CN205016640U - 一种电池壳体、电池及电池模组 - Google Patents

Abstract

为克服现有技术中电池散热性能差的问题，本实用新型提供了一种电池壳体，包括侧围、第二电极和第一电极；第二电极和第一电极分别固定于侧围相对的两端，第二电极和第一电极与侧围共同形成电池内腔；第一电极朝向第二电极凹陷至电池内腔内，形成散热管；散热管内部为散热腔；散热管朝向第二电极的端部与第二电极之间存在间隙；散热管内还设置有通风管，通风管将散热腔隔离成位于通风管内的进风通道和位于通风管外的出风通道；通风管的底端与散热管的底端之间存在间隙，使进风通道和出风通道在散热管的底端相互连通。本实用新型还提供了包括上述电池壳体的电池以及电池模组。本实用新型提供的电池壳体利于电池内部散热，可大大提高电池的安全性。

Description

一种电池壳体、电池及电池模组

技术领域

本实用新型涉及一种电池壳体、电池及电池模组。

背景技术

随着全球性的矿物能源日渐短缺，石油价格的不断高涨，以及日益加剧的环境污染问题，人们对清洁可再生能源的需求越来越迫切。锂离子电池作为一种高效可再生能源载体已被广泛应用于通讯、电子行业，特别是手机、PDA等个人通讯工具上。近一两年来，随着通讯技术的飞速发展，手机彩屏技术、彩信技术、蓝牙技术及摄像技术相续出现，对锂离子电池的容量、体积、重量、电化学性能以及安全性等指标提出了更高的要求。

对于要求大容量、大功率的领域，比如电动车、UPS、通讯设备等应用领域，锂离子电池的安全性尤为重要。影响锂离子电池安全性的重要因素是电池在工作状态下产生的热量无法及时排除，而是逐渐积累，最后热失控产生爆炸起火事故，给客户带来危害及损失。

通常单只锂离子电池的工作电压只有2.4～4.5V左右，而且单只电池的容量也非常有限，目前大容量、大功率的动力电池的都是经过对单只电池进行外部串/并联来组成的。单只锂离子电池结构的设计是否有利于散热，是否有满足电池组的一致性要求，也是业内人士研发的重点之一。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中电池散热性能差的问题，提供一种电池壳体。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种电池壳体，包括侧围、第二电极和第一电极；第二电极和第一电极分别固定于侧围相对的两端，所述第二电极和第一电极与侧围共同形成电池内腔；所述第一电极朝向第二电极凹陷至电池内腔内，形成散热管；所述散热管内部为与电池内腔隔绝、同时与外界连通的散热腔；所述散热管朝向第二电极的端部与第二电极之间存在间隙；所述散热管内还设置有通风管，所述通风管将所述散热腔隔离成位于通风管内的进风通道和位于通风管外的出风通道；所述通风管的底端与散热管的底端之间存在间隙，使所述进风通道和出风通道在所述散热管的底端相互连通。

进一步的，所述散热管朝向第二电极的端部为朝向第二电极突出的“V”型或弧形。

进一步的，所述散热管位于第一电极中心位置。

进一步的，所述散热管与第一电极为一体结构；所述第一电极与所述侧围为一体结构。

进一步的，所述散热管为圆柱状。

进一步的，所述第一电极为负极，所述第二电极为正极。

同时，本实用新型还提供了一种电池，包括如前所述的电池壳体以及位于所述电池壳体内的电芯及电解液；所述电芯包括第二电极片和第一电极片，所述第二电极片电连接至所述第二电极，所述第一电极片电连接至所述第一电极。

进一步的，所述电芯为卷绕电芯，所述卷绕电芯绕设于所述散热管上。

进一步的，所述电池为方形电池或柱状电池。

进一步的，所述电池为锂电池、镍镉电池或镍氢电池。

另外，本实用新型还提供了一种电池模组，包括电池组，所述电池组包括多个相互电连接的如前所述的电池；所述电池模组还包括设置于所述电池组上，并用于向所述电池的散热管内的进风通道内通入气体的散热模块。

