CN216872110U - 用于电池单体的底托、电池单体、电池和用电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电池单体的底托、电池单体、电池和用电设备,底托用于承托卷芯,底托包括底板,底板包括中心区域及围设于中心区域外的外围区域。其中,底板被构造形成有至少一组镂空组,每组镂空组的镂空面积沿底板的外围区域至中心区域依次增大。本申请中提供的电池单体的底托、电池单体、电池和用电设备降低电池单体发生热失控的几率。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域,特别是涉及一种用于电池单体的底托、电池单体、电池和用电设备。
背景技术
随着电池技术的发展,电池及其电池单体均作为一种新型的储能结构已被广泛的应用于用电设备,例如电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。
电池包括多个相互堆叠的电池单体,且多个电池单体电连接,从而实现电池电能的输出,并为用电设备供电。传统的电池单体容易发生热失控,因此,如何降低电池单体发生热失控的几率成为亟待解决的一项问题。
实用新型内容
基于上述问题,本申请提供一种降低电池单体发生热失控的几率的用于电池单体的底托、电池单体、电池和用电设备。
第一方面,本申请提供了一种底托,用于承托卷芯,底托包括底板,底板包括中心区域及围设于中心区域外的外围区域;其中,底板被构造形成有至少一组镂空组,每组镂空组的镂空面积沿底板的外围区域至中心区域依次增大。
本申请实施例的技术方案中,镂空组的镂空面积越大,则卷芯底面与该镂空组位置对应的吸液区域的吸液能力越大。由于底板的外围区域至中心区域的方向,每组镂空组的镂空面积依次增大,则卷芯底面外层至中心层方向依次布置的吸液区域的吸液能力也依次增加。吸液能力越大,则吸液量越多,故被电解液带走的热量也越多,则在卷芯底面外层至中心层的方向上,卷芯内层与外层之间的温差均较小。因此,整个卷芯底面的热量分布较为均匀,且各处之间温差均较小,从而能够减小电池单体发生热失控的几率。
在一些实施例中,每组镂空组包括沿外围区域向中心区域依次布设的若干镂空部,定义每组镂空组中位于同一围设方向上的全部镂空部为一行,且同行中全部镂空部的面积之和为子镂空面积;
所有行的子镂空面积之和为每组镂空组的镂空面积,且所有行的子镂空面积沿底板的外围区域至中心区域依次增大。
由于所有的子镂空面积是依次增大的,因此,在外围区域至中心区域的方向上,吸液能力也是逐渐升高的,且其散热能力也是逐渐提升的,故使得卷芯各处的温度分布也较为均匀且温差较小。
在一些实施例中,底板的中心区域构造形成有一中心镂空部,中心镂空部的镂空面积大于每组镂空组中的最大子镂空面积。
中心镂空部的镂空面积大于每组镂空组中的最大子镂空面积,则在卷芯底面的中心层处具有最大的吸液能力,因此,卷芯底面的中心层也能及时且高效的散热,从而可防止卷芯底面的中心层温度过高而毁损。另外,中心镂空部与其他镂空组结合,还可提升整个卷芯底面的散热能力。
在一些实施例中,镂空组为沿外围区域的围设方向依次布设的至少两组;位于中心镂空部相对两侧的任意两组镂空组均关于中心镂空部的中心线呈轴对称分布。
具体地,卷芯底面上具有多个与所有镂空组一一对应的吸液区域,且位于中心层相对两侧的任意两个吸液区域关于卷芯的中心轴线呈轴对称分布。位于中心镂空部相对两侧的任意两组镂空组均关于中心镂空部的中心线呈轴对称分布,则在卷芯外层至中心层的方向上,每个吸液区域具有相同的吸液能力,从而使得卷芯的散热更稳定,且各处的温差更小。
在一些实施例中,相邻两组镂空组中位于外围区域的同一围设方向上的相邻两个镂空部对应连通。
在该种设计下,底板具有更大的镂空面积,相应地,卷芯底面的吸液能力也增加,从而使得卷芯具有更好的散热性能。
在一些实施例中,还包括配接于底板的侧板,侧板沿外围区域的围设方向连续设置并与底板围设形成限位卷芯的限位空间。
这样,即使电池单体受外界环境影响而振动,底板与卷芯之间仍具有较优的接触效果,以防止卷芯相对底板发生偏移,从而能够保证卷芯始终具有较优的吸液能力,则散热过程也更稳定。
在一些实施例中,侧板上被构造形成有与限位空间连通的第一连通孔。
一方面,壳体内的电解液可通过第一连通孔进入至限位空间内并与卷芯接触,以便于维持卷芯的吸液能力,另一方面,第一连通孔的设置,还可减小卷芯与侧板之间的接触面积,进而,卷芯与侧板之间的摩擦力较小,从而可方便将卷芯装入或拆出。
在一些实施例中,还包括立柱,立柱配接于底板并被构造为用于卷绕卷芯。
