CN214123964U - 电池及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池及电池包。所述电池包括壳体及电芯组，壳体包括上壳和底座，电芯组包括多个依次串联的电芯，底座包括底板和导热隔板，导热隔板垂直于底板，且导热隔板与底板连接形成位于导热隔板两侧的容纳区域；容纳区域内设有电芯组，相邻两个容纳区域内的电芯组相互电连接，多个电芯的与导热隔板及所述底板导热连接；所述上壳盖于所述底座上以遮盖所述容纳区域。本实用新型提供的电池可以在提高散热性能的同时，满足强度要求。

Description

电池及电池包

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种电池及电池包。

背景技术

现有的动力电池如应用在汽车内的电池，需要较高的输出电压，为了提高电池的输出电压，通常会在电池内部串联设置多个极芯，然而极芯在工作时会产生热量，导致电池内部的温度过高，进而容易引起安全问题。

实用新型内容

本实用新型的目的提供一种电池及电池包，可以提高导热效率，保证电池安全。

本实用新型提供一种电池，包括两个电芯组、上壳和底座，所述电芯组包括多个依次串联的电芯，所述底座包括底板和导热隔板，所述导热隔板垂直于所述底板，且所述导热隔板与所述底板形成位于所述导热隔板两侧的容纳区域；所述容纳区域内设有所述电芯组，相邻两个所述容纳区域内的电芯组相互电连接，多个所述电芯与所述导热隔板导热连接；所述上壳盖于所述底座上以遮盖所述容纳区域。

在一种可能的实施例中，所述电芯组中的多个电芯与所述导热隔板贴合，所述电芯组产生的热量经所述导热隔板传导至所述底板，再经所述底板传导至所述上壳，经所述上壳传导至外界。

在一种可能的实施例中，所述底板为平板结构，所述上壳为U型结构，所述上壳包括顶板和设于所述顶板相对两侧的侧板，所述侧板与所述底板连接。

在一种可能的实施例中，所述底板为U型，包括底部和设于所述底部相对两侧的侧部，所述导热隔板垂直设于所述底部并与所述侧部和底部共同形成所述容纳区域，所述上壳为平板结构，所述上壳与所述侧部连接。

在一种可能的实施例中，所述顶板包括两个相对的长边，两个所述侧板分别与两个所述长边连接，所述上壳通过两个所述侧板焊接在所述底板上。

在一种可能的实施例中，所述导热隔板位于所述容纳区域内的表面和所述底板位于所述容纳区域内的表面涂覆有导热涂层。

在一种可能的实施例中，所述底座为一体成型件。

所述电池还包括封装袋，所述电芯封装于所述封装袋内。

所述壳体的端部设有开口，所述电池还包括封闭所述开口的端盖，所述电池的电极从所述端盖引出。

本实用新型还提供一种电池包，包括液冷板、托盘和上述任一实施例所述的电池，所述电池的上壳与所述液冷板导热连接，或者，所述电池的底板与所述液冷板导热连接。

综上所述，本实用新型所提供的电池在底板上设置导热隔板，电芯设置在导热隔板与底板连接形成容纳区域内，并与导热隔板和底板导热连接，并将上盖盖于底座上。电芯产生的热量能够快速通过导热隔板及底板传输至上壳，再经上壳传输至外界，提高了电池的导热效率，从而提高了电池的散热性能，避免了电芯由于过热而造成损坏，甚至发生爆炸等危险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型提供的电池的结构示意图；

