DE202023102580U1

DE202023102580U1 - Batterieeinrichtung

Info

Publication number: DE202023102580U1
Application number: DE202023102580.3U
Authority: DE
Original assignee: Calb Group Co Ltd
Current assignee: Calb Group Co Ltd
Priority date: 2023-03-29
Filing date: 2023-05-12
Publication date: 2023-05-30
Anticipated expiration: 2033-05-13
Also published as: CN219419078U

Abstract

Batterieeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieeinrichtung folgendes umfasst:
- eine Batterie, die ein Gehäuse, eine Zelle und einen Pol umfasst, wobei das Gehäuse im Inneren mit einem Aufnahmehohlraum versehen ist, in dem die Zelle angeordnet ist, und wobei die Zelle ein Polstück umfasst, das mit einer Aussparung zur Aufnahme eines Elektrolyten versehen ist, und wobei der Pol in dem Gehäuse angeordnet und mit der Zelle verbunden ist;
- einen Kasten, der eine Bodenplatte aufweist, wobei die Batterie in dem Kasten so angeordnet ist, dass sich der Pol an dem der Bodenplatte zugewandten Ende des Gehäuses befindet.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Batterietechnik, insbesondere eine Batterieeinrichtung.
Stand der Technik
In Elektrofahrzeugen gibt es häufig eine Batterieeinrichtung, die zur Stromversorgung des Elektrofahrzeugs dient. Die Batterieeinrichtung hat eine Vielzahl von Batterien. Die Vielzahl von Batterien sind elektrisch verbunden (in Reihe oder parallel). Die Batterien sind mit Polen für die elektrische Verbindung versehen, und die Batterien haben innen einen Elektrolyten. Der Kontakt zwischen dem freien Elektrolyten in der Batterie und den Polen kann die Pole korrodieren und zu einem Ausfall der Batterie führen.
Es wird darauf hingewiesen, dass die im obigen Abschnitt über die Hintergrundtechnologie offengelegten Informationen nur dazu dienen, das Verständnis des Zusammenhangs der vorliegenden Offenbarung zu verbessern.Sie können daher Informationen enthalten , die nicht zum Stand der Technik bilden, der einem Durchschnittsfachmann bereits bekannt ist.
Inhalt der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Batterie und eine Batterieeinrichtung bereitzustellen, wodurch die Ausfallrate der Batterieeinrichtung zumindest in gewissen Maß reduziert wird.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Batterieeinrichtung bereit, wobei die Batterieeinrichtung folgendes umfasst:

eine Batterie, die ein Gehäuse, eine Zelle und einen Pol umfasst; das Gehäuse ist im Inneren mit einem Aufnahmehohlraum versehen, wobei die Zelle in dem Aufnahmehohlraum angeordnet ist und ein Polstück umfasst; das Polstück ist mit einer Aussparung zur Aufnahme eines Elektrolyten versehen; der Pol ist in dem Gehäuse angeordnet und mit der Zelle verbunden;
einen Kasten, der eine Bodenplatte aufweist, wobei die Batterie in dem Kasten so angeordnet ist, dass sich der Pol an dem der Bodenplatte zugewandten Ende des Gehäuses befindet.

Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung stellen eine Batterieeinrichtung bereit, die eine Batterie und einen Kasten umfasst, wobei die Batterie ein Gehäuse, eine Zelle und einen Pol umfasst, die Zelle befindet sich in einem Aufnahmehohlraum und die Pole sind im Gehäuse untergebracht, eine Aussparung zur Aufnahme des Elektrolyten wird an dem Polstück der Zelle angeordnet, die kann den Elektrolyten in der Zelle einschließen, wodurch die Menge an freiem Elektrolyten in der Batterie verringert wird und verhindert wird, dass eine große Menge Elektrolyt in die Pole entweicht, wenn die Pole der Batterie nahe an der Bodenplatte angebracht ist, wodurch die Pole geschützt werden, was wiederum die Ausfallrate der Batterieeinrichtung zumindest in gewissen Maß reduziert.
Die obige allgemeine Beschreibung und die nachfolgenden detaillierten Beschreibungen sind lediglich beispielhaft und erläuternd und schränken die vorliegende Offenbarung nicht ein.
Figurenliste
Die Figuren sind in Beschreibung beigefügt und ein Bestandteil der Beschreibung, und zeigen Ausführungsbeispielen, die mit der vorliegenden Offenbarung übereinstimmen, und werden in Verbindung mit der Beschreibung verwendet, um die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung zu erläutern. Es ist deutlich, dass die begleitenden Figuren in der folgenden Beschreibung nur einige Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung darstellen Basierend auf diesen Figuren können für den Fachmann ohne gestalterischen Aufwand auch andere Figuren erhalten werden.

