CN209747562U - 动力电池壳体及动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动力电池壳体及动力电池，本实用新型所提供的动力电池壳体包括壳体和盖板。壳体包括方形的底板以及由底板的四周分别向上延伸的四个侧板，且四个侧板首尾相连，并可与底板围成顶端敞口的容腔；至少于壳体两相对的侧板上构造有内凹的凹槽，并于凹槽内固设有冷却通路。盖板，固设于壳体上，以构成对容腔敞口的封闭，且于盖板上构造有与冷却通路相连通的冷却管。本实用新型的动力电池壳体，可改善动力电池的运行温度，提高其运行的稳定性。

Description

动力电池壳体及动力电池

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别涉及一种动力电池壳体。本实用新型还涉及一种动力电池。

背景技术

新能源汽车等领域中，动力电池具有广泛的应用空间。动力电池壳体用于对电池内的电芯进行封装保护，一般在壳体的上部设置盖板，最终实现对电池内部的封装。

动力电池运行时，其运行温度对其性能有重要影响，当电池因自身运行而温度增高，不仅会影响其供电性能，而且有发生异常情况的可能。例如，动力电池内部产生气体造成异常增压，甚至有发生电池爆炸的可能，进而造成安全事故。

现有的动力电池壳体只有封装功能，其盖板上一般集成有极柱，以实现各电芯极耳到电池外部的电导通；但是，这样的壳体功能比较单一，只起到封装和极柱集成的作用，对动力电池的安全防护等功能缺乏必要的措施，致使动力电池的运行稳定性和安全性能不高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种动力电池壳体，以改善动力电池的运行温度，提高其运行的稳定性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种动力电池壳体，包括：

壳体，包括方形的底板以及由所述底板的四周分别向上延伸的四个侧板，且四个所述侧板首尾相连，并可与所述底板围成顶端敞口的容腔；至少于所述壳体两相对的侧板上构造有凹槽，并于所述凹槽内固设有冷却通路；

盖板，固设于所述壳体上，以构成对所述容腔敞口的封闭，且于所述盖板上构造有与所述冷却通路相连通的冷却管。

进一步的，所述底板为长方形，且所述凹槽构造于长度较长的两侧板上。

进一步的，所述凹槽呈多个“U”形的串接设置。

进一步的，所述盖板包括：

盖板本体，且于所述盖板本体上固设有正极柱和负极柱，并于所述盖板本体的上表面上构造有位于所述正极柱和所述负极柱之间的安装槽，于所述安装槽的底面上构造有防爆片安装孔，于所述防爆片安装孔上设有防爆片；

盖板压块，固设于所述安装槽内，并可构成对所述防爆片的压紧固定，且于所述盖板压块上构造有对应所述防爆片布置的通孔；

固定槽，构造于所述盖板本体及所述盖板压块的上表面上，且位于所述正极柱和所述负极柱之间；

所述冷却管固设于所述固定槽中。

进一步的，贯穿所述盖板本体以及所述盖板压块开设有注液孔。

进一步的，所述冷却通路及所述冷却管采用铜质扁管。

进一步的，所述冷却通路及所述冷却管一体成型。

进一步的，构成冷却液流入所述冷却通路及所述冷却管的冷却液入口，以及构成冷却液流出所述冷却通路及所述冷却管的冷却液出口对称布置于两侧的所述冷却通路上。

进一步的，所述冷却通路部分凸出于所述侧板的表面。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的动力电池壳体，在壳体和盖板上集成设置有冷却通路和冷却管，从而可降低动力电池的运行温度，利于动力电池运行稳定性的改善。

(2)冷却通路设置在长度较长的两侧板上，可提升对壳体的冷却降温效果。

(3)固装冷却通路的凹槽采用迂回的多个U型串接的布置形式，可进一步提升对动力电池的冷却效果。

(4)在动力电池的盖板上集成设置有防爆片和冷却管，利于降低动力电池的运行温度并可对其内部的异常情况及时响应，从而利于动力电池运行稳定性和安全性的改善。

(5)在动力电池的盖板上设置注液孔，便于对动力电池的维护，以提升其蓄电性能。

(6)冷却通路和冷却管均采用铜制扁管，热传动性好，且节省电池的占用空间。

(7)冷却通路和冷却管一体构造成型，使电池的整体布局更为紧凑合理。

(8)将进出液口设置在电池两侧的冷却通路上，便于外部供液管路的连接设置。

(9)冷却通路采用部分凸出电池壳体侧板的形式，可有效减薄壳体的厚度；且多个电池成组装配时，两相邻电池间放置软性绝缘隔板并承接冷却通路的压入，可使电池在电池组中的固定性能更佳。

