电池、用电装置和电池的制造方法与流程

文档序号:33505193发布日期:2023-03-17 23:54阅读:49来源:国知局
电池、用电装置和电池的制造方法与流程

1.本技术涉及电池技术领域,特别涉及一种电池、用电装置和电池的制造方法。


背景技术:

2.目前,电池的应用日益广泛。电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。然而,电池的结构仍有待优化。


技术实现要素:

3.本技术所要解决的一个技术问题是:优化电池的结构。
4.为了解决上述技术问题,本技术第一方面提供一种电池,其包括:
5.箱子,内部设有腔室;
6.单体模块,设置于腔室中,并包括至少一个电池单体;和
7.填充物,设置于单体模块与箱子内壁之间的间隙中,并包括胶层和填充层,填充层为非胶物质,并与胶层层叠布置。
8.基于上述设置,由于单体模块与箱子之间的间隙中不再全部为胶液,因此,可以有效减少胶液用量,防止胶液浪费,实现对电池结构的优化。
9.在一些实施例中,填充层的密度小于胶层。这样,可以在减少胶液用量的情况下,进一步减轻减低重量,提高电池的能量密度。
10.在一些实施例中,填充层为颗粒层。这样,可以在减少胶液用量的情况下,进一步减轻减低重量,提高电池的能量密度。
11.在一些实施例中,填充层包括泡棉、硅胶颗粒或高分子有机物颗粒。此时的填充层为轻质颗粒层,可以在减少胶液用量的情况下,更有效地减轻减低重量,提高电池的能量密度。
12.在一些实施例中,填充层与胶层交替地层叠布置。这样,更便于实现彼此间隔的至少两个位置的胶粘,有利于获得更好的粘接效果。
13.在一些实施例中,在胶层和填充层的层叠方向上,填充物的尺寸等于腔室的尺寸。这样,有利于进一步提高单体模块在箱子中的设置平稳性。
14.在一些实施例中,胶层和填充层在层叠方向上的尺寸均占腔室的沿层叠方向尺寸的至少5%。这样,每个胶层和每个填充层的占比不会太小,不仅方便满足有效粘接面积的需求,而且,填充难度较低,填充精度更易控制。
15.在一些实施例中,胶层在层叠方向上的尺寸为10~30mm。基于此,方便在满足有效粘接面积需求的基础上,减少胶液用量,减少灌胶次数,降低灌胶难度
16.在一些实施例中,填充层在层叠方向上的尺寸为3~10mm。基于此,方便在满足有效粘接面积需求的基础上,减少胶液用量,并实现对不同胶层的有效分隔。
17.在一些实施例中,箱子包括套筒和两个封盖,两个封盖设置于套筒的沿第一方向
的相对两端,两个封盖中的至少之一与套筒可拆卸地连接,填充层与胶层的层叠方向沿着第一方向。基于此,结构和操作均较为简单,同时也方便更精准地控制胶层的位置,使得胶层能够更准确地在所必须的粘接区域对电池单体和箱子进行粘接,获得更好的强度性能。
18.在一些实施例中,填充物设置于单体模块与套筒之间的间隙中。此时,填充更加方便,且粘接效果较好。
19.在一些实施例中,套筒包括彼此连接的两个侧板和两个端板,两个侧板沿着第二方向相对布置,两个端板沿着第三方向相对布置,第二方向和第三方向彼此垂直,并均与第一方向垂直,填充物设置于单体模块和侧板之间的间隙中。此时,更方便填充填充物,也更有利于提高电池的整体强度。
20.在一些实施例中,侧板垂直于电池单体的最大表面。基于此,有利于实现单体模块与箱子之间更牢固的粘接。
21.本技术第二方面提供一种用电装置,其包括本体,并且还包括本技术实施例的电池,电池设置于本体上,并为本体提供电能。
22.由于本技术实施例电池的结构得以优化,因此,包括本技术实施例电池的用电装置的结构也得以优化。
23.本技术第三方面还提供一种电池的制造方法,其包括:
24.将包括至少一个电池单体的单体模块放入箱子中;和
25.在单体模块与箱子内壁之间的间隙中填充胶层,并在间隙中填充为非胶物质的填充层,使填充层与胶层层叠布置。
26.采用上述制造方法制造得到的电池,胶液用量减少。
