CN206353549U - 一种电芯套和电芯装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电芯套和电芯装置，属于电芯生产技术领域。电芯套包括中空的外筒、中空的内筒和密封部，外筒套设于内筒外，内筒和外筒之间存在间隙，外筒和内筒的两端分别通过密封部连接。其中，外筒、内筒和密封部共同构成具有密闭容置空间的中空套体，该容置空间内填充有相变材料。本实用新型提供的电芯套能够有效实现电芯的自然冷却，且结构简单。

Description

一种电芯套和电芯装置

技术领域

本实用新型涉及电芯生产技术领域，具体而言，涉及一种电芯套和电芯装置。

背景技术

电芯是电子设备、电动装置等实现正常工作所必须的电能提供者，经发明人研究发现，在电芯使用过程中，如充电和放电均会产生相应的热量，当热量不断积聚将会存在安全隐患。因此，如何使得电芯在使用过程中能够及时散热、冷却，对于本领域技术人员而言是急需要解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种电芯套和电芯装置，能够实现电芯在使用过程中的自然冷却，且该电芯套结构简单、实用性较高。

一种电芯套，所述电芯套包括中空的外筒、中空的内筒和密封部，所述外筒套设于所述内筒外，所述内筒和所述外筒之间存在间隙，所述外筒和内筒的两端分别通过密封部连接，所述外筒、所述内筒和所述密封部构成具有密闭容置空间的中空套体，所述容置空间内填充有相变材料。

优选地，所述相变材料无缝隙的填充于所述容置空间内。

优选地，所述相变材料为石蜡。

优选地，所述密封部包括密封板，所述外筒和内筒的一端与所述密封板一体成型。

优选地，所述密封部还包括将所述外筒和所述内筒远离所述密封板的一端进行焊接形成的焊接层。

优选地，所述外筒、所述内筒和所述密封部为金属材质或塑料材质。

优选地，所述外筒和内筒为中空圆柱体结构。

本实用新型另一较佳实施例提供一种电芯装置，所述电芯装置包括电芯和上述的电芯套，所述电芯套套设于所述电芯外。

优选地，所述电芯套与所述电芯无缝隙接触。

优选地，所述电芯的两端分别凸出于所述电芯套的两端。

本实用新型实施例提供的电芯套和电芯装置中，通过填充有相变材料的电芯套吸收电芯在使用过程中产生的热量，实现对该电芯的自然冷却，能够有效避免现有技术中电芯散热不及时，导致热量不断积聚形成安全隐患的问题。此外，通过实现电芯的自然冷却，能够有效延长电芯的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1a为本实用新型实施例提供的一种电芯套的结构示意图。

图1b为图1a所示的电芯套的另一种结构示意图。

图1c为图1a所示的电芯套的另一种结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的一种电芯装置的结构示意图。

图3为图2所示的电芯装置的剖视图。

图标：100-电芯套；110-外筒；120-内筒；130-密封部；140-容置空间；200-电芯装置；210-电芯。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本实用新型的描述中，术语“第一、第二、第三、第四等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

请结合参阅图1a、图1b和图1c，为本实用新型实施例提供的一种电芯套100，所述电芯套100包括中空的外筒110、中空的内筒120和密封部130，所述外筒110套设于所述内筒120外，所述内筒120和所述外筒110之间存在间隙，所述外筒110和内筒120的两端分别通过密封部130连接，所述外筒110、所述内筒120和所述密封部130构成具有密闭容置空间140的中空套体，所述容置空间140内填充有相变材料。

其中，在实际应用中，所述中空的外筒110和中空的内筒120可以为多种不同形状，如中空圆柱体、中空长方体或者其他不规则的中空立体结构。

除此之外，在符合所述外筒110能够套设于所述内筒120外并保留有一定间隙的前提下，可根据实际需求，将所述外筒110与所述内筒120可分别设计为不同的中空立体结构，如所述外筒110为中空长方体，所述内筒120为中空圆柱体等。

可选地，所述外筒110与所述内筒120的实际尺寸大小可根据具体应用场景进行相应的设计。

进一步地，如图1a和1b所示，所述外筒110和所述内筒120的两端分别设置有密封部130，并通过所述密封部130使所述外筒110和所述内筒120的两端分别连接，使得所述外筒110、所述内筒120和所述密封部130共同构成具有密闭容置空间140的中空套体。其中，所述密封部130用于将所述容置空间140进行密封，防止所述电芯套100在使用过程中，由于吸热等原因造成填充于所述容置空间140中的材料泄露，造成不必要的安全事故。

