一种电池装置的制作方法

文档序号:31588991发布日期:2022-09-21 02:38阅读:68来源:国知局
一种电池装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池装置。


背景技术:

2.相关技术中,电池装置的多个电池在堆叠过程中出现过度挤压或挤压不足的情况,难以保证电池装置的使用性能。在电池完成堆叠过程之后,需要进行导电件的安装,存在导电件的固定效果较差的问题。


技术实现要素:

3.本实用新型提供一种电池装置,提高电池装置的使用性能。
4.根据本实用新型的一个方面,提供了一种电池装置,包括:
5.多个堆叠设置的电池;
6.导电件,电连接于至少两个所述电池;
7.支撑件,用于固定所述导电件,所述支撑件被配置为对多个所述电池沿电池堆叠方向进行限位。
8.本实用新型实施例的一种电池装置,通过设置多个堆叠设置的电池,多个电池堆叠设置形成电池组件,增加电池装置的能量密度。通过导电件电连接于至少两个电池,实现多个电池之间的串联或者并联,以将电池的电流输送出去。如果导电件的尺寸比较大,仅通过导电件和电池之间的连接,难以保证导电件的固定效果,通过设置支撑件固定导电件,支撑件起到对导电件的支撑和固定效果,减少导电件和电池之间发生相对位移的可能性,避免导电件和电池连接位置直接扯断的情况,保证导电件的固定效果通过支撑件被配置为对多个电池沿电池堆叠方向进行限位,能够对多个电池在堆叠过程中进行限位,避免多个电池在堆叠过程中出现过度挤压的情况,以保证电池装置的使用性能,且避免多个电池在堆叠过程中出现挤压不足的情况,提高电池装置的空间利用率。
附图说明
9.为了更好地理解本公开,可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的,并且相关的元件可能省略,以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外,相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外,在附图中,同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。其中:
10.图1是根据一个示例性实施方式示出的一种电池装置的结构示意图;
11.图2是根据一个示例性实施方式示出的一种电池装置种支撑件和电池配合示意图一;
12.图3是根据一个示例性实施方式示出的一种电池装置种支撑件和电池配合示意图二;
13.图4是根据一个示例性实施方式示出的一种电池装置种支撑件和电池配合示意图
三;
14.图5是根据一个示例性实施方式示出的一种电池装置种支撑件和电池配合示意图四;
15.图6是根据一个示例性实施方式示出的一种电池装置种支撑件和电池配合示意图五;
16.图7是根据一个示例性实施方式示出的一种电池装置种支撑件和电池配合示意图六。
17.附图标记说明如下:
18.1、电池;2、导电件;3、支撑件;
19.11、凸缘;
20.21、安装部;22、连接部;
21.31、支撑段;311、主体部;312、支撑部;32、间隔;33、定位柱;34、镂空部;35、固定部;36、定位槽;37、支撑筋;38、筋条。
具体实施方式
22.下面将结合本公开示例实施例中的附图,对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的,而并非用于限制本公开的保护范围,因此应当理解,在不脱离本公开的保护范围的情况下,可以对示例实施例进行各种修改和改变。
23.在本公开的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;术语“多个”是指两个或两个以上;术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地,提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
24.除非另有规定或说明,术语“连接”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接,或电连接,或信号连接;“连接”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
