CN113964422A - 一种电池壳体和方壳电池 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种传热路径少，电芯级强散热的电池壳体和方壳电池，有效提高电池的安全性能。一种电池壳体包括U型壳、底板和两个端板，所述U型壳上包括冷媒通道和热超导管路，所述热超导管路中密封有传热工质，U型壳与底板连接形成两端开口并中空的方壳，两个端板分别设置在中空的方壳的两端，所述端板与所述方壳密封连接形成电池壳体。一种方壳电池，包括电芯、电解液和如上述所述的电池壳体，两个端板分别堵设于所述电池壳体的两端开口处，所述电芯置于所述电池壳体和所述端板围成的腔体内并连接所述端板上的极柱。
Description
技术领域
本发明属于锂电池领域，特别涉及一种电池壳体和方壳电池。
背景技术
在我国，新能源产业随着国家政策鼓励的东风得到快速发展，锂离子电池等二次电池得到了广泛的应用。一般方形电池以轻薄铝壳作为外壳，加上电芯、电解液，焊接上盖板密闭成型。但这种方形电芯不能有效解决发热问题，轻则导致电池寿命缩短，重则导致电池冒烟、起火甚至爆炸。另外，传统方壳电池需要在电池外部借助其他辅助材料或装置帮助散热，散热路径长，散热效率降低，散热成本较高。
本发明采用高效传热结构，提供一种电池壳体和方壳电池，能减少散热路径，实现电芯级强散热，达到电芯级控热的目的。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种传热路径少，电芯级强散热的电池壳体和方壳电池，用于解决封闭电池内热量无法导出而导致的电芯性能下降甚至起火爆炸的问题，以及用于解决电池内温度低，电池无法充放电的问题。本电池壳体的应用，大幅提高电池的散热和均热能力，满足电芯级控热的需求，同时解决电池辅助散热装置过多成本过高的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电池壳体，所述电池壳体包括U型壳、底板和两个端板，所述U型壳上包括冷媒通道和热超导管路，所述热超导管路中密封有传热工质，U型壳与底板连接形成两端开口并中空的方壳，两个端板分别设置在中空的方壳的两端，所述端板与所述方壳密封连接形成电池壳体。
优选地，所述冷媒通道和热超导管路的管路为单面膨胀，朝壳体外膨胀突出。
优选地，所述U型壳一个侧面上分布有冷媒通道和热超导管路。
优选地，所述U型壳两个侧面上均分布有冷媒通道和热超导管路。
优选地，所述U型壳上冷媒通道呈U字形包围热超导管路。
优选地，所述冷媒通道向电池壳体外延伸形成入水口和出水口。
优选地，所述两个端板上分别有一个极柱。
本发明的目的在于提供一种电池壳体，提高了电池的均热能力和控温能力，满足电芯级控热的需求，使得电池更加安全。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种方壳电池，包括电芯、电解液和如上述所述的电池壳体，两个端板分别设于所述电池壳体的两端开口处，所述电芯置于所述电池壳体和所述端板围成的腔体内并连接所述端板上的极柱。
优选地，两个所述端板上的极柱分别为第一极柱和第二极柱，所述电芯包括第一极耳与第二极耳，所述第一极柱与所述电芯第一极耳连接，所述第二极柱与所述电芯第二极耳连接。
本发明的有益效果：本发明采用高效传热结构，提供一种电池壳体和方壳电池，能减少散热路径，实现电芯级强散热，达到电芯级控热的目的，大幅提高电池安全性能。
附图说明
图1显示为本发明电池壳体爆炸图。
图2显示为本发明电池壳体的立体结构图。
图3显示为本发明方壳电池爆炸图。
图中：10-电池壳体、1-U型壳、11-冷媒通道、12-热超导管路、13-第一入水口、14-第一出水口、15-第二入水口、16-第二出水口、2-第一端板、21-防爆阀、22第一极柱、3-第二端板、31-第二极柱、4-底板、5-电芯、51-第一极耳、52-第二极耳。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一组件，它可以直接在另一组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只为了说明目的。
另需要说明，若本发明实施例中涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为只是或者暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。如图1和图2所示，本发明提出的一种电池壳体10，包括U型壳1、第一端板2、第二端板3和底板4，所述U型壳1上包括冷媒通道11和热超导管路12，所述热超导管路12中密封有传热工质（未示出），U型壳1与底板4连接形成两端开口并中空的方壳，第一端板2和第二端板3分别设置在中空的方壳的两端，所述第一端板2和第二端板3与方壳密封连接形成电池壳体10。
