CN116526074A - 电池和用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电池和用电装置,电池包括连接构件和多个电池单元。多个电池单元沿第一方向并排布置,电池单元包括沿第二方向并排布置的多个电池单体以及用于电连接多个电池单体的汇流部件;连接构件至少设置于相邻的两个电池单元之间,并连接相邻的两个电池单元,连接构件与汇流部件连接并用于传导汇流部件产生的热量。本申请实施例的连接构件能够将汇流部件产生的热量及时移除,从而提高电池的安全性能。
Description
技术领域
本申请涉及电池生产技术领域,特别是涉及一种电池和用电装置。
背景技术
电池广泛用于电子设备,例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。
在电池技术的发展中,如何增强电池的安全性,是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种电池和用电装置,旨在提高电池的安全性能。
第一方面,本申请提出了一种电池,电池包括连接构件和多个电池单元。多个电池单元沿第一方向并排布置,电池单元包括沿第二方向并排布置的多个电池单体以及用于电连接多个电池单体的汇流部件;连接构件至少设置于相邻的两个电池单元之间,并连接相邻的两个电池单元,连接构件与汇流部件连接并用于传导汇流部件产生的热量。
在上述技术方案中,连接构件至少设置于相邻的两个电池单元,将相邻的两个电池单元连接固定;在电池单体的充放电过程中,尤其是电池单体的充电过程中,电极端子产生的热量将会传导至汇流部件,并且汇流部件自身也会产生热量,汇流部件和连接构件连接,汇流部件的热量能够传导至连接构件,换言之,连接构件能够将汇流部件产生的热量及时移除,从而提高电池的安全性能。
在一些实施例中,电池还包括设置于连接构件和汇流部件之间的绝缘导热件,绝缘导热件连接汇流部件和连接构件。在本申请实施例中,绝缘导热件能够隔开连接构件和汇流部件,降低连接构件和汇流部件直接接触发生短路的风险。
在一些实施例中,绝缘导热件包括沿厚度方向彼此相对的两个第一表面,第一表面覆盖所述汇流部件。在本申请实施例中,绝缘导热件和汇流部件的接触面积相对较大,能够提高热传导的面积,从而提高热传导效率,有利于进一步及时将汇流部件产生的热量移除。
在一些实施例中,连接构件包括支撑件和两个连接件。支撑件设置于相邻的两个电池单元之间,支撑件包括沿第三方向相对设置的两个端部;两个连接件分别设置于两个端部并凸出于支撑件的沿第一方向的彼此相对的两个表面,两个连接件连接相邻的两个电池单元,其中,支撑件和连接件中的一者用于与汇流部件连接。在本申请实施例中,连接构件的结构形式相对简单。无论支撑件和汇流部件连接,还是连接件和汇流部件连接,均可以将汇流部件上的热量移除。
在一些实施例中,支撑件与汇流部件连接,在第一方向上,支撑件的面向电池单元的表面设有第一凹陷部,汇流部件的至少部分容纳于第一凹陷部内;或者,
连接件与汇流部件连接,在第三方向上,连接件的面向电池单元的表面设有第二凹陷部,汇流部件的至少部分容纳于第二凹陷部内。在本申请实施例中,第一凹陷部或第二凹陷部与电极端子和汇流部件的装配空间重叠,可以充分利用电极端子和汇流部件的装配空间,进一步提高电池的成组效率。
在一些实施例中,两个连接件中的至少一者包括主体部和从主体部延伸的延伸部,主体部与端部连接且连接相邻的两个电池单元,延伸部覆盖电池单元的至少部分。在本申请实施例中,延伸部可以进一步增加连接件与电池单元相对应的面积,相当于增加了换热面积,进一步提高换热效果。
在一些实施例中,电池单元的沿延伸部的厚度方向的投影位于延伸部的沿延伸部的厚度方向的投影内。在本申请实施例中,延伸部可以全部覆盖电池单元,和电池单元的接触面积相对较大,能够提高对电池单元的换热效果。
在一些实施例中,支撑件和两个连接件中的至少一者包括换热通道,换热通道用于设置换热介质,以传导汇流部件产生的热量。在本申请实施例中,在连接构件和汇流部件连接,对汇流部件进行换热的基础上,增加换热介质,能够进一步提高连接构件对电池单元的换热效果。
在一些实施例中,换热通道设置为多个,多个换热通道间隔设置。在本申请实施例中,设置多个换热通道能够进一步提高对电池单元的换热效果。
第二方面,本申请实施例提供了一种用电装置,包括如本申请第一方面任一实施例提供的电池,电池用于提供电能。
附图说明
下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;
