CN218414943U - 用于电池极柱之间的功能组件及电池壳体及大容量电池组 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于电池极柱之间的功能组件及电池壳体及大容量电池组，包括功能部和固定部，所述功能部包括至少一根管道；所述固定部不可导电；所述固定部设置为框状，所述管道至少两端沿其轴向被所述固定部夹持固定。本申请通过框状结构固定功能管道，对功能管道进行一体化设计，提高了大电池组的装配效率，提高了大电池组之间的导电性能和/或导热性能，延长电池寿命，减少系统成本。

Description

用于电池极柱之间的功能组件及电池壳体及大容量电池组

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种用于电池极柱之间的功能组件及电池壳体及大容量电池组。

背景技术

大容量锂电池是锂电池的发展方向之一，适用于储能领域。大容量电池的极柱是电池的重要组成部分，当大容量电池串联时，正极柱与负极柱相连接，通过连接面导电，连接的可靠性是导电性能好坏的关键，然而上、下盖板为正、负极柱的大容量电池，正极柱和负极柱面积较大，如仅依靠硬碰硬的对接方式，可靠性较低，容易出现极柱接触面接触不充分的问题，从而导致极柱之间的过流性能较差；大容量电池由于充、放电电流大，体积大，热量也更易产生和堆积，温度过高会影响电池的使用寿命。

CN104883861A公开了一种具有散热装置的大容量电池，是若干个圆柱形单体电池并联组成的大容量电池，其包括夹具、安装在该夹具上且并联的若干个圆柱形单体电池、以及形成于这些圆柱形单体电池之间的纵向缝隙和横向缝隙，在所述纵向缝隙和/或横向缝隙中插设有若干块散热片，所述散热片上设置有若干个弹片，所述弹片紧压在所述圆柱形单体电池的外壁面上，从而使得散热片和圆柱形单体电池相互固定。本申请这种大容量电池结构简单，装配方便，散热片与圆柱形电池单体的接触面积大，且保证使用过程中散热片与圆柱形电池单体间的接触可靠性，达到提高大容量电池散热效率，同时保证大容量电池内温度的一致性。

CN216015504U公开了一种主动散热的大容量电池外壳和大容量电池，包括壳体，所述壳体上设有散热孔，所述散热孔内嵌套有半导体制冷片；其中，所述散热孔与半导体制冷片通过绝缘密封件密封连接。本申请实施例将半导体制冷片直接镶嵌于锂电池外壳之上，可以直接对电池内部的易发热部位进行传导散热，相比于目前采用将制冷片放置到锂电池壳体之外的散热方式，散热更直接，制冷效率更高。

上述专利虽然一定程度上解决了电池散热的问题，但是并不能适用于电池壳体的上下盖板为极柱的情况，并且也无法提高导电效率。鉴于此，有必要在大容量电池的正负极柱之间做进一步改进，来提高极柱接触面之间的导电能力，控制电池温度保持在最佳工作温度范围内。

发明内容

为解决上述问题，本申请采用的一种技术方案是，提供一种用于电池极柱之间的功能组件，其特征在于，包括功能部和固定部，

所述功能部包括至少一根管道；

所述固定部不可导电；

所述固定部设置为框状，所述管道至少两端沿其轴向被所述固定部夹持固定。

较佳的，所述管道可导电和/或导热。

较佳的，所述管道内部设有空腔。

较佳的，所述空腔内设有导热介质。

较佳的，所述管道为热管。

较佳的，所述固定部上还设置有温控装置，以控制所述管道的温度。

较佳的，所述温控装置为液冷机或半导体制冷器。

较佳的，所述功能部包括导电管道和导热管道时，所述导电管道和导热管道交替铺设。

为解决上述问题，本申请采用的另一种技术方案是，提供一种大容量电池壳体，包括上盖板、下盖板与筒体，

所述上盖板、下盖板与筒体围合形成所述壳体，

所述上盖板为电池的正极柱、所述下盖板为电池的负极柱，任意相邻的两个电池的所述正极柱与所述负极柱电连接形成串联的大容量电池组；

所述电池壳体还包括所述功能组件；

所述上盖板、下盖板均设置有凹槽，以容纳所述功能组件的功能部，所述筒体两端沿周向设置有承托部，以密封绝缘安装所述功能组件的固定部。

较佳的，所述固定部具有弹性，以使所述上盖板、下盖板密封安装所述固定部。

较佳的，所述管道横截面为圆形。

较佳的，所述凹槽截面为半椭圆形，所述凹槽宽度不小于所述管道直径，所述凹槽高度小于所述管道半径，所述凹槽截面积大于所述管道截面积的一半，以使所述上盖板、下盖板与所述管道充分接触。

