电池单元、电池包及车辆的制作方法

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1.本发明涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种电池单元、电池包及车辆。


背景技术:

2.锂离子电池稳定性较差,如果产生内部工艺缺陷,将引发热失控等安全问题。
3.现有技术中,方形和圆柱形卷绕电芯结构相较于叠片等其他结构,具有生产效率高的优点而被广泛应用。
4.然而,现有技术中的卷绕结构电芯最内圈极片缺少支撑而塌陷,内圈阴阳极片间隙过大,例如圆柱电芯中心孔塌陷、方壳电芯最内圈拐角位极片间隙大等,导致局部动力学不足析锂,引发安全问题。


技术实现要素:

5.本发明的主要目的在于提供一种电池单元、电池包及车辆,以解决现有技术中的圆柱卷绕结构电芯最内圈极片缺少支撑而塌陷的问题。
6.为了实现上述目的,根据本发明的第一个方面,提供了一种电池单元,包括:固态电池,具有正极极耳和负极极耳;支撑组件,包括绝缘本体、第一导体和第二导体,第一导体和第二导体分别设置在绝缘本体的两端并与绝缘本体连接;其中,固态电池绕设在绝缘本体上,正极极耳与第一导体连接,负极极耳与第二导体连接。
7.进一步地,绝缘本体的第一端设置有第一凸台,支撑组件还包括:第一连接件,具有第一安装插口,通过将第一凸台插入第一安装插口内,以连接第一连接件与绝缘本体;第二连接件,设置在第一导体的一端,第二连接件的两端分别与第一导体和第一连接件连接,以连接第一导体与绝缘本体。
8.进一步地,第一连接件具有第一安装腔,第一安装插口的至少部分位于第一安装腔内,第一连接件的外表面设置有外螺纹,第二连接件设置有内螺纹,以使第二连接件与第一连接件螺纹连接;和/或第一连接件为绝缘且导热材质;和/或第二连接件为绝缘且导热材质。
9.进一步地,绝缘本体的第二端设置有第二凸台,支撑组件还包括:第三连接件,具有第二安装插口,通过将第二凸台插入第二安装插口内,以连接第三连接件与绝缘本体;第四连接件,设置在第二导体的一端,第四连接件的两端分别与第二导体和第三连接件连接,以连接第二导体与绝缘本体。
10.进一步地,第三连接件具有第二安装腔,第二安装插口的至少部分位于第二安装腔内,第三连接件的外表面设置有外螺纹,第四连接件设置有内螺纹,以使第四连接件与第三连接件螺纹连接;和/或第三连接件为绝缘且导热材质;和/或第四连接件为绝缘且导热材质。
11.进一步地,绝缘本体内设置有第一通道;第一导体内设置有第二通道;第二导体内设置有第三通道;其中,第一通道的两端分别与第二通道和第三通道连通,以在第一通道、
第二通道和第三通道内流通冷却介质。
12.进一步地,电池单元还包括:防腐涂层,设置在第一通道、第二通道以及第三通道的内壁上,防腐涂层为导热材质;和/或绝缘涂层,设置在绝缘本体的外壁上,绝缘涂层为导热材质。
13.进一步地,固态电池为多个,多个固态电池包括相邻的第一固态电池和第二固态电池;支撑组件为多个,各个支撑组件中的绝缘本体与各个固态电池一一对应地设置;各个支撑组件中的第一导体与第一固态电池中的正极极耳以及第二固态电池中的负极极耳均连接,以使多个固态电池通过多个支撑组件串联连接。
14.根据本发明的第二个方面,提供了一种电池包,包括:箱体,包括内置腔和架体;多个电池单元,各个电池单元串联设置在内置腔内,并通过连接杆与架体连接,电池单元为上述的电池单元;填充部件,设置在内置腔内,填充部件与各个电池单元和箱体的内壁均贴合,用于填充箱体与各个电池单元之间的缝隙。
15.进一步地,多个电池单元包括并列设置的第一电池单元和第二电池单元,电池包还包括:导体轴,导体轴的两端分别与第一电池单元和第二电池单元连接,以使第一电池单元和第二电池单元串联连接;其中,导体轴内设置有用于流通冷却介质的第四通道。
