电芯总成及电池的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，特别是涉及一种电芯总成及电池。


背景技术：

2.着社会的不断发展，基站储能用行业得到了蓬勃发展，基站即公用移动通信基站，是移动设备接入互联网的接口设备，也是无线电台站的一种形式，基站在进行工作时需要一种用于电池对基站进行供电。
3.基站用电芯需要通过室外抱杆、挂壁等方式进行装配，一般体积不会过大，通常地，该行业所使用的电池为软包电芯电池，如15串软包电芯电池，通过软包箱体包裹15个电芯，但是软包电芯电池的制造过程很容易划伤碰伤，制造过程不好保护，使用中最终造成产品漏液、冒烟等异常。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对基站用电池质量不好的问题，提供一种电芯总成及电池，能够同时兼顾小体积、大容量及质量好等优点。
5.一种电芯总成，包括壳体，具有容纳腔；
6.电芯模块，装配于容纳腔内，电芯模块包括在第一方向上层叠设置的至少两个电芯组和在第二方向上层叠设置的至少两个电芯组；
7.其中，每个电芯组包括至少三个沿第三方向层叠设置的电芯，所有电芯均串联设置，且第一方向、第二方向和第三方向两两相交。
8.在其中一个实施例中，壳体具有与容纳腔连通的开口，电芯总成包括压板组件；
9.压板组件穿过开口沿第二方向抵压于电芯模块上。
10.在其中一个实施例中，开口形成于壳体在第二方向上的两端；
11.压板组件包括两个，两个压板组件分别穿过两个开口并夹持于电芯模块的两侧。
12.在其中一个实施例中，压板组件面向电芯模块的一侧设有汇流结构，汇流结构用于与每一电芯的极柱电连接；
13.且电芯的极柱均设置于面向汇流结构的一侧。
14.在其中一个实施例中，所述电芯总成具有最优规格，所述最优规格下，所述电芯模块包括在所述第一方向上层叠设置的两个所述电芯组和在所述第二方向上层叠设置的两个电芯组，每个所述电芯组均包括三个沿所述第三方向层叠设置的所述电芯；
15.且，在所述第二方向上，每相邻两个所述电芯的极柱均设于彼此相背的两侧。
16.在其中一个实施例中，电芯组包括沿第二方向延伸的卡接部，在第二方向上层叠设置的每两个电芯组通过卡接部相互卡接。
17.在其中一个实施例中，卡接部包括多个从电芯组沿第二方向延伸凸出的卡接块，多个卡接块沿第一方向间隔设置且每相邻两个卡接块之间形成卡接槽；
18.卡接槽用于容置与之相邻的电芯组上设置的卡接块。
19.在其中一个实施例中，壳体内壁具有沿第二方向延伸的第一定位部，电芯模块具有沿第二方向延伸的第二定位部；
20.其中，在电芯模块装入容纳腔的过程中，第一定位部与第二定位部定位配合。
21.在其中一个实施例中，第一定位部包括在壳体内壁上凸起的定位柱或凹陷形成的定位槽中的一者，第二定位部包括电芯组外壁形成的凸起的定位柱或凹陷形成的定位槽中的另一者；
22.定位柱能够在电芯模块装入容纳腔的过程中与定位槽导向配合。
23.根据本技术的另一方面，还提供一种电池，包括bms总成及上述任一实施例的电芯总成，bms总成与电芯模块电连接。
24.上述电芯总成，所有的电芯串联形成一个整体的电芯总成，且电芯总成的所有电芯形成三维立体排布，在第一方向上层叠设置至少两个电芯组，在第二方向上层叠设置至少两个电芯组，每个电芯组再包括至少三个沿第三方向层叠设置的电芯，如此形成方形状的电芯模块，将用于容纳电芯模块的壳体设置为仿形设置，不仅能够做到结构紧凑，体积小，在有限的空间内排布更多的电芯，且避免设置为传统的电池包状壳体，使得电池的质量更高。
附图说明
25.图1为根据一个或多个实施例的电芯总成的分解结构示意图；
26.图2为图1提供的电芯总成中的电芯模块的立体结构示意图；
27.图3为图1提供的电芯总成中的电芯模块中的电芯的立体结构示意图；
28.图4为根据一个或多个实施例的电池的立体结构示意图；
29.图5为图4提供的电池的分解结构示意图。
30.附图标记：1000、电池；100、电芯总成；10、壳体；11、容纳腔；12、开口；13、第一定位部；14、隔板；20、电芯模块；21、电芯组；211、电芯；2111、极柱；212、卡接部；2121、卡接槽；213、第二定位部；30、压板组件；l1、第一方向；l2、第二方向；l3、第三方向；200、bms模块。
