CN218632208U - 电池壳体、电池及电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电池壳体、电池及电池组，属于电池技术领域，电池壳体包括上盖板、下盖板和筒体，上盖板、下盖板与筒体围合形成电池壳体，上盖板、下盖板为电池的正极柱、负极柱；上盖板和下盖板设置有至少一个密闭空腔，密闭空腔内设置有相变介质，以与极柱进行热交换。通过将电池的上、下盖板作为电池的正、负极柱，增大了电池电连接时的过流面积，减少了热量的产生；通过在极柱设置密闭空腔，在空腔内设置相变介质，利用相变介质由固态变为气态时可吸收大量热量的性质，及时将集中于电池极柱的热量导出，防止电池发生热失控；在环境温度降低时，相变介质可以将热量传递出去，由气态变为固态，保障了电池的安全性和使用寿命。

Description

电池壳体、电池及电池组

技术领域

本实用新型属于电池领域，具体涉及一种电池壳体、电池及电池组。

背景技术

近年来随着电池储能领域的进一步发展，电池的安全使用也受到关注。由于电池的原理和结构特性，在反复使用过程中常因内阻发热产生较大热量，电池的温度主要集中于极柱上，现有技术大都是对电池本体进行散热，热传递效果不好，电池产生的多余热量也无法及时疏散出去，而且热量会逐渐增加，如果堆积的热量没有得到有效散发，温度则会进一步升高，当温度达到极限时，电池的热平衡则会被破坏，引发一连串的自加热副反应，产生大量的可燃气体，出现“热失控”现象，最终会导致电池内部着火，严重时引发爆炸，对使用者的人身安全造成隐患。

CN106602171B提供了一种相变材料/空气耦合的阶级式电池热管理系统，属于电池热管理技术。管理系统主要由底座、罩盖、外肋片、内肋片、上相变材料箱、中相变材料箱、下相变材料箱构成。在电池之间分别装有内部填充不同相变材料的多个相变材料箱，每个相变材料箱的前后两侧面上间隔布有不同密度和长度的多排外肋片，相变材料箱的内部侧板上间隔排列有多排内肋片；远离电池极柱内肋片的密度高于靠近电池极柱附近密度。其虽然利用相变材料与电池进行热量交换，但并未直接与电池极柱进行热交换，效率较低，导热效果不好。

CN210296488U提供一种新能源电池技术领域的锂离子电池顶盖结构，所述的锂离子电池顶盖结构的正极柱主体内设置正极柱，正极柱内设置正极柱相变材料部，正极柱与锂电池的电芯的正极集流体相连，顶盖本体另一端设置负极柱主体，负极柱主体内设置负极柱，负极柱内设置负极柱相变材料部，负极柱与电芯的负极集流体相连。其虽然设置了相变材料部，但并未将整个盖板作为电池极柱，极柱的散热效果差，且相变材料部仅与极柱的小部分面积接触，热交换效果差，无法将电池内部的热量及时导出。

发明内容

为解决现有电池极柱散热面积小、导热效果差的问题，本实用新型提供一种电池壳体、电池及电池组。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种电池壳体，包括上盖板、下盖板和筒体，所述上盖板、所述下盖板与所述筒体围合形成所述电池壳体，所述上盖板、下盖板为电池的正极柱、负极柱；

所述上盖板和所述下盖板设置有至少一个密闭空腔，所述密闭空腔内设置有相变介质，以与所述极柱进行热交换。

优选的，所述密闭空腔内壁还设置有导热齿。

优选的，所述密闭空腔通过密封装置实现密封，所述密封装置为密封塞、密封盖板、密封胶层中的至少一种。

优选的，所述相变介质为石蜡、十四醇、新戊二醇、季戊四醇、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、醋酸盐、硫代硫酸盐中的一种。

