CN117728066A - 一种电池壳体以及电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池壳体以及电池,所述电池壳体包括底板和连接于所述底板的侧板,所述底板和所述侧板围成安装腔,其中,所述底板和所述侧板的至少其中之一包括均热板结构。本发明提供的电池壳体结构稳定,导热性能良好,能够避免出现局部高温的情况,且抗变形能力强,安全系数高。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,具体涉及一种电池壳体以及电池。
背景技术
均热板是一种相变传热元件,其利用工质流体的相变潜热来带走热量,是解决产品、设备散热问题的最具有潜力热管理方式。目前,均热板主要应用于电子设备散热,其具有优异的导热性能,较大传热面积和较好的均温性能;尤其是厚度超薄,同时外形尺寸可根据实际散热需求进行调整。因此,由于其优异的导热性能,非常适合于二次电池散热,尤其是高容量电池散热的领域应用,吸引了广大研究人员的高度关注。二次电池的使用性能和寿命与其工作温度紧密相关,只有工作在合适的温度范围内,二次电池的性能才能达到最佳,其热安全性才能得到保证。过高的温度容易引发电池单体甚至电池模组的热失控,进而发生燃烧、爆炸等安全事故。而过低的温度会使电池内部的电化学反应活性降低,从而导致电池性能的急剧下降。
相关技术中,研究人员将VC(Vapor Chamber)均热板应用于电池模组中,即在两个电池单体中放置VC均热板;但该工艺对模组系统组装非常不友好,增加工艺难度同时可能导致电池单体在模组箱内固定的不稳固。
发明内容
本发明的实施例提供了一种电池壳体、电池以及电池模组,旨在解决现有电池模组结构不稳定、散热性能较差的技术问题。
第一方面,本发明的实施例提供了一种电池壳体,包括底板和连接于所述底板的侧板,所述底板和所述侧板围成安装腔,其中,所述底板和所述侧板的至少其中之一包括均热板结构。
在一实施例中,所述均热板结构包括第一均热板,所述第一均热板包括相互连接的第一外板和第一内板、位于所述第一内板与所述第一外板之间的多个第一支撑凸起、以及至少一第一吸液芯,所述第一内板、所述第一外板和多个所述第一支撑凸起共同围成用于设置液冷介质的第一空腔,至少一所述第一吸液芯设置于所述第一空腔内并用于吸附所述液冷介质,其中,所述底板包括所述第一均热板。
在一实施例中,所述第一均热板还包括多个第一凸起结构,多个所述第一凸起结构设于所述第一外板背离所述第一内板的一侧面,多个所述第一凸起结构包括多个第一长凸块和多个第一凸点,至少一所述第一长凸块的长度大于至少一所述第一凸点的长度,多个所述第一长凸块沿所述电池壳体的宽度方向延伸,并沿所述电池壳体的长度方向间隔设置,在所述电池壳体的宽度方向上,所述第一长凸块的尺寸为b,所述第一均热板的尺寸为B,其中,b=cB,c为系数,1/4≤c≤2/3。
在一实施例中,所述均热板结构包括第二均热板,所述第二均热板包括相互连接的第二外板和第二内板、位于所述第二内板与所述第二外板之间的多个第二支撑凸起,以及至少一第二吸液芯,所述第二内板、所述第二外板和多个所述第二支撑凸起共同围成用于设置液冷介质的第二空腔,至少一所述第二吸液芯设置于所述第二空腔内并用于吸附所述液冷介质;
其中,所述侧板包括所述第二均热板。
在一实施例中,所述均热板结构包括第二均热板,所述第二均热板还包括多个第二凸起结构,多个所述第二凸起结构设于所述第二外板背离所述第二内板的一侧面,多个所述第二凸起结构包括多个第二长凸块和多个第二凸点,至少一所述第二长凸块的长度大于至少一所述第二凸点的长度,所述第二均热板包括弯折区域,多个第二长凸块设置于所述弯折区域。
其中,在所述电池壳体的高度方向上,所述侧板的尺寸为A,在所述第二长凸块的延伸方向上,所述第二长凸块的尺寸为a,其中,a=dA,d为系数,1/10≤d≤1/5。
在一实施例中,多个所述第二长凸块沿着所述电池壳体的高度方向间隔设置,并沿与所述高度方向交叉的方向延伸,多个所述第二凸点设于多个所述长凸块的两端,多个所述第二凸起结构还包括多个第三凸点,至少一所述第二长凸块的长度大于至少一所述第三凸点的长度,多个所述第二长凸块和多个所述第二凸点位于多个所述第三凸点之间。
在一实施例中,所述第二均热板包括第一板体、第二板体、第三板体、第四板体、第五板体和第六板体,其中:
所述第一板体、所述第二板体、所述第三板体、所述第四板体、所述第五板体和第六板体依次首尾相接以围绕所述安装腔;
所述第二板体、所述第三板体和所述第五板体均包括所述弯折区域;
多个所述第二长凸块和多个所述第二凸点设置于所述第二板体、所述第三板体和所述第五板体内,多个所述第三凸点设置于所述第一板体、所述第四板体和第六板体之内,所述第二板体包括弯折连接的第一部分和第二部分;
所述第三板体包括弯折连接的第三部分和第四部分;
所述第五板体包括弯折连接的第五部分和第六部分;
所述侧板包括相对的第一侧板和第三侧板,以及相对的第二侧板和第四侧板,所述第二侧板连接于所述第一侧板和所述第三侧板的一侧,所述第四侧板连接于所述第一侧板和所述第三侧板的另一侧;
所述第一板体和所述第二板体的第一部分为所述第一侧板;
第二板体的第二部分和第三板体的第三部分为所述第二侧板;
所述第三板体的第四部分、所述第四板体和所述第五板体的第五部分为所述第三侧板;
所述第五板体的第六部分和所述第六板体为第四侧板,所述第二吸液芯的数量为多个,多个所述第二吸液芯沿所述电池壳体的高度方向延伸,并沿与所述高度方向交叉的方向间隔设置,多个所述第二吸液芯位于所述第一板体和所述第四板体内,以及第一至第六板体中相邻的两板体之间。
在一实施例中,所述侧板具有远离所述底板的密集区和靠近所述底板的非密集区,位于所述密集区的多个所述第二凸起结构的密集程度大于位于所述非密集区的多个所述第二凸起结构的密集程度;
其中,所述密集区的表面积为S1,所述非密集区的表面积为S2,其中,S1=e(S1+S2),e为系数,1/7≤e≤1/2。
在一实施例中,位于所述密集区内的相邻两个所述第二凸起结构之间的距离相等;或者,
位于所述密集区内的相邻两个所述第二凸起结构之间的距离呈等差变距;或者,
位于所述密集区内的多个所述第二凸起结构呈无规则布设。
第二方面,本发明的实施例提供了一种电池,包括电池壳体,所述电池壳体包括底板和弯折地连接于所述底板的侧板,所述底板和所述侧板围成安装腔,其中,所述底板和所述侧板的至少其中之一包括均热板结构。
本发明的实施例的有益效果:
在本发明的技术方案中,所述电池壳体主要用于容纳电芯,具体地,所述均热板结构本身结构简单,制造成本低,具有高效的热扩散能力,采用所述均热板结构作为所述电池壳体的所述底板或者所述侧板,通过所述均热板构成所述电池壳体,与电芯直接接触,对电芯直接降温,避免出现局部温度过高,使得整个电池处于温度平衡的状态,避免出现热失控;同时,采用所述均热板结构直接作为所述电池壳体,还无需考虑所述均热板结构与电芯之间的连接方式,降低电池的组装工艺难度,提高生产效率,进一步地,还能够避免所述均热板结构与电芯组装过程中产生的不牢靠等问题,提高整个电池的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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。
图1是本发明的一实施例提供的电池壳体的结构示意图;
图2是图1中底板和侧板的展开示意图;
图3是图1中第一均热板的剖视图;
图4是图1中底板的结构示意图;
图5是本发明的另外一实施例提供的电池壳体的结构示意图;
图6是图5中底板和侧板的展开示意图;
图7是图5中第二均热板的剖视图;
图8是图5中侧板的展开示意图;
图9是本发明的又一实施例提供的电池壳体的结构示意图;
图10是图9中底板和侧板的展开示意图。
附图标号说明
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域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,都属于本发明保护的范围。此外,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下,具体为附图中的图面方向;而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
相关技术中,研究人员将VC(Vapor Chamber)均热板应用于电池模组中,即在两个电池单体中放置VC均热板;但该工艺对模组系统组装非常不友好,增加工艺难度同时可能导致电池单体在模组箱内固定的不稳固。
