电池单元、电池模组、电池包及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池单元、电池模组、电池包及车辆。


背景技术：

2.电池模组或电池包一般包括多个并排设置的电池，电池之间通过连接片实现电连接。现有技术中的连接片，由于电池在充电或放电时会发生膨胀，使得相邻的两个电池的焊接点间的距离增大，可能导致连接片的撕裂或焊接点失效，从而降低了连接片与电池的连接可靠性，降低了电池模组或电池包的使用寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池单元，电池单元的电连接可靠性高、使用可靠性高、使用寿命长。
4.本实用新型的第二个目的在于提出一种电池模组，包括上述的电池单元。
5.本实用新型的第三个目的在于提出一种电池包，包括上述的电池单元或上述的电池模组。
6.本实用新型的第四个目的在于提出一种车辆，包括上述的电池包。
7.根据本实用新型第一方面实施例的电池单元，包括多个电池和多个连接片。多个电池并排布置；连接片的两端分别与两个电池电连接，连接片上设有多个凸起，多个凸起彼此间隔设置，每个凸起由连接片的厚度方向的一侧表面向外凸出且厚度方向的另一侧表面向内凹入形成，相邻两个凸起的距离较近的一端之间的最小距离为l1，相邻两个凸起的距离较远的一端之间的最小距离为l2，连接片的另一侧表面的向内凹入的最大距离为h，每个电池的厚度为l，其中，l、h、l1、l2满足：0.5
×
l≤l1 h，l2/l1≥2。
8.根据本实用新型实施例的连接片，通过在连接片设置多个凸起，凸起由连接片的厚度方向的一侧表面朝向连接片的厚度方向的另一侧凸出形成，使得电池的一个或多个方向上的表面在膨胀时，连接片均可以发生相应形变，以使得连接片及连接片的焊接处的受力得到缓解，从而避免因电池的膨胀造成电池和连接片的连接处失效，提高了连接片的使用寿命，保证了连接片与电池的电连接的可靠性，提高了电池单元的使用可靠性。
9.在一些实施例中，所述l、l1进一步满足：0.5
×
l≤l1。
10.在一些实施例中，所述l1、l2、h、l分别满足：2mm≤l1≤32mm，0.5mm≤l2≤14mm，2mm≤h≤8mm，21mm≤l≤75mm。
11.在一些实施例中，多个所述凸起均延伸至所述连接片的宽度方向上的两个侧边。
12.在一些实施例中，每个所述凸起的横截面积沿所述凸起的长度方向保持不变。
13.在一些实施例中，多个所述凸起沿多个所述电池的排布方向间隔设置，相邻两个所述凸起的距离较近的一端位于所述连接片的远离所述电池单元中心的一侧，相邻两个所
述凸起的距离较远的另一端位于所述连接片的邻近所述电池单元中心的一侧。
14.在一些实施例中，每个所述电池包括极柱，每个所述连接片上形成有连接孔，对应的所述电池的所述极柱与所述连接孔相连；
15.所述连接片的对应相邻两个所述凸起的距离较近的所述一端所在的侧边为第一侧边，所述连接片的对应相邻两个所述凸起的距离较远的所述另一端所在的侧边为第二侧边，所述连接孔的中心与所述第一侧边之间的距离小于等于所述连接孔的中心与所述第二侧边之间的距离。
16.根据本实用新型第二方面实施例的电池模组，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的电池单元。
17.根据本实用新型第三方面实施例的电池包，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的电池单元或根据本实用新型上述第二方面实施例的电池模组。
18.根据本实用新型第四方面实施例的车辆，包括根据本实用新型上述第三方面实施例的电池包。
19.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
20.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1是根据本实用新型实施例的电池模组的结构示意图；
22.图2是根据本实用新型实施例的连接片的结构示意图；
23.图3是根据本实用新型实施例的连接片的俯视图；
24.图4是根据本实用新型实施例的连接片的主视图；
25.图5是根据本实用新型实施例的电池包的一个实施例的示意图；
26.图6是根据本实用新型实施例的电池包的另一个实施例的示意图；
27.图7是根据本实用新型实施例的车辆的示意图。
28.附图标记：
29.电池单元100；
30.电池10；极柱11；
31.连接片20；连接孔21；凸起22；第一侧边23；第二侧边24；
32.电池模组200；
33.电池包300；
34.车辆400；
35.第一方向a；第二方向b；第三方向c。
具体实施方式