25.进一步地,本公开的描述中,需要理解的是,本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的,不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是,在上下文中,当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时,其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”,也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
26.本实用新型的一个实施例提供了一种电池装置,请参考图1,该电池装置包括多个电池1、导电件2及支撑件3,多个电池1堆叠设置形成电池组件,导电件2电连接于至少两个电池1,支撑件3用于固定导电件2,支撑件3被配置为对多个电池1沿电池1堆叠方向进行限位。
27.本实施例提供的电池装置,通过设置多个堆叠设置的电池1,多个电池1堆叠设置形成电池组件,增加电池装置的能量密度。通过导电件2电连接于至少两个电池1,实现多个
电池1之间的串联或者并联,以将电池1的电流输送出去。如果导电件2的尺寸比较大,仅通过导电件2和电池1之间的连接,难以保证导电件2的固定效果,通过设置支撑件3固定导电件2,支撑件3起到对导电件2的支撑和固定效果,减少导电件2和电池1之间发生相对位移的可能性,避免导电件2和电池1连接位置直接扯断的情况,保证导电件2的固定效果。通过支撑件3被配置为对多个电池1沿电池1堆叠方向进行限位,能够对多个电池1在堆叠过程中进行限位,避免多个电池1在堆叠过程中出现过度挤压的情况,以保证电池装置的使用性能,且避免多个电池1在堆叠过程中出现挤压不足的情况,提高电池装置的空间利用率。
28.其中,电池包括电芯和电解质,能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元,该堆叠部包括第一电极、分隔物以及第二电极。当第一电极为正电极时,第二电极为负电极。其中,第一电极和第二电极的极性可以互换。
29.在一个实施例中,电池1为叠片式电池,不仅成组方便,且可以加工得到长度较长的电池1。
30.具体的,电芯为叠片式电芯,电芯具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片,从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。
31.可选的,电池1可以为卷绕式电池,即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕,得到卷绕式电芯。
32.在一个实施例中,电池1具体为方形电池,电池1的外形类似为长方体结构,其中电池1堆叠方向为电池1宽度方向,定义电池1的宽度方向为第一方向,电池1的高度方向为第二方向,电池1的长度方向为第三方向,其中,第一方向、第二方向及第三方向两两相互垂直,第一方向、第二方向及第三方向只是代表空间方向,并没有实质意义。
33.在一个实施例中,如图1所示,支撑件3包括多个支撑段31,多个支撑段31沿电池1堆叠方向间隔32设置,支撑段31用于至少一个导电件2的固定和至少一个电池1沿电池1堆叠方向的限位。
34.通过支撑件3包括多个支撑段31,支撑件3不是一个整体式结构,支撑件3为分体式结构,每个支撑段31的尺寸相对比较小,便于生产加工,且在多个电池1堆叠和挤压完成之后安装支撑件3,分体式结构的支撑件3能够解决防止装配公差累积导致安装困难的问题。电池装置在不同位置电池1的膨胀量不同,通过设置多个支撑段31沿电池1堆叠方向间隔32设置,支撑件3采用多个支撑段31分段设置的方式,可以防止支撑件3对导电件2的拉扯。
35.在一个实施例中,如图1所示,沿电池1堆叠方向,相邻两个支撑段31之间设置有间隔32。
36.相邻两个支撑段31之间不是紧密贴合,而是相邻两个支撑段31之间存在一定的间隔32。通过相邻两个支撑段31之间设置有间隔32,间隔32为导电件2的安装提供一定的活动空间,起到预留空间的作用,使导电件2的移动具有一定的活动量,便于导电件2的安装。
37.当导电件2进行装配之前,如果挤压多个电池1,电池1会发生位移,间隙为电池1提供一定的活动空间和缓冲空间,起到预留空间的作用,使电池1的移动具有一定的活动量,便于电池组件的安装,同时,降低了导电件2受力撕扯断裂风险。
38.在一个实施例,如图2所示,每个支撑段31包括主体部311和两个支撑部312,主体
部311沿第二方向延伸,主体部311用于安装导电件2,两个支撑部312分别设置于主体部311沿第二方向的两侧,支撑部312起到对主体部311支撑的作用。其中,主体部311和支撑部312相互垂直设置,使主体部311和两个支撑部312形成类似u形结构,两个支撑部312沿第二方向之间的距离与电池1的高度相适配,两个支撑部312能够卡接于电池1的顶部和底部,从而实现每个支撑段31和电池1之间的固定。