27.在一些实施例中,在向间隙中填充胶层和填充层时,交替填充胶层和填充层。这样,更便于实现彼此间隔的至少两个位置的胶粘,有利于获得更好的粘接效果。
28.在本技术中,由于电池单体与箱子内壁之间的间隙不再全部填充胶,而是填充胶层和填充层,因此,可以有效减少涂胶用量,实现对电池结构的优化。
29.通过以下参照附图对本技术的示例性实施例进行详细描述,本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本技术实施例中用电装置的结构简图。
32.图2为本技术实施例中电池的爆炸示意图。
33.图3为图2中电池单体的爆炸示意图。
34.图4为图2所示电池的部分俯视示意图。
35.图5为图4的a-a剖视图。
36.图6为图5的b局部放大示意图。
37.图7为本技术实施例中制造方法的流程示意图。
38.附图标记说明:
39.100、用电装置;101、车辆;102、控制器;103、动力设备;104、马达;10、电池;20、本体;30、单体模块;
40.1、电池单体;11、电极组件;12、外壳;13、壳体;14、端盖;15、转接件;16、电极端子;17、极耳;18、隔离件;19、最大表面;
41.2、箱子;21、套筒;22、封盖;24、腔室;25、侧板;26、端板;
42.3、填充物;31、胶层;32、填充层;33、颗粒层;
43.4、间隙;
44.z、第一方向;x、第二方向;y、第三方向。
具体实施方式
45.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
46.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
47.在本技术的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
48.在本技术的描述中,需要理解的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
49.此外,下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
50.随着电子产品以及电动车辆等用电装置的快速发展,电池的应用日益广泛,对电池性能的要求也在不断提高。
51.影响电池性能的因素有很多。多年来,本领域技术人员尝试从很多不同的角度对电池的结构进行改进,以改善电池的性能。但是,电池的结构和性能仍然存在可优化空间。
52.电池主要包括箱子和至少一个电池单体。所有电池单体均设置于箱子中,并与箱子之间通过胶液粘接,以提高电池单体在箱子中的设置稳固性,防止电池单体在箱子中剧烈晃动。箱子中所有电池单体的组合可以称为单体模块,也就是说,单体模块包括至少一个电池单体。
53.相关技术中,单体模块与箱子之间的间隙中全部灌满胶液,用胶量较多,但实际上,单体模块只需在某一方向上的一个或几个位置粘接于箱子上,即可满足设置稳固性的要求,这就导致,全部灌胶的方式存在胶液浪费现象。由于胶液一般较贵,因此,胶液的浪
费,会造成电池成本的不必要增加。
54.基于上述发现,本技术提供一种电池、用电装置和电池的制造方法,以优化电池的结构,改善电池的性能,
55.图1-图7示出了本技术一些实施例中的用电装置、电池及其制造方法。
56.接下来即结合图1-图7对本技术予以说明。
57.图1示例性地示出了用电装置100的结构。
58.参照图1,用电装置100是一种使用电池10作为电源的装置,其包括本体20和电池10,电池10设置于本体20上,并为本体20提供电能。
59.其中,用电装置100可以为手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等各种用电设备。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等。航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
