CN216903127U - 单体电池、电池包及用电设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种单体电池、电池包及用电设备。该单体电池包括：壳体结构，所述壳体结构具有相互独立的第一腔室与第二腔室，且所述第二腔室套设于所述第一腔室的外侧，所述第二腔室供导流液流动；电芯，设置于所述第一腔室中；以及支撑组件，设置于所述第二腔室中，并支撑所述第一腔室的外壁与所述第二腔室的外壁。通过双层的壳体结构实现电芯的安装，并在电芯外侧的第二腔室中设置支撑组件，通过支撑组件提高壳体结构的结构强度，提高壳体结构的抗冲击能力，而且，第二腔室中的导流液能够对第一腔室中的电芯进行加热或冷却，使得电芯处于适宜的充放电温度，保证电芯的寿命和一致性，进而延长电池包的使用寿命，保证电池包的使用性能。

Description

单体电池、电池包及用电设备

技术领域

本公开涉及电池设备技术领域，特别是涉及一种单体电池、电池包以及用电设备。

背景技术

近年来，为适应新能源汽车、智能电网、分布式储能等快速发展的需求，开发具有高能量密度、快速充电和长循环寿命的锂离子电池成为当今储能领域的研究热点。随着电池能量密度的提升，放电功率的提升，电池产生的热量也逐渐增大，电池的散热成为关键因素。同时，电池为了提升能量密度，电池壳体越做越薄，相应的电池的强度越来弱，特别时在铝壳电池做成电底盘(CTC，cell to chassis)以及无模组动力电池(CTP，cell to pack)结构的时候，铝壳电池直接成为受力的支撑点，承载着整个电池包的受力，铝壳电池本身质软，铝壳也成为电池能否实现CTP或CTC结构的关键因素。

目前，电池越做越大，壳体越来越大且越来越薄，同时，电池的能量密度提高，电池的快速充放电能力增加。对电池包结构进行升级，以提升成组效率，将电池做长，并去模组支撑件化，即将原来的制成框架取消，采用电池作为支撑结构件，电池之间紧密排列。电芯竖着横向排列，在电池的底部或顶部进行散热，这样，电池的加热或则散热会存在不均匀。此时对电池进行充放电操作，会影响电池的寿命和一致性，提前加速电池的衰减。同时，电池作为受力支撑件，在整车碰撞或者整车在行驶过程中颠簸受力，导致电池壳体受伤，影响电池的使用性能。

实用新型内容

基于此，有必要针对目前电池温度不均以及强度低的问题，提供一种保证温度均匀、提高结构强度的单体电池、电池包及用电设备。

一种单体电池，其特征在于，包括：

壳体结构，所述壳体结构具有相互独立的第一腔室与第二腔室，且所述第二腔室套设于所述第一腔室的外侧，所述第二腔室供导流液流动；

电芯，设置于所述第一腔室中；以及

支撑组件，设置于所述第二腔室中，并支撑所述第一腔室的外壁与所述第二腔室的外壁。

在本公开的一实施例中，所述壳体结构包括第一壳体、第二壳体以及两个盖板，所述第二壳体套设于所述第一壳体的外侧，两个所述盖板分别盖设于所述第二壳体的两端，并密封连接所述第一壳体的两端，所述第一壳体与所述盖板围设成所述第一腔室，所述第二壳体与所述第一壳体及所述盖板围设成环状的所述第二腔室。

在本公开的一实施例中，所述支撑组件包括多个支撑件，多个所述支撑件在所述第二腔室中支撑连接所述第一壳体与所述第二壳体，多个所述支撑件连接后呈镂空状设置，用于供导流液流动。

在本公开的一实施例中，所述壳体结构具有第一进出口以及第二进出口，所述第一进出口与所述第二进出口分别连通所述第二腔室，所述第一进出口与所述第二进出口二者中的其中一个供导流液流入所述第二腔室，另一个供导流液流出所述第二腔室。