图2为图1所示电池的分解示意图；

图3为图1所述电池另一视角的结构示意图，其中，显示了导热路径；

图4为本实用新型另一实施例提供的电池的结构示意图；

图5为本实用新型再一实施例提供的电池的结构示意图，其中，未显示电芯组；

图6为本实用新型提供的电池包的结构示意图，其中，未显示托盘；

图7为图6所述电池包另一视角的结构示意图，其中，显示了电芯产生的热量传导至液冷板的路径。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-图3，本实用新型提供一种电池100，包括壳体11及电芯组10、壳体11包括上壳20和底座30，每一所述电芯组10包括多个依次串联连接的电芯102，底座30包括底板301和导热隔板302，导热隔板302垂直于底板301，且导热隔板302与底板301连接形成位于导热隔板302两侧的容纳区域303。两个容纳区域303内设有电芯组10，相邻两个容纳区域303内的电芯组10相互电连接，多个电芯102与导热隔板302及底板301导热连接。上壳20盖于底座30上以遮盖容纳区域303。

可以理解的，导热连接可以是电芯102与导热隔板302及底板301直接接触，或者，在电芯102与导热隔板302之间设置导热材料，例如导热胶或导热垫等。

在一些实施例中，电芯组10中的多个电芯102与导热隔板302贴合，电芯组10产生的热量经导热隔板302传导至底板301，再经底板301传导至上壳20，经上壳20传导至外界。

本实施例中，电芯组10的外表面直接与导热隔板302表面和底板301表面导热连接，既可以理解为电芯组10的电芯厚度方向的表面与导热隔板导热连接，使得电芯组10产生的热量可以直接传导至底座30，再传导至与底座30相连的上壳20，大大增加了导热效率，从而提高了电池100的散热性能。底座30和上壳20组成的电池100的壳体11，由于电芯组10的外表面直接与底座30贴合，因此不需要通过抽真空来实现电芯组10与壳体11的贴合，这样避免了抽真空导致壳体11表面的平整度变差，也简化了电池100的制造工序。同时，电芯组10能够稳定的固定在底座30和上壳20组成的壳体11内，壳体11对电芯组10起到保护作用。

具体的，如图2所示，底座30为T型结构，包括底板301和导热隔板302。底板301为平板结构，包括第一上表面3011、与第一上表面3011相对的第一下表面(图未示)、两个相对的第一长边3013和两个相对的第一短边3014。导热隔板302包括两个相对的第二表面3021、两个相对的长侧边3022和两个相对的短侧边3023，其中一个长侧边3022连接在底板301的第一上表面3011，并与底板301的第一长边3013平行设置，两个相对的短侧边3023与底板301的第一上表面3011垂直，导热隔板302与底板301形成两个容纳区域303。

本实施例中，底座30为一体成型件，一体成型结构可以提高导热隔板302与底板301连接处的结合度和结合强度，从而使得热量从导热隔板302传导至底板301时更快、更均匀，防止连接处局部过热，另外，由于一体成型可以采用冲压、浇筑、压铸等方式，相比分体式结构，可以较少制模的数量，节约成本，同时，也可以简化工序，提高生产效率。

上壳20为U型结构，包括顶板201和设于顶板201相对两侧的侧板202。顶板201包括两个相对的第二长边2011，两个侧板202分别与两个第二长边2011连接，上壳20通过两个侧板202焊接在底板301上。具体的，顶板201为矩形板体，包括第二上表面2012和与第二上表面2012相对的第二下表面(图未示)，两个侧板202垂直于第二下表面，从第二长边2011朝底板301延伸。顶板201还包括相对的两个第二短边2013。上壳20盖于底座30上，顶板201与底板301相对，两个侧板202与导热隔板302相对，将容纳区域303被顶板201和侧板202遮盖。两个侧板202与底板301连接，并焊接在底板301的第一上表面3011上，焊接方式可以为激光焊、对接焊、超声焊等。本实施例中，侧板202通过激光焊的方式焊接在底板301上，使得侧板202更加牢固的连接在底板301上，增加了侧板202与底板301连接的稳定性，同时，相对于螺接或卡接，焊接的连接方式使得侧板202与底板301的接触更加紧密，接触面积更大，软包电芯传导至底板301的热量能够更加高效并快速地传导至侧板202上。