1 Schematische Darstellung der Struktur einer Batterieeinrichtung, die durch beispielhafte Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird;
2 Schematische Darstellung der Struktur einer Batterie, die durch beispielhafte Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird;
3 Schematische Darstellung der Struktur des ersten Typs einer Zelle, die durch beispielhafte Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird;
4 Schematische Darstellung der Struktur des zweiten Typs einer Zelle, die durch beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird;
5 Schematische Darstellung der Struktur des drittten Typs einer Zelle, die durch beispielhafte Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird.

Ausführungsbeispiele
Eine klare und vollständige Beschreibung der technischen Lösungen in den beispielhaften Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden in Verbindung mit den beigefügten Figuren in den beispielhaften Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung gegeben. Die hier beschriebenen Ausführungsbeispielen dienen nur der Veranschaulichung und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken. Es sollte daher verstanden werden, dass verschiedene Modifikationen und Änderungen an den Ausführungsbeispielen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
In der Beschreibung dieser Offenbarung werden die Begriffe „erste“ und „zweite“ nur zu beschreibenden Zwecken verwendet und sind nicht als Hinweis auf eine relative Bedeutung zu verstehen. Es sei denn, es wird ausdrücklich etwas anderes angegeben und eingeschränkt; der Begriff „mehr“ bedeutet zwei oder mehr; der Begriff „und/oder“ umfasst alle Kombinationen von einem oder mehreren der aufgeführten Punkte. Insbesondere soll der Verweis auf „das/die“ Objekt(e) oder „ein“ Objekt auch eines von mehreren möglichen solchen Objekten bedeuten.
Sofern nicht anders vorgegeben oder angegeben, sind die Begriffe „Verbindung“, „Befestigung“ usw. im weiteren Sinne zu verstehen; eine „Verbindung“ kann zum Beispiel eine feste Verbindung, oder eine lösbare Verbindung, oder eine einteilige Verbindung, oder eine elektrische Verbindung, oder eine Signalverbindung sein; eine „Verbindung“ kann direkt oder indirekt mittels etwas bestehen. Für den Fachmann im Fachgebiet ist die spezifische Bedeutung der obigen Begriffe im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung im Lichte der spezifischen Umstände zu verstehen.
Ferner ist bei der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung zu verstehen, dass die Orientierungsbegriffe „oben“, „unten“, „innen“, „außen“ und dergleichen, die in den beispielhaften Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung beschrieben werden, aus der in den beigefügten Figuren dargestellten Perspektive beschrieben werden, nicht als Einschränkung der beispielhaften Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung zu verstehen sind. Es ist auch zu verstehen, dass ein Bauteil oder ein Merkmal, das „oben“, „unten“, „innen“ oder „außen“ eines anderen Bauteils (oder anderer Bauteile) angeschlossen ist, nicht nur direkt „oben“, „unten“, „innen“ oder „außen“ eines anderen Bauteils (oder anderer Bauteile) angeschlossen sein kann, sondern auch indirekt über ein dazwischenliegendes Bauteil (oder andere Bauteile) „oben“, „unten“, „innen“ oder “außen eines anderen Bauteils (oder anderer Bauteile).
Beispielhafte Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung stellen eine Batterieeinrichtung bereit, wie in den 1 und 2 gezeigt, die eine Batterie 100 und einen Kasten 200 umfasst. Die Batterie 100 umfasst ein Gehäuse 10, eine Zelle 20 und einen Pol 30. Das Gehäuse 10 ist im Inneren mit einem Aufnahmehohlraum versehen; die Zelle 20 befindet sich im Aufnahmehohlraum. Wie in 3 dargestellt, umfasst die Zelle 20 ein Polstück 21 und ein Diaphragma 23, wobei auf gegenüberliegenden Seiten des Polstücks 21 Aussparungen 22 zur Aufnahme eines Elektrolyten angeordnet sind; der Pol 30 befindet sich im Gehäuse 10 und der Pol 30 ist mit der Zelle 20 verbunden. Der Kasten 200 hat eine Bodenplatte 210, wobei die Batterie 100 im Kasten 200 so angeordnet ist, dass sich der Pol 30 an dem der Bodenplatte 210 zugewandten Ende des Gehäuses 10 befindet.
Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung bieten eine Batterieeinrichtung mit einer Batterie 100 und einem Kasten 200, die Batterie 100 besteht aus einem Gehäuse 10, einer Zelle 20 und einem Pol 30, wobei die Zelle 20 in einem Aufnahmehohlraum innerhalb des Gehäuses 10 und der Pol 30 in dem Gehäuse 10 angeordnet ist, eine Aussparung 22 zur Aufnahme des Elektrolyten wird an dem Polstück 21 der Zelle 20 angeordnet, die kann den Elektrolyten in der Zelle 20 einschließen, wodurch die Menge an freiem Elektrolyten in der Batterie 100 verringert wird und verhindert wird, dass eine große Menge Elektrolyt in die Pole 30 entweicht, wenn die Pole 30 der Batterie in Richtung der Bodenplatte 210 angebracht ist, wodurch die Pole 30 geschützt werden, was wiederum die Ausfallrate der Batterieeinrichtung 100 zumindest in gewissen Maß reduziert.