图2是本申请一些实施例提供的电池的分解示意图;
图3图2所示的电池的电池模块的结构示意图;
图4是本申请一些实施例提供的电池单体的结构示意图;
图5是本申请一些实施例提供的电池的一种局部结构示意图;
图6是图5所示的电池的另一种局部结构示意图;
图7是图6所示的电池在A处的放大示意图;
图8是本申请一些实施例提供的连接构件的一种结构示意图;
图9是图8所示的连接构件的另一种结构示意图;
图10是本申请另一些实施例提供的电池的一种局部结构示意图;
图11是图10所示的电池在B处的放大示意图;
图12是本申请又一些实施例提供的电池的一种局部结构示意图;
图13是本申请另一些实施例提供的连接构件的结构示意图;
图14是本申请又一些实施例提供的电池的一种局部结构示意图。
在附图中,附图未必按照实际的比例绘制。
其中,图中各附图标记:
X、第一方向;Y、第二方向;Z、第三方向;
1、车辆;2、电池;3、控制器;4、马达;5、箱体;51、第一箱体部;52、第二箱体部;53、容纳空间;6、电池模块;7、电池单体;
71、电极组件;72、端盖组件;721、端盖;722、电极端子;73、壳体;
21、电池单元;211、汇流部件;
22、连接构件;220、换热通道;
221、支撑件;221a、第一凹陷部;2211、端部;2212、第二表面;
222、连接件;222a、第二凹陷部;2220a、第一连接部;2220b、第二连接部;2221、主体部;2222、延伸部;
23、绝缘导热件;231、第一表面。
具体实施方式
使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
在本申请的描述中,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”、“附接”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申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、锂钠离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
电池单体包括电极组件和电解质,电极组件包括正极极片、负极极片和隔离件。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面;正极集流体包括正极集流部和凸出于正极集流部的正极极耳,正极集流部涂覆有正极活性物质层,正极极耳的至少部分未涂覆正极活性物质层。以锂离子电池单体为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面;负极集流体包括负极集流部和凸出于负极集流部的负极极耳,负极集流部涂覆有负极活性物质层,负极极耳的至少部分未涂覆负极活性物质层。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,负极活性物质可以为碳或硅等。为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。隔离件的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
本申请的实施例所提到的电池是指包括多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池中的多个电池单体中的其中两个电池单体的电极端子通过汇流部件连接,以实现相邻多个电池单体的串联或并联。
发明人发现,汇流部件作为多个电池单体中其中两个电池单体之间的过流元件,在电池单体工作过程中会产生热量,汇流部件主要通过与电池内的空气进行换热,该种换热方式在实际工况中效率不高,影响电池单体的安全稳定运行。
鉴于此,发明人对电池的结构进行了改进,该电池包括多个电池单元和连接构件。多个电池单元沿第一方向并排布置,电池单元包括沿第二方向并排布置的多个电池单体以及用于电连接多个电池单体的汇流部件。连接构件至少设置于相邻的两个电池单元之间,并连接相邻的两个电池单元,连接构件与汇流部件连接并用于传导汇流部件产生的热量。具有此种结构的电池的汇流部件能够通过连接构件及时散热,从而提高散热效率,进而提高电池单体的安全性能。
本申请实施例描述的技术方案适用于电池单体、包含电池单体的电池以及使用电池的用电装置。
用电装置可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明,以用电装置为车辆为例进行说明。
