CN115295948B - 一种哑铃电池、电池模组和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种哑铃电池、电池模组和车辆，哑铃电池包括壳体、电芯和绝缘组件。壳体包括依次连接的正极半球壳、绝缘连接环和负极半球壳，正极半球壳、绝缘连接环和负极半球壳围设形成封闭腔，封闭腔中填充有电解液；电芯包括依次设置的正极片、隔膜和负极片，电芯设置在封闭腔中，正极片与正极半球壳电连接，负极片与负极半球壳电连接；绝缘组件设置在封闭腔中，且位于电芯的外侧。本发明能够保证电池进行快速散热，从而提升电池的安全性。

Description

一种哑铃电池、电池模组和车辆
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种哑铃电池、电池模组和车辆。
背景技术
随着新能源产业的发展，电池技术得到了极大地进步。目前电池有圆柱电池、方壳电池、软包电池、刀片电池等形式，但是这些电池都存在不能大电流充放电的问题，制约因素就是电池的正负输出端表面积过小，当通过大电流时，过小的散热面积将造成电池发热严重，从而影响电池的安全及性能。
因此，需要一种哑铃电池、电池模组和车辆来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种哑铃电池、电池模组和车辆，能够保证电池进行快速散热，从而提升电池的安全性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种哑铃电池，包括：
壳体，包括依次连接的正极半球壳、绝缘连接环和负极半球壳，所述正极半球壳、所述绝缘连接环和所述负极半球壳围设形成封闭腔，所述封闭腔中填充有电解液；
电芯，所述电芯包括依次设置的正极片、隔膜和负极片，所述电芯设置在所述封闭腔中，所述正极片与所述正极半球壳电连接，所述负极片与所述负极半球壳电连接；
绝缘组件，所述绝缘组件设置在所述封闭腔中，且位于所述电芯的外侧。
进一步地，所述正极片包括第一半环部、第一连接部和第二半环部，所述第一半环部的一端以及所述第二半环部的一端通过所述第一连接部连接，所述第一半环部的另一端与所述第二半环部的另一端隔离。
进一步地，所述负极片包括第三半环部、第二连接部和第四半环部，所述第三半环部的一端以及所述第四半环部的一端通过所述第二连接部连接，所述第三半环部的另一端与所述第四半环部的另一端隔离。
进一步地，还包括第一导线，所述第一导线的一端与所述第一连接部电连接，所述第一导线的另一端与所述正极半球壳电连接。
进一步地，还包括第二导线，所述第二导线的一端与所述第二连接部电连接，所述第二导线的另一端与所述负极半球壳电连接。
进一步地，所述第一连接部和所述第二连接部相对设置。
进一步地，所述绝缘连接环包括第一固定部、连接环部和第二固定部，所述第一固定部的一端与所述连接环部连接，所述第一固定部的另一端与所述正极半球壳连接，所述第二固定部的一端与所述连接环部连接，所述第二固定部的另一端与所述负极半球壳连接。
进一步地，所述绝缘组件包括第一绝缘膜和第二绝缘膜，所述第一绝缘膜包设在所述电芯上，所述第二绝缘膜包设在所述第一绝缘膜上。
进一步地，还包括支撑结构，所述支撑结构包括第一支撑托和第二支撑托，所述第一支撑托用于支撑所述正极半球壳，所述第二支撑托用于支撑所述负极半球壳。
一种电池模组，包括如上所述的哑铃电池。
一种车辆，包括如上所述的电池模组。
本发明的有益效果：
本发明所提供的一种哑铃电池，壳体由依次连接的正极半球壳、绝缘连接环和负极半球壳组成，在壳体中设置电芯，并且填充有电解液，在电芯与壳体之间设置有绝缘组件，绝缘组件起到绝缘的作用。电芯的正极片与正极半球壳电连接，电芯的负极片与负极半球壳电连接。通过将负极半球壳和正极半球壳作为电池的正负输出端，增大了输出端的表面积，从而增大了散热面积，使得电池工作过程中，电池产生的热量迅速散发，从而提升电池的安全性和性能。
本发明所提供的一种电池模组，包括如上所述的哑铃电池，通过将负极半球壳和正极半球壳作为电池的正负输出端，增大了输出端的表面积，从而增大了散热面积，使得电池工作过程中，电池产生的热量迅速散发，从而提升电池的安全性和性能。
本发明所提供的一种车辆，包括如上所述的电池模组，增大了电池模组的散热面积，使得电池模组工作过程中，电池产生的热量迅速散发。
附图说明
图1是本发明一种哑铃电池的示意图；
图2是本发明一种哑铃电池的剖视图；
图3是本发明一种哑铃电池中电芯的剖视图。
图中：
1、负极半球壳；2、绝缘连接环；21、第一固定部；22、连接环部；23、第二固定部；24、第一支撑托；25、第二支撑托；3、正极半球壳；4、正极片；41、第一半环部；42、第一连接部；43、第二半环部；5、第一导线；6、负极片；61、第三半环部；62、第二连接部；63、第四半环部；7、第二导线；8、隔膜；9、绝缘组件；91、第一绝缘膜；92、第二绝缘膜。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，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”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一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。
