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，连接片上设有凸起，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，凸起的沿连接片的宽度方向的一端在连接片的长度方向上的宽度小于凸起的沿连接片的宽度方向的另一端在连接片的长度方向上的宽度。
8.根据本实用新型实施例的电池单元，通过设置具有凸起的连接片，使得电池在发生膨胀时，连接片的凸起可以发生形变，避免了因电池膨胀导致连接片撕裂或焊接点失效，从而保证了连接片与电池的连接可靠性，进而保证电池单元的使用可靠性，提高了电池单元的使用寿命。
9.在一些实施例中，所述凸起的宽度方向的所述一端在所述连接片的长度方向上的宽度为l1，所述凸起的沿所述连接片的宽度方向的所述另一端在所述连接片的长度方向上的宽度为l2，每个所述电池的厚度为l，所述连接片的另一侧表面的向内凹入的最大距离为h，其中，所述l、l1、l2、h满足：0.4
×
l≤0.9
×
(l1 h)，l2/l1≥2。
10.在一些实施例中，所述l、l1进一步满足：0.4
×
l≤0.9
×
l1。
11.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。
12.在一些实施例中，所述凸起的沿所述连接片的宽度方向的所述一端位于所述连接片的远离所述电池单元中心的一侧，所述凸起的沿所述连接片的宽度方向的所述另一端位
于所述连接片的邻近所述电池单元中心的一侧。
13.在一些实施例中，所述凸起的沿所述连接片的宽度方向延伸的两个侧边相对于所述连接片的长度方向均倾斜延伸。
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，所述连接片的对应所述凸起的所述一端所在的侧边为第一侧边，所述连接片的对应所述凸起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。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。
15.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。
16.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。
17.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
18.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：
19.图1是根据本实用新型实施例的电池模组的结构示意图；
20.图2是根据本实用新型实施例的连接片的结构示意图；
21.图3是根据本实用新型实施例的连接片的俯视图。
22.图4是根据本实用新型实施例的连接片的主视图；
23.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；
24.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；
25.图7是根据本实用新型实施例的车辆的示意图。
26.附图标记：
27.电池单元100；
28.电池10；极柱11；
29.连接片20；连接孔21；凸起22；第一侧边23；第二侧边24；
30.电池模组200；
31.电池包300；
32.车辆400；
33.第一方向a；第二方向b；第三方向c。
具体实施方式
34.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3描述根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。
35.具体而言，如图1和图2所示，多个电池并排布置，每个电池10包括极柱11，连接片20的两端分别与两个电池10电连接，连接片20上设有凸起22，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，凸起22的沿连接片20的宽度方向的一端在连接片20的长度方向上的宽度小于凸起22的沿连接片20的宽度方向的另一端在连接片20的长度方向上的宽度。
36.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。
37.在组装电池单元100时，电池单元100的多个电池10可以沿电池10的厚度方向依次排布，每个连接片20连接在相邻两个电池10的极柱11之间，由此可以实现电池单元100的多个电池10的串联和/或并联。
38.电池10发生膨胀会导致电池10在电池10的厚度方向上的尺寸增加，使得相邻的两个电池10的极柱11之间的距离变大。本技术中通过在连接片20上设置凸起22，当电池10在厚度方向上膨胀时凸起22易于发生形变，凸起22形变后，连接片20的长度方向的尺寸增加，从而保证了连接片20与电池10的连接可靠性，从而保证了相邻两电池10的电连接的可靠性。
39.电池10发生膨胀还会导致电池10在其宽度方向上的宽度增加，使得相邻的两个电池10的极柱11之间具有一定角度，本技术中的连接片20通过设置凸起22，凸起22在电池10在宽度方向上膨胀时易于发生形变，凸起22在形变后，连接片20的两端可以具有一定角度，保证了连接片20与电池10的连接可靠性，从而保证了相邻两电池10的电连接的可靠性。
40.根据本实用新型实施例的电池单元100，通过设置具有凸起22的连接片20，使得电池10在发生膨胀时，连接片20的凸起22可以发生形变，避免了因电池10膨胀导致连接片20撕裂或焊接点失效，可以使得电池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，保证了连接片20的可靠性和使用寿命，从而保证了连接片20与电池10的连接可靠性，进而保证电池单元100的使用可靠性，提高了电池单元100的使用寿命。
