CN219066940U - 电池的壳体及其电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池的壳体及其电池，电池