60.用电装置100包括动力源,动力源包括电池10,电池10为用电装置100提供驱动力。一些实施例中,用电装置100的驱动力全部为电能,此时,动力源仅包括电池10。另一些实施例中,用电装置100的驱动力包括电能和其他能源(例如机械能),此时动力源包括电池10和发动机等其他设备。
61.以用电装置100为车辆101的情况为例。参见图1,一些实施例中,用电装置100为纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等新能源车,其包括电池10、控制器102以及马达104等动力设备103,电池10通过控制器102与马达104等动力设备103电连接,使得电池10能在控制器102的控制下,为马达104等动力设备103供电。
62.可见,电池10是用电装置100的重要组成部分。
63.图2示例性地示出了电池10的结构。
64.参见图2,电池10包括箱子2和单体模块30。箱子2内部设有腔室24。单体模块30设置于腔室24中,以实现单体模块30在箱子2中的设置,使得箱子2能够容纳并保护单体模块30。单体模块30包括至少一个电池单体1,也就是说,单体模块30中电池单体1的数量可以为一个、两个或多个。当单体模块30包括至少两个电池单体1时,电池10能够提供更多的电能。为了方便单体模块30放入箱子2中,单体模块30与箱子2的内壁之间存在间隙4。
65.其中,参见图2,箱子2包括套筒21和两个封盖22。套筒21内部中空,且沿第一方向z彼此相对的两端均敞开。两个封盖22分别设置于套筒21的沿第一方向z的相对两端,对套筒21的沿第一方向z的相对两端进行封闭,使得箱子2内部形成封闭的腔室24,以收纳单体模块30。需要说明的是,图2中仅示出了一个封盖22,省略了另一个封盖22。
66.两个封盖22中的至少之一与套筒21可拆卸地连接。使用时,通过开合可拆卸连接的封盖22,来对电池单体1等位于箱子2内部的结构部件进行拆装维护。例如,一些实施例中,两个封盖22中,一个封盖22与套筒21采用一体成型等方式不可拆卸地连接,另一个封盖22与套筒21可拆卸地连接,并且,在应用于两轮电动车或电动汽车等用电装置100中时,第一方向z沿着上下方向,不可拆卸连接的封盖22在下,可拆卸连接的封盖22在上,如此,不可拆卸地连接的一个封盖22成为底板,可拆卸连接的一个封盖22成为顶盖,使用时,可以通过打开可拆卸连接的封盖22,来对电池单体1进行拆装维护。可以理解,此处的“上”是指与重力相反的方向,“下”是指与重力相同的方向。
67.套筒21的形状可以多样。作为示例,参见图2,套筒21包括彼此连接的两个侧板25和两个端板26,两个侧板25沿着第二方向x相对布置,两个端板26沿着第三方向y相对布置。第二方向x和第三方向y彼此垂直,并均与第一方向z垂直。具体地,如图2所示,一些实施例中,端板26的厚度大于侧板25的厚度。两个侧板25和两个端板26均为矩形板,四者依次首尾相接,使得套筒21呈立方形。其中,第一方向z可以称为套筒21、箱子2和电池10的高度方向;第二方向x可以称为套筒21、箱子2和电池10的宽度方向;第三方向y可以称为套筒21、箱子2和电池10的长度方向。第一方向z上的尺寸可以称为高度。
68.容置于箱子2中的电池单体1为用于提供电能的最小电池单元,是用电装置100和电池10的核心组成部分。电池单体1可以为锂离子电池等各类电池单体。
69.图3示例性地示出了电池单体1的结构。
70.参照图3,电池单体1包括外壳12、电极组件11、转接件15、电极端子16和隔离件18。
71.其中,外壳12用于容置电极组件11等,以为电极组件11等提供保护。外壳12包括壳体13和端盖14。端盖14盖合于壳体13的端部开口,使得外壳12内部形成用于容置电极组件11等的密闭空间。
