电池、电池模组、电池包及电动车

技术领域

本发明涉及电池领域，具体涉及一种电池、电池模组、电池包及电动车。

背景技术

随着新能源车的不断普及，对新能源车中动力电池的使用要求变得越来越高。特别是用户对新能源车续时里程要求的不断提高，对新能源车使用的电池包而言，其总体容量需要不断的提高；同时，在动力电池包在使用过程中，因内阻导致的内耗和发热则要求尽量减少。

一般而言，电池的外壳内仅设有一个裸电芯或多个处于并联状态的电芯，而含有单个裸电芯或多个并联电芯都无法提高整个电池的电压，例如，钛酸锂类电池的电压是2.4伏；磷酸铁锂类电池的电压是3.2伏；三元类电池的电压是3.7伏；多元聚合物类电池的电压是4.3伏。所以在需要高电压(高容量)时，就把大量的电池进行串联成电池组，再将电池组组装成动力电池包；相邻两个电池之间需要通过外设的动力连接件进行动力连接。导致电池安装结构较多，不仅成本提高，而且导致整体重量上升；同时，安装结构占用了较多的包体内部空间，造成动力电池包整体容量降低，电池并排设置越多，空间浪费就越多。另外，因需要设置多个外置动力连接件进行动力连接，导致内阻增加，提高了动力电池包在使用中的内耗和发热。

专利201621444477.X中采用隔板将相邻的两个裸电芯容纳腔隔开，虽然节约了内部空间，但两个裸电芯之间的串联连接方式是将连接件贯穿在相邻两个容纳腔之间的隔板，贯穿相邻两个容纳腔的隔板会影响两个容纳腔之间的密封性，使得电解液在两个容纳腔中流通，具有短路的风险。

发明内容

本申请内容旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，在本申请的第一个方面，提供一种电池，包括：

外壳及位于外壳内的隔板，所述外壳向一侧开口，所述隔板将所述外壳内部分隔出若干个容纳腔；

所述容纳腔内设有极芯组，所述极芯组含有至少一个极芯；

盖板，所述盖板封闭所述外壳的开口；

所述盖板内侧固定有连接片，所述连接片连接相邻两个容纳腔内的极芯组，以使极芯组之间串联。

在本申请的一个实施方式中，所述连接片与所述盖板为一体结构。

在本申请的一个实施方式中，所述隔板靠近所述盖板的一端抵接所述连接片。

在本申请的一个实施方式中，所述盖板内侧设置有压块，所述压块与所述盖板固定连接，所述压块将所述连接片固定在所述盖板内侧。

在本申请的一个实施方式中，所述压块位于所述隔板和盖板之间，且所述压块朝向所述隔板的一侧抵接所述隔板。

在本申请的一个实施方式中，所述压块位于所述隔板和盖板之间，所述压块朝向所述隔板的一侧开设有第一凹槽，所述隔板朝向所述盖板的一端至少部分插入所述第一凹槽内。

在本申请的一个实施方式中，所述盖板内侧还包括连接片绝缘件，所述连接片绝缘件设置在所述连接片与所述盖板之间，所述连接片绝缘件和所述压块配合将所述连接片固定，所述连接片绝缘件至少覆盖整个连接片。

在本申请的一个实施方式中，所述盖板内侧固定有盖板绝缘件，所述连接片固定设置于所述盖板绝缘件内侧，所述盖板绝缘件将所述盖板与所述连接片绝缘隔离。

在本申请的一个实施方式中，所述连接片与所述盖板绝缘件为一体结构。

在本申请的一个实施方式中，所述隔板靠近所述盖板的一端抵接所述连接片。

在本申请的一个实施方式中，所述盖板绝缘件内侧设置有压块，所述压块与所述盖板绝缘件固定连接，所述压块将所述连接片固定在所述盖板绝缘件内侧。

在本申请的一个实施方式中，所述压块位于所述隔板和盖板绝缘件之间，且所述压块朝向所述隔板的一侧抵接所述隔板。

在本申请的一个实施方式中，所述压块位于所述隔板和盖板绝缘件之间，所述压块朝向所述隔板的一侧开设有第一凹槽，所述隔板朝向所述盖板绝缘件的一端至少部分插入所述第一凹槽内。