16.进一步地,箱体上设置有第一安装孔和第二安装孔,电池单元为上述的电池单元,电池包还包括:入介质管道,设置在箱体上,入介质管道的一端穿过第一安装孔伸出内置腔,入介质管道的另一端与第一通道、第二通道、第三通道和第四通道均连通,以向第一通道、第二通道、第三通道和第四通道内输送冷却介质;出介质管道,设置在箱体上,出介质管道的一端穿过第二安装孔伸出内置腔,出介质管道的另一端与第一通道、第二通道、第三通道和第四通道均连通,以使第一通道、第二通道、第三通道和第四通道内的冷却介质输出。
17.根据本发明的第三个方面,提供了一种车辆,包括电池单元,电池单元为上述的电池单元。
18.应用本发明的技术方案,本发明提供了一种电池单元,电池单元包括固态电池和支撑组件,其中,固态电池具有正极极耳和负极极耳;支撑组件包括绝缘本体、第一导体和第二导体,第一导体和第二导体分别设置在绝缘本体的两端并与绝缘本体连接;固态电池绕设在绝缘本体上,正极极耳与第一导体连接,负极极耳与第二导体连接。通过设置支撑组件使得卷绕结构的固态电池的最内圈极片贴合绕设在支撑组件,从而解决了现有技术中的圆柱卷绕结构电芯最内圈极片缺少支撑而塌陷的问题。
附图说明
19.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
20.图1示出了根据本发明的电池包的实施例的爆炸图;
21.图2示出了根据本发明的电池包的实施例的第一个结构示意图;
22.图3示出了根据图2的a处的局部放大图;
23.图4示出了根据图2的b处的局部放大图;
24.图5示出了根据本发明的电池包的实施例的第二个结构示意图;
25.图6示出了根据图5的c处的局部放大图;
26.图7示出了根据图5的d处的局部放大图;
27.图8示出了根据本发明的电池单元的支撑组件的结构示意图;
28.图9示出了根据本发明的电池单元的支撑组件的第一个结构爆炸图;
29.图10示出了根据本发明的电池单元的支撑组件的第二个结构爆炸图;
30.图11示出了根据本发明的电池单元的支撑组件的第三个结构爆炸图;
31.图12示出了根据本发明的电池单元的实施例的结构示意图;
32.图13示出了根据本发明的电池包的实施例的第三个结构示意图;以及
33.图14示出了根据本发明的电池包的具体生产步骤。
34.其中,上述附图包括以下附图标记:
35.1、固态电池;11、正极极耳;12、负极极耳;2、支撑组件;21、绝缘本体;211、第一凸台;212、第二凸台;22、第一导体;23、第二导体;24、第一连接件;25、第二连接件;26、第三连接件;27、第四连接件;3、防腐涂层;4、绝缘涂层;5、入介质管道;6、出介质管道;7、导体轴;71、第一导体轴;72、第二导体轴;8、箱体;81、内置腔;82、上盖;83、架体;9、连接杆。
具体实施方式
36.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
37.请参考图1至图14,本发明的第一个方面提供了一种电池单元,包括固态电池1和支撑组件2,其中,固态电池1为卷绕结构,具有正极极耳11和负极极耳12;支撑组件2包括绝缘本体21、第一导体22和第二导体23,第一导体22和第二导体23分别设置在绝缘本体21的两端并与绝缘本体21连接;固态电池1绕设在绝缘本体21上,正极极耳11与第一导体22连接,负极极耳12与第二导体23连接,使得支撑组件2支撑在卷绕结构的固态电池1的电芯最内圈中。