41.在一些实施例中，参照图2、图3和图4，凸起22的宽度方向的上述一端在连接片20的长度方向上的宽度为l1，凸起22的宽度方向的上述另一端在连接片20的长度方向上的宽度为l2，每个电池10的厚度为l，连接片20的另一侧表面的向内凹入的最大距离为h，其中，l、l1、l2、h满足：0.4
×
l≤0.9
×
(l1 h)，l2/l1≥2。如此设置，可以避免连接片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.进一步地，如图2和图3所示，l、l1进一步满足：0.4
×
l≤0.9
×
l1，l2/l1≥2。由此可以进一步避免连接片20的失效，提高连接片20的使用寿命，进一步提高了连接片20的使用可靠性。
43.在一些实施例中，如图2-图4所示，l1、l2、h、l分别满足：2mm≤l1≤32mm，0.5mm≤l2≤14mm，2mm≤h≤8mm，21mm≤l≤75mm。如此设置的连接片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，提高了电池单元100的电连接可靠性。
44.在一些实施例中，参照图1和图2，凸起22的沿连接片20的宽度方向的一端位于连接片20的远离电池单元100中心的一侧，凸起22的沿连接片20的宽度方向的另一端位于连
接片20的邻近电池单元100中心的一侧。
45.电池10在膨胀时，电池10顶面的四周的凸出高度低于顶面中心的凸出高度，使得电池10的顶面由平面变形为顶面中心凸出于四周的弧形面，从而会造成极柱11的倾斜。在本实用新型的实施例中，凸起22的沿连接片20的宽度方向的上述一端的宽度较小，凸起22的沿连接片20的宽度方向的上述另一端的宽度较大，由此可以使得凸起22的靠近电池单元100中心的一端的延展能力更强，使得电池10的顶面在发生膨胀时凸起22可以跟随极柱11的倾斜而发生形变，从而降低电池10顶面的膨胀对连接片20的焊接点的影响，从而避免因焊接失效造成电池10的电连接失效，保证了电池单元100的可靠性和使用寿命。
46.进一步地，结合图2和图3，凸起22的沿连接片20的宽度方向延伸的两个侧边相对于连接片20的长度方向均倾斜延伸。由此，使得凸起22可以为以沿连接片20的宽度方向延伸的两个侧边为腰、以沿连接片20的长度方向延伸的两端为底的梯形，例如，在图2和图3的示例中，凸起22的形状为等腰梯形，电池10膨胀后凸起22可以沿凸起22的侧边发生形变，从而进一步降低电池10顶面的膨胀对连接片20的焊接点的影响，从而避免因焊接失效造成电池10的电连接失效，进一步保证了电池单元100的使用可靠性，提高了电池单元100的使用寿命。
47.在一些实施例中，如图2和图3所示，每个连接片上形成有连接孔21，对应的电池10的极柱11与连接孔21相连，连接片20的一端所在的侧边为第一侧边23，连接片20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。可选地，连接孔21可以为沿连接片20的厚度方向贯穿的通孔，以便于实现连接片20与极柱11的连接，且加工方便。
48.在连接片20设置于电池10的极柱11后，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，因电池10的顶面为顶面中心凸出于四周的弧形面，距离电池10顶面中心越远处凸出的高度越低，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顶面的中心，从而降低了电池10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。
49.在一些实施例中，如图2所示，连接片20为一体成型，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。通过将连接片20设置为一体成型，使得连接片20易于加工，提升了连接片20的加工速度，便于实现高速自动化生产，同时可以降低连接片20的生产成本。
50.在一些实施例中，如图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设置为对称结构，使得连接片20易于定位和加工，便于实现连接片20的高速自动化生产，同时使得多个连接片20在连接多个电池10时，位于多个电池10长度方向的同一侧的连接片20可以位于沿电池10的宽度方向延伸的同一直线上，由此可以便于连接片20的装配，同时可以提高电池单元100的空间利用率。
51.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。
52.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。
53.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。
54.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，从而可以提高电池包300的使用寿命。
55.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。
56.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。
57.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。
58.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。
59.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。
60.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。