电池单元及电能存储装置

1.一种电池单元，其特征在于，包括电芯组件，所述电芯组件包括沿长度方向依次连接的至少两个第一电芯(1)，所述第一电芯(1)的两端均设有第一正极耳(101)和第一负极耳(102)；
其中，相邻的两个所述第一电芯(1)的相邻的两个所述第一正极耳(101)电连接，相邻的两个所述第一负极耳(102)电连接；位于所述电芯组件的两端的所述第一正极耳(101)和所述第一负极耳(102)均适于与外部连接。
2.根据权利要求1所述的电池单元，其特征在于，所述第一电芯(1)还包括依次间隔堆叠布置的多个第一正极片(103)和多个第一负极片(104)，相邻两个所述第一正极片(103)和所述第一负极片(104)之间均设置有第一隔膜(105)，每个所述第一正极片(103)的两端分别连接一个所述第一正极耳(101)，每个所述第一负极片(104)的两端分别连接一个所述第一负极耳(102)。
3.根据权利要求2所述的电池单元，其特征在于，所述第一电芯(1)还包括正极耳连接片(106)和负极耳连接片(107)，所述第一电芯(1)的两端的多个所述第一正极耳(101)分别与一个所述正极耳连接片(106)连接，所述第一电芯(1)的两端的多个所述第一负极耳(102)分别与一个所述负极耳连接片(107)连接。
4.根据权利要求3所述的电池单元，其特征在于，所述第一电芯(1)的两端的两个所述正极耳连接片(106)对称设置；所述第一电芯(1)的两端的两个所述负极耳连接片(107)对称设置；
或者，所述第一电芯(1)的一端的所述正极耳连接片(106)与另一端的所述负极耳连接片(107)对称设置。
5.根据权利要求2‑4中任一项所述的电池单元，其特征在于，所述第一正极片(103)包括正极集流体及涂覆在所述正极集流体的两面的正极活性物质，所述正极集流体的两端分别与两个所述第一正极耳(101)连接；
所述第一负极片(104)包括负极集流体及涂覆在所述负极集流体的两面的负极活性物质，所述负极集流体的两端分别与两个所述第一负极耳(102)连接。
6.根据权利要求5所述的电池单元，其特征在于，所述正极集流体涂覆所述正极活性物质的两面靠近所述第一正极耳(101)的两端均涂覆有绝缘陶瓷层(108)。
7.根据权利要求5所述的电池单元，其特征在于，所述正极集流体和所述负极集流体均为呈矩形的片状结构，所述正极集流体和所述负极集流体的四个夹角处均设有倒角或凹部。
8.根据权利要求3‑4中任一项所述的电池单元，其特征在于，所述第一电芯(1)还包括铝塑膜(109)，所述铝塑膜(109)的两侧对接形成筒状结构，所述第一电芯(1)设置在所述筒状结构的内部，所述筒状结构的两端热封成封印端(1091)；所述正极耳连接片(106)的一端与多个所述第一正极耳(101)均连接，另一端穿过所述封印端(1091)伸置外部；所述负极耳连接片(107)的一端与多个所述第一负极耳(102)均连接，另一端穿过所述封印端(1091)伸置外部。
9.根据权利要求1‑4、6‑7中任一项所述的电池单元，其特征在于，还包括：
第二电芯(2)，一端设有第二正极耳(201)，另一端设有第三正极耳(202)和第三负极耳(203)；所述第二正极耳(201)适于与外部连接；所述第三正极耳(202)与所述电芯组件的一端的所述第一正极耳(101)电连接；所述第三负极耳(203)与所述电芯组件的一端的所述第一负极耳(102)电连接；
第三电芯(3)，一端设有第二负极耳(301)，另一端设有第四正极耳(302)和第四负极耳(303)；所述第二负极耳(301)适于与外部连接；所述第四正极耳(302)与所述电芯组件的另一端的所述第一正极耳(101)电连接；所述第四负极耳(303)与所述电芯组件的另一端的所述第一负极耳(102)电连接。
10.一种电能存储装置，其特征在于，包括多个如上述权利要求1‑9中任一项所述的电池单元，多个所述电池单元串联和/或并联连接。

