CN218182318U - 一种电池 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电池领域,具体提供了一种电池,包括有壳体及电芯,壳体包括第一面板和第二面板;电芯散热器,位于壳体内,并设置有散热通孔,散热通孔的介质入口及介质出口分别位于电芯散热器的两端;其中,第一面板和第二面板分别与电芯散热器的两端相连接,第一面板上设置有对应于介质入口的第一开口,第二面板上设置有对应于介质出口的第二开口。本申请提供的电池,能够以低热阻将电池内部主要是电芯产生的热量,有效且及时的传递给外界冷端,散热高效,显著了电池的散热性能以保障或延长电池使用寿命,解决现有技术中电池因工作温度较高而影响使用寿命的问题。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体涉及一种电池。
背景技术
在提倡节约燃油的社会背景下,越来越多种类的设备都需要使用电池供电,该使用环境对电池的使用寿命也提出了更高的要求。在大功率工况中,或,在长时间满负荷运行状态下,电池会面临较为严重的发热问题。而电芯本身的特性决定了,若电芯温度长时间较高,会使电池的寿命显著降低。因此,电池的散热是保证或延长电池寿命所需要解决的重要问题。如何通过合理的结构来改善提高电池散热性能,以降低电池工作时的温度,避免电池使用寿命降低,是本领域技术人员的重点研究方向。
实用新型内容
有鉴于此,本申请实施例致力于提供一种电池,对电芯进行有效散热,提高电池的散热性能以保障或延长电池使用寿命,解决现有技术中电池因工作温度较高而影响使用寿命的问题。
本申请提供了一种电池,壳体及电芯,所述壳体包括第一面板和第二面板;电芯散热器,位于所述壳体内,并设置有散热通孔,所述散热通孔的介质入口及介质出口分别位于所述电芯散热器的两端;其中,所述第一面板和所述第二面板分别与所述电芯散热器的两端相连接,所述第一面板上设置有对应于所述介质入口的第一开口,所述第二面板上设置有对应于所述介质出口的第二开口。
一种可能的实施方式中,所述壳体还包括底板;所述第一面板与所述电芯散热器的连接处设置有第一胶体;和/或,所述第二面板与所述电芯散热器的连接处设置有第二胶体;和/或,所述底板与所述电芯散热器的底端相连并设置有第三胶体。
一种可能的实施方式中,所述第一面板与所述电芯散热器的一端通过第一对接结构嵌设连接,所述第一胶体至少位于所述第一对接结构的插接凸起的外壁及插接凹槽的槽壁之间;和/或,所述第二面板与所述电芯散热器的另一端通过第二对接结构嵌设连接,所述第二胶体至少位于所述第二对接结构的插接凸起的外壁及插接凹槽的槽壁之间。
一种可能的实施方式中,所述第一开口和/或所述第二开口处具有折边,所述折边形成所述插接凸起;所述插接凹槽的深度不小于所述折边的高度,所述折边的相对于面板的凸出尺寸为1.3-2.0mm,所述插接凹槽的深度尺寸为1.8-2.5mm。
一种可能的实施方式中,所述壳体上开设有多个并沿所述电芯的周向分布的散热开口。
一种可能的实施方式中,所述电芯包括第一电芯模组及第二电芯模组,所述电芯散热器位于所述第一电芯模组与所述第二电芯模组之间,所述电芯散热器的第一侧面与所述第一电芯模组相接触或相连,第二侧面与所述第二电芯模组相接触或相连。
一种可能的实施方式中,所述第一电芯模组及所述第二电芯模组均包括多个电芯单元,每个所述电芯单元均包括电芯体及导热片,各所述导热片的第一连接面的至少局部区域与所述电芯体相接触或相连、第二连接面的至少局部区域与所述电芯散热器相接触或相连。
一种可能的实施方式中,所述导热片的第一连接面与所述电芯体之间设置有第四胶体;和/或,所述导热片的第二连接面与所述电芯散热器之间设置有第五胶体。
一种可能的实施方式中,所述导热片上设置有容纳所述电芯体的容置槽,所述容置槽的槽底壁形成所述第一连接面,所述导热片的一个与所述容置槽槽侧壁相对的外侧壁形成所述第二连接面。
一种可能的实施方式中,还包括有汇流板、位于所述汇流板及所述电芯散热器之间的连接支架;所述汇流板与所述连接支架相连,和/或,所述电芯散热器与所述连接支架相连。
一种可能的实施方式中,所述连接支架包括绝缘片及凸出于所述绝缘片一侧并间隔排列的两个绝缘块,所述绝缘片与所述电芯散热器的顶端连接,两个所述绝缘块与所述汇流板连接。