图1是本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。如图1所示,车辆1的内部设置有电池2,电池2可以设置在车辆1的底部或头部或尾部。电池2可以用于车辆1的供电,例如,电池2可以作为车辆1的操作电源。
车辆1还可以包括控制器3和马达4,控制器3用来控制电池2为马达4供电,例如,用于车辆1的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池2不仅仅可以作为车辆1的操作电源,还可以作为车辆1的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。
图2是本申请一些实施例提供的电池的分解示意图。如图2所示,电池2包括箱体5和电池单体7,电池单体7容纳于箱体5内。
箱体5用于容纳电池单体7,箱体5可以是多种结构。在一些实施例中,箱体5可以包括第一箱体部51和第二箱体部52,第一箱体部51与第二箱体部52相互盖合,第一箱体部51和第二箱体部52共同限定出用于容纳电池单体的容纳空间53。第二箱体部52可以是一端开口的空心结构,第一箱体部51为板状结构,第一箱体部51盖合于第二箱体部52的开口侧,以形成具有容纳空间53的箱体5;第一箱体部51和第二箱体部52也均可以是一侧开口的空心结构,第一箱体部51的开口侧盖合于第二箱体部52的开口侧,以形成具有容纳空间53的箱体5。当然,第一箱体部51和第二箱体部52可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
为提高第一箱体部51与第二箱体部52连接后的密封性,第一箱体部51与第二箱体部52之间也可以设置密封件,比如,密封胶、密封圈等。
假设第一箱体部51盖合于第二箱体部52的顶部,第一箱体部51亦可称之为上箱盖,第二箱体部52亦可称之为下箱体。
在电池2中,电池单体7可以是多个。多个电池单体7之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体7中既有串联又有并联。多个电池单体7之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体7构成的整体容纳于箱体5内;当然,也可以是多个电池单体7先串联或并联或混联组成电池模块,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体5内。
图3是图2所示的电池模块的结构示意图。如图3所示,在一些实施例中,电池单体7为多个,多个电池单体7先串联或并联或混联组成电池模块6。多个电池模块6再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体内。
电池模块6中的多个电池单体7之间可通过汇流部件211实现电连接,以实现电池模块6中的多个电池单体7的并联或串联或混联。
图4是本申请一些实施例提供的电池单体的结构示意图;图5是本申请一些实施例提供的电池的一种局部结构示意图;图6是图5所示的电池的另一种局部结构示意图;图7是图6所示的电池在A处的放大示意图。
如图4至图7所示,本申请实施例提供了一种电池2,电池2包括连接构件22和多个电池单元21。多个电池单元21沿第一方向X并排布置,电池单元21包括沿第二方向Y并排布置的多个电池单体7以及用于电连接多个电池单体7的汇流部件211。连接构件22至少设置于相邻的两个电池单元21之间,并连接相邻的两个电池单元21,连接构件22与汇流部件211连接并用于传导汇流部件211产生的热量。
电池单体7是电池2充放电的核心部件,电池单体7包括端盖组件72和壳体73,端盖组件72盖合于壳体73的开口处并形成密封连接,壳体73内容纳有电极组件71和电解质等。端盖组件72包括端盖721和设置于端盖721上的两个电极端子722。两个电极端子722分别定义为正极电极端子和负极电极端子,正极电极端子和负极电极组件均用于与电极组件71电连接,以输出电极组件71所产生的电能。
在一些实施例中,壳体73可以为一侧开口的空心结构,相应地,端盖组件72设置为一个,该端盖组件72上设置两个电极端子722。
在另一些实施例中,壳体73可以为相对的两侧开口的空心结构,一个端盖组件72对应盖合于壳体73的一个开口处并形成密封连接。在这种结构中,可以一个端盖组件72上设有两个电极端子722,而另一个端盖组件72上未设置电极端子,也可以两个端盖组件72各设置一个电极端子722。
