构的好处在于，多个电芯结构能够沿厚度方向依次排列且紧密贴合，从而有效提高空间利用率，在相同的空间内能够容纳更多数量的电芯结构。

如图1和图2所示，该电芯结构的三个尺寸中，最长的尺寸为长度方向(图中X方向)，最短的尺寸为厚度方向(图中Z方向)，另一个尺寸为宽度方向(图中Y方向)。

现有技术中，为了提高电芯结构的容量，可以增加极片的面积或提高极片的数量。然而，提高极片的数量容易导致极组2厚度增大，增加极片面积也会提高叠片设备的尺寸，均会导致叠片难度提高，影响良品率，提高生产成本。

为解决上述问题，本实施例提供了一种电芯结构，如图1和图2所示，该电芯结构包括固定支架1和极组2，固定支架1包括支架本体11和若干个分隔件12，若干个分隔件12将支架本体11分隔成至少两个容纳空间，分隔件12上设置有固定结构，每个容纳空间被配置为容纳一组极组2，极组2包括靠近分隔件12的连接极耳，固定结构被配置为将位于分隔件12两侧的两组极组2的连接极耳固定设置于分隔件12上以使两个连接极耳电性连接。

该电芯结构的支架本体11被分隔成至少两个容纳空间，且每个容纳空间均能够容纳一组极组2，也就是说，该电芯结构利用至少两组极组2电连接来实现电池容量的提升，同时避免了极组2过厚或极片过大的问题，降低了叠片难度，提高了良品率，降低了成本。

其中，连接极耳用于极组2与极组2之间的电性连接，且位于中间位置的极组2的正极耳和负极耳均为连接极耳，而在该电芯结构中，位于端部的两组极组2还包括输出极耳，且两个输出极耳中，一个为正极耳，一个为负极耳，两个输出极耳能够将电芯内部的电流引出，以对其他用电结构进行供电，或与其他电芯结构相连接。

在本实施例中，以电芯结构包括两组极组2，且两组极组2串联为例进行说明。其中，每组极组2均包括连接极耳和输出极耳。例如，一组极组2的正极耳为连接极耳，负极耳为输出极耳，则另一组极组2的正极耳为输出极耳，负极耳为连接极耳。

其中，分隔件12能够将一组极组2的作为连接极耳的正极耳和一组极组2的作为连接极耳的负极耳电性连接，并通过固定结构进行固定，能够提高两组极组2连接的可靠性，有效避免直接对两个连接极耳进行焊接时，因无支撑件而使两个连接极耳无法完全贴合，导致焊接质量差，从而影响电信结构的性能和安全性。

如图1和图3所示，分隔件12包括分隔梁121及转动设置于分隔梁121的压合部122，压合部122形成固定结构，位于分隔件12两侧的两组极组2的连接极耳叠设于分隔梁121上，压合部122将两个连接极耳压合于分隔梁121。当压合部122转动至扣合于分隔梁121时，能够将两个连接极耳压合在一起，保证两个连接极耳电性连接的可靠性。具体地，压合部122与分隔梁121的扣合，可以通过卡扣固定，便于拆卸，也可以通过焊接固定，提高可靠性。

进一步地，压合部122开设有压合槽123，压合部122扣设于分隔梁121时，压合槽123与分隔梁121围成固定空间，两个连接极耳叠设于固定空间内。由于连接极耳具有一定的厚度，故压合槽123的设置，能够为两个连接极耳层叠设置时提供空间，避免压坏两个连接极耳或因压力过大而影响电性能。

优选地，压合槽123的深度等于两个连接极耳的厚度之和，以刚好将两个连接极耳固定；或压合槽123的深度小于两个连接极耳的厚度之和，能够为两个连接极耳提供一定的压合力，提高两个连接极耳的接触性。值得说明的是，压合槽123的深度应略小于两个连接极耳的厚度之和，相当于过盈配合，从而避免避免压坏两个连接极耳或因压力过大而影响电性能。

在本实施例中，连接极耳包括至少两个子极耳，位于分隔梁121两侧的两组极组2的子极耳一一对应连接。两组极组2通过多个子极耳进行电性连接，能够提高过流面积，从而降低内阻，降低发热量，提高电性能和安全性能。

如图1和图2所示，支架本体11包括第一端板111、第二端板112和两个侧板113，两个侧板113与第一端板111固定连接，两个侧板113与第二端板112可拆卸连接。两个侧板113与第一端板111形成U型结构，便于在两个侧板113之间设置极组2和分隔件12，而后通过第二端板112与两个侧板113连接以使极组2与固定支架1形成整体，提高了拆装的效率。

如图2和图4所示，第一端板111与第二端板112均开设有过孔114，以便于输出极耳穿过第一端板111或第二端板112，从而使输出极耳能够与外部电路进行连接。

进一步地，两个侧板113远离第一端板111的端部设置有卡勾，第二端板112的相对两侧均设置有卡槽1121，两个侧板113穿设于对应的卡槽1121并通过卡勾与第二端板112卡接固定。

侧板113穿过卡槽1121，使得侧板113与第二端板112之间能够相互限位，避免侧板113与第二端板112之间存在沿电芯结构的厚度方向的相对移动，同时卡勾能够将第二端板112固定于极组2上，从而使极组2与支架本体11之间连接的更为牢固。

如图1～图3所示，分隔梁121的两端均凸设有固定凸起124，支架本体11的两个侧板113均开设有卡接孔1133，固定凸起124设置于对应侧的卡接孔1133内以使分隔梁121固定于支架本体11。

如图5所示，在本实施例中，电芯结构还包括壳体3，固定支架1和极组2均设置于壳体3内。壳体3能够为电芯结构提供一个密闭的空间，该空间用于填充电解液，同时还能够保护极组2。

