本實用新型屬于新能源電池技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種電芯縱向排布的電池組件。
背景技術(shù):
眾所周知,將石油發(fā)電后以電池儲存能量來驅(qū)動汽車,所耗損的能量約直接使用燃油的1/4。同時,隨著環(huán)保概念的興起,各種新能源車輛目前更積極的發(fā)展。
目前,常用的車載電池,為了追求較高的能量密度,大多數(shù)廠家使用的是鋰電池。然而,鋰電池是由多個電芯串接起來,每個電芯包括多個并聯(lián)設(shè)置的芯體,其最大的缺點就在于不穩(wěn)定及發(fā)熱高,尤其是,當(dāng)電芯與殼體之間發(fā)生碰撞后,電芯受到外部的撞擊發(fā)生變形,而且還容易蓄積高溫,甚至起火燃燒、爆炸,因此,電芯的穩(wěn)定十分的重要,同時電芯的分布將決定電池體積的大小。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本實用新型的目的是提供一種改進的電芯縱向排布的電池組件。其不僅十分方便電芯的組裝和拆卸,而且進一步的穩(wěn)定電芯,防止電池的電芯發(fā)生碰撞,確保電池的安全性能,同時合理的布局,縮小電池的體積。
為達到上述目的,本實用新型提供一種電芯縱向排布的電池組件,其包括具有開口朝上空腔的殼體、位于殼體內(nèi)的多個電芯、設(shè)置在殼體內(nèi)的分隔件,該分隔件將空腔劃分為多個分腔,多個分腔沿著殼體的長度方向縱向成排分布,電池組件還包括位于每個分腔內(nèi)的內(nèi)膽、用于將多個內(nèi)膽與殼體相定位連接的定位件,其中多個內(nèi)膽之間相隔開且獨立設(shè)置,電芯對應(yīng)設(shè)置在內(nèi)膽中,且電芯的厚度方向與分腔的橫向一致。
具體的,殼體呈長方形,分腔有四個,并排設(shè)置。
根據(jù)本實用新型的一個具體實施和優(yōu)選方面,定位件包括用于將多個內(nèi)膽與殼體的頂部和底部相定位的上定位單元和下定位單元。
優(yōu)選地,上定位單元包括沿著殼體頂部外輪廓設(shè)置且能夠定位在殼體上的圍框條、位于圍框條內(nèi)且與內(nèi)膽的布局一一對應(yīng)的連接框條,內(nèi)膽上端部可拆卸地設(shè)置在連接框條上,連接框條一體成型設(shè)置,且將多個內(nèi)膽相隔開設(shè)置。
進一步的,在內(nèi)膽的頂部設(shè)有自頂部邊緣向外水平延伸的連接部,連接框條與連接部相固定連接。
優(yōu)選地,下定位單元包括自殼體的底面向上凸起的隔條,該隔條沿著殼體的寬度方向延伸,且多個隔條與分隔件相對應(yīng)設(shè)置,分隔件的底部架設(shè)在隔條上,當(dāng)內(nèi)膽安裝后,內(nèi)膽的側(cè)邊抵觸在隔條的側(cè)邊。
進一步的,下定位單元還包括自隔條的兩側(cè)向上延伸有多個隔塊、以及自殼體外輪廓的底部向內(nèi)凸起形成凸起部,該凸起部分布在每個分腔的側(cè)邊,當(dāng)內(nèi)膽安裝在分腔時,凸起部和隔塊抵觸在內(nèi)膽的下側(cè)部。
更優(yōu)選地,在隔塊和凸起部上設(shè)有沿著豎直方向延伸的缺槽,在內(nèi)膽的外周設(shè)有能夠與缺槽相配合的突棱,凸起部的高度小于等于隔塊的高度;隔塊與隔條的高度之和為殼體高度的1/6~1/3。
具體的,每個定位條在殼體的底部形成開口朝下的繩槽。該繩槽的設(shè)置主要方便整個電池組件的提拉,也就是常規(guī)的提拉條卡位的設(shè)計。
根據(jù)本實用新型的又一個具體實施和優(yōu)選方面,分隔件由聚乙烯或者聚對苯二甲酸乙二醇酯或者聚苯乙烯制成,且熔點在71~350℃之間,電池組件還包括填充在分隔件內(nèi)部的滅火劑,滅火劑為阻燃液體、干粉、鹵代烷、氮氣、惰性氣體、及二氧化碳中的一種。分隔件的設(shè)置,不僅能夠劃分區(qū)域,而且還能夠防火,提高電池的安全性能。