36.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的电池模组200，包括电池单元100，电池单元100包括多个电池10和多个连接片20。
37.具体而言，如图1-图4所示，多个电池10并排布置，每个电池10包括极柱11；连接片20的两端分别与两个电池电连接，连接片20上设有多个凸起22，多个凸起22彼此间隔设置，每个凸起22由连接片20的厚度方向的一侧表面向外凸出且厚度方向的另一侧表面向内凹入形成，相邻两个凸起22的距离较近的一端之间的最小距离为l1，相邻两个凸起22的距离较远的一端之间的最小距离为l2，连接片20的另一侧表面的向内凹入的最大距离为h，每个电池10的厚度为l，其中，l、h、l1、l2满足：0.5
×
l≤l1 h，l2/l1≥2。
38.需要说明的是，本技术中电池10的长度方向和连接片20的宽度方向均为图1和图2中所示的第一方向a，电池10的厚度方向和连接片20的长度方向均为图1和图2中所示的第二方向b，电池10的宽度方向和连接片20的厚度方向均为图1和图2中所示的第三方向c。
39.电池10在使用过程中会因热失控、充电电流过大等原因发生膨胀，使得电池10的宽度方向的表面及电池10的厚度方向的表面向外凸出，导致相邻两电池10极柱11间的距离增加，导致极柱11与连接片20的连接处受到较大的拉力，同时会导致连接片20的与相邻两个电池10的极柱11具有一定角度。
40.本技术中提出的连接片20通过设置多个具有形变能力的凸起22，使得连接片20可以随着电池10在厚度方向的膨胀而延伸，从而避免因连接片20的伸长引发的连接片20撕裂，避免因电池10与连接片20的连接处受力导致失效，提高了连接片20与电池10的连接可靠性，同时凸起22可以跟随电池10的宽度方向的表面的倾斜而形变，使得连接片20的两端可以具有一定角度，避免了因应力集中导致连接片20失效。
41.其中，相邻两个凸起22的距离较近的一端之间的最小距离为l1，相邻两个凸起22的距离较远的一端之间的最小距离为l2，每个凸起22的高度为h，每个电池10的厚度为l，其中，l、h、l1、l2满足：0.5
×
l≤l1 h，l2/l1≥2。如此设置，可以进一步避免连接片20因应力集中而失效，防止连接片20脱落，提高了连接片20的使用寿命，提高了连接片20的使用可靠性。
42.根据本实用新型实施例的电池单元100，通过在连接片20设置多个凸起22，凸起22由连接片20的厚度方向的一侧表面朝向连接片20的厚度方向的另一侧凸出形成，使得电池10的一个或多个方向上的表面在膨胀时，连接片20均可以发生相应形变，以使得连接片20及连接片20的焊接处的受力得到缓解，从而避免因电池10的膨胀造成电池10和连接片20的连接处失效，提高了连接片20的使用寿命，保证了电池单元100的电连接的可靠性，提高了电池单元100的使用可靠性。
43.而且，通过设置使l、h、l1、l2满足：0.5
×
l≤l1 h，l2/l1≥2。如此设置的连接片20可以进一步避免连接片20因应力集中而失效，防止连接片20脱落，提高了连接片20的使用寿命，提高了连接片20的使用可靠性。
44.在一些实施例中，所述l、l1进一步满足：0.5
×
l≤l1。如此设置的连接片20可以进一步避免连接片20因应力集中而失效，防止连接片20脱落，提高了连接片20的使用寿命，提高了连接片20的使用可靠性。
45.在一些实施例中，如图2和图3所示，l1、l2、h、l分别满足：2mm≤l1≤32mm，0.5mm≤l2≤14mm，2mm≤h≤8mm，21mm≤l≤75mm。
46.下面通过对比例1-3和实施例1-20进行说明，采用10个电池依次排布且串联连接，相邻两个电池通过连接片连接，以1c充放电倍率进行电池循环测试，循环次数600次进行实
验并记录得到下表1。其中，实施例1-实施例20均满足：0.5
×
l≤l1 h，l2/l1≥2，对比例1-3均不满足0.5
×
l≤l1 h，l2/l1≥2。
47.表1
[0048][0049]
需要说明的是：连接片的形变量=连接片发生变形后的长度-连接片的初始长度。
[0050]
由此可知，当l、l1、l2、h分别满足：2mm≤l1≤32mm，0.5mm≤l2≤14mm，2mm≤h≤8mm，21mm≤l≤75mm，0.5
×
l≤l1 h，l2/l1≥2时，连接片20的形变量最小，保证了连接片20的使用寿命，提高了连接片20的可靠性。
[0051]
在一些实施例中，结合图2并参考图3，多个凸起22均延伸至连接片20的宽度方向上的两个侧边。电池10的厚度方向的表面发生膨胀时，相邻两电池10的极柱11之间的距离增加，通过设置多个凸起22均沿连接片20的长度方向延伸至连接片20的宽度方向上的两个侧边，提高了凸起22的形变能力，进一步避免了极柱11与连接片20的连接处受拉力过大而失效，保证了连接片20的可靠性。
