一种单体电池、电池组及电池包制造技术

一种单体电池、电池组及电池包，单体电池包括外壳、芯体、连接片、端盖、塑料支架，单体电池整体呈棱柱状，截面呈近三角形、正方形或正六边形，其中一角为圆弧面，电池壳体上包有散热膜，芯体为叠片式或卷绕式的，单体电池通过连接机构连接组合为电池组，单体电池有圆弧面的一角向内，几个单体电池并拢时所有单体电池的圆弧面构成一个用于放入散热管的圆孔，电池组组合为电池包。本发明专利技术由这些单体电池组装成的电池组、电池包，彼此之间没有间隙，这样就制造出一种高空间利用率，高散热性能的动力电池包系统；在电池组中间设置了一个导热管，该导热管和冷却系统连接后可以通过气体、液体、或者相变材料的流动给电池包散热或者加热，提升了电池的性能。了电池的性能。了电池的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种单体电池、电池组及电池包


[0001]本专利技术涉及动力电池领域，尤其是一种单体电池、电池组及电池包。

技术介绍

[0002]新能源汽车等清洁能源行业已经发展成国内支柱产业，上下游相关企业输出总产值达到近万亿元，其规模全球领先，并造就了一大批优秀的企业。除了新能源汽车外，作为风电、光伏产业的配套设置储能电站也需求旺盛，不论是新能源汽车还是储能电站，其核心部件都是新能源电池。今年1
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7月，我国新能源汽车产销分别达到327.9万辆和319.4万辆，同比增长均为1.2倍，市场占有率达到22.1％。在新能源汽车主要品种中，与上年同期相比，纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车产销保持高速增长势头。2021年全球动力电池装机量超过 280Gwh，预计2030年达到3000Gwh。2021年储能项目招标量18GWh，2025 年预计50Gwh以上，大环境决定新能源电池行业处于井喷发展的时代。
[0003]新能源电池有锂离子电池、钠离子电池、固态电池、准固态电池。从结构上看分为圆柱电池、方形铝壳电池、软包电池。圆柱电池市场占有率在6％以下，龙头企业量产的最大尺寸电池为4680型号，但总体上看，其单体容量低，连接成本高且电池包能量密度低。软包电池外壳采用的是铝塑膜包装，其抗膨胀和环境可靠性远不及圆柱和方形铝壳电池。常规铝壳电池要么成品率低、要么散热性能差、要么能量密度低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种单体电池、电池组及电池包，解决现有电池能量密度低的缺陷，同时还解决了电池组内不方便装散热管的缺陷。
[0005]本专利技术的目的是以如下方式现实的：一种单体电池，包括外壳、芯体、连接片、端盖和塑料支架，单体电池整体呈棱柱状，截面呈近三角形、正方形或正六边形，其中一角为圆弧面；外壳为有底或无底的中空体，有底的外壳上端口扣有端盖，无底的外壳上端口和下端口分别扣有端盖，在端盖上设置贯穿端盖内外两侧并与端盖隔有塑胶绝缘材料的对应连接芯体正极、负极的端子，正极的端子与负极的端子相间布置；在壳体内腔中装有叠片式或卷绕式的芯体，芯体的外侧有分别与正极、负极相连的极耳，在壳体内腔远离圆弧面的拐角处设置塑料支架，通过塑料支架卡住固定有连接片，极耳与连接片焊接在一起，正极、负极的连接片与对应的正极、负极的端子焊接在一起；盖板上在靠近圆弧面的一角处设有长方形的连接槽，连接槽底部有向侧边延伸的空间，该空间可以是盖板上连接槽厚度的底部部分向外扩孔形成的，也可以是盖板与芯体之间的间隙形成的，用于锁紧机钩能进入并勾在连接槽上。
[0006]外壳上包有一层散热膜，散热膜为非金属材料的石墨烯膜片、碳化硅膜片或石墨膜片。
[0007]电池组由单体电池、连接机构和散热管组成，单体电池有圆弧面的一角向内靠拢，几个单体电池并拢时所有单体电池的圆弧面构成一个圆孔，在该圆孔中放入圆筒形的散热
管；有一个由连接盘和锁紧机构构成的连接机构，连接盘的中心设有散热管伸出孔，连接盘周向均布设有对应每个单体电池的锁紧机构，每个锁紧机构对准对应单体电池的连接槽卡入锁紧，散热管对应从散热管伸出孔伸出，多个单体电池组装在一起形成了电池组，连接机构装置在单体电池的上端、下端或上下两端。
[0008]锁紧机构由锁紧板、导向轴和压簧构成，锁紧板为由立板下端侧向连接锁钩构成的L型体，立板的顶部有凸台，立板的中部设有通孔，两个立板的锁钩向外背对背相对布置，在两个立板的通孔中穿入导向轴，在导向轴上套有压簧，压簧两端对应支撑在两个立板的内侧面上；连接盘靠近圆周边缘处沿周向均布设有锁紧机构安装槽，锁紧机构安装槽的数量与构成电池组的单体电池数量相等，锁紧机构从上面放置在锁紧机构安装槽内，锁紧板的凸台支撑在锁紧机构安装槽的两侧。截面呈近三角形的棱柱状单体电池组成电池组需要6块，电池组整体外形呈六棱柱状；截面呈近正方形的棱柱状单体电池组成电池组需要4 块，电池组整体外形呈四棱柱状；截面呈近正六边形的棱柱状单体电池组成电池组需要3块，电池组整体外形呈梅花棱柱状。
[0009]若干个电池组紧挨密集摆放构成电池包，电池包由多个电池组串并联电连接组成。
[0010]另有带有螺钉孔的连接条或连接板，在单体电池的盖板上设置有螺纹孔，螺钉通过连接条或连接板上的螺钉孔与盖板上的螺纹连接，将单体电池之间固定连接在一起。
[0011]本专利技术相对现有技术具有的效果：单体电池呈截面呈现三角形、方形、六边形，由这些单体电池组装成的电池组、电池包，彼此之间没有间隙，能量密度最高；在由各单体电池构成的电池组中间设置了一个导热管，该导热管和冷却系统连接后可以通过气体、液体、或者相变材料的流动给电池包散热或者加热，提升了电池的性能；连接机构能可靠方便地将单体电池连接在一起组成电池组，形成电池单元。
附图说明
[0012]图1是三角形单体电池构成电池包的端部示意图。
[0013]图2是三角形单体电池的内部构成图。
[0014]图3是三角形单体电池上端外部结构示意图。