立柱的设计,既可支撑卷芯,以方便卷芯成型,又可提升卷芯与底托之间的装配牢靠性,以防止卷芯相对底板偏移,因此,卷芯始终具有较优的吸液能力,且散热过程也更稳定。
在一些实施例中,立柱为中空结构,且立柱的外壁上开设有与立柱的内部连通的第二连通孔。
优选地,为了实现底托的轻量化,可以设置立柱为中空结构。进一步地,立柱的外壁上开设有与立柱的内部连通的第二连通孔,则在电池单体工作的过程中,卷芯中心层上的温度能够通过第二连通孔向立柱的内部扩散,从而可进一步提升卷芯的散热性能。
第二方面,本申请提供了一种电池单体,包括:壳体;卷芯;以及如上述底托,卷芯及底托均设于壳体内,且底托的底板夹持于卷芯与壳体的内底壁之间。
第三方面,本申请提供了一种电池,其包括:箱体;以及上述任意一项实施例的电池单体,电池单体容纳于箱体。
第四方面,本申请提供了一种用电设备,其包括上述任意一项实施例的电池,电池用于提供电能。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图;
图2位本申请一些实施例的电池的分解结构示意图;
图3为本申请一实施例中电池单体的爆炸图;
图4为图1所示的电池单体中底托的结构示意图;
图5为本申请另一实施例中底托的结构示意图;
图6为本申请又一实施例中底托的结构示意图。
具体实施方式中的附图标号如下:
1000、车辆;
100、电池;200、控制器;300、马达;
10、箱体;11、第一部分;12、第二部分;
20、电池单体;21、端盖;22、壳体;23、卷芯;24、底托;241、底板;2411、镂空组;24111、镂空部;24111a、第一镂空部;24111b、第二镂空部;24111c、第三镂空部;24111d、第四镂空部;24111e、第五镂空部;24111g、第六镂空部;24111h、第七镂空部;24111j、第八镂空部;24111k、第九镂空部;2412、中心镂空部;242、侧板;2421、第一连通孔;243、限位空间;244、立柱;2441、第二连通孔。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述,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申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
请一并参阅图2及图3,电池100由若干个电池单体20串联和/或并联形成。其中,电池单体20包括壳体22、卷芯23及底托24,卷芯23及底托24均设于壳体22内的卷芯23。底托24包括夹持于卷芯23底面与壳体22内底壁之间的底板241,卷芯23用于储能,底板241用于承载。
为方便壳体22内的电解液能够浸润卷芯23,通常,在底板241上还开设有镂空区域,在毛细管原理的作用下,电解液能够由底板241的外围区域至中心区域流动,并穿透底板241的镂空区域而被卷芯23的底面吸收。
具体地,卷芯23设于壳体22内时,卷芯23底面的外层与电解液接触面积大,卷芯23底面的内层与电解液接触的机会小,则在外层至中心层的方向上,卷芯23底面的干燥程度加深,相应地,阻抗也随之增大,则工作时释放的热量也逐渐增加。如此,在卷芯23底面外层至中心层的方向上,内层(包括中心层)与外层之间的温差逐渐增大,进而导致电池单体20容易发生热失控。
申请人注意到,虽然,卷芯23的底面在吸收流经底板241的电解液的过程中温度有所下降,但是并不能缓解卷芯23底面存在温差而导致电池单体20容易发生热失控的问题。其主要原因在于,底板241上的每个镂空部24111在底板241的外围区域至中心区域的镂空面积是保持一致的。这样,在卷芯23底面的外层至中心层的方向上,卷芯23的吸液能力也是一致的。而由于卷芯23底面的外层至中心层的方向依次布设的各个吸液区域释放的热量是逐渐增加的,故单纯的仅通过在底板241上设置镂空区域并不能解决卷芯23温差大的问题。
为了缓解卷芯23底面存在温差较大的问题,申请人研究发现,可以设计底板241被构造形成有至少一组镂空组2411,且每组镂空组2411的镂空面积沿底板241的外围区域至中心区域依次增大。如此,卷芯23底面吸收的电解液在外层至中心层的方向上的吸液能力也逐渐增大,则在该方向上卷芯23底面被电解液吸收的热量也逐渐增多,故温度将趋于相同。此外,吸液能力越大,阻抗则越小,故释放的热量也越少。这样一来,在卷芯23外层至中间层的方向上,卷芯23底面释放的热量也将趋于相同,从而使得卷芯23底面内层与外层之间的温差较小,因此,电池单体20也具有更长的使用寿命。