电池单元及电能存储装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种电池单元及电能存储装置。\n背景技术\n[0002] 近些年，动力电池呈现出向高能量密度方向发展的趋势。与方形和圆柱动力电池相比，软包锂离子电池与电池包具有设计灵活、重量轻、内阻小、不易爆炸、循环次数多、能量密度高等特点，能在现有技术水平上提升动力锂电池的能量密度，在车辆上使用时可在续航里程上进一步缩小和燃油车的差距。然而，软包锂电池的一致性差，且在制作模组时，需要大量的结构件保护软包电芯，导致软包电芯的成组效率较低。\n实用新型内容\n[0003] 因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的软包锂电池的一致性差、成组效率较低的缺陷。\n[0004] 为了解决上述问题，本实用新型提供了电池单元，包括电芯组件，所述电芯组件包括沿长度方向依次连接的至少两个第一电芯，所述第一电芯的两端均设有第一正极耳和第一负极耳；其中，相邻的两个所述第一电芯的相邻的两个所述第一正极耳电连接，相邻的两个所述第一负极耳电连接；位于所述电芯组件的两端的所述第一正极耳和所述第一负极耳均适于与外部连接。\n[0005] 本实用新型提供的电池单元，所述第一电芯还包括依次间隔堆叠布置的多个第一正极片和多个第一负极片，相邻两个所述第一正极片和所述第一负极片之间均设置有第一隔膜，每个所述第一正极片的两端分别连接一个所述第一正极耳，每个所述第一负极片的两端分别连接一个所述第一负极耳。\n[0006] 本实用新型提供的电池单元，所述第一电芯还包括正极耳连接片和负极耳连接片，所述第一电芯的两端的多个所述第一正极耳分别与一个所述正极耳连接片连接，所述第一电芯的两端的多个所述第一负极耳分别与一个所述负极耳连接片连接。\n[0007] 本实用新型提供的电池单元，所述第一电芯的两端的两个所述正极耳连接片对称设置；所述第一电芯的两端的两个所述负极耳连接片对称设置；\n[0008] 或者，所述第一电芯的一端的所述正极耳连接片与另一端的所述负极耳连接片对称设置。\n[0009] 本实用新型提供的电池单元，所述第一正极片包括正极集流体及涂覆在所述正极集流体的两面的正极活性物质，所述正极集流体的两端分别与两个所述第一正极耳连接；\n[0010] 所述第一负极片包括负极集流体及涂覆在所述负极集流体的两面的负极活性物质，所述负极集流体的两端分别与两个所述第一负极耳连接。\n[0011] 本实用新型提供的电池单元，所述正极集流体涂覆所述正极活性物质的两面靠近所述第一正极耳的两端均涂覆有绝缘陶瓷层。\n[0012] 本实用新型提供的电池单元，所述正极集流体和所述负极集流体均为呈矩形的片状结构，所述正极集流体和所述负极集流体的四个夹角处均设有倒角或凹部。\n[0013] 本实用新型提供的电池单元，所述第一电芯还包括铝塑膜，所述铝塑膜的两侧对接形成筒状结构，所述第一电芯设置在所述筒状结构的内部，所述筒状结构的两端热封成封印端；所述正极耳连接片的一端与多个所述第一正极耳均连接，另一端穿过所述封印端伸置外部；所述负极耳连接片的一端与多个所述第一负极耳均连接，另一端穿过所述封印端伸置外部。\n[0014] 本实用新型提供的电池单元，还包括：\n[0015] 第二电芯，一端设有第二正极耳，另一端设有第三正极耳和第三负极耳；所述第二正极耳适于与外部连接；所述第三正极耳与所述电芯组件的一端的所述第一正极耳电连接；所述第三负极耳与所述电芯组件的一端的所述第一负极耳电连接；\n[0016] 第三电芯，一端设有第二负极耳，另一端设有第四正极耳和第四负极耳；所述第二负极耳适于与外部连接；所述第四正极耳与所述电芯组件的另一端的所述第一正极耳电连接；所述第四负极耳与所述电芯组件的另一端的所述第一负极耳电连接。\n[0017] 本实用新型还提供一种电能存储装置，包括多个上述的电池单元，多个所述电池单元串联和/或并联连接。\n[0018] 本实用新型具有以下优点：\n[0019] 1.