现有的充电电池都存在不能大电流充放电的问题，制约因素就是电池的正负输出端表面积过小，当通过大电流时，过小的散热面积将造成电池发热严重，从而影响电池的安全及性能。
为了解决上述问题，保证电池进行快速散热，从而提升电池的安全性，如图1-图3所示，本发明提供一种哑铃电池。本哑铃电池包括壳体、电芯和绝缘组件9。
其中，壳体包括依次连接的正极半球壳3、绝缘连接环2和负极半球壳1，正极半球壳3、绝缘连接环2和负极半球壳1围设形成封闭腔，封闭腔中填充有电解液；电芯包括依次设置的正极片4、隔膜8和负极片6，电芯设置在封闭腔中，正极片4与正极半球壳3电连接，负极片6与负极半球壳1电连接；绝缘组件9设置在封闭腔中，且位于电芯的外侧，绝缘组件9起到绝缘的作用，防止负极片6与正极半球壳3导电，造成短路。
进一步地，在其他实施例中，电芯的结构可以为负极片6、隔膜8和正极片4，正极片4位于外侧，在此不做过多限制。
通过将负极半球壳1和正极半球壳3作为电池的正负输出端，增大了输出端的表面积，从而增大了散热面积，使得电池工作过程中，电池产生的热量迅速散发，从而提升电池的安全性和性能。而且正极半球壳3和负极半球壳1的厚度均可以较薄，提升导热性能。
进一步地，正极片4包括第一半环部41、第一连接部42和第二半环部43，第一半环部41的一端以及第二半环部43的一端通过第一连接部42连接，第一半环部41的另一端与第二半环部43的另一端隔离。具体地，正极片4呈“3”形，通过采用第一半环部41和第二半环部43，一方面能够增大导电面积；另一方面，第一半环部41和第二半环部43通过第一连接部42连接，第一半环部41和第二半环部43通过第一连接部42连接，能够提升电池的容量。在本实施例中，正极片4可以一体成型，也可以采用激光焊接等形式，使得第一半环部41、第一连接部42和第二半环部43形成整体。
进一步地，负极片6包括第三半环部61、第二连接部62和第四半环部63，第三半环部61的一端以及第四半环部63的一端通过第二连接部62连接，第三半环部61的另一端与第四半环部63的另一端隔离。具体地，负极片6呈“3”形，通过采用第三半环部61和第四半环部63，一方面能够增大导电面积；另一方面，第三半环部61和第四半环部63通过第二连接部62连接，第三半环部61和第四半环部63通过第二连接部62连接，能够提升电池的容量。在本实施例中，负极片6可以一体成型，也可以采用激光焊接等形式，使得第三半环部61、第二连接部62和第四半环部63形成整体。
进一步地，哑铃电池还包括第一导线5，第一导线5的一端与第一连接部42电连接，第一导线5的另一端与正极半球壳3电连接。具体地，第一导线5的一端与第一连接部42电连接，能够使正极片4的性能最大化发挥。在第一导线5上设置有绝缘皮，第一导线5穿过隔膜8、负极片6和绝缘组件9与正极半球壳3电连接。为了防止电解液通过第一导线5与绝缘组件9之间的间隙流出，第一导线5的绝缘皮与绝缘组件9采用热熔焊接。通过激光焊接的形式，将间隙封堵，从而保证了电池的安全。
进一步地，哑铃电池还包括第二导线7，第二导线7的一端与第二连接部62电连接，第二导线7的另一端与负极半球壳1电连接。具体地，第二导线7的一端与第二连接部62电连接，能够使负极片6的性能最大化发挥。在第二导线7上设置有绝缘皮，第二导线7穿过绝缘组件9与负极半球壳1电连接。为了防止电解液通过第二导线7与绝缘组件9之间的间隙流出，第二导线7的绝缘皮与绝缘组件9采用激光焊接。通过热熔焊接的形式，将间隙封堵，从而保证了电池的安全。
进一步地，第一连接部42和第二连接部62相对设置。通过上述设置，便于第一导线5和第二导线7的布置。
进一步地，绝缘连接环2包括第一固定部21、连接环部22和第二固定部23，第一固定部21的一端与连接环部22连接，第一固定部21的另一端与正极半球壳3连接，第二固定部23的一端与连接环部22连接，第二固定部23的另一端与负极半球壳1连接。在本实施中，第一固定部21和第二固定部23均为塑料环，用于实现将正极半球壳3与负极半球壳1之间相互隔离，防止出现短路。通过上述设置，在壳体组装时，可以将第一固定部21与正极半球壳3组装，第二固定部23与负极半球壳1组装，然后再与连接环部22进行焊接组装，便于壳体的组装。
进一步地，绝缘组件9包括第一绝缘膜91和第二绝缘膜92，第一绝缘膜91包设在电芯上，第二绝缘膜92包设在第一绝缘膜91上。具体地，在本实施例中，第一绝缘膜91和第二绝缘膜92均为塑料膜，通过设置第一绝缘膜91和第二绝缘膜92，能够起到双重保护的作用，一方面，防止电解液泄漏，另一方面，能够防止负极片6与正极半球壳3之间短路。