72.电极组件11用于产生电能,其设置于外壳12内部,并由第一极片、第二极片及位于第一极片和第二极片之间的绝缘隔片一同堆叠或卷绕形成,通过与注入外壳12中的电解液进行电化学反应,而提供电能。第一极片和第二极片中的一个为正极片,另一个为负极片,且二者均具有涂覆有活性物质的涂覆部和由涂覆部向外延伸的未涂覆活性物质的极耳17。电极组件11所产生的电能通过极耳17向外传递。其中,正极片对应的极耳17称为正极耳,而负极片对应的极耳17则称为负极耳。正极耳从正极片的涂覆部延伸出,负极耳从负极片的涂覆部延伸出。一些情况下,例如在一些方形电池单体中,正极耳和负极耳位于电极组件11的同一端。另一些情况下,例如在一些圆柱形电池单体中,正极耳和负极耳位于电极组件11的相对两端。
73.根据实际使用需求,电池单体1中电极组件11的数量可以为一个,两个,或多个。
74.转接件15设置于外壳12中,并位于电极组件11的极耳17与电极端子16之间,用于实现电极组件11与电极端子16之间的电连接,以将电极组件11所产生的电能传递至电极端子16。其中,与正极耳相应的转接件15称为正转接件,与负极耳相应的转接件15称为负转接件。
75.电极端子16通过转接件15与电极组件11电连接,并用于与外部电路连接,以将电极组件11所产生的电能传递至电池单体1的外部。其中,与正极耳相应的电极端子16称为正极端子,与负极耳相应的电极端子16称为负极端子。
76.隔离件18设置于外壳12中,并位于电极组件11与壳体13之间,用于对电极组件11与壳体13进行绝缘,以防止电极组件11与壳体13之间发生短路。
77.电池单体1整体可以呈方形或圆柱形等各种形状。示例性地,参见图2-3,电池单体1呈立方形,其具有最大表面19,电极端子16设置于电池单体1的与最大表面19相邻的表面上。并且,结合图2-3可知,一些实施例中,放入箱子2中时,电池单体1的最大表面19朝向端板26,与第三方向y及侧板25垂直。不难理解,最大表面19为电池单体1的表面积最大的表面。这种如图2所示,电池单体1的最大表面朝向端板26,电极端子16沿着第一方向z延伸的放置方式,可以称为电池单体1的竖向布置方式。
78.为了实现电池单体1在箱子2中的稳固设置,电池单体1与箱子2之间通常通过胶液粘接。具体来说,单体模块30放入箱子2中后,向单体模块30与箱子2之间的间隙4中灌注胶液,将单体模块30粘接于箱子2的内壁,使得单体模块30中的电池单体1在箱子2中能够稳固设置,不会随意晃动。
79.如前所述,相关技术中,采用全部灌胶的方式,向间隙4中灌注胶液,即,整个间隙4全被灌注胶液,胶液充满整个间隙4,但由于电池单体1只需在若干个间隔位置粘接于箱子2上,即可满足设置稳固性的要求,因此,这种全部灌胶的方式,存在胶液用量较大,胶液浪费的现象。
80.此处以电池单体1如图2所示,采用竖向布置方式放置于箱子2中的情况为例进行说明。相关技术中,胶液沿着第一方向z充满整个间隙4,但实际上,电池单体1只需在第一方向z上的一个、两个或多个位置粘接,即可满足电池单体1的设置稳固性要求,那这就意味着,当胶液沿第一方向z充满整个间隙4时,除了所需粘接位置之外,第一方向z上其他位置的胶液都是非必须的,从而会导致胶液浪费,造成成本增加。
81.针对上述情况,本技术对电池10的结构予以改进。
82.参见图4-6,在本技术的实施例中,电池10不但包括箱子2和设置于箱子2的腔室24中的单体模块30,同时还包括设置于单体模块30与箱子2内壁之间的间隙4中的填充物3,并且,填充物3包括胶层31和填充层32,填充层32为非胶物质,并与胶层31层叠布置。
83.基于上述设置,位于单体模块30与箱子2内壁之间间隙4中的填充物3不再全部为胶液,而是既有为胶液的胶层31,又有不是胶液的填充层32。由于这种情况下,一方面,保证单体模块30设置稳固性所必须的粘接区域仍可由为胶液的胶层31填充,对电池单体1与箱子2进行可靠粘接,另一方面,原本非必须的粘接区域可以不再由胶液填充,而是改由并非胶液的填充层32填充,因此,可以在保证有效粘接面积,实现单体模块30稳固设置的前提下,节约胶液用量,减少胶液浪费,降低电池10的成本。可以理解,有效粘接面积,即为保证单体模块30及其电池单体1设置稳固性所必须的粘接区域的粘接面积总和,也即为防止单体模块30及其电池单体1在箱子2中晃动的最小的总粘接面积。