鉴于此,本发明提出了一种电池壳体,图1至图10为本发明提供的电池壳体的一实施例的结构示意图,本发明提供的电池壳体导热性能良好,能够避免出现局部高温的情况,且抗变形能力强,安全系数高;以下将结合主要附图对所述电池壳体进行详细说明。
请参阅图1和图2,所述电池壳体100包括底板101和弯折地连接于所述底板101的侧板102,所述底板101和所述侧板102围成安装腔103,其中,所述底板101和所述侧板102的至少其中之一包括均热板结构。
在本发明的技术方案中,所述电池壳体100主要用于容纳电芯,具体地,所述均热板结构本身结构简单,制造成本低,具有高效的热扩散能力,采用所述均热板结构作为所述电池壳体100的所述底板101或者所述侧板102,通过所述均热板构成所述电池壳体100,与电芯直接接触,对电芯直接降温,避免出现局部温度过高,使得整个电池处于温度平衡的状态,避免出现热失控;同时,采用所述均热板结构直接作为所述电池壳体100,还无需考虑所述均热板结构与电芯之间的连接方式,降低电池的组装工艺难度,提高生产效率,进一步地,还能够避免所述均热板结构与电芯组装过程中产生的不牢靠等问题,提高整个电池的稳定性。
具体地,在本实施例中,为了避免电池的温度过高,所述电池壳体100的底板101采用均热板结构,所述电池壳体100的侧板102采用折弯铝壳,所述折弯铝壳制备工艺简单,导热性好;具体地,所述底板101和所述侧板102采用焊接的方式连接。
进一步地,请参阅图3,所述均热板结构包括第一均热板105,在本实施例中,所述第一均热板105作为所述电池壳体100的底部,所述第一均热板105包括第一外板106、第一内板107、多个第一支撑凸起108和至少一个第一吸液芯109;所述第一外板106和所述第一内板107相互连接,所述第一内板107和所述第一外板106之间形成有第一容置腔,多个所述第一支撑凸起108间隔所述第一容置腔内,从而使得相邻两个所述第一支撑凸起108、所述第一内板107和所述第一外板106共同围成第一空腔110,所述第一腔室内用于设置液冷介质,所述第一吸液芯109设置于所述第一空腔110内并用于吸附所述液冷介质,在工作状态时,所述底板101呈竖直状态,所述第一空腔110会变成沿上下方向设置的第一上腔部和第一下腔部,而所述冷却介质因重力原因,会集中沉降在所述第一下腔部,导致所述第一上腔部的冷却效率低于所述第一下腔部的冷却效率,为了保证降温效率,所述第一吸液芯109的一端与所述第一外板106朝向所述第一内板107的侧面抵接,另外一端与所述第一内板107朝向所述第一外面的侧面抵接,如此一来,所述第一吸液芯109同时位于所述第一上腔部和所述第一下腔部,所述第一吸液芯109能够将位于所述第一下腔部内的液冷介质吸入体内,通过自身的位置关系将所述液冷介质传递到所述第一上腔部,使得所述第一上腔部和所述第一下腔部冷却效率基本上一致,避免由于冷却效率不一致导致电池的局部温度过高。
需要说明的是,多个所述第一支撑凸起108作用是对所述第一内板107和所述第一外板106进行支撑,提高所述第一均热板105的强度,在实际应用过程中,电池工作过程中会产生很多热量,热量会导致电芯发生膨胀,电芯膨胀会挤压所述底板101,导致底板101变形,所述第一内板107和所述第一外板106之间设置多个所述第一支撑凸起108,能够提高所述第一外板106和所述第一内板107的强度,避免所述第一外板106和所述第一内板107被挤压变形。
更进一步地,在本实施例中,所述第一吸液芯109的材质为毛细纤维,所述第一均热板105的冷却过程如下:所述第一吸液芯109吸取所述第一下腔部内的液冷介质,使得所述液冷介质充满整个所述第一吸液芯109,所述第一吸液芯109通过自身的毛细结构将体内的液冷介质扩散到所述第一上腔部中,所述第一上腔部中的液冷介质吸收热量从液态转化成气态,由于所述第一吸液芯109不停的往所述第一上腔部内输送液态所述冷却介质,液冷的所述冷却介质挤压气态的所述液冷介质,气态的所述液冷介质往所述第一下腔部移动,当气态的所述液冷介质接触到所述第一下腔部的底墙壁时(即所述第一外板106,所述第一外板106与外界接触),遇冷从气态转化成液态,沉积在所述第一下腔部中,再次重新被所述第一吸液芯109吸收回到所述第一上腔室内,进行冷却,从而构成冷却循环系统。