Nachstehend folgt eine detaillierte Beschreibung der verschiedenen Teile der Batterieeinrichtung, die durch Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt werden:

Die Batterie 100 in diesem Ausführungsbeispiel kann eine rechteckige Batterie sein. Das Gehäuse 10 kann eine rechteckige oder annähernd rechteckige Struktur haben. Ein Durchgangsloch kann im Gehäuse 10 angeordnet sein und der Pol 30 durchdringt das Durchgangsloch. Zum Beispiel: Der Pol 30 besteht aus einem Hauptteil, einem ersten Verbindungsteil und einem zweiten Verbindungsteil, wobei das Hauptteil in ein Durchgangsloch im Gehäuse 10 angeordnet wird und das erste Verbindungsteil mit dem Hauptteil verbunden ist. Das Hauptteil befindet sich im Gehäuse 10 und das erste Verbindungsteil ist mit der Zelle 20 verbunden (das erste Verbindungsteil ist mit der Lasche der Zelle 20 verschweißt oder das erste Verbindungsteil ist mittels eines Adapters mit der Lasche verbunden). Das zweite Verbindungsteil ist mit dem Körperteil verbunden und das zweite Anschlussteil befindet sich außerhalb des Gehäuses 10; das zweite Verbindungsteil wird verwendet, um leitende Geräte (z.B. Stromschienen usw.) außerhalb der Batterie 100 anzuschließen.

Das Gehäuse 10 kann aus einem Gehäusekörper und einer Abdeckplatte mit einer Öffnung im Gehäusekörper bestehen, wobei die Abdeckplatte an der Öffnung im Gehäusekörper deckt. Beispielhaft kann das Gehäuse 10 zwei einander gegenüberliegende erste Flächen und vier zwischen den beiden ersten Flächen angeordnete zweite Flächen aufweisen, wobei die Fläche der ersten Fläche größer als die Fläche der zweiten Fläche ist. Die Öffnung des Gehäusekörpers kann sich auf einer ersten Fläche befinden, und die Abdeckplatte deckt auf der Öffnung, d. h. die Abdeckplatte bildet eine erste Fläche vom Gehäuse 10. Alternativ dazu kann die Öffnung vom Gehäusekörper sich auf einer zweiten Fläche befinden, und die Abdeckplatte deckt auf der Öffnung, d. h. die Abdeckplatte bildet eine zweite Fläche vom Gehäuse 10.
Alternativ ist das Gehäuse 10 mit einem ersten und einer zweiten Pol versehen, wobei der erste Pol mit einer Lasche der Zelle 20 und der zweite Pol mit der anderen Lasche der Zelle 20 verbunden ist. Der erste und der zweite Pol können auf der Abdeckungsplatte des Gehäuses 10 angebracht werden.
Auch im Gehäuse 10 der Batterie 100 ist ein Elektrolyt angeordnet, so dass der Elektrolyt beim Umdrehen der Batterie 100 (Pole 30 gegenüber der Grundplatte 210) zumindest einen Teil der Zellen 20 bedeckt. Das Gehäuse 10 der Batterie 100 kann mit einer Einspritzöffnung versehen sein, durch die der Elektrolyt in das Gehäuse 10 eingespritzt wird, nachdem die Zelle 20 in das Gehäuse 10 eingebaut wurde. Nach dem Einspritzen des Elektrolyten wird die Einspritzöffnung mit einem Absperrorgan verschlossen.
Es wird deutlich, dass die Batterien 100, die durch Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt werden, nicht auf rechteckige Batterien 100 beschränkt sind, beispielsweise können die Batterien 100 auch zylindrische Batterien 100 sein, in der zylindrischen Zelle 100 hat das Gehäuse 10 hohle Säulenstruktur. Der Pol 30 ist an einer Stirnseite des Gehäuses 10 der Batterie 100 angeordnet, wobei der Pol 30 als eine Elektrode der Batterie 100 und das Gehäuse 10 als die andere Elektrode der Batterie 100 wirkt.
Die Zelle 20 umfasst eine Vielzahl von Polstücken 21, von denen zumindest einige mit der Aussparung 22 zur Aufnahme des Elektrolyten versehen sind. Eine Vielzahl von Aussparungen 22 kann an dem Polstück 21 angeordnet werden, wobei die Vielzahl von Aussparungen 22 an dem Polstück 21 diskret verteilt sind.
Zwischen der in der Nähe der ersten Kante des Polstücks 21 liegenden Stelle an der Aussparung 22 und der ersten Kante des Polstücks 21 ist ein vorbestimmter Abstand vorhanden, der größer oder gleich 5 mm ist, wobei die erste Kante des Polstücks 21 die in der Nähe des Pols 30 liegende Kante des Polstücks 21 ist. Durch Einstellen des vorbestimmten Abstands zwischen der Aussparung 22 und der ersten Kante des Polstücks 21 auf mehr als oder gleich 5 mm kann der Abstand zwischen der Aussparung 22 und dem Pol 30 sichergestellt werden, um die Ansammlung von freiem Elektrolyten auf dem Pol 30 zu vermeiden und den Pol 30 wiederum zu schützen.
