專利名稱：電池殼體及使用該殼體的單體電池和電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電池技術(shù)，尤其涉及單體電池之間的相互連接。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，電池，尤其二次鋰電池所形成的電池組，已經(jīng)廣泛用作電動(dòng)工具、電動(dòng)車 及至混合動(dòng)力汽車的電源。目前，電池組的各單體電池之間是通過(guò)螺栓搭配連接片的形式 進(jìn)行電性連接。圖1A給出了現(xiàn)有的通過(guò)螺栓與連接片進(jìn)行電連接的電池組的一個(gè)示例的附視 圖，圖1B則給出了該示例的側(cè)視圖。參考圖1A和圖1B，在單體電池10和單體電池20的電 極(未示出)的凸出部分，形成有內(nèi)螺紋；連接片120分別通過(guò)設(shè)置在其上的穿孔套接至單 體電池10和單體電池20的電極，其中，該穿孔預(yù)先設(shè)定并對(duì)應(yīng)于各電級(jí)；之后，將螺母分別 套接于單體電池10和單體電池20的電極。由此，電池10和電池20即連接在一起，形成了 電池組。圖1A和1B所給出的電池組中僅包括電池10和20，但實(shí)際應(yīng)用中，電池組一般由 幾十至幾百的單體電池相互結(jié)合而構(gòu)成。如此多的單體電池均通過(guò)上述的螺栓搭配連接片 的形式連接，存在如下問題第一，按照上述方式裝配，首先要將連接片對(duì)接至各單體電池的電極凸出部分，其 次要將螺母裝配到各電極并擰緊。將幾百個(gè)單體電池以如此方式組裝以形成電池組，對(duì)生 產(chǎn)商而言，顯然較為繁雜，不適合模塊化作業(yè)，也降低了組裝效率。第二，將幾十或幾百個(gè)或更多單體電池以上述方式連接，則螺栓連接部分在所形 成的電池組中所占的體積和重量陡然增加，這不符合目前產(chǎn)業(yè)界對(duì)動(dòng)力電池組重量輕、體 積小的追求?；谝陨蠁栴}，如何使電池組中的單體電池在有效連接的同時(shí)，又能兼顧到其合 理的重量和體積、以及裝配的方便度，則是目前亟需解決的課題。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實(shí)用新型提出一種電池殼體，其具有至少一側(cè)平面，該側(cè)平面 上設(shè)置有凸起的卡入部件或/和凹形的卡接部件。該卡入部件和該卡接部件由可導(dǎo)電的輕質(zhì)材質(zhì)形成，其中，該卡接部件設(shè)置在所 述殼體供所述卡入部件卡入。所述卡入部件頂端部寬于所述卡入部件的次端部，所述卡接部件的頂端部寬于所 述卡接部件的次端部，該次端部在該頂端部和底部之間。裝設(shè)在該殼體內(nèi)的電池之間可通過(guò)卡入部件和卡接部件的相互卡合，以方便地連 接，達(dá)成電池組的各單體電池之間電性連接的目的。本發(fā)明還提供一種單體電池，該單體電池由殼體、集電極、殼體內(nèi)的正極和負(fù)極， 以及正極與負(fù)極之間的隔膜所構(gòu)成，其中，該殼體具有至少一側(cè)平面，該側(cè)平面上設(shè)置有凸
3起卡入部件或/和凹形的卡接部件。該卡入部件和該卡接部件由可導(dǎo)電的輕質(zhì)材質(zhì)形成，并分別連接該單體電池的電 級(jí)，其中，該卡接部件設(shè)置在該殼體供該卡入部件卡入。可選地，該卡入部件頂端部寬于所述卡入部件的次端部，該卡接部件的頂端部寬 于所述卡接部件的次端部，該次端部在該頂端部和底部之間?？蛇x地，該單體電池的殼體為方形殼體，該卡入部件設(shè)置在該方形殼體的第一側(cè) 面的第一端，該卡接部件設(shè)置在該方形殼體的第一側(cè)面的第二端，或者設(shè)置在第二側(cè)面的