在本申请的一个实施方式中，所述盖板绝缘件内侧还设置有连接片绝缘件，所述连接片绝缘件设置在所述连接片与所述盖板绝缘件之间，所述连接片绝缘件和所述压块配合将所述连接片固定，所述连接片绝缘件至少覆盖整个连接片。

在本申请的一个实施方式中，每个所述容纳腔对应的盖板上设置有注液孔和/或防爆阀。

在本申请的一个实施方式中，所述连接片为铜铝连接片。

在本申请的一个实施方式中，每个所述极芯组中设有第一电极引出部件和第二电极引出部件，所述连接片连接一个极芯组中的第一电极引出部件和与其相邻的另一极芯组中的第二电极引出部件。

在本申请的一个实施方式中，所述盖板上还设有第一引出端子和第二引出端子，多个所述极芯组依次串联连接，所述第一引出端子与第一个极芯组的第一电极引出部件连接，所述第二引出端子与串联的最后一个极芯组的第二电极引出部件连接。

在本申请的一个实施方式中，所述外壳与所述隔板为一体成型结构。

在本申请的一个实施方式中，所述外壳包括端部的端壁以及与端壁相连的底壁，所述端壁相对于所述底壁的高度大于所述隔板相对于所述底壁的高度；且所述端壁相对于所述底壁的高度与所述隔板相对于所述底壁的高度之差大于所述连接片的厚度。

在本申请的第二个方面，提供一种电池模组，包括如上述所述任一种实施方式中的电池。

在本申请的第三个方面，提供一种电池包包括上述任意一种实施方式中的电池或上述电池模组。

在本申请的第四个方面，提供一种电动车，包括上述电池包。

相比现有技术，本申请的有益效果：将连接片固定设置在盖板内侧，也就是设置在容纳腔的上方，可提高容纳腔的密封性；并且将连接片固定设置在盖板的内侧后，再将整个盖板盖在壳体上密封容纳腔，可节约工艺。

附图说明

图1为本申请第一实施例提供的一种电池的结构示意图。

图2为图1中的L部分的局部放大图。

图3为本申请极芯组的结构示意图。

图4为本申请第二实施例提供的一种电池的结构示意图。

图5为图4中的M部分的局部放大图。

图6为本申请第二实施例提供的另一种电池的局部结构示意图。

图7为本申请第三实施例提供的一种电池的结构示意图。

图8为图7中的N部分的局部放大图。

图9为本申请提供的一种电池包的结构示意图。

具体实施方式

以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图3，本发明第一实施例提供一种电池10，包括外壳100及位于外壳100内的隔板300，外壳100向一侧开口，隔板300将外壳100内部分隔出若干个容纳腔400；容纳腔400内设有极芯组200，极芯组200含有至少一个极芯210(如图3所示)。

如图1所示，电池10的壳体100内容纳有4个极芯组200，4个极芯组200在电池10的长度方向上排布且串联连接。图1中的左右方向为第一方向A，也就是电池10的长度方向，极芯组200在电池10的第一方向A排布。当然，在其他的一些实施例中，极芯组200可以是3个、5个或者更多。

本发明的一个实施例中，如图1所示，壳体100内设置有3个隔板300，3个隔板300将壳体100内部分隔出4个容纳腔400，同时，在各容纳腔400内各设置一个极芯组200，极芯组200依次串联连接；而在本发明的其他实施例中，隔板300可以是1个或者大于2个，同时，每个容纳腔400内可以像图1中所示的仅容纳一个极芯组200，也可以在一个容纳腔400内并排容纳多个极芯组200，比如2个或者3个。本发明中，一个容纳腔400内容纳一个极芯组200是最为理想的状态，能够达到最好的隔离效果。

电池10还包括盖板500，盖板500封闭外壳100的开口。盖板500内侧固定有连接片600，连接片600连接相邻两个容纳腔400内的极芯组200，以使极芯组200之间串联。