一种可能的实施方式中,还包括灌胶盖,所述灌胶盖包括盖板及沿所述盖板的周向环绕设置的周侧板,所述盖板及所述周侧板围成罩盖所述汇流板的灌胶腔,所述灌胶腔内设有填充于所述灌胶盖与所述汇流板之间的第六胶体。
一种可能的实施方式中,所述电芯散热器上还设置有位于所述散热通孔内的翅片,所述翅片与所述散热通孔同向延伸。
根据本申请提供的电池,其包括有电芯及壳体,还设置有位于壳体内的电芯散热器,电芯散热器上设有散热通路,散热通路的介质入口及介质出口分别设在电芯散热器的两端上,即散热通路从电芯散热器的一端延伸至另一端,散热面积广,可见,电池的内部,具备有效且面积广的散热结构;同时,电芯散热器的上述两端分别与壳体的两个面板相连接,两个面板上对应开设有与介质入口、介质出口相对应并连通的开口,则散热通路的两端延伸至壳体处,介质入口与介质出口直接与电池的外部相接来进行散热,及时且有效的将电池内部的热量散发至电池外部的冷端,提高散热效率。
可见,本申请提供的电池,不仅电池内部设有电芯散热器,且电芯散热器上的散热通路能够直接延伸至壳体处,相当于横贯电池,且散热通路的覆盖面积广,能够以低热阻有效且及时的将电池内部的热量传递给外界冷端,显著提高了电池的散热性能。
附图说明
图1所示为本申请实施例中电池的组成示意图;
图2所示为本申请实施例中电芯、电芯散热器与壳体的示意图;
图3所示为本申请实施例中电芯散热器与壳体的连接示意图;
图4所示为本申请实施例中电芯散热器的结构示意图;
图5所示为本申请实施例中散热通路与介质出口的结构示意图;
图6所示为本申请实施例中壳体上插片的结构示意图;
图7所示为本申请实施例中电芯模组与电芯散热器的示意图;
图8所示为本申请实施例中电芯单元的组成示意图;
图9所示为本申请实施例中电芯单元的整体示意图;
图10所示为本申请实施例中电芯散热器与导热片的连接示意图;
图11所示为本申请实施例中导热片、电芯散热器与壳体的连接示意图;
图12所示为本申请实施例中汇流板与灌胶盖的整体示意图;
图13所示为本申请实施例中灌胶盖的结构示意图。
图1-图13中:
1、第一电芯模组;2、第二电芯模组;3、电芯散热器;31、散热通路;32、翅片;301、介质入口;302、介质出口;303、插接凹槽;4、汇流板;41、第一板体;42、第二板体;5、连接支架;6、导热片;7、电芯体;8、灌胶盖;9、隔热片;10、壳体;11、第一面板;12、侧板;13、底板;14、电池盖;111、第一开口;112、第二开口;113、折边;114、散热开口。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
如图1-13所示,本申请的实施例提供了一种电池,该电池不仅具有电芯及包裹电芯的壳体10,还在壳体10内设有电芯散热器3,电芯散热器3处于壳体10内部,靠近电芯,还可以与电芯接触相抵,能够快速将电芯的热量散发至电池外部;此种结构,与在电芯壳体10上开设散热口相比,具有更好的散热效果。同时,电芯散热器3上设置有散热通路31,散热通路31的介质入口301及介质出口302分别设在电芯散热器3的两端(两端为宽度方向或长度方向上的两个相对的端部)上,即散热通路31从电芯散热器3的一端延伸至另一端,散热面积广,使得电池的内部具备有效且面积广的散热结构,能够高效的吸收电池内部尤其是电芯的热量并向冷端传递,形成良好的散热效果。
同时,壳体10上具有第一面板11和第二面板,电芯散热器的上述两端即具有介质入口301和介质出口的两端,分别与第一面板11和第二面板相连接(相连接包括相抵和物理连接两类情况,下同),例如介质入口301所在的一端与第一面板11相连接,介质出口302所在的一端与第二面板相连接,如图11所示。则散热通路31的两端延伸至了壳体10上,贯穿整个电池。第一面板11上设置有与介质入口301相对应并连通的第一开口111,第二面板上设置有与介质出口302相对应并连通的第二开口112,如图2和图3所示,电芯散热器3与电池外部的冷端直接相连,如此设置,散热通路31贯穿整个电池,散热通路31的介质入口301与介质出口302直接与电池的外部相接,能够及时且有效的将电池内部的热量散发至电池外部的冷端(冷端指空气或其他吸收热量的物体),高效散热,显著提高散热效率,有效防止电池的温度过高。