第一或第二端可選地，該殼體為方形殼體，該卡入部件設(shè)置在該方形殼體的第一側(cè)面的第一端 以及該方形殼體的第二側(cè)面的第二端，該卡接部件設(shè)置在該方形殼體的第二側(cè)面的第一端 以及第一側(cè)面的第二端。上述單體電池，通過(guò)設(shè)置在其殼體上的卡入部件與卡接部件的相互結(jié)合，可方便 有效地連接。本實(shí)用新型更提供一種包括多個(gè)相互電性連接的單體電池的電池組。該單體電池 的殼體具有至少一側(cè)平面，該側(cè)平面上設(shè)置有由可導(dǎo)電的輕質(zhì)材質(zhì)形成的凸起的卡入部件 或/和凹形的卡接部件，其中，該卡入部件或/和該卡接部件與該電池的電極相連，且設(shè)置 有卡入部件的單體電池通過(guò)該卡入部件卡合到具有該卡接部件的又一單體電池的該卡接 部件內(nèi)，而使該兩個(gè)單體電池之間電性連接?？蛇x地，該單體電池的殼體為方形殼體，其中，部分單體電池的該卡入部件分別設(shè) 置在各該電池的該殼體第一側(cè)面的第一端和第二側(cè)面的第二端、該卡接部件分別設(shè)置在該 殼體第一側(cè)面的第二端和第一側(cè)面的第一端，而另一部分單體電池的該卡入部件和卡接部 件分別相對(duì)設(shè)置在該第一側(cè)面和第二側(cè)面的第一或第二端、且在設(shè)置了該卡入部件和卡接 部件的該第一側(cè)面和第二側(cè)面的另外一端設(shè)置該卡入部件或該卡接部件。可選地，所述卡入部件頂端部寬于所述卡入部件的次端部，所述卡接部件的頂端 部寬于所述卡接部件的次端部，該次端部在該頂端部和底部之間。本實(shí)用新型所述的電池組，基于各單體電池的卡入部件和卡接部件，可方便有效 地連接，且減少了電池組的重量和體積。

圖1A是現(xiàn)有的通過(guò)螺栓與連接片進(jìn)行電連接的電池組的一個(gè)示例的附視圖；圖1B是圖1所示的示例的側(cè)視圖；圖2A是本實(shí)用新型所述的具有設(shè)置了卡入部件的殼體的單體電池的側(cè)視簡(jiǎn)圖；圖2B是本實(shí)用新型所述的具有設(shè)置了卡接部件的殼體的單體電池的側(cè)視簡(jiǎn)圖；圖2C，2D和2E分別是本實(shí)用新型所述的設(shè)置了卡接部件和卡入部件的單體電池 的側(cè)視簡(jiǎn)圖；圖2F是卡入部件301的放大圖；圖2G是卡接部件302的放大圖；圖3是本實(shí)用新型所述的電池組的示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更進(jìn)一步的描述。需要說(shuō)明的是，以下描述是以 方形電池(電池殼體為方型)為例進(jìn)行說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不局限于此，只要該殼體至少 有一側(cè)平面，可以設(shè)置卡入部件或卡接部件即可，比如在圓形電池殼體上設(shè)置有用于設(shè)置 卡入部件或卡接部件的平面。以下所述的單體電池包括殼體、集電極、殼體內(nèi)的正極和負(fù)極，以及正極與負(fù)極之 間的隔膜，基于這些技術(shù)為本領(lǐng)域的一般常識(shí)，故將不再對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。圖2A是本實(shí)用新型所述的具有設(shè)置了卡入部件的殼體的單體電池的側(cè)視簡(jiǎn)圖。 如果所示，在單體電池3的電池殼體30的第一側(cè)面30a的第一端，設(shè)置凸出于電池殼體30 的卡入部件301，其中，卡入部件301為導(dǎo)電性輕質(zhì)材料，比如銅，鋁等，其通過(guò)比如焊接的 方式連接到殼體，也可以與殼體一體成型，只需卡入部件可以連接到電極即可。圖2F為卡 入部件301的放大圖，以下參考該圖對(duì)卡入部件301的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明?？