39.在一个实施例中,支撑件3和导电件2中其中一个设置有定位柱33,另一个设置有定位孔,定位柱33穿设于定位孔,以实现支撑件3对所述导电件2的定位或固定。
40.具体地,在支撑件3的主体部311设置有定位柱33,导电件2对应定位柱33设置有定位孔,通过定位柱33穿设于定位孔,实现导电件2相对于支撑件3的预定位。
41.需要特别说明的是,定位柱33和定位孔的数量为多个,当导电件2沿第二方向的高度比较长时,通过多个定位柱33沿第二方向间隔32设置,保证导电件2的任意位置都能得到良好的定位。
42.在一个实施例中,沿电池1堆叠方向,定位柱33和定位孔之间设置有间隙。
43.换而言之,定位柱33和定位孔之间沿第一方向设置有间隙,该间隙为导电件2提供一定的活动空间,当电池1沿第一方向产生膨胀时,导电件2能够沿电池1膨胀方向在一定范围内进行移动,避免电池1膨胀时出现导电件2与电池1的极柱之间焊接位置出现拉扯的情况,保证导电件2和极柱之间焊接的稳定性。
44.需要特别说明的是,定位孔为圆孔结构,定位孔的内径大于定位柱33的直径,或者定位孔为腰形孔结构,定位孔沿第一方向延伸,使定位柱33和定位孔沿第二方向具有间隙。
45.在一个实施中,如图2所示,支撑件3设置有镂空部34,导电件2部分穿设于镂空部34并电连接于电池1。
46.通过在支撑件3的主体部311设置有镂空部34,镂空部34为导电件2提供避让空间,导电件2能够部分穿设镂空部34,从而便于导电件2与电池1的极柱相连接。
47.可以理解的是,沿第一方向,主体部311设置有多个镂空部34,多个镂空部34间隔32设置形成一排,使支撑件3在第一方向上可以安装多个导电件2;沿第二方向,主体部311设置有多排镂空部34,使镂空部34沿第二方向的高度不同,以供导电件2不同高度的选择。
48.可以理解的是,对于导电件2穿过的镂空部34起到导电件2安装的作用,对于导电件2没有穿过的镂空部34作为减重孔,起到减重的作用,满足电池装置轻量化的需求。
49.在一个实施例中,如图2所示,导电件2包括安装部21和连接部22,安装部21设置于支撑件3上。连接部22连接于安装部21,连接部22穿过镂空部34并电连接于电池1。
50.通过安装部21设置于支撑件3上,安装部21起到导电件2和支撑件3之间固定的作用。可以理解的是,安装部21上设置有定位孔,设置于支撑件3上的定位柱33穿设于定位孔。通过连接部22连接于安装部21,形成导电件2的整体结构,连接部22在穿过镂空部34之后能够电连接于电池1的极柱,实现电池1的极柱和导电件2之间的电性连接。
51.需要特别说明的是,连接部22的数量为两个,两个连接部22设置于安装部21沿第一方向的两侧,两个连接部22对应连接于相邻两个电池1的极柱,以实现相邻两个电池1的串联或者并联。
52.在一个实施例中,如图3-图4所示,支撑件3和电池1彼此靠近的一侧其中一个设置有凸缘11,另一个沿电池1堆叠方向设置有限位面,限位面用于凸缘11的限位。
53.具体地,在电池1的边缘设置有凸缘11,凸缘11为环形结构,凸缘11也可以称之为法兰边,用于电池1的支撑和散热。在支撑件3靠近电池1的一侧,即支撑件3的内壁设置有限位面,限位面用于凸缘11的限位,当多个电池1进行堆叠时起到限位的作用。
54.可以理解的是,在支撑件3的内壁向远离凸缘11的方向凹陷形成限位槽,限位槽沿第一方向的侧壁为限位面;或者在支撑件3的内壁向靠近凸缘11的方向间隔32设置有两个筋条38,支撑件3和两个筋条38之间形成凹槽,凹槽沿第一方向的侧壁为限位面;或者在支撑件3的内部向靠近凸缘11的方向凸设有挡板,挡板沿第一方向的侧面为限位面。本实施例对限位面的设置方式并不作限位,只要能够实现支撑件3对电池1沿第一方向的限位均在本实施例的保护范围之内。
55.在一个实施例中,如图5-图6所示,沿电池1高度方向,支撑件3的底部并朝向电池1的一侧设置有支撑筋37,支撑筋37用于承载电池1;和/或,沿电池1高度方向,支撑件3的顶部朝向电池1的一侧设置有支撑筋37,支撑筋37抵接于电池1。
56.对于电池1沿第二方向的底部而言,由于电池1的边缘设置有凸缘11,凸缘11的宽度比较窄,则电池1的底部和支撑件3存在一定的缝隙,可能存在电池1出现位置不稳倾倒的情况,通过设置支撑件3的底部并朝向电池1的一侧设置有支撑筋37,支撑筋37用于承载电池1,支撑筋37在起到支撑件3底部加强作用的同时,还能弥补电池1底部和支撑件3之间的缝隙,起到缝隙填充的作用,且支撑件3能够承载电池1的底部,保证电池1底部的平衡性。