本实用新型提供的电池壳体从第一电极向电池内腔中伸入有散热管，利于电池内部产生的热量散发。尤其是卷绕电芯的中心位置原本极不易散发的热量可有效的散去，利于避免电池因高温而发生事故，提高了电池的安全性能。

同时，在散热管内设置的通风管将散热腔隔离为位于通风管内的进风通道和位于通风管外的出风通道，并且所述进风通道和出风通道在所述散热管的底端相互连通，在向进风通道内通入气体时，会产生从进风通道经散热管底端流向出风通道的气流，从而大大提高散热效果。上述结构在亟需散热的动力电池模组中效果更显著。

尤其是在散热管朝向第二电极的端部为朝向第二电极突出的“V”型或弧形的情况下，一方面，散热管的底端结构更利于气流从进风通道流向出风通道，减少气流在此处产生的涡流，提高散热效果；另一方面，在将卷绕后的电芯塞入上述电池壳体内时，散热管可更方便的插入电芯的中心位置，使电芯整体套设于散热管上。

并且，当上述第一电极为负极，第二电极为正极时，由于上述散热管从第一电极底部向电池内腔中延伸，并且散热管朝向第二电极的端部与第二电极之间存在间隙，而现有技术中的电池内部的防爆阀等安全部件均设置于该间隙所在位置，因此，本实用新型提供的电池壳体基本未改变传统电池内部的结构，上述间隙仍可用于设置传统防爆阀等安全部件，从而无需对现有工艺进行过多调整，利于降低成本。

附图说明

图1是本实用新型优选实施方式提供的电池壳体的立体图；

图2是本实用新型优选实施方式提供的电池壳体的主视图；

图3是本实用新型优选实施方式提供的电池壳体的仰视图；

图4是本实用新型优选实施方式提供的电池壳体的俯视图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、侧围；2、正极；3、负极；4、散热管；5、通风管；6、进风通道；7、出风通道。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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”、“设置”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合图1-图4对本实用新型优选实施方式提供的电池壳体的结构进行进一步说明。

如图1所示，该电池壳体为圆柱状电池的壳体。具体包括作为圆柱体侧壁的侧围1和分别位于侧围1轴向两端的第一电极和第二电极。本实施方式中，第一电极为负极3，第二电极为正极2。

其中，该电池壳体正极2结构与现有的相同，正极2与侧围1之间相互绝缘。电池壳体负极3与现有负极3基本相同，其位于侧围1上与正极2相对的另一端。负极3中心区域向电池壳体内部凹陷，形成从负极3向电池壳体内部延伸的圆柱状散热管4，散热管4内部为散热腔。此时，负极3中心区域为圆形孔，该圆形孔同样作为散热管4内部散热腔的开口。

散热管4与负极3为一体结构，例如可通过在常规的片状负极3中心位置进行冲压，形成上述散热管4。负极3与侧围1同样为一体结构，可通过常规的焊接等方式实现。同时，散热管4、负极3、侧围1和正极2共同形成电池壳体，电池壳体内部为电池内腔，该电池内腔与散热腔相互隔绝。

散热管4内设置有通风管5。通风管5从负极3中心的圆形孔处沿散热管4延伸至散热腔内。并且通风管5的底端与散热管4的底端之间存在一定的间隔。通风管5与散热管4的内壁固定，从而在通风管5两侧形成沿散热管4径向延伸的进风通道6和出风通道7。在散热管4径向上，通风管5两侧的进风通道6和出风通道7相互隔离。同时，由于通风管5的底端与散热管4的底端之间存在一定的间隔，因此进风通道6和出风通道7在通风管5的底端下方相互连通，形成连续的风道。