具体地,考虑到所述电池壳体100的强度和导热性问题,所述第一内板107和所述第一外板106的材质选择为金属材质,更进一步地,在本实施例中,所述第一内板107的材质选择为铜,所述第一外板106的材质为铜,同时,多个所述第一支撑凸起108的材质也选择为铜。
需要说明的是,在本实施例中,所述第一外板106和所述第一内板107采用焊接的方式进行连接,所述第一腔室为真空状态或者接近于真空状态(所述接近与真空状态为所述第一空腔110内的气体压力低于1Pa);将所述第一腔室设置为真空状态或者接近于真空状态的目的是为了避免所述液冷介质变成气态时发生泄漏。
需要说明的是,在本实施例中,所述液冷介质的具体类型不做限定,只要能够实现在气态和液态之间的循环转换即可,例如,所述液冷介质可以是水,可以是乙醇,还可以是乙二醇。
在实际应用过程中,所述电芯发热膨胀会挤压所述电池壳体100,为了避免所述底部弯曲变形,需要增加所述底部的强度,具体地,请参阅4,在本实施例中,所述第一均热板105还包括多个第一凸起结构111,多个所述第一凸起可以设置在所述第一内板107背离所述第一外板106的一侧面,也可以设于所述第一外板106背离所述第一内板107的一侧面,考虑到空间利用问题,当多个所述第一凸起结构111设置在所述第一内板107上时,会占用电芯的空间,导致电芯尺寸减小,电池整体容量降低,为了避免出现上述问题,作为优选实施例,多个所述第一凸起结构111设置所述第一外板106背离所述第一内板107的一侧面,如此一来,既可以增大所述底板101的强度,又不会占用电芯的空间。
在实际组装过程中,所述底部的中部的温度会高于边缘的温度,电芯在膨胀过程中对所述底板101的中部的抵压力会大于对所述底板101的边缘的抵压力;考虑到需要同时兼顾强度和轻量化,在本实施例中,请继续参阅图4,多个所述第一凸起结构111包括多个第一长凸块112和多个第一凸点113,多个所述长凸块和多个所述第一凸台作为加强结构对所述底板101的强度进行加强,通过设置两种不同形状的加强结构,度所述底板101的不同部位进行加强,满足所述底板101的不同部位的强度需求,具体地,多个所述第一长凸块112设置在所述底板101的中部,多个所述第一凸点113设置在所述底板101的边缘;进一步地,考虑到轻量化的需求,所述底板101的边缘位置的受到的挤压力小于所述底板101的中部受到的挤压力,因此,所述第三凸点123的尺寸可以相对减小,降低整个所述底板101的重量,从而满足轻量化需求,更为具体地,所述第二长凸块121的长度大于所述第三凸点123的长度,所述底板101的中部的温度会高于所述底板101边缘的温度,所述第二长凸块121能够增加所述底板101的表面积,提高所述底板101的换热能力,同时,所述第二长凸块121能够增大所述底板101的支撑力,避免由于电芯过重导致所述底板101弯曲变形,或者电芯受热膨胀挤压所述底板101,导致底壳的底板101不平整甚至破损。
需要说明的是,所述第一长凸块112和所述第一凸点113的排列方式不做限定,只要能够满足所述底板101的中部的强度需求即可,但是考虑到物体受力越均匀了,局部变形的可能性越小,在本实施例中,请继续参阅图4,以图4中的第一方向为基准,第二方向在水平面内与所述第一方向垂直(所述第一方向为所述电池壳体100的长度方向,所述第二方向为所述电池壳体100的宽度方向),所述底板101包括位于所述第一方向上相对设置的两个第一侧边和位于所述第二方向上的两个第二侧边,多个所述第一长凸块112沿所述电池壳体100的宽度方向延伸,并沿所述电池壳体100的长度方向间隔设置在所述底板101的中部,多个所述第一凸点113设于多个所述第一长凸块112的两端,即多个所述第一凸点113主要集中排列在两个所述第二侧边附近,两个所述第一侧边附近未设置多个所述第一凸点113,当然也可以根据实际情况需求,将位于两个所述第一侧边附近的两个所述第一长凸块112更换成多个所述第一凸点113,也可以如本实施例一样保留两个所述长凸块,根据实际情况进行选择即可,如此设置,使得所述底部受力均匀,避免所述底部出现局部变形。