其中盖板500内侧是指盖板500朝向第二方向B的一侧，所述第二方向B是指电池正常使用时，朝向地面的方向，也是沿着电池10的宽度向下的方向，第二方向B与第一方向A垂直，盖板500内侧也可以说是在电池正常使用时盖板500的下表面。所述盖板500内侧固定有连接片600，可以是通过其他结构将连接片600压在盖板500的下表面，也可以将连接片600固定在压块上，再将压块固定在盖板500下侧。当然，可以将连接片600一体注塑在盖板500内，此时该内侧并不是指连接片600完全位于盖板500的内侧(或者下方)，而是指，连接片600整体上而言，位于盖板500的偏内侧，更具体的，至少连接片600的与相邻两个容纳腔400中的极芯组200连接的部分，是位于盖板500下方的。

专利201621444477.X中将连接件贯穿在相邻两个容纳腔之间的隔板以串联相邻的两个裸电芯，贯穿相邻两个容纳腔的隔板会影响两个容纳腔之间的密封性，使得电解液在两个容纳腔中流通，具有短路的风险。本申请中，将连接片600固定设置在盖板500内侧，也就是设置在容纳腔的上方，可提高容纳腔的密封性。并且将连接片600固定设置在盖板500的内侧后，再将整个盖板500盖在壳体100上密封容纳腔400，可节约工艺。此外，专利201621444477.X中，在注塑壳体时，就需要同时在隔板上注塑成型供连接片穿过的通孔；同时，在连接片穿设在通孔内后，还需要对通孔进行密封。而在本申请中，可以通过将连接片600设置在盖板500的内侧，在壳体成型过程中，无需对隔板300进行加工，减少了工艺也降低了工艺难度；同时，也无需对隔板300进行二次密封，提高了密封可靠性。

在本申请中，所提到的极芯210，为动力电池领域常用的极芯，极芯210以及极芯组200为电池10外壳内部的组成部分，而不能被理解为电池10本身；可以是卷绕形成的极芯210，也可以是叠片的方式制成的极芯210；一般情况下，极芯210至少包括正极片、隔膜和负极片以及电解液，极芯210一般是指未完全密封的组件。因而，在本申请提到的电池，为电池10，不能因其包含多个极芯210，而将其简单的理解为电池模组或电池组。在本申请中，极芯组200可以是由一个单独的极芯210组成；也可以包括至少两个极芯210，且至少两个极芯210并联连接，构成所述极芯组200。例如，两个极芯210并联后，形成极芯组200；或者四个极芯210并联后，构成极芯组200。

在进一步的实施例中，连接片600与盖板500为一体结构。可将连接片600一体注塑在盖板500内侧，而形成一体结构，进一步节俭电池安装工艺。

在进一步的实施例中，隔板300靠近盖板500的一端抵接连接片600。隔板300靠近盖板500的一端是指电池在正常使用时，隔板300的上端，将隔板300的上端抵接连接片600设置，可以将隔板300两侧的容纳腔400隔绝密封，避免两个容纳腔400中的电解液相互流通；另一方面，隔板300的上端抵接连接片600，以将连接片600固定在盖板500的内侧，避免电池在使用时因为晃动而使连接片600松动，进而影响连接片600连接相邻两个极芯组200的电性连接。

在进一步的实施例中，每个容纳腔400对应的盖板500上设置有注液孔510和/或防爆阀520。通过所述注液孔510向所述容纳腔400中注入电解液。所述防爆阀520用于当容纳腔400内的气压升高时打开，释放容纳腔400的气压，防止爆炸。本实施例中，在每个容纳腔400对应的盖板500上设置有注液孔510，方便注液；在每个容纳腔400对应的盖板500上设置防爆阀520，可对每个容纳腔400的内部压力进行调节，降低爆炸风险，总体来说优化了盖板设计。

在进一步的实施例中，连接片600为铜铝连接片。

在进一步的实施例中，每个极芯组200中设有第一电极引出部件220和第二电极引出部件230，连接片600连接一个极芯组200中的第一电极引出部件220和与其相邻的另一极芯组200中的第二电极引出部件230(如图1所示)。在本实施例中，第一电极引出部件220为正极，第二电极引出部件230为负极。进一步的实施例中，第一电极引出部件220为正极极耳组成，第二电极引出部件230为负极极耳组成。或者，第一电极引出部件220和第二电极引出部件230为连接正负极极耳与连接片之间的转接件。

