CN110323462A - 电池包 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种电池包，包括绝缘构件、壳体、盖板和若干个裸电芯；所述壳体的一面设有用于放入所述裸电芯的开口，所述开口与所述盖板相适配且密封连接；所述盖板上设有极柱，所述裸电芯上设有极耳，所述裸电芯通过所述极耳进行串联和/或并联连接后与所述极柱连接；所述裸电芯位于所述壳体和盖板所形成的腔体内，所述壳体和盖板所形成的腔体内注有电解液；每相邻两个所述裸电芯之间设有所述绝缘构件。本发明提供的电池包实现了电池包无需由多个单体电池组成，可提高生产效率和能量密度。

Description

电池包

技术领域

本发明涉及到电池技术领域，特别是涉及到一种电池包。

背景技术

现有的电池包大部分包括多个电池；每个电池包括各自的电芯、绝缘组件(电池外膜或电池外壳)以及电解液，再将多个电池通过机械连接和电路串并联连接组成电池包；其中，还有一些应用了模块结构，可根据使用要求自由组合变换电池能量的铝壳动力电池模块结构。此方案中，电池包包含的多个单体电池的电池壳体或电池外膜在成组时会降低电池包的整体能量密度，并且存在机械连接工艺复杂、电路串并联连接工艺复杂和生产效率低的问题。

因此，如何提供一种生产效率高、能量密度高的电池包成了亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种电池包，实现了电池包无需由多个单体电池组成，可提高生产效率和能量密度。

本发明提出一种电池包，包括绝缘构件、壳体、盖板和若干个裸电芯；所述壳体的一面设有用于放入所述裸电芯的开口，所述开口与所述盖板相适配且密封连接；所述盖板上设有极柱，所述裸电芯上设有极耳，所述裸电芯通过所述极耳进行串联和/或并联连接后与所述极柱连接；所述裸电芯位于所述壳体和盖板所形成的腔体内，所述壳体和盖板所形成的腔体内注有电解液；每相邻两个所述裸电芯之间设有所述绝缘构件。

进一步的，所述绝缘构件为绝缘隔板；所述绝缘隔板用于将所述壳体和盖板所形成的腔体分割成若干个电芯槽，所述电芯槽与所述裸电芯相适配。

进一步的，还包括多个汇流排；所述汇流排位于所述裸电芯和极柱之间，所述裸电芯的极耳通过所述汇流排进行串联和/或并联连接，所述极柱与所述汇流排连接。

进一步的，所述汇流排固定在所述盖板上。

进一步的，所述汇流排上设有用于限制所述裸电芯在所述壳体和盖板所形成的腔体内移动的若干个限位耳，所述极耳位于所述裸电芯的顶端；每个所述限位耳分别与一个所述极耳连接且所述限位耳的一侧顶在所述裸电芯的顶端，使所述汇流排对所述裸电芯进行限位。

进一步的，所述绝缘隔板上设有多个通过所述电解液的连接通孔。

进一步的，还包括电解液外循环构件；所述电解液外循环构件位于所述壳体和所述盖板所形成的腔体外；所述壳体和所述盖板所形成的腔体的两端分别与所述电解液外循环构件的两端连通，所述电解液在所述腔体和电解液外循环管路中流动。

进一步的，所述电解液外循环构件包括外循环管和用于驱动所述电解液流动的驱动装置，所述驱动装置设置在所述外循环管上，所述壳体和所述盖板所形成的腔体的两端分别与所述外循环管的两端连通。

进一步的，所述盖板上设有用于向所述壳体和所述盖板所形成的腔体内注入所述电解液的注液孔。

进一步的，所述壳体与所述盖板通过激光焊接连接。

本发明的电池包的有益效果为：

通过所述壳体的一面设有用于放入所述裸电芯的开口，所述开口与所述盖板相适配且密封连接，所述盖板上设有极柱，所述裸电芯上设有极耳，所述裸电芯通过所述极耳进行串联和/或并联连接后与所述极柱连接，所述裸电芯位于所述壳体和盖板所形成的腔体内，所述壳体和盖板所形成的腔体内注有电解液，每相邻两个所述裸电芯之间设有绝缘构件，提供了一种无需由多个单体电池组成的电池包结构，即本发明的电池包可具有唯一的壳体，而且所述电解液和若干个裸电芯均位于壳体内，减少电解液的注入操作、无需现有的单体电池的壳体，从而可提高生产电池包的效率、提高电池包的能量密度。