In einer realisierbaren Ausführungsform ist die Zelle 20 eine gewickelte Zelle. Nämlich, das erste Polstück, das zweite Polstück, das dem ersten Polstück elektrisch entgegengesetzt ist, und das Diaphragma 23, das zwischen dem ersten und dem zweiten Polstück angeordnet ist, werden gewickelt, um eine gewickelte Zelle zu erhalten. Wie in 5 dargestellt, ist beispielsweise das erste Polstück das positive Polstück 211 und das zweite Polstück das negative Polstück 212.
Wie in 4 dargestellt, umfasst das Polstück 21 eine Flachzone 201 und eine Biegezone 202. Die Flachzone 201 ist mit einer ersten Aussparung 221 und die Biegezone 202 mit einer zweiten Aussparung 222 versehen, wobei die Tiefe der zweiten Aussparung 222 größer als die Tiefe der ersten Aussparung 221 ist.
Bei der betreffenden Technologie ist der Pol-zu-Pol-Abstand in der Biegezone 202 größer als der Pol-zu-Pol-Abstand in der Flachzone 201 des warmgepressten Walzkerns, in der Anfangsphase der Batterie 100 ist die Flüssigkeitsspeicherkapazität der Biegezone 202 größer als die der Flachzone. Im Laufe vieler Lade- und Entladezyklen der Batterie 100 entsteht jedoch eine große Oberflächenwölbung, das heißt, das Polstück in der Flachzone 201 dehnt sich aus und biegt sich nach außen, was zu einem größeren Polspalt in der Flachzone 201 führt; wenn sich das Polstück der Flachzone 201 nach außen ausdehnt und biegt, wird das Polstück der Biegezone 202 gezogen, so dass das Polstück der Biegezone 202 weniger gekrümmt wird und der Spalt zwischen dem Polstück und dem Polstück allmählich kleiner wird, das führt dazu, dass der Polspalt in der Biegezone 202 schließlich sogar kleiner ist als der Polspalt in der Flachzone 201, so dass die Flüssigkeitsaufnahmekapazität in der Biegezone 202 immer kleiner wird; Nach dem Biegen des Polstücks der Biegezone 202 sind die positiven und negativen n/p-Verhältnisse der Ecke des Polstücks kleiner als der Auslegungswert, was zu einem höheren Risiko der Lithiumausfällung der Biegezone 202 als der Flachzone 201, die einen größeren Bedarf an Elektrolytreservoir führt. Wenn die Tiefe der zweiten Aussparung 222 so eingestellt wird, dass sie größer als die Tiefe der ersten Aussparung 221 ist, wird das Problem gelöst.
Wenn die Batterie 100 eine rechteckige oder annähernd rechteckige Struktur hat, kann die Zelle 20 eine annähernd rechteckige Struktur haben, mit abgerundeten Ecken an zwei gegenüberliegenden Seiten der Batterie 100, die entsteht, wenn die Zelle 20 gewickelt wird. Die Zone auf dem Polstück 21, die den abgerundeten Ecken der Zelle 20 entspricht, ist die Biegezone 202, und die Zone, die der Fläche der Zelle 20 entspricht, ist die Flachzone 201.
Beispielhaft hat die erste Aussparung 221 eine Tiefe von 7 µm-18 µm, die erste Aussparung 221 hat beispielsweise eine Tiefe von 7 µm, 8 µm, 10 µm, 15 µm oder 18 µm usw. Die zweite Aussparung 222 hat eine Tiefe von 25 µm-75 µm, die zweite Aussparung 222 hat beispielsweise eine Tiefe von 25 µm, 26 µm, 30 µm, 40 µm, 47 µm, 60 µm oder 75 µm usw.
Es ist anzumerken, dass die Tiefe der ersten Aussparung 221 in diesem offengelegten Ausführungsbeispiel der Abstand von dem von der Flachzone 201 entfernten Ende der ersten Aussparung 221 zu der Flachzone 201 ist. Die Tiefe der zweiten Aussparung 222 in diesem offengelegten Ausführungsbeispiel ist der Abstand von dem von der Biegezone 202 entfernten Ende der zweiten Aussparung 222 zu der Biegezone 202.
Die Flachzone 201 ist mit mindestens einer ersten Aussparung 221 versehen, wobei die Gesamtfläche der Projektion der ersten Aussparung 221 auf die Flachzone 201 3-30% der Flachzone 201 beträgt. Zum Beispiel beträgt die Gesamtfläche der Projektion der ersten Aussparung 221 auf der Flachzone 201 3 %, 4 %, 7 %, 10 %, 20 % oder 30 % der Flachzone 201. Die Biegezone 202 ist mit mindestens einer zweiten Aussparung 222 versehen, wobei die Gesamtfläche der Projektion der zweiten Aussparung 222 auf die Biegezone 202 5-50% der Biegezone 202 beträgt. Zum Beispiel beträgt die Gesamtfläche der Projektion der zweiten Aussparung 222 auf der Biegezone 202 5 %, 8 %, 10 %, 30 %, 40 % oder 50 % der Flachzone 201.