进一步地,在本实施例中,考虑到电芯的尺寸,受力的均匀性,结构强度的需求,轻量化的需求等,发明人经过反复研究测试得出,在所述电池壳体100的宽度方向上,所述第一长凸块112的尺寸为b,所述第一均热板105的尺寸为B,其中,b=cB,c为系数,1/4≤c≤2/3,在本实施例中,所述第一均热板105在所述电池壳体100的宽度方向上的尺寸即为所述第一均热板105的宽度,所述第一长凸块112在所述电池壳体100的宽度方向上的尺寸即为所述第一长凸块112的长度,具体地,当所述第一长凸块112的尺寸满足上述需求时,所述底板101的强度符合工艺要求,轻量化符合工艺要求。需要说明的是,所述第一均热板105的宽度主要是根据实际需求和实际应用场景进行确定。
请继续参阅图4,为了提高所述第一均热板105的冷却效率,所述第一吸液芯109的数量为多个,多个所述第一吸液芯109沿所述电池壳体100的宽度方向延伸,并沿所述电池箱体的长度方向间隔设置,每一所述第一吸液芯109位于对应的多个所述第一长凸块112和多个所述第一凸点113的一侧。具体地,在本实施例中,所述第一吸液芯109的延伸方向与所述第一长凸块112的延伸方向相同,考虑到冷却效率,每三个所述长凸块为一组,每相邻两组之间设置一个所述第一吸液芯109,如此设置,不仅能够保证所述底板101的强度,还能够保证所述底板101的冷却效率。
在另外一实施例中,请参阅图5和图6,所述电池壳体100的底板101采用均热板结构,所述电池壳体100的侧板102也采用均热板结构,对电池的整体进行降温,使得电池整体处于均温状态,
具体地,在本实施例中,请参阅图7,所述均热板结构包括第二均热板114,所述电池壳体100采用所述第一均热板105作为所述底板101,采用所述第二均热板114作为侧板102;所述第一均热板105的具体结构参考上述实施例即可,此处不在一一赘述;所述第二均热板114包括第二外板115、第二内板116、多个所述第二支撑凸起117和至少一个第二吸液芯118,所述第二外板115和所述第二内板116相互连接,所述第二内板116和所述第二外板115之间形成有第二容置腔,多个所述第二支撑凸起117间隔所述第二容置腔内,从而使得相邻两个所述第二支撑凸起117、所述第二外板115和所述第二内板116共同围成用于第二空腔119,所述第二腔室用于设置液冷介质,所述第二吸液芯118设置于所述第二空腔119内并用于吸附所述液冷介质,所述第二均热板114的具体冷却过程与所述第一均热板105一样,参考所述第一均热板105即可,此处不在一一赘述。
需要说明的是,所述第二内板116的材质为金属,所述第二外板115的材质为金属,进一步地,作为优选实施例,所述第二内板116的材质选择为铜,所述第二外板115的材质为铜,同时,多个所述第二支撑凸起117的材质也选择为铜;所述第二吸液芯118的材质为毛细纤维;所述第二空腔119为真空状态或者接近于真空状态(所述接近与真空状态为所述第一空腔110内的气体压力低于1Pa)。
在实际应用过程中,所述电芯发热膨胀会挤压所述电池壳体100,为了避免所述侧板102弯曲变形,需要增加所述侧板102的强度,具体地,请参阅图5,所述第二均热板114还包括多个第二凸起结构120,多个所述第二凸起结构120可以设置在所述第二内板116背离所述第二外板115的一侧面,也可以设于所述第二外板115背离所述第二内板116的一侧面,考虑到空间利用问题,当多个所述第二凸起结构120设置在所述第一内板107上时,会占用电芯的空间,导致电芯尺寸减小,电池整体容量降低,为了避免出现上述问题,作为优选实施例,多个所述第二凸起结构120设于所述第二外板115背离所述第二内板116的一侧面,如此一来,既可以增大所述侧板102的强度,又不会占用电芯的空间。
请继续参阅图6和图8,所述侧板102在制备过程中是将一块完整的所述第二均热板114进行多次弯折,从而形成所述侧板102,因此所述侧板102上回形成有折弯区域144,而折弯区域144内形成有折痕,折痕处的强度相较于其他位置的强度会变弱,当所述电池壳体100内的电芯受热发生膨胀时,当膨胀力过大,所述侧板102容易在所述折弯区域144发生断裂,具体地,在本实施例中,多个所述第二凸起结构120包括多个第二长凸块121和多个第二凸点122,多个所述第二长凸块121设置于所述折弯区域144,多个所述第二长凸块121沿着所述电池壳体100的高度方向间隔设置,并沿与所述高度方向交叉的方向延伸,多个所述第二长凸块121可以增加所述折弯区域144的支撑强度,所述折弯区域144需要折弯,所述折弯区域144的折痕强度降低,多个所述第二长凸块121能够避免出现由于折痕的存在导致所述侧板102的强度降低的问题;同时,多个所述第二凸点122设于多个所述长凸块的两端,进一步地增加所述折弯区域144的强度,所述多个第二凸点122能够抵御所述电池壳体100内的电芯的膨胀力,避免所述弯曲区域弯曲变形甚至破损。