在进一步的实施例中，盖板500上还设有第一引出端子530和第二引出端子540(如图1所示)，多个极芯组200依次串联连接，第一引出端子530与第一个极芯组200的第一电极引出部件220连接，第二引出端子540与串联的最后一个极芯组200的第二电极引出部件230连接。如图1所示，在图1中具有4个极芯组200串联，当电池在正常使用时，第一方向A为电池的长度方形，也是图1中的左右方向，在图1中最左边的极芯组200为第一个极芯组200，在最右边的极芯组200为串联的最后一个极芯组200a，第一引出端子530与第一个极芯组200的第一电极引出部件220连接，第二引出端子540与最后一个极芯组200a的第二电极引出部件230连接。

在其他实施例中，电池10中的第一引出端子530可以与另一个电池中的第二引出端子540连接以串联形成电池包。电池10中的第一引出端子530和第二引出端子540还可以与外部电子器件连接，用于对外部电子器件供电，实现电池的电输出。

在进一步的实施例中，外壳100与隔板300为一体成型结构。如图1和图2所示，所述外壳100与隔板300一体成型，而形成多个容纳腔400。电池外壳100与隔板300优选绝缘塑料，有效阻隔了相邻的容纳腔400内部电解液的导通，而无须设计额外的绝缘件或内膜，避免了电解液导通带来的内短路风险和电解液分解的风险。塑料外壳不存在金属外壳的嵌锂反应，安全性高。

在进一步的实施例中，外壳100包括端部的端壁110以及与端壁110相连的底壁120，端壁110相对于底壁120的高度大于隔板300相对于底壁120的高度，且端壁110相对于底壁120的高度与隔板300相对于底壁120的高度之差大于连接片600的厚度。如图1和图2所示，端臂110与隔板300平行设置。采用上述参数设置，使得连接片600更够较好的嵌入盖板500与隔板300之间，使得盖板500合适的盖在外壳100上，减少缝隙，更紧密的盖合。进一步的，盖板500与外壳100密封连接，为进一步提高密封处的密封效果，可在盖板500与外壳100密封处设置密封圈550。

请参阅图4和图5，本发明第二实施例提供一种电池10a，在电池10a中，盖板500内侧设置有压块700，压块700与盖板500固定连接，压块700将连接片600固定在盖板500内侧。其中，可将连接片600设置于压块700和盖板500之间，压块700与盖板500固定连接后，对连接片600施加朝向盖板500的压力，将连接片600固定在盖板500的内侧。还可以将连接片600穿插固定在压块700内，比如在压块700上设置有穿孔，连接片600插接并固定在压块700的穿孔内，通过压块700与盖板500固定连接，将连接片600固定在盖板500内侧，进一步提高连接片600固定在盖板500上的牢固性。在一些实施例中，盖板500、压块700与连接片600一体成型设置，进一步提高盖板500、压块700与连接片600之间的连接稳定性，避免电池在使用过程中连接片600的晃动。

在进一步的实施例中，压块700位于隔板300和盖板500之间，且压块700朝向隔板300的一侧抵接隔板300。也就是说压块700直接抵接隔板300的上端，可进一步将隔板300两侧的容纳腔400隔绝密封，避免两个容纳腔400中的电解液相互流通。另外由于压块700下方被隔板300的上端抵接，当压块700压在隔板300上端时，隔板300上端对压块700具有反作用力，该反作用力可进一步将连接片500牢牢的固定在盖板500上。

请参阅图6，在进一步的实施例中，压块700位于隔板300和盖板500之间，压块700朝向隔板300的一侧开设有第一凹槽710，隔板300朝向盖板500的一端至少部分插入第一凹槽710内。隔板300朝向盖板500的一端至少部分第一凹槽710内，使隔板300固定压块700，避免电池在使用过程中第一凹槽710的晃动，进而可以避免与压块700连接的盖板500的晃动，提高电池连接整体的可靠性。