38.本发明提供了一种电池单元,电池单元包括固态电池1和支撑组件2,通过设置支撑组件2使得卷绕结构的固态电池1的最内圈极片贴合绕设在支撑组件2,通过设置绝缘本体21使得固态电池1可以绕设在其上,通过将第一导体22和正极极耳11连接,以及将第二导体23和负极极耳12连接的方式,实现固态电池1之间或者固态电池1与其他导体的导电连接,从而解决了圆柱电芯中心孔塌陷或者方壳电芯最内圈拐角位极片间隙大的析锂安全问题,进而解决了现有技术中的圆柱卷绕结构电芯最内圈极片缺少支撑而塌陷的问题。
39.本技术实施例中的固态电池1为圆柱形卷绕结构,其中,固态电池1的电芯的中心孔为圆形,如图9至图11所示,本技术实施例中的支撑组件2为圆柱形结构,使得支撑组件2的外壁面与固态电池1的中心孔的内壁面贴合,从而通过支撑组件2对圆柱形的固态电池1起到支撑的作用,进而解决了现有技术中的圆柱电芯中心孔塌陷的问题,提高了固态电池1的安全性。
40.具体地,如图11所示,为了将绝缘本体21与第一导体22连接,本技术实施例中的绝缘本体21的第一端设置有第一凸台211,支撑组件2还包括第一连接件24,第一连接件24具有第一安装插口,通过将第一凸台211插入第一安装插口内,以连接第一连接件24与绝缘本体21,使得第一连接件24通过套设在第一凸台211上的方式与绝缘本体21连接,不易脱落。
41.进一步地,如图9所示,支撑组件2还包括第二连接件25,第二连接件25设置在第一
导体22的一端,第二连接件25的两端分别与第一导体22和第一连接件24连接,通过第一连接件24和第二连接件25的连接实现第一导体22与绝缘本体21的连接,这样的设置使得第一导体22与绝缘本体21之间的连接更加紧密且牢固,在电池单元的运行过程中更加安全,从而提高了电池单元的安全性。
42.其中,绝缘本体21与第一连接件24之间的连接方式不限于混合注塑、胶黏或者机械固定;第一导体22与第一连接件24之间的连接方式不限于混合注塑、胶黏或者机械固定。
43.特别地,为了连接第一连接件24和第二连接件25,本技术实施例中的第一连接件24与第二连接件25之间具有以下几种具体连接方式:
44.第一种连接方式:第一连接件24与第二连接件25之间通过螺纹连接,第一连接件24具有第一安装腔,第一安装插口的至少部分位于第一安装腔内,第一连接件24的外表面设置有外螺纹,第二连接件25设置有内螺纹,以使第二连接件25与第一连接件24螺纹连接,这样的设置使得电池单元具有较高的承载能力和抗拉强度,可在重载和振动的环境下使用,且螺纹连接的方式结构简单、易于拆装,降低其维修成本。
45.第二种连接方式:第一连接件24与第二连接件25之间通过胶封的方式连接,在第一连接件24和第二连接件25之间涂设胶粘剂,利用胶粘剂在连接面上产生的机械结合力、物理吸附力和化学键合力使得第一连接件24与第二连接件25通过胶连接的方式连接,这样的连接方式不仅适用于同种材料之间的连接,也适用于不同材料之间的连接,且胶封连接的方式不需要复杂的工艺设备,且在电池单元运行的过程中不易产生变形,接头应力分布均匀,具有良好的密封性、电绝缘性和耐腐蚀性。
46.第三种连接方式:第一连接件24和第二连接件25之间通过墩封的方式连接,这样的连接方式使得第一连接件24和第二连接件25之间的连接更加稳固。
47.另外,第一连接件24为绝缘且导热材质,且第二连接件25为绝缘且导热材质,使得连接后的第一连接件24和第二连接件25也为绝缘且导热的。
48.同样地,如图11所示,为了将绝缘本体21与第二导体23连接,本技术实施例中的绝缘本体21的第二端设置有第二凸台212,支撑组件2还包括第三连接件26,第三连接件26具有第二安装插口,通过将第二凸台212插入第二安装插口内,以连接第三连接件26与绝缘本体21,使得第三连接件26通过套设在第二凸台212上的方式与绝缘本体21连接,不易脱落。
