CN216903105U - 一种方形壳体和方形电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的目的在于提供一种传热路径少，电芯级强散热的方形壳体和方形电池，有效提高电池的安全性能。一种方形壳体包括均热散热空腔、盖板和底板，所述均热散热空腔呈长方体形，包括第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室四个腔室，所述四个腔室相互连接但不互通。所述第一腔室和第二腔室相对，均密封有传热工质；所述第三腔室和第四腔室相对，与外界联通。所述盖板和底板分别设置在均热散热空腔的两端，与所述均热散热空腔连接形成方形壳体。一种方形电池，包括电芯、电解液和如上述所述的方形壳体，盖板和底板分别堵设于所述均热散热空腔的两端，所述电芯置于所述方形壳体的腔体内并连接所述盖板上的极性端子。
Description
技术领域
本实用新型属于锂电池领域，特别涉及一种方形壳体和方形电池。
背景技术
在我国，新能源产业随着国家政策鼓励的东风得到快速发展，锂离子电池等二次电池得到了广泛的应用。一般方形电池以轻薄铝壳作为外壳，加上电芯、电解液，焊接上盖板密闭成型。但这种方形电芯不能有效解决发热问题，轻则导致电池寿命缩短，重则导致电池冒烟、起火甚至爆炸。另外，传统方壳电池需要在电池外部借助其他辅助材料或装置帮助散热，散热路径长，散热效率降低，散热成本较高。
本实用新型采用高效传热结构，提供一种方形壳体和方形电池，能减少散热路径，实现电芯级强散热，达到电芯级控热的目的。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种传热路径少，电芯级强散热的方形壳体和方形电池，用于解决封闭电池内热量无法导出而导致的电芯性能下降甚至起火爆炸的问题，以及用于解决电池内温度低，电池无法充放电的问题。本电池壳体的应用，大幅提高电池的散热和均热能力，满足电芯级控热的需求，同时解决电池辅助散热装置过多成本过高的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种方形壳体，包括：
盖板，所述盖板上设置有第一极性端子和第二极性端子；
均热散热腔体，所述均热散热腔体呈长方体形，双层板材嵌套成中空腔体，包括第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室四个腔室，所述四个腔室相互连接但不互通，所述第一腔室和第二腔室与外部冷却系统连通，所述第三腔室和第四腔室内密封有传热工质；
底板，所述底板上设置进水口和出水口，与所述第一腔室和第二腔室对应设置，所述盖板和底板分别设置在均热散热腔体的两端，密封连接形成方形壳体。
优选地，所述方形壳体的板材材料为铜、铜合金、铝、铝合金、钢材或塑料中任意一种。
优选地，所述传热工质为气体、液体或者气液混合物中任意一种。
优选地，第一腔室内设有第一隔断条，将第一腔室分隔成两个空间，分别对应出水口和进水口，所述第一隔断条靠近盖板端空缺，水流从进水口进入第一腔室，经过第一隔断条上的空缺再从出水口流出，从而形成通路。
优选地，第二腔室内设有第二隔断条，将第一腔室分隔成两个空间，分别对应出水口和进水口，所述第一隔断条靠近盖板端空缺，水流从进水口进入第二腔室，经过第二隔断条上的空缺再从出水口流出，从而形成通路。
优选地，所述第三腔室内设有多个第三隔断条，所述第三隔断条的形状为条状，丝带状或锯齿状中任意一种，多个所述第三隔断条均匀分布在第三腔室内。
优选地，所述第四腔室内设有多个第四隔断条，所述第四隔断条的形状为条状，丝带状或锯齿状中任意一种，多个所述第四隔断条均匀分布在第四腔室内。
本实用新型还提供一种方形电池，包括电芯、电解液和如上述的方形壳体，所述盖板和底板分别堵设于所述均热散热空腔的两端，所述电芯置于所述方形壳体的腔体内并连接所述盖板上的第一极性端子和第二极性端子，所述电解液填充于方形壳体的腔体内。
优选地，所述进水口和出水口外设有接头。
优选地，所述接头为铜接头或铝接头。
本实用新型的有益效果：本实用新型采用高效传热结构，提供一种电池壳体和方壳电池，能减少散热路径，实现电芯级强散热，达到电芯级控热的目的，大幅提高电池安全性能。
附图说明
图1显示为本实用新型方形壳体的爆炸示意图。
图2显示为本实用新型均热散热腔体端面示意图。
图3显示为本实用新型第三腔室内第三隔断条的一分布示意图。
图4显示为本实用新型第三腔室内第三隔断条的另一分布示意图。
图5显示为本实用新型方形电池的爆炸示意图。