Dabei die Gesamtfläche der Projektion der ersten Aussparung 221 auf der Flachzone 201 die Summe der Flächen der Projektionen aller ersten Aussparungen 221 innerhalb der Flachzone 201 ist. Die Gesamtfläche der Projektion der zweiten Aussparung 222 auf der Biegezone 202 die Summe der Flächen der Projektionen aller zweiten Aussparungen 222 innerhalb der Biegezone 202. Es ist anzumerken, dass in diesem offengelegten Ausführungsbeispiel die Fläche der Biegezone 202 die Fläche der Biegezone 202 ist, wenn die zu einer flachen Oberfläche entfaltet ist, und die Fläche der zweiten Aussparung 222 in dem Projektionsbereich der Biegezone 202 ist auch die Fläche der zweiten Aussparung 222 in dem Projektionsbereich der Biegezone 202, wenn die Biegezone zu einer flachen Oberfläche entfaltet ist.
Indem die Gesamtfläche der Projektion der ersten Aussparung 221 auf der Flachzone 201 auf 3 % bis 30 % der Flachzone 201 und die Gesamtfläche der Projektion der zweiten Aussparung 222 auf der Biegezone 202 auf 5 % bis 50 % der Biegezone 202 festgelegt wird, werden ausreichende Drainagepfade bereitgestellt, um den Elektrolyten zu allen Teilen der Batterie 100 zu leiten und einen ausreichenden Speicherplatz in der Zelle 20 sicherzustellen, um überflüssigen Elektrolyten in freiem Zustand zu vermeiden.
Das Polstück 211 umfasst eine leitende Schicht und eine Wirkstoffschicht, die an beiden Seiten der leitenden Schicht aufgebracht ist. Die Ausparung 22 ist in der Wirkstoffschicht ausgebildet; alternativ dazu ist in der leitenden Schicht eine Vertiefung ausgebildet, wobei die Wirkstoffschicht so aufgebracht wird, dass sie der Form der leitenden Schicht folgt, um die Aussparung 22 zu erzeugen.
Dabei ist die Aussparung 22 in der Wirkstoffschicht ausgebildet, was bedeutet, dass lediglich die Wirkstoffschicht, nicht auch die leitende Schicht, mit der Aussparung 22 versehen ist, wobei die Aussparung 22 in der Wirkstoffschicht beispielsweise durch Laserstanzen erzeugt werden kann. Darunter, dass in der leitenden Schicht eine Vertiefung ausgebildet ist, wobei die Wirkstoffschicht so aufgebracht wird, dass sie der Form der leitenden Schicht folgt, soll verstanden werden, dass sowohl die Wirkstoffschicht als auch die leitende Schicht durch Stanzen oder Walzen verformt werden, um die Aussparung zu erzeugen. Die Aussparung 22 des Polstücks 21 kann beispielsweise prismatisch (z. B. trigonal, vier- oder sechseckig usw.), konisch, prismatisch, halbkugelförmig, schalenförmig, scheibenförmig, kuppel- oder tropfenförmig usw. sein.
In einer gewickelten Zelle ist das erste Polstück das positive Polstück 211 und das zweite Polstück ist das negative Polstück 212. Das Polstück 21 enthält einen Flüssigkeitssammler, der Flüssigkeitssammler des positiven Polstücks 211 ist ein Aluminiumflüssigkeitssammler, der Flüssigkeitssammler des negativen Polstücks 212 ist ein Kupferflüssigkeitssammler, und die Dicke des Aluminiumflüssigkeitssammlers ist größer als die Dicke des Kupferflüssigkeitssammlers.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das positive Polstück 211 mit einer Aussparung 22 versehen und das negative Polstück 212 ist nicht mit einer Aussparung 22 versehen, d.h. das negative Polstück 212 ist eine glänzende Struktur. In der Praxis ist das negative Polstück 212 anfällig für Materialausfälle.Das Verfahren zum Einstellen der Aussparung 22 auf dem negativen Polstück 212 ist daher anspruchsvoll und der Ausfall des negativen Polstück während der Verarbeitung beeinträchtigt die Qualität der Batterie. Eine Aussparung 22 auf dem positiven Polstück 211 und keine Aussparung 22 auf dem negativen Polstück 212 einzustellen kann die Prozessanforderungen für die Batterieherstellung reduzieren und die Qualität der Batterie verbessern.
Der positive Flüssigkeitssammler ist ein Aluminiumflüssigkeitssammler und der negative Flüssigkeitssammler ist ein Kupferflüssigkeitssammler. Die Dicke des Aluminiumflüssigkeitssammlers ist größer als die Dicke des Kupferflüssigkeitssammlers. Die Aussparung 22 auf dem dickeren Aluminiumflüssigkeitssammler einzustellen ist ein einfacheres Verfahren, das leicht umzusetzen ist und das Problem vermeidet, dass die Form der Aussparung 22 aufgrund der geringen Dicke des Kupferflüssigkeitssammlers beschädigt wird. Dadurch kann der Elektrolyt in der Aussparung 22 gehalten werden, was die Produktqualität verbessert und die Produktionskosten und den Ertrag kontrolliert.