本实用新型的另一个目的在于提出一种动力电池，于所述动力电池上应用有本实用新型所述的动力电池壳体。采用该种壳体的动力电池，可形成对动力电池的全方位的冷却降温，从而改善动力电池的运行性能、提高其稳定性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的动力电池壳体的总体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一所述的盖板的整体结构示意图；

图3为本实用新型实施例一所述盖板另一视角下的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一所述盖板的爆炸图；

图5为本实用新型实施例一所述的防护片的结构示意图；

附图标记说明：

1-盖板，10-盖板本体，101-安装槽，1011-防爆片安装孔，1012-沉槽，1013-安装孔；

111-正极柱，112-负极柱，113-极柱底座，114-绝缘套，115-卡固件；

12-盖板压块，121-通孔，122-注液孔，13-固定槽；

141-极柱压板，1411-压板安装孔，142-防护片，1421-基体，1422-凸起，143-绝缘垫片，1431-导通孔，15-防爆片；

20-冷却管，21-冷却通路，211-冷却液入口，212-冷却液出口；

3-壳体，301-底板，302-侧板，303-凹槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

此外，在本实用新型的描述中，涉及到的左、右、上、下等方位名词，是为了描述方便而基于图示状态下的用语，不应理解为构成对本实用新型结构的限定；提到的第一、第二、第三等也均是为了便于描述，而不能理解为指示或暗示相对的重要性。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种动力电池壳体，可改善动力电池的运行温度，提高其运行的稳定性。该动力电池壳体包括壳体和盖板。壳体包括方形的底板以及由底板的四周分别向上延伸的四个侧板，且四个侧板首尾相连，并可与底板围成顶端敞口的容腔；至少于壳体两相对的侧板上构造有内凹的凹槽，并于凹槽内固设有冷却通路；盖板，固设于壳体上，以构成对容腔敞口的封闭，且于盖板上构造有与冷却通路相连通的冷却管。

基于上述的总体结构原则，本实施例的动力电池壳体的一种示例性结构如图1所示，其主要包括壳体3和盖板1。

其中，壳体3包括方形的底板301以及由底板301的四周分别向上延伸的四个侧板302，且四个侧板302首尾相连，并可与底板301围成顶端敞口的容腔；至少于壳体3两相对的侧板302上构造有内凹的凹槽303，并于凹槽303内固设有冷却通路21。

作为方形电池，底板301为长方形，优选地，凹槽303构造于长度较长的两侧板302上，从而使固设在凹槽303内的冷却通路21设置在长度较长的两侧板302上，可提升对壳体的冷却降温效果。

为进一步提升对电池的冷却效果，固装冷却通路21的凹槽303采用迂回的多个U型串接的布置形式。

如图2并结合图3和图4所示，盖板1包括盖板本体10、盖板压块12、固定槽13和冷却管20。盖板本体10的形状与动力电池的壳体上部的敞口形状相配合，一般呈方形。盖板本体10可采用铝板或硬质塑料等材质，但为了利于动力电池的散热及接地设置，优选地，盖板本体10采用导电的金属材质，并在其上表面设置接地。

如图4所示，在盖板本体10上固设有正极柱111和负极柱112，同时，在盖板本体10的上表面上构造有位于正极柱111和负极柱112之间的安装槽101，在安装槽101的底面上构造有防爆片安装孔1011，覆盖防爆片安装孔1011设有防爆片15；防爆片15在防爆片安装孔1011内的设置形式可以有多种，以实现防爆片15在防爆片安装孔1011内的密封卡置即可。本实施例中，在防爆片安装孔1011的上沿构造台阶状的卡槽，防爆片15构造为随形于卡槽的薄片状，卡装于卡槽中。

在安装槽101中，固定装设盖板压块12。盖板压块12可构成对防爆片15的压紧固定，且于盖板压块12上构造有对应防爆片15布置的通孔121。防爆片15采用强度较低的材质，当动力电池内部压力异常增加时，内部压力作用于防爆片15上；当内部压力超出防爆片15的承压值时，防爆片15破裂，则动力电池内部的压力得到释放，从而可防止动力电池爆炸的产生。其中，防爆片15可采用现有成熟技术，其强度需求可根据动力电池内部的压力要求选择。

为对动力电池的冷却降温提供可用的硬件配置的条件，在盖板本体10及盖板压块12的上表面上构造固定槽13；在盖板压块12装配于盖板本体10的状态下，整个固定槽13连通形成一体贯通的凹槽通道。同时，为便于规避两个极柱，优选地，固定槽13设置在正极柱111和负极柱112之间。