49.进一步地,如图10所示,支撑组件2还包括第四连接件27,第四连接件27设置在第二导体23的一端,第四连接件27的两端分别与第二导体23和第三连接件26连接,通过第三连接件26和第四连接件27的连接实现第二导体23与绝缘本体21的连接,这样的设置使得第二导体23与绝缘本体21之间的连接更加紧密且牢固,在电池单元的运行过程中更加安全,从而提高了电池单元的安全性。
50.其中,绝缘本体21与第三连接件26之间的连接方式不限于混合注塑、胶黏或者机械固定;第二导体23与第四连接件27之间的连接方式不限于混合注塑、胶黏或者机械固定。
51.特别地,为了连接第三连接件26和第四连接件27,本技术实施例中的第三连接件26与第四连接件27之间具有以下几种具体连接方式:
52.第一种连接方式:第三连接件26与第四连接件27之间通过螺纹连接,第三连接件26具有第二安装腔,第二安装插口的至少部分位于第二安装腔内,第三连接件26的外表面设置有外螺纹,第四连接件27设置有内螺纹,以使第四连接件27与第三连接件26螺纹连接,
这样的设置使得电池单元具有较高的承载能力和抗拉强度,可在重载和振动的环境下使用,且螺纹连接的方式结构简单、易于拆装,降低其维修成本。
53.第二种连接方式:第三连接件26与第四连接件27之间通过胶封的方式连接,在第三连接件26和第四连接件27之间涂设胶粘剂,利用胶粘剂在连接面上产生的机械结合力、物理吸附力和化学键合力使得第三连接件26与第四连接件27通过胶连接的方式连接,这样的连接方式不仅适用于同种材料之间的连接,也适用于不同材料之间的连接,且胶封连接的方式不需要复杂的工艺设备,且在电池单元运行的过程中不易产生变形,接头应力分布均匀,具有良好的密封性、电绝缘性和耐腐蚀性。
54.第三种连接方式:第三连接件26和第四连接件27之间通过墩封的方式连接,这样的连接方式使得第三连接件26和第四连接件27之间的连接更加稳固。
55.另外,第三连接件26为绝缘且导热材质,第四连接件27为绝缘且导热材质,使得连接后的第三连接件26和第四连接件27也为绝缘且导热的。
56.由于现有技术中的电池单元的液冷结构简单,且形态往往仅为一块单板,使得其散热面单一,不能够满足固态电池1多方向上的散热,并将导致电池单元有效散热面积小、散热效率低、不同位置温度差异大等问题,这些问题将严重影响电池单元的使用寿命,限制了固态电池1的电芯快充和低温使用。
57.为了解决电池单元不易散热的问题,本技术实施例中的支撑组件2设置为中空结构,通过在支撑组件2的中空管道中通入冷却介质的方式,实现对固态电池1的电芯内圈的冷却提高电池单元的热管理效率。
58.具体地,本技术实施例中的绝缘本体21内设置有第一通道;第一导体22内设置有第二通道;第二导体23内设置有第三通道;其中,第一通道的两端分别与第二通道和第三通道连通,以在第一通道、第二通道和第三通道内流通冷却介质。这样的设置通过支撑组件2与固态电池1之间的接触面进行热交换的方式对固态电池1进行散热降温,可大幅提升支撑组件2与固态电池1之间的传热速率、传热效率,且使得固态电池1的电芯受热均匀;解决了固态电池1的电芯在快充时温升过快、低温环境下预热太慢等问题,且还会降低固态电池1的电芯用于热管理的电量消耗,可提升固态电池1的使用寿命。
59.可选地,冷却介质为液态水、矿油物、乙二醇或者电介质。
60.进一步地,为了在支撑组件2的中空管道内安全地通入冷却介质,电池单元还包括防腐涂层3,防腐涂层3设置在第一通道、第二通道以及第三通道的内壁上,防腐涂层3为导热材质,防止在电池单元的运行过程中发生漏液等情况,延长了电池单元的使用寿命。
61.可选地,防腐涂层3采用ptfe乳液或pfa乳液,可以有效防止冷却介质对固态电池1和支撑组件2的内壁进行腐蚀。
