ES3034437T3 - Battery, battery pack, and vehicle - Google Patents

Battery, battery pack, and vehicle

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ES3034437T3 ES21809626T ES21809626T ES3034437T3 ES 3034437 T3 ES3034437 T3 ES 3034437T3 ES 21809626 T ES21809626 T ES 21809626T ES 21809626 T ES21809626 T ES 21809626T ES 3034437 T3 ES3034437 T3 ES 3034437T3
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Shichao Hu
Yimiao Jiang
Mingming Zhang
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Abstract

Una batería (100): comprende una carcasa (10) y varios grupos de núcleos de electrodos (20) encapsulados en ella. Dos grupos de núcleos de electrodos adyacentes (20) están conectados en serie. Cada grupo de núcleos de electrodos (20) comprende una película de encapsulación (201) y al menos un núcleo de electrodo (202), y cada núcleo de electrodo (202) se encuentra dentro de una cavidad de alojamiento encerrada y formada por la película de encapsulación (201). Cada grupo de núcleos de electrodos (20) comprende un primer electrodo (21) y un segundo electrodo (22). Los primeros electrodos (21) y el segundo electrodo (22) se extienden fuera de la película de encapsulación, y el primer electrodo 21 de uno de los dos grupos de núcleos de electrodos adyacentes (20) está conectado eléctricamente al segundo electrodo 22 del otro grupo de núcleos de electrodos adyacentes (20). Un espacio entre cada dos grupos de núcleos de electrodos adyacentes (20) se rellena con un material aislante, de modo que se forma un espaciador aislante (30) entre cada dos grupos de núcleos de electrodos adyacentes (20), y los sitios de conexión de cada dos grupos de núcleos de electrodos adyacentes (20) se ubican dentro de los espaciadores aislantes (30). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Batería, paquete de baterías y automóvil
CAMPO
La presente invención se refiere al campo de las baterías y, más específicamente, a una batería, a un paquete de baterías y a un automóvil.
ANTECEDENTES
En la técnica relacionada, para aumentar la capacidad de la batería, se conectan múltiples núcleos de electrodo en serie en la carcasa de la batería, por lo que las partes de conexión entre los núcleos de electrodo son propensas a retorcerse y romperse durante el uso de la batería. Además, en condiciones de vibración y choque, los múltiples núcleos de electrodo son propensos a moverse en la carcasa, y generan un desplazamiento relativo entre los mismos, que dañará los núcleos de electrodo. Por ejemplo, se daña un colector de corriente, se arruga un separador y se desprende una capa de material activo sobre el electrodo, lo cual conducirá a una mala estabilidad de la batería, causando problemas de seguridad. El documento CN 110828 745 A describe una batería que comprende conjuntos de núcleos de electrodos adyacentes, cuyo espacio entre los cuales se llena con una porción de empaquetado. El documento CN 207818692 U describe un tipo de batería diferente que también comprende un espaciador aislante conectado a la caja a través de una conexión saliente-orificio. El documento CN 106486 623 A describe incluso otra batería de un tipo diferente que comprende también un espaciador aislante conectado a la caja a través de una conexión ranura-saliente. El documento US 2015/162639 A1 describe el uso de un miembro metálico en dicho espaciador aislante para fijar el mismo a la carcasa, especialmente mediante soldadura. Finalmente, el documento WO 2017169728 A1 describe incluso otro tipo de batería diferente en donde un espaciador aislante está fijado a la caja de batería por un adhesivo o pegamento.
COMPENDIO
La presente invención según las reivindicaciones independientes es para resolver al menos uno de los problemas técnicos en la técnica anterior. Por lo tanto, la presente invención provee una batería según la reivindicación 1, en donde conjuntos de núcleos de electrodos están conectados de manera más fiable.
Se provee una batería, que incluye una carcasa y múltiples conjuntos de núcleos de electrodos encapsulados en la carcasa. Cada dos conjuntos de núcleos de electrodos adyacentes están conectados en serie. El conjunto de núcleos de electrodos incluye una película de encapsulación y al menos un núcleo de electrodo, y el núcleo de electrodo está dispuesto en una cavidad de alojamiento formada por la película de encapsulación. El conjunto de núcleos de electrodos incluye un primer electrodo y un segundo electrodo para conducir corriente. El primer electrodo y el segundo electrodo sobresalen de la película de encapsulación. El primer electrodo de uno de los dos conjuntos de núcleos de electrodos adyacentes está conectado eléctricamente al segundo electrodo del otro conjunto de núcleos de electrodos. Un espacio entre los dos conjuntos de núcleos de electrodos adyacentes se llena con un material aislante para formar un espaciador aislante entre los dos conjuntos de núcleos de electrodos adyacentes. Una parte de conexión de los dos conjuntos de núcleos de electrodos adyacentes está dispuesta en el espaciador aislante.
El espaciador aislante está dispuesto entre cada dos conjuntos de núcleos de electrodos adyacentes, y la parte de conexión de los dos conjuntos de núcleos de electrodos está dispuesta en el espaciador aislante. De esta manera, el espaciador aislante puede utilizarse bien para fijar los conjuntos de núcleos de electrodos, para evitar el movimiento relativo entre los conjuntos de núcleos de electrodos, mantener la conexión fiable entre los conjuntos de núcleos de electrodos y aumentar la resistencia de la parte de conexión, evitando así que la parte de conexión entre los dos conjuntos de núcleos de electrodos adyacentes se retuerza o rompa durante el uso de la batería, y mejorar la estabilidad de conexión entre los conjuntos de núcleos de electrodos.
