CN106450049A - 电池及电池模组 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及储能器件领域,尤其涉及一种电池和电池模组。该电池包括壳体和顶盖,所述顶盖密封所述壳体的开口,所述电池上设置有贴片结构,所述贴片结构包括绝缘部及定位部,绝缘部与定位部连接,且所述绝缘部贴合于所述顶盖和/或所述壳体的底部,所述定位部贴合于所述壳体的侧部的外表面,所述壳体的侧部的外表面上除贴合所述定位部的部位以外的其它部位能够形成膨胀空间。通过设置贴片结构,在使电池的顶盖和/或底部绝缘的同时,还能在电池组装时,使相邻两个电池之间形成膨胀空隙,该膨胀空隙不仅可以避免各电池之间热积累,而且还可以缓解各电池产生的膨胀力,以此缓解电池的端板与侧板承受的膨胀力,从而防止端板与侧板之间的焊缝裂开。
Description
技术领域
本申请涉及储能器件领域,尤其涉及一种电池及电池模组。
背景技术
在国家政策和市场的双轮驱动下,电动汽车迅速发展,因此,对动力电池的需求也越来越旺盛,但是由于当前的工艺流程和人工操作,制约了动力电池的生产质量和效率,虽然电池模组自动化生产能提升生产质量和效率,但目前电池模组自动化生产尚处于摸索阶段,产能的提升相当有限,因此,提高电池模组组装的自动化水平迫在眉睫。
电池模组中,其端板与侧板通过焊接连接,电池在循环过程中会产生膨胀,在一定的膨胀力下,焊缝容易裂开而导致电池散架。目前,增加电池结构强度的方式为增加焊缝的强度,焊缝由端板和侧板的材质和焊接的强度决定,短时间内提升的空间有限。
现有技术中,通过在电池侧部的厚度方向设置支撑隔条,以使相邻的两个电池之间形成膨胀空隙。这样虽然可以改善易变形的问题,但是由于仅在电池侧部的厚度方向上安装支撑隔条,会存在支撑隔条定位不准确的问题,从而会导致电池装配速度慢,装配效率低下,并且这样设置还存在支撑隔条与电池侧部固定不牢的问题,从而影响电池模组正常使用。
发明内容
本申请提供了一种电池及电池模组,能够解决上述问题。
本申请实施例第一方面提供了一种电池,包括壳体和顶盖,所述顶盖密封所述壳体的开口,
所述电池上设置有贴片结构,所述贴片结构包括绝缘部及定位部,所述绝缘部与所述定位部连接,且所述绝缘部贴合于所述顶盖和/或所述壳体的底部,所述定位部贴合于所述壳体的侧部的外表面,所述壳体的侧部的外表面上除贴合所述定位部的部位以外的其它部位能够形成膨胀空间。
优选地,所述贴片结构至少为两个,至少分为顶贴片和底贴片,
所述顶贴片的绝缘部贴合于所述电池的顶盖,所述顶贴片的定位部贴合于所述壳体的侧部的顶端部位,
所述底贴片的绝缘部贴合于所述壳体的底部,所述底贴片的定位部贴合于所述壳体的侧部的底端部位。
优选地,
所述顶盖具有正极极柱、防爆阀及负极极柱,
所述顶贴片的绝缘部具有正极极柱孔、防爆阀孔及负极极柱孔,所述正极极柱孔、所述防爆阀孔及所述负极极柱孔分别供所述正极极柱、所述防爆阀及所述负极极柱穿过。
优选地,
所述顶贴片与所述底贴片中的至少一者为U形贴片结构,所述U形贴片结构包括两个所述定位部和一个所述绝缘部,两个所述定位部分别连接于所述绝缘部的相对两侧。
优选地,
所述顶贴片与所述底贴片中的至少一者为L形贴片结构,所述L形贴片结构包括一个所述定位部和一个所述绝缘部。
优选地,
所述顶贴片与所述底贴片中的至少一个为筒形贴片结构,所述筒形贴片结构包括一个所述绝缘部及一个所述定位部,所述定位部为环状定位部,所述环状定位部的一端与所述绝缘部连接。
优选地,
所述顶贴片和所述底贴片中的至少一者上具有折痕,所述折痕设置在所述绝缘部与所述定位部的连接处。
优选地,
所述折痕上具有多个间隔布置的通孔。
优选地,所述定位部的厚度大于所述绝缘部的厚度。
