CN211350865U - 锂离子电池、电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，提供一种锂离子电池、电池模组及电池包。所述锂离子电池包括壳体和设置在所述壳体内部的电芯组，所述电芯组包括沿所述锂离子电池长度方向并列设置的多个电芯，所述电芯均具有正极极耳和负极极耳，相邻两个所述电芯的正极极耳和负极极耳之间通过连接片相连，所述壳体上设有正极极柱和负极极柱，所述电芯组的沿电池长度方向的两端的电芯所连接的连接片分别与正极极柱和负极极柱相连。本实用新型的锂离子电池能够减少单体电池厚度，增大电池比表面积，利于后期电池模组散热，提高电池模组寿命；同时，在满足电池包容量和电压要求的基础上，减少后期电池模组连接件的使用，提高单体电池比能量。

Description

锂离子电池、电池模组及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种锂离子电池、电池模组及电池包。

背景技术

随着新能源汽车的不断普及，对电动汽车核心零部件锂离子电池的性能要求也越来越高。其中，电池包的续航里程长短，依赖于电池包的比能量和整个系统充放电效率。

目前，单体锂离子电池内部电芯结构一般采用单个裸电芯或者两个以上的裸电芯在电芯厚度方向上并联而成，但是随着电池厚度的增加，不仅增大了极耳焊接难度，还不利于电池后期使用过程中的散热，同时采用并联结构无法提高整个单体锂离子电池的电压。因此，在作为动力源应用到新能源汽车之前，需要由多个单体锂离子电池通过串并联方式进而组合成动力锂离子电池包，单体锂离子电池之间通过外设的连接件进行连接，由此使得电池包的安装结构增多，导致生产制造成本上升，电池包的质量比能量和体积比能量都随之降低，此外，连接件增加也会使电池内阻增加，电池使用过程中发热量增加，整个系统的充放电效率也会受到影响，最终影响电池包的续航里程。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种减少单体电池厚度，增大电池比表面积，提高单体电池比能量的锂离子电池、电池模组及电池包。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种锂离子电池，所述锂离子电池包括所述锂离子电池包括壳体和设置在所述壳体内部的电芯组，所述电芯组包括沿所述锂离子电池长度方向并列设置的多个电芯，所述电芯均具有正极极耳和负极极耳，相邻两个所述电芯的正极极耳和负极极耳之间通过连接片相连，所述壳体上设有正极极柱和负极极柱，所述电芯组的沿所述锂离子电池长度方向的两端的电芯所连接的连接片分别与所述正极极柱和所述负极极柱相连。

可选地，相邻两个所述电芯连接于同一所述连接片的正极极耳和负极极耳位于两个所述电芯的同侧；和/或

所述电芯组包括至少一排沿所述锂离子电池长度方向并列设置的所述电芯。

可选地，多个所述电芯的正极极耳和负极极耳均位于所述电芯的同侧。

可选地，所述锂离子电池包括连接多个所述电芯的多个所述连接片，多个所述连接片沿所述锂离子电池长度方向间隔设置。

可选地，所述壳体包括中空的外壳和设置在所述外壳两端的正极盖板和负极盖板，所述正极极柱设置在所述正极盖板上，所述负极极柱设置在所述负极盖板上。

可选地，所述正极极耳和所述负极极耳分别通过位于所述电芯侧部的保持架固定，所述保持架设置在所述壳体内部。

可选地，相邻所述电芯之间设有隔板，所述隔板上设有孔隙。

可选地，所述隔板的两端分别连接于所述保持架和所述壳体。

本实用新型第二方面提供一种电池模组，包括上述任意方案所述的锂离子电池。

本实用新型第三方面提供一种电池包，包括上述方案所述的电池模组。

相对于现有技术，本实用新型所述的锂离子电池具有以下优势：

本实用新型的锂离子电池将多个电芯沿电池长度方向并列设置，并利用连接片实现多个电芯之间的串联，由此能够减少单体电池厚度，增大电池比表面积，利于后期电池模组散热，提高电池模组寿命；同时，还能够通过串联电芯的方式，提高单体锂离子电池的电压，进而在满足电池包容量和电压要求的基础上，减少后期电池模组连接件的使用，提高单体电池比能量，降低电池内阻，进一步减少电池使用过程中的发热量，提升系统的充放电效率，延长电池的续航里程。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一种实施方式所述的锂离子电池的结构示意图。