Se provee un paquete de baterías, que incluye la batería descrita anteriormente.
Se provee un automóvil, que incluye el paquete de baterías descrito anteriormente.
Aspectos y ventajas adicionales de la presente invención se proveerán en la siguiente descripción, algunos de los cuales resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción o pueden aprenderse de las prácticas de la presente invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Los aspectos y las ventajas anteriores y/o adicionales de la presente invención resultarán evidentes y comprensibles en la descripción de la realización realizada con referencia a los siguientes detalles anexos, donde:
La FIG. 1 es un diagrama estructural esquemático de una batería;
la FIG. 2 es un diagrama estructural esquemático de una batería con una carcasa retirada;
la FIG. 3 es un diagrama estructural esquemático de un conjunto de núcleos de electrodos;
la FIG. 4 es una vista esquemática en sección de la FIG. 3 tomada a lo largo de la línea IV-IV;
la FIG. 5 es una vista esquemática en sección de la FIG. 1 tomada a lo largo de la línea V-V;
la FIG. 6 es una vista esquemática en sección de la FIG. 5 en un ejemplo no reivindicado;
la FIG. 7 es una vista esquemática en sección de la FIG. 5 en incluso otro ejemplo no reivindicado; la FIG. 8 es una vista esquemática en sección de la FIG. 1 tomada a lo largo de la línea VIII-VIII en otro ejemplo no reivindicado;
la FIG. 9 es una vista esquemática en sección de la FIG. 8 en una realización de la presente invención; la FIG. 10 es una vista despiezada de una batería con una carcasa retirada según una realización de la presente invención;
la FIG. 11 es un diagrama estructural esquemático de un paquete de baterías según una realización de la presente invención; y
la FIG. 12 es un diagrama esquemático de un automóvil según una realización de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
Las realizaciones de la presente invención se describen en detalle a continuación, y se muestran ejemplos de las realizaciones en los dibujos anexos, donde los elementos iguales o similares o los elementos que tienen funciones iguales o similares se indican con los mismos o similares numerales de referencia a lo largo de toda la descripción. Las realizaciones descritas a continuación con referencia a los detalles anexos son a modo de ejemplo, y están destinadas a explicar la presente invención y no pueden interpretarse como una limitación a la presente invención.
En la descripción de la presente invención, debe entenderse que las relaciones de orientación o posición indicadas por términos como, por ejemplo, "central", "superior", "inferior", "frontal", "posterior", "izquierda", "derecha", "vertical", "horizontal", "interior" y "exterior" se basan en relaciones de orientación o posición mostradas en los dibujos anexos, y se usan solo para facilitar y abreviar la ilustración y descripción de la presente invención, en lugar de indicar o implicar que el aparato o componente descrito debe tener una orientación particular o debe construirse y utilizarse en una orientación particular. Por lo tanto, tales términos no deben interpretarse como limitantes de la presente invención.
Debe observarse que los términos "primero" y "segundo" se usan únicamente con fines descriptivos y no deben interpretarse como unos que indican o implican una importancia relativa o como implícitamente indicativos del número de características técnicas indicadas. Por lo tanto, las características que definen "primero" y "segundo" pueden incluir explícita o implícitamente una o más de tales características. Además, en la descripción de la presente invención, a menos que se indique lo contrario, "múltiple" significa dos o más de dos.
Se provee una batería 100, que incluye una carcasa 10 y múltiples conjuntos 20 de núcleos de electrodos encapsulados en la carcasa 10. Cada dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes están conectados en serie. El conjunto 20 de núcleos de electrodos incluye una película 201 de encapsulación y al menos un núcleo 202 de electrodo, y el núcleo 202 de electrodo está dispuesto en una cavidad de alojamiento formada por la película 201 de encapsulación. El conjunto 20 de núcleos de electrodos incluye un primer electrodo 21 y un segundo electrodo 22 para conducir corriente. El primer electrodo 21 y el segundo electrodo 22 sobresalen de la película 201 de encapsulación. El primer electrodo 21 de uno de los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes está conectado eléctricamente al segundo electrodo 22 del otro conjunto de núcleos de electrodos. Un espacio entre los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes se llena con un material aislante para formar un espaciador 30 aislante entre los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes. Una parte de conexión de los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes está dispuesta en el espaciador 30 aislante.
Los efectos beneficiosos de una batería de este tipo son los siguientes:
En una batería de este tipo, el espaciador 30 aislante está dispuesto entre cada dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes, y la parte de conexión de los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos está dispuesta en el espaciador 30 aislante. De esta manera, el espaciador 30 aislante puede utilizarse bien para fijar los conjuntos 20 de núcleos de electrodos, para evitar el movimiento relativo entre los conjuntos 20 de núcleos de electrodos, mantener la conexión fiable entre los conjuntos 20 de núcleos de electrodos y aumentar la resistencia de la parte de conexión, evitando así que la parte de conexión entre los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes se retuerza o rompa durante el uso de la batería 100, y mejorando la estabilidad de conexión entre los conjuntos 20 de núcleos de electrodos.