62.一般地,为了使得绝缘本体21绝缘,本技术实施例中的电池单元还包括绝缘涂层4,绝缘涂层4设置在绝缘本体21的外壁上,这样的设置使得固态电池1与绝缘本体21贴合接触的壁面并不进行电传导,提高了电池单元的安全性,避免在电池单元运行的过程中发生漏电等安全事故。
63.可选地,绝缘涂层4的材质包括但不限于为树脂材料,树脂材料包括酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚氯乙烯树脂中的一种或者至少两种的组合,绝缘涂层4保证了支撑组件2与固态电池1的电芯之间的绝缘。
64.特别地,绝缘涂层4为导热材质,导热材质包括氮化硼、氮化铝、碳化硅、氮化硅、氧化铝、氮化镓、砷化镓、磷化镓、锌氧化物、磷化铟、铍氧化物、镁氧化物、氮化硅镁中的至少一种,这样的设置可以有效提升电池单元与冷却介质之间的导热效率,从而更好的对电池单元进行降温。
65.一般地,在绝缘本体21内壁上设置防腐涂层3的方式为涂覆导热材料,且涂覆耐腐蚀材料涂层,涂覆方式包括但不限于喷涂、刷涂、浸淋等。
66.在绝缘本体21的外壁上设置的绝缘涂层4的方式为涂覆绝缘材料,且涂覆导热材料和耐腐蚀材料涂层,涂覆方式包括但不限于喷涂、刷涂、浸淋等。
67.另外,本技术实施例中的绝缘本体21的另一种实施方式为使用硬质绝缘材料注塑制成,绝缘材料包括不限于聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚苯乙烯(ps)、abs树脂以及聚乙烯对苯二甲酸酯(pet)。
68.进一步地,为了是提升电池单元的能量密度,固态电池1为多个,多个固态电池1包括相邻的第一固态电池和第二固态电池;支撑组件2为多个,各个支撑组件2中的绝缘本体21与各个固态电池1一一对应地设置;各个支撑组件2中的第一导体22与第一固态电池中的正极极耳11以及第二固态电池中的负极极耳12均连接,以使多个固态电池1通过多个支撑组件2串联连接,这样的连接的方式使得固态电池1的电极之间依靠第一导体22和第二导体23的串联,省去现有技术中的固态电池1的电芯转接片等部件、电芯间巴片连接等部件,提升电池单元的空间利用率,提升电池单元的能量密度。
69.本技术的实施例同时将固态电池1卷绕在支撑组件2上,再将支撑组件2之间串联连接,使得多个固态电池1的电芯进行集成,简化了固态电池1之间的装配工序,提升了生产效率。
70.本发明的第二个方面提供了一种电池包,电池包包括箱体8和多个电池单元,箱体8包括内置腔81、上盖82和架体83;各个电池单元串联设置在内置腔81内,并通过连接杆9与架体83连接,电池单元为上述的电池单元。
71.其中,连接杆9与架体83之间的连接方式为焊接连接。
72.另外,本实施例中的电池包还包括填充部件,填充部件设置在内置腔81内,填充部件与各个电池单元和箱体8的内壁均贴合,用于填充箱体8与各个电池单元之间的缝隙。这样的设置用于支撑稳定电池包内的电芯,一方面增加电池包结构强度,另一方面通过填充部件向固态电池1加压,从而增大离子传输,提升固态电池1的电芯性能。
73.可选地,填充部件包括但不限于环氧树脂ab胶,丙烯酸导热胶、聚氨酯导热胶、氰基丙烯酸酯等材料的结构胶或导热结构胶。
74.进一步地,多个电池单元包括并列设置的第一电池单元和第二电池单元,电池包还包括导体轴7,导体轴7的两端分别与第一电池单元和第二电池单元连接,以使第一电池单元和第二电池单元串联连接;其中,导体轴7内设置有用于流通冷却介质的第四通道。如图13所示,这样的设置使得电池包中可以同时并排串联设置多个电池单元,且这样的设置使得电池单元之间通过导体轴7形成“蛇形”连接,不需要再设置其余的部件将多个电池单元进行连接,在提高电池包的空间利用率的同时,降低了电池包制作过程中的工艺复杂度,提升了生产效率,降低了生产成本。