可见,本申请提供的电池,不仅在电池内部设有电芯散热器3,且电芯散热器3上的散热通路31从电池壳体10的一侧延伸至壳体10的另一侧,相当于横贯电池,换言之,在电池内部置入了一个横贯式电芯散热器3,加之在电池内部,散热通路31的覆盖面积广,对应大面积的电芯区域,能够以低热阻将电池内部主要是电芯产生的热量,有效且及时的传递给外界冷端,散热高效,显著提高了电池的散热性能。
壳体10还具有底板13,电芯散热器3的底端与底板13相对。图1示出了一种壳体10的结构图,该实施例中,壳体10包括两个侧板12、两个面板、一个底板13及一个电池盖14,两个侧板12相对,两个面板为相对的第一面板11和第二面板,底板13与电池盖14相对,围合成具有壳腔的箱状,电芯和电芯散热器3均位于壳腔内。两个侧板12对应电芯的左右两侧,第一面板11和第二面板对应电芯的前后两侧,底板13位于电芯下方,与电芯和电芯散热器3的底端相对。电池盖14盖合壳腔。
一种实施例中,第一面板11与电芯散热器3的介质入口端的连接处具有第一胶体,也可以说,第一面板11的局部区域通过第一胶体与电芯散热器3的介质入口端粘连。如此设置,可以增强第一面板11与电芯散热器3的连接稳固性和连接处的密封性,保证热量持续稳定的直接传递至电池外部。第一胶体可为导热胶,如此,还可以促进热量传递,提高电池的散热效率和散热效果。第一胶体也可以是除导热胶之外的其他胶体,例如密封胶。
一种实施例中,第二面板与电芯散热器3的介质出口端的连接处具有第二胶体。如此设置,可以增强第二面板与电芯散热器3的连接稳固性和连接处的密封性,保证热量持续稳定的直接传递至电池外部。第二胶体可为导热胶,如此,还可以促进热量传递,提高电池的散热效率和散热效果。第二胶体也可以是除导热胶之外的其他胶体,例如密封胶。
一种实施例中,电芯散热器3的底端与壳体10的底板13相连并在连接处设置有第三胶体。如此,一方面,电芯散热器3与壳体10的底板13连接稳固,有效防止电芯散热器3晃动,保证热量传递的稳定性;另一方面,增大电芯散热器3与壳体10的接触面积,增快热传递,强化散热效果。
第三胶体可为导热胶,将导热胶涂覆在电芯散热器3的底面或壳体10对应区域上,而后二者抵接,实现粘连。导热胶的热传导作用强,进一步增强了散热效率,提高了散热效果。第三胶体也可为除导热胶之外的其他胶体,例如密封胶。
一种实施例中,第一面板11与电芯散热器3的介质入口端通过第一对接结构进行嵌设连接,和/或,第二面板与电芯散热器3的介质出口端通过第二对接结构进行嵌设连接,第一对接结构及第二对接结构均包括插接凹槽303及用于插入插接凹槽303内的插接凸起,通过插接凸起插入插接凹槽303内,实现准确对接和稳固嵌连。如此设置,一方面,在组装壳体10与电芯散热器3时,可以对壳体10与电芯散热器3进行快速定位,完成快速且精准地对接;第二方面,增强二者之间的连接稳固性,并对壳体10与电芯散热器3的相对位置关系进行限位,确保介质入口301与第一开口111始终相对、介质出口302与第二开口112始终相对,不会产生错位;第三方面,增加电芯散热器3与壳体10的接触面积,增强电芯散热器3向外传导热量的效率与能力,强化对电池内部的散热效果。
当第一面板11与电芯散热器3的介质入口端通过第一对接结构嵌设连接,并在连接处设置有第一胶体时,第一胶体至少位于或涂覆于第一对接结构的插接凸起的外壁及插接凹槽303的槽壁之间。
当第二面板与电芯散热器3的介质出口端通过第二对接结构嵌设连接,并在连接处设置有第二胶体时,第二胶体至少位于或涂覆于第二对接结构的插接凸起的外壁及插接凹槽303的槽壁之间。
插接凹槽303设置在壳体10和电芯散热器3二者中的任一者上,插接凸起设置在二者中的另一者上。插接凸起和插接凹槽303均可沿着对应开口(第一开口或第二开口)的周向延伸或排列,确保相对应的两个通口准确对接且稳固嵌连。
一种实施例中,插接凸起设置在壳体10上。例如,如图6所示,第一开口111和/或第二开口112处具有折边113,折边113形成上述插接凸起。如图4所示,插接凹槽303设置在电芯散热器3上。第一开口111处,折边113可以是沿着第一开口111的周向延伸、呈一个整体的环状插片,也可以是,折边113设置有两个或多个,沿第一开口111的周向排列;第二开口112处,折边113可以与第一开口111处做同样的结构设置。