在固定槽13的基础上设置冷却管20，将冷却管20固设于固定槽13中，优选地，可采用粘接或焊接固定的方式。冷却管20具有冷却液入口211和冷却液出口212，冷却液入口211和冷却液出口212可分别与外部供液装置连通，从而可构成冷却液于冷却管20内的循环流通。动力电池运行过程中产生的热量会通过盖板1散发，并与冷却管20内的冷却液热交换，从而实现对动力电池的降温冷却。

为了便于对动力电池的维护，以提升其蓄电性能，可在盖板1上设置注液孔122。优选地，在避让冷却管20的部位，贯穿盖板本体10以及盖板压块12开设注液孔122，如图4中所示，注液孔的布置及密封可参考现有成熟技术，在此不再赘述。

为提升冷却效能，冷却管20在盖板1上的布置应保证足够的接触面积，以实现冷却液与盖板1之间充分热交换的目的。具体而言，可增加冷却管20在盖板1上的布置长度，以此为原则，冷却管20的布置路径可以有多种方案。在本实施例中，冷却管20被配置为呈“8”字形，显然，用于固定冷却管20的固定槽13也采用相应的路径形式。

需要说明的是，正极柱111和负极柱112在盖板1上的固设有多种形式可选，例如将极柱焊接在盖板本体10上，或采用锁母锁紧实现固连。在本实施例中，如图3并结合图4所示，两极柱的下部构造有极柱底座113，在盖板本体10的下部为两个极柱分别构造有两个沉槽1012，极柱经过盖板本体10上的极柱穿装孔穿装，两个极柱底座113被收容到各自的沉槽1012中，极柱底座113的下表面可用于和动力电池内的电芯极耳的电连接。同时，在极柱的中部设置环形卡槽；如图2所示，在极柱穿装到位时，环形卡槽的下侧面与盖板1的上表面齐平，在环形卡槽内卡装卡固件115，即可实现正极柱111和负极柱112在盖板1上的固设。

如图3并结合图4所示，为构成极柱和盖板本体10之间的绝缘，两个极柱上套设有绝缘套114。绝缘套114可采用橡胶等绝缘材料制作，其套设在极柱上，对极柱下半部的周面和极柱底座113的上表面形成覆盖，从而可构成极柱和盖板本体10之间的绝缘与密封。

如图1并结合图2和图4所示，为使电池的整体布局更为紧凑合理，冷却通路21及冷却管20一体成型设置，其中冷却管20一体连接设置在分置于两侧板302上的两段冷却通路21之间。构成冷却液流入冷却通路21及冷却管20的冷却液入口211，以及构成冷却液流出冷却通路21及冷却管20的冷却液出口212对称布置于两侧的冷却通路21上；优选地，进出液口部平行于正极柱111或负极柱112向上开口布置，便于外部供液管路的连接装配。

冷却通路21及冷却管20可采用具有良好导热性能的材料，优选地，使用铜质扁管，以利用其良好的热传动性，且节省电池的占用空间。

冷却通路21可完全嵌装于侧板302内部，也可部分或全部凸出于侧板302的表面，优选地，采用部分凸出于侧板302的表面的形式。冷却通路21采用部分凸出壳体3的侧板302的形式，可有效减薄壳体3的厚度；且多个电池成组装配时，两相邻电池间放置软性绝缘隔板并承接冷却通路21的压入，可使电池在电池组中的固定性能更佳。

此外，为进一步提升动力电池的安全性，如图4所示，在盖板1上还设有防护组件，防护组件可承接安装有盖板1的动力电池内部的额外压力而构成负极柱112与盖板本体10的导通。

具体来说，防护组件包括与负极柱112相导通的、与盖板本体10绝缘布置的极柱压板141，以及与盖板本体10相导通、并可因受压变形而与极柱压板141相导通的防护单元。极柱压板141套装于负极柱112上，并于极柱压板141与盖板本体10之间固设有绝缘垫片143。极柱压板141和绝缘垫片143均固定在盖板本体10上，可采用粘接或螺钉固定等方式。如图2中所示，可通过构造在极柱压板141和绝缘垫片143上的压板安装孔1411，利用螺钉将其螺接固定在盖板本体10上。

采用上述的设置，当动力电池内部异常升压时，可借助盖板1的接地设置实现动力电池的负极柱112及时形成接地连接，从而增强动力电池组的整体安全防护效果。在盖板本体10和极柱压板141之间设置绝缘垫片143，则可改善防护组件的整体密封性，并形成盖板本体10和负极柱112之间的有效隔离绝缘。而设置极柱压板141和防护单元，可构成动力电池正常状态下盖板本体10和负极柱112的隔离及异常状况下两者的导通，使整个防护组件结构紧凑，便于技术实现。