75.本技术的实施例同时将多个电池单元通过导体轴7串联连接,使得多个电池单元
进行集成,简化了电池单元之间的装配工序,提升了生产效率。
76.具体地,如图3和图6所示,本技术实施例中的导体轴7包括第一导体轴71和第二导体轴72,其中,第二导体轴72为两个,第二导体轴72所在的轴线垂直于第一导体轴71所在的轴线,使得导体轴7为“工”字结构,导体轴7的截面可以为圆形,也可以为椭圆形。
77.可选地,导体轴7的材质为金属导体,第一导体轴71与第二导体轴72之间的连接方式包括但不限于焊接、墩封、螺纹连接等。
78.进一步地,为了在第四通道内安全地通入冷却介质,电池单元还包括防腐涂层3,防腐涂层3设置在第四通道的内壁上,防腐涂层3为导热材质,防止在电池单元的运行过程中发生漏液等情况,延长了电池单元的使用寿命。
79.一般地,如图2和图5所示,为了对电池包中的电池单元进行降温散热,箱体8上设置有第一安装孔和第二安装孔,电池单元为上述的电池单元,电池包还包括入介质管道5和出介质管道6,入介质管道5设置在箱体8上,入介质管道5的一端穿过第一安装孔伸出内置腔81,入介质管道5的另一端与第一通道、第二通道、第三通道和第四通道均连通,以向第一通道、第二通道、第三通道和第四通道内输送冷却介质;出介质管道6设置在箱体8上,出介质管道6的一端穿过第二安装孔伸出内置腔81,出介质管道6的另一端与第一通道、第二通道、第三通道和第四通道均连通,以使第一通道、第二通道、第三通道和第四通道内的冷却介质输出。
80.当需要对电池包中的电池单元进行降温散热时,只需通过入介质管道5和出介质管道6外接热交换设备,向支撑组件2的中空管道内输入冷却介质即可。
81.本发明的第三个方面提供了一种车辆,包括电池单元,电池单元为上述的电池单元。
82.如图14所示,本发明还提供了一种电池单元和电池包的高效生产方式,具体步骤如下:
83.s01:制备固态电池1:将正极、负极、电解质液进行搅拌、涂布、冷压、分条的操作,以形成固态电池模卷。
84.s03:制备支撑组件2:将绝缘本体21、第一导体22和第二导体23之间通过螺纹连接形成支撑组件2。
85.s05:制备电池单元:将多个支撑组件2串联连接,再将支撑组件2作为固态电池1的电芯卷针,将固态电池膜卷绕在绝缘本体21上,并将正极极耳11与第一导体22连接,负极极耳12与第二导体23连接,使得多个固态电池1通过多个支撑组件2串联连接,形成电池单元。
86.s07:制备电池包:将多个电池单元通过导体轴7串联连接,再将多个电池单元与箱体8的架体83焊接,再将上盖82盖设在架体83上,并将上盖82与架体83焊接连接,形成电池包。
87.s09:对电池包进行检测:对电池包进行密封检测、化成、排气、灌入填充部件和测试等前期准备。
88.从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
89.本发明提供了一种电池单元,电池单元包括固态电池1和支撑组件2,其中,固态电池1为卷绕结构,具有正极极耳11和负极极耳12;支撑组件2包括绝缘本体21、第一导体22和第二导体23,第一导体22和第二导体23分别设置在绝缘本体21的两端并与绝缘本体21连
接;固态电池1绕设在绝缘本体21上,正极极耳11与第一导体22连接,负极极耳12与第二导体23连接。通过设置支撑组件2使得卷绕结构的固态电池1的最内圈极片贴合绕设在支撑组件2,通过设置绝缘本体21使得固态电池1可以绕设在其上,通过将第一导体22和正极极耳11连接,以及将第二导体23和负极极耳12连接的方式,实现固态电池1之间或者固态电池1与其他导体的导电连接,从而解决了圆柱电芯中心孔塌陷或者方壳电芯最内圈拐角位极片间隙大的析锂安全问题,进而解决了现有技术中的卷绕结构电芯最内圈极片缺少支撑而塌陷的问题。