可以理解的是，当电芯结构内部发生热失控时，会在短时间内产生大量高温高压的气体，为了能够将电芯结构内部的高温高压的气体排出壳体3，壳体3设置有防爆阀4。当电芯结构内部的压力超过防爆阀4的阈值时，防爆阀4破裂泄压。

如图5和图6所示，壳体3包括侧壁33，侧壁33上设置有防爆阀4，具体来说，侧壁33指的是沿电芯结构的宽度方向的两个板体，且侧壁33上可以设置多个防爆阀4，从而使热失控产生的高温高压的气体能够通过就近的防爆阀4排出。

如图7所示，壳体3还包括防护贴35，防护贴35对应侧壁33上的防爆阀4设置且位于侧壁33的内表面，防护贴35用于将极组2与防爆阀4隔开。为了避免防护贴35影响防爆阀4的功能，防护贴35上设置有多个不相连的切缝351，以供高温高压的气体通过或直接撕裂防护贴35。

如图5和图8所示，在一些实施例中，壳体3包括端盖34，且端盖34位于壳体3的长度方向的相对两端，端盖34上设置有极柱341和防爆阀4，极柱341用于与输出极耳相连接以对外部供电。其中，输出极耳穿过第一端板111的过孔114或第二端板112的过孔114后与对应的极柱341连接。

可以理解的是，若想在极组2发生热失控时产生的高温高压的气体能够顺利到达防爆阀4处，需要保证壳体3内存在气体通道。如图1和图2所示，为达到这个目的，壳体3包括间隔设置的顶板31和底板32，侧板113抵接壳体3，且侧板113在电芯结构的厚度上的尺寸小于顶板31与底板32之间的距离。

也就是说，侧板113与壳体3的顶板31或底板32之间存在间隙，该间隙形成气体通道，且该间隙沿电芯结构的长度方向延伸，当极组2发生热失控时，极组2产生的高温高压气体能够随着该气体通道流动，以保证高温高压气体能够顺利流动至设置有防爆阀4的位置。

进一步地，侧板113包括交替设置且相连接的第一连接段1131和第二连接段1132，沿电芯结构的厚度方向，第一连接段1131的尺寸小于第二连接段1132的尺寸。该种结构，能够使气体通道的过流面积处于大小交替的状态，一方面，第二连接段1132的位置能够为高温高压的气体泄压，降低危险性，另一方面，还能够降低重量和物料成本。

可以理解的是，为了防止支架本体11在壳体3内晃动，第一端板111与第二端板112沿电芯结构的厚度方向的尺寸等于顶板31与底板32之间的距离。进一步地，与第一端板111或第二端板112相连接的第一连接段1131或第二连接段1132沿电芯结构的厚度方向的尺寸等于顶板31与底板32之间的距离，以提高支架本体11与壳体3之间的相对稳定性。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种电芯结构，其特征在于，包括：

固定支架(1)，所述固定支架(1)包括支架本体(11)和若干个分隔件(12)，若干个所述分隔件(12)将所述支架本体(11)分隔成至少两个容纳空间，所述分隔件(12)上设置有固定结构；

极组(2)，每个所述容纳空间被配置为容纳一组极组(2)，所述极组(2)包括靠近所述分隔件(12)的连接极耳，所述固定结构被配置为将位于所述分隔件(12)两侧的两组所述极组(2)的所述连接极耳固定设置于所述分隔件(12)上以使两个所述连接极耳电性连接。

2.根据权利要求1所述的电芯结构，其特征在于，所述分隔件(12)包括分隔梁(121)及转动设置于所述分隔梁(121)的压合部(122)，所述压合部(122)形成所述固定结构，位于所述分隔件(12)两侧的两组所述极组(2)的所述连接极耳叠设于所述分隔梁(121)上，所述压合部(122)将两个所述连接极耳压合于所述分隔梁(121)。

3.根据权利要求2所述的电芯结构，其特征在于，所述压合部(122)开设有压合槽(123)，所述压合部(122)扣设于所述分隔梁(121)时，所述压合槽(123)与所述分隔梁(121)围成固定空间，两个所述连接极耳叠设于所述固定空间内。

4.根据权利要求2所述的电芯结构，其特征在于，所述连接极耳包括至少两个子极耳，位于所述分隔梁(121)两侧的两组所述极组(2)的所述子极耳一一对应连接。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电芯结构，其特征在于，所述电芯结构还包括壳体(3)，所述固定支架(1)和所述极组(2)均设置于所述壳体(3)内。

6.根据权利要求5所述的电芯结构，其特征在于，所述支架本体(11)包括第一端板(111)、第二端板(112)和两个侧板(113)，两个所述侧板(113)与所述第一端板(111)固定连接，两个所述侧板(113)与所述第二端板(112)可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的电芯结构，其特征在于，所述壳体(3)包括间隔设置的顶板(31)和底板(32)，所述侧板(113)抵接所述壳体(3)，且所述侧板(113)在所述电芯结构的厚度上的尺寸小于所述顶板(31)与所述底板(32)之间的距离。

8.根据权利要求7所述的电芯结构，其特征在于，所述侧板(113)包括交替设置且相连接的第一连接段(1131)和第二连接段(1132)，沿所述电芯结构的厚度方向，所述第一连接段(1131)的尺寸小于所述第二连接段(1132)的尺寸。

9.根据权利要求5所述的电芯结构，其特征在于，所述壳体(3)包括侧壁(33)，所述侧壁(33)上设置有防爆阀(4)；和/或

所述壳体(3)包括端盖(34)，所述端盖(34)上设置有防爆阀(4)。

10.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括多个权利要求1～9中任一项所述的电芯结构，且多个所述电芯结构并联或串联。