防护单元可根据上述的要求选择多种形式，例如，可在盖板本体10的上构造有安装孔1013，并于绝缘垫片143上构造有与安装孔1013相贯通的导通孔1431。防护单元可包括固设于安装孔1013内的防护片142，防护片142可因动力电池的额外压力变形而动作于安装孔1013中并穿经导通孔1431与极柱压板141相抵接。优选地，防护片142采用可弹性变形的金属片制作，如图5所示，防护片142包括固设于盖板本体10上的安装孔1013中的基体1421，以及一体成型于基体1421上表面中部的凸起1422。这样的设计，可很好实现对电池内部异常情况的及时响应，便于防护组件的组配；而将防护片142构造为基体1421和凸起1422两个功能部分，则便于防护片142的一体构造，且利于其的装配和性能实现。

实施例二

本实施例涉及一种动力电池，于该动力电池上应用有如实施例一中所述的动力电池壳体。

本实施例的动力电池为方形电池，包括壳体3和装设于壳体3容腔内的电芯，电芯的极耳与盖板1的正极柱111或负极柱112电连接。例如，可采用焊接连接的形式。

将电芯装设完毕，并完成极耳与极柱的连接后，将盖板1装配于壳体3上部的敞口处，完成电池的封装。电池盖板的封装可采用现有的成熟技术，在此不予赘述。

当将多个电池成组装配于动力电池组的壳体总成中时，可将各个电池的冷却液入口211和冷却液出口212依次串联接通，再为动力电池组配置循环冷却系统，电池组的冷却管路联入循环冷却系统中，即可具备对动力电池的降温防护条件。

本实施例的动力电池，具备对其进行降温冷却的配置，有利于改善动力电池的运行温度，提高其运行的稳定性。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力电池壳体，其特征在于包括：

壳体(3)，包括方形的底板(301)以及由所述底板(301)的四周分别向上延伸的四个侧板(302)，四个所述侧板(302)首尾相连，并可与所述底板(301)围成顶端敞口的容腔；至少于所述壳体(3)两相对的侧板(302)上构造有凹槽(303)，并于所述凹槽(303)内固设有冷却通路(21)；

盖板(1)，固设于所述壳体(3)上，以构成对所述容腔敞口的封闭，且于所述盖板(1)上构造有与所述冷却通路(21)相连通的冷却管(20)。

2.根据权利要求1所述的动力电池壳体，其特征在于：所述底板(301)为长方形，且所述凹槽(303)构造于长度较长的两侧板(302)上。

3.根据权利要求2所述的动力电池壳体，其特征在于：所述凹槽(303)呈多个“U”形的串接设置。

4.根据权利要求1所述的动力电池壳体，其特征在于：所述盖板(1)包括：

盖板本体(10)，且于所述盖板本体(10)上固设有正极柱(111)和负极柱(112)，并于所述盖板本体(10)的上表面上构造有位于所述正极柱(111)和所述负极柱(112)之间的安装槽(101)，于所述安装槽(101)的底面上构造有防爆片安装孔(1011)，于所述防爆片安装孔(1011)上设有防爆片(15)；

盖板压块(12)，固设于所述安装槽(101)内，并可构成对所述防爆片(15)的压紧固定，且于所述盖板压块(12)上构造有对应所述防爆片(15)布置的通孔(121)；

固定槽(13)，构造于所述盖板本体(10)及所述盖板压块(12)的上表面上，且位于所述正极柱(111)和所述负极柱(112)之间；

所述冷却管(20)固设于所述固定槽(13)中。

5.根据权利要求4所述的动力电池壳体，其特征在于：贯穿所述盖板本体(10)以及所述盖板压块(12)开设有注液孔(122)。

6.根据权利要求1所述的动力电池壳体，其特征在于：所述冷却通路(21)及所述冷却管(20)采用铜质扁管。

7.根据权利要求6所述的动力电池壳体，其特征在于：所述冷却通路(21)及所述冷却管(20)一体成型。

8.根据权利要求7所述的动力电池壳体，其特征在于：构成冷却液流入所述冷却通路(21)及所述冷却管(20)的冷却液入口(211)，以及构成冷却液流出所述冷却通路(21)及所述冷却管(20)的冷却液出口(212)对称布置于两侧的所述冷却通路(21)上。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的动力电池壳体，其特征在于：所述冷却通路(21)部分凸出于所述侧板(302)的表面。

10.一种动力电池，其特征在于：于所述动力电池上应用有如权利要求1至9中任一项所述的动力电池壳体。