具体实施方式
31.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
32.在本技术的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语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。
33.此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
34.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
35.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本技术所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
37.参阅图1至图3，本技术一实施例提供的电芯总成100，包括壳体10及电芯模块20，壳体10具有容纳腔11，电芯模块20装配于容纳腔11内，电芯模块20包括在第一方向l1上层叠设置的至少两个电芯组21和在第二方向l2上层叠设置的至少两个电芯组21，其中，每个电芯组21包括至少三个沿第三方向l3层叠设置的电芯211，电芯组21的所有电芯211均串联设置，且第一方向l1、第二方向l2和第三方向l3两两相交。
38.壳体10是用于保护内部的电芯模块20进行设置的结构，其与内部的电芯模块20仿形设置，当电芯模块20形成方形状，则壳体10为方形状，当电芯模块20为球形状，则壳体10也为球形状。
39.电芯总成100内所有电芯组21的所有电芯211均串联设置，从而形成一个整体的供电单元，并且，通过合理的排布，在第一方向l1上层叠设置至少两个电芯组21，在第二方向l2上层叠设置至少两个电芯组21，每个电芯组21再包括至少三个沿第三方向l3层叠设置的电芯211，使得所有电芯211形成三维立体排布，如此形成类似方形状的电芯模块20，不仅能够做到结构紧凑，体积小，在有限的空间内排布更多的电芯211，且避免设置为传统的电池包状结构，使得电芯总成100的质量更高。
40.在其中一个实施例中，第一方向l1、第二方向l2和第三方向l3两两垂直设置，如此使得所有的电芯组21最终能够形成一个紧凑的正棱柱状的电芯模块20，此时壳体10呈正四棱柱状设置，使得电芯总成100结构更加紧凑且壳体10的制作更加简便。
41.进一步地，壳体10可以设置为铝壳结构，其背离容纳腔11的一侧可以通过适当的设置装配于如背景技术中的基站上如抱杆安装或背板安装。
42.在其中一个实施例中，壳体10具有与容纳腔11连通的开口12，电芯总成100包括压板组件30，压板组件30穿过开口12沿第二方向l2抵压于电芯模块20上。
43.例如，可以将壳体10设置为一端开口12的形式，将电芯模块20第二方向l2的一端先穿过开口12进入容纳腔11，并持续向内推进，直至一端与壳体10正对开口12的一端抵接，而后从开口12端将压板组件30装入容纳腔11内并抵接在电芯模块20第二方向l2的另一端，从而将电芯模块20固定于容纳腔11内。
44.压板组件30可以呈平板状设置，其将电芯模块20固定于容纳腔11内后壳通过其他结构实现与壳体10壁面的固定连接。
45.在其中一个实施例中，也可以将壳体10设置为两端开口12的形式，两个开口12形成于壳体10在第二方向l2上的两端。压板组件30包括两个，两个压板组件30分别穿过两个开口12并夹持于电芯模块20的两侧。
46.两个压板组件30一个用于托住电芯模块20，一个用于盖住电芯模块20，当电芯总成100被放置于某个平面上，位于电芯模块20底部的压板组件30作为承托，位于电芯模块20顶部的压板组件30作为覆盖，从而将电芯模块20夹持固定于容纳腔11内。
47.可以理解地，每个电芯211均具有用于和其他电芯211串联连接的极柱2111，一般地，需要设置汇流结构如汇流排与每一个极柱2111电连接，从而实现所有电芯211的串联。