ㄈ氩考?01大約為 開口朝向電池殼體30的U型結(jié)構(gòu)，其底端部3011的外部3011a到3011b的寬度可以等于 或略大于次頂端部3012的兩個(gè)外部3012a和3012b之間的寬度；頂端部3013的外部3013a 到3013b的寬度略大于次頂端部3012的兩個(gè)外部3012a和3012b之間的寬度?？ㄈ氩考?301的底端部3011與單體電池3的電極(圖中未示出)電性連接，實(shí)際應(yīng)用中，所述卡入部 件301可以接正極，也可以選擇接負(fù)極。本實(shí)施方式中，如圖所示，該卡入部件301為中空 U形結(jié)構(gòu)，但實(shí)際應(yīng)用中，其也可以為實(shí)心凸起。圖2B是本實(shí)用新型具有設(shè)置了卡接部件的殼體的單體電池的側(cè)視簡(jiǎn)圖。如圖所 示，該卡接部件302設(shè)置在單體電池4的殼體40的第二側(cè)面40b的第一端。其中，卡接部件 302為導(dǎo)電性輕質(zhì)材料，比如銅，鋁等，其通過(guò)比如焊接的方式連接到殼體，也可以與殼體一 體成型，只需卡接部件可以連接到電極即可。參考為卡接部件302的放大圖的圖2G，相對(duì)于 卡入部件301，卡接部件302是開口朝向殼體40外部的凹型結(jié)構(gòu)，且卡接部件302的頂端部 (未標(biāo)示)的外部3020a與3020b之間的寬度約略大于卡接部件302的次端部(未標(biāo)示) 的外部3021a與3021b之間的寬度。此外，卡接部件302的次端部3021a的外部3021a與 3021b之間的寬度略小于卡接部件301的頂端部3013的外部3013a到3013b的寬度。卡接 部件302與單體電池4的正電極或負(fù)電極相連接。實(shí)際應(yīng)用中，卡接部件302可凹設(shè)在電 池單體的殼體內(nèi)部。將圖2A所示的卡入部件301對(duì)準(zhǔn)圖2B所示的單體電池4的卡接部件302，按壓?jiǎn)?體電池3，則卡入部件301卡合到卡接部件302內(nèi)?？ê线^(guò)程中，由于卡接部件302的次端 部的外部3021a與3021b之間的寬度略小于卡入部件301的頂端部3013的外部3013a到 3013b的寬度，故由輕質(zhì)材料形成的卡接部件302，在卡入部件301的頂端部的作用下，略為 張開，以容納卡入部件301?？ê贤瓿珊?，略為張開的卡接部件301在回歸其原始狀態(tài)的趨 勢(shì)下，使卡入部件301和卡接部件302緊密地貼合，形成較佳的電性連接。進(jìn)一步說(shuō)，通過(guò) 如此方便地操作，該卡接部件302和卡入部件301卡合在一起，達(dá)成了單體電池3與單體電 池4的電性連接。優(yōu)選地，如圖2G所示，卡接部件302的次端部3021的內(nèi)側(cè)設(shè)置有凸楞3023，以便 更好地卡合卡入部件301。圖2C是另外一示例的本實(shí)用新型的具有設(shè)置了卡接部件和卡入部件的殼體的單
5體電池的側(cè)視簡(jiǎn)圖。該電池單體5在其殼體50的第一面50a的第一端，設(shè)置了卡入部件 301，第二端設(shè)置了卡接部件302 ；在其第二面50b的第二端設(shè)置了卡入部件301。本例中， 設(shè)置在第一端的卡入部件，電性連接到該電池的正極時(shí)，設(shè)置在第二端的卡接部件與卡入 部件則接負(fù)極；反之，設(shè)置在第一端的卡入部件接負(fù)極時(shí)，設(shè)置在第二端的卡接部件與卡入 部件則接正極。圖2D是又一示例的本實(shí)用新型的具有設(shè)置了卡接部件和卡入部件的殼體的單體 電池的側(cè)視簡(jiǎn)圖。該電池單體6在其殼體60的第一面60a的第一端，設(shè)置了卡入部件301 ； 在第二面60b的第一端和第二端分別設(shè)置了卡接部件302與卡入部件301。