较佳的，所述壳体上还固定设置有电池管理系统。

较佳的，所述电池管理系统设置在所述固定部上，以控制所述温控装置、监测电池状态。

为解决上述问题，本申请采用的又一种技术方案是，提供一种包括上述的大容量电池壳体。

本申请的有益效果是：本申请通过框状结构固定功能管道，对功能管道进行一体化设计，提高了大电池组的装配效率，提高了大电池组之间的导电性能和/或导热性能，延长电池寿命，降低系统成本。同时，固定部还能集成电池管理系统、液冷机、半导体制冷片、散热器等，体积小、安装简单，可对极板密封和绝缘保护，同时TEC控制器可根据BMS指令将半导体制冷片的正负极对倒，起到对电池的制冷和加热作用。

附图说明

图1为一个实施例中功能组件的结构示意图；

图2为一个实施例中功能组件的结构示意图；

图3为一个实施例中功能组件的结构示意图；

图4为一个实施例中功能组件的结构示意图；

图5为一个实施例中大电池组壳体的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

以下，适当地参照附图详细说明具体公开了本申请的用于电池极柱之间的功能组件及电池壳体及大容量电池组。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。

如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。

如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封闭式。例如，“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。

应理解，术语“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或顺序。

本申请的上述发明内容并不意欲描述本申请中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处，通过一系列实施例提供了指导，这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中，列举仅作为代表性组，不应解释为穷举。

实施例1

如图1-5所示，本实施例提供的一种用于电池极柱之间的功能组件，包括功能部和固定部，其中功能部包括至少一根管道11，用于导电和/或导热，固定部为方框12，固定部绝缘设置。本实施例中，可以包括多跟管道11，每根独立的管道11的两端沿其轴向被固定部的方框12夹持固定；也可以为1根管道11，s 形铺设后被方框12夹持固定。管道11的长短、铺设的数量、铺设密度、铺设形状均可以根据实际的导电、导热需求进行调整。管道11用方框12夹持固定后，非常便于与电池壳体固定安装，一体化的设计能够节省安装时间和安装难度，仅需要将功能组件放置在大电池相应的位置上，用上下电池夹紧即可，避免了将未固定的管道11对准大电池盖板，一一进行固定的麻烦。

管道11可以贯穿方框12，方框12可以一体浇注设计的橡胶，也可以为方框12分为上下两部分将管道11夹紧，部分溢出方框12的溢出部分111可以起到一定的散热作用，尤其是在管道11为金属管，即有导电作用又有一定的导热作用时，溢出部分111即可使高温下的电池壳体通过溢出部分111散热。

功能部包括导电管道112和导热管道113时，导电管道112和导热管道113 交替铺设，同时达到均匀导电和导热的效果，其中导热管道可以为s形铺设的一根管道，也可以为单独铺设的直管。直管的溢出部分111便于连接控制装置或液冷系统等。功能部为导热导电管道114时，可S形铺设。

固定部的方框12也可以为其他适应电池外形的形状，如圆形、矩形等。

本实施例中，管道11的内部也可设有空腔，在空腔内放置导热介质，用以降低大电池的温度。例如，该管道11可以为热管，在固定部上设置半导体制冷器，能够自动均衡电池壳体的温度；也可以在管道11内放置循环水，配合固定部上设置的液冷机为大电池降温。如图4所示，固定部上设置了半导体液冷单元3，可控制功能部的温度。

实施例2

如图5所示，本实施例提供一种大电池壳体2，包括上盖板21、下盖板22 与筒体23，上盖板21、下盖板22与筒体23围合形成壳体2，上盖板21为电池的正极柱、下盖板22为电池的负极柱。

本实施例中电池壳体在安装电芯组件后，其正极柱与负极柱电连接形成串联的大容量电池组；上盖板21、下盖板22均设置有凹槽24，可容纳和安装实施例1中功能组件的功能部，即管道11；筒体23两端沿周向设置有承托部25，可密封和安装用于导电和/或导热的功能组件的固定部。本实施例中，固定部可为橡胶等耐高温高压具有一定弹性的材质制作的方框，可以在与相邻的两个电池的上盖板和下盖板固定安装时起到密封的作用。

如图1-5所示，本实施例提供的一种用于电池极柱之间的功能组件，包括功能部和固定部，其中功能部包括至少一根管道11，用于导电和/或导热，固定部为方框12，固定部绝缘设置。本实施例中，可以包括多跟管道11，每根独立的管道11的两端沿其轴向被固定部的方框12夹持固定；也可以为1根管道11，s 形铺设后被方框12夹持固定。管道11的长短、铺设的数量、铺设密度、铺设形状均可以根据实际的导电、导热需求进行调整。管道11用方框12夹持固定后，非常便于与电池壳体固定安装，一体化的设计能够节省安装时间和安装难度，仅需要将功能组件放置在大电池相应的位置上，用上下电池夹紧即可，避免了将未固定的管道11对准大电池盖板，一一进行固定的麻烦。