Con referencia a la FIG. 1 y la FIG. 2, una batería 100 incluye una carcasa 10 y múltiples conjuntos 20 de núcleos de electrodos encapsulados en la carcasa 10, y cada dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes están conectados en serie. Con referencia a la FIG. 3 y la FIG. 4, el conjunto 20 de núcleos de electrodos incluye una película 201 de encapsulación y al menos un núcleo 202 de electrodo, y el núcleo 202 de electrodo está dispuesto en una cavidad de alojamiento formada por la película 201 de encapsulación. En algunos ejemplos de la presente invención, la película 201 de encapsulación es una película compuesta de aluminio-plástico o una película compuesta de material polimérico. El conjunto 20 de núcleos de electrodos incluye un primer electrodo 21 y un segundo electrodo 22 para conducir corriente. Uno del primer electrodo 21 y el segundo electrodo 22 es un electrodo positivo, y el otro es un electrodo negativo. El primer electrodo 21 y el segundo electrodo 22 sobresalen de la película 201 de encapsulación. El primer electrodo 21 de uno de los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes está conectado eléctricamente al segundo electrodo 22 del otro conjunto de núcleos de electrodos. Un espacio entre los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes se llena con un material aislante para formar un espaciador 30 aislante entre los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes. Una parte de conexión de los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes está dispuesta en el espaciador 30 aislante.
En algunos ejemplos de la presente invención, una longitud de la batería 100 se extiende a lo largo de una primera dirección L, un espesor del conjunto 20 de núcleos de electrodos se extiende a lo largo de una segunda dirección W. La segunda dirección W y la primera dirección L son perpendiculares entre sí. Una longitud del conjunto 20 de núcleos de electrodos se extiende a lo largo de la primera dirección L, y los múltiples conjuntos 20 de núcleos de electrodos están dispuestos a lo largo de la primera dirección L. Además, el primer electrodo 21 y el segundo electrodo 22 del conjunto 20 de núcleos de electrodos están dispuestos en dos extremos opuestos del conjunto 20 de núcleos de electrodos a lo largo de la primera dirección L. Además, los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos que están conectados en serie son dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos que son adyacentes entre sí, es decir, en las realizaciones de la presente invención, cada dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes están conectados en serie. Por lo tanto, los múltiples conjuntos 20 de núcleos de electrodos están dispuestos de extremo a extremo. De esta manera, es fácil realizar la conexión en serie entre cada dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes, y la estructura de conexión es simple. Además, de esta manera, es fácil fabricar la batería 100 con una longitud mayor. De este modo, cuando la batería 100 se va a montar en una carcasa del paquete 200 de baterías, no hay necesidad de proveer estructuras de soporte como, por ejemplo, vigas transversales y vigas longitudinales. En su lugar, mediante el uso de la carcasa 10 de la batería 100 como soporte, la batería 100 se monta directamente en la carcasa del paquete 200 de baterías, lo cual puede ahorrar de este modo el espacio interno del paquete 200 de baterías, mejorar la utilización del volumen del paquete 200 de baterías, aumentar la densidad energética del paquete 200 de baterías y reducir el peso del paquete 200 de baterías.
En algunos ejemplos de la presente invención, los múltiples conjuntos 20 de núcleos de electrodos pueden formar dos cadenas de núcleos de electrodos. Es decir, la batería 100 puede contener dos cadenas de núcleos de electrodos, que pueden conectarse en serie. Por ejemplo, las dos cadenas de núcleos de electrodos pueden conectarse en forma de U, es decir, los electrodos correspondientes de las dos cadenas de núcleos de electrodos en el mismo extremo en una primera dirección L están conectados en serie, y los electrodos correspondientes de las dos cadenas de núcleos de electrodos en el otro extremo en la primera dirección L son respectivamente electrodos positivo y negativo de la batería.
Cada cadena de núcleos de electrodos tiene múltiples conjuntos 20 de núcleos de electrodos, las dos cadenas de núcleos de electrodos están dispuestas a lo largo de una segunda dirección W, y los múltiples conjuntos 20 de núcleos de electrodos en cada cadena de núcleos de electrodos están dispuestos a lo largo de la primera dirección L. Además, el primer electrodo 21 y el segundo electrodo 22 del conjunto 20 de núcleos de electrodos están dispuestos en dos extremos opuestos del conjunto 20 de núcleos de electrodos a lo largo de la primera dirección L, y los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos que están conectados en serie son dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos que son adyacentes entre sí. Es decir, en las realizaciones de la presente invención, para los múltiples conjuntos 20 de núcleos de electrodos en cada cadena de núcleos de electrodos, cada dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes están conectados en serie. Por lo tanto, los múltiples conjuntos 20 de núcleos de electrodos en cada cadena de núcleos de electrodos están dispuestos de extremo a extremo. De esta manera, es fácil realizar la conexión en serie entre cada dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes, y la estructura de conexión es simple.
Por supuesto, en otras realizaciones, la batería 100 puede estar provista de solo una cadena de núcleo de electrodo. Es decir, todos los conjuntos 20 de núcleos de electrodos en la batería 100 están dispuestos secuencialmente a lo largo de la primera dirección L, y todos los conjuntos 20 de núcleos de electrodos están conectados en serie para formar una cadena de núcleos de electrodos.