本申请实施例提供一种使用电池100或者电池单体20作为电源的用电设备,用电设备可以为但不限于电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电设备为车辆1000为例进行说明。
请参阅图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请再次参阅图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图。电池100包括箱体10和电池单体20,电池单体20容纳于箱体10内并用于提供电能。其中,箱体10用于为电池单体20提供容纳空间,箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体10可以包括第一部分11和第二部分12,第一部分11与第二部分12相互盖合,第一部分11和第二部分12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二部分12可以为一端开口的空心结构,第一部分11可以为板状结构,第一部分11盖合于第二部分12的开口侧,以使第一部分11与第二部分12共同限定出容纳空间;第一部分11和第二部分12也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分11的开口侧盖合于第二部分12的开口侧。当然,第一部分11和第二部分12形成的箱体10可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池100中,电池单体20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内;当然,电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体10内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体20之间的电连接。
其中,每个电池单体20可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请再次参阅图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3,电池单体20包括有端盖21、壳体22、卷芯23、底托24以及其他的功能性部件。
端盖21是指盖合于壳体22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖21的形状可以与壳体22的形状相适应以配合壳体22。可选地,端盖21可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体20能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖21上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与卷形23电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中,端盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖21的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体22内的电连接部件与端盖21,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳卷芯23、电解液以及其他部件。壳体22和端盖21可以是独立的部件,可以于壳体22上设置开口,通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地,也可以使端盖21和壳体22一体化,具体地,端盖21和壳体22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体22的内部时,再使端盖21盖合壳体22。壳体22可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体22的形状可以根据电芯组件的具体形状和尺寸大小来确定。壳体22的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