本实用新型的电池单元，第一电芯的两端均设有第一正极耳和第一负极耳，至少两个第一电芯通过第一正极耳和第一负极耳依次电连接形成电芯组件，各电芯组件的一致性较好，且改变了软包锂电池现有的并联方式，可将至少两个第一电芯在长度方向上自由串并联，构成一个容量加倍、尺寸更大的电池单元，实现无模组化，提高成组效率，优化内部空间，提高系统能量密度。第一电芯的两端均设有第一正极耳和第一负极耳，在第一电芯的极片长度大于300mm时，本实用新型的电池单元还可以通过第一电芯两端的第一正极耳和第一负极耳实现第一电芯两端的同时充电，解决第一电芯的极片的欧姆极化。\n附图说明\n[0020] 为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。\n[0021] 图1示出了本实用新型的电芯组件的第一种连接方式示意图；\n[0022] 图2示出了本实用新型的电芯组件的第二种连接方式示意图；\n[0023] 图3示出了本实用新型的电池单元的示意图；\n[0024] 图4示出了本实用新型的第一电芯的第一种实施方式的示意图；\n[0025] 图5示出了本实用新型的第一电芯的第二种实施方式的示意图；\n[0026] 图6示出了本实用新型的第一电芯的第一种实施方式的局部剖视图；\n[0027] 图7示出了本实用新型的第一电芯的第二种实施方式的局部剖视图；\n[0028] 图8示出了本实用新型的第一正极片的第一种实施方式的剖视图；\n[0029] 图9示出了本实用新型的第一正极片的第二种实施方式的剖视图；\n[0030] 图10示出了图8的A部放大图；\n[0031] 图11示出了图8的B部放大图；\n[0032] 图12示出了本实用新型的第一负极片的第一种实施方式的剖视图；\n[0033] 图13示出了本实用新型的第一负极片的第二种实施方式的剖视图；\n[0034] 图14示出了图12的C部放大图；\n[0035] 图15示出了图12的D部放大图；\n[0036] 图16示出了本实用新型的第二电芯的示意图；\n[0037] 图17示出了本实用新型的第三电芯的示意图。\n[0038] 图18示出了本实用新型的铝塑膜的示意图；\n[0039] 附图标记说明：\n[0040] 1、第一电芯；101、第一正极耳；102、第一负极耳；103、第一正极片；104、第一负极片；105、第一隔膜；106、正极耳连接片；107、负极耳连接片；108、绝缘陶瓷层；109、铝塑膜；\n1091、封印端；1092、气囊；110、胶带；2、第二电芯；201、第二正极耳；202、第三正极耳；203、第三负极耳；3、第三电芯；301、第二负极耳；302、第四正极耳；303、第四负极耳。\n具体实施方式\n[0041] 下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。\n[0042] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。\n[0043] 在本实用新型的描述中，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”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。\n[0044] 此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所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。\n[0045] 如图1至图18所示，本实施例中公开了一种电池单元，包括电芯组件，所述电芯组件包括沿长度方向依次连接的至少两个第一电芯1，所述第一电芯1的两端均设有第一正极耳101和第一负极耳102；其中，相邻的两个所述第一电芯1的相邻的两个所述第一正极耳\n101电连接，相邻的两个所述第一负极耳102电连接；位于所述电芯组件的两端的所述第一正极耳101和所述第一负极耳102均适于与外部连接。