一种电池组、电池包及汽车的制作方法

1.本技术涉及到电池技术领域，尤其涉及到一种电池组、电池包及汽车。


背景技术：

2.电池组在制备过程中，需要将多个电池粘接成排。而为保证电池之间的绝缘性，在电池的外面包覆一层绝缘层，但该绝缘层的厚度一般不会太厚，在电池组受到外力时，容易撕裂该绝缘层，破坏电池之间的连接效果。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种电池组、电池包及汽车，用以改善电池组之间电池的粘接强度。
4.第一方面，提供了一种电池组，该电池组包括：至少两个电池，且相邻的两个电池相对的两个表面粘接连接形成有粘接区，且所述相对的两个表面中至少一个表面具有电池壳体裸露的连接区，所述连接区至少部分被所述粘接区覆盖。在上述技术方案中，通过采用壳体裸露的连接区，提高电池之间的粘接强度，同时保证电池与电池之间的绝缘强度。
5.第二方面，提供了一种电池包，该电池包包括壳体，以及设置在所述壳体内的上述任一项所述的电池组。在上述技术方案中，通过采用壳体裸露的连接区，提高电池之间的粘接强度，同时保证电池与电池之间的绝缘强度。
6.第三方面，提供了一种汽车，该汽车包括车体，以及设置在车体上的如上述任一项所述的电池组，或上述的电池包。在上述技术方案中，通过采用壳体裸露的连接区，提高电池之间的粘接强度，同时保证电池与电池之间的绝缘强度。
附图说明
7.图1为本技术实施例提供的电池组的结构示意图；
8.图2为本技术实施例提供的电池的结构示意图；
9.图3为本技术实施例提供的电池之间连接的结构示意图；
10.图4为本技术实施例提供的另一种电池之间连接的结构示意图。
具体实施方式
11.下面通过附图和实施例对本技术进一步详细说明。通过这些说明，本技术的特点和优点将变得更为清楚明确。
12.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
13.此外，下面所描述的本技术不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
14.为方便理解本技术实施例提供的电池组，首先介绍一下其结构，电池组包括多个
电池，且多个电池排列成一个电池组。在排列成电池组时，电池与电池之间粘接连接。另外，为改善电池之间的绝缘性，每个电池包裹一层绝缘膜层，在电池之间粘接连接时，通过绝缘膜层之间的粘接连接。但绝缘膜层本身比较薄，在电池受力时，极易造成绝缘膜层撕裂，从而影响到电池的绝缘性能。为此本技术实施例提供了一种电池组，以改善电池之间粘接的强度以及绝缘性。下面结合具体的附图以及实施例对其进行详细描述。
15.参考图1，本技术实施例提供的电池组包括至少两个电池10，并且至少两个电池10中相邻的两个电池10之间粘接连接。示例性的，电池组包括的电池10的最少个数可为两个，当然也可为多个，且电池10可排列成单排或者多排等不同的排数。在本技术实施例中，相邻的电池10之间粘接连接指代为位于同一排的电池10之间的粘接连接。
16.在相邻的两个电池10粘接时，通过相邻的两个电池10中相对的两个表面粘接连接。示例性的，电池10具有相对设置的顶面和底面，以及四个侧面。顶面为设置有极耳的表面，底面为与顶面相对的表面，四个侧面位于顶面和底面之间。侧面按照尺寸将其划分为大侧面和小侧面，其中，小侧面为侧中面积较小的侧面，大侧面为侧面中面积较大的侧面。也即电池10的侧面中，具有相对的两个小侧面以及相对的两个大侧面。