在本公开的一实施例中，所述第一进出口与所述第二进出口对称设置在所述第二壳体的两侧。

在本公开的一实施例中，所述第一进出口与所述第二进出口中的一个为凸起，另一侧为凹槽；

或者，所述第一进出口与所述第二进出口均为凸起，或者，所述第一进出口与所述第二进出口均为凹槽，并通过连接管路连接。

在本公开的一实施例中，所述第一进出口与相邻的所述单体电池的所述第一进出口或所述第二进出口之间通过焊接方式、插拔方式或螺纹方式进行密封连接。

一种电池包，包括外壳体、循环装置以及多个如上述任一技术特征所述的单体电池，多个所述单体电池设置于所述外壳体中，多个电芯串联和/或并联连接，所述循环装置设置于所述外壳体中，各所述单体电池的第二腔室串联连接，并连接至所述循环装置。

在本公开的一实施例中，所述单体电池的第一进出口连接相邻所述单体电池的第一进出口或第二进出口，所述单体电池的第二进出口连接另一相邻所述单体电池的所述第一进出口或所述第二进出口；

各所述第二腔室串联后的首端与尾端的所述第一进出口与所述第二进出口连接所述循环装置。

在本公开的一实施例中，所述循环装置包括控制组件以及流通管道，所述流通管道的两端分别连接各所述第二腔室串联后的首端与尾端，所述控制组件设置于所述流通管道，用于控制导流液流动。

在本公开的一实施例中，所述控制组件包括热泵以及热管理系统，所述热泵设置于所述流通管道，所述热管理系统与所述流通管道连接，用于加热或冷却所述导流液。

在本公开的一实施例中，所述电池包还包括隔热防火层，所述隔热防火层设置于相邻的所述单体电池之间。

一种用电设备，包括设备主体以及如上述任一技术特征所述的电池包，所述电池包安装于所述设备主体中，为所述设备主体供电。

在本公开的一实施例中，所述用电设备为电动汽车，所述电池包与所述电动汽车的底盘独立设置，或者，所述电池包的外壳体与所述底盘为一体结构。

本公开的单体电池、电池包及用电设备，壳体结构具有独立的第一腔室与第二腔室，形成双层结构，在内侧的第一腔室中设置电芯，在外侧的第二腔室中设置支撑组件，支撑组件支撑连接第一腔室的外壁与第二腔室的内壁，并且，第二腔室中允许导流液流动，通过导流液对第一腔室中的电芯进行加热或冷却。本公开的单体电池，通过双层的壳体结构实现电芯的安装，并在电芯外侧的第二腔室中设置支撑组件，通过支撑组件提高壳体结构的结构强度，提高壳体结构的抗冲击能力，而且，第二腔室中的导流液能够对第一腔室中的电芯进行加热或冷却，使得电芯处于适宜的充放电温度，保证电芯的寿命和一致性，进而延长电池包的使用寿命，保证电池包的使用性能。

附图说明

图1为本公开一实施例的单体电池的结构示意图；

图2为图1所示的单体电池中填充导流液的示意图；

图3为图1所示的单体电池应用于电池包的示意图；

图4为本公开另一实施例中单体电池的结构示意图；

图5为图4所示的单体电池中填充导流液的示意图；

图6为图4所示的单体电池应用于电池包的示意图。

其中：100、单体电池；110、壳体结构；111、第一壳体；112、第二壳体；113、盖板；114、第一腔室；115、第二腔室；116、第一进出口；117、第二进出口；120、电芯；130、支撑组件；131、支撑件；140、隔热防火层；200、导流液；300、外壳体；400、循环装置；410、控制组件；420、流通管道。

具体实施方式

为使本公开的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本公开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公开。但是本公开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公开内涵的情况下做类似改进，因此本公开不受下面公开的具体实施例的限制。

在本公开的描述中，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公开和简化描述，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公开的限制。

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。在本公开的描述中，“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。

在本公开中，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公开中的具体含义。

在本公开中，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。

参见图1至图6，本公开提供一种单体电池100。该单体电池100应用于用电设备的电池包中，为电池包的供电单元。多个单体电池100设置在电池包中，为用电设备供电，保证用电设备的使用性能。