请再次参阅图5，在进一步的实施例中，盖板500内侧还包括连接片绝缘件800，连接片绝缘件800设置在连接片600与盖板500之间，连接片绝缘件800和压块700配合将连接片600固定，连接片绝缘件800至少覆盖整个连接片600。当盖板500为金属盖板时，连接片绝缘件800可将盖板500和连接片600电性绝缘，避免连接片600与盖板500之间导电短路，提高电池安全稳定性。其中连接片绝缘件800与压块700可以一体注塑成型，而将连接片600稳定的固定在连接片绝缘件800与压块700之间。

请参阅图7和图8，本发明第三实施例提供一种电池10b，在电池10b中，盖板500内侧固定有盖板绝缘件900，连接片600固定设置于盖板绝缘件900内侧，盖板绝缘件900将盖板500与连接片600绝缘隔离。当盖板500为金属盖板时,盖板绝缘件900隔绝盖板500与盖板500内部的连接片600之间的电连接，避免连接片600与盖板500之间导电短路，提高电池安全稳定性。

在进一步的实施例中，连接片600与盖板绝缘件900为一体结构。可将连接片600与盖板绝缘件900一体注塑成型，提高连接片600连接在盖板500的牢固性。

在进一步的实施例中，隔板300靠近盖板500的一端抵接连接片600。在本实施例中，隔板300靠近盖板500的一端是指电池在正常使用时，隔板300的上端，将隔板300的上端抵接连接片600设置，可以将隔板300两侧的容纳腔400隔绝密封，避免两个容纳腔400中的电解液相互流通；另一方面，隔板300的上端抵接连接片600，以将连接片600固定在盖板500的内侧，避免电池在使用时因为晃动而使连接片600松动，进而影响连接片600连接相邻两个极芯组200的电性连接。

在进一步的实施例中，盖板绝缘件900内侧设置有压块700，压块700与盖板绝缘件900固定连接，压块700将连接片600固定在盖板绝缘件900内侧。其中可将连接片600位于压块700和盖板绝缘件900之间，压块700与盖板绝缘件900固定连接后，对连接片600施加朝向盖板绝缘件900的压力，将连接片600固定在盖板绝缘件900的内侧，进而将连接片600固定在盖板100的内侧。还可以将连接片600穿插固定在压块700内，比如在压块700上设置有穿孔，连接片600插接并固定在压块700的穿孔内，通过压块700与盖板绝缘件900固定连接，将连接片600固定在盖板绝缘件900内侧，进一步提高连接片600固定在盖板绝缘件900上的牢固性。

在进一步的实施例中，压块700位于隔板300和盖板绝缘件900之间，且压块700朝向隔板300的一侧抵接隔板300。也就是说压块700直接抵接隔板300的上端，可进一步将隔板300两侧的容纳腔400隔绝密封，避免两个容纳腔400中的电解液相互流通。另外由于压块700下方被隔板300的上端抵接，当压块700压在隔板300上端时，隔板300上端对压块700具有反作用力，该反作用力可进一步将连接片500牢牢的固定在盖板绝缘件900上。

在进一步的实施例中，压块700位于隔板300和盖板绝缘件900之间，压块700朝向隔板300的一侧开设有第一凹槽710，隔板300朝向盖板绝缘件900的一端至少部分插入第一凹槽710内。隔板300朝向盖板绝缘件900的一端至少部分插入第一凹槽710内，使隔板300固定压块700，避免电池在使用过程中第一凹槽710的晃动，进而可以避免与压块700连接的盖板绝缘件900的晃动，提高电池连接整体的可靠性。

在进一步的实施例中，盖板绝缘件900内侧还设置有连接片绝缘件800，连接片绝缘件800设置在连接片600与盖板绝缘件900之间，连接片绝缘件800和压块700配合将连接片600固定，连接片绝缘件800至少覆盖整个连接片600。连接片绝缘件800可进一步隔绝连接片600与盖板500之间的电连接。

在本申请的另一个方面，提供了一种电池模组包括上述任一实施例的电池10。采用本申请提供的电池模组，组装工艺少，电池的成本较低。

如图9所示，本申请提供了一种电池包20，包括上述任一实施例的电池10或上述提供的电池模组。采用本申请提供的电池包20，组装工艺少，电池的成本较低，电池包20的能量密度较高。

本发明还提供一种电动车，所述电动车包括上述的电池包20。采用本申请提供的电动车，车的续航能力高，成本较低。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。