根據(jù)本實用新型的又一個具體實施和優(yōu)選方面,電芯包括正極板、負(fù)極板、橫設(shè)在正極板和負(fù)極板之間的多個芯體、以及分別貼合在正極板和負(fù)極板上并抵觸在每個芯體兩端部的導(dǎo)電片,其中多個芯體通過兩側(cè)的導(dǎo)電片相并聯(lián)連接,導(dǎo)電片包括片本體、設(shè)置在片本體上且與多個芯體一一對應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)流接觸部,當(dāng)某個芯體發(fā)生爆炸時,芯體的端部能夠沖斷或?qū)е屡c之對應(yīng)的導(dǎo)流接觸部的變形,使得導(dǎo)流接觸部與芯體脫離,該芯體形成的電路斷開。
優(yōu)選地,在芯體端部對應(yīng)位置的片本體上形成有避讓孔,導(dǎo)流接觸部位于避讓孔內(nèi)且與片本體一體成型設(shè)置。
優(yōu)選地,導(dǎo)流接觸部與片本體的連接處所占用的長度為避讓孔周長的1/20~1/6。
根據(jù)本實用新型的又一個具體實施和優(yōu)選方面,避讓孔呈圓形,導(dǎo)流接觸部與片本體的連接處所占用的弧長為避讓孔周長的1/20~1/6。
優(yōu)選地,導(dǎo)流接觸部與片本體的連接處形成有便于導(dǎo)流接觸部與本體脫離的易撕線,該易撕線以避讓孔的中心為圓心構(gòu)成避讓孔的一段圓弧。進一步方便導(dǎo)流接觸部的變形和沖斷。
根據(jù)本實用新型的又一個具體實施和優(yōu)選方面,導(dǎo)流接觸部包括自圓形避讓孔的周邊向內(nèi)延伸的接觸片,接觸片的數(shù)量至少有一個,當(dāng)接觸片的數(shù)量大于或等于兩個時,相鄰的兩個接觸片之間隔開設(shè)置。當(dāng)接觸片很多時,便于沖斷,多個接觸片以避讓孔的中心為圓心間隔分布設(shè)置。
進一步的,在接觸片上設(shè)有連接孔,芯體的兩端部分別設(shè)有能夠插入連接孔的接頭。便于每個芯體的定位安裝,同時確保相鄰兩個芯體之間不會相互干擾。
更優(yōu)地,在正極板和負(fù)極板上分別設(shè)有定位孔,芯體兩端分別定位在定位孔中,接頭穿出定位孔插入連接孔內(nèi)。
此外,上述的電芯還包括橫設(shè)在正極板和負(fù)極板之間的定位桿,該定位桿與芯體相互平行設(shè)置,且位于正極板和負(fù)極板的邊緣。提高電芯整體的強度,提高抗沖擊性能。
優(yōu)選地,導(dǎo)電片為鎳片或銅片。本例中,為鎳片,其主要有兩個好處:一是方便焊接;二是具有良好的導(dǎo)電性。
同時,導(dǎo)電片還包括自片本體的上邊緣向一側(cè)水平延伸的連接部,當(dāng)導(dǎo)電片安裝后,連接部和片本體分別貼合在正極板或負(fù)極板的頂面和外側(cè)面。方便導(dǎo)電片的準(zhǔn)確安裝,同時確保每個芯體的電路連通。
相較于現(xiàn)有技術(shù),本實用新型具有如下優(yōu)點:
本實用新型不僅十分方便電芯的組裝和拆卸,而且進一步的穩(wěn)定電芯,防止電池的電芯發(fā)生碰撞,確保電池的安全性能,同時合理的布局,縮小電池的體積。
附圖說明
圖1為本實用新型的電池組件的結(jié)構(gòu)分解示意圖;
圖2為本實用新型的殼體的主視示意圖;
圖3為圖2中A-A向剖視示意圖;
圖4為本實用新型的電芯結(jié)構(gòu)放大示意圖(易撕線顯示部分);
圖5為本實用新型的正極板、負(fù)極板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本實用新型的導(dǎo)電片的結(jié)構(gòu)示意圖;
附圖中:1、殼體;10、空腔;100、分腔;11、定位條;2A、電芯;1a、正極板;2a、負(fù)極板;3a、芯體;4a、導(dǎo)電片;40a、片本體;400、避讓孔;41a、導(dǎo)流接觸部;410、接觸片;42a、連接部;f、連接孔;g、接頭;h、定位孔;5a、定位桿;50a、支桿;X、易撕線;3、分隔件;4、內(nèi)膽;40、連接部;5、定位件;50、上定位單元;500、圍框條;501、連接框條;51、下定位單元;510、隔條;511、隔塊;512、凸起部;a、插槽;b、插接部;c、缺槽;d、突棱;e、繩槽。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型優(yōu)選的實施方式進行詳細(xì)說明。