可以理解的，目前电池的电芯竖着横向排列，在电池的底部或顶部进行散热，这样，电池的加热或则散热会存在不均匀。此时对电池进行充放电操作，会影响电池的寿命和一致性，提前加速电池的衰减。同时，电池作为受力支撑件，在整车碰撞或者整车在行驶过程中颠簸受力，导致电池壳体受伤，影响电池的使用性能。

为此，本公开提供一种新型的单体电池100，该单体电池100能够在周侧进行加热或冷却，保证单体电池100温度均匀，并使得单体电池100在适宜的温度进行充放电，保证单体电池100的使用性能，同时，该单体电池100还具有较好的抗冲击能力，以避免单体电池100受损。以下介绍单体电池100一实施例的具体结构。

参见图1至图6，在一实施例中，单体电池100包括壳体结构110、电芯120及支撑组件130。所述壳体结构110具有相互独立的第一腔室114与第二腔室115，且所述第二腔室115套设于所述第一腔室114的外侧，所述第二腔室115供导流液200流动。电芯120设置于所述第一腔室114中。支撑组件130设置于所述第二腔室115中，并支撑所述第一腔室114的外壁与所述第二腔室115的外壁。

壳体结构110为单体电池100的外壳，壳体结构110呈密封状设置，保证壳体结构110的密封性，进而保证其内的电解液与导流液200不会泄漏，这样能够保证单体电池100工作时的安全性。并且，壳体结构110还能够起防护作用，单体电池100的各零部件设置在壳体结构110中，通过壳体结构110起到防护作用，避免单体电池100损害，保证单体电池100的使用性能。

壳体结构110具有相互独立的第一腔室114与第二腔室115，第一腔室114中设置电芯120，并盛放电解液，第二腔室115中盛放导流液200。也就是说，第一腔室114与第二腔室115均为密闭的腔体，第一腔室114中的电解液不会进入到第二腔室115中，第二腔室115中的导流液200不会进入到第一腔室114中。这样能够使得电解液与导流液200在对应的腔室中实现相应的功能，避免泄漏混流，保证单体电池100的使用性能。

电芯120设置在第一腔室114后，电芯120能够与第一腔室114中的电解液配合，实现单体电池100的充放电操作。可选地，电芯120采用叠片方式加工成型。可选地，电芯120采用卷绕方式制作成型。

第二腔室115套设在第一腔室114的外侧，即第一腔室114位于第二腔室115的内侧，且第二腔室115围设于第一腔室114的周侧。也就是说，第一腔室114与第二腔室115形成双层结构，外侧的第一腔室114套设在内侧的第一腔室114的外侧，独立的第一腔室114与独立的第二腔室115供不同的液体流动，在保证电芯120充放电需求的同时，还能够实现电解液以及电芯120温度的调节。

导流液200在第二腔室115中流动时，导流液200能够与第一腔室114的外壁接触，通过导流液200对第一腔室114中的电解液进行加热或冷却，使得单体电池100处于适宜的温度进行充放电操作，避免单体电池100衰减，延长单体电池100的使用寿命。可选地，导流液200为有机乙醇以及类似有机溶剂的混合液态物质，避免腐蚀整个结构。

可以理解的，电池在温度过高或过低环境下充电时，会加速电池的衰减，影响单体电池的使用寿命。而目前电池的散热效果差，散热不均，影响电池温度的调节。本申请通过在第一腔室114的外侧设置独立的第二腔室115，在第二腔室115中设置流动的导流液200，导流液200流动时，能够对内部的第一腔室114进行加热或冷却，使得单体电池100的温度均匀，并保持在适宜的温度。

并且，单体电池100还包括支撑组件130，支撑组件130设置在第二腔室115中，支撑组件130支撑连接第一腔室114的外壁与第二腔室115的内壁，为第二腔室115提供有力支撑。也就是说，支撑组件130设置在第二腔室115后，能够提高壳体结构110的刚度，提高单体电池100的抗冲击能力。当单体电池100在运输过程中，单体电池100具有足够的刚度，能够有效的抵抗周转过程中的磕碰，保证单体电池100的使用性能。

