无极电池、无极电池阵列、无极电池CTC及应用装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无极电池，包括：电池外壳、电芯和电芯绝缘膜；沿电芯高度方向上下两侧分别设有正极片引出边缘和负极片引出边缘，所述电芯绝缘膜包裹于电芯外侧；所述电池外壳包括正极、壳体和负极，所述正极和负极与壳体以电气绝缘方式固定连接，所述壳体设置有泄压口，包裹有电芯绝缘膜的电芯置于壳体内；所述电芯的正极片引出边缘为整体电气连接，所述电芯的负极片引出边缘为整体电气连接；所述正极片引出边缘与无极电池的正极为电气连接，所述负极片引出边缘与无极电池的负极为电气连接；所述动力电池的正极和负极上不再设置引出端子，电池通过接触电极导轨引出电能。电池通过接触电极导轨引出电能。电池通过接触电极导轨引出电能。

【技术实现步骤摘要】
无极电池、无极电池阵列、无极电池CTC及应用装置


[0001]本专利技术涉及动力电池领域，特别涉及一种无极电池、无极电池阵列、无极电池CTC及应用装置。

技术介绍

[0002]电动汽车是动力电池主要消纳市场，动力电池包的发展分为3个阶段，标准化模块的1.0阶段；大模组结构是CTP2.0阶段，宁德时代的长条模组和比亚迪的刀片电池为CTP2.0阶段；业界发展趋势是CTC 3.0。
[0003]CTC（Cell to Chassis）是动力电池与车辆底盘直接集成，CTC可提升生产效率，降低电动汽车成本，特斯拉2022年将CTC技术首次应用于ModelY 车型；实际上特斯拉圆柱形电池的组成的CTC电池包结构依然很复杂，电池无法快捷维修。
[0004]究其现有车载电池包的技术路线，都是基于现有的动力电池形态的电池包：如基于特斯拉4680电池，采用无极耳出线工艺降低电池综合等效内阻，其电气性能优越，但其圆柱形结构并不是车载动力电池的理想结构形态；再如比亚迪刀片电池，适合车载动力电池包的机械结构，但长形刀片电池延长了电池的电化学路径，加大了电池的等效综合内阻，电气性能不理想。
[0005]理想CTC的关键诉求：一是机械结构实现动力电池与车辆底盘的完美匹配；二是电气性能优越的动力电池；三是方便维修；为此需要逆向开发满足CTC诉求的新型动力电池和CTC结构。
[0006]现有技术中，韩国专利申请“无极电池壳极板结构”，公开号：KR1020050041653A，该现有技术公开了一种无极电池壳的极板结构,方便组装,防止电池插入时产生短路。根据该现有技术,
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电极板(18)和固定构件(20)分别被曲线切割成一对
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电极板(18)和
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电极板(16)之间的固定构件(20)一对和
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电极连接件(14)或电极连接板(30)的
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电极板(16)的两端部另一侧分别在
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电极连接件(14)或电极连接板(30)的两端部一侧(14)或电极连接板(30),其中这些连接成一体并且包括+电极连接部件(12)或电极连接板(30)和
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电极板(18),包括开口部分(22,23)其中插入电池(1)的正极(26)。并且,无极电池壳的极板结构的极板结构设置在固定件(20)的开口部(23)的内侧,凸出短防火墙(42),电池(1)的正极(26)可通过开口部(22,23)与正极板(16)接触的无极电池壳。