84.同时,将填充物3设计为包括层叠布置的胶层31和填充层32,不但有利于减少胶液用量,而且从另一个角度来看,也有利于增大间隙4,进而降低单体模块30的入箱难度。因为,当填充物3不再全部为胶液,而是包括层叠布置的胶层31和填充层32时,等量的胶液可以满足更大间隙4的填充需求,使得间隙4可以在用胶量不增加的情况下增大,由于间隙4增大时,单体模块30更容易进入箱子2中,因此,可以有效降低单体模块30的入箱难度,这有利于提高电池10的制造效率。
85.另外,在填充物3包括层叠布置的胶层31和填充层32的情况下,还可以通过精准控制胶层31和填充层32的比例,来实现对胶层31位置的精准控制,不仅方便控制胶层31仅分布于所必须的粘接区域,还方便更有效地提升电池10的强度。由于不同位置,电池单体1的受力情况是不同的,因此,精准控制胶层31的位置,能够更精准地满足不同位置的粘接需求,因此,便于获得更好的强度性能。
86.其中,填充层32和胶层31的层叠方向可以沿着第一方向z、第二方向x或第三方向y。作为示例,参见图4-6,填充层32和胶层31的层叠方向沿着第一方向z。
87.如前所述,在应用于用电装置100中时,第一方向z通常为上下方向,这种情况下,
填充层32和胶层31沿着第一方向z层叠布置,也就意味着填充层32和胶层31沿着上下方向层叠布置,由于此时,填充层32和胶层31的层叠方向与重力方向一致,只需在灌注时,分段灌注填充层32和胶层31,填充层32和胶层31即可自然保持于所期望的位置,并彼此分隔,无需额外设置其他分隔件来分隔填充层32和胶层31,也无需采用其他措施来使填充层32和胶层31保持于所期望的位置,因此,结构和操作均较为简单,同时也方便更精准地控制胶层31的位置,使得胶层31能够更准确地在所必须的粘接区域对电池单体1和箱子2进行粘接,获得更好的强度性能。
88.在箱子2包括套筒21和两个封盖22的情况下,填充物3所在的间隙4,既可以为单体模块30与套筒21之间的间隙4,也可以为单体模块30与封盖22之间的间隙4。当填充物3位于电池单体1与套筒21之间的间隙4中时,填充更加方便,且粘接效果较好。
89.作为填充物3位于单体模块30与套筒21之间间隙4中的示例,参见图2,填充物3设置于单体模块30与套筒21的侧板25之间的间隙4中。如前所述,与端板26相比,侧板25的厚度较薄,因此,侧板25与单体模块30之间的间隙相对较大,更方便填充填充物3,也更有利于提高电池10的整体强度。尤其,当电池单体1的最大表面19朝向端板26,侧板25垂直于最大表面19时,当填充物3设置于单体模块30与侧板25之间的间隙4中时,与填充物3设置于单体模块30与端板26之间的间隙4中的情况相比,在第一方向z上高度相同的条件下,胶层31的粘接面积更大,因此,有利于实现单体模块30与箱子2之间更牢固的粘接。
90.参见图4-6,在一些实施例中,填充层32与胶层31交替地层叠布置,即,填充层32与胶层31的层叠方式为,在层叠方向上,一层胶层31,一层填充层32,再一层胶层31,再一层填充层32,如此反复堆叠,使得填充物3成为至少三层的多层填充结构,且任意一个填充层32位于相邻的两个胶层31之间。这种胶层31和填充层32交替填充的方式,使得层叠方向上两个或多个依次间隔的位置处均设有胶层31,从而各胶层31可以在层叠方向上的不同位置对电池单体1进行粘接,方便实现较平稳牢固的整体粘接效果。