参见图1至图6，上述实施例的单体电池100，通过双层的壳体结构110实现电芯120的安装，并在电芯120外侧的第二腔室115中设置支撑组件130，通过支撑组件130提高壳体结构110的结构强度，提高壳体结构110的抗冲击能力，而且，第二腔室115中的导流液200能够对第一腔室114中的电芯120进行加热或冷却，使得电芯120处于适宜的充放电温度，保证电芯120的寿命和一致性，进而延长电池包的使用寿命，保证电池包的使用性能。

参见图1至图6，在一实施例中，所述壳体结构110包括第一壳体111、第二壳体112以及两个盖板113，所述第二壳体112套设于所述第一壳体111的外侧，两个所述盖板113分别盖设于所述第二壳体112的两端，并密封连接所述第一壳体111的两端，所述第一壳体111与所述盖板113围设成所述第一腔室114，所述第二壳体112与所述第一壳体111及所述盖板113围设成环状的所述第二腔室115。

第一壳体111为中空结构，且第一壳体111的两端具有开口，两个盖板113盖设在第一壳体111的两端后，盖板113与第一壳体111围设成第一腔室114，该第一腔室114用于盛放电解液以及电芯120。第二壳体112套设在第一壳体111的外侧，第二壳体112的内壁与第一壳体111的外壁之间存在一定的距离，两个盖板113盖设在第一壳体111两端的同时，还能够盖设在第二壳体112的两端。两个盖板113、第二壳体112以及第一壳体111围设成第二腔室115，该第二腔室115用于盛放电解液。

第二壳体112套设在第一壳体111的外侧，即为第二壳体112沿周向方向包裹第一壳体111。围设成的第二腔室115的横截面形状为截面封闭的结构。也就是说，第二壳体112套设在第一壳体111后，形成的第二腔室115能够围绕第一壳体111一周设置。这样，导流液200在第二壳体112中流动时，导流液200能够包裹整个第一壳体111的表面，使得第一壳体111中的电芯120温度调节均匀，使得电芯120处于适宜的工作温度。

盖板113密封连接在第一壳体111与第二壳体112的两端，使得第一腔室114与第二腔室115形成密封腔室，避免导流液200与电解液混流。可选地，第一壳体111、第二壳体112采用焊接方式与盖板113密封连接。当然，在本公开的其他实施方式中，第一壳体111、第二壳体112与盖板113也可采用其他能够保证密封连接的方式进行连接。

值得说明的是，第一壳体111的形状与第二壳体112的形状原则上不受限制，只要能够形成第一腔室114与第二腔室115即可。本实施例中，第一壳体111的形状为长方体，第二壳体112的形状为长方体，第二壳体112套设于第一壳体111后，第二壳体112与第一壳体111围设成横截面为方形环状结构。当然，在本公开的其他实施方式中，第一壳体111与第二壳体112还可为圆形等等形状。可选地，第一壳体111、第二壳体112与盖板113采用铝材料制成，当然也可采用其他材料制成。

参见图1至图6，在一实施例中，所述支撑组件130包括多个支撑件131，多个所述支撑件131在所述第二腔室115中支撑连接所述第一壳体111与所述第二壳体112，多个所述支撑件131连接后呈镂空状设置，用于供导流液200流动。

支撑件131设置在第二腔室115中，多个支撑件131支撑连接第一壳体111与第二壳体112，以支撑第二壳体112，提高第二壳体112的结构强度。可以理解的，支撑件131连接第二壳体112后，支撑件131能够对第二壳体112其支撑作用，实现对第二壳体112加强。而且，多个支撑件131设置于第二腔室115后，多个支撑件131呈镂空状设置，即多个第二支撑件131形成网状的镂空结构，导流液200能够通过支撑件131之间的镂空部流动，以实现导流液200的循环。

支撑件131设置在第二腔室115后，支撑件131能够起到加强作用，强化第二壳体112的腔室，同时，支撑件131形成的镂空状结构还能够允许导流液200流动，实现均匀加热或冷却整个第一壳体111，能够有效的解决目前电池作为支撑受力不足、冷却或加热不均的问题，使得单体电池100的整体强度增加，同时能够实现均匀冷却与加热。

可选地，支撑件131为支撑柱、支撑筋或者其他能够起到支撑作用的部件。可以理解的，支撑件131在第二腔室115中的结构形式原则上不受限制，只要能够支撑第二壳体112并形成镂空状结构即可。