需要说明的是,所述折弯区域144内的折痕的位置的强度较弱,抵御电芯的膨胀力的能力较差,其他部分的抵御电芯的膨胀力的能力高于折痕处抵御电芯的膨胀力的能力,因此,考虑到轻量化的需求,所述第二长凸块121的长度大于所述第二凸点122的长度,如此一来,既可以满足所述侧板102的刚度需求,又可以满足所述侧板102的轻量化需求。
进一步地,在本实施例中,考虑到电芯的尺寸,受力的均匀性,结构强度的需求,轻量化的需求等,发明人经过反复研究测试得出,在所述电池壳体100的高度方向上,所述侧板102的尺寸为A,在所述第二长凸块121的延伸方向上,所述第二长凸块121的尺寸为a,其中,a=dA,d为系数,1/10≤d≤1/5。在本实施例中,所述第二均热板114在所述电池壳体100的高度方向上的尺寸即为所述第二均热板114的宽度,所述第二长凸块121在所述电池壳体100的宽度方向上的尺寸即为所述第二长凸块121的长度,具体地,当所述第二长凸块121的尺寸满足上述需求时,所述侧板102的强度符合工艺要求,轻量化符合工艺要求。需要说明的是,所述第二均热板114的宽度主要是根据实际需求和实际应用场景进行确定。
请继续参阅图5和图8,所述侧板102还包括非折弯区域,多个所述第二凸起结构120还包括多个第三凸点123,所述非折弯区域未发生弯折变形,因此所述非折弯区域抵御电芯膨胀力的能力高于所述折弯区域144抵御电芯膨胀力的能力,考虑到轻量化的需求,所述第三凸点123的尺寸可以适当的减小,具体地,在本实施例中,所述第二长凸块121的长度大于所述第三凸点123的长度,多个所述第二长凸块121和多个所述第二凸点122位于多个所述第三凸点123之间。
需要说明的是,所述第二凸点122和所述第三凸点123之间的尺寸关系不做限定,可以根据实际情况进行设置即可,例如,在一实施例中,所述第三凸点123和所述第二凸点122的大小设置为相同;在另外一实施例中,为了增大所述非折弯区域抵御电芯的膨胀力的能力,所述第三凸点123的尺寸大于所述第二凸点122的尺寸。
请参阅图6和图8,为了便于弯折所述第二均热板114,在本实施例中,对所述第二均热板114进行划分,具体地,所述第二均热板114包括第一板体124、第二板体125、第三板体126、第四板体127、第五板体128和第六板体129,所述第一板体124、所述第二板体125、所述第三板体126、所述第四板体127、所述第五板体128和第六板体129依次首尾相接以围绕所述安装腔103;进一步地,所述第二均热板114需要进行三次弯折才能够实现首尾相接,因此,所述第二均热板114上有三个折弯区域144,具体地,所述第一板体124、所述第二板体125、所述第三板体126、所述第四板体127、所述第五板体128和第六板体129排列设置,所述第二板体125、所述第三板体126和所述第五板体128均包括所述弯折区域;多个所述第二长凸块121和多个所述第二凸点122设置于所述第二板体125、所述第三板体126和所述第五板体128内,多个所述第三凸点123设置于所述第一板体124、所述第四板体127和第六板体129之内。
进一步地,请继续参阅图5和图8,所述侧板102包括相对的第一侧板138和第三侧板140,以及相对的第二侧板139和第四侧板141,所述第二侧板139连接于所述第一侧板138和所述第三侧板140的一侧,所述第四侧板141连接于所述第一侧板138和所述第三侧板140的另一侧,在本实施例中,所述第一侧板138和所述第三侧板140沿所述第二方向相对设置,所述第二侧板139和所述第四侧板141沿所述第一方向相对设置;具体地,所述第二板体125包括弯折连接的第一部分130和第二部分131,所述第三板体126包括弯折连接的第三部分134和第四部分135,所述第五板体128包括弯折连接的第五部分136和第六部分137;更为具体地,所述第一板体124和所述第二板体125的第一部分130为所述第一侧板138;所述第二板体125的第二部分131和第三板体126的第三部分134为所述第二侧板139;所述第三板体126的第四部分135、所述第四板体127和所述第五板体128的第五部分136为所述第三侧板140;所述第五板体128的第六部分137和所述第六板体129为第四侧板141。