91.参见图2-6,一些实施例中,在胶层31和填充层32的层叠方向上,填充物3的尺寸等于腔室24的尺寸,也就是说,填充物3在填充层32与胶层31的层叠方向上填满间隙4。此时,间隙4的沿层叠方向的各个位置均被填充物3填满,不存在一部分区域有填充物3,另一部分区域没有填充物3的情况,因此,整体结构较为平整,不会因为层叠方向的某部分区域未填充填充物3,而导致单体模块30歪斜,所以,有利于进一步提高单体模块30在箱子2中的设置平稳性。
92.在具体填充时,胶层31和填充层32的填充比例,可以根据实际情况(例如腔室24在层叠方向上的整体尺寸以及有效粘接面积需求)进行设计。
93.例如,一些实施例中,胶层31和填充层32在层叠方向上的尺寸均占腔室24的沿层叠方向尺寸的至少5%。这样,每个胶层31和每个填充层32的占比不会太小,不仅方便满足有效粘接面积的需求,而且,也可以防止因占比太小,而增加各胶层31或各填充层32的填充控制难度。占比太小时,容易造成过填充,也就是说,占比太小时,在填充得到某一层的过程中,较容易填充过量,超过所需的填充区域,影响整体填充效果,甚至影响粘接强度。
94.再例如,一些实施例中,胶层31在层叠方向上的尺寸为10~30mm,此时,各胶层31的占比较为合适,方便在满足有效粘接面积需求的基础上,减少胶液用量,减少灌胶次数,降低灌胶难度。
95.又例如,一些实施例中,填充层32在层叠方向上的尺寸为3~10mm。此时,各填充层32的占比较小合适,方便在满足有效粘接面积需求的基础上,减少胶液用量,并实现对不同胶层31的有效分隔。
96.在前述各实施例中,填充层32的材料和形态可以多样。
97.例如,一些实施例中,填充层32的密度小于胶层31。这样,在体积相同的情况下,填充层32比胶层31的重量要轻,因此,利用密度较轻的填充层32来取代相应区域内的胶液,有利于减小电池10的整体重量,提高电池10的能量密度。
98.再例如,参见图6,一些实施例中,填充层32为颗粒层33。此时,填充层32包括堆叠在一起的许多小颗粒。由于相邻颗粒之间存在缝隙,相应缝隙处没有实体物质,而是被空气填满,因此,相对于填充层32为非颗粒层的情况,有利于减轻重量,提高电池10的能量密度。
99.作为填充层32的示例,填充层32包括泡棉、硅胶颗粒或高分子有机物颗粒。这种情况下,填充层32为密度小于胶液的颗粒层33(可以称为轻质颗粒层),不仅从材料角度来说,可以减轻重量,而且从填充层32形态角度来说,也可以减轻重量,也就是说,此时,可以从材料和填充层32形态两方面,均减轻重量,因此,可以更有效地提高电池10的能量密度。
100.接下来对图2-6所示的实施例予以进一步介绍。
101.如图2-6所示,在该实施例中,电池10的箱子2呈立方形,其套筒21由两个端板26和两个侧板25依次首尾相连,围合形成中空的立方形,并且,其两个封盖22连接于套筒21的沿第一方向z的相对两端,其中,一个封盖22与套筒21为一体结构,成为底板,另一个封盖22与套筒21可拆卸地连接,成为顶盖。两个封盖22对套筒21的沿第一方向z的相对两端进行封堵,使得箱子2内部形成用于容置单体模块30的腔室24。
102.如图2所示,在该实施例中,单体模块30包括呈矩阵排列的多个电池单体1。所有电池单体1均呈立方形,并采用竖向布置的方式设置于箱子2中。具体来说,电池单体1的最大表面19朝向箱子2的端板26,与侧板25垂直,并且,电池单体1的电极端子16均位于电池单体1的朝向与套筒21可拆卸连接的那个封盖22(即顶盖)的表面上,即,电池单体1的电极端子16均位于电池单体1的与最大表面19相邻的表面上。
103.如图2所示,在该实施例中,单体模块30与两个侧板25之间均设有间隙4,以方便单体模块30放入箱子2中。单体模块30在放入箱子2中之前,可以先受压,使得单体模块30的各电池单体1能够较为紧密地排列在一起。
104.并且,如图2所示,在该实施例中,单体模块30与两个侧板25之间的间隙4中均设有填充物3,使得电池10包括两个填充物3,且两个填充物3沿着第三方向y间隔布置。填充物3整体绝缘,以对单体模块30和箱子2进行绝缘,防止单体模块30与箱子2之间短路。