17.在电池10之间连接时，相邻的电池10之间侧面粘接连接。具体的，可采用相邻的两个电池的小侧面相对而置，且采用相对的两个小侧面粘接连接；当然，在采用两个大侧面相对而置时，也可采用两个大侧面粘接连接。具体连接时，可通过粘接胶实现两者的连接，也即在相邻的两个电池10中相对的两个表面之间粘接粘接胶(图中未示出)，通过粘接胶将两个电池10粘接连接。示例性的，粘接胶具体可以为结构胶，胶水，胶带等。
18.在设置粘接胶时，粘接胶的厚度越大，电池10与电池10之间的粘接强度越大，但是当粘接胶的厚度过大时，导致电池10与电池10之间间隙过大，电池组整体重量和体积较大，影响电池10包内部整体空间利用率和能量密度。
19.在电池10上设置绝缘层时，在本技术实施例可每个电池10均设置绝缘层，也可部分电池10设置绝缘层。也即在本技术中公开的至少两个电池10中，至少部分相邻的电池的壳体包裹有绝缘层。对于未包覆绝缘层的电池，为保证其在连接时的绝缘性，两者之间需要保持足够的间隙。
20.绝缘层包覆于电池10壳体外表面时，其厚度过大，则会增大电池10的装配尺寸，不利于提高电池10包整体的能量密度；其厚度过小，则不利于电池10的绝缘性能。因此，在设置的绝缘层的厚度一般不会太厚，并且结构强度也不会太高。在本技术实施例中，绝缘层可为采用绝缘涂料涂覆或喷涂在电池壳体上的绝缘涂层；绝缘层也可为绝缘膜层，绝缘膜层可直接包覆在电池壳体。
21.绝缘层与绝缘层之间的连接强度相比于电池壳体与壳体的连接强度较小，因此当电池与电池之间通过绝缘层粘接连接时，绝缘层容易受力从电池壳体脱出，导致电池与电池难以连接固定，同时脱出的绝缘层导致电池存在绝缘失效的风险。
22.参考图2，为改善两个电池10之间的连接强度，在相邻的两个电池10的相对的两个表面粘接连接形成有粘接区，且相对的两个表面中至少一个表面具有电池壳体裸露的连接区11。裸露的连接区11即电池壳体表面未设置其他结构，电池壳体直接与相连电池之间粘接，上述粘接区，指代为在电池与电池粘接时，相互粘接的区域。粘接区也即粘接胶粘接时与电池粘接的区域。
23.在粘接连接时，连接区11至少部分被粘接区覆盖。连接区11所在的位置电池10的壳体直接裸露。在相邻的两个电池10连接时，连接区11至少部分被粘接区覆盖指代为：粘接胶可直接与电池10的壳体粘接连接，从而改善电池10在粘接时的连接强度。
24.对于形成的连接区11，其至少部分未覆盖有绝缘层12。也即在设置连接区11时，在连接区11内所有区域均壳体裸露，或者仅部分区域壳体裸露。
25.在形成上述连接区11时，可采用不同的方式，如绝缘层12直接避让开该连接区11，形成壳体裸露；或者每个电池10包裹的绝缘层12具有与连接区11对应的窗口，形成壳体裸露。也即在绝缘层12上开窗，从而使得电池10的壳体部分外露。在具体开窗时，开窗的位置可设置在位置以及面积可根据需要调整。下面以连接区11来标识绝缘层12开窗的位置以及面积。
26.在设置连接区11时，连接区11可处于其所在表面的不同位置，示例性的，连接区11可设置在所在表面的中间区域，或者设置在所在表面的边沿区域等不同的位置。作为一个优选的方案，连接区11位于所在表面的中间区域，以使得粘接时，粘接胶也可位于中间的区域。上述中间的区域指代为环绕连接区所在表面的中心的区域，该中间的区域可为圆形、方向、椭圆形等不同形状的区域。
27.对于连接区11的形状，可选择不同的形状。示例性的，连接区11的形状可为圆形、椭圆形或者矩形、棱形等多边形，或者还可为异形。作为一个优选的，连接区11的形状采用矩形、椭圆形或圆形等规则的图形，以便绝缘层12开窗。
28.另外，对于连接区11的面积，在设置时，连接区11与连接区11所在电池壳体的表面的面积的比值介于0.1～0.9。也即连接区11的面积与其所在表面的面积的比值介于0.1～0.9之间，示例性的，连接区11的面积与其所在表面的面积的比值为0.1、0.3、0.6、0.9等不同的比值。