Cuando los múltiples conjuntos 20 de núcleos de electrodos están conectados en serie, las partes de conexión entre los conjuntos 20 de núcleos de electrodos se convierten en las partes vulnerables de toda la batería 100, y son propensas a retorcerse y romperse durante el uso de la batería 100, dando como resultado un fallo de conexión. Además, los múltiples conjuntos 20 de núcleos de electrodos están conectados en serie en la batería 100, lo cual aumenta el riesgo de que la batería se mueva en la primera dirección L. Por lo tanto, en la presente invención, el espaciador 30 aislante formado rellenando el espacio entre dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes con el material aislante está dispuesto entre los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos conectados en serie. El espaciador 30 aislante puede adherirse a los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes, de modo que la conexión entre el espaciador 30 aislante y los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes al mismo es más estable y fiable. Además, la parte de conexión de los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos conectados en serie está dispuesta en el espaciador 30 aislante, lo cual puede aumentar la resistencia de la parte de conexión entre el primer electrodo 21 y el segundo electrodo 22. De este modo, el espaciador 30 aislante puede utilizarse para fijar mejor los conjuntos 20 de núcleos de electrodos, para evitar el movimiento relativo entre los conjuntos 20 de núcleos de electrodos, mantener la conexión efectiva entre los conjuntos 20 de núcleos de electrodos y aumentar la resistencia de la parte de conexión, evitando de este modo que la parte de conexión entre los conjuntos 20 de núcleos de electrodos se retuerza o rompa durante el uso de la batería, y mejorando la estabilidad de conexión entre los conjuntos 20 de núcleos de electrodos.
En algunas realizaciones de la presente invención, los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos que están conectados en serie son dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos que son adyacentes entre sí, y el espaciador 30 aislante está dispuesto entre los dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes.
De este modo, el espaciador 30 aislante está dispuesto entre cada dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes. El espaciador 30 aislante puede separar dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos adyacentes, y el espaciador 30 aislante y la carcasa 10 están colocados uno con respecto al otro, lo cual puede evitar además que los conjuntos 20 de núcleos de electrodos se muevan a lo largo de su primera dirección L.
En algunas realizaciones de la presente invención, cuando la batería 100 contiene dos cadenas de núcleos de electrodos, a cada lado del espaciador 30 aislante a lo largo de la primera dirección L, se disponen dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos, de modo que el número de conjuntos 20 de núcleos de electrodos puede aumentarse, aumentando así la capacidad eléctrica de la batería 100.
En algunas otras realizaciones de la presente invención, solo un conjunto 20 de núcleos de electrodos está dispuesto en la segunda dirección W, y los múltiples conjuntos 20 de núcleos de electrodos se extienden todos a lo largo de la primera dirección L. Es decir, a cada lado del espaciador 30 aislante a lo largo de la primera dirección L, solo se dispone un conjunto 20 de núcleos de electrodos. Esta situación puede entenderse como que solo una cadena de núcleos de electrodos está dispuesta en la batería 100.
En una realización de la presente invención, la carcasa 10 es una carcasa metálica, por ejemplo, una carcasa de aluminio. Por supuesto, también se pueden seleccionar otros metales según se requiera. De este modo, la carcasa 10 tiene suficiente resistencia para evitar dañarse o deformarse, mejorando de este modo la seguridad de la batería 100.
En algunos ejemplos de la presente invención, la película 201 de encapsulación es una película compuesta de aluminio-plástico o una película compuesta de material polimérico. El primer electrodo 21 y el segundo electrodo 22 del conjunto 20 de núcleos de electrodos sobresalen de la película 201 de encapsulación. Es decir, en las realizaciones de la presente invención, el espaciador 30 aislante es un espaciador 30 aislante dispuesto fuera de la película 201 de encapsulación. La fiabilidad de conexión entre los conjuntos 20 de núcleos de electrodos se mejora disponiendo el espaciador 30 aislante fuera de la película de encapsulación.
En algunas realizaciones de la presente invención, el núcleo de electrodo descrito también puede entenderse como un núcleo de electrodo comúnmente usado en el campo de las baterías de energía, y el núcleo de electrodo y el conjunto 20 de núcleos de electrodos son componentes dentro de la carcasa 10 de la batería 100 y no pueden entenderse como la propia batería. El núcleo de electrodo puede ser un núcleo de electrodo formado por bobinado, y el núcleo de electrodo se refiere generalmente a un componente que no está completamente sellado. Por lo tanto, la batería 100 descrita en la presente invención no puede entenderse simplemente como un módulo de batería o un paquete de baterías para la inclusión de múltiples núcleos de electrodos. En la presente invención, el conjunto 20 de núcleos de electrodos puede estar compuesto por un único núcleo de electrodo. El conjunto de núcleos de electrodos también puede incluir múltiples núcleos de electrodos, y los múltiples núcleos de electrodos están conectados en paralelo para formar el conjunto 20 de núcleos de electrodos.
Con referencia a la FIG. 5, en un ejemplo no reivindicado, el espaciador 30 incluye una superficie 302 periférica exterior orientada hacia una superficie interior de la carcasa 10, y al menos una primera porción 304 de posicionamiento está formada en la superficie 302 periférica exterior del espaciador 30. Segundas porciones 102 de posicionamiento correspondientes a las primeras porciones 304 de posicionamiento una a una están formadas en la superficie 101 interior de la carcasa 10. La primera porción 304 de posicionamiento se acopla con la segunda porción 102 de posicionamiento correspondiente para fijar el espaciador 30 a la carcasa 10.