本例中，設(shè)置在 第一端的卡入部件和卡接部件，電性連接該單體電池的正極時(shí)，設(shè)置在第二端的卡入部件 則接負(fù)極；反之，設(shè)置在第一端的卡入部件和卡接部件電性連接該單體電池的負(fù)極時(shí)，設(shè)置 在第二端的卡入部件則接正極。圖2E是再一示例的本實(shí)用新型的具有設(shè)置了卡接部件和卡入部件的殼體的單體 電池的側(cè)視簡(jiǎn)圖。該電池7之殼體70的第一面70a的第一端和第二端分別設(shè)置了卡入部 件301與卡接部件302，第二面70b的第一端和和第二端分別設(shè)置了卡接部件302與卡入部 件301。本例中，設(shè)置在第一端的卡入部件和卡接部件，電性連接該單體電池的正極時(shí)，設(shè)置 在第二端的卡入部件和卡接部件則接負(fù)極；反之，設(shè)置在第一端的卡入部件和卡接部件，電 性連接該單體電池的負(fù)極時(shí)，設(shè)置在第二端的卡入部件和卡接部件則接正極。需要說(shuō)明的是，圖2A-2E僅是示例性的說(shuō)明，并非用于限定本實(shí)用新型，其中，卡 接部件301和卡入部件301的位置是可根據(jù)需要設(shè)置在第一面或第二面需要的地方。圖3是本實(shí)用新型之電池組的示意圖。如圖所示，具有設(shè)置了卡接部件302和卡 入部件301的電池單體8a-8c，依次通過(guò)卡接部件302和卡入部件301的相互卡合，形成并 聯(lián)的第一組電池單元8，示例地，第一組電池單元8的各單體電池的正極與設(shè)置在其第一端 的卡入部件和/或卡接部件電性連接，負(fù)極與設(shè)置在其第一端的卡入部件和/或卡接部件 電性連接。設(shè)置了卡接部件302和卡入部件301的電池單體9a-9d，依次通過(guò)卡接部件302 和卡入部件301的相互卡合，形成并聯(lián)的第二組電池單元9，示例地，第二組電池單元9的各 單體電池的正極與設(shè)置在其第二端的卡入部件和/或卡接部件電性連接，負(fù)極與設(shè)置在其 第一端的卡入部件和/或卡接部件電性連接。第一組電池單元8與第二組電池單元9，通過(guò)設(shè)置在電池單體8c的第一側(cè)面之第 一端的卡入部件301，與電池單體9a的第二側(cè)面之第一端的卡接部件301的相互卡合，使得 第一組電池單元與第二組電池單元串聯(lián)在一起。需要說(shuō)明的是，圖3中電池組的數(shù)目、連接方式、卡入部件301和卡接部件302的 連接等僅是示意，而非用以限定本實(shí)用新型的電池組結(jié)構(gòu)。綜上所述，使用本實(shí)用新型所述的具有卡接部件302和卡入部件301的殼體的單 體電池，僅通過(guò)按壓即可使卡接部件302和卡入部件301卡合在一起，由此達(dá)成多個(gè)單體電 池的電性連接，以形成電池組；而且，本實(shí)用新型的所述的電池組，由于卡接部件302和卡 入部件301的卡合結(jié)構(gòu)，也易于拆卸。此外，本實(shí)用新型所述的電池組，不僅連接方便，易 于裝配，且由于其材質(zhì)的輕質(zhì)導(dǎo)電材料，加之少了連接片，所以使得電池組的體積和重量減 輕，尤其是在單體電池?cái)?shù)目較多的情況下，效果更為明顯。
權(quán)利要求電池殼體，其特征在于，其有至少一側(cè)平面，所述側(cè)平面上設(shè)置有凸起的卡入部件或/和凹型的卡接部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池殼體，其特征在于，所述卡入部件和所述卡接部件由可 導(dǎo)電的輕質(zhì)材質(zhì)形成，其中，所述卡接部件設(shè)置在所述殼體供所述卡入部件卡入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池殼體，其特征在于，所述卡入部件頂端部寬于所述卡 入部件的次端部，所述卡接部件的頂端部寬于所述卡接部件的次端部，所述次端部在所述 頂端部和底部之間。