如现有的，上述电池壳体材质可采用常规的钢或铝，从而得到钢壳或铝壳。

从图2中可以明显看出，该电池壳体的散热管4的朝向正极2的端部与正极2之间存在一定间隔。该间隔可用于设置常规防爆阀等相关部件。

本具体实施方式中，散热管4的朝向正极2的端部为平面。作为另一中实施方式，该端部为朝向正极2突出的“V”型或弧形，在此结构下，一方面，散热管4的底端结构更利于气流从进风通道6流向出风通道7，减少气流在此处产生的涡流，提高散热效果；另一方面，装配时，更利于散热管4插入卷绕电芯的中心，使卷绕电芯套设于散热管4上。

使用上述结构的电池壳体制备电池时，电池其余部件无需进行更改，只需以直径稍大的轴为旋转轴卷绕电芯，使电芯的中心具有可供散热管4穿过的空间。装配时，将电芯塞入电池壳体内，使散热管4插入电芯的中间，然后按照常规的制备工艺制作电池即可。

具有上述结构的电池中，由于电芯套设于中空的散热管4上，电芯中心位置产生的热量可经散热管4有效散发掉，避免热量的积累。同时，由于散热管4与正极2之间存在一定的间隔，可用于布置常规的安全部件，无需对电池整体结构和布局进行重新设计，只需在现有工艺中进行微调，大大降低了开发成本。

本领域技术人员可以想到的，在方形电池中，也可以采用上述类似的结构实现本实用新型相同的目的。

本实用新型提供的电池壳体适用于常规的各种电池，例如可以为锂离子电池、镍镉电池或者镍氢电池。

多个具有上述结构的电池形成电池模组时，电池之间相互以串联和/或并联方式电连接，形成电池组。同时，为解决电池组内部发热问题，通常在电池模组内设置有散热模块，在电池组中的电池具有上述结构的情况下，散热模块可以设置于电池上，并向电池的散热管4的进风通道6内通入空气，使气流沿进风通道6经通风管5底端流入出风通道7，并进而流出散热管4，实现高效散热。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池壳体，其特征在于，包括侧围(1)、第二电极和第一电极；第二电极和第一电极分别固定于侧围(1)相对的两端，所述第二电极和第一电极与侧围(1)共同形成电池内腔；

所述第一电极局部朝向第二电极凹陷至电池内腔内，形成散热管(4)；所述散热管(4)内部为与电池内腔隔绝、同时与外界连通的散热腔；所述散热管(4)朝向第二电极的端部与第二电极之间存在间隙；

所述散热管(4)内还设置有通风管(5)，所述通风管(5)将所述散热腔隔离成位于通风管(5)内的进风通道(6)和位于通风管(5)外的出风通道(7)；所述通风管(5)的底端与散热管(4)的底端之间存在间隙，使所述进风通道(6)和出风通道(7)在所述散热管(4)的底端相互连通。

2.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述散热管(4)朝向第二电极的端部为朝向第二电极突出的“V”型或弧形。

3.根据权利要求1或2所述的电池壳体，其特征在于，所述散热管(4)位于第一电极中心位置。

4.根据权利要求3所述的电池壳体，其特征在于，所述散热管(4)与第一电极为一体结构；所述第一电极与所述侧围(1)为一体结构。

5.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述散热管(4)为圆柱状。

6.根据权利要求1、2、4、5中任意一项所述的电池壳体，其特征在于，所述第一电极为负极(3)，所述第二电极为正极(2)。

7.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-6中任意一项所述的电池壳体以及位于所述电池壳体内的电芯及电解液；所述电芯包括第二电极片和第一电极片，所述第二电极片电连接至所述第二电极，所述第一电极片电连接至所述第一电极。

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述电芯为卷绕电芯，所述卷绕电芯绕设于所述散热管(4)上。

9.根据权利要求7或8所述的电池，其特征在于，所述电池为方形电池或柱状电池。

10.一种电池模组，其特征在于，包括电池组，所述电池组包括多个相互电连接的如权利要求7-9中任意一项所述的电池；

所述电池模组还包括设置于所述电池组上，并用于向所述电池的散热管(4)内的进风通道(6)内通入气体的散热模块。