48.为了进一步简化装配提高装配效率，在其中一个实施例中，压板组件30面向电芯模块20的一侧设有汇流结构，汇流结构用于与每一电芯211电连接，且电芯211的极柱2111均设置于面向汇流结构的一侧，即在第二方向l2的相对两端的电芯组21，每个电芯组21的电芯211的极柱2111都朝向开口12的一侧，当压板组件30被装配夹持电芯模块20后，通过焊接使得汇流结构与极柱2111电连接，从而完成所有电芯211的串联且固定压板组件30。
49.涉及到一优选实施例中，电芯总成100具有最优规格，最优规格下，电芯总成100包括在第一方向l1上层叠设置的两个电芯组21和在第二方向l2上层叠设置的两个电芯组21，每个电芯组21包括三个沿第三方向l3层叠设置的电芯211，且在第二方向l2上，形成两两电芯211背靠背设置，每两个背靠背设置的电芯211的极柱2111均设于彼此相背的两侧即面向开口12设置，以便于和压板组件30上的汇流结构电连接。
50.如此，最优规格下，形成12个电芯211集成的方形电芯总成100，可以通过合适的电芯211容量的选取，形成具有3840wh储电电量的电芯总成100，以便于客户使用，不仅不会体积过大，且储电电量合适。
51.在其他实施例中，也可以根据实际情况，选择合适数量的电芯211排布，值得注意的是，应用于基站供电的电芯总成100，其体积和储电电量都不易过大，以满足客户装配要求。
52.在其中一个实施例中，电芯组21包括沿第二方向l2延伸的卡接部212，在第二方向l2上层叠设置的每两个电芯组21通过卡接部212相互卡接，从而固定在第二方向l2上每相邻的两个电芯组21，可以在电芯模块20装入容纳腔11之前进行预装配，提高装配效率。
53.具体地，卡接部212包括多个从电芯组21沿第二方向l2延伸凸出的卡接块，多个卡接块沿第一方向l1间隔设置且每相邻两个卡接块之间形成卡接槽2121，卡接槽2121用于容置与之相邻的电芯组21上设置的卡接块。
54.卡接块可以为矩形块状结构，选定电芯组21作为基准电芯组21，基准电芯组21每两个卡接块之间界定形成一个矩形块状的卡接槽2121，与之相邻的电芯组21的卡接块卡嵌于卡接槽2121内，并且，与之相邻的电芯组21的两个相邻的卡接块之间也能够形象工程矩
形块状卡接槽2121，基准电芯组21的卡接块能够卡嵌于卡接槽2121内，从而使得基准电芯组21和相邻电芯组21相互固定卡接，以此类推，实现第二方向l2上所有电芯组21的卡接。
55.进一步地，卡接块可以与电芯组21在第三方向l3上位于最外侧的两个电芯211的外壁连接，每组电芯组21的三个电芯211均固定连接。
56.在其中一个实施例中，壳体10内壁具有沿第二方向l2延伸的第一定位部13，电芯模块20具有沿第二方向l2延伸的第二定位部213，其中，在电芯模块20装入容纳腔11的过程中，第一定位部13与第二定位部213定位配合。
57.在将电芯模块20从壳体10的一端开口12向容纳腔11内装配时，先将第一定位部13和第二定位部213的一端定位对准后，再施加第二方向l2的作用力将电芯模块20推入容纳腔11，此时第一定位部13和第二定位部213配合的部分会逐渐增多，直至电芯模块20完全进入容纳腔11，第一定位部13和第二定位部213配合到位，从而方便了电芯模块20的装配且能够对电芯模块20起到一定的位置固定作用。
58.具体地，第一定位部13包括在壳体10内壁上凸起的定位柱或凹陷形成的定位槽中的一者，第二定位部213包括电芯组21外壁形成的凸起的定位柱或凹陷形成的定位槽中的另一者。定位柱能够在电芯模块20装入容纳腔11的过程中与定位槽导向配合。随着电芯模块20的装入，定位柱沿着定位槽的延伸方向即第二方向l2滑动，从而实现对电芯组21件的导向作用。
59.例如，可以在壳体10内臂上设置定位柱，在电芯组21外壁上设置定位槽，位于第一方向l1两端的电芯组21的定位槽直接与壳体10内壁上的定位柱抵接。可以理解地，由于电芯组21包括多个沿第一方向l1层叠设置的电芯组21，可以在每个电芯组21的外壁上均设置沿第二方向l2的定位柱，在壳体10内部设置多个挡板结构，将容纳腔11分隔成多个小腔体，并在每个挡板的两侧均设置与壳体10内部上相同的定位柱，使得每个电芯组21都能够在壳体10上存在定位配合的第一定位部13。