本申请实施例第二方面提供了一种电池模组,包括:多个单体电池,所述多个单体电池沿厚度方向堆叠,其中,至少一个所述单体电池为上述任一项所述的电池;所述定位部位于相邻的两个单体电池之间,以使相邻的两个单体电池之间形成膨胀空间。
本申请实施例提供的技术方案可以达到以下有益效果:
本申请实施例所提供的电池,通过在电池上设置贴片结构,一方面,可通过贴片结构的绝缘部使电池的顶盖和/或壳体的底部绝缘,从而提高电池安全性能,另一方面,通过贴片结构的定位部贴合在壳体的侧部的外表面,使得壳体侧部的外表面上除贴合有定位部的部位以外的其它部位能够形成膨胀空间,通过该膨胀空间缓解电池受热膨胀产生的膨胀力,而且定位部和绝缘部连接,在绝缘部贴合在电池的顶盖和/或底部时,定位部可贴合在电池的侧部,保证了贴片结构的定位准确性,提高了电池的装配效率,并且由于绝缘部与定位部同时贴合在电池上,这样使得贴片结构与电池固定的更加牢靠,避免了贴片结构从电池上脱落的问题,提高了电池使用稳定性及安全性。
本申请实施例所提供的电池模组,通过多个沿厚度方向堆叠的单体电池形成,该单体电池中的至少一个为上述贴合有贴片结构的电池,通过设置至少一个贴合有贴片结构的电池,使得相邻两个单体电池之间具有膨胀空间,从而使得电池模组沿厚度方向具有膨胀空间,可避免各单体电池之间热积累,提高电池使用寿命,而且还可以避免各电池产生的膨胀力不断积累,以此缓解组装后的电池模组的端板与侧板承受的膨胀力,从而防止端板与侧板之间的焊缝裂开,提高了电池模组的结构强度。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请一个实施例所提供的电池的立体结构示意图;
图2为本申请一个实施例所提供的电池的侧视结构示意图;
图3为本申请一个实施例所提供的电池的***结构示意图;
图4为本申请另一个实施例所提供的电池的***结构示意图;
图5为本申请实施例所提供的电池模组的立体结构示意图。
附图标记:
1-电池模组;
10-电池;
101-顶盖;
101a-正极极柱;
101b-防爆阀;
101c-负极极柱;
102-壳体;
11-顶贴片;
111-绝缘部;
111a-正极极柱孔;
111b-防爆阀孔;
111c-负极极柱孔;
112-定位部;
113-折痕;
113a-通孔;
12-底贴片;
121-绝缘部;
122-定位部;
123-折痕。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
如图1至图5所示,本申请实施例提供了一种电池10,其包括壳体102和密封壳体102的开口的顶盖101。
电池10上设置有贴片结构,该贴片结构包括绝缘部及与绝缘部连接的定位部,绝缘部和定位部均可由PE(Polyethylen,聚乙烯)、PVC(Polyethylene,聚氯乙烯)、PPS(Phenylenesulfide,聚苯硫醚)、PET(Polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸类)、PP(Polypropylene,聚丙烯)、尼龙和ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)材料中的一种或几种构成,此外,定位部也可由铝、钢、铜、铁等一种或几种金属构成。绝缘部可粘接在电池10的顶盖101和/或壳体102的底部,以使电池10的顶盖101和/或壳体102的底部绝缘,从而可提高电池10安全性能,定位部可与壳体102侧部的外表面贴合或粘接,由于定位部具有一定厚度,所以使得壳体102侧部的外表面上除了贴合定位部的其它部位能够形成膨胀空间,通过该膨胀空间可缓解电池受热膨胀产生的膨胀力,避免膨胀力作用到相邻部件使得相邻部件受损的情况,该相邻部件可以为安装有该电池的安装箱,也可为相邻电池。