[0015]图4是三角形芯体的外观图。
[0016]图5是连接机构的结构图。
[0017]图6是连接机构中锁扣的结构图。
[0018]图7是方形单体电池构成电池包的端部示意图。
[0019]图8是六角形单体电池构成电池包的端部示意图。
[0020]图中：1
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单体电池；11
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外壳；12
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芯体；121
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极耳；13
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连接片；14
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端盖； 141
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连接槽；142
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端子；143
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螺纹孔；15
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塑料支架；16
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散热膜；17
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圆弧面；2
‑ꢀ
电池组；3
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电池包；4
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连接机构；41
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连接盘；42
‑
散热管伸出孔；43
‑
锁紧机构； 431
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锁紧板；432
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导向轴；433
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压簧；44
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锁紧机构安装槽；5
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散热管。
具体实施方式
[0021]实施例1
[0022]参照图2
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4，一种单体电池，包括外壳11、芯体12、连接片13、端盖14、塑料支架15，单体电池1整体呈棱柱状，截面呈近三角形，其中一角为圆弧面 17；外壳11为有底或无底的中空体，有底的外壳11上端口扣有端盖14，无底的外壳11上端口和下端口分别扣有端盖14，在端盖14上设置贯穿端盖14内外两侧并与端盖14隔有塑胶绝缘材料的对应连接芯体12正极、负极的端子 142，正极的端子142与负极的端子142相间布置；在壳体11内腔中装有叠片式或卷绕式的芯体12，芯体12的外侧有分别与正极、负极相连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单体电池，包括外壳、芯体、连接片、端盖和塑料支架，其特征在于：单体电池(1)整体呈棱柱状，截面呈近三角形、正方形或正六边形，其中一角为圆弧面(17)；外壳(11)为有底或无底的中空体，有底的外壳(11)上端口扣有端盖(14)，无底的外壳(11)上端口和下端口分别扣有端盖(14)，在端盖(14)上设置贯穿端盖(14)内外两侧并与端盖(14)隔有塑胶绝缘材料的对应连接芯体(12)正极、负极的端子(142)，正极的端子(142)与负极的端子(142)相间布置；在壳体(11)内腔中装有叠片式或卷绕式的芯体(12)，芯体(12)的外侧有分别与正极、负极相连的极耳(121)，在壳体(11)内腔远离圆弧面(17)的拐角处设置塑料支架(15)，通过塑料支架(15)卡住固定有连接片(13)，极耳(121)与连接片(13)焊接在一起，正极、负极的连接片(13)与对应的正极、负极的端子(142)焊接在一起；盖板(14)上在靠近圆弧面(17)的一角处设有长方形的连接槽(141)，连接槽(141)底部有向侧边延伸的空间。2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于：外壳(11)上包有一层散热膜(16)，散热膜(16)为非金属材料的石墨烯膜片、碳化硅膜片或石墨膜片。3.一种如根据权利要求1或2所述的单体电池组成的电池组，其特征在于：电池组(2)由单体电池(1)、连接机构(4)和散热管(5)组成，单体电池(1)有圆弧面(17)的一角向内靠拢，几个单体电池(1)并拢时所有单体电池(1)的圆弧面(17)构成一个圆孔，在该圆孔中放入圆筒形的散热管(5)；有一个由连接盘(41)和锁紧机构(43...

【专利技术属性】
技术研发人员：王真，李义，
申请(专利权)人：新疆赛创新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：