管道11可以贯穿方框12，方框12可以一体浇注设计的橡胶，也可以为方框12分为上下两部分将管道11夹紧，部分溢出方框12的溢出部分111可以起到一定的散热作用，尤其是在管道11为金属管，即有导电作用又有一定的导热作用时，溢出部分111即可使高温下的电池壳体通过溢出部分111散热。

功能部包括导电管道112和导热管道113时，导电管道112和导热管道113 交替铺设，同时达到均匀导电和导热的效果，其中导热管道可以为s形铺设的一根管道，也可以为单独铺设的直管。直管的溢出部分111便于连接控制装置或液冷系统等。功能部为导热导电管道114时，可S形铺设。

固定部的方框12也可以为其他适应电池外形的形状，如圆形、矩形等。

本实施例中，管道11的内部也可设有空腔，在空腔内放置导热介质，用以降低大电池的温度。例如，该管道11可以为热管，在固定部上设置半导体制冷器，能够自动均衡电池壳体的温度；也可以在管道11内放置循环水，配合固定部上设置的液冷机为大电池降温。如图4所示，固定部上设置了半导体液冷单元3，可控制功能部的温度。

为了增加大容量电池的盖板之间导电和/或面积，管道11为具有一定变形空间的圆管，其横截面为圆形，也可以为椭圆形。凹槽24截面为半椭圆形，凹槽宽度a₁不小于管道直径a₂，凹槽高度h₁小于管道半径h₂，凹槽截面积R₁大于管道截面积R₂的一半，以使上盖板、下盖板与管道充分接触。

固定部上还可设置有温控装置，以控制管道11的温度。壳体2上还固定设置有电池管理系统。电池管理系统设置在固定部上，以控制温控装置、监测电池状态。温控装置为液冷机或半导体制冷单元。通过框状结构固定功能管道，对功能管道进行一体化设计，提高了大电池组的装配效率，提高了大电池组之间的导电性能和/或导热性能，延长电池寿命，降低系统成本。同时，固定部还能集成电池管理系统、液冷机、半导体制冷片、散热器等，体积小、安装简单，可对极柱密封和绝缘保护，同时半导体制冷单元(TEC控制器)可根据电池管理系统(BMS)的指令将半导体制冷片的正负极对倒，起到对电池的制冷和加热作用。

实施例3

本实施例提供一种包括实施例1或实施例2的大容量电池组。

以上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本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，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种用于电池极柱之间的功能组件，其特征在于，包括功能部和固定部，所述功能部包括至少一根管道；

所述固定部不可导电；

所述固定部设置为框状，所述管道至少两端沿其轴向被所述固定部夹持固定。

2.如权利要求1所述的功能组件，其特征在于，所述管道可导电和/或导热。

3.如权利要求1所述的功能组件，其特征在于，所述管道内部设有空腔。

4.如权利要求3所述的功能组件，其特征在于，所述空腔内设有导热介质。

5.如权利要求4所述的功能组件，其特征在于，所述管道为热管。

6.如权利要求5所述的功能组件，其特征在于，所述固定部上还设置有温控装置，以控制所述管道的温度。

7.如权利要求6所述的功能组件，其特征在于，所述温控装置为液冷机或半导体制冷器。

8.如权利要求1所述的功能组件，其特征在于，所述功能部包括导电管道和导热管道时，所述导电管道和导热管道交替铺设。

9.一种大容量电池壳体，其特征在于，包括上盖板、下盖板与筒体，所述上盖板、下盖板与筒体围合形成所述壳体，

所述上盖板为电池的正极柱、所述下盖板为电池的负极柱，任意相邻的两个电池的所述正极柱与所述负极柱电连接形成串联的大容量电池组；

所述电池壳体还包括权利要求1-7任一所述的功能组件；

所述上盖板、下盖板均设置有凹槽，以容纳所述功能组件的功能部，所述筒体两端沿周向设置有承托部，以密封安装所述功能组件的固定部。

10.如权利要求9所述的大容量电池壳体，其特征在于，所述固定部具有弹性，以使所述上盖板、下盖板密封安装所述固定部。

11.如权利要求9所述的大容量电池壳体，其特征在于，所述管道横截面为圆形。

12.如权利要求9所述的大容量电池壳体，其特征在于，所述凹槽截面为半椭圆形，所述凹槽宽度不小于所述管道直径，所述凹槽高度小于所述管道半径，所述凹槽截面积大于所述管道截面积的一半，以使所述上盖板、下盖板与所述管道充分接触。

13.如权利要求9所述的大容量电池壳体，其特征在于，所述壳体上还固定设置有电池管理系统。

14.如权利要求13所述的大容量电池壳体，其特征在于，所述电池管理系统设置在所述固定部上，以控制温控装置、监测电池状态。

15.一种大容量电池组，其特征在于，包括如权利要求9-14任一所述的大容量电池壳体。

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