图中：10-方形壳体、1-盖板、11-第一极性端子、12-第二极性端子、13-注液孔、2-均热散热腔体、21-第一腔室、211-第一隔断条、22-第二腔室、221-第二隔断条、23-第三腔室、231-第三隔断条、24-第四腔室、241-第四隔断条、25-空腔、3-底板、31-第一进水口、32-第一出水口、33-第二进水口、34-第二出水口、4-电芯、41-第一极耳、42-第二极耳。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一组件，它可以直接在另一组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只为了说明目的。
另需要说明，若本实用新型实施例中涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为只是或者暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。如图1和图2所示，本实用新型提出的一种方形壳体10，包括盖板1、均热散热腔体2和底板3，所述盖板1包括第一极性端子11和第二极性端子12，所述均热散热腔体2呈长方体形，双层板材嵌套成中空腔体，包括第一腔室21、第二腔室22、第三腔室23和第四腔室24四个腔室，所述四个腔室相互连接形成所述均热散热腔体2的外围，但所述四个腔室不互通，所述第一腔室21和第二腔室22与外部冷却系统连通，所述第三腔室23和第四腔室24内密封有传热工质（未示出）。
底板3，所述底板3上设置第一进水口31、第一出水口32、第二进水口33和第二出水口34，第一进水口31和第一出水口32与所述第一腔室21对应设置，第二进水口33和第二出水口34与第二腔室22对应设置，所述盖板1和底板3分别设置在均热散热腔体2的两端，密封连接形成方形壳体10。
需要说明的是，所述第三腔室23和第四腔室24中填充的传热工质可以为气体或液体或者气体和液体的混合物，例如水、油和冷媒等。填充有传热工质的均热散热腔体2具有吸热、传热速率快和均热性好的特点。
请参阅图1所示，所述第一腔室21中设置有第一隔断条211，所述第一隔断条211与均热散热腔体2的两层板材紧密连接，把第一腔室21分为两个空间，其中一个空间与第一进水口31对应，另一个空间与第一出水口32对应，所述第一隔断条211靠近盖板端设置有空缺，水流从第一进水口31进入到第一腔室21的一个空间，穿过第一隔断条211上的空缺，再流经第一腔室21的另一个空间，从第一出水口32流出；同理，所述第二腔室22中设置有第二隔断条221，所述第二隔断条221与均热散热腔体2的两层板材紧密连接，把第二腔室22分为两个空间，其中一个空间与第二进水口33对应，另一个空间与第二出水口34对应，所述第二隔断条221靠近盖板端设置有空缺，水流从第二进水口33进入到第二腔室22的一个空间，穿过第二隔断条221上的空缺，再流经第二腔室22的另一个空间，从第二出水口34流出。
请继续参阅图1所示，所述第三腔室23内设置有第三隔断条231，所述第三腔室23内密封有传热工质，所述第三隔断条231可以呈条状，丝带状或锯齿状中任意一种，多个所述第三隔断条均匀分布在第三腔室23内，可以理解的是，多个所述第三隔断条231均匀分布可以使均热散热器2的均热效果更佳，同时是方形壳体10的结构更加稳固。同理，所述第四腔室24内有设置有第四隔断条241，所述第四腔室24内密封有传热工质，所述第四隔断条241可以呈条状，丝带状或锯齿状中任意一种，多个所述第四隔断条均匀分布在第四腔室内；在本实施例中，第三隔断条231呈条状整齐分布在第三腔室23内，如图3所示。在其他实施例中，第三隔断条231呈条状交错分布在第三腔室23内，如图4所示。
本实用新型还提供一种方形电池，如图5所示，该方形电池包括电芯4、电解液（未示出）和如上述所述的电池壳体10，所述电芯4置于所述方形壳体10的空腔25内并连接所述盖板1上的第一极性端子11和第二极性端子12，所述电解液填充于方形壳体10的腔体25内。
所述电芯4包括第一极耳41和第二极耳42，所述第一极耳41与第一极性端子11连接，所述第二极耳42与第二极性端子12连接，所述盖板1和底板3分别设置于所述均热散热腔体2的两端，与均热散热腔体2紧密连接形成方形电池，再从盖板1的注液孔13中注入电解液。
方形电芯的适宜工作温度在20-50℃之间，当方形电芯温度高于50℃，需要对方形电芯进行冷却，因此，水流从第一进水口31进入第一腔室21，第三腔室23吸收电芯4的热量均摊开来传导到第一腔室21中，第一腔室21中的水流吸收热量后从第一出水口32流出，从而达到降温目的；当电芯4温度低于20℃，就需要对电芯4进行加热，因此向第一腔室21中通入热水，之后热量传递给第三腔室23，从而加热方形电池，达到升温的目的。在本实施例中，流入第一腔室21的是水流，在其他实施例中，也可以是酒精、油等。