90.本技术提供的电池包在生产时将固态电池1卷绕在支撑组件2上,再将支撑组件2之间串联连接,相较于传统的以单个固态电池1为单元生产的方式,该结构和生产方式对多个固态电池1进行了集成。其中,支撑组件2在作为卷绕固态电池1的电芯卷针使用后,不需要将支撑组件2抽出,使得形成的固态电池1的卷芯无需热压,降低了电池单元制备过程中的工艺复杂度;通过设置支撑组件2使得固态电池1的电芯结构无需设置极柱转接片等,省去了多道焊接工序;将多个固态电池1的正负极极耳进行串联焊接,再将多个固态电池1置于同一壳体内,无需像传统固态电池1逐个装配壳体,简化生产工序,提升了电池单元和电池包的生产效率。
91.以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种电池单元,其特征在于,包括:固态电池(1),具有正极极耳(11)和负极极耳(12);支撑组件(2),包括绝缘本体(21)、第一导体(22)和第二导体(23),所述第一导体(22)和所述第二导体(23)分别设置在所述绝缘本体(21)的两端并与所述绝缘本体(21)连接;其中,所述固态电池(1)绕设在所述绝缘本体(21)上,所述正极极耳(11)与所述第一导体(22)连接,所述负极极耳(12)与所述第二导体(23)连接。2.根据权利要求1所述的电池单元,其特征在于,所述绝缘本体(21)的第一端设置有第一凸台(211),所述支撑组件(2)还包括:第一连接件(24),具有第一安装插口,通过将所述第一凸台(211)插入所述第一安装插口内,以连接第一连接件(24)与所述绝缘本体(21);第二连接件(25),设置在所述第一导体(22)的一端,所述第二连接件(25)的两端分别与所述第一导体(22)和所述第一连接件(24)连接,以连接所述第一导体(22)与所述绝缘本体(21)。3.根据权利要求2所述的电池单元,其特征在于,所述第一连接件(24)具有第一安装腔,所述第一安装插口的至少部分位于所述第一安装腔内,所述第一连接件(24)的外表面设置有外螺纹,所述第二连接件(25)设置有内螺纹,以使所述第二连接件(25)与所述第一连接件(24)螺纹连接;和/或所述第一连接件(24)为绝缘且导热材质;和/或所述第二连接件(25)为绝缘且导热材质。4.根据权利要求1所述的电池单元,其特征在于,所述绝缘本体(21)的第二端设置有第二凸台(212),所述支撑组件(2)还包括:第三连接件(26),具有第二安装插口,通过将所述第二凸台(212)插入所述第二安装插口内,以连接第三连接件(26)与所述绝缘本体(21);第四连接件(27),设置在所述第二导体(23)的一端,所述第四连接件(27)的两端分别与所述第二导体(23)和所述第三连接件(26)连接,以连接所述第二导体(23)与所述绝缘本体(21)。5.根据权利要求4所述的电池单元,其特征在于,所述第三连接件(26)具有第二安装腔,所述第二安装插口的至少部分位于所述第二安装腔内,所述第三连接件(26)的外表面设置有外螺纹,所述第四连接件(27)设置有内螺纹,以使所述第四连接件(27)与所述第三连接件(26)螺纹连接;和/或所述第三连接件(26)为绝缘且导热材质;和/或所述第四连接件(27)为绝缘且导热材质。6.根据权利要求1所述的电池单元,其特征在于,所述绝缘本体(21)内设置有第一通道;所述第一导体(22)内设置有第二通道;所述第二导体(23)内设置有第三通道;其中,所述第一通道的两端分别与所述第二通道和所述第三通道连通,以在所述第一通道、所述第二通道和所述第三通道内流通冷却介质。7.根据权利要求6所述的电池单元,其特征在于,所述电池单元还包括:防腐涂层(3),设置在所述第一通道、所述第二通道以及所述第三通道的内壁上,所述