在电芯散热器3上,散热通路31的介质入口301处,插接凹槽303可以设置在介质入口301旁的电芯散热器3的端壁上,如图4所示,插接凹槽303沿介质入口301的周向延伸、形成一个环状台阶,或,当折边113具有间隔排列的多个时,插接凹槽303也为分散排列的多个,与折边113一一对应。
同样,在介质出口302处,插接凹槽303也可以设置在介质出口302旁的电芯散热器3的端壁上,插接凹槽303沿介质入口301的周向延伸、形成一个环状台阶。或,当折边113具有间隔排列的多个时,插接凹槽303也为分散排列的多个,与折边113一一对应。
折边113凸出于面板的一侧,一些实施例中,折边113相对于面板的凸出尺寸为1.3-2.0mm,插接凹槽303的深度尺寸为1.8-2.5mm。
一种实施例中,第一开口111和第二开口112处均设置有折边113,介质入口301和介质出口302的孔口外周分别环绕插接凹槽303,折边113插入插接凹槽303内,使得介质入口301与第一开口111抵接,介质出口302与第二开口112抵接;同时,第一胶体沿第一开口111的周向分布,对第一开口111与介质入口301的周向,进行密封,第二胶体沿第二开口112的周向分布,对第二开口112与介质出口302的周向进行密封。如此设置,当壳体10上没有开设其他开口时,可对电池内部起到密封作用,加强对电芯的保护作用,除散热通路31与外界相通,其余地方可与外部隔离,防止外部水汽等影响电池性能的物质进入电池内部。
一种实施例中,如图1和图6所示,壳体10上开设有多个散热开口114,促进电池内部的热量向外界散出,加强散热效果。一种实施例中,散热开口114开设于第一面板11和第二面板上,而侧板12和底板13上未开设。一种实施例中,散热开口114沿壳体10的周向分布,降低壳体10对电芯的包裹隔热影响,使电芯的热量快速散发至电池外部,增强电池的散热能力。
壳体10上的散热开口114结合壳体10内部的电芯散热器3,能够有效防止电芯的温度过高。
侧板12及底板13上可以设置有加强筋条,加强筋条可以是沿板体的长度方向延伸、沿宽度方向排列,也可以是相互交错设置。
电芯散热器3位于壳体10内,可以与电芯接触。
优选的实施例中,如图1、图2和图7所示,电芯包括有第一电芯模组1及第二电芯模组2,电芯散热器3设置在第一电芯模组1与第二电芯模组2之间,第一电芯模组1与第二电芯模组2分列于电芯散热器3两侧,并均靠近电芯散热器3或与电芯散热器3相抵。则,首先,电芯并非是一个整体的模组,而是进行分体式设置,至少包括两个电芯模组,如,电芯可以只包括第一电芯模组1及第二电芯模组2,也可以包括有三个或多个电芯模组,再或者,也可以是第一电芯模组1及第二电芯模组2为一个模组单元,电芯包括有两个或多个模组单元;其次,在电芯设置有多个电芯模组这种分体式结构的基础上,电芯散热器3位于电芯模组之间,当只有第一电芯模组1与第二电芯模组2时,电芯散热器3设置有一个、位于第一电芯模组1与第二电芯模组2之间,当电芯包括多个电芯模组时,每相邻两个电芯模组之间均可设有一个电芯散热器;亦或者,当电芯包括多个模组单元时,电芯散热器3可以设置有多个,间隔布置,还可以是与模组单元一一匹配,在每个模组单元中,电芯散热器3都是位于第一电芯模组1与第二电芯模组2之间。如此设置,相当于电芯散热器3与电芯进行穿插或交插的布置,在电芯各处或电芯内部建立与外界冷端之间的散热途径,降低热源与外部冷端之间的热阻,有效地将电芯内部的热量快速及时的以更低的热阻传递至电芯外部的冷端,能够及时的对各电芯模组散热,提升散热能力,实现对整个电芯进行高效散热的目的。
电芯散热器3具有沿周向分布的第一侧面、第二侧面、第三侧面及第四侧面,并具有顶端面和底端面。一种实施例中,第一电芯模组1与第二电芯模组2可分列于电芯散热器3的两侧,沿第一电芯模组1至第二电芯模组2的方向,电芯散热器3的两个相对的侧面分别为第一侧面和第二侧面,第一侧面与第一电芯模组1相接触或相连,第二侧面与第二电芯模组2相接触或相连,能够快速散热。
当然,在其他的实施例中,第一侧面和第二侧面也可以是电芯散热器3的相交/相邻的两个侧面。