电池单元21可以包括一个或多个电池模块。若电池单元21包括一个电池模块,该电池模块沿第二方向Y延伸形成;若电池单元21包括多个电池模块,多个电池模块沿第二方向Y依次布置,其中多个电池模块中的电池单体7均沿第二方向Y布置。当然电池单元21也可以直接包括多个电池单体7,多个电池单体7可以直接通过粘接等方式连接为一个整体。
汇流部件211由导电金属制成,示例性地,汇流部件211的材质为铝或铜。汇流部件211可以用于电连接相邻的两个电池单体7的电极端子722,也可以用于电连接间隔设置的两个电池单体7的电极端子722。在电池单体7的充放电过程中,尤其是电池单体7的充电过程中,电极端子722会产生热量,电极端子722产生的热量可能会传导至汇流部件211;且汇流部件211作为导电元件,其自身也会产生热量;并且电极端子722也会产生热量,电极端子722产生的热量会传导至汇流部件211。热量的积累可能会导致电池2内的温度升高,从而引发电池单体7的安全风险。
连接构件22连接相邻的两个电池单元21,对电池单元21起到支撑固定作用,并能够提高电池2整体的强度。连接构件22和汇流部件211连接,汇流部件211产生的热量能够传导至连接构件22,并经连接构件22和电池2内的空气等进行换热。连接构件22可以采用多种材质,例如导电材质或绝缘材质。示例性地,若连接构件22采用导电材质,则在连接构件22和汇流部件211之间可设置绝缘部件,降低连接构件22和汇流部件211短路的风险。若连接构件22采用绝缘材质,则连接构件22和汇流部件211可以直接连接,例如连接构件22和汇流部件211的表面贴合,从而提高连接构件22和汇流部件211的换热面积,提高热传导效率。
本申请实施例的连接构件22至少设置于相邻的两个电池单元21,将相邻的两个电池单元21连接固定;在电池单体7的充放电过程中,尤其是电池单体7的充电过程中,电极端子722产生的热量将会传导至汇流部件211,并且汇流部件211自身也会产生热量,汇流部件211和连接构件22连接,汇流部件211的热量能够传导至连接构件22,换言之,连接构件22能够将汇流部件211产生的热量及时移除,从而提高电池2的安全性能。
请继续参阅图7,在一些实施例中,电池2还包括设置于连接构件22和汇流部件211之间的绝缘导热件23,绝缘导热件23连接汇流部件211和连接构件22。绝缘导热件23具有绝缘性,绝缘导热件23能够隔开连接构件22和汇流部件211,降低连接构件22和汇流部件211直接接触发生短路的风险;并且绝缘导热件23具有导热性,绝缘导热件23和汇流部件211连接,汇流部件211产生的热量能够经热传导至绝缘导热件23,并由绝缘导热件23进行散热。在此情况下,连接构件22可以采用导热金属,绝缘导热件23和导热金属连接,绝缘导热件23将热量传导至导热金属,由于导热金属的热传导系数较高,可快速进行散热,有利于及时将汇流部件211上所产生的热量移除。示例性地,绝缘导热件23可以采用导热聚苯硫醚(Phenylene sulfide,PPS)或导热聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)等,当然也可采用其他绝缘导热材料。当然,连接构件22在保证支撑强度的基础上,也可以采用绝缘导热材质。
绝缘导热件23可以具有多种结构形式,例如绝缘导热件23可以为平板状结构,绝缘导热件23也可以为环绕电极端子和汇流部件211整体结构外周的环绕式结构。绝缘导热件23可以采用粘接等方式分别与电极端子和汇流部件211连接。
可选地,绝缘导热件23包括沿厚度方向彼此相对的两个第一表面231,第一表面231覆盖汇流部件211。绝缘导热件23和汇流部件211的接触面积相对较大,能够提高热传导的面积,从而提高热传导效率,有利于进一步及时将汇流部件211产生的热量移除;另外绝缘导热件23和连接构件22的接触面积相对较大,有利于绝缘导热件23将热量快速传导至连接构件22上。另外,较大的接触面积,能够进一步保证连接构件22和汇流部件211之间的绝缘。
本申请实施例的连接构件22在起到支撑固定的基础上,能够对汇流部件211进行及时散热;连接构件22具有多种结构形式,接下来对连接构件22的结构形式进行说明。
图8是本申请一些实施例提供的连接构件的一种结构示意图;图9是图8所示的连接构件的另一种结构示意图。
如图8和图9所示,在一些实施例中,连接构件22包括支撑件221和两个连接件222。支撑件221设置于相邻的两个电池单元之间,支撑件221包括沿第三方向Z相对设置的两个端部2211;两个连接件222分别设置于两个端部2211并凸出于支撑件221的沿第一方向X的彼此相对的两个表面,两个连接件222连接相邻的两个电池单元,其中,支撑件221和连接件222中的一者用于与汇流部件连接。支撑件221的沿第一方向X的彼此相对的两个表面作为第二表面2212。