如圖1至圖6所示,本實施例涉及的電池組件,其包括具有開口朝上空腔10的殼體1、位于殼體1內(nèi)的多個電芯2A、設(shè)置在殼體1內(nèi)的分隔件3,該分隔件3將空腔10劃分為多個分腔100,多個分腔100沿著殼體1的長度方向縱向成排分布,電池組件還包括位于每個分腔100內(nèi)的內(nèi)膽4、用于將多個內(nèi)膽4與殼體1相定位連接的定位件5,其中多個內(nèi)膽4之間相隔開且獨立設(shè)置,電芯2A對應(yīng)設(shè)置在內(nèi)膽4中,且電芯2A的厚度方向與分腔100的橫向一致。
具體的,殼體1呈長方形,分腔100有四個,并排設(shè)置。充分利用空腔10的空間,最大化的減小電芯2A占用的體積。
定位件5包括用于將多個內(nèi)膽4與殼體1的頂部和底部相定位的上定位單元50和下定位單元51。
具體的,上定位單元50包括沿著殼體1頂部外輪廓設(shè)置且能夠定位在殼體1上的圍框條500、位于圍框條500內(nèi)且與內(nèi)膽4的布局一一對應(yīng)的連接框條501,其中內(nèi)膽4上端部可拆卸地設(shè)置在連接框條501上,連接框條501一體成型設(shè)置,且將多個內(nèi)膽4相隔開設(shè)置。當(dāng)內(nèi)膽4拆卸時,只需將圍框條500與殼體1脫離后,向上提起圍框條500,即可將四個內(nèi)膽4一起取出,操作十分方便。
殼體1與圍框條500相匹配的連接方式有很多,本例中,采用最簡單的方式,在殼體1上設(shè)有沿自身周向設(shè)置的定位條11,圍框條500的內(nèi)側(cè)由連接框條501形成缺口,殼體1與圍框條500自缺口相卡合設(shè)置,且圍框條500的底部抵觸在定位條11上。
而便于內(nèi)膽4的連接,在每個內(nèi)膽4的頂部設(shè)有自頂部邊緣向外水平延伸的連接部40,連接框條501與連接部40相固定連接。
具體的,在連接部40上設(shè)有插槽a,在連接框條501的底部設(shè)有相匹配的插接部b。從而方便內(nèi)膽4與連接框條501的拆卸和安裝。
下定位單元51包括自殼體1的底面向上凸起的隔條510、自隔條510的兩側(cè)向上延伸有多個隔塊511、以及自殼體1外輪廓的底部向內(nèi)凸起形成凸起部512,其中隔條510沿著殼體1的寬度方向延伸,且多個隔條510與分隔件3相對應(yīng)設(shè)置,且分隔件3的底部架設(shè)在隔條510上,凸起部512分布在每個分腔100的側(cè)邊,該當(dāng)內(nèi)膽4安裝在分腔100時,凸起部512和隔塊511抵觸在內(nèi)膽4的下側(cè)部。
同時,在隔塊511和凸起部512上設(shè)有沿著豎直方向延伸的缺槽c,在內(nèi)膽4的外周設(shè)有能夠與缺槽c相配合的突棱d,凸起部512的高度等于隔塊511的高度;隔塊511與隔條510的高度之和為殼體1高度的1/6~1/3,具體的,隔塊511與隔條510的高度之和為殼體1高度的1/4。
進一步的,每個隔條510在殼體1的底部形成開口朝下的繩槽e。該繩槽e的設(shè)置主要方便整個電池組件的提拉,也就是常規(guī)的提拉條卡位的設(shè)計。
同時,分隔件3由聚乙烯或者聚對苯二甲酸乙二醇酯或者聚苯乙烯制成,且熔點在71~350℃之間,電池組件還包括填充在分隔件3內(nèi)部的滅火劑,滅火劑為阻燃液體、干粉、鹵代烷、氮氣、惰性氣體、及二氧化碳中的一種。分隔件的設(shè)置,不僅能夠劃分區(qū)域,而且還能夠防火,提高電池的安全性能。
本例中電芯2A包括正極板1a、負(fù)極板2a、橫設(shè)在正極板1a和負(fù)極板2a之間的多個芯體3a、以及分別貼合在正極板1a和負(fù)極板2a上并抵觸在每個芯體3a兩端部的導(dǎo)電片4a,其中多個芯體3a通過兩側(cè)的導(dǎo)電片4a相并聯(lián)連接。
導(dǎo)電片4a包括片本體40a、設(shè)置在片本體40a上且與多個芯體3a一一對應(yīng)設(shè)置的導(dǎo)流接觸部41a、自片本體40a的上邊緣向一側(cè)水平延伸的連接部42a,當(dāng)導(dǎo)電片4a安裝后,連接部42a和片本體40a分別貼合在正極板1a或負(fù)極板2a的頂面和外側(cè)面。從而方便導(dǎo)電片4a的準(zhǔn)確安裝,確保每個芯體3a的電路連通。