卷芯23又称电芯组件或电极组件,其是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体22内可以包含一个或更多个卷芯23。卷芯23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电芯组件的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池100的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子以形成电流回路。
请一并参阅图4,底托24设于壳体22内并用于承托电池单体20的卷芯23。其中,底托24包括夹持于卷芯23的底面与壳体22的内底壁之间的底板241,底板241包括中心区域及围设于中心区域外的外围区域。其中,底板241被构造形成有至少一组镂空组2411,每组镂空组2411的镂空面积沿底板241的外围区域至中心区域依次增大。
具体地,卷芯23底面的中心层与中心区域对应,卷芯23底面除中心层之外的内层与外围区域对应。卷芯23底面外层至中心层的方向与底板241外围区域至中心区域的方向平行或重合。镂空组2411的镂空面积越大,则卷芯23底面与该镂空组2411位置对应的吸液区域的吸液能力也越大。由于底板241的外围区域至中心区域的方向,每组镂空组2411的镂空面积依次增大,则卷芯23底面外层至中心层方向依次布置的吸液区域的吸液能力也依次增加。吸液能力越大,则吸液量越多,故被电解液带走的热量也越多,则卷芯23底面被电解液吸收的热量也逐渐增多,故在卷芯23底面外层至中心层的方向上的温度将趋于相同。此外,吸液能力越大,阻抗则越小,故释放的热量也越少。这样一来,在卷芯23外层至中间层的方向上,卷芯23底面释放的热量也将趋于相同,因此,整个卷芯23底面的热量分布较为均匀,且各处之间温差均较小,从而能够减小电池单体20发生热失控的概率,且具有较长的使用寿命。
在一实施例中,底托24可以仅包括底板241,但底板241需为绝缘板,以防止卷芯23与壳体22接触而导电。在另一实施例中,底托24还可以包括绝缘膜,绝缘膜层叠设置于底板241与卷芯23的底面之间,绝缘膜的绝缘特性阻断卷芯23与壳体22之间的电导通。在该实施例中,底板241可以为绝缘板或者导电板,其具体可以根据需求进行设置。
在一实施例中,每组镂空组2411包括沿外围区域向中心区域依次布设的若干镂空部24111,定义每组镂空组2411中位于同一围设方向上的全部镂空部24111为一行,且同行中全部镂空部24111的面积之和为子镂空面积。所有行的子镂空面积之和为每组镂空组2411的镂空面积,且所有行的子镂空面积沿底板241的外围区域至中心区域依次增大。也就是说,在底板241的外围区域至中心区域的方向上,相邻的两个子镂空面积中下一个子镂空面积大于上一个子镂空面积。其中,每行中可以设置一个镂空部24111或者至少两个镂空部24111,此外,每组镂空组2411中可以具有一行或者至少两行,其具体可根据需求进行设置。
以每组镂空组2411具有三行,且每行具有两个镂空部24111为例,定义在同一组镂空组2411中,沿外围区域至中心区域方向布设的每行依次命名为第一行、第二行及第三行,且第一行中沿同一围设方向上设置的两个镂空部24111分别命名为第一镂空部24111a及第二镂空部24111b,第二行中沿同一围设方向上设置的两个镂空部24111分别命名为第三镂空部24111c及第四镂空部24111d,第三行中沿同一围设方向上设置的两个镂空部24111分别命名为第五镂空部24111e及第六镂空部24111g,第一镂空部24111a及第二镂空部24111b的镂空面积之和形成第一个子镂空面积,第三镂空部24111c及第四镂空部24111d的镂空面积之和形成第二个子镂空面积,第五镂空部24111e及第六镂空部24111g的镂空面积之和形成第三个子镂空面积。在底板241外围区域至中心区域的方向上,第一个子镂空面积<第二个子镂空面积<第三个子镂空面积。
又例如,以每组镂空组2411具有三行,且每行具有一个镂空部24111为例,定义在同一组镂空组2411中,沿外围区域向中心区域方向布设的每行依次命名为第一行、第二行及第三行,第一行中的镂空部24111命名为第七镂空部24111h,第二行中的镂空部24111命名为第八镂空部24111j,第三行中的镂空部24111命名为第九镂空部24111k,第一行中的第七镂空部24111h的镂空面积形成第四个子镂空面积,第二行中的第八镂空部24111j的镂空面积形成第五个子镂空面积,第三行中的第九镂空部24111k的镂空面积形成第六个子镂空面积。在底板241的外围区域至中心区域的方向上,第四个子镂空面积<第五个子镂空面积<第六个子镂空面积。