[0007]现有技术中，日本专利申请“无极电池”，公开号：JP1988228933A，该现有技术公开了一种无极电池,包括:容纳供电电池的外壳、能量传输介质、能量发送部分和开关电路，具有外部供给能量的供电用电池、以非接触方式向外部供给能量的能量传输介质；能量传输单元,设置在动力电池和能量传输介质之间,用于将动力电池的直流电转换成能量输出到能量传输介质；连接动力电池和能量传输单元,并打开和关闭连接；用于执行的开关电路。
[0008]现有技术中，韩国专利申请“无极电池化成装置”，公开号：KR2020140004595U，该现有技术公开了一种能够在执行电池单元或电池的化成过程的化成设备中执行化成过程而不受插入的电池或电池的极性影响的非极性化成设备。它在用于激活电池单元或电池的
化成装置100中，电池插入部分110，电池插入部分110；为插入电池插入部分110的电池或电池充电所需的电力，当电力不能从第一输入电源120根据插入电池插入单元110的电池单元或电池的极性方向，电池插入单元110第二输入电源130提供为插入的电池单元或电池充电所需的电力；开关单元140由第一开关和第二开关组成，用于接通/断开电池插入单元110的电连接；对插入电池插入单元110的电池单元或电池进行放电，包括：放电单元150，以执行通过第一输入电源120或第二输入电源130根据电池芯或电池的极性方向插入电池插入单元110和开关单元140的开/关无极性电池化成装置，通过放电单元150为电池单元或电池组充电或者为电池单元或电池组放电。
[0009]现有技术中，韩国专利申请“无极电池”，公开号：KR1020210082455A，该现有技术公开了一种具有至少一个无接头电极的能量存储装置的电池及其形成方法。该电池包括其上设置有第一涂层的第一基板,并且第一基板的沿第一基板的宽度在近端处的第二部分包括导电材料。内部隔板设置在第一基板上方。第二基板设置在内隔板上方。第二基底具有设置在其上的第二涂层。第一基板、内部隔板和第二基板连续，第一基板、内部隔板和第二基板围绕中心轴卷绕。第一基底包括第一涂层，其中第一基底的第二部分在沿着第一基底的宽度的近端处包括导电材料；第二基底包括第二涂层；内隔膜设置于第一基板与第二基板之间，其中第一基板、内隔膜与第二基板绕中心轴卷绕以形成电极。
[0010]现有相关技术中，国内专利“箱体结构、电池及用电装置”授权公告号：CN 216648494 U，公开了一种箱体结构、电池及用电装置，在上盖与下箱体之间连接有加强体，增强上盖与下箱体之间的结合强度，提升箱体结构的稳定性。由于加强体内设有供冷却剂流通的冷却流道，因此，在对电池组散热过程中，向冷却流道中通入冷却剂，利用冷却流道与电池组之间的导热配合，以实现电池组的有效降温。由此可知，本申请将水冷功能集成在加强体上，这样在满足散热和结构强度需求下，兼顾空间利用率，能取消传统箱体的水冷板及底护板等结构，集成度高，有利于提升能量密度；同时也有利于箱体结构轻量化。另外，将水冷功能集成在加强体内，使之转移至箱体结构内，避免因碰撞易出现破损而导致漏液风险。
[0011]现有相关技术中，国内专利“电池包、车辆和储能装置
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申请公布号 CN 110165116 A，公开了一种电池包、车辆和储能装置，所述电池包包括电池阵列及支撑件，所述电池阵列包括若干单体电池，所述单体电池具有第一尺寸，所述第一尺寸为虚拟夹持所述单体电池的两平行平面的间距的最大值；至少一个单体电池满足：600mm≤第一尺寸≤2500mm，且支撑在所述支撑件上；与所述第一尺寸对应的所述两平行平面的法向为Q方向，所述电池包内形成电池放置区，所述电池阵列位于所述电池放置区，所述单体电池沿所述Q方向从所述电池放置区的一侧延伸到所述电池放置区的另一侧。本申请的电池包，通过多个长单体电池形成电池阵列，提高了电池包的电池容量，同时，采用特定范围的第一尺寸，可以提高电池包的空间利用率。
[0012]为获得在机械结构和电气性能两个方面，全面满足CTC架构的车载动力系统的需要，专利技术人提出一种全新结构形态的无极电池，该无极电池的正极和负极上不再设置引出端子，电池通过接触电极导轨引出电能，俗称无极电池；和基于无极电池的CTC结构方案。