29.在形成连接区11时，可两个电池10相对的两个表面分别具有连接区11，也可仅其中的一个电池10具有连接区11。下面分别对两种情况进行说明。
30.参考图3，为方面示例粘接胶20与电池的连接方式，以虚线示例电池与电池连接时被遮挡部分的结构。为方面描述两个电池的连接，将两个电池分别命名为第一电池10a和第二电池10b。
31.第一电池10a和第二电池10b连接时，相对的两个表面通过粘接胶20粘接连接，粘接胶20的尺寸可覆盖部分连接区11，或者粘接胶20至少覆盖连接区11。作为一个优选的方案，粘接胶20采用至少覆盖连接区11的方式设置，以使得粘接胶20的涂布面积较大，提高电池10之间的连接强度。
32.在仅一个电池具有连接区时，也即相邻的电池上相对的两个表面中的一个粘接区具有连接区。为方便描述，以第一电池10a具有连接区11，第二电池10b未具有连接区为例进行说明。
33.在通过粘接胶20将第一电池10a和第二电池10b连接时，粘接胶20的厚度、绝缘层的厚度均会影响到电池组的能量密度，因此在设置时粘接胶20的厚度不宜过大。但也需要考虑到电池之间的绝缘性能，避免由于一个电池上的绝缘层开窗而造成电池之间的绝缘性能不能达到要求。为满足上述条件，在通过粘接胶20与第一电池10a的壳体及第二电池10b的绝缘层粘接连接时，相邻的两个电池(第一电池10a和第二电池10b)之间的电阻满足：
[0034][0035]
其中，d1和d2为相邻的两个表面的绝缘层的厚度；d3为粘接区的厚度；s1和s2为相邻的两个表面的绝缘层的面积；s3为连接区的面积；ρ1和ρ2为相邻的两个表面的绝缘层的体积电阻率，ρ3为粘接区的体积电阻率。
[0036]
在上述公式中，电池之间的绝缘性能通过粘接胶及绝缘层共同决定。由电池之间的层结构可看出，沿一个电池指向另一个电池的方向，电流的路径为由未开窗处的绝缘膜与位于开窗处的粘接胶并联后，再与另一电池的绝缘膜串联。
[0037]
上述数据满足：粘接胶的厚度d3介于0.2mm～3mm和/或绝缘层的厚度d1和d2均小于等于0.14mm。也即可以粘接胶的厚度d3介于0.2mm～3mm和绝缘层的厚度d1和d2均小于等于0.14mm；或者，粘接胶的厚度d3介于0.2mm～3mm或绝缘层的厚度d1和d2均小于等于0.14mm。上述数据在选择时，需要根据电池之间的电阻进行选择，也即电池之间的电阻需要满足大于等于15mω，从而保证电池之间的电阻率满足绝缘需求。
[0038]
参考表1，表1示例出了采用一个电池上的绝缘层开窗(单面开窗)时，绝缘层、粘接胶20以及连接区的参数。
[0039]
表1
[0040]
粘接胶的厚度d30.2mm～3mm粘接胶的体积电导率ω
·
cm10e*12-10e*13绝缘层的厚度d1、d2≤0.14mm面积s1＝s2，s3/s2＝10-90％
[0041]
在采用单侧开窗时，粘接胶的厚度d3、绝缘层的厚度d1、d2以及绝缘层的面积s1、s2，及连接区的面积s3在采用表格1的数据时，应保证两个电池之间的电阻值均大于15mω，满足对电池之间绝缘的要求。
[0042]
参考图4，在电池之间采用双开窗时，第一电池10a和第二电池10b上相对的两个表面中的两个粘接区分别具有连接区11a和连接区11b。
[0043]
连接区11a和连接区11b相对设置。且两个连接区11至少有部分区域重叠。也即在两个连接区11相对而置时，粘接胶20至少部分与两侧的连接区11连接。
[0044]