更进一步地，请参阅图1-图2，所述壳体11的端部设有开口，电池100还包括封闭所述开口的端盖(图未示)，所述电池100的电极从所述端盖引出。当所述壳体11其中一端设有开口时，所述端盖为一个；当所述壳体11两端均设有开口时，所述端盖为两个。所述端盖设于底座30与上壳20之间，端盖由顶板201的第二短边2013连接至底板301，密封所述开口，上壳20、底座30和两个端盖形成密封结构，实现了电芯组10的密封，对电芯组10起到保护作用，防止电解液发生泄露。

本实施例中，导热隔板302的高度小于侧板202的宽度，也就是说，当上壳20盖于底座30上时，导热隔板302的顶端3024与顶板201之间有间隙，不会接触到顶板201。这样可以防止电池100发生震动或碰撞时，导热隔板302与顶板201之间由于不断摩擦而造成导热隔板302或顶板201的磨损。在其它实施例中，导热隔板302的顶端3024也可以是固定在顶板201的第二下表面，固定方式可以是焊接、卡接或任何其它可以使导热隔板302与顶板201稳定连接的固定方式。

更进一步地，上壳20和底板301的材质均为铝或铝合金。本实施例中，上壳20和底板301的材质为铝。铝的传热效率高，能够更高效地将电芯102产生的热量传导至外界；同时，铝具有一定的强度，可以对收纳在容纳区域303内的电芯组10起到保护作用，防止外界震动或碰撞对软包电芯造成损坏。

请继续参阅图2，电芯组10可以为两个或两个以上，本实施例中电芯组为两个，每一容纳区域303内设有一个电芯组10，每一电芯组10相邻两侧分别粘接在位于容纳区域303内的底板301的表面和导热隔板302的表面。具体的，电芯102可以为由正、负极片及隔膜卷绕形成的结构，也可为正、负极片及隔膜堆叠形成的结构，每一电芯组10的多个电芯102串联连接，电芯组10之间串联或者并联连接。本实施例中，每一电芯组10包括四个电芯102，四个电芯102依次串联连接，两个电芯组10之间串联连接。每个电芯102为形状和大小相同的长方体，包括两个相对的第三表面1021、两个相对的第一侧面1022和两个相对的第二侧面1023，两个第一侧面1022和两个第二侧面1023连接两个第三表面1021，构成电芯的外表面。每一电芯组中每相邻的两个电芯102之间通过电导接片103电连接。电芯组10中的电芯102沿着两个容纳区域303的长度方向排列，收容并固定在两个容纳区域303内，且与顶板201之间存在间隙。也就是说，电芯102不与顶板201接触，这样可以防止电池100发生震动或碰撞时，电芯102与顶板201之间由于不断摩擦而对电芯102造成损坏。

更进一步地，电池还包括封装袋，电芯102封装于所述封装袋内。封装袋可以为一个或多个。本实施例中，每一封装袋内封装一个电芯102，在其它实施例中，每一封装袋内可以封装多个电芯102。本申请中对于封装袋的材质不作具体限定，例如可以采用铝塑复合膜或聚丙烯，本实施例中，所述封装袋由铝塑复合膜制成。

每一电芯102的其中一个第三表面1021粘接在导热隔板302第二表面3021，其中一个第二侧面1023粘接在底板301的第一上表面3011。粘贴材料可以为压敏胶也可以是导热胶，本实施例中，粘贴材料为丙烯酸类压敏胶。一方面，丙烯酸类压敏胶对基材附着力强，可以牢固地将电芯102粘接在底座30上，增加电芯102与底座30连接的稳定性；另一方面，丙烯酸类压敏胶具有较强的耐高温性能，可以防止电芯102在充放电过程中因表面温度升高而导致与底座30粘接失效，进一步增加电芯102与底座30粘接的稳定性和可靠性。