附图说明

图1为本发明实施例中的一种电池包的分解示意图；

图2为本发明实施例中的一种电池包的组合结构示意图；

图3为本发明实施例中壳体和绝缘构件的结构示意图；

图4为本发明实施例中限位耳的放大示意图。

本发明目的的实现、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发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1～图3，本发明的一种电池包，包括绝缘构件6、壳体1、盖板2和若干个裸电芯3；上述壳体1的一面设有用于放入上述裸电芯3的开口，上述开口与上述盖板2相适配，上述开口与上述盖板2密封连接；上述盖板2上设有极柱4，上述裸电芯3上设有极耳5，上述裸电芯3通过上述极耳5进行串联和/或并联连接后与上述极柱4连接；上述裸电芯3位于上述壳体1和盖板2所形成的腔体内，上述壳体1和盖板2所形成的腔体内注有电解液；每相邻两个上述裸电芯3之间设有上述绝缘构件6。

本申请的一种电池包提供了一种无需由多个单体电池组成的电池包结构，即本发明的电池包可具有唯一的壳体1，而且上述电解液和若干个裸电芯3均位于壳体1内，裸电芯3直接***电池包，可将200～400pcs电芯同时进行化成分容，减少电解液的注入操作、无需现有的单体电池的壳体，省去现有的单体电池结构件的重量及组装焊接工序，从而可提高生成电池包的效率、提高电池包的能量密度。

上述极柱4贯穿于上述盖板2，并且盖板2上用于安装极柱4的部位与上述极柱4密封配合；上述极柱4位于上述壳体1和盖板2所形成的腔体内的部分与裸电芯3连接。

上述壳体1与上述盖板2通过激光焊接连接，并且通过密封性测试检测激光焊接后连接处密封。上述电池包为铝壳电池包。

绝缘构件6为可通过电解液中导电离子的结构；在每相邻两个上述裸电芯3之间设有绝缘构件6可减少相邻的两个裸电芯3直接接触挤压，从而使本发明的电池包具有更好的安全性能和充放电性能。

本实施例中，上述绝缘构件6为绝缘隔板；上述绝缘隔板用于将上述壳体1和盖板2所形成的腔体分割成若干个电芯槽，上述电芯槽与上述裸电芯3相适配。采用绝缘隔板作为绝缘构件6可对位于上述壳体1和盖板2所形成的腔体内的裸电芯3进行限位，防止裸电芯3之间相互挤压的强度过大，提高本发明的电池包的安全性能。

绝缘构件6相互平行且垂直于壳体1的开口，可方便裸电芯3的安装；绝缘构件6将上述壳体1和盖板2所形成的腔体沿一个方向分割成容积相等的若干个电芯槽，使裸电芯3放置在电芯槽内后也整齐排列，有利于提高电池包结构的可靠性和电池包内部连接的简易性。本实施例中，裸电芯3分成两列排布，并且不同列且横向对其的两个裸电芯3位于同一个电芯槽内，可在达到减少两个裸电芯3直接接触挤压的目的后，尽量减少绝缘构件6的使用，以降低成本。

在另一实施例中，上述绝缘构件6还可以为绝缘隔膜，相对于绝缘隔板，绝缘隔膜具有成本低质量小的特点，从而采用绝缘隔膜作为绝缘构件6可使本发明的电池包降低生产成本，减小电池包的重量。

本实施例中，本发明的电池包还包括多个汇流排7；上述汇流排7位于上述裸电芯3和极柱4之间，上述裸电芯3的极耳5通过上述汇流排7进行串联和/或并联连接，上述极柱4与上述汇流排7连接。汇流排7为刚性的结构；汇流排7用于完成多个裸电芯3之间的电连接以及裸电芯3和极柱4之间的电连接，本发明通过汇流排7将裸电芯3的极耳5和极柱4连接，可减少连接线路，提高电池包的结构稳定性。

本实施例中，上述汇流排7焊接固定在上述盖板2上。裸电芯3通过盖板2上的汇流排7进行串并联，以达到整车额定的电流电压的规格，可节省电池间串并联焊接工序。

本实施例中，裸电芯3采用卷绕热压烘烤工艺进行制备；裸电芯3的极耳包括正极极耳和负极极耳。极柱4包括正极极柱和负极极柱。

本实施例中，上述汇流排7上设有用于限制上述裸电芯3在上述壳体1和盖板2所形成的腔体内移动的若干个限位耳9，上述极耳5位于上述裸电芯3的顶端；每个上述限位耳9分别与一个上述极耳5连接且上述限位耳9的一侧顶在上述裸电芯3的顶端，使上述汇流排7对上述裸电芯3进行限位。通过限位耳9使汇流排7对裸电芯3提供限位，可进一步提高本发明电池包的安全性能和连接可靠性，并且通过限位耳9可使汇流排7与极耳5的连接更加便利，使汇流排7与各极耳5的连接处电流相等、电流稳定性高。

参照图4，本实施例中，限位耳9包括用于与极耳5电性连接的连接部91以及用于扣住极耳5一侧的扣合部92，上述连接部91和扣合部92为一体式结构且连接部91与扣合部92相互垂直。通过扣合部92可限制极耳5移动，从而防止连接部91与极耳5之间的连接结构被撕开，即防止裸电芯3在壳体1内平行移动破坏限位耳9与极耳5的连接。