60.根据本技术的另一方面，还提供一种电池1000，参阅图4至图5，包括bms总成及上述任一实施例的电芯总成100，bms总成与电芯模块20电连接，具体地，可以设置导向一端与bms总成连接，另一端穿过压板组件30与压板组件30内部的汇流结构电连接。
61.bms总成用于监控和管理电芯总成100的状况,以确保电芯总成100以安全、可靠和最佳的状态运行。
62.本技术提供的电芯总成100及电池1000，能够做到小体积的集成化设置，且进一步地提高电池1000质量。
63.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
64.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种电芯总成，其特征在于，包括：壳体，具有容纳腔；电芯模块，装配于所述容纳腔内，所述电芯模块包括在第一方向上层叠设置的至少两个电芯组和在第二方向上层叠设置的至少两个电芯组；其中，每个所述电芯组包括至少三个沿第三方向层叠设置的电芯，所述电芯均串联设置，且所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相交。2.根据权利要求1所述的电芯总成，其特征在于，所述壳体具有与所述容纳腔连通的开口，所述电芯总成包括压板组件；所述压板组件穿过所述开口沿所述第二方向抵压于所述电芯模块上。3.根据权利要求2所述的电芯总成，其特征在于，所述开口形成于所述壳体在所述第二方向上的两端；所述压板组件包括两个，两个所述压板组件分别穿过两个所述开口并夹持于所述电芯模块的两侧。4.根据权利要求3所述的电芯总成，其特征在于，所述压板组件面向所述电芯模块的一侧设有汇流结构，所述汇流结构用于与每一所述电芯的极柱电连接；且所述电芯的极柱均设置于面向所述汇流结构的一侧。5.根据权利要求4所述的电芯总成，其特征在于，所述电芯总成具有最优规格，所述最优规格下，所述电芯模块包括在所述第一方向上层叠设置的两个所述电芯组和在所述第二方向上层叠设置的两个电芯组，每个所述电芯组均包括三个沿所述第三方向层叠设置的所述电芯；且，在所述第二方向上，每相邻两个所述电芯的极柱均设于彼此相背的两侧。6.根据权利要求2所述的电芯总成，其特征在于，所述电芯组包括沿所述第二方向延伸的卡接部，在所述第二方向上层叠设置的每两个所述电芯组通过所述卡接部相互卡接。7.根据权利要求6所述的电芯总成，其特征在于，所述卡接部包括多个从所述电芯组沿所述第二方向延伸凸出的卡接块，多个所述卡接块沿所述第一方向间隔设置且每相邻两个所述卡接块之间形成卡接槽；所述卡接槽用于容置与之相邻的所述电芯组上设置的所述卡接块。8.根据权利要求2所述的电芯总成，其特征在于，所述壳体内壁具有沿所述第二方向延伸的第一定位部，所述电芯模块具有沿所述第二方向延伸的第二定位部；其中，在所述电芯模块装入所述容纳腔的过程中，所述第一定位部与所述第二定位部定位配合。9.根据权利要求8所述的电芯总成，其特征在于，所述第一定位部包括在所述壳体内壁上凸起的定位柱或凹陷形成的定位槽中的一者，所述第二定位部包括所述电芯组外壁形成的凸起的定位柱或凹陷形成的定位槽中的另一者；所述定位柱能够在所述电芯模块装入所述容纳腔的过程中与所述定位槽导向配合。10.一种电池，其特征在于，包括bms总成及权利要求1-9中任一项所述的电芯总成，所述bms总成与所述电芯模块电连接。

技术总结
本申请涉及一种电芯总成及电池，包括壳体及电芯模块，壳体具有容纳腔，电芯模块装配于容纳腔内，电芯模块包括在第一方向上层叠设置的至少两个电芯组和在第二方向上层叠设置的至少两个电芯组，其中，每个电芯组包括至少三个沿第三方向层叠设置的电芯，所有电芯均串联设置，且第一方向、第二方向和第三方向两两相交。所有电芯形成三维立体排布，如此形成类似方形状的电芯模块，不仅能够做到结构紧凑，体积小，在有限的空间内排布更多的电芯，且避免了设置为传统的电池包状结构，使得电池的质量更高。更高。更高。


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：贝泰科有限公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/8/13