导热隔板302位于容纳区域303内的表面和底板301位于容纳区域303内的表面涂覆有导热涂层。具体的，导热涂层涂覆于第一上表面3011和第二表面3021，也就是位于导热隔板302和电芯102之间以及底板301与电芯102之间，使得电芯组10产生的热量能够更加高效地传导至底座30，从而通过上壳20传导至外界，增加了电池100的散热性能。导热涂层可以是导热胶层，兼具导热和粘接的作用，可以增加电芯组10与底座30之间的导热效率，同时还可以实现电芯组10与底座30之间的粘接。导热涂层也可以是不具有粘接作用的导热涂层，如纳米氧化铝导热涂层、石墨烯导热涂层或其它任何可以导热的涂层。导热涂层涂覆在导热隔板302与压敏胶之间以及底板301与压敏胶之间，可以增加电芯组10与底座30之间的导热效率，从而增加电池100的散热性能。

请参阅图2和图3，电芯组10产生的热量经导热隔板302传导至底板301，再经位于两个容纳区域303内的底板301分别传导至顶板201，经顶板201传导至外界。如图3中箭头所示路线①或线路②，电芯组10充放电产生的热量一部分经过与导热隔板302贴合的第三表面1021，然后再依次经过导热隔板302、底板301、侧板202传导至顶板201，再由顶板201传导至外界；一部分热量经过与底板301贴合的第二侧面1023，再依次经过底板301和侧板202传导至顶板201，再由顶板201传导至外界。电芯组10产生的热量可以直接传导至底座30上，不需要在底座设置导热胶，缩短了导热路径，使热量能够快速传导至外界，避免电芯102过热而造成损坏，甚至发生爆炸等危险。在其它实施例中，当导热隔板302的顶端3024直接固定在顶板201的第二下表面时，电芯组10产生的热量可以直接经过导热隔板302传导至顶板201，再由顶板201传导至外界，进一步缩短了热传导的路径，提高了电池100的散热性能。

请参阅图4，在另一实施例中，底板301为U型结构，包括底部3015和设于所述底部3015相对两侧的侧部3016，导热隔板302垂直设于底部3015并与侧部3016和底部3015共同形成容纳区域302，上壳20为矩形板体，盖于底板301上，与侧部3016连接，封闭所述容纳区域302。电芯组10装于容纳区域302内，电芯102的表面贴合位于容纳区域302内底板301和导热隔板302的表面。电芯组10充放电产生的热量一部分经过导热隔板302传导至底部3015，由底部3015传导至侧部3016，再由侧部3016传导至上壳20，最后由上壳20再传导至外界；一部分热量经过侧部3016传导至上壳20，再由上壳20传导至外界。

请参阅图5，再一实施例中，导热隔板302远离底板301的端部设有延伸板304，延伸板304与上壳之间可以有间隙，且与电芯102的侧面1023贴合，电芯组10产生的热量经导热隔板302传导至位于两个容纳区域303内的底板301，再经底板301传导至上壳20，经上壳20传导至外界；和电芯组10产生的热量经延伸板304传导至上壳20，再经上壳20传导至外界。也就是说，电芯组10产生的热量一部分经过导热隔板302传导至底板301，再经底板301传导至侧板202，然后再传导至顶板201，最后经过顶板301传导至外界；电芯组10产生的热量一部分经延伸板304直接传导至顶板201，再经顶板201传导至外界。

请参阅图2、图6和图7，本实用新型还提供一种电池包1000，包括液冷板200、托盘(图未示)和上述任一实施例的电池100，电池100的底板301固定在托盘上，电池的上壳20与液冷板200导热连接。电芯组10产生的热量由底座30经过上壳20传导至液冷板200，防止电芯102由于过热而造成损坏，甚至发生爆炸等危险。

本实施例中，液冷板200设于电池100外，且多个电芯102共用一个液冷板200，能够简化电池结构并降低电池成本。同时，液冷板200与面积较大的顶板201连接，增加了电池100与液冷板200的接触面积，使得电芯102产生的热量能够更加快速并高效地传导至液冷板200。