优选的，所述相变介质为石蜡。

优选的，所述密闭空腔内还设置有膨胀石墨、泡沫铜、碳纤维、铝粉中的一种，以提高导热率。

优选的，所述相变介质的熔点小于等于55摄氏度。

优选的，所述相变介质的熔点为40摄氏度。

本实用新型还提供一种电池，包括上述的电池壳体。

本实用新型还提供一种电池组，包括至少两个上述的电池。

和现有技术相比，本实用新型技术方案具有如下优点：

1.电池的极柱是热量聚集处，本实用新型通过将电池的上、下盖板作为电池的正、负极柱，增大了电池电连接时的过流面积，减少了热量的产生；通过在极柱设置密闭空腔，在空腔内设置相变介质，利用相变介质由固态变为气态时可吸收大量热量的性质，及时将集中于电池极柱的热量导出，防止电池发生热失控；在环境温度降低时，相变介质可以将热量传递出去，由气态变为固态，保障了电池的安全性和使用寿命。

2、密闭空腔内壁还设置有导热齿，增大了相变介质与电池极柱的接触面积，提高了导热效果。

3、相变介质优选为石蜡，其熔点小于等于55摄氏度，与电池的正常工作温度相匹配，可在温度超过电池正常工作温度时吸收热量，防止电池发生热失控。

4、在密闭空腔内还设置有膨胀石墨、泡沫铜、碳纤维、铝粉等，可以提高导热率，增强热交换效果。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型实施例中电池壳体的上盖板结构示意图；

图2为本实用新型实施例中电池壳体的盖板结构剖视图；

图3为本实用新型实施例中电池壳体的盖板结构局部放大图；

图4为本实用新型实施例中电池壳体的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中电池壳体结构的局部放大图。

附图标记：1-上盖板，2-下盖板，3-筒体，4-密闭空腔，5-导热齿，6-密封装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用来解释本实用新型的技术原理，目的并不是用来限制本实用新型的保护范围。

实施例1

本实施例提供一种电池壳体，包括上盖板1、下盖板2和筒体3，上盖板1、下盖板2与筒体3围合形成电池壳体，上盖板1、下盖板2为电池的正极柱、负极柱；上盖板1和下盖板2各设置有10个密闭空腔4，密闭空腔4内设置有相变介质，以与极柱进行热交换。在本实施例中，相变介质熔点为55摄氏度，相变介质为石蜡。

电池的极柱是热量聚集处，通过将电池的上、下盖板作为电池的正、负极柱，增大了电池电连接时的过流面积，减少了热量的产生；通过在极柱设置密闭空腔，在空腔内设置相变介质，利用相变介质由固态变为气态时可吸收大量热量的性质，及时将集中于电池极柱的热量导出，防止电池发生热失控；在环境温度降低时，相变介质可以将热量传递出去，由气态变为固态，保障了电池的安全性和使用寿命。

实施例2

如图1、图2、图3所示，本实施例提供一种电池壳体，包括上盖板1、下盖板2和筒体3，上盖板1、下盖板2与筒体3围合形成电池壳体，上盖板1、下盖板2为电池的正极柱、负极柱；上盖板1和下盖板2设置有10个密闭空腔4，密闭空腔4内设置有相变介质，以与极柱进行热交换。

在本实施例中，相变介质熔点为40摄氏度，优选为石蜡。相变介质也可以为石蜡、十四醇、新戊二醇、季戊四醇、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、醋酸盐、硫代硫酸盐中的一种或多种。

密闭空腔4内壁还设置有导热齿5，每个密闭空腔内设置有4个导热齿，导热齿可以增加石蜡与电池极柱的接触面积，提高热交换效果。在本实施例中，对导热齿的形状不作限定，能增大石蜡与电池极柱的接触面积即可。

密闭空腔通过密封装置实现密封。在本实施例中，密封装置为密封塞，密封塞与密闭空腔的两端形状相匹配，将密封塞塞入密闭空腔并通过密封胶实现密闭空腔的完全密封。在本实施例中对密封塞的材质不作限定，其可以为金属、非金属或其他材质。密封胶的熔点不小于100摄氏度。