同時,當(dāng)某個芯體3a發(fā)生爆炸時,芯體3a的端部能夠沖斷或?qū)е屡c之對應(yīng)的導(dǎo)流接觸部41a的變形,使得導(dǎo)流接觸部41a與芯體3a脫離,該芯體3a形成的電路斷開,進而防止火勢的蔓延,確保不會因單個芯體3a的爆炸或燃燒而引發(fā)大的火災(zāi),提高電池使用的安全性。
然而,為了實現(xiàn)導(dǎo)流接觸部41a與芯體3a脫離,本實施例采用的具體實施方式如下:
在芯體3a端部對應(yīng)位置的片本體40a上形成有避讓孔400,導(dǎo)流接觸部41a位于避讓孔400內(nèi)且與片本體40a一體成型設(shè)置。
具體的,避讓孔400呈圓形,導(dǎo)流接觸部41a與片本體40a的連接處所占用的弧長為避讓孔400周長的1/10。
同時,導(dǎo)流接觸部41a與片本體40a的連接處形成有便于導(dǎo)流接觸部41a與片本體40a脫離的易撕線X,該易撕線X以避讓孔400的中心為圓心構(gòu)成避讓孔400的一段圓弧。從而進一步方便導(dǎo)流接觸部41a的變形和沖斷。
具體的,導(dǎo)流接觸部41a包括自圓形避讓孔400的周邊向內(nèi)延伸的接觸片410,接觸片410的數(shù)量至少有一個,當(dāng)接觸片410的數(shù)量大于或等于兩個時,相鄰的兩個接觸片410之間隔開設(shè)置。當(dāng)接觸片410很多時,便于沖斷,多個接觸片410以避讓孔400的中心為圓心間隔分布設(shè)置。本例中,接觸片410有兩個,且兩者之間隔開設(shè)置。
同時,本例中為了便于芯體3a的穩(wěn)定定位,采用的技術(shù)手段如下:
在接觸片410上設(shè)有連接孔f,芯體3a的兩端部分別設(shè)有能夠插入連接孔f的接頭g。便于每個芯體3a的定位安裝,同時確保相鄰兩個芯體3a之間不會相互干擾。
在正極板1a和負(fù)極板2a上分別設(shè)有定位孔h,芯體3a兩端分別定位在定位孔h中,接頭g穿出定位孔h插入連接孔f內(nèi)。
此外,上述的電芯還包括橫設(shè)在正極板1a和負(fù)極板2a之間的定位桿5a,該定位桿5a與芯體3a相互平行設(shè)置,且位于正極板1a和負(fù)極板2a的邊緣。提高電芯整體的強度,增強抗沖擊性能。
具體的,定位桿5a有四個,呈矩形分布。且每個定位桿5a包括兩節(jié)自一端部相對接的支桿50a,同時兩節(jié)支桿50a的另一端部分別固定設(shè)置在正極板1a和負(fù)極板2a上。
本例中,導(dǎo)電片4a為鎳片或銅片。本例中,為鎳片,其主要有兩個好處:一是方便焊接定位;二是具有良好的導(dǎo)電性。
綜上所述,本實施例具有以下優(yōu)勢:
1、分腔的合理的布局,縮小電池的體積。
2、通過定位件的設(shè)置,將多個內(nèi)膽、內(nèi)膽和殼體之間隔開設(shè)置,準(zhǔn)確地進行每個內(nèi)膽的定位,防止箱體內(nèi)的各部件之間的碰撞,提高電池的安全性能。
3、通過分隔件的設(shè)置,一方面進一步的穩(wěn)定內(nèi)膽,防止碰撞;另一方面通過滅火劑全面的將每個電芯的四周包圍,一旦分隔件被破壞(熔化、沖裂等),滅火劑能夠快速排泄至火源處將火源撲滅,達到較好的滅火效果。
4、由內(nèi)膽、連接框條、圍框條的設(shè)置,便于內(nèi)膽的布局定位,同時也十分方便內(nèi)膽與殼體的安裝和拆卸。
5、不會因單個芯體的爆炸或燃燒,而引發(fā)大的火災(zāi),同時通過易撕線和避讓孔的設(shè)置,導(dǎo)流接觸部在芯體的沖擊下容易變形或脫落,從而斷開電路,操控十分方便,進一步提高電池的安全性。
上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點,其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施,并不能以此限制本實用新型的保護范圍,凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾,都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。