参见图1至图6，在一实施例中，所述壳体结构110具有第一进出口116以及第二进出口117，所述第一进出口116与所述第二进出口117分别连通所述第二腔室115，所述第一进出口116与所述第二进出口117二者中的其中一个供导流液200流入所述第二腔室115，另一个供导流液200流出所述第二腔室115。

第一进出口116与第二进出口117分别连通第二腔室115，用于实现第二腔室115中导流液200的流入与流出。当第一进出口116用于供导流液200流入第二腔室115中，第二进出口117用于供第二腔室115中的导流液200流出。当第一进出口116用于供第二腔室115中的导流液200流出时，第一进出口116用于供导流液200进入第二腔室115中。

电池包中的各个单体电池100的第二腔室115串联连接，其中一个单体电池100的第一进出口116连接另一单体电池100的第一进出口116或第二进出口117，该单体电池100的第二进出口117连接再一单体电池100的第一进出口116或第二进出口117，各个单体电池100按照上述方式连接，实现电池包中单体电池100的第二腔室115串联连通。这样，导流液200能够通过串联的方式顺次流经各个第二腔室115，以对各个单体电池100进行均匀加热或冷却，使得各个单体电池100处于适宜的温度。

在本实施例中，其中一个单体电池100的第一进出口116连接另一单体电池100的第二进出口117，该单体电池100的第二进出口117连接再一单体电池100的第一进出口116，如此实现各个单体电池100的第二腔室115的串联连通。

参见图1至图6，在一实施例中，所述第一进出口116与所述第二进出口117对称设置在所述第二壳体112的两侧。第一进出口116与第二进出口117对称设置后，能够方便各个单体电池100之间串联连接。

具体的，各个单体电池100并排设置后，单体电池100一侧的第一进出口116能够对应一侧单体电池100的第一进出口116或第二进出口117，并直接连接该第一进出口116或第二进出口117，单体电池100另一侧的第二进出口117能够对应另一侧单体电池100的第一进出口116或第二进出口117，并直接连接该第一进出口116与第二进出口117。

当然，在本公开的其他实施方式中，第一进出口116与第二进出口117也可错位设置或同侧设置，这样，相邻的单体电池100可以通过连接管路连通。

参见图1至图6，在一实施例中，所述第一进出口116与所述第二进出口117中的一个为凸起，另一侧为凹槽。也就是说，第一进出口116为凸起，第二进出口117为凹槽；第一进出口116为凹槽，第二进出口117为凸起。如图1和图2所示，第二壳体112左侧为第二进出口117，右侧为第一进出口116。

这样，单体电池100之间串联连接时，单体电池100通过第一进出口116与相邻的单体电池100的第二进出口117连接时，为凸起和凹槽的连接方式。这样，其中一个单体电池100直接将凸起插入在凹槽中，并保证连接处的密封性，即可实现相邻两个单体电池100的第二腔室115的串联连通。

单体电池100通过第二进出口117与相邻单体电池100的第一进出口116连接时，为凹槽与凸起相配合的连接方式，这样，其中一个单体电池100直接将凹槽中插入相邻单体电池100的凸起，并保证连接处的密封性，即可实现相邻两个单体电池100的第二腔室115的串联连通。

参见图1至图6，在一实施例中，所述第一进出口116与所述第二进出口117均为凸起，或者，所述第一进出口116与所述第二进出口117均为凹槽，并通过连接管路连接。

可选地，如图4和图5所示，左侧为第二进出口117，右侧为第一进出口116，第一进出口116与第二进出口117均为凸起。此时，相邻两个单体电池100的凸起相互连接，并保证连接处的密封性，使得导流液200能够顺畅流动，避免导流液200泄漏。可选地，第一进出口116与第二进出口117均为凹槽。此时，相邻的两个单体电池100的凹槽相对设置，并通过连接管路连接，保证连接处的密封性，使得导流液200能够顺畅流动，避免导流液200泄漏。