实施例3

如图1、图2、图3所示，本实施例提供一种电池壳体，包括上盖板1、下盖板2和筒体3，上盖板1、下盖板2与筒体3围合形成电池壳体，上盖板1、下盖板2为电池的正极柱、负极柱；上盖板1和下盖板2设置有10个密闭空腔4，密闭空腔4内设置有相变介质，以与极柱进行热交换。在本实施例中，相变介质熔点为40摄氏度，优选为十四醇。

密闭空腔4内壁还设置有导热齿5，每个密闭空腔内设置有4个导热齿，导热齿可以增加石蜡与电池极柱的接触面积，提高热交换效果。

密闭空腔通过密封装置6实现密封。在本实施例中，密封装置6为密封盖板，密封盖板可以覆盖密闭空腔的两端开口，将密封盖板焊接在密闭空腔的两端开口处，实现密闭空腔的完全密封。

密闭空腔内还设置有膨胀石墨，可以提高密闭空腔内相变介质的导热率，增强换热效果。在本实施例中，密闭空腔内也可设置其他可以增强导热率的物质，例如，膨胀石墨、泡沫铜、碳纤维、铝粉中的一种或多种。

实施例4

如图1、图2、图3所示，本实施例提供一种电池壳体，包括上盖板1、下盖板2和筒体3，上盖板1、下盖板2与筒体3围合形成电池壳体，上盖板1、下盖板2为电池的正极柱、负极柱；上盖板1和下盖板2设置有10个密闭空腔4，密闭空腔4内设置有相变介质，以与极柱进行热交换。在本实施例中，相变介质熔点为44摄氏度，优选为月桂酸。

密闭空腔4内壁还设置有导热齿5，每个密闭空腔内设置有4个导热齿，导热齿可以增加石蜡与电池极柱的接触面积，提高热交换效果。需要说明的是，本实施例对导热齿的数量不做限定，其也可以为1个、2个、3个、5个或其他数量，具体可根据密闭空腔的容量和结构而定。

密闭空腔通过密封装置6实现密封。在本实施例中，密封装置6为密封盖板，密封盖板可以覆盖密闭空腔的两端开口，将密封盖板通过螺栓结构固定在密闭空腔的两端开口处，实现密闭空腔的完全密封。

密闭空腔内还设置有碳纤维，可以提高密闭空腔内相变介质的导热率，增强换热效果。在本实施例中，密闭空腔内也可设置其他可以增强导热率的物质，例如，膨胀石墨、泡沫铜、碳纤维、铝粉中的一种或多种。

实施例5

如图4、图5所示，本实施例提供一种电池，包括上述实施例1至实施例4中的电池壳体。

实施例6

本实施例提供一种电池组，包括至少两个上述实施例5中的电池。

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。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池壳体，其特征在于：包括上盖板、下盖板和筒体，所述上盖板、所述下盖板与所述筒体围合形成所述电池壳体，所述上盖板、下盖板为电池的正极柱、负极柱；

所述上盖板和所述下盖板设置有至少一个密闭空腔，所述密闭空腔内设置有相变介质，以与所述极柱进行热交换。

2.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于：所述密闭空腔内壁还设置有导热齿。

3.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于：所述密闭空腔通过密封装置实现密封，所述密封装置为密封塞、密封盖板、密封胶层中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于：所述相变介质为石蜡、十四醇、新戊二醇、季戊四醇、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、醋酸盐、硫代硫酸盐中的一种。

5.根据权利要求4所述的电池壳体，其特征在于：所述相变介质为石蜡。

6.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于：所述密闭空腔内还设置有膨胀石墨、泡沫铜、碳纤维、铝粉中的一种，以提高导热率。

7.根据权利要求1至6任一所述的电池壳体，其特征在于：所述相变介质的熔点小于等于55摄氏度。

8.根据权利要求7所述的电池壳体，其特征在于：所述相变介质的熔点为40摄氏度。

9.一种电池，其特征在于:包括权利要求1至8任一所述的电池壳体。

10.一种电池组，其特征在于:包括至少两个权利要求9所述的电池。

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