Es ist zu verstehen, dass es in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auch der Fall sein kann, dass das positive Polstück 211 mit einer Aussparung 22 und das negative Polstück 212 ebenfalls mit einer Aussparung 22 versehen ist. Die Aussparung 22 befindet sich sowohl am positiven Polstück 211 als auch am negativen Polstück 212, was die Kapazität des Elektrolyten zwischen den benachbarten Polstücken 21 erhöhen und den freien Elektrolyten in der Batterie 100 weiter reduzieren kann.
In einer anderen möglichen Ausführungsform ist die Zelle 20 eine gestapelte Zelle, wobei die Zelle 20 eine Vielzahl gestapelter Polstücke 21 umfasst, von denen mindestens einige mit der Aussparung 22 versehen sind.
Die gestapelte Zelle umfasst mehrere gestapelte Polstücke 21, wobei zwischen zwei benachbarten Polstücke 21 der mehreren gestapelten Pole 21 eine Diaphragma 23 angeordnet ist. Das Polstück 21 umfasst einen Laschenbereich und einen Beschichtungsbereich, der Laschenbereich dient zur Bildung der Laschen der Zelle 20, der Beschichtungsbereich ist der Hauptbereich des Polstücks 21, der Beschichtungsbereich wird zur Beschichtung des Elektrodenmaterials verwendet.
Beispielhaft ist der Laschenbereich an der Seite vom Beschichtungsbereich angeordnet und der Laschenbereich ist ein Vorsprung vom Rand vom Beschichtungsbereich. Der Beschichtungsbereich kann eine rechteckige oder unterrechteckige Struktur haben, und der Laschenbereich kann ebenfalls eine rechteckige oder unterrechteckige Struktur haben. Die Länge der Kante, an der der Beschichtungs- und der Laschenbereich zusammentreffen, ist geringer als die Länge der Kante vom Beschichtungsbereich.
Die Vielzahl von Polstücke 21 kann positive Polstücks 211 und negative Polstücks 212 umfassen, wobei positive Polstücks 211 und negative Polstücks 212 während des Stapelvorgangs abwechselnd eingestellt werden können. Zwischen dem benachbarten positiven Polstück 211 und dem negativen Polstück 212 befindet sich ein Trennstück.
Das Polstück 21 kann einen Flüssigkeitssammler (leitende Schicht) und eine Elektrodenbeschichtung (Wirkstoffschicht) umfassen, wobei die Elektrodenbeschichtung auf die Oberfläche des Flüssigkeitssammlers aufgebracht wird. In der Praxis kann das Elektrodenpulver zu einer Beschichtungslösung gemischt werden, die auf den Flüssigkeitssammler aufgetragen und dann durch Verfahren wie Rolle-zu-Rolle oder Stanzen zum Polstück 21 geformt wird.
Der Flüssigkeitssammler des positiven Polstücks 211 ist eine Aluminiumflüssigkeitssammler, und die Oberfläche des Aluminiumflüssigkeitssammlers ist mit positivem Elektrodenmaterial beschichtet, um die positive Polstücks 211 zu bilden. Der Flüssigkeitssammler des negativen Polstücks 212 ist ein Kupferflüssigkeitssammler, und das negative Elektrodenmaterial wird auf dem Kupferflüssigkeitssammler aufgetragen, um die negative Polstücke 212 zu bilden. Die Dicke des Aluminiumflüssigkeitssammlers ist größer als die Dicke des Kupferflüssigkeitssammlers. In anderen Ausführungsformen können natürlich auch andere Materialien für die Flüssigkeitssammler verwendet werden, und dies ist nicht die Grenze dieser offengelegten Ausführungsbeispiele.
Eine Aussparung 22 ist an dem positiven Polstück 211 angeordnet und keine Aussparung 22 ist an dem negativen Polstück 211 angeordnet, d.h. das negative Polstück 212 ist eine flache Struktur. In der praktischen Anwendung ist das negative Polstück 212 anfällig für Materialausfälle. Das Verfahren zum Einstellen der Aussparung 22 auf das negative Polstück 212 ist daher anspruchsvoll und der Ausfall der negativen Elektrode während der Verarbeitung beeinträchtigt die Qualität der Batterie. Eine Aussparung 22 an dem positiven Polstück 211 und keine Aussparung 22 an dem negativen Polstück 212 einzustellen kann die Prozessanforderungen für die Batterieherstellung reduzieren und die Qualität der Batterie verbessern.