如图2和图7所示,进一步而言,一种实施例中,第一电芯模组1与电芯散热器3通过胶体进行连接,即第一电芯模组1的靠近电芯散热器3的侧面与电芯散热器3的第一侧面之间,具有胶体。一种实施例中,第二电芯模组2与电芯散热器3通过胶体进行连接,即第二电芯模组2的靠近电芯散热器3的侧面与电芯散热器3的第二侧面之间,具有胶体。如此设置,一方面,可以增强电芯散热器3与电芯模组的连接稳固性,保证热量传递的稳定持续;另一方面,胶体为导热胶时,可以促进热量传递,提高散热效率和散热效果。
电芯散热器3的第三侧面、第四侧面及底端面中,至少有一者与壳体10接触或通过胶体例如导热胶相连,例如底端面与壳体10的底板13通过第三胶体相连;也可以是任意两者,也可以是三者均与壳体10接触或通过胶体例如导热胶相连,增强电芯散热器3与冷端的热交换效率。
第一电芯模组1和第二电芯模组2与壳体10的底板13之间,也可设置有胶体,例如导热胶。如此设置,增强了电芯与壳体之间的连接稳固性,防止电芯在壳体内晃动,同时,也能加强电芯与壳体之间的热传递,有利于将电芯的热量传递至壳体外部。
一种实施例中,第一电芯模组1与第二电芯模组2的结构、体积均相同,在则第一电芯模组1、第二电芯模组2及电芯散热器3组合成的模组单元中,电芯散热器3位于正中间的位置;当电芯只包括第一电芯模组1与第二电芯模组2时,电芯散热器3位于整个电芯的正中间;如此设置,一方面,电芯散热器3处于电芯的中间位置,可以对电芯最不好散热也最容易囤积高热量的中间区域进行有效散热,起到更好的散热效果,另一方面,还可以使散热器两侧的电芯模组的温差不会较大,起到均匀散热的作用。
一种实施例中,如图7-9所示,第一电芯模组1与第二电芯模组2均包括多个电芯单元,每个电芯单元均包括有电芯体7及导热片6,电芯体7即一个小电芯。每个电芯模组中,各电芯体7进行电路串连或并联,各电芯单元根据串连或并联关系进行堆叠排列,形成该电芯模组。每个电芯单元中,导热片6至少与电芯体7的局部接触或相连,例如,导热片6的第一连接面上至少局部区域与电芯体7的局部接触或相连。同时,模组中,各个导热片6均是至少有局部区域与电芯散热器3接触或相连,例如,第一电芯模组1中的各个导热片6,其第二连接面上至少有局域区域与电芯散热器3的第一侧面接触或相连;第二电芯模组2中的各个导热片6,第二连接面上至少有局域区域与电芯散热器3的第二侧面接触或相连。导热片6实现电芯体7与电芯散热器3之间的热量传导。如此设置,一方面,导热片6能够对电芯体7起到均热的作用,另一方面,导热片6将电芯模组中每个电芯体7的热导出并传递给电芯散热器3,将电芯模组内部的热量有效导出并传递给冷端,对电芯模组进行了全面、深入、有效地散热,具有良好的散热效果。此外,导热片6对电芯体7有一定的保护作用,如可以降低撞击对电芯体7的伤害。
进一步而言,导热片6的第一连接面与电芯体7的外表面之间设有第四胶体,即导热片6通过第四胶体与电芯体7相粘连。
一种实施例中,导热片6的第二连接面与电芯散热器3的对应的侧面(第一侧面或第二侧面)之间设有第五胶体,此处的第五胶体也即上述第一电芯模组1和第二电芯模组2与电芯散热器3的侧面之间的胶体,即电芯模组与电芯散热器3通过胶体粘连,即为导热片6通过第五胶体与电芯散热器3相粘连。第四胶体和第五胶体皆可为导热胶。如此设置,既能够增强连接稳固性,确保热传递的稳定性,也能够增强散热效率。
一种实施例中,电芯体7及导热片6均可呈板块状,导热片6上设置有沿厚度方向凹陷并容纳电芯体7的容置槽,电芯体7嵌入容置槽内,容置槽的槽底壁形成上述第一连接面。导热片6一侧的侧壁即一个与容置槽槽侧壁相对的外侧壁形成上述第二连接面。当电芯单元堆叠,相邻两个电芯单元相靠近或相接触或相连,则无论是电芯体7与另一电芯单元的导热片6相对,还是电芯体7与另一电芯单元的电芯体7相对,均能起到每个电芯体7被导热片6包裹的效果,能够形成良好的匀热作用,加之,各导热片6一个外侧壁即第二连接面均与电芯散热器3的表面相接(相接触或相连接),起到良好的导热效果。
电芯散热器3的一侧的侧面与一个电芯模组相抵,该电芯模组中各电芯单元沿该侧面的延伸方向排列,即沿散热通路31的介质入口301至介质出口302的方向排列,每个电芯单元中的导热片6的侧壁即第二连接面,均与电芯散热器3的该侧面相抵。当导热片6与电芯体7之间设有导热胶,则电芯体7的表面和/或容置槽的槽壁上涂覆有导热胶且电芯体7与导热片6通过导热胶相粘连。同样,导热片6一侧的侧壁即第二连接面和/或电芯散热器3的侧面涂覆导热胶,使导热片6与电芯散热器3通过导热胶相粘接。导热片6的另一侧侧壁及底壁也均可以通过导热胶与电池的壳体10相粘结,如此,更利于将电芯体7的热量传导给冷端,有效降低电芯内部的热量。