其中,在绝缘部贴合在电池10的顶盖101和/或壳体102的底部时,定位部可贴合在壳体102的侧部,这样保证了贴片结构的定位准确性,提高了电池10与贴片结构的装配效率,并且由于绝缘部与定位部同时贴合在电池10上,这样使得贴片结构与电池10固定的更加牢靠,避免了贴片结构从电池上脱落的问题,提高了该电池10使用稳定性及安全性。
在将多个贴合有贴片结构的电池10进行排列组装时,通过贴片结构的定位部可使各电池之间自动产生间隙,减少了底座定位模具的使用,提高了各电池间的装配效率,而且降低了生产加工成本。
具体地,电池10中上的贴片结构至少为两个,且至少分为顶贴片11和底贴片12,顶贴片11的绝缘部111可粘接在顶盖101,以实现顶盖101绝缘,底贴片12的绝缘部121可粘接在壳体102的底部,以实现壳体102底部绝缘,而顶贴片11的定位部112可粘接在壳体102的侧部的顶端部位,底贴片12的定位部122可粘接在壳体102侧部的底端部位,由于定位部具有一定厚度,在将该电池与其它部件进行装配时,该定位部可使该电池10与其它部件形成膨胀空间,通过该膨胀空间可缓解电池受热膨胀产生的膨胀力,避免膨胀力作用到其它部件使得其它部件受损的情况。其中,壳体102的侧部的顶端部位为壳体102的侧部靠近顶盖101的部位,壳体102的侧部的底端部位为侧部靠近壳体102的底部的部位。
由于顶盖101上具有正极极柱101a、防爆阀101b及负极极柱101c,因此,在顶贴片11的绝缘部111上还可以开设有正极极柱孔111a、防爆阀孔11b及负极极柱孔111c,此三个孔分别供正极极柱101a、防爆阀101b及负极极柱101c穿过,以便于电池10的正常使用。
在本实施例的第一个方案中,顶贴片11和底贴片12可以为U形贴片结构,该U形贴片结构包括两个定位部和一个绝缘部,两个定位部分别连接在绝缘部的相对两侧,其中,在顶贴片11和底贴片12分别粘接在顶盖101及壳体102的底部上时,顶贴片11的两个定位部112分别与壳体102的相对两侧部的顶端部位粘接,底贴片12的两个定位部122分别与壳体102的相对两侧部的底端部位粘接,这样在将多个贴合有贴片结构的电池10沿厚度方向组装时,相邻两个该电池10的壳体102侧部的外表面之间具有两个叠置的定位部,通过叠置的定位部使相邻两个电池之间形成膨胀空间。
在本实施例的第二个方案中,顶贴片11和底贴片12可以为L形贴片结构,该L形贴片结构包括一个定位部和一个绝缘部,其中,在顶贴片11和底贴片12分别粘接在顶盖101及底部上时,顶贴片11的定位部112与壳体102的侧部的顶端部位粘接,底贴片12的定位部122与壳体102的侧部的底端部位粘接,这样在将多个贴合有贴片结构的电池10沿厚度方向组装时,相邻两个壳体102侧部的外表面之间具有一个定位部,通过一个定位部使相邻两个电池之间形成膨胀空间。
在本实施例的第三个方案中,顶贴片11和底贴片12可以为筒形贴片结构,该筒形贴片结构包括一个绝缘部和一个环状定位部,其中,在顶贴片11和底贴片12分别粘接在顶盖101及壳体102的底部上时,顶贴片11的定位部112套装在壳体102的侧部的顶端部位,底贴片12的定位部122套装在壳体102的侧部的底端部位,这样在将多个该电池10排列组装时,不仅使得相邻两个壳体102侧部之间具有两个定位部,以使相邻两个电池之间形成膨胀空间,而且还可以使电池与电池模组1的端板和侧板之间形成膨胀空间,以缓解电池对端板与侧板承受的膨胀力,从而防止端板与侧板之间的焊缝裂开,提高了电池模组1的结构强度。
其中,上述三个方案中,在保证膨胀空间一定的情况下,第一个方案和第三个方案中定位部的厚度可以是第二个方案中定位部的厚度的一半,减少各电池的厚度。
在上述第一个方案和第二个方案中,优选地,在绝缘部的长度方向上,定位部从绝缘部的一端延伸至绝缘部的另一端,这样可以保证各电池之间装配的稳定性。