第一进水口31、第一出水口32、第二进水口33和第二出水口34外还设置有接头，所述接头为铝接头或铜接头。
综上所述，本实用新型提供一种方形壳体和方形电池，所述均热散热空腔呈长方体形，包括第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室四个腔室，所述四个腔室相互连接但不互通。所述第三腔室和第四腔室相对，均密封有传热工质；所述第一腔室和第二腔室相对，与外界联通。所述盖板和底板分别设置在均热散热空腔的两端，与所述均热散热空腔连接形成方形壳体。所述方形壳体具有导热速率快，均温性好，热交换迅速的特点。所述方壳电池包括电解液、电芯和所述电池壳体，因在方形壳体上实现了均热和换热的一体化，减少了传热途径，所述方形电池控温更加准确，达到了电芯级控热的目的。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修改或改变。因此，举凡所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权益要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种方形壳体，其特征在于，所述方形壳体包括：
盖板，所述盖板上设置有第一极性端子和第二极性端子；
均热散热腔体，所述均热散热腔体呈长方体形，双层板材嵌套成中空腔体，包括第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室四个腔室，所述四个腔室相互连接但不互通，所述第一腔室和第二腔室与外部连通，所述第三腔室和第四腔室内密封有传热工质；
底板，所述底板上设置进水口和出水口，与所述第一腔室和第二腔室对应设置，所述盖板和底板分别设置在均热散热腔体的两端，密封连接形成方形壳体。
2.根据权利要求1所述的方形壳体，其特征在于，所述方形壳体的板材材料为铜、铜合金、铝、铝合金、钢材或塑料中任意一种。
3.根据权利要求2所述的方形壳体，其特征在于，所述传热工质为气体、液体或者气液混合物中任意一种。
4.根据权利要求3所述的方形壳体，其特征在于，第一腔室内设有第一隔断条，将第一腔室分隔成两个空间，分别对应出水口和进水口，所述第一隔断条靠近盖板端空缺，水流从进水口进入第一腔室，经过第一隔断条上的空缺再从出水口流出，从而形成通路。
5.根据权利要求4所述的方形壳体，其特征在于，第二腔室内设有第二隔断条，将第一腔室分隔成两个空间，分别对应出水口和进水口，所述第一隔断条靠近盖板端空缺，水流从进水口进入第二腔室，经过第二隔断条上的空缺再从出水口流出，从而形成通路。
6.根据权利要求4或5所述的方形壳体，其特征在于，所述第三腔室内设有多个第三隔断条，所述第三隔断条的形状为条状，丝带状或锯齿状中任意一种，多个所述第三隔断条均匀分布在第三腔室内。
7.根据权利要求6所述的方形壳体，其特征在于，所述第四腔室内设有多个第四隔断条，所述第四隔断条的形状为条状，丝带状或锯齿状中任意一种，多个所述第四隔断条均匀分布在第四腔室内。
8.一种方形电池，其特征在于，包括电芯、电解液和如上述权利要求1至7任一项所述的方形壳体，所述盖板和底板分别堵设于所述均热散热空腔的两端，所述电芯置于所述方形壳体的腔体内并连接所述盖板上的第一极性端子和第二极性端子，所述电解液填充于方形壳体的腔体内。
9.根据权利要求8所述的方形电池，其特征在于，所述进水口和出水口外设有接头。
10.根据权利要求9所述的方形电池，其特征在于，所述接头为铜接头或铝接头。
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Address after: 400000 No. 107, datagu Middle Road, Xiantao street, Yubei District, Chongqing Patentee after: Chongqing Gengchen Energy Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 400000 No. 107, datagu Middle Road, Xiantao street, Yubei District, Chongqing Patentee before: Chongqing Three Gorges Times Energy Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| CP03 | Change of name, title or address |