可选地，在实际应用中，为了进一步保证所述容置空间140的密封性，所述密封部130包括密封板，所述外筒110和内筒120的一端通过所述密封板连接，同时，所述密封板与该外筒110和内筒120的端部一体成型。除此之外，也可采用其他与所述容置空间140开口处相适应的密封部件，使得所述容置空间140的密封性更好。

进一步地，在所述中空套体的实际制造过程中，为方便液体或者其他材料快速填充于所述容置空间140中，一般先将所述外筒110和内筒120的一端通过所述密封部130连接，如通过上述密封板进行密封，构成具有一端开口的容置空间140的中空套体，所述容置空间140一端开口。然后在完成所述相变材料的填充后，通过相同密封部130将所述开口进行密封，使得所述外筒110、内筒120、密封部130构成具有密闭容置空间140的中空套体。

可选地，本实用新型实施例中，在对所述容置空间140的开口处进行最后的密封时，可以采用将所述外筒110和所述内筒120的另一端进行焊接，从而通过在所述开口处形成焊接层来对所述容置空间140进行密封。

其中，所述焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料的制造工艺及技术，一般分为熔焊、压焊和钎焊，在实际操作时，可根据不同需求选择合适的焊接方式。

可选地，由于所述焊接层是完成所述电芯套100制作的最后一道工序，因此，在保证所述容置空间140密封性的前提下，所述焊接层也可为单独的密封部件，以盖合、卡扣或者其他方式连接于所述外筒110和所述内筒120远离所述密封板的一端，以完成对所述容置空间140的密封。

进一步地，上述容置空间140实际是由所述密封部130与所述内筒120和所述外筒110之间的间隙构成。因此，在制作所述中空套体时，可根据实际情况选择相应尺寸的所述外筒110和所述内筒120，从而保证两者之间的间隙符合实际需求。

进一步地，由于所述电芯套100用于相应设备的自然冷却，因此，所述容置空间140填充有用于吸收热量的相变材料，所述相变材料是指随温度变化而改变物理性质并能提供潜热的物质，转变物理性质的过程称为相变过程。所述相变材料在相变过程中会吸收或释放大量的潜热，而所述相变材料的物理状态发生变化时，其自身的温度在相变完成前几乎维持不变，从而形成一个宽的温度平台。除此之外，所述相变材料能够重复发生物理状态的变化，因此所述相变材料可重复使用，节能环保。

可选地，所述相变材料主要包括无机相变材料、有机相变材料和复合相变材料三类。所述无机类相变材料主要有结晶水合盐类、熔融盐类、金属、合金类或水等。所述有机类相变材料主要包括石蜡、醋酸和其他有机物。所述复合相变储热材料既能有效克服单一的无机物或有机物相变储热材料存在的缺点，又可以改善相变材料的应用效果以及拓展其应用范围。在本实用新型实施例中，所述相变材料优选为有机类相变材料类中的石蜡。

应注意，所述相变材料在吸收热量发生固态-液态的物理变化时，体积会相应的减小，例如，当所述相变材料为水，而水从固态转换为液态时，体积相应减小。因此，在本实用新型实施例中，所述相变材料无缝隙的填充于所述容置空间140内是指在进行填充时，若所述相变材料为液体时，在保证所述相变材料尽量无缝隙填充的条件下，应使得所述相变材料的体积稍小于所述容置空间140的体积，从而保证所述相变材料在发生物理液态-固态变化过程中所述电芯套100的安全性。

进一步地，由于所述电芯套100在对相应的设备进行冷却时，将所述设备产生的热量传递至所述容置空间140内，通过所述相变材料的相变过程实现该热量的吸收。因此，构成所述电芯套100的内筒120应采用导热材料，以使得所述设备在工作过程中所产生的热量能够快速地通过所述内筒120传递至所述容置空间140中的相变材料。

其中，所述导热材料是针对热传导要求而设计的，其性能稳定、可靠。能够适用于多种不同的环境要求，缓解各种设备出现的导热问题，对设备的高度集成，以及超小超薄提供了有力的帮助。在本实用新型实施例中，所述内筒120可以为金属、塑料或者其他能够实现热量快速传递的材料。可选地，所述外筒110可采用与所述内筒120相同的材质制成。