De este modo, la primera porción 304 de posicionamiento del espaciador 30 y la segunda porción 102 de posicionamiento en la carcasa 10 se acoplan entre sí para fijar el espaciador 30 a la carcasa 10, lo cual puede evitar además el movimiento relativo entre los conjuntos 20 de núcleos de electrodos, mejorando de este modo el efecto de evitar el movimiento.
En un ejemplo no reivindicado, con referencia a la FIG. 5, la primera porción 304 de posicionamiento es una ranura formada al empotrar la superficie 302 periférica exterior del espaciador 30 aislante en el interior del espaciador 30 aislante. La segunda porción 102 de posicionamiento es una saliente formada en la superficie 101 interior de la carcasa 10, y la saliente está empotrada en la ranura para fijar el espaciador 30 aislante a la carcasa 10.
De este modo, al formar directamente la ranura en el espaciador 30 aislante y al formar directamente la saliente en la carcasa 10 y a través del acoplamiento entre la saliente en la carcasa 10 y la ranura en el espaciador 30 aislante, el espaciador 30 aislante y la carcasa 10 se fijan y posicionan uno con respecto al otro, lo cual puede evitar además que los conjuntos 20 de núcleos de electrodos se muevan y también ahorrar el espacio ocupado por la batería 100.
Como se muestra en la FIG. 5, el espaciador 30 aislante puede conectarse a una superficie de la carcasa 10 con el área más grande (que también puede denominarse "superficie grande"). Específicamente, un espesor de la batería 100 se extiende a lo largo de una segunda dirección W. La segunda dirección W es perpendicular a la primera dirección L. La carcasa 10 de cada batería 100 incluye una primera superficie 11 lateral y una segunda superficie 12 lateral en dos lados opuestos de la segunda dirección W, y la primera superficie 11 lateral y la segunda superficie 12 lateral son las superficies más grandes de la batería 100. La primera superficie 11 lateral y la segunda superficie 12 lateral de la carcasa 10 están provistas respectivamente de la segunda porción 102 de posicionamiento. Una superficie circunferencial interior del espaciador 30 aislante correspondiente a la primera superficie 11 lateral y la segunda superficie 12 lateral está provista de la primera porción 304 de posicionamiento. La primera porción 304 de posicionamiento y la segunda porción 102 de posicionamiento están en correspondencia uno a uno para acoplarse, de modo que el espaciador 30 aislante se fija a la carcasa 10.
En otro ejemplo no reivindicado, con referencia a la FIG. 6, la primera porción 304 de posicionamiento también puede ser una saliente formada en la superficie 302 periférica exterior del espaciador 30 aislante, la segunda porción 102 de posicionamiento puede ser una ranura formada en la superficie 101 interior de la carcasa 10, y la saliente está empotrada en la ranura para fijar el espaciador 30 aislante a la carcasa 10.
De este modo, formando directamente la saliente en el espaciador 30 aislante y formando directamente la ranura en la superficie 101 interior de la carcasa 10 y a través del acoplamiento entre la ranura en la carcasa 10 y la saliente en el espaciador 30 aislante, el espaciador 30 aislante y la carcasa 10 se fijan y posicionan uno con respecto al otro, lo cual puede evitar además que los conjuntos 20 de núcleos de electrodos se muevan y también ahorrar el espacio ocupado por la batería 100.
En incluso otro ejemplo no reivindicado, con referencia a la FIG. 7, la segunda porción 102 de posicionamiento en la primera superficie 11 lateral es una saliente formada en la superficie 101 interior de la carcasa 10, la primera porción 304 de posicionamiento es una ranura formada en la superficie 302 periférica exterior del espaciador 30 aislante correspondiente a la saliente, y la saliente se acopla con la ranura. La segunda porción 102 de posicionamiento en la segunda superficie 12 lateral es una ranura formada en la superficie 101 interior de la carcasa 10, la primera porción 304 de posicionamiento es una saliente formada en la superficie 302 periférica exterior del espaciador 30 aislante correspondiente a la ranura, y la saliente se acopla con la ranura.
De este modo, en la carcasa 10 de la batería 100, la segunda porción 102 de posicionamiento en la primera superficie 11 lateral es la saliente, y la primera porción 304 de posicionamiento correspondiente es la ranura. La segunda porción 102 de posicionamiento en la segunda superficie 12 lateral es la ranura, y la primera porción 304 de posicionamiento correspondiente es la saliente. La saliente se acopla con la ranura, de modo que el espaciador 30 aislante y la carcasa 10 se fijan y posicionan uno con respecto al otro, y la carcasa 10 y la carcasa 10 también se fijan y posicionan uno con respecto al otro, lo cual puede evitar además que los conjuntos 20 de núcleos de electrodos se muevan y también evitar el movimiento relativo entre las carcasas 10 de las baterías 100 adyacentes.
Con referencia a la FIG. 8, en un ejemplo no reivindicado, el espaciador 30 aislante incluye una superficie 302 periférica exterior orientada hacia una superficie interior de la carcasa 10. La carcasa 10 incluye la superficie 101 interior orientada hacia el espaciador 30 aislante. Una primera capa 40 adhesiva está dispuesta entre la superficie 302 periférica exterior del espaciador 30 aislante y la superficie interior de la carcasa 10 para fijar el espaciador 30 aislante a la carcasa 10.