优选地,顶贴片11上还具有折痕113,和/或底贴片12上还具有折痕123,折痕设置在绝缘部和定位部的连接处,通过该折痕便于定位部与绝缘部进行相对弯折,使该贴片结构容易加工成与电池外观相匹配的形状。
优选地,折痕113上设置有多个间隔布置的通孔113a,不仅便于贴片结构进行弯折,而且,还可减小贴片结构与电池的接触面积,避免电池与贴片结构之间积累过多的热量,从而提高电池的使用寿命。
进一步地,上述贴片结构的定位部厚度大于绝缘部的厚度,这样在增大膨胀空间的同时,可以减小绝缘部占用电池高度,避免电池能量密度的降低。
本申请实施例提供了一种电池模组1,其包括:多个单体电池,多个单体电池沿厚度方向堆叠,其中,至少一个单体电池为上述任一实施例所述的电池10;定位部位于相邻的两个单体电池之间,以使相邻的两个单体电池之间形成膨胀空间。从而使得电池模组沿厚度方向具有膨胀空间,可避免各单体电池之间热积累,提高电池使用寿命,而且还可以避免各电池产生的膨胀力不断积累,以此缓解组装后的电池模组的端板与侧板承受的膨胀力,从而防止端板与侧板之间的焊缝裂开,提高了电池模组的结构强度。
以上所述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,基于本申请所作的任何修改、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,包括壳体和顶盖,所述顶盖密封所述壳体的开口,其特征在于,
所述电池上设置有贴片结构,所述贴片结构包括绝缘部及定位部,所述绝缘部与所述定位部连接,且所述绝缘部贴合于所述顶盖和/或所述壳体的底部,所述定位部贴合于所述壳体的侧部的外表面,所述壳体的侧部的外表面上除贴合所述定位部的部位以外的其它部位能够形成膨胀空间。
2.如权利要求1所述的电池,其特征在于,所述贴片结构至少为两个,至少分为顶贴片和底贴片,
所述顶贴片的绝缘部贴合于所述电池的顶盖,所述顶贴片的定位部贴合于所述壳体的侧部的顶端部位,
所述底贴片的绝缘部贴合于所述壳体的底部,所述底贴片的定位部贴合于所述壳体的侧部的底端部位。
3.如权利要求2所述的电池,其特征在于,
所述顶盖具有正极极柱、防爆阀及负极极柱,
所述顶贴片的绝缘部具有正极极柱孔、防爆阀孔及负极极柱孔,所述正极极柱孔、所述防爆阀孔及所述负极极柱孔分别供所述正极极柱、所述防爆阀及所述负极极柱穿过。
4.如权利要求2所述的电池,其特征在于,
所述顶贴片与所述底贴片中的至少一者为U形贴片结构,所述U形贴片结构包括两个所述定位部和一个所述绝缘部,两个所述定位部分别连接于所述绝缘部的相对两侧。
5.如权利要求2所述的电池,其特征在于,
所述顶贴片与所述底贴片中的至少一者为L形贴片结构,所述L形贴片结构包括一个所述定位部和一个所述绝缘部。
6.如权利要求2所述的电池,其特征在于,
所述顶贴片与所述底贴片中的至少一个为筒形贴片结构,所述筒形贴片结构包括一个所述绝缘部及一个所述定位部,所述定位部为环状定位部,所述环状定位部的一端与所述绝缘部连接。
7.如权利要求2至6中任一项所述的电池,其特征在于,
所述顶贴片和所述底贴片中的至少一者上具有折痕,所述折痕设置在所述绝缘部与所述定位部的连接处。
8.如权利要求7所述的电池,其特征在于,
所述折痕上具有多个间隔布置的通孔。
9.如权利要求1至6中任一项所述的电池,其特征在于,所述定位部的厚度大于所述绝缘部的厚度。
10.一种电池模组,其特征在于,包括:多个单体电池,所述多个单体电池沿厚度方向堆叠,其中,至少一个所述单体电池为权利要求1至9中任一项所述的电池;所述定位部位于相邻的两个单体电池之间,以使相邻的两个单体电池之间形成膨胀空间。
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