在连接区11a和连接区11b具体设置时，可采用：连接区11a和连接区11b完全重叠，或者连接区11a和连接区11b相错设置，但有部分区域重叠叠。从而保证粘接胶20在粘接时，其两侧均可与连接区11a和连接区11b连接，也即直接与第一电池10a和第二电池10b的壳体连接。
[0045]
在电池采用双开窗时，相邻的两个电池(第一电池10a和第二电池10b)之间的电阻满足：
[0046][0047]
其中，d1和d2为相邻的两个表面的绝缘层的厚度；d3为粘接区的厚度；s1和s2为相邻的两个表面的绝缘层的面积；s3为连接区的面积(连接区11a和连接区11b完全重叠)；ρ1和ρ2为相邻的两个表面的绝缘层的体积电阻率，ρ3为粘接区的体积电阻率。
[0048]
在上述公式中，电池之间的绝缘性能通过粘接胶及绝缘层共同决定。由电池之间的层结构可看出，沿一个电池指向另一个电池的方向，电流的路径为两个未开窗处的绝缘膜与位于开窗处的粘接胶并联后再串联。
[0049]
上述数据满足：粘接胶的厚度d3介于0.8mm～5mm和/或绝缘层的厚度d1和d2均小于等于0.14mm。也即可以粘接胶的厚度d3介于0.2mm～3mm和绝缘层的厚度d1和d2均小于等于0.14mm；或者，粘接胶的厚度d3介于0.2mm～3mm或绝缘层的厚度d1和d2均小于等于0.14mm。上述数据在选择时，需要根据电池之间的电阻进行选择，也即电池之间的电阻需要满足大于等于15mω，从而保证电池之间的电阻率满足绝缘需求。
[0050]
参考表2，表2示例出了采用两个电池上的绝缘膜开窗时，绝缘膜、粘接胶以及连接区的参数。
[0051]
表2
[0052][0053][0054]
在采用两侧开窗时，粘接胶的厚度d3、绝缘层的厚度d1、d2以及绝缘层的面积s1、s2，及连接区的面积s3在采用表格2的数据时，应保证两个电池之间的电阻值均大于15mω，满足对电池之间绝缘的要求。
[0055]
上述示例中仅示例出了两种具体的电池连接方式的电阻。在粘接胶完全覆盖连接区并与部分绝缘层连接时，对应的电阻可参考上述示例的两种情况的公式的原理进行变形计算，在本技术实施例中不在赘述。同理，对于采用两个连接区，且两个连接区相错的设置方式时，对应的电阻的计算方式也可采用上述示例的两种情况的公式的原理进行变形计算，在本技术实施例中不在赘述。
[0056]
通过上述实施例可看出，在本技术实施例体用的电池组中，通过采用为贴敷绝缘层的连接区，提高电池之间的粘接强度同时保证电池与电池之间的绝缘强度。
[0057]
本技术实施例还提供了一种电池包，该电池包包括壳体，以及设置在壳体内的上述任一项的电池组。在上述技术方案中，通过采用壳体裸露的连接区，提高电池之间的粘接强度，同时保证电池与电池之间的绝缘强度。
[0058]
本技术实施例提供了一种汽车，该汽车包括车体，以及设置在车体上的如上述任一项的电池组，或上述的电池包。在上述技术方案中，通过采用壳体裸露的连接区，提高电池之间的粘接强度，同时保证电池与电池之间的绝缘强度。
[0059]
在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于本技术工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。
[0060]
在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0061]
以上结合了优选的实施方式对本技术进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本技术进行多种替换和改进，这些均落入本技术的保护范围内。