De este modo, al disponer la primera capa 40 adhesiva entre la superficie 302 periférica exterior del espaciador 30 aislante y la superficie interior de la carcasa 10, el espaciador 30 aislante se fija a la carcasa 10, lo cual puede evitar además el movimiento relativo entre los conjuntos 20 de núcleos de electrodos, mejorando de este modo el efecto de evitar el movimiento.
En otro ejemplo no reivindicado, la primera capa 40 adhesiva es un adhesivo sensible al calor. Después de que el conjunto 20 de núcleos de electrodos se monta en la carcasa 10, la primera capa 40 adhesiva se calienta a una temperatura preestablecida para volverse pegajosa, para fijar el espaciador 30 aislante a la carcasa 10. Debe observarse que la primera capa 40 adhesiva no es pegajosa antes de que el conjunto 20 de núcleos de electrodos se monte en la carcasa 10. Después de que el conjunto 20 de núcleos de electrodos se monta en la carcasa 10, la primera capa 40 adhesiva se calienta para volverse pegajosa, de modo que el espaciador 30 aislante se fija a la carcasa 10. De esta manera, el espaciador 30 aislante puede fijarse a la carcasa 10, y el montaje es conveniente.
En algunos otros ejemplos no reivindicados, la primera capa 40 adhesiva es un adhesivo sensible a la presión. La primera capa 40 adhesiva no es pegajosa antes de que el conjunto 20 de núcleos de electrodos se monte en la carcasa 10. Después de que el conjunto 20 de núcleos de electrodos se monta en la carcasa 10, la primera capa 40 adhesiva se comprime mediante una presión preestablecida para volverse pegajosa, de modo que el espaciador 30 aislante se fija a la carcasa 10. De esta manera, el espaciador 30 aislante puede fijarse a la carcasa 10, y el montaje es conveniente.
Por supuesto, en otros ejemplos no reivindicados, la primera capa 40 adhesiva también puede ser otro tipo de adhesivo como, por ejemplo, una cinta adhesiva de doble cara, lo cual no está limitado aquí.
Se puede entender que la primera capa 40 adhesiva puede estar dispuesta en toda la superficie 302 periférica exterior del espaciador 30 aislante, o en parte de la superficie 302 periférica exterior del espaciador 30 aislante, lo cual no está limitado aquí.
En algunos ejemplos no reivindicados, una segunda capa 50 adhesiva está dispuesta entre una superficie exterior del conjunto 20 de núcleos de electrodos y la superficie 101 interior de la carcasa 10 para fijar el conjunto 20 de núcleos de electrodos a la carcasa 10.
De este modo, el conjunto 20 de núcleos de electrodos se fija a la carcasa 10 a través de la segunda capa 50 adhesiva, de modo que el conjunto 20 de núcleos de electrodos se fija de manera más estable, lo cual puede evitar además el movimiento relativo entre los conjuntos 20 de núcleos de electrodos.
En algunos ejemplos no reivindicados, la segunda capa 50 adhesiva es un adhesivo sensible al calor o un adhesivo sensible a la presión.
En algunos ejemplos no reivindicados, la segunda capa 50 adhesiva es un adhesivo sensible al calor. Después de que el conjunto 20 de núcleos de electrodos se monta en la carcasa 10, la segunda capa 50 adhesiva se calienta a una temperatura preestablecida para volverse pegajosa, para fijar el conjunto 20 de núcleos de electrodos a la carcasa 10. Debe observarse que la segunda capa 50 adhesiva no es pegajosa antes de que el conjunto 20 de núcleos de electrodos se monte en la carcasa 10. Después de que el conjunto 20 de núcleos de electrodos se monta en la carcasa 10, la segunda capa 50 adhesiva se calienta para volverse pegajosa, de modo que el conjunto 20 de núcleos de electrodos se fija a la carcasa 10. De esta manera, el conjunto 20 de núcleos de electrodos puede fijarse a la carcasa 10, y el montaje es conveniente.
En algunos otros ejemplos no reivindicados, la segunda capa 50 adhesiva es un adhesivo sensible a la presión. La segunda capa 50 adhesiva no es pegajosa antes de que el conjunto 20 de núcleos de electrodos se monte en la carcasa 10. Después de que el conjunto 20 de núcleos de electrodos se monta en la carcasa 10, la segunda capa 50 adhesiva se comprime mediante una presión preestablecida para volverse pegajosa, de modo que el conjunto 20 de núcleos de electrodos se fija a la carcasa 10. De esta manera, el conjunto 20 de núcleos de electrodos puede fijarse a la carcasa 10, y el montaje es conveniente.
Por supuesto, en otros ejemplos no reivindicados, la segunda capa 50 adhesiva también puede ser otro tipo de adhesivo como, por ejemplo, una cinta adhesiva de doble cara, lo cual no está limitado aquí.
Se puede entender que en uno de los ejemplos no reivindicados, la segunda capa 50 adhesiva está dispuesta en una gran superficie entre las superficies exteriores de la película 201 de encapsulación del conjunto 20 de núcleos de electrodos. La superficie grande se refiere a una o dos superficies exteriores entre las superficies exteriores de la película 201 de encapsulación del conjunto 20 de núcleos de electrodos con mayor área. En otros ejemplos no reivindicados, la segunda capa 50 adhesiva puede estar dispuesta en cualquiera de las superficies exteriores de la película 201 de encapsulación del conjunto 20 de núcleos de electrodos, lo cual no está limitado aquí.