请参阅图6和图8,为了提高所述侧板102的冷却效率,在本实施例中,所述第二吸液芯118的数量为多个,多个所述第二吸液芯118沿所述电池壳体100的高度方向延伸,并沿与所述高度方向交叉的方向间隔设置,多个所述第二吸液芯118位于所述第一板体124和所述第四板体127内,以及第一至第六板体129中相邻的两板体之间。具体地,所述第一侧板138内设有四个所述第二吸液芯118,四个所述第二个吸液芯间隔设置,且没相邻两个所述第二吸液芯118之间的距离相同,确保冷却效率一致,避免出现局部温度高的情况;所述第二侧板139内设有一个所述第二吸液芯118,且位于所述第二侧板139的中部;所述第三侧板140内设有四个第二吸液芯118,四个所述第二个吸液芯间隔设置,且没相邻两个所述第二吸液芯118之间的距离相同,确保冷却效率一致,避免出现局部温度高的情况;所述第四侧板141内设有一个所述第二吸液芯118,且位于所述第四侧板141的中部;如此一来,所述第一侧板138、所述第二侧板139、所述第三侧板140和所述第四侧板141内均设有所述第二吸液芯118,且根据各自的尺寸设置不同数量的第二吸液芯118,从而确保整个所述侧板102的冷却效率保持基本一致,避免出现局部温度过高的情况,导致所述侧板102发生形变。
在再一实施例中,请参阅图9和图10,所述均热板结构包括第二均热板114,所述电池壳体100采用铝板作为所述底板101,采用所述第二均热板114作为侧板102;所述第二均热板114的具体结构参考上述实施例,此处不在一一赘述。
进一步地,所述侧板102具有远离所述底板101的密集区142和靠近所述底板101的非密集区143,位于所述密集区142的多个所述第二凸起结构120的密集程度大于位于所述非密集区143的多个所述第二凸起结构120的密集程度。需要说明是,由于电池在工作过程中,升温较快的部位为电池的顶盖位置,由于该区域(所述密集区142)内设有极耳、连接片和极柱,该区域(所述密集区142)由于集流作用,电流过流较大会导致该区域的会有较大温升,故需要加强该区域(所述密集区142)的热交换,通过设计所述密集区142,增加该区域(所述密集区142)的热交换面积,从而可以有针对性进行热疏散,避免此处温度过高,导致所述电池壳体100变形弯曲甚至破损。
进一步地,考虑到升温特性,所述极耳、所述连接片和所述极柱的大小,发明人经过反复研究测试得出:所述密集区142的表面积为S1,所述非密集区143的表面积为S2,其中,S1=e(S1+S2),e为系数,1/7≤e≤1/2。具体地,当所述密集区142和所述非密集区143满足上述需求时,所述侧板102的强度符合工艺要求,轻量化符合工艺要求。
更为具体地,所述密集区域内的多个所述第二凸起结构120的排列方式不做限定,在一实施例中,位于所述密集区142内的相邻两个所述第二凸起结构120之间的距离相等;在另外一实施例中,位于所述密集区142内的相邻两个所述第二凸起结构120之间的距离呈等差变距;在又一实施例中,位于所述密集区142内的多个所述第二凸起结构120呈无规则布设。
本发明还提出了一种电池,包括上述的电池壳体100。所述电池壳体100的具体结构参考上述实施例,由于本所述电池采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有的有益效果,在此不再一一赘述。
以上对本发明实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种电池壳体,其特征在于,包括底板和连接于所述底板的侧板,所述底板和所述侧板围成安装腔,其中,所述底板和所述侧板的至少其中之一包括均热板结构。
2.根据权利要求1所述的电池壳体,其特征在于,所述均热板结构包括第一均热板,所述第一均热板包括相互连接的第一外板和第一内板、位于所述第一内板与所述第一外板之间的多个第一支撑凸起、以及至少一第一吸液芯,所述第一内板、所述第一外板和多个所述第一支撑凸起共同围成用于设置液冷介质的第一空腔,至少一所述第一吸液芯设置于所述第一空腔内并用于吸附所述液冷介质,其中,所述底板包括所述第一均热板。