支撑件221设置于相邻的两个电池单元之间,支撑件221连接两个连接件222,支撑件221起到支撑连接的作用,支撑件221和连接件222之间可焊接为一体,也可以为一体成型结构。当然也可采用其他连接方式例如可拆卸连接,在此不作限定。
连接件222连接固定相邻的两个电池单元,连接件222可以直接与电池单元的电池单体卡槽配合连接;当然电池单元包括电池模块时,连接件222也可以采用焊接或铆接等方式连接于电池模块的箱体上,在此情况下,也可采用卡槽配合连接。采用焊接方式,电池2的整体结构较为稳定;采用铆接方式,便于拆卸更换连接构件22。
连接构件22类似于“工”字形结构,连接构件22的结构形式相对简单。无论支撑件221和汇流部件连接,还是连接件222和汇流部件连接,均可以将汇流部件上的热量移除。
图10是本申请另一些实施例提供的电池的一种局部结构示意图;图11是图10所示的电池在B处的放大示意图。
如图10和图11所示,电极端子722的至少部分凸出于端盖721的表面设置,汇流部件211位于端盖72外,即电极端子722和汇流部件211均需要单独的装配空间。
作为一些示例,电池单体7的两个电极端子722分别设置于相对设置的两个端盖上,两个电极端子722可以沿第一方向X相对设置,电极端子722面向支撑件221设置,相应地,与电极端子722连接的汇流部件211面向支撑件221设置,换言之,支撑件221和汇流部件211连接。汇集于汇流部件211上的热量传导至支撑件221上进行换热。并且连接件222凸出于支撑件221的第二表面2212设置,即两个连接件222和支撑件221之间能够形成空腔,空腔中可以至少容纳有汇流部件211,当然也可以容纳电极端子722,即相当于连接构件22充分利用了电极端子722和汇流部件211的装配空间,空腔和装配空间至少部分重叠,可以提高电池2的空间利用率,由此能够提高电池2的成组效率。
可选地,在支撑件221与汇流部件211连接的情况下,在第一方向X上,支撑件221的面向电池单元21的表面设有第一凹陷部221a,汇流部件211的至少部分容纳于第一凹陷部221a内。汇流部件211可以部分或全部容纳于第一凹陷部221a内,甚至电极端子722的至少部分也可以容纳于第一凹陷部221a内,可以充分利用电极端子722和汇流部件211的装配空间,进一步提高电池2的成组效率。并且支撑件221的其余部分可以与电池单体7的端盖相接触,电池单体7的电极组件在充放电过程中产生的热量能够经支撑件221及时移除,达到对电池单体7的换热的目的,从而进一步提高电池单体7的安全性能。
图12是本申请又一些实施例提供的电池的一种局部结构示意图。
如图12所示,作为另一些示例,电池单体7的两个电极端子722设置在一个端盖721上,两个电极端子722面向两个连接件222中的其中一个设置,相应地,与电极端子722连接的汇流部件211面向该连接件222,换言之,连接件222和汇流部件211连接。汇集于汇流部件211上的热量传导至连接件222上进行换热。
可选地,在连接件222与汇流部件211连接的情况下,在第三方向Z上,连接件222的面向电池单元21的表面设有第二凹陷部222a,汇流部件211的至少部分容纳于第二凹陷部222a内。汇流部件211可以部分或全部容纳于第二凹陷部222a内,甚至电极端子722的至少部分也可以容纳于第二凹陷部222a内,可以充分利用电极端子722和汇流部件211的装配空间,进一步提高电池2的成组效率。并且连接件222的其余部分可以与电池单体7的端盖721相接触,电池单体7的电极组件在充放电过程中产生的热量能够经由端盖721并经连接件222及时移除,达到对电池单体7的换热的目的,从而进一步提高电池单体7的安全性能。
请继续参阅图12,在一些实施例中,两个连接件222中的至少一者包括主体部2221和从主体部2221延伸的延伸部2222,主体部2221与端部2211连接且连接相邻的两个电池单元21,延伸部2222覆盖电池单元21的至少部分。延伸部2222可以进一步增加连接件222与电池单元21相对应的面积,相当于增加了换热面积,进一步提高换热效果。
可选地,电池单元21的沿延伸部2222的厚度方向的投影位于延伸部2222的沿延伸部2222的厚度方向的投影内。延伸部2222可以全部覆盖电池单元21,和电池单元21的接触面积相对较大,能够提高对电池单元21的换热效果。在本申请实施例中,延伸部2222的厚度方向相当于Z方向。