57.对于电池1沿第二方向的顶部而言,由于电池1的边缘设置有凸缘11,凸缘11的宽度比较窄,则电池1的顶部和支撑件3存在一定的缝隙,可能存在支撑件3和电池1之间固定不良的情况,通过设置支撑件3的顶部并朝向电池1的一侧设置有支撑筋37,支撑筋37抵接于电池1,支撑筋37在起到支撑件3顶部加强作用的同时,还能弥补电池1顶部和支撑件3之间的缝隙,起到缝隙填充的作用,且支撑筋37能够抵接于电池1的顶部,相当于卡爪夹持电池1的作用,增加支撑件3和电池1之间的接触面积,保证整个支撑件3对电池1的固定效果。
58.可以理解的是,支撑筋37的数量为多个,多个支撑件3可以仅设置于支撑件3的底部,或者多个支撑件3可以仅设置于支撑件3的顶部,或者多个支撑筋37分别设置于电池1沿第二方向的两侧,即电池1高度方向的两侧均能通过支撑筋37进行辅助支撑,保证支撑件3对电池1的支撑效果。
59.在一个实施例中,支撑件3至少部分设置有绝缘部;或,支撑件3采用绝缘材料制成。
60.需要特别说明的是,支撑件3可以采用金属材质制成,在支撑件3的表面涂覆有绝缘涂层,形成绝缘部,导电件2也通常采用金属材质制成,绝缘涂层起到对导电件2和支撑件3进行隔绝的作用,避免短路的情况,保证电池装置的安全性。
61.当导电件2与支撑件3设置于电池1的同一侧时,导电件2容易刮伤支撑件3上的绝缘层,导致绝缘失效。支撑件3具体可以采用绝缘树脂材料制成,如聚碳酸酯(pc)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)等,也可以为由云母等其他材质加工而成。其中,云母具有优良的高温绝缘性能,在电池1发生热失控时,云母材质的支撑件3仍可维持正常的绝缘性能,降低电池1的热失控风险。
62.在一个实施例中,该电池装置还包括绝缘板,多个电池1堆叠设置形成电池组件,绝缘板位于电池组件的侧部,电池组件的侧部平行于电池1高度方向和电池1堆叠方向所在
的侧面。其中,支撑件3设置于电池组件和绝缘板之间。
63.通过设置支撑件3设置于电池组件和绝缘板之间,即绝缘板设置于支撑件3远离电池组件的一侧,绝缘板起到对支撑件3保护作用的同时,进一步保证导电件2的绝缘效果。
64.可以理解的是,绝缘板可以采用金属材质制成,在绝缘板的表面涂覆有绝缘涂层,绝缘涂层起到对导电件2和绝缘板进行隔绝的作用,避免短路的情况,保证电池装置的安全性。绝缘板还可以采用绝缘树脂材料制成,如聚碳酸酯(pc)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)等,也可以为由云母等其他材质加工而成。其中,云母具有优良的高温绝缘性能,在电池1发生热失控时,云母材质的绝缘板仍可维持正常的绝缘性能,降低电池1的热失控风险。
65.在一个实施例中,如图7所示,支撑件3朝向绝缘板的一侧设置有固定部35,固定部35用于对绝缘板固定。通过在支撑件3上设置有固定部35,利用固定部35实现支撑件3和绝缘板之间的固定,保证绝缘板的安装效果。
66.具体地,固定部35可以为凸起,在凸起的外周壁设置有卡爪,在绝缘板上对应凸起设置有卡槽,凸起穿设于卡槽,卡爪卡接于卡槽的内壁。或者,固定部35可以为凸起,在凸起上设置有第一连接孔,在绝缘板上对应第一连接孔设置有第二连接孔,螺栓分别穿设于第一连接孔和第二连接孔,实现绝缘板和支撑件3之间的固定,此时凸起起到螺柱的作用,避免螺栓直接豁开支撑件3的情况,起到保护支撑件3的作用。本实施例对固定部35的具体形式并不作限定,只要能够实现支撑件3和绝缘板之间的固定均在本实施例的保护范围之内。
67.在一个实施例中,电池装置为电池模组,电池模组包括多个电池1,电池模组还可以包括端板和侧板,端板和侧板用于固定多个电池1。相邻电池1之间可以设置有缓冲垫,端板和电池1之间可以设置有缓冲垫。
68.在一个实施例中,电池装置为电池包。
69.电池装置还包括电池箱,电池1设置于电池箱内。通过在电池箱内设置有电池1,电池箱实现对电池1的保护。
70.需要说明的是,当电池1的数量为多个时,多个电池1可以沿电池1堆叠方向设置形成一组电池1后在在电池箱内,多个电池1可以通过端板和侧板进行固定。当多个电池1直接设置在电池箱内时,即无需对多个电池1进行成组,此时,可以去除端板和侧板。
71.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后,将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
72.应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。
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