在一实施例中，所述第一进出口116与相邻的所述单体电池100的所述第一进出口116或所述第二进出口117之间通过焊接方式、插拔方式或螺纹方式进行密封连接。

本实施例中，单体电池100的第一进出口116与一相邻单体电池100的第二进出口117焊接连接，单体电池100的第二进出口117与另一单体电池100的第一进出口116焊接连接。这样能够保证第一进出口116与第二进出口117之间连接处的密封性，避免导流液200泄漏。

当然，在本公开的其他实施方式中，第一进出口116与相邻的单体电池100之间的第二进出口117、第二进出口117与相邻单体电池100的第一进出口116之间采用插拔方式或螺纹连接方式连接，还要保证连接处的密封性即可。

参见图1至图6，本公开的单体电池100，通过在第一腔室114的外侧设置第二腔室115，以供导流液200流动，实现第一壳体111中电芯120的加热或冷却，使得单体电池100处于适宜的充放电温度，同时，第二腔室115中设置支撑组件130，通过支撑组件130支撑第二壳体112，提高第二壳体112的强度，避免单体电池100损坏，保证单体电池100的使用性能。

参见图1至图6，本公开还提供一种电池包，包括外壳体300、循环装置400以及多个上述任一实施例所述的单体电池100，多个所述单体电池100设置于所述外壳体300中，多个电芯120串联和/或并联连接，所述循环装置400设置于所述外壳体300中，各所述单体电池100的第二腔室115串联连接，并连接至所述循环装置400。

电池包的外壳体300起防护作用，多个单体电池100的电芯120串联和/或并联连接，为用电设备提供电能，保证供电效果。并且，各单体电池100的第二腔室115之间串联连接，串联后的单体电池100的第二腔室115的首端和尾端分别连接循环装置400。循环装置400能够控制导流液200循环流动，并对导流液200进行加热或冷却，使得单体电池100处于合适的充放电温度，避免单体电池100提前衰减，延长单体电池100的使用寿命，进而保证电池包的使用寿命和使用性能。

循环装置400能够实时监测单体电池100的充放电温度，若充放电温度过高，循环装置400对导流液200进行冷却，循环装置400控制导流液200流动时，导流液200能够顺次流动至各个单体电池100的第二腔室115中，以对各个单体电池100的电芯120进行冷却，使得单体电池100处于合适的充放电温度。若充放电温度过低，循环装置400对导流液200进行加热，循环装置400控制导流液200流动时，导流液200能够顺次流动之各个单体电池100的第二腔室115中，以对各个单体电池100的电芯120进行加热，使得单体电池100处于合适的充放电温度。

本公开的电池包，采用上述实施例的单体电池100后，能够在保证单体电池100结构强度的同时，实现对各个单体电池100进行均匀加热或冷却，使得单体电池100处于合适的充放电温度，避免单体电池100提提前衰减，保证电池包的使用寿命。

参见图1至图6，在一实施例中，所述单体电池100的第一进出口116连接相邻所述单体电池100的第一进出口116或第二进出口117，所述单体电池100的第二进出口117连接另一相邻所述单体电池100的所述第一进出口116或所述第二进出口117；各所述第二腔室115串联后的首端与尾端的所述第一进出口116与所述第二进出口117连接所述循环装置400。

电池包中各个单体电池100的第二腔室115串联连接时，其中一个单体电池100的第一进出口116与相邻单体电池100的第二进出口117连接，该单体电池100的第二进出口117与另一相邻单体电池100的第一进出口116连接。如此连接各个单体电池100后，单体电池100的第二腔室115串联后的首端连接循环装置400的一端，尾端连接循环装置400的另一端，形成循环通路。循环装置400能够使得导流液200液在各个单体电池100的第二腔室115中流动，以使得导流液200能够对对应的单体电池100进行加热或冷却，使得单体电池100处于适宜的工作环境。

参见图1至图6，在一实施例中，所述循环装置400包括控制组件410以及流通管道420，所述流通管道420的两端分别连接各所述第二腔室115串联后的首端与尾端，所述控制组件410设置于所述流通管道420，用于控制导流液200流动。