3.根据权利要求2所述的电池壳体,其特征在于,所述第一均热板还包括多个第一凸起结构,多个所述第一凸起结构设于所述第一外板背离所述第一内板的一侧面,多个所述第一凸起结构包括多个第一长凸块和多个第一凸点,至少一所述第一长凸块的长度大于至少一所述第一凸点的长度,多个所述第一长凸块沿所述电池壳体的宽度方向延伸,并沿所述电池壳体的长度方向间隔设置,在所述电池壳体的宽度方向上,所述第一长凸块的尺寸为b,所述第一均热板的尺寸为B,其中,b=cB,c为系数,1/4≤c≤2/3。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的电池壳体,其特征在于,所述均热板结构包括第二均热板,所述第二均热板包括相互连接的第二外板和第二内板、位于所述第二内板与所述第二外板之间的多个第二支撑凸起,以及至少一第二吸液芯,所述第二内板、所述第二外板和多个所述第二支撑凸起共同围成用于设置液冷介质的第二空腔,至少一所述第二吸液芯设置于所述第二空腔内并用于吸附所述液冷介质;
其中,所述侧板包括所述第二均热板。
5.根据权利要求4所述的电池壳体,其特征在于,所述均热板结构包括第二均热板,所述第二均热板还包括多个第二凸起结构,多个所述第二凸起结构设于所述第二外板背离所述第二内板的一侧面,多个所述第二凸起结构包括多个第二长凸块和多个第二凸点,至少一所述第二长凸块的长度大于至少一所述第二凸点的长度,所述第二均热板包括弯折区域,多个第二长凸块设置于所述弯折区域;
其中,在所述电池壳体的高度方向上,所述侧板的尺寸为A,在所述第二长凸块的延伸方向上,所述第二长凸块的尺寸为a,其中,a=dA,d为系数,1/10≤d≤1/5。
6.根据权利要求5所述的电池壳体,其特征在于,多个所述第二长凸块沿着所述电池壳体的高度方向间隔设置,并沿与所述高度方向交叉的方向延伸,多个所述第二凸点设于多个所述长凸块的两端,多个所述第二凸起结构还包括多个第三凸点,至少一所述第二长凸块的长度大于至少一所述第三凸点的长度,多个所述第二长凸块和多个所述第二凸点位于多个所述第三凸点之间。
7.根据权利要求6所述的电池壳体,其特征在于,所述第二均热板包括第一板体、第二板体、第三板体、第四板体、第五板体和第六板体,其中:
所述第一板体、所述第二板体、所述第三板体、所述第四板体、所述第五板体和第六板体依次首尾相接以围绕所述安装腔;
所述第二板体、所述第三板体和所述第五板体均包括所述弯折区域;
多个所述第二长凸块和多个所述第二凸点设置于所述第二板体、所述第三板体和所述第五板体内,多个所述第三凸点设置于所述第一板体、所述第四板体和第六板体之内,所述第二板体包括弯折连接的第一部分和第二部分;
所述第三板体包括弯折连接的第三部分和第四部分;
所述第五板体包括弯折连接的第五部分和第六部分;
所述侧板包括相对的第一侧板和第三侧板,以及相对的第二侧板和第四侧板,所述第二侧板连接于所述第一侧板和所述第三侧板的一侧,所述第四侧板连接于所述第一侧板和所述第三侧板的另一侧;
所述第一板体和所述第二板体的第一部分为所述第一侧板;
第二板体的第二部分和第三板体的第三部分为所述第二侧板;
所述第三板体的第四部分、所述第四板体和所述第五板体的第五部分为所述第三侧板;
所述第五板体的第六部分和所述第六板体为第四侧板,所述第二吸液芯的数量为多个,多个所述第二吸液芯沿所述电池壳体的高度方向延伸,并沿与所述高度方向交叉的方向间隔设置,多个所述第二吸液芯位于所述第一板体和所述第四板体内,以及第一至第六板体中相邻的两板体之间。
8.根据权利要求5所述的电池壳体,其特征在于,所述侧板具有远离所述底板的密集区和靠近所述底板的非密集区,位于所述密集区的多个所述第二凸起结构的密集程度大于位于所述非密集区的多个所述第二凸起结构的密集程度;
其中,所述密集区的表面积为S1,所述非密集区的表面积为S2,其中,S1=e(S1+S2),e为系数,1/7≤e≤1/2。
9.根据权利要求8所述的电池壳体,其特征在于,位于所述密集区内的相邻两个所述第二凸起结构之间的距离相等;或者,
位于所述密集区内的相邻两个所述第二凸起结构之间的距离呈等差变距;或者,
位于所述密集区内的多个所述第二凸起结构呈无规则布设。
10.一种电池,其特征在于,包括如权利要求1-9任意一项所述的电池壳体。
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