附图标记说明：

1—壳体、2—正极盖板、3—负极盖板、4—电芯、5—电芯组、6—防爆阀、7—正极极柱、8—负极极柱、9—注液孔、10—正极极耳、11—负极极耳、12—隔板、13—保持架、14—连接片。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

结合图1，根据本实用新型的一个方面，提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括壳体1和设置在所述壳体1内部的电芯组5，所述电芯组5包括沿所述锂离子电池长度方向并列设置的多个电芯4，所述电芯4均具有正极极耳10和负极极耳11，相邻两个所述电芯4的正极极耳10和负极极耳11之间通过连接片14相连，所述壳体1上设有正极极柱7和负极极柱8，所述电芯组5的沿所述锂离子电池长度方向的两端的电芯4所连接的连接片14分别与所述正极极柱7和所述负极极柱8相连。

本实用新型的锂离子电池将多个电芯4沿电池长度方向并列设置，并利用连接片14实现多个电芯4之间的串联，由此锂离子电池的厚度即为单个电芯4的高度，相对于传统锂离子电池中沿电芯厚度方向(即高度方向)叠设电芯的方式来说，能够减少单体电池厚度，增大电池比表面积，利于后期电池模组散热，提高电池模组寿命；同时，还能够通过串联电芯的方式，提高单体锂离子电池的电压，具体来说，当需要进一步提高电压时，只需延长锂离子电池的长度，即沿电池长度方向增设电芯4即可，进而容易在满足电池包容量和电压要求的基础上，减少后期电池模组连接件的使用，提高单体电池比能量，降低电池内阻，进一步减少电池使用过程中的发热量，提升系统的充放电效率，延长电池的续航里程。

另外，在电芯1排列过程中，单个电芯1长度方向设置为与锂离子电池长度方向相垂直，以满足多个电芯1沿锂离子电池长度方向并列布置的要求。相邻两个所述电芯4的正极极耳10和负极极耳11之间通过连接片14相连，而位于电芯组5沿所述锂离子电池长度方向的两端的电芯4的连接片14的一端则分别与两端电芯4的正极极耳10和负极极耳11相连，而两个连接片14的另一端，即自由端分别与正极极柱7和负极极柱8相连，从而完成锂离子电池内电芯4的串联。

为了方便连接片14对极耳的连接，避免连接片14在连接过程中出现扭转等现象，相邻两个所述电芯4连接于同一所述连接片14的正极极耳10和负极极耳11位于两个所述电芯4的同侧，由此保证单个连接片14的连接便利，使得单个连接片14连接过程中能够沿位于电芯4一侧的平面放置。其中，所述连接片14采用金属连接片。

在本实施方式中，为了最大限度节省电芯4装配连接过程中所占用空间，便于连接片14的布置，多个所述电芯4的正极极耳10和负极极耳11均位于所述电芯4的同侧，由此，装配过程中，只需在壳体1内电芯4极耳侧预留出连接片14的空间即可，有效减少整体占用空间。可以理解地，多个电芯4串联时，所述锂离子电池包括连接多个所述电芯4的多个所述连接片14，进一步地，当多个所述电芯4的正极极耳10和负极极耳11均位于所述电芯4的同侧时，多个所述连接片14沿所述锂离子电池长度方向间隔设置，即多个连接片14能够近似位于电芯4同侧的同一延伸线上。

需要说明的是，所述壳体1包括中空的外壳和设置在所述外壳两端的正极盖板2和负极盖板3，所述正极极柱7设置在所述正极盖板2上，所述负极极柱8设置在所述负极盖板3上，其中，壳体1通常为金属壳体。通过沿锂离子电池长度方向并列设置多个电芯4，使得多个电芯4能够共用正极盖板2和负极盖板3，由此在增大电池容量的基础上，达到减重的目的，增大能量密度，提高单体电池比能量。此外，为提高电池使用过程中的安全性，所述正极盖板2和所述负极盖板3上均设有防爆阀6。为了对锂离子电池内部进行注液，所述正极盖板2和所述负极盖板3中的一者上设有注液孔9，在本实施方式中，注液孔9设置在负极盖板3上。

为了保护极耳，避免极耳接触壳体1，所述正极极耳10和所述负极极耳11分别通过位于所述电芯4侧部的保持架13固定，所述保持架13设置在所述壳体1内部位于电芯4极耳侧，具体地，保持架13上可设有供极耳引出的孔，以对极耳实现固定效果。