控制组件410用于实现电解液温度的监控，并为电解液的流动提供动力。各第二腔室115串联后的首端与流通管道420的一端连接，末端与流通管道420的另一端连接。控制组件410设置在流通管道420上。控制组件410能够实时检测电解液的温度，并获取单体电池100的充放电温度，控制组件410根据单体电池100的充放电温度调节电解液温度，使得电解液温度上升或下降，并使得电解液流动，实现单体电池100的加热或冷却。

参见图1至图6，在一实施例中，所述控制组件410包括热泵以及热管理系统，所述热泵设置于所述流通管道420，所述热管理系统与所述流通管道420连接，用于加热或冷却所述导流液200。热泵为电解液的流动提供动力，热管理系统能够实现电解液温度的检测，并实现电解液温度的调节，实现单体电池100的加热和冷却。

可以理解的，热管理系统为现有结构，其具体结构及工作原理在此不一一赘述。热泵及热管理系统设置于连接管道，流通管道420使得各个单体电池100的第二腔室115形成导流液200的回路，并通过热泵以及热管理系统控制导流液200流动，实现各个单体电池100的加热或冷却。

参见图1至图6，在一实施例中，所述电池包还包括隔热防火层140，所述隔热防火层140设置于相邻的所述单体电池100之间。隔热防火层140位于相邻的单体电池100之间，用于隔离相邻单体电池100的热量传递，防止单体电池100的热失控蔓延。

可选地，隔热防火层140采用碳纤维和云母、无机复合材料制成。当然，隔热防火层140还可采用其他能够防止热失控的材料制成。可选地，隔热防火层140为隔热防火毯层。

参见图1至图6，本公开的电池包采用具有加热冷却功能和导流功能的单体电池100后，单体电池100的第二腔室115之间串联连接，并与流通管道420连接，形成回路，流通管道420上设置热泵及热管理系统，可以实现各个单体电池100均匀加热和冷却，并保证电池包的整体结构强度。

本公开还提供一种用电设备，其特征在于，包括设备主体以及上述任一实施例所述的电池包，所述电池包安装于所述设备主体中，为所述设备主体供电。本公开的用电设备采用上述实施例中具有加热冷却功能和导流功能的电池包后，能够保证用电设备使用时的安全性，延长用电设备的使用寿命，保证用电设备的使用性能。

可选地，该用电设备为电动汽车。当然，在本公开的其他实施方式中，该电池包所应用的用电设备还可为分布式存储设备或者其他需要使用电池包的设备中。

在一实施例中，所述用电设备为电动汽车，所述电池包与所述电动汽车的底盘独立设置，或者，所述电池包的外壳体300与所述底盘为一体结构。电池包与电动汽车的底盘为一体结构时，电池包与底盘形成电底盘(CTC)。当电池包的外壳体300与底盘独立设置时，电池包可以形成无模组动力电池包(CTP)，该电池包通过支架固定在底盘或者电动汽车的其他部位。

本公开的单体电池100在第二壳体112上分别设置第一进出口116与第二进出口117，并与相邻的单体电池100连接，保证密封不漏液，并安装到外壳体300中形成电池包，电池包直接安装到底盘上，做成CTC或CTP结构。在电池包中安装流通管道420、热泵以及热管理系统，实现单体电池100的加热或冷却。本公开的单体电池100通过镂空的支撑组件130提高第二壳体112的强度，并通过第二腔室115实现导流液200的流动，实现单体电池100的均匀加热和冷却，避免单体电池100提前衰减，延长单体电池100的使用寿命，并保证单体电池100的结构强度，保证支撑受力，保证单体电池100的使用性能，保证电池包及用电设备的使用性能。

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公开的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对公开专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本公开的保护范围。因此，本公开专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种单体电池(100)，其特征在于，包括：

壳体结构(110)，所述壳体结构(110)具有相互独立的第一腔室(114)与第二腔室(115)，且所述第二腔室(115)套设于所述第一腔室(114)的外侧，所述第二腔室(115)供导流液(200)流动；