作为一些示例,两个连接件222包括第一连接部2220a和第二连接部2220b,第一连接部2220a包括主体部2221和延伸部2222,第二连接部2220b包括主体部2221。在连接件222与汇流部件211连接的情况下,第一连接部2220a和汇流部件211连接,与端盖721对应的第一连接部2220a的面积相对较大,在对汇流部件211进行换热的基础上,还可以对端盖进行换热。
图13是本申请另一些实施例提供的连接构件的结构示意图。
如图13所示,作为另一些示例,第一连接部2220a和第二连接部2220b均可以包括主体部2221和延伸部2222。在连接件222与汇流部件211连接的情况下,第一连接件222和汇流部件211连接,与端盖对应的第一连接部2220a的面积相对较大,在对汇流部件211进行换热的基础上,还可以对端盖进行换热。第二连接部2220b可以与电池单体的壳体的部分相对应,对壳体进行换热。
连接构件22可以是实心结构,也可以是具有空腔的结构。示例性地,连接构件22为实心结构,有利于热量在连接构件22中的传导,加快热传导速率。或者连接构件22为空心结构,此时可配合其他换热介质进行换热,当然也可直接采用空心结构进行换热。在上述示例的基础上,可选地,连接构件22的表面还可以设置换热剂,尤其是连接构件22面向汇流部件211的表面上设置有换热剂,以进一步提高换热效率。
图14是本申请又一些实施例提供的电池的一种局部结构示意图。
如图14所示,在一些实施例中,支撑件221和两个连接件222中的至少一者包括换热通道220,换热通道220用于设置换热介质,以传导汇流部件211产生的热量。在连接构件22和汇流部件211连接,对汇流部件211进行换热的基础上,增加换热介质,能够进一步提高连接构件22对电池单元21的换热效果。
换热介质可以是冷却介质,也可是加热介质。在电池单体7产生的热量相对较高时,可以于换热通道220中设置冷却介质,以便于及时将电池单体7产生的热量移除,保证电池单体7的安全性能。在环境温度相对较低时,电池单体7可能无法正常工作,在此情况下,可以于换热通道220中设置加热介质,以提高电池单体7的温度,使得电池单体7处于正常工作温度,保证电池单体7能够正常充放电。
可选地,换热通道220设置为多个,多个换热通道220间隔设置。设置多个换热通道220能够进一步提高对电池单元21的换热效果。
作为一些示例,支撑件221中设置换热通道220,可以提高支撑件221对电池单元21的换热效果。示例性地,支撑件221和汇流部件211连接,汇集于汇流部件211的热量能够传导至支撑件221中,一方面与支撑件221自身换热,另一方面与支撑件221中的换热介质换热,二者共同作用移除汇流部件211的热量,能够显著提高换热效果。或者连接件222和汇流部件211连接,连接件222用于移除汇流部件211的热量;支撑件221和电池单体7的其他部分接触,能够对电池单体7的其他部分进行换热。
作为另一些示例,连接件222中设置换热通道220,可以提高连接件222对电池单元21的换热效果。示例性地,连接件222和汇流部件211连接,汇集于汇流部件211的热量能够传导至连接件222中,一方面与连接件222自身换热,另一方面与连接件222中的换热介质换热,二者共同作用移除汇流部件的热量,能够显著提高换热效果。或者支撑件221和汇流部件连接,支撑件221用于移除汇流部件的热量;连接件222和电池单体的其他部分接触,能够对电池单体的其他部分进行换热。
示例性地,两个连接件222包括第一连接部2220a和第二连接部2220b。第一连接部2220a和第二连接部2220b均包括主体部2221和延伸部2222,延伸部2222中可以设置换热通道220。主体部2221中也可以设置换热通道220,进一步增加换热效率;或者主体部2221连接相邻的两个电池单元21,主体部2221中不设置换热通道220,以提高主体部2221和电池单元21之间的连接强度。
或者,两个连接件222包括第一连接部2220a和第二连接部2220b。第一连接部2220a包括主体部2221和延伸部2222。第二连接部2220b包括主体部2221。第一连接部2220a的延伸部2222中可以设置换热通道220。第一连接部2220a和第二连接部2220b的主体部2221中也可以设置换热通道220,进一步增加换热效率;或者主体部2221连接相邻的两个电池单元21,第一连接部2220a和第二连接部2220b的主体部2221中不设置换热通道220,以提高主体部2221和电池单元21之间的连接强度。