此外，限位耳9为刚性结构且上述限位耳9的一侧顶在上述裸电芯3的顶端，可防止裸电芯3在向壳体1的开口外的方向上移动。

上述绝缘隔板上设有多个通过上述电解液的连接通孔。通过连接通孔可使电解液在上述壳体1和盖板2所形成的腔体内流通，使电池包内部热量均衡，降低电池包内部的局部温升。

本实施例中，为了提高散热性能，保证电池包内部温度处于正常工作温度，本发明的电池包还包括电解液外循环构件8；上述电解液外循环构件8位于上述壳体1和上述盖板2所形成的腔体外；上述壳体1和上述盖板2所形成的腔体的两端分别与上述电解液外循环构件8的两端连通，上述电解液在上述腔体和电解液外循环管路8中流动。通过电解液外循环构件8使电池包壳体1内部的电解液流动至壳体1外部进行散热，提高本发明的电池包的散热性能和安全性能。

上述电解液外循环构件8包括外循环管82和用于驱动上述电解液流动的驱动装置81，上述驱动装置81设置在上述外循环管82上，上述壳体1和上述盖板2所形成的腔体的两端分别与上述外循环管82的两端连通，实现了本发明的电池包自动散热。驱动装置81为可驱动液体流动的装置，如电泵等。

上述驱动装置81包括电机，该电机可由本发明的电池包直接供电，即驱动装置81可采用内部电源供电；此时，驱动装置81可与上述极柱4连接。因此，本发明的电池包可无需外接电源或无需其他能源进行自动散热。

进一步的，本实施例中，上述壳体1和上述盖板2所形成的腔体在沿电解液流动方向上的横截面积是外循环管82的横截面积的5～20倍。

上述外循环管82可包括设置于上述壳体1外部的两根第一循环管和多根第二循环管，上述第二循环管的管径比上述第一循环管的管径小；上述第二循环管的两端分别与一根第一循环管的一端连通，上述两跟第一循环管的另一端再与上述壳体1和上述盖板2所形成的腔体相对的两端连通；驱动装置81设置在第一循环管上。外循环管82通过采用上述结构可提高在外循环管82内流动的电解液的热交换效率，即提高散热效率。其中，上述壳体1和上述盖板2所形成的腔体在沿电解液流动方向上的横截面积是第一循环管的横截面积的5～20倍。

此外，上述电解液外循环构件8可以有多个。电解液外循环构件8外壳设置散热构件使电解液快速散热，散热构件可以是导热块、风机等。

本实施例中，上述盖板2上设有用于向上述壳体1和上述盖板2所形成的腔体内注入上述电解液的注液孔10。可方便本发明的电池包的生产，从而降低成本。具体的，通过注液孔10可直接进行化成和补液的操作。

以上上述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括绝缘构件、壳体、盖板和若干个裸电芯；所述壳体的一面设有用于放入所述裸电芯的开口，所述开口与所述盖板相适配且密封连接；所述盖板上设有极柱，所述裸电芯上设有极耳，所述裸电芯通过所述极耳进行串联和/或并联连接后与所述极柱连接；所述裸电芯位于所述壳体和盖板所形成的腔体内，所述壳体和盖板所形成的腔体内注有电解液；每相邻两个所述裸电芯之间设有所述绝缘构件。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述绝缘构件为绝缘隔板；所述绝缘隔板用于将所述壳体和盖板所形成的腔体分割成若干个电芯槽，所述电芯槽与所述裸电芯相适配。

3.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，还包括多个汇流排；所述汇流排位于所述裸电芯和极柱之间，所述裸电芯的极耳通过所述汇流排进行串联和/或并联连接，所述极柱与所述汇流排连接。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述汇流排固定在所述盖板上。

5.根据权利要求3或4所述的电池包，其特征在于，所述汇流排上设有用于限制所述裸电芯在所述壳体和盖板所形成的腔体内移动的若干个限位耳，所述极耳位于所述裸电芯的顶端；每个所述限位耳分别与一个所述极耳连接且所述限位耳的一侧顶在所述裸电芯的顶端，使所述汇流排对所述裸电芯进行限位。

6.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述绝缘隔板上设有多个通过所述电解液的连接通孔。

7.根据权利要求1或6所述的电池包，其特征在于，还包括电解液外循环构件；所述电解液外循环构件位于所述壳体和所述盖板所形成的腔体外；所述壳体和所述盖板所形成的腔体的两端分别与所述电解液外循环构件的两端连通，所述电解液在所述腔体和电解液外循环管路中流动。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述电解液外循环构件包括外循环管和用于驱动所述电解液流动的驱动装置，所述驱动装置设置在所述外循环管上，所述壳体和所述盖板所形成的腔体的两端分别与所述外循环管的两端连通。

9.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述盖板上设有用于向所述壳体和盖板所形成的腔体内注入所述电解液的注液孔。

10.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述壳体与所述盖板通过激光焊接连接。