电芯(120)，设置于所述第一腔室(114)中；以及

支撑组件(130)，设置于所述第二腔室(115)中，并支撑所述第一腔室(114)的外壁与所述第二腔室(115)的外壁。

2.根据权利要求1所述的单体电池(100)，其特征在于，所述壳体结构(110)包括第一壳体(111)、第二壳体(112)以及两个盖板(113)，所述第二壳体(112)套设于所述第一壳体(111)的外侧，两个所述盖板(113)分别盖设于所述第二壳体(112)的两端，并密封连接所述第一壳体(111)的两端，所述第一壳体(111)与所述盖板(113)围设成所述第一腔室(114)，所述第二壳体(112)与所述第一壳体(111)及所述盖板(113)围设成环状的所述第二腔室(115)。

3.根据权利要求2所述的单体电池(100)，其特征在于，所述支撑组件(130)包括多个支撑件(131)，多个所述支撑件(131)在所述第二腔室(115)中支撑连接所述第一壳体(111)与所述第二壳体(112)，多个所述支撑件(131)连接后呈镂空状设置，用于供导流液(200)流动。

4.根据权利要求2所述的单体电池(100)，其特征在于，所述壳体结构(110)具有第一进出口(116)以及第二进出口(117)，所述第一进出口(116)与所述第二进出口(117)分别连通所述第二腔室(115)，所述第一进出口(116)与所述第二进出口(117)二者中的其中一个供导流液(200)流入所述第二腔室(115)，另一个供导流液(200)流出所述第二腔室(115)。

5.根据权利要求4所述的单体电池(100)，其特征在于，所述第一进出口(116)与所述第二进出口(117)对称设置在所述第二壳体(112)的两侧。

6.根据权利要求4所述的单体电池(100)，其特征在于，所述第一进出口(116)与所述第二进出口(117)中的一个为凸起，另一侧为凹槽；

或者，所述第一进出口(116)与所述第二进出口(117)均为凸起，或者，所述第一进出口(116)与所述第二进出口(117)均为凹槽，并通过连接管路连接。

7.根据权利要求4所述的单体电池(100)，其特征在于，所述第一进出口(116)与相邻的所述单体电池(100)的所述第一进出口(116)或所述第二进出口(117)之间通过焊接方式、插拔方式或螺纹方式进行密封连接。

8.一种电池包，其特征在于，包括外壳体(300)、循环装置(400)以及多个如权利要求1至7任一项所述的单体电池(100)，多个所述单体电池(100)设置于所述外壳体(300)中，多个电芯(120)串联和/或并联连接，所述循环装置(400)设置于所述外壳体(300)中，各所述单体电池(100)的第二腔室(115)串联连接，并连接至所述循环装置(400)。

9.根据权利要求8所述的单体电池(100)，其特征在于，所述单体电池(100)的第一进出口(116)连接相邻所述单体电池(100)的第一进出口(116)或第二进出口(117)，所述单体电池(100)的第二进出口(117)连接另一相邻所述单体电池(100)的所述第一进出口(116)或所述第二进出口(117)；

各所述第二腔室(115)串联后的首端与尾端的所述第一进出口(116)与所述第二进出口(117)连接所述循环装置(400)。

10.根据权利要求9所述的单体电池(100)，其特征在于，所述循环装置(400)包括控制组件(410)以及流通管道(420)，所述流通管道(420)的两端分别连接各所述第二腔室(115)串联后的首端与尾端，所述控制组件(410)设置于所述流通管道(420)，用于控制导流液(200)流动。

11.根据权利要求10所述的电池包，其特征在于，所述控制组件(410)包括热泵以及热管理系统，所述热泵设置于所述流通管道(420)，所述热管理系统与所述流通管道(420)连接，用于加热或冷却所述导流液(200)。

12.根据权利要求8至11任一项所述的电池包，其特征在于，所述电池包还包括隔热防火层(140)，所述隔热防火层(140)设置于相邻的所述单体电池(100)之间。

13.一种用电设备，其特征在于，包括设备主体以及如权利要求8至12任一项所述的电池包，所述电池包安装于所述设备主体中，为所述设备主体供电。

14.根据权利要求13所述的用电设备，其特征在于，所述用电设备为电动汽车，所述电池包与所述电动汽车的底盘独立设置，或者，所述电池包的外壳体(300)与所述底盘为一体结构。

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