需要说明的是，所述冷媒通道11和热超导管路12可以分布在U型壳1的一个大侧面上，也可以分布在U型壳1的两个大侧面上。所述热超导管路12中填充的传热工质可以为气体或液体或者气体和液体的混合物，例如水、油和冷媒等。填充有传热工质的U型壳1具有吸热、传热速率快和均热性好的特点。U型壳1上的冷媒通道11中通入冷媒，可以将U型壳1上均摊开来的热量源源不断的带走，从而达到降温的目的；或者冷媒通道11中通入热水，U型壳1吸收热水中的热量，将热量传递给U型壳1，从而达到升温的目的；冷媒通道11中通入的冷媒可以为气体或液体或者气体和液体的混合物。所述冷媒通道11呈U字形包围热超导管路12，并向U型壳1外延伸，形成第一入水口13和第一出水口14，当冷媒通道11和热超导管路12分布在U型壳两个大侧面时，还会形成第二入水口15和第二出水口16。第一端板2和第二端板3上分别设有一个极柱，所述第一端板2和第二端板3位于电池壳体相对的两侧面上。
本发明还提供一种方壳电池，如图3所示，该方壳电池包括电芯5、电解液（未示出）和如上述所述的电池壳体10，第一端板2和第二端板3分别设于所述电池壳体10的两端开口处，所述电芯5置于所述电池壳体10内，并与端板上的极柱连接。
需要说明的是，所述第一端板2上设有第一极柱22和防爆阀21，所述第二端板3上设有第二极柱31，所述电芯5上包括第一极耳51和第二极耳52，所述电芯5的第一极耳51与第一极柱22连接，所述电芯5的第二极耳52与第二极柱31连接。
综上所述，本发明提供一种电池壳体和方壳电池，所述电池壳体包括U型壳、底板和两个端板，所述U型壳上包括冷媒通道和热超导管路，所述热超导管路中密封有传热工质，U型壳与底板连接形成两端开口并中空的方壳，两个端板分别设置在中空的方壳的两端，所述端板与所述方壳密封连接形成电池壳体。所述电池壳体具有导热速率快，均温性好，热交换迅速的特点。所述方壳电池包括电解液、电芯和所述电池壳体，因在电池壳体上实现了热潮到管路和冷媒通道的一体化，减少了传热途径，所述方壳电池控温更加准确，达到了电芯级控热的目的。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修改或改变。因此，举凡所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权益要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种电池壳体，其特征在于，所述电池壳体包括U型壳、底板和两个端板，所述U型壳上包括冷媒通道和热超导管路，所述热超导管路中密封有传热工质，U型壳与底板连接形成两端开口并中空的方壳，两个端板分别设置在中空的方壳的两端，所述端板与所述方壳密封连接形成电池壳体。
2.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述冷媒通道和热超导管路的管路为单面膨胀，朝壳体外膨胀突出。
3.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述U型壳一个大侧面上分布有冷媒通道和热超导管路。
4.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述U型壳两个大侧面上均分布有冷媒通道和热超导管路。
5.根据权利要求3或4所述的电池壳体，其特征在于，所述U型壳上冷媒通道呈U字形包围热超导管路。
6.根据权利要求5所述的电池壳体，其特征在于，所述冷媒通道向电池壳体外延伸形成入水口和出水口。
7.根据权利要求6所述的电池壳体，其特征在于，所述两个端板上分别有一个极柱。
8.一种方壳电池，其特征在于，包括电芯、电解液和如上述权利要求1至7任一项所述的电池壳体，两个端板分别设于所述电池壳体的两端开口处，所述电芯置于所述电池壳体和所述端板围成的腔体内并连接所述端板上的极柱。
9.根据权利要求8所述的方壳电池，其特征在于，两个所述端板上的极柱分别为第一极柱和第二极柱，所述电芯包括第一极耳和第二极耳，所述第一极柱与所述第一极耳连接，所述第二极柱与所述第二极耳连接。
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