进一步地，请结合参阅图2和图3，基于上述电芯套100的设计，本实用新型另一较佳实施例提供的一种电芯装置200和该电芯装置200的剖视图。所述电芯装置200可作为一种电能提供装置，为多种不同的设备提供电能，如电子设备、电动装置或大型电力设备等。其中，所述电芯装置200包括电芯210和上述电芯套100。所述电芯套100套设于所述电芯210上，用于吸收所述电芯210在工作过程中所产生的热量，以实现所述电芯210的自然冷却。

可选地，所述电芯210指单个含有正、负极的电化学电芯，一般不直接使用。其中，所述电芯210分为铝壳电芯、软包电芯(又称“聚合物电芯”)、圆柱电芯三种。通常手机电池采用的为铝壳电芯，蓝牙等数码产品多采用软包电芯，笔记本电脑的电池采用圆柱电芯的串并联组合。

可选地，所述电芯套100可用于单个电芯210的冷却，也可用于多个电芯210的冷却，即将多个电芯210进行并联，再选与所述多个并联电芯210规格相匹配的电芯套100。

可选地，所述电芯210也可指含有保护电路和外壳的电池，在使用过程中，所述电芯套100直接套设于所述电池的外围，以用于电池在使用过程中的自然冷却。

进一步地，所述电芯210的两端凸出于所述电芯套100的两端，以便于所述电芯210的使用。除此之外，可根据实际情况，选用不同规格的电芯套100。

进一步地，在进行所述电芯装置200的装配时，所述电芯套100应与所述电芯210的尺寸相匹配，即在将所述电芯套100套设于所述电芯210时，应保证所述电芯套100的内筒120应与所述电芯210无缝隙接触，以使所述电芯210在使用过程中产生的热量，能够最大面积的通过所述内筒120传递至所述容置空间140中的相变材料，从而及时、快速地实现对所述电芯210的冷却。

可选地，所述电芯套100套设于所述电芯210的外围，还可作为一种电芯210的保护套，即在所述电芯210过程中，在对其进行自然冷却的同时，起到保护作用。

应当理解，所述电芯套100应用于所述电芯210的冷却，但不限制于所述电芯210，如其他类似能够在工作过程中产生热量的电池模组、电池包、机器配件等均可采用所述电芯套100进行自然冷却，或采用类似于所述电芯套100功能的设备完成自然冷却。其中，所述电芯套100结构简单，操作方便，易于实现。

综上所述，本实用新型提供的电芯套100和电芯装置200，通过对电芯套100的巧妙设计，使得套设于所述电芯210外围的电芯套100能够及时、快速地将所述电芯210产生的热量传递至位于该电芯套100内的相变材料，并通过相变材料的相变过程吸收该热量，以完成对电芯210的自然冷却。本实用新型能够有效实现对电芯210的自然冷却，延长电芯210的使用寿命。同时，该电芯套100结构简单，实用性强。

在本实用新型的描述中，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (10)

1.一种电芯套，其特征在于，所述电芯套包括中空的外筒、中空的内筒和密封部，所述外筒套设于所述内筒外，所述内筒和所述外筒之间存在间隙，所述外筒和内筒的两端分别通过密封部连接，所述外筒、所述内筒和所述密封部构成具有密闭容置空间的中空套体，所述容置空间内填充有相变材料。

2.根据权利要求1所述的电芯套，其特征在于，所述相变材料无缝隙地填充于所述容置空间内。

3.根据权利要求2所述的电芯套，其特征在于，所述相变材料为石蜡。

4.根据权利要求1所述的电芯套，其特征在于，所述密封部包括密封板，所述外筒和内筒的一端与所述密封板一体成型。

5.根据权利要求4所述的电芯套，其特征在于，所述密封部还包括将所述外筒和所述内筒远离所述密封板的一端进行焊接形成的焊接层。

6.根据权利要求1所述的电芯套，其特征在于，所述外筒、所述内筒和所述密封部为金属材质或塑料材质。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电芯套，其特征在于，所述外筒和内筒为中空圆柱体结构。

8.一种电芯装置，其特征在于，所述电芯装置包括电芯和权利要求1-7中任一项所述的电芯套，所述电芯套套设于所述电芯外。

9.根据权利要求8所述的电芯装置，其特征在于，所述电芯套与所述电芯无缝隙接触。

10.根据权利要求8所述的电芯装置，其特征在于，所述电芯的两端分别凸出于所述电芯套的两端。