由于所有的子镂空面积是依次增大的,因此,在外围区域至中心区域的方向上,吸液能力也是逐渐升高的,且其散热能力也是逐渐提升的,故使得卷芯23各处的温度分布也较为均匀且温差较小。
可选地,在同一行中,任意相邻的两个镂空部24111之间可以为间隔设置或者连续设置,在底板241外围区域至中心区域的方向上,相邻两行的镂空部24111之间可以为间隔设置或者连续设置。
进一步地,底板241的中心区域构造形成有一中心镂空部2412,中心镂空部2412的镂空面积大于每组镂空组2411中的最大子镂空面积。具体地,中心镂空部2412对应卷芯23底面的中心层。中心镂空部2412的镂空面积大于每组镂空组2411中的最大子镂空面积,则在卷芯23底面的中心层处具有最大的吸液能力,因此,卷芯23底面的中心层也能及时且高效的散热,从而可防止卷芯23底面的中心层温度过高而毁损。另外,中心镂空部2412与其他镂空组2411结合,还可提升整个卷芯23底面的散热能力。
在一实施例中,镂空组2411为沿外围区域的围设方向依次布设的至少两组。位于中心镂空部2412相对两侧的任意两组镂空组2411均关于中心镂空部2412的中心线呈轴对称分布。具体地,卷芯23底面上具有多个与所有镂空组2411一一对应的吸液区域,且位于中心层相对两侧的任意两个吸液区域关于卷芯23的中心轴线呈轴对称分布。位于中心镂空部2412相对两侧的任意两组镂空组2411均关于中心镂空部2412的中心线呈轴对称分布,则在卷芯23外层至中心层的方向上,每个吸液区域具有相同的吸液能力,从而使得卷芯23的散热更稳定,且各处的温差更小。
更进一步地,相邻两组镂空组2411中位于外围区域的同一围设方向上的相邻两个镂空部24111对应连通。具体地,以镂空组2411为四组,每组均具有三行,任意相邻的两组中,其中一组每行具有两个镂空部24111,另一组每行具有一个镂空部24111为例,其中一组镂空组2411的第一行与另一组镂空组2411的第一行位于同一围设方向上,其中一组镂空组2411的第二行与另一组镂空组2411的第二行位于同一围设方向上,其中一组镂空组2411的第三行与另一组镂空组2411的第三行位于同一围设方向上。相邻两组镂空组2411中位于外围区域的同一围设方向上的相邻两个镂空部24111对应连通,具体是指:其中一组镂空组2411中第一行的第二个镂空部24111与另一组中的第七镂空部24111h相邻且连通,和/或,其中一组镂空组2411中第二行的第四个镂空部24111与另一组中的第八镂空部24111j相邻且连通,和/或,其中一组镂空组2411中第三行的第六个镂空部24111与另一组中的第九镂空部24111k相邻且连通。在该种设计下,底板241具有更大的镂空面积,相应地,卷芯23底面的吸液能力也增加,从而使得卷芯23具有更好的散热性能。
请一并参阅图5,在一实施例中,底托24还包括配接于底板241的侧板242,侧板242沿外围区域的围设方向连续设置并与底板241围设形成限位卷芯23的限位空间243。也就是说,卷芯23限位于限位空间243内。这样,即使电池单体20受外界环境影响而振动,底板241与卷芯23之间仍具有较优的接触效果,以防止卷芯23相对底板241发生偏移,从而能够保证卷芯23始终具有较优的吸液能力,则散热过程也更稳定。
进一步地,侧板242上被构造形成有与限位空间243连通的第一连通孔2421。一方面,壳体22内的电解液可通过第一连通孔2421进入至限位空间243内并与卷芯23接触,以便于维持卷芯23的吸液能力,另一方面,第一连通孔2421的设置,还可减小卷芯23与侧板242之间的接触面积,进而,卷芯23与侧板242之间的摩擦力较小,从而可方便将卷芯23装入或拆出。
优选地,第一连通孔2421为多个,所有第一连通孔2421沿侧板242的周向间隔设置,以便于装卸卷芯23,且使得卷芯23能够与电解液充分接触。
请一并参阅图6,在一些实施例中,底托24还包括立柱244,立柱244配接于底板241并被构造为用于卷绕卷芯23。也就是说,卷芯23通过卷绕于立柱244成型。立柱244的设计,既可支撑卷芯23,以方便卷芯23成型,又可提升卷芯23与底托24之间的装配牢靠性,以防止卷芯23相对底板241偏移,因此,卷芯23始终具有较优的吸液能力,且散热过程也更稳定。