此外，相邻所述电芯4之间设有隔板12，从而对电芯起到保护作用，而为了对电芯4进行散热，所述隔板12上设有孔隙。同时，值得注意的是，所述隔板12的两端分别连接于所述保持架13和所述壳体1，具体而言，隔板12的两端能够卡设在保持架13和壳体1上，以便于对隔板12进行定位，同时，保持架13还能够对连接片14起到固定作用。

当然，所述电芯组5包括至少一排沿所述锂离子电池长度方向并列设置的所述电芯4。在本实施方式中，电芯组5包括一排电芯4，在其他一些实施方式中，当单排电芯4能够延长的长度达到极限时，即并列的电芯4数量达到极限时，还能够通过增设排数来提高电池容量和电压，而当电芯组5包括两排及两排以上电芯4时，每排电芯4同样采用前述布置和连接方式，装配过程中，先将多排电芯4两端的连接片14焊接固定在一起，再分别与正极极柱7和负极极柱8相连。

锂离子电池装配过程中，首先分别将每个电芯4的正极极耳10和负极极耳11进行预焊接，由于极耳为多层结构，预焊接后将方便后续的焊接组合；随后将多个电芯4并列设置，通过多个连接片14将多个电芯4串联组合形成电芯组5；接下来在相邻两个电芯4之间安装隔板12，在电芯组5的正极极耳10和负极极耳11侧安装保持架13，将隔板12的两端与保持架13和壳体1相卡接；然后将电芯组5从中空外壳的一端伸入外壳，将位于两端的电芯4的连接片14的自由端分别与正极极柱7和负极极柱8焊接，将中空外壳两端分别通过正极盖板2和负极盖板3焊接密封；最后从开设在一侧盖板上的注液孔9进行注液密封，完成锂离子电池装配。

本实用新型第二方面提供一种电池模组，包括上述任意方案所述的锂离子电池。该电池模组通过设置上述锂离子电池，因此具有上述锂离子电池的全部优点。通过在锂离子电池长度方向增加串联电芯4数量来增大电池容量，使其易于满足电池电压的要求，进而能够减少电池模组中连接件的使用，降低内阻，进一步减少模组使用过程中的发热，提高模组安全性。

本实用新型第三方面提供一种电池包，包括上述方案所述的电池模组。本实用新型的电池包通过采用上述锂离子电池，能够提高单体电池比能量，降低电池内阻，减少电池使用过程中的发热量，有效提高充放电效率，进而延长电池包的续航里程。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括壳体(1)和设置在所述壳体(1)内部的电芯组(5)，所述电芯组(5)包括沿所述锂离子电池长度方向并列设置的多个电芯(4)，所述电芯(4)均具有正极极耳(10)和负极极耳(11)，相邻两个所述电芯(4)的正极极耳(10)和负极极耳(11)之间通过连接片(14)相连，所述壳体(1)上设有正极极柱(7)和负极极柱(8)，所述电芯组(5)的沿所述锂离子电池长度方向的两端的电芯(4)所连接的连接片(14)分别与所述正极极柱(7)和所述负极极柱(8)相连。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，相邻两个所述电芯(4)连接于同一所述连接片(14)的正极极耳(10)和负极极耳(11)位于两个所述电芯(4)的同侧；和/或

所述电芯组(5)包括至少一排沿所述锂离子电池长度方向并列设置的所述电芯(4)。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，多个所述电芯(4)的正极极耳(10)和负极极耳(11)均位于所述电芯(4)的同侧。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括连接多个所述电芯(4)的多个所述连接片(14)，多个所述连接片(14)沿所述锂离子电池长度方向间隔设置。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述壳体(1)包括中空的外壳和设置在所述外壳两端的正极盖板(2)和负极盖板(3)，所述正极极柱(7)设置在所述正极盖板(2)上，所述负极极柱(8)设置在所述负极盖板(3)上。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极极耳(10)和所述负极极耳(11)分别通过位于所述电芯(4)侧部的保持架(13)固定，所述保持架(13)设置在所述壳体(1)内部。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于，相邻所述电芯(4)之间设有隔板(12)，所述隔板(12)上设有孔隙。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池，其特征在于，所述隔板(12)的两端分别连接于所述保持架(13)和所述壳体(1)。

9.一种电池模组，其特征在于，包括权利要求1-8中任意一项所述的锂离子电池。

10.一种电池包，其特征在于，包括权利要求9所述的电池模组。

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