Según la presente invención, con referencia a la FIG. 9, la carcasa 10 es una carcasa metálica. El espaciador 30 aislante incluye una superficie 302 periférica exterior orientada hacia una superficie 101 interior de la carcasa 10. La superficie 302 periférica exterior del espaciador 30 aislante está provista de un miembro 303 metálico. El miembro 303 metálico está conectado a la carcasa 10 para fijar el espaciador 30 aislante a la carcasa 10.
De este modo, en la presente invención, el espaciador 30 aislante incluye la superficie 302 periférica exterior orientada hacia la superficie 101 interior de la carcasa 10. La superficie 302 periférica exterior del espaciador 30 aislante está provista del miembro 303 metálico. El miembro 303 metálico está conectado a la carcasa 10 para fijar el espaciador 30 aislante a la carcasa 10, lo cual puede evitar además el movimiento relativo entre los conjuntos 20 de núcleos de electrodos, mejorando así el efecto de evitar el movimiento.
Según la presente invención, con referencia a la FIG. 10, para fijar el miembro 303 metálico al espaciador 30 aislante, la superficie 302 periférica exterior del espaciador 30 aislante está provista de una ranura 3021 de ajuste a presión. El miembro 303 metálico incluye una porción 3031 de acoplamiento y una porción 3032 de conexión conectada a la porción 3031 de acoplamiento. La porción 3031 de acoplamiento encaja a presión en la ranura 3021 de ajuste a presión. La porción 3032 de conexión está expuesta en la superficie 302 periférica exterior para conectarse a la carcasa 10.
De este modo, con el ajuste a presión entre la ranura 3021 de ajuste a presión y la porción 3031 de acoplamiento, se mejora la estabilidad de conexión entre el espaciador 30 aislante y el miembro 303 metálico.
En algunas realizaciones de la presente invención, la porción 3031 de acoplamiento son múltiples piezas 3033 de acoplamiento que sobresalen verticalmente de una periferia de la porción 3032 de conexión y hay un espacio libre entre las piezas 3033 de acoplamiento. Por ejemplo, en esta realización, hay 6 piezas 3033 de acoplamiento, y hay un espacio libre entre cada dos piezas 3033 de acoplamiento. De manera similar, una ranura 3022 de sujeción correspondiente a cada una de las piezas 3033 de acoplamiento está dispuesta dentro de la ranura 3021 de ajuste a presión. Por ejemplo, en esta realización, 6 ranuras 3022 de sujeción pueden estar dispuestas dentro de la ranura 3021 de ajuste a presión, y las seis ranuras 3022 de sujeción están unidas a paredes laterales de la ranura 3021 de ajuste a presión. Cada pieza 3033 de acoplamiento se inserta correspondientemente en una ranura 3022 de sujeción.
De este modo, las piezas 3033 de acoplamiento hacen que la porción 3031 de acoplamiento tenga una buena intercambiabilidad y, por tanto, puedan acoplarse con las ranuras 3022 de sujeción correspondientes más fácilmente.
En algunas realizaciones de la presente invención, el miembro 303 metálico es de una estructura de ranura, y una forma de la ranura 3021 de ajuste a presión coincide con la de una abertura de la estructura de ranura. Una pared lateral de la estructura de ranura encaja a presión en la ranura 3021 de ajuste a presión como la porción 3031 de acoplamiento, y una pared inferior de la ranura de la estructura de ranura se conecta a la carcasa 10 como la porción 3032 de conexión.
De este modo, el miembro 303 metálico ocupa menos espacio, lo cual hace que la estructura general de la batería 100 sea más compacta.
En algunas realizaciones de la presente invención, la ranura 3021 de ajuste a presión y la porción 3031 de acoplamiento forman un ajuste de interferencia para fijarse entre sí.
De este modo, con el ajuste a presión entre la ranura 3021 de ajuste a presión y la porción 3031 de acoplamiento, se mejora la estabilidad de conexión entre el espaciador 30 aislante y el miembro 303 metálico.
En un ejemplo no reivindicado, el miembro 303 metálico está formado integralmente con el espaciador 30 aislante mediante moldeo por inserción, y el miembro metálico está hecho de un material de aluminio.
De este modo, se evita el proceso de montaje del miembro 303 metálico, y se mejora la estabilidad de conexión entre el miembro 303 metálico y el espaciador 30 aislante.
En un ejemplo no reivindicado, el miembro 303 metálico se fija a la carcasa 10 mediante soldadura, por ejemplo, soldadura láser. Como se muestra en la FIG. 9, se forma una junta 40 de soldadura láser entre el miembro 303 metálico y la carcasa 10.
De este modo, se mejora la estabilidad de conexión entre el miembro 303 metálico y la carcasa 10, lo cual puede evitar el movimiento relativo entre los conjuntos 20 de núcleos de electrodos a lo largo de la primera dirección L, mantener la conexión efectiva entre los conjuntos 20 de núcleos de electrodos y aumentar la resistencia mecánica de la batería 100, evitando de este modo que la batería 100 se retuerza o rompa durante el uso.