105.两个填充物3的结构为相同的,这样可以简化电池10的整体结构。
106.图6进一步示出了填充物3的结构。如图6所示,在该实施例中,填充物3填满间隙4,其高度等于间隙4的高度。如前所述,高度是指在第一方向z上的尺寸。并且,如图6所示,在该实施例中,填充物3为五层填充结构,其包括三层胶层31和两层填充层32,且三层胶层31和两层填充层32在第一方向z上交替堆叠,使得三层胶层31在第一方向z上间隔布置,且任意相邻两层胶层31之间均设有一层填充层32,形成三明治式结构。若以图6中的上下为上下,则由图6可知,在该实施例中,从下往上,填充物3的各层分依次为胶层31—填充层32—胶层31—填充层32—胶层31。图6中的上下方向沿着第一方向z,其中,由底板(即与套筒21
不可拆卸连接的一个封盖22)至顶盖(即与套筒21可拆卸连接的一个封盖22)的方向为上,与重力方向相反,由顶盖至底板的方向为下,与重力方向相同。
107.其中,各填充层32均为由硅胶颗粒组成的颗粒层33。硅胶颗粒不是胶液,其呈颗粒状,密度比胶液小,绝缘,阻燃,且较软。因此,由硅胶颗粒组成的填充层32为轻质且绝缘的非胶颗粒层,不仅不是胶液,而且质量较轻,硬度较软,同时绝缘且阻燃。
108.具体制造电池10时,可以在单体模块30过压入箱后,在间隙4中交替注胶和注硅胶颗粒。注胶可以由涂胶头实施,并分三次进行,以形成三层胶层31,且单次注胶高度控制在10~30mm,使得各胶层31的高度为10~30mm。相邻两次注胶操作之间,进行硅胶颗粒填充,以形成两层填充层32,且单次填充高度控制在3~10mm,使得各填充层32的高度为3~10mm。如此,得到图6所示的为五层填充结构的填充物3。
109.其中,三层胶层31的粘接面积之和满足单体模块30的有效粘接面积需求,且三层胶层31在第一方向z的上、中和下三部分区域中分别粘接单体模块30和箱子2,因此,粘接强度较高,粘接稳固性较高,可以实现单体模块30在箱子2中的稳固设置。
110.在三层胶层31中,任意相邻的两层胶层31之间,均由填充层32间隔,由于填充层32不是胶层,因此,利用其取代任意相邻两层胶层31之间原本的胶液,可以有效减少胶液用量,并且,由于填充层32为轻质颗粒层,因此,还可以减轻电池10的整体重量,提高电池10的能量密度。
111.可见,该实施例可以在有效减少胶液用量的情况下,减轻电池10的整体重量,提升电池10的能量密度。
112.另外,通过控制胶层31和填充层32的填充比例,可以较为精准地控制胶层31在第一方向z上的位置,实现较为精准的涂胶过程,这不仅可以进一步减少胶液浪费,并且还便于更精准地满足不同高度位置的胶粘需求,获得更好的强度性能。
113.可见,与相关技术相比,该实施例电池10的结构得以优化,性能得以改善。
114.另外,参见图7,本技术还提供一种电池10的制造方法,其包括:
115.s100、将包括至少一个电池单体1的单体模块30放入箱子2中;和
116.s200、在单体模块30与箱子2内壁之间的间隙4中填充胶层31,并在间隙4中填充为非胶物质的填充层32,使填充层32与胶层31层叠布置。
117.基于步骤s100和s200,可以使得单体模块30与箱子2之间的间隙4中不再全部为胶液,因此,可以有效减少胶液用量,防止胶液浪费。
118.其中,在一些实施例中,在向间隙4中填充胶层31和填充层32时,交替填充胶层31和填充层32。
119.对胶层31和填充层32进行交替填充,可以获得交替层叠的胶层31和填充层32,更便于实现彼此间隔的至少两个位置的胶粘,有利于获得更好的粘接效果。
120.以上所述仅为本技术的示例性实施例,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
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