4.單體電池，其包括殼體、集電極、殼體內(nèi)的正極和負(fù)極，以及正極與負(fù)極之間的隔膜， 其特征在于，所述殼體有至少一側(cè)平面，所述側(cè)平面上設(shè)置有凸起的卡入部件或/和凹形 的卡接部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單體電池，其特征在于，所述卡入部件和所述卡接部件由可 導(dǎo)電的輕質(zhì)材質(zhì)形成，并分別連接所述單體電池的電極，其中，所述卡接部件設(shè)置在所述殼 體供所述卡入部件卡入。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的單體電池，其特征在于，所述卡入部件頂端部寬于所述卡 入部件的次端部，所述卡接部件的頂端部寬于所述卡接部件的次端部，所述次端部在所述 頂端部和底部之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的單體電池，其特征在于，所述殼體為方形殼體，所述卡入 部件設(shè)置在所述方形殼體的第一側(cè)面的第一端，所述卡接部件設(shè)置在所述方形殼體的第一 側(cè)面的第二端、或者設(shè)置在第二側(cè)面的第一或第二端。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的單體電池，其特征在于，所述殼體為方形殼體，所述卡入 部件設(shè)置在所述方形殼體的第一側(cè)面的第一端以及所述方形殼體的第二側(cè)面的第二端，所 述卡接部件設(shè)置在所述方形殼體的第二側(cè)面的第一端以及第一側(cè)面的第二端。
9.電池組，包括多個(gè)相互電性連接的單體電池，其特征在于，所述單體電池的殼體具有 至少一側(cè)平面，所述側(cè)平面上設(shè)置有由可導(dǎo)電的輕質(zhì)材質(zhì)形成的凸起的卡入部件或/和凹 形的卡接部件，其中，所述卡入部件或/和所述卡接部件與所述電池的電極相連，且設(shè)置有 卡入部件的單體電池通過(guò)所述卡入部件卡合到具有所述卡接部件的又一單體電池的所述 卡接部件內(nèi)，而使所述單體電池之間電性連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池組，其特征在于，所述單體電池的殼體為方形殼體，其 中，部分單體電池的所述卡入部件分別設(shè)置在各所述電池的所述殼體第一側(cè)面的第一端和 第二側(cè)面的第二端、所述卡接部件分別設(shè)置在所述殼體第一側(cè)面的第二端和第一側(cè)面的第 一端，而另一部分單體電池的所述卡入部件和卡接部件分別相對(duì)設(shè)置在所述第一側(cè)面和第 二側(cè)面的第一或第二端、且在設(shè)置了所述卡入部件和卡接部件的所述第一側(cè)面和第二側(cè)面 的另外一端設(shè)置所述卡入部件或所述卡接部件。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的電池組，其特征在于，所述卡入部件頂端部寬于所述卡 入部件的次端部，所述卡接部件的頂端部寬于所述卡接部件的次端部，所述次端部在所述 頂端部和底部之間。
專利摘要一種具有卡入部件和/或卡接部件的電池殼體以及具有該殼體的單體電池，單體電池之間通過(guò)該卡入部件和卡接部件可方便地卡合在一起，進(jìn)而形成電池組。
文檔編號(hào)H01M10/00GK201608209SQ20092028711
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者徐康聰, 黃泰明, 黃穎杰 申請(qǐng)人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司