作为再一些示例,连接件222和支撑件221中均可以设置换热通道220,进一步提高连接构件22对电池单元21的换热效果。在此情况下,连接件222可以与汇流部件211连接,或者支撑件221与汇流部件211连接。
请继续参阅图5和图14,作为本申请一具体实施例,本申请实施例的电池2包括连接构件22和多个电池单元21。多个电池单元21沿第一方向X并排布置,电池单元21包括沿第二方向Y并排布置的多个电池单体7以及用于电连接多个电池单体7的汇流部件211。连接构件22包括支撑件221和两个连接件222。支撑件221设置于相邻的两个电池单元21之间,支撑件221包括沿第三方向Z相对设置的两个端部2211;两个连接件222分别设置于两个端部2211并凸出于支撑件221的沿第一方向X的彼此相对的两个表面。两个连接件222包括第一连接部2220a和第二连接部2220b,第一连接部2220a包括主体部2221和延伸部2222,第二连接部2220b包括主体部2221,主体部2221与端部2211连接且连接相邻的两个电池单元21。第一连接部2220a的延伸部2222与汇流部件211连接且设置换热通道220,换热通道220用于设置换热介质。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件,尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种电池,其特征在于,包括:
多个电池单元,沿第一方向并排布置,所述电池单元包括沿第二方向并排布置的多个电池单体以及用于电连接多个所述电池单体的汇流部件;
连接构件,至少设置于相邻的两个所述电池单元之间,并连接相邻的两个所述电池单元,所述连接构件与所述汇流部件连接并用于传导所述汇流部件产生的热量。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,
所述电池还包括设置于所述连接构件和所述汇流部件之间的绝缘导热件,所述绝缘导热件连接所述汇流部件和所述连接构件。
3.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,
所述绝缘导热件包括沿厚度方向彼此相对的两个第一表面,所述第一表面覆盖所述汇流部件。
4.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述连接构件包括:
支撑件,设置于相邻的两个所述电池单元之间,所述支撑件包括沿第三方向相对设置的两个端部;
两个连接件,分别设置于两个所述端部并凸出于所述支撑件的沿所述第一方向的彼此相对的两个表面,两个所述连接件连接相邻的两个所述电池单元,
其中,所述支撑件和所述连接件中的一者用于与所述汇流部件连接。
5.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,
所述支撑件与所述汇流部件连接,在所述第一方向上,所述支撑件的面向所述电池单元的表面设有第一凹陷部,所述汇流部件的至少部分容纳于所述第一凹陷部内;或者,
所述连接件与所述汇流部件连接,在所述第三方向上,所述连接件的面向所述电池单元的表面设有第二凹陷部,所述汇流部件的至少部分容纳于所述第二凹陷部内。
6.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,
两个所述连接件中的至少一者包括主体部和从所述主体部延伸的延伸部,所述主体部与所述端部连接且连接相邻的两个电池单元,所述延伸部覆盖所述电池单元的至少部分。
7.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,
所述电池单元的沿所述延伸部的厚度方向的投影位于所述延伸部的沿所述延伸部的厚度方向的投影内。
8.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,
所述支撑件和两个所述连接件中的至少一者包括换热通道,所述换热通道用于设置换热介质,以传导所述汇流部件产生的热量。
9.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,
所述换热通道设置为多个,多个所述换热通道间隔设置。
10.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的电池,所述电池用于提供电能。
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