In den gestapelten Zellen ist der positive Flüssigkeitssammler ein Aluminiumflüssigkeitssammler und der negative Flüssigkeitssammler ein Kupferflüssigkeitssammler, wobei die Dicke des Aluminiumflüssigkeitssammlers größer als die Dicke des Kupferflüssigkeitssammlers ist. Die Dicke des Aluminiumflüssigkeitssammlers ist größer als die Dicke des Kupferflüssigkeitssammlers. Die Aussparung 22 im dickeren Aluminiumflüssigkeitssammler zu versehen ist ein einfaches Verfahren und leicht zu realisieren. Alternativ ist das positive Polstück 211 mit einer Aussparung 22 und das negative Polstück 212 ebenfalls mit einer Aussparung 22 versehen. Sowohl im positiven Polstück 211 als auch im negativen Polstück 212 ist eine Aussparung 22 angeordnet, und diese Offenbarung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt.
In der Batterie 100 dieses Ausführungsbeispiels können die Aussparungen 22 an dem Polstück 21 auf beiden Seiten der Diaphragma 23 einander gegenüberliegend angeordnet sein, oder die Aussparungen 22 an dem Polstück 21 können in der gleichen Richtung angeordnet sein. Beispielhaft sind die Aussparungen 22 an den beiden benachbarten Polstücken 21 einander gegenüberliegend angeordnet. Das erste Polstück ist auf der dem zweiten Polstück zugewandten Seite mit einer dritten Aussparung versehen und das zweite Polstück ist auf der dem ersten Polstück zugewandten Seite mit einer vierten Aussparung versehen; die orthographische Projektion der dritten Aussparung auf dem zweiten Polstück überlappt zumindest teilweise nicht mit der dritten Aussparung , wobei das erste Polstück und das zweite Polstück die Polstücke 21 auf beiden Seiten der Diaphragma 23 sind.
Die dritte Aussparung auf dem ersten Polstück und die vierte Aussparung auf dem zweiten Polstück überlappen sich nicht, so dass die dritte und vierte Aussparung zumindest teilweise ineinander verschachtelt sind, um zu viele Aussparungen 22 auf einer Lasche zu vermeiden, die die Leistung der Lasche beeinträchtigen könnten, und um auch den Platz für die Elektrolyten zu berücksichtigen.
Alternativ sind eine Vielzahl von dritten Aussparungen auf dem ersten Polstück angeordnet, wobei die Vielzahl von dritten Aussparungen diskret auf dem ersten Polstück verteilt sind. Eine Vielzahl von vierten Aussparungen sind auf dem zweiten Polstück angeordnet, wobei die Vielzahl von vierten Aussparungen auf dem zweiten Polstück diskret verteilt sind. Die dritte Aussparung und die vierte Aussparung sind versetzt angeordnet, d.h. die Projektion der vierten Aussparung auf dem ersten Polstück ist in den Spalt zwischen den mehreren dritten Aussparungen.
Batterieeinrichtung kann ein Batteriesatz, ein Batteriemodul oder ein Batteriepaket usw sein. Der Batteriesatz besteht aus einer Vielzahl von Batterien 100, die in einer Reihe angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Batterien 100 so angeordnet ist, dass die großen Oberflächen benachbarter Batterien 100 einander gegenüber liegen. Das Batteriemodul kann aus einem Batteriesatz und einer Endplatte (Endisolierplatte) bestehen, wobei die Endplatte am Ende des Batteriesatzes in Richtung der Anordnung der Batterie 100 angeordnet ist. Endplatten sind jeweils an beiden Enden des Batteriesatzes angeordnet.
Das Batteriepaket kann einen Kasten 200 und eine Vielzahl von Batterien 100 umfassen, wobei der Kasten 200 eine Bodenplatte 210 und einen Rand 220 umfasst, wobei der Rand 220 an der Bodenplatte 210 verbunden ist, um ein oder mehrere Batteriefächer zu bilden. Die Batterien 100 sind in den Batteriefächern angeordnet. Die Bodenplatte 210 dient als Stütze für die Batterie 100 und der Rand 220 dient zur Begrenzung der Batterie 100.
Die Batterie 100 ist im Kasten 200 so angeordnet, dass sich der Pol 30 an dem der Bodenplatte 210 zugewandten Ende des Gehäuses 10 befindet. Der Pol 30 der Batterie 100 kann auf der Oberseite der Batterie 100 angebracht werden, die im Inneren des Kastens 200 umgedreht ist. Wenn die Batterie 100 umgedreht wird, neigt der freie Elektrolyt in der Batterie 100 dazu, sich an den Polen 30 zu sammeln, was zu Korrosion an den Polen 30 führt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Schutz des Pols 30 dadurch erreicht, dass der Elektrolyt in den Aussparungen 22 des Polstücks 21 eingebracht wird, wodurch der freie Elektrolyt reduziert wird.