进一步地，哑铃电池还包括支撑结构，支撑结构包括第一支撑托24和第二支撑托25，第一支撑托24用于支撑正极半球壳3，第二支撑托25用于支撑负极半球壳1。具体地，第一支撑托24固定设置在第一固定部21上，第二支撑托25固定设置在第二固定部23上，第一支撑托24和第二支撑托25背离壳体的一侧为平面，便于哑铃电池水平放置；第一支撑托24和第二支撑托25朝向壳体的一侧均为弧形面，且与正极半球壳3以及负极半球壳1对应的位置随形，能够对负极半球壳1以及正极半球壳3进行有效支撑。
进一步地，电芯可以在壳体中设置多组，相邻的两组电芯之间设置有绝缘隔离膜，防止出现短路现象。第一导线5与所有的正极片4电连接，第二导线7与所有的负极片6电连接。通过上述设置，能够进一步提升电池的能量密度，提升电池的性能。
本实施例所供的哑铃电池具有如下的优势：
1、负极半球壳1和正极半球壳3采用半球状，正极片4和负极片6均采用两个半圆环形组成，增大了散热的表面积，能够更好地散热，使电芯具有卓越的散热特性。
2、采用本实施例中设计的正极片4和负极片6，能够增加电芯的容量，比现在市场上普遍使用的平面极片拥有更大的表面积，满足对电芯越来越大容量的需求。
3、由于本哑铃电池可以躺着放，电池的高度大大降低，具有更大的匹配性，满足各种车型的使用，同时能够降低电池模组托底的风险。
本实施例还提供了一种电池模组，包括如上的哑铃电池。在电池模组中哑铃电池可以设置多组，多组哑铃电池利用外置汇流排电连接，外置汇流排只需要与正极半球壳3以及负极半球壳1焊接连接即可。
本实施例还提供了一种车辆，包括如上所述的电池模组，多组哑铃电池利用外置汇流排电连接，外置汇流排只需要与正极半球壳3以及负极半球壳1焊接连接即可。通过采用本电池模组，满足各种车型的使用，同时能够降低电池模组托底的风险。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种哑铃电池，其特征在于，包括：
壳体，包括依次连接的正极半球壳(3)、绝缘连接环(2)和负极半球壳(1)，所述正极半球壳(3)、所述绝缘连接环(2)和所述负极半球壳(1)围设形成封闭腔，所述封闭腔中填充有电解液；
电芯，所述电芯包括依次设置的正极片(4)、隔膜(8)和负极片(6)，所述电芯设置在所述封闭腔中，所述正极片(4)与所述正极半球壳(3)电连接，所述负极片(6)与所述负极半球壳(1)电连接；
绝缘组件(9)，所述绝缘组件(9)设置在所述封闭腔中，且位于所述电芯的外侧；所述正极片(4)包括第一半环部(41)、第一连接部(42)和第二半环部(43)，所述第一半环部(41)的一端以及所述第二半环部(43)的一端通过所述第一连接部(42)连接，所述第一半环部(41)的另一端与所述第二半环部(43)的另一端隔离；所述负极片(6)包括第三半环部(61)、第二连接部(62)和第四半环部(63)，所述第三半环部(61)的一端以及所述第四半环部(63)的一端通过所述第二连接部(62)连接，所述第三半环部(61)的另一端与所述第四半环部(63)的另一端隔离。
2.根据权利要求1所述的一种哑铃电池，其特征在于，还包括第一导线(5)，所述第一导线(5)的一端与所述第一连接部(42)电连接，所述第一导线(5)的另一端与所述正极半球壳(3)电连接。
3.根据权利要求1所述的一种哑铃电池，其特征在于，还包括第二导线(7)，所述第二导线(7)的一端与所述第二连接部(62)电连接，所述第二导线(7)的另一端与所述负极半球壳(1)电连接。
4.根据权利要求1所述的一种哑铃电池，其特征在于，所述第一连接部(42)和所述第二连接部(62)相对设置。
5.根据权利要求1所述的一种哑铃电池，其特征在于，所述绝缘连接环(2)包括第一固定部(21)、连接环部(22)和第二固定部(23)，所述第一固定部(21)的一端与所述连接环部(22)连接，所述第一固定部(21)的另一端与所述正极半球壳(3)连接，所述第二固定部(23)的一端与所述连接环部(22)连接，所述第二固定部(23)的另一端与所述负极半球壳(1)连接。
6.根据权利要求1所述的一种哑铃电池，其特征在于，所述绝缘组件(9)包括第一绝缘膜(91)和第二绝缘膜(92)，所述第一绝缘膜(91)包设在所述电芯上，所述第二绝缘膜(92)包设在所述第一绝缘膜(91)上。
7.根据权利要求1所述的一种哑铃电池，其特征在于，还包括支撑结构，所述支撑结构包括第一支撑托(24)和第二支撑托(25)，所述第一支撑托(24)用于支撑所述负极半球壳(1)，所述第二支撑托(25)用于支撑所述正极半球壳(3)。
8.一种电池模组，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的哑铃电池。
9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8所述的电池模组。
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