优选地,为了实现底托24的轻量化,可以设置立柱244为中空结构。进一步地,立柱244的外壁上开设有与立柱244的内部连通的第二连通孔2441,则在电池单体20工作的过程中,卷芯23中心层上的温度能够通过第二连通孔2441向立柱244的内部扩散,从而可进一步提升卷芯23的散热性能。
优选地,第二连通孔2441为多个,所有第二连通孔2441沿立柱244的周向间隔设置,故能够进一步提升卷芯23的散热性能。
上述用于电池单体20的底托24、电池单体20、电池100和用电设备,镂空组2411的镂空面积越大,则卷芯23底面与该镂空组2411位置对应的吸液区域的吸液能力越大。由于底板241的外围区域至中心区域的方向,每组镂空组2411的镂空面积依次增大,则卷芯23底面外层至中心层方向依次布置的吸液区域的吸液能力也依次增加。吸液能力越大,则吸液量越多,故被电解液带走的热量也越多,则在卷芯23底面外层至中心层的方向上,卷芯23内层与外层之间的温差均较小。因此,整个卷芯23底面的热量分布较为均匀,且各处之间温差均较小,从而能够减小电池单体20发生热失控的几率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种底托(24),用于承托电池单体(20)的卷芯(23),其特征在于,所述底托(24)包括底板(241),所述底板(241)包括中心区域及围设于所述中心区域外的外围区域;
其中,所述底板(241)被构造形成有至少一组镂空组(2411),每组所述镂空组(2411)的镂空面积沿所述底板(241)的所述外围区域至所述中心区域依次增大。
2.根据权利要求1所述的底托(24),其特征在于,每组所述镂空组(2411)包括沿所述外围区域向所述中心区域依次布设的若干镂空部(2412),定义每组所述镂空组(2411)中位于同一围设方向上的全部所述镂空部(2412)为一行,且同行中全部所述镂空部(2412)的面积之和为子镂空面积;
所有行的所述子镂空面积之和为每组所述镂空组(2411)的镂空面积,且所有行的所述子镂空面积沿所述底板(241)的外围区域至所述中心区域依次增大。
3.根据权利要求2所述的底托(24),其特征在于,所述底板(241)的所述中心区域构造形成有一中心镂空部(2412),所述中心镂空部(2412)的镂空面积大于每组所述镂空组中的最大子镂空面积。
4.根据权利要求3所述的底托(24),其特征在于,所述镂空组(2411)为沿所述外围区域的围设方向依次布设的至少两组;
位于所述中心镂空部(2412)相对两侧的任意两组所述镂空组(2411)均关于所述中心镂空部(2412)的中心线呈轴对称分布。
5.根据权利要求4所述的底托(24),其特征在于,相邻两组所述镂空组(2411)中位于所述外围区域的同一围设方向上的相邻两个所述镂空部(2412)对应连通。
6.根据权利要求1所述的底托(24),其特征在于,还包括配接于所述底板(241)的侧板(242),所述侧板(242)沿所述外围区域的围设方向连续设置并与所述底板(241)围设形成限位卷芯(23)的限位空间(243)。
7.根据权利要求6所述的底托(24),其特征在于,所述侧板(242)上被构造形成有与所述限位空间(243)连通的第一连通孔(2421)。
8.根据权利要求1所述的底托(24),其特征在于,还包括立柱(244),所述立柱(244)配接于所述底板(241)并被构造为用于卷绕卷芯(23)。
9.根据权利要求8所述的底托(24),其特征在于,所述立柱(244)为中空结构,且所述立柱(244)的外壁上开设有与所述立柱(244)的内部连通的第二连通孔(2441)。
10.一种电池单体(20),其特征在于,包括:
壳体(22);
卷芯(23);以及
如上述权利要求1至9任意一项所述的底托(24),所述卷芯(23)及所述底托(24)均设于所述壳体(22)内,且所述底托(24)的所述底板(241)夹持于所述卷芯(23)与所述壳体(22)的内底壁之间。
11.一种电池(100),其特征在于,包括:
箱体(10);以及
如权利要求1至10任意一项所述的电池单体(20),所述电池单体(20)容纳于所述箱体(10)。
12.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求11所述的电池(100),所述电池(100)用于提供电能。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
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