Die Batterieeinrichtung, die durch dieses offengelegte Ausführungsbeispiel bereitgestellt wird, umfasst eine Batterie 100 und einen Kasten 200, in der die Zelle 20 in einem Aufnahmehohlraum innerhalb des Gehäuses 10 und der Pol 30 in dem Gehäuse 10 eingestellt wird. Eine Aussparung 22 wird an dem Polstück 21 der Zelle 20 zur Aufnahme des Elektrolyten eingestellt. Die Aussparung 22 kann den Elektrolyten innerhalb der Zelle 20 zurückhalten, die Menge an freiem Elektrolyten in der Batterie 100 reduzieren, und verhindern, dass eine große Menge Elektrolyt in den Pol 30 entweicht. Schutz für den Pol 30 wird somit erreicht, was wiederumdie Ausfallrate der Batterieeinrichtung zumindest in gewissen Maß reduziert und die Lebensdauer der Batterieeinrichtung verbessert wird.
Die Batterieeinrichtung, die durch Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt wird, kann in einem Elektrofahrzeug verwendet werden. Wenn die Batterieeinrichtung in einem Elektrofahrzeug verwendet wird, kann die Batterieeinrichtung ein Batteriepaket sein, das an dem Elektrofahrzeug angebracht ist, um das Elektrofahrzeug mit Energie zu versorgen.
In der praktischen Anwendung können Batteriepakets am Rahmen eines Elektrofahrzeugs angebracht werden. Das Batteriepaket kann fest mit dem Rahmen verbunden sein. Alternativ kann das Batteriepaket ein modulares Paket sein, das zum einfachen Austausch abnehmbar an der Fahrzeugkarosserie befestigt werden kann.
Andere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden dem Fachmann aus der Betrachtung der Beschreibung und der Praxis der hierin offenbarten Erfindung leicht ersichtlich sein.. Diese Anmeldung soll jede Variation, Verwendung oder Anpassung der vorliegenden Offenbarung abdecken, die den allgemeinen Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung folgt und Allgemeinwissen oder herkömmliche technische Mittel auf dem Gebiet der Technik umfassen, die hier nicht offenbart sind. Die Beschreibung und die Ausführungsbeispiele sind nur als beispielhaft zu betrachten, und der wahre Umfang und Geist der Offenbarung wird durch die beigefügten Ansprüche angegeben.

Claims

Batterieeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieeinrichtung folgendes umfasst: - eine Batterie, die ein Gehäuse, eine Zelle und einen Pol umfasst, wobei das Gehäuse im Inneren mit einem Aufnahmehohlraum versehen ist, in dem die Zelle angeordnet ist, und wobei die Zelle ein Polstück umfasst, das mit einer Aussparung zur Aufnahme eines Elektrolyten versehen ist, und wobei der Pol in dem Gehäuse angeordnet und mit der Zelle verbunden ist; - einen Kasten, der eine Bodenplatte aufweist, wobei die Batterie in dem Kasten so angeordnet ist, dass sich der Pol an dem der Bodenplatte zugewandten Ende des Gehäuses befindet.
Batterieeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Polstück eine Vielzahl von Aussparungen angeordnet sind.
Batterieeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zelle eine gewickelte Zelle ist und das Polstück eine Flachzone und eine Biegezone umfasst, wobei die Flachzone mit einer ersten Aussparung und die Biegezone mit einer zweiten Aussparung versehen ist, wobei die Tiefe der zweiten Aussparung größer als die Tiefe der ersten Aussparung ist.
Batterieeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aussparung eine Tiefe von 7 µm-18 µm hat und die zweite Aussparung eine Tiefe von 25 µm-75 µm hat.
Batterieeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachzone mit mindestens einer ersten Aussparung versehen ist, wobei die Gesamtfläche der Projektion der ersten Aussparung auf die Flachzone 3%-30% der Flachzone beträgt; - die Biegezone mit mindestens einer zweiten Aussparung versehen ist, wobei die Gesamtfläche der Projektion der zweiten Aussparung auf die Biegezone 5%-50% der Biegezone beträgt.
Batterieeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zelle eine gestapelte Zelle ist, wobei die Zelle eine Vielzahl gestapelter Polstücke umfasst, von denen mindestens einige mit der Aussparung versehen sind.
Batterieeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zelle ein positives Polstück umfasst, das mit der Aussparung versehen ist.
Batterieeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zelle noch ein negatives Polstück umfasst, das mit der Aussparung versehen ist.
Batterieeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polstück eine leitende Schicht und eine Wirkstoffschicht, die an beiden Seiten der leitenden Schicht aufgebracht ist, umfasst; wobei die Aussparung in der Wirkstoffschicht ausgebildet ist; oder wobei in der leitenden Schicht eine Vertiefung ausgebildet ist, wobei die Wirkstoffschicht so aufgebracht wird, dass sie der Form der leitenden Schicht folgt, um die Aussparung zu erzeugen.
Batterieeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der in der Nähe der ersten Kante des Polstücks liegenden Stelle an der Aussparung und der ersten Kante des Polstücks ein vorbestimmter Abstand vorhanden ist, der größer oder gleich 5 mm ist, wobei die erste Kante des Polstücks die in der Nähe des Pols liegende Kante des Polstücks ist.