技术实现思路

[0013]为实现上述目的，本专利技术提供了一种无极电池，包括电池外壳、电芯和电芯绝缘膜；沿电芯高度方向上下两侧分别设有正极片引出边缘和负极片引出边缘，所述电芯绝缘膜包裹于电芯外侧面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无极电池，其特征在于，包括：电池外壳、电芯和电芯绝缘膜；沿电芯高度方向上下两侧分别设有正极片引出边缘和负极片引出边缘，所述电芯绝缘膜包裹于电芯外侧面；所述电池外壳包括顶部的正极、壳体和底部的负极，所述正极和负极与壳体以电气绝缘方式固定连接，壳体设置有泄压口，包裹有电芯绝缘膜的电芯置于壳体内；所述电芯的正极片引出边缘为整体电气连接，所述电芯的负极片引出边缘为整体电气连接；所述正极片引出边缘与无极电池的正极为电气连接，所述负极片引出边缘与无极电池的负极为电气连接；所述该无极电池的正极和负极上不再设置引出端子，电池通过接触电极导轨引出电能。2.根据权利要求1所述的无极电池，其特征在于：无极电池的长度方向X尺寸为第一尺寸，高度方向Y为第二尺寸，厚度方向Z为第三尺寸，所述第一尺寸X为300
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4000mm，所述第二尺寸Y为30
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500mm，所述第三尺寸Z为10
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300mm。3. 根据权利要求1所述的无极电池，其特征在于：所述电芯为叠片电芯，为长形立方体结构，所述正极片引出边缘突出电芯的上边缘2
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20 mm，所述负极片引出边缘突出电芯的下边缘2
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20mm。4.根据权利要求1所述的无极电池，其特征在于：所述电芯为卷绕电芯，为长形椭圆结构，所述正极片引出边缘突出电芯的上边缘2
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20mm，所述负极片引出边缘突出电芯的下边缘2
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20mm。5.根据权利要求1至4之一所述的无极电池，其特征在于：所述无极电池的正极和负极设置在高度方向Y和厚度方向Z形成的平面上，正极和负极与无极电池外壳为电气绝缘固定安装；正极借助一个L形电极连接板与电芯的正极片连接，负极借助一个L形电极连接板与电芯的负极片连接。6.根据权利要求1至4之一所述的无极电池，其特征在于：所述无极电池的正极和负极设置在高度方向Y和厚度方向Z形成的平面上，正极和负极与无极电池外壳为电气绝缘固定安装；正极借助一个L形电极连接板与电芯的正极片连接，负极借助一个L形电极连接板与电芯的负极片连接；其正极和负极为片状电极，片状电极以水平方向伸出壳体。7.根据权利要求1至4之一所述的无极电池，其特征在于：所述无极电池的正极和负极设置在高度方向Y和厚度方向Z形成的平面上，正极和负极与无极电池外壳为电气绝缘固定安装；正极借助一个L形电极连接板与电芯的正极片连接，负极借助一个L形电极连接板与电芯的负极片连接；其正极和负极为片状电极，片状电极以垂直方向伸出壳体。8.根据权利要求1至4之一所述的无极电池，其特征在于：所述无极电池的正极和负极设置在高度方向Y和厚度方向Z形成的平面上，正极和负极与无极电池外壳为电气绝缘固定安装；正极借助一个L形电极连接板与电芯的正极片连接，负极借助一个L形电极连接板与电芯的负极片连接；其正极和负极为圆柱状电极，圆柱状电极以水平方向伸出壳体。9.根据权利要求1至4之一所述的无极电池，其特征在于：所述无极电池的正极和负极设置在长度方向X和高度方向Y形成的平面的上侧和下侧，正极和负极与无极电池外壳为电气绝缘固定安装；正极借助一个L形电极连接板与电芯的正极片连接，负极借助一个L形电极连接板与电芯的负极片连接。10.根据权利要求1至4之一所述的无极电池，其特征在于：所述无极电池的正极和负极分别设置在长度方向X和高度方向Y形成的两侧平面的上侧或下侧，正极和负极与无极电池的外壳为电气绝缘固定安装；正极借助一个L形电极连接板与电芯的正极片连接，负极借助
一个L形电极连接板与电芯的负极片连接。11.根据权利要求1至4之一所述的无极电池，其特征在于：所述无极电池为液体电解质电池或固态电解质电池或固液混合态电池或凝聚态电池。12.根据权利要求1至4之一所述的无极电池，其特征在于：所述电芯为多个相同的电芯串联而成，这里的相同的电芯是指机械结构和电气参数都相同。13.一种无极电池阵列，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄平，薛峰，冯建中，
申请(专利权)人：南京苏特电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：