如图11所示,导热片6的与第二连接面相对的另一侧的侧壁与壳体10的侧板12相接、二者相接处可涂刷有导热胶,导热片6的底壁与壳体10的底板13相接、二者相接处可涂刷有导热胶。
一种实施例中,导热片6呈片状,并通过三个相邻的折边围合成容置槽,三个折边分别形成导热片6的侧壁及底壁。电芯体7嵌入容置槽内,极耳从未设折边的一侧伸出。
相邻的电芯单元可以直接堆叠,也可以进行连接并堆叠。例如,可以通过种方式进行粘结,第一种是使用双面胶粘接;第二种是使用双面背胶的泡棉粘接;第三种是刷导热胶粘接。
上述的各个胶体的涂覆厚度可以是0.3-0.6mm,例如为0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm。
电芯单元具有两种排列方式,一种是每个电芯单元都是同向设置,另一种是,两个电芯单元扣合相对形成一组,一组一组的排列。堆叠后,基本上,每个电芯单元的电芯体7都与另一个电芯单元的导热片6的外表面相接(相接触或相连接)。
一种实施例中,电芯单元堆叠排列,沿排列方向,处于端部的电芯单元上覆盖有隔热片9,即,在电芯单元的排列方向上,第一电芯模组1与第二电芯模组2的两端,均覆盖有隔热片9,以防止端部的电芯体7与其他单元中的电芯体7温差过大。
散热通路31从板状的电芯散热器3的一端延伸至另一端,则介质入口301位于第一电芯模组1及第二电芯模组2的一侧,介质出口302位于第一电芯模组1及第二电芯模组2的另一侧。优选实施例中,散热通路31的延伸方向,与第一电芯模组1及第二电芯模组2中电芯单元的排列方向一致,如此,散热通路31途径了两个电芯模组的各个电芯单元,能够对第一电芯模组1及第二电芯模组2进行高效散热,显著提高了电池的散热能力。
通入散热通路31的介质可为流动性介质,如冷却液或空气。当介质为空气时,散热通路31的介质入口301及介质出口302均与外界空气连通,高效散热。当介质为冷却液时,介质入口301与介质出口302均通过管路与液体源连通。冷却液可以是水,液体源可以位于电池的壳体10外部,管路或电芯散热器3的介质入口端及介质出口端贯穿壳体10而与液体源连通。
一种实施例中,如图4所示,电芯散热器3具有散热通路31及翅片32,散热通路31的介质入口301和介质出口302分别位于电芯散热器3的两个端面上例如第三侧面和第四侧面上,翅片32位于散热通路31内,并具有多个,多个翅片32均从介质入口301延伸至介质出口302,即均与散热通孔同向延伸,并在散热通路31内沿介质入口301及介质出口302的长度方向间隔排列。如此设置,显著增大了电芯散热器3与降温流体的接触面积,有效提高散热效率和散热总量,增强散热能力。
第一电芯模组1与第二电芯模组2沿电芯散热器3的厚度方向排列、分列于电芯散热器3两侧。电芯散热器3的高度与导热片6的高度匹配,散热通路31从电芯散热器3宽度方向与高度相垂直的方向的一端延伸至另一端。散热通路31的介质入口301与介质出口302沿高度方向延伸。一种实施例中,在高度方向上,电芯散热器3上设置有一个总通路,介质入口301及介质出口302均从高度方向的一端延伸至另一端。另一种实施例中,在高度方向上,电芯散热器3上是设置有多个散热通路31,多个散热通路31沿高度方向排列。
电芯包括数量众多的电芯体7,每个电芯体7都具有正极耳与负极耳。电池设置有汇流板4,各个极耳均与汇流板4相连接,以实现各极耳的电路连接。如图7所示,汇流板4铺设在电芯上方,汇流板4上设置有与极耳进行连接的汇流排,汇流排可为镍片或铜排。
各个极耳的顶端均与汇流排进行焊接。
电芯散热器3位于汇流板4下方,一种实施例中,电芯散热器3的上方设置有支撑汇流板4的连接支架5,连接支架5与电芯散热器3相连接。如此,一方面,增强对汇流板4的支撑固定,使汇流板4更稳固,另一方面,加强汇流板4与电芯散热器3之间的绝缘设置。
汇流板4可与连接支架5固连,通过连接支架5加强固定。汇流板4可通过紧固件与连接支架5进行紧固连接,也可以进行焊接或粘结。电芯散热器3也可以通过紧固件与连接支架5进行连接,也可以进行焊接或粘结。