\n[0046] 第一电芯1的两端均设有第一正极耳101和第一负极耳102，至少两个第一电芯1通过第一正极耳101和第一负极耳102依次电连接形成电芯组件，各电芯组件的一致性较好，且改变了软包锂电池现有的并联方式，可将至少两个第一电芯1在长度方向上自由串并联，构成一个容量加倍、尺寸更大的电池单元，实现无模组化，提高成组效率，优化内部空间，提高系统能量密度。\n[0047] 本实施例中的电池单元可以为软包锂电池，也可以为软包锂电池的组成部分。现有的软包锂电池在制作或设计高容量大尺寸的软包锂电池时，对生产设备的精度、效率与可行性提出较为为严峻的挑战。特别是长电芯电芯长度大于或等于300mm，由于电芯的极片长度过长，极片的欧姆极化严重，会严重影响电芯的充电倍率，不利于实现快速充电。本实施例中的电池单元，第一电芯1的两端均设有第一正极耳101和第一负极耳102，在第一电芯\n1的极片长度大于300mm时，本实用新型的电池单元可以一端充电，也可以通过第一电芯1两端的第一正极耳101和第一负极耳102实现第一电芯1两端的同时充电，解决第一电芯1的极片的欧姆极化。且本实施例中的电池单元在电芯制作过程中省去极片分切工序，对生产设备的精度、效率与可行性的挑战较小；且在装配过程中可以根据充放电电流大小来调整充放电策略。\n[0048] 本实施例中，所述第一电芯1还包括依次间隔堆叠布置的多个第一正极片103和多个第一负极片104，相邻两个所述第一正极片103和所述第一负极片104之间均设置有第一隔膜105，每个所述第一正极片103的两端分别连接一个所述第一正极耳101，每个所述第一负极片104的两端分别连接一个所述第一负极耳102。第一正极片103和第一负极片104的长度可在280mm到1500mm。\n[0049] 具体地实施方式中，多个第一正极片103、多个第一负极片104通过多个第一隔膜\n105间隔并依次叠放后卷芯，再通过胶带110将卷芯的形状固定。优选地，沿卷芯的长度方向依次连接多条胶带110。\n[0050] 本实施例中，所述第一电芯1还包括正极耳连接片106和负极耳连接片107，所述第一电芯1的两端的多个所述第一正极耳101分别与一个所述正极耳连接片106连接，所述第一电芯1的两端的多个所述第一负极耳102分别与一个所述负极耳连接片107连接。第一电芯1的两端的两个正极耳连接片106可将第一电芯1一端的多个第一正极耳101、多个第一正极片103和第一电芯1另一端的多个第一正极耳101并联。第一电芯1两端的两个负极耳连接片107可将第一电芯1一端的多个第一负极耳102、多个第一负极片104和第一电芯1另一端的多个第一负极耳102并联。具体地，正极耳连接片106与多个第一正极耳101焊接；负极耳连接片107与多个第一负极耳102焊接。\n[0051] 本实施例中，所述第一电芯1还包括铝塑膜109，所述铝塑膜109的两侧对接形成筒状结构，所述第一电芯1设置在所述筒状结构的内部，所述筒状结构的两端热封成封印端\n1091；所述正极耳连接片106的一端与多个所述第一正极耳101均连接，另一端穿过所述封印端1091伸置外部；所述负极耳连接片107的一端与多个所述第一负极耳102均连接，另一端穿过所述封印端1091伸置外部。\n[0052] 每个第一电芯1都通过铝塑膜109进行软包。铝塑膜109包括对称弯折的两个本体，两个本体上分别设有容纳槽，两个本体远离弯折处的一侧对接后，两个容纳槽拼成容纳卷芯的筒状结构。两个本体上远离弯折处的一侧还设有气囊1092，两个本体远离弯折处的一侧对接后，两个气囊1092拼接成与筒状结构连通的气袋，气袋可在将第一电芯1内的气体引走后切除。优选地，第一正极耳101由铝片制成，第一负极耳102由铜镀镍材料制成，第一正极耳101和第一负极耳102处均设有极耳胶，极耳胶的厚度比封印端1091的厚度至少大2mm。