[0052]
在一些实施例中，参考图2和图3，多个凸起22非平行布置。电池10在膨胀过程中，电池10的顶面的中心会向外凸出，使得电池10的顶面的中心向四周具有一定弧度，电池10的顶面随着电池10的膨胀而倾斜，导致连接片20的与相邻两个电池10连接的两端不在同一平面内。通过设置多个凸起22，使得连接片20的凸起22可以跟随电池10的膨胀而形变，使得在电池10的膨胀过程中，连接片20的两端可以位于不同平面内，从而避免了电池10与连接
片20的连接处失效，保证了连接片20在电池10的顶面发生膨胀时的连接可靠性，保证连接片20与电池10电连接的稳定性。
[0053]
进一步地，如图2和图3所示，多个凸起22沿多个电池10的排布方向间隔设置，相邻两个凸起22的距离较近的一端位于连接片20的远离电池单元100中心的一侧，相邻两个凸起22的距离较远的另一端位于连接片20的邻近电池单元100中心的一侧。因电池10的顶面在发生膨胀时会导致极柱11倾斜，通过将相邻两个凸起22的距离较近的上述一端设置于连接片20的远离电池10中心的一侧，相邻两个凸起22的距离较远的另一端设置于连接片20的邻近电池10中心的一侧，可以使得凸起22在电池10的顶面发生膨胀时发生形变，避免连接片20因应力集中而失效，保证电池单元100电连接的稳定性。
[0054]
在一些实施例中，结合图2，连接片20与多个凸起22一体成型，每个凸起22由连接片20的一部分朝向远离电池10的方向凸出形成，每个凸起22的横截面积沿凸起22的长度方向保持不变。通过将连接片20和多个凸起22一体成型，便于连接片20的加工，提升了连接片20的加工速度，降低连接片20的生产成本。同时，每个凸起22的横截面积沿连接片20的长度方向保持不变，使得凸起22可以易于加工，进一步提升了连接片20的加工速度。
[0055]
在一些实施例中，如图2所示，每个电池10包括极柱11，每个连接片20上形成有连接孔21，对应的电池10的极柱11与连接孔21相连；连接片20的对应相邻两个凸起22的距离较近的一端所在的侧边为第一侧边23，连接片20的对应相邻两个凸起22的距离较远的另一端所在的侧边为第二侧边24，连接孔21的中心与第一侧边23之间的距离小于等于连接孔21的中心与第二侧边24之间的距离。
[0056]
第一侧边23位于连接片20的远离电池单元100中心的一侧，第二侧边24位于连接片20的靠近电池单元100中心的一侧，通过将连接孔21的中心与第一侧边23之间的距离设置为小于等于连接孔21的中心与第二侧边24之间的距离，使得连接孔21可以在电池10的长度方向上远离电池10的顶面的中心，从而降低了电池10的顶面变形对连接孔21与极柱11连接的可靠性的影响，进一步提高了电池单元100的可靠性和使用寿命。
[0057]
在一些实施例中，如图2和图3所示，连接片20关于连接片20的长度方向的中心平面对称。通过将连接片20设置为沿连接片20的长度方向的中心平面对称，使得连接片20易于加工，便于实现连接片20的高速自动化生产。
[0058]
根据本实用新型第二方面实施例的电池模组200，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的电池单元100。
[0059]
根据本实用新型实施例的电池模组200，通过设置具有上述电池单元100的电池模组200，可以提高电池模组200的使用寿命。
[0060]
如图5-图6所示，根据本实用新型第三方面实施例的电池包300，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的电池单元100或根据本实用新型上述第二方面实施例的电池模组200。
[0061]
根据本实用新型实施例的电池包300，通过设置具有上述连接片20的电池单元100或电池模组200，从而可以提高电池包300的使用寿命。
[0062]
如图7所示，根据本实用新型第四方面实施例的车辆400，包括根据本实用新型上述第三方面实施例的电池包300。
[0063]
根据本实用新型实施例的车辆400，通过设置上述的电池包300，提高了车辆400的
整体性能。
[0064]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
[0065]
在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
[0066]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
[0067]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。