如图1所示,在电芯包括第一电芯模组1和第二电芯模组2的实施例中,汇流板4可分为位于第一电芯模组1上方的第一板体41和位于第二电芯模组2上方的第二板体42。
连接支架5包括绝缘片及凸出于绝缘片一侧并间隔排列的两个绝缘块,绝缘片与电芯散热器3的顶端连接,两个绝缘块与汇流板4连接,例如分别与第一板体41和第二板体42相连。绝缘片及绝缘块均采用绝缘材质制作,加强汇流板4与电芯散热器3之间的绝缘设置。
一种实施例中,两个绝缘块上均开设有与螺柱进行螺纹连接的螺钉孔,绝缘片上在绝缘块的一侧开设有供螺钉穿过的通孔,汇流板4通过螺钉与绝缘块相连,电芯散热器3通过螺钉与绝缘片相连。
电芯产生热量的主要部位,一个为电芯本体,另一个为极耳。对极耳进行散热也可以有效防止电芯的温度过高。因此,一种实施例中,电池还包括有对极耳进行吸热的吸热件,该吸热件至少与部分极耳直接或间接接触,以吸收极耳的热量,降低电芯温度。
一种实施例中,吸热件铺设在汇流板4上,与电芯的各个极耳均相接触,如此设置,一方面,对各极耳进行有效散热,具有显著的散热效果,另一方面,防止各极耳或各电芯体7的温差较大。
图12和图13示出了一种吸热件的设置结构,该实施例中,电池还包括有灌胶盖8,灌胶盖8呈盒体状,并罩盖汇流板4,灌胶盖8包括盖板及沿盖板周向环绕设置的周侧板,盖板及周侧板围成罩盖汇流板4的并能容纳胶体的灌胶腔。灌胶腔内设有填充于灌胶盖8与汇流板4之间的第六胶体。第六胶体形成吸热件。如此设置,可以为与汇流板4焊接的极耳提供较大的热容,有效吸收极耳的热量,有效降低极耳的温度。
进一步而言,第六胶体还填充于灌胶盖8与第一电芯模组1之间、灌胶盖8与第二电芯模组2之间。具体地,周侧板的远离汇流板4的一端位于电芯的顶封边的远离汇流板4的一侧;和/或,第六胶体的远离汇流板4一侧的胶面位于电芯的顶封边的远离汇流板4的一侧,即,电芯的顶封边(包括第一电芯模组1的顶封边和第二电芯模组2的顶封边),在周侧板上的投影处于第六胶体在周侧板上的投影范围内。如此设置,第六胶体不仅填充于灌胶盖8与电芯之间,且第六胶体的厚度超过的电芯的顶封边,起到保护电芯顶封边作用。
需要说明的是,电芯顶封边指的是电芯本体(不包含极耳的部分)的顶部的封边。
沿电池的高度方向,第六胶体的远离汇流板4一侧的胶面位于顶封边的下方,该胶面与顶封边的距离可以是0.1-0.3mm,例如为0.1mm、0.2mm、0.3mm中的任意一者。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理,但是,需要指出的是,在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的部件、装置仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照附图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些部件、装置。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。
还需要指出的是,在本申请的装置、设备中,各部件是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的,并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此,本申请不意图被限制到在此示出的方面,而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
应当理解,本申请实施例描述中所用到的限定词“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”和“第六”仅用于更清楚的阐述技术方案,并不能用于限制本申请的保护范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外,此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例,但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种电池,其特征在于,包括:
壳体(10)及电芯,所述壳体(10)包括第一面板(11)和第二面板;
电芯散热器(3),位于所述壳体(10)内,并设置有散热通孔(31),所述散热通孔(31)的介质入口(301)及介质出口(302)分别位于所述电芯散热器(3)的两端;
其中,所述第一面板(11)和所述第二面板分别与所述电芯散热器(3)的两端相连接,所述第一面板(11)上设置有对应于所述介质入口(301)的第一开口(111),所述第二面板上设置有对应于所述介质出口(302)的第二开口(112)。
2.如权利要求1所述的电池,其特征在于,所述壳体(10)还包括底板(13);
所述第一面板(11)与所述电芯散热器(3)的连接处设置有第一胶体;和/或,所述第二面板与所述电芯散热器(3)的连接处设置有第二胶体;和/或,所述底板(13)与所述电芯散热器(3)的底端相连并在连接处设置有第三胶体。
3.如权利要求2所述的电池,其特征在于,所述第一面板(11)与所述电芯散热器(3)的一端通过第一对接结构嵌设连接,所述第一胶体至少位于所述第一对接结构的插接凸起的外壁及插接凹槽(303)的槽壁之间;
和/或,所述第二面板与所述电芯散热器(3)的另一端通过第二对接结构嵌设连接,所述第二胶体至少位于所述第二对接结构的插接凸起的外壁及插接凹槽(303)的槽壁之间。
4.如权利要求3所述的电池,其特征在于,所述第一开口(111)和/或所述第二开口(112)处具有折边(113),所述折边(113)形成所述插接凸起;所述插接凹槽(303)的深度不小于所述折边(113)的高度,所述折边(113)的相对于面板的凸出尺寸为1.3-2.0mm,所述插接凹槽(303)的深度尺寸为1.8-2.5mm。
5.如权利要求1所述的电池,其特征在于,所述壳体(10)上开设有多个并沿所述电芯的周向分布的散热开口(114)。
6.如权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电芯包括第一电芯模组(1)及第二电芯模组(2),所述电芯散热器(3)位于所述第一电芯模组(1)与所述第二电芯模组(2)之间,所述电芯散热器(3)的第一侧面与所述第一电芯模组(1)相接触或相连,第二侧面与所述第二电芯模组(2)相接触或相连。
7.如权利要求6所述的电池,其特征在于,所述第一电芯模组(1)及所述第二电芯模组(2)均包括多个电芯单元,每个所述电芯单元均包括电芯体(7)及导热片(6),各所述导热片(6)的第一连接面的至少局部区域与所述电芯体(7)相接触或相连、第二连接面的至少局部区域与所述电芯散热器(3)相接触或相连。
8.如权利要求7所述的电池,其特征在于,所述导热片(6)的第一连接面与所述电芯体(7)之间设置有第四胶体;和/或,所述导热片(6)的第二连接面与所述电芯散热器(3)之间设置有第五胶体。
9.如权利要求7所述的电池,其特征在于,所述导热片(6)上设置有容纳所述电芯体(7)的容置槽,所述容置槽的槽底壁形成所述第一连接面,所述导热片(6)的一个与所述容置槽槽侧壁相对的外侧壁形成所述第二连接面。
10.如权利要求6所述的电池,其特征在于,还包括有汇流板(4)、位于所述汇流板(4)及所述电芯散热器(3)之间的连接支架(5);
所述汇流板(4)与所述连接支架(5)相连;和/或,所述电芯散热器(3)与所述连接支架(5)相连。
11.如权利要求10所述的电池,其特征在于,所述连接支架(5)包括绝缘片及凸出于所述绝缘片一侧并间隔排列的两个绝缘块,所述绝缘片与所述电芯散热器(3)的顶端连接,两个所述绝缘块与所述汇流板(4)连接。
12.如权利要求10所述的电池,其特征在于,还包括灌胶盖(8),所述灌胶盖(8)包括盖板及沿所述盖板周向环绕设置的周侧板,所述盖板及所述周侧板围成罩盖所述汇流板(4)的灌胶腔,所述灌胶腔内设有填充于所述灌胶盖(8)与所述汇流板(4)之间的第六胶体。
13.如权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电芯散热器(3)上还设置有位于所述散热通孔(31)内的翅片(32),所述翅片(32)与所述散热通孔(31)同向延伸。
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