\n[0053] 本实施例的一种实施方式中，所述第一电芯1的两端的两个所述正极耳连接片106对称设置；所述第一电芯1的两端的两个所述负极耳连接片107对称设置。至少两个第一电芯1连接成的电芯组件的负极设置在整个电芯组件的一端，使得电芯组件适用于水冷散热方式，具体地一种实施方式中，可将发热较多的负极设置在更靠近水冷散热结构的位置处，或者可将发热较多的负极设置在水冷散热结构的水中。\n[0054] 或者，本实施例的另一种实施方式中，所述第一电芯1的一端的所述正极耳连接片\n106与另一端的所述负极耳连接片107对称设置。至少两个第一电芯1连接成的电芯组件的负极和正极交替设置，使得电芯组件适用于风冷散热方式，具体地，交替出现的负极和正极在使用风冷散热时热量均匀，散热效果好，不会出现局部高温。\n[0055] 作为可变换的实施方式，也可以为，正极耳连接片106对称设置的第一电芯1与正极耳连接片106不对称设置的第一电芯1可以连续和/或交替和/或间隔连接，根据冷却方式选择第一电芯1的串并联电路。\n[0056] 本实施例中，所述第一正极片103包括正极集流体及涂覆在所述正极集流体的两面的正极活性物质，所述正极集流体的两端分别与两个所述第一正极耳101连接；所述第一负极片104包括负极集流体及涂覆在所述负极集流体的两面的负极活性物质，所述负极集流体的两端分别与两个所述第一负极耳102连接。\n[0057] 本实施例中，所述正极集流体涂覆所述正极活性物质的两面靠近所述第一正极耳\n101的两端均涂覆有绝缘陶瓷层108。绝缘陶瓷层108位于第一隔膜105、负极集流体的边缘与正极集流体之间，防止负极集流体的边缘的毛刺刺穿第一隔膜105造成短路。具体地实施方式中，绝缘陶瓷层108在正极集流体的长度方向上的涂覆距离在2到10mm之间。且负极集流体在长度方向上涂覆负极活性物质的长度大于正极集流体在长度方向上涂覆正极活性物质的长度。\n[0058] 本实施例中，所述正极集流体和所述负极集流体均为呈矩形的片状结构，所述正极集流体和所述负极集流体的四个夹角处均设有倒角或凹部，可在正极集流体或负极集流体转运时防止夹角与其他结构发生碰撞，进而防止正极活性物质或负极活性物质的掉落。\n具体地，倒角可为斜角，凹部可以为V型凹部或弧形凹槽。\n[0059] 本实施例中，还包括第二电芯2和第三电芯3，第二电芯2的一端设有第二正极耳\n201，另一端设有第三正极耳202和第三负极耳203；所述第二正极耳201适于与外部连接；所述第三正极耳202与所述电芯组件的一端的所述第一正极耳101电连接；所述第三负极耳\n203与所述电芯组件的一端的所述第一负极耳102电连接；第三电芯3的一端设有第二负极耳301，另一端设有第四正极耳302和第四负极耳303；所述第二负极耳301适于与外部连接；\n所述第四正极耳302与所述电芯组件的另一端的所述第一正极耳101电连接；所述第四负极耳303与所述电芯组件的另一端的所述第一负极耳102电连接。电池单元可通过第二正极耳\n201和第二负极耳301与外部连接，结构简单且连接方便。\n[0060] 具体地，第二电芯2还包括依次间隔堆叠布置的多个第二正极片和多个第二负极片，相邻两个所述第二正极片和所述第二负极片之间均设置有第二隔膜，所述第二正极片的两端分别连接第二正极耳201和第三正极耳202，所述第二负极片的一端连接所述第三负极耳203。第三电芯3还包括依次间隔堆叠布置的多个第三正极片和多个第三负极片，相邻两个所述第三正极片和所述第三负极片之间均设置有第三隔膜，所述第三正极片的一端连接第四正极耳302，所述第三负极片的两端分别连接所述第二负极耳301和第四负极耳303。\n[0061] 本实施例中还提供了一种电能存储装置，包括上述的多个电池单元，多个电池单元串联和/或并联连接。\n[0062] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。