Con referencia a la FIG. 9, cuando la batería 100 contiene dos cadenas de núcleos de electrodos, es decir, cuando a cada lado del espaciador 30 aislante a lo largo de la primera dirección L, se disponen dos conjuntos 20 de núcleos de electrodos, el espaciador 30 aislante incluye una primera parte 311 aislante, una segunda parte 312 aislante y una tercera parte 313 aislante que se disponen secuencialmente a lo largo de la segunda dirección W. La segunda parte 312 aislante se dispone entre la primera parte 311 aislante y la tercera parte 313 aislante. Los lados exteriores de la primera parte 311 aislante y la tercera parte 313 aislante están provistos respectivamente de la ranura 3021 de ajuste a presión. Un orificio 301 pasante está formado entre la primera parte 311 aislante y la segunda parte 312 aislante para permitir que la parte de conexión de una de las cadenas de núcleos de electrodos pase a través. Otro orificio pasante (no se muestra) está formado entre la segunda parte 312 aislante y la tercera parte 313 aislante para permitir que la parte de conexión de la otra cadena de núcleos de electrodos pase a través.
En algunas realizaciones de la presente invención, la batería 100 es sustancialmente un cuboide. La batería 100 tiene una longitud L, un espesor W y una altura H. La longitud L es mayor que la altura H. La altura H es mayor que el espesor W. La longitud de la batería 100 es de 400-2500 mm. La relación entre la longitud y la altura de la batería 100 es de 4-21.
Cabe señalar que "la batería 100 es sustancialmente un cuboide" se puede entender como "la batería 100 puede ser un cuboide o cubo, o aproximadamente un cuboide o cubo, pero de forma irregular en parte, o aproximadamente un cuboide o cubo que tiene muescas, salientes, chaflanes, arcos y curvas en parte”. La presente invención provee además un paquete de baterías, que incluye múltiples baterías 100 provistas por la presente invención o múltiples módulos de batería provistos por la presente invención. Con referencia a la FIG. 11, el paquete 200 de baterías provisto por la presente invención incluye una bandeja 22 y las baterías 100 dispuestas en la bandeja 22.
La presente invención provee un automóvil 1000, que incluye: un paquete 200 de baterías provisto por la presente invención.
Con referencia a la FIG. 12, el automóvil provisto por la presente invención incluye: el paquete 200 de baterías.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Una batería (100), que comprende una carcasa (10) y múltiples conjuntos (20) de núcleos de electrodos encapsulados en la carcasa, en donde cada dos conjuntos (20) de núcleos de electrodos adyacentes están conectados en serie, el conjunto de núcleos de electrodos comprende una película (201) de encapsulación y al menos un núcleo (202) de electrodo, y el núcleo (202) de electrodo está dispuesto en una cavidad de alojamiento formada por la película de encapsulación; y
el conjunto (20) de núcleos de electrodos comprende un primer electrodo (21) y un segundo electrodo (22) para conducir corriente, el primer electrodo y el segundo electrodo sobresalen de la película (201) de encapsulación, el primer electrodo (21) de uno de los dos conjuntos (20) de núcleos de electrodos está conectado al segundo electrodo (22) del otro conjunto de núcleos de electrodos, un espacio entre los dos conjuntos (20) de núcleos de electrodos adyacentes está lleno de un material aislante para formar un espaciador (30) aislante entre los dos conjuntos de núcleos de electrodos adyacentes, y una parte de conexión de los dos conjuntos de núcleos de electrodos adyacentes está dispuesta en el espaciador (30) aislante;
en donde el espaciador (30) aislante comprende una superficie (302) periférica exterior orientada hacia una superficie (101) interior de la carcasa (10), la superficie periférica exterior del espaciador (30) aislante está provista de un miembro (303) metálico, y el miembro metálico está conectado a la carcasa (10) para fijar el espaciador aislante a la carcasa; y
en donde la superficie (302) periférica exterior del espaciador (30) aislante está provista de una ranura (3021) de ajuste a presión, el miembro (303) metálico comprende una porción (3031) de acoplamiento y una porción (3032) de conexión conectada a la porción (3031) de acoplamiento, la porción de acoplamiento se ajusta a presión en la ranura (3021) de ajuste a presión, y la porción (3032) de conexión está expuesta en la superficie (302) periférica exterior para conectarse a la carcasa (10).
2. La batería según la reivindicación 1, en donde el miembro (303) metálico es de una estructura de ranura, y una forma de la ranura (3021) de ajuste a presión coincide con la de una abertura de la estructura de ranura; y una pared lateral de la estructura de ranura se ajusta a presión en la ranura (3021) de ajuste a presión como la porción (3031) de acoplamiento, y una pared inferior de la ranura de la estructura de ranura se conecta a la carcasa (10) como la porción (3032) de conexión.
3. La batería según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde una longitud de la batería (100) se extiende a lo largo de una primera dirección (L), una longitud del conjunto (20) de núcleos de electrodos se extiende a lo largo de la primera dirección, y los múltiples conjuntos (20) de núcleos de electrodos están dispuestos a lo largo de la primera dirección (L).
4. Un paquete (200) de baterías, que comprende múltiples baterías (100) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3.
5. Un automóvil (1000), que comprende el paquete (200) de baterías según la reivindicación 4.
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