防腐涂层(3)为导热材质;和/或绝缘涂层(4),设置在所述绝缘本体(21)的外壁上,所述绝缘涂层(4)为导热材质。8.根据权利要求1至7中任一项所述的电池单元,其特征在于,所述固态电池(1)为多个,多个所述固态电池(1)包括相邻的第一固态电池和第二固态电池;所述支撑组件(2)为多个,各个所述支撑组件(2)中的所述绝缘本体(21)与各个所述固态电池(1)一一对应地设置;各个所述支撑组件(2)中的所述第一导体(22)与所述第一固态电池中的所述正极极耳(11)以及所述第二固态电池中的所述负极极耳(12)均连接,以使多个所述固态电池(1)通过多个所述支撑组件(2)串联连接。9.一种电池包,其特征在于,包括:箱体(8),包括内置腔(81)和架体(83);多个电池单元,各个所述电池单元串联设置在所述内置腔(81)内,并通过连接杆(9)与所述架体(83)连接,所述电池单元为权利要求1至8中任一项所述的电池单元;填充部件,设置在所述内置腔(81)内,所述填充部件与各个所述电池单元和所述箱体(8)的内壁均贴合,用于填充所述箱体(8)与各个所述电池单元之间的缝隙。10.根据权利要求9所述的电池包,其特征在于,多个所述电池单元包括并列设置的第一电池单元和第二电池单元,所述电池包还包括:导体轴(7),所述导体轴(7)的两端分别与所述第一电池单元和所述第二电池单元连接,以使所述第一电池单元和所述第二电池单元串联连接;其中,所述导体轴(7)内设置有用于流通冷却介质的第四通道。11.根据权利要求10所述的电池包,其特征在于,所述箱体(8)上设置有第一安装孔和第二安装孔,所述电池单元为权利要求6所述的电池单元,所述电池包还包括:入介质管道(5),设置在所述箱体(8)上,所述入介质管道(5)的一端穿过所述第一安装孔伸出所述内置腔(81),所述入介质管道(5)的另一端与所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道和所述第四通道均连通,以向所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道和所述第四通道内输送冷却介质;出介质管道(6),设置在所述箱体(8)上,所述出介质管道(6)的一端穿过所述第二安装孔伸出所述内置腔(81),所述出介质管道(6)的另一端与所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道和所述第四通道均连通,以使所述第一通道、所述第二通道、所述第三通道和所述第四通道内的冷却介质输出。12.一种车辆,包括电池单元,其特征在于,所述电池单元为权利要求1至8中任一项所述的电池单元。

技术总结
本发明提供了一种电池单元、电池包及车辆,电池包包括电池单元,电池单元包括固态电池和支撑组件,其中,固态电池具有正极极耳和负极极耳;支撑组件包括绝缘本体、第一导体和第二导体,第一导体和第二导体分别设置在绝缘本体的两端并与绝缘本体连接;固态电池绕设在绝缘本体上,正极极耳与第一导体连接,负极极耳与第二导体连接。通过设置支撑组件使得卷绕结构的固态电池的最内圈极片贴合绕设在支撑组件,从而解决了现有技术中的圆柱卷绕结构电芯最内圈极片缺少支撑而塌陷的问题。芯最内圈极片缺少支撑而塌陷的问题。芯最内圈极片缺少支撑而塌陷的问题。


技术研发人员:高天一 姜涛 翟喜民 张笑鸣 杨晶博 杨贺捷
受保护的技术使用者:中国第一汽车股份有限公司
技术研发日:2023.06.27
技术公布日:2023/8/14
版权声明

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