具体的，电池100的底板301的第一下表面通过结构胶粘接在托盘上，本实施例中，采用硅酮结构胶进行粘接。由于硅酮结构胶具有强度高、抗剥离和施工方便等优点。因此，在这里采用结构胶粘接可以代替传统的焊接和螺接等方式，起到简化工序、方便施工的作用，同时，还可以保证电池100与托盘之间的粘接强度。

更进一步地，顶板201的外表面与液冷板200可以直接贴合，也可以通过导热胶粘接固定。本实施例中，液冷板200通过导热胶粘接在顶板201的外表面，即第二上表面2012粘接在液冷板200上。其中，导热胶可以为有机硅导热胶、聚氨酯导热胶或环氧树脂导热胶中的一种或多种。本实施例中，导热胶为环氧树脂导热胶。采用导热胶将液冷板200贴合在电池100上，一方面，可以将液冷板200固定在顶板201的第二上表面2012上，使得电池100产生的热量可以传导至液冷板200，从而对电池100起到散热作用；另一方面，可以提高电池100与液冷板200之间的导热效率，使得电池100产生的热量能够高效、快速地传导至液冷板200，提高电池100的散热性能，避免电芯组10由于过热而造成损坏，从而提高电池包的使用寿命。

请参阅图7，如箭头所示路线③或线路④，电芯组10充放电产生的热量依次经过导热隔板302、底板301、侧板202传导至顶板201，再由顶板201经过导热胶传导至液冷板200。电芯组10产生的热量可以通过路线③或线路④高效快速地传导至液冷板200，从而防止电芯组10由于过热而造成损坏，甚至发生爆炸等危险。

在其他实施例中，液冷板200也可与电池100的底板301导热连接，这样，电芯组10充放电产生的热量可以经由导热隔板302传导至底板301，然后再传导至液冷板200。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种电池，其特征在于，包括壳体及电芯组，所述壳体包括上壳和底座，所述电芯组包括多个依次串联的电芯；

所述底座包括底板和导热隔板，所述导热隔板垂直于所述底板，且所述导热隔板与所述底板连接形成位于所述导热隔板两侧的容纳区域；

所述容纳区域内设有所述电芯组，相邻两个所述容纳区域内的电芯组相互电连接，多个所述电芯与所述导热隔板及所述底板导热连接；所述上壳盖于所述底座上以遮盖所述容纳区域。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电芯组中的多个电芯与所述导热隔板贴合，所述电芯组产生的热量经所述导热隔板传导至所述底板，再经所述底板传导至所述上壳，经所述上壳传导至外界。

3.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述底板为平板结构，所述上壳为U型结构，所述上壳包括顶板和设于所述顶板相对两侧的侧板，所述侧板与所述底板连接。

4.根据权利要求1或2所述的电池，其特征在于，所述底板为U型结构，包括底部和设于所述底部相对两侧的侧部，所述导热隔板垂直设于所述底部并与所述侧部和底部共同形成所述容纳区域，所述上壳为平板结构，所述上壳与所述侧部连接。

5.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述顶板包括两个相对的长边，两个所述侧板分别与两个所述长边连接，所述上壳通过两个所述侧板焊接在所述底板上。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述导热隔板位于所述容纳区域内的表面和所述底板位于所述容纳区域内的表面涂覆有导热涂层。

7.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述底座为一体成型件。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池还包括封装袋，所述电芯封装于所述封装袋内。

9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述壳体的端部设有开口，所述电池还包括封闭所述开口的端盖，所述电池的电极从所述端盖引出。

10.一种电池包，其特征在于，包括液冷板、托盘和权利要求1-9任一项所述的电池，所述电池的上壳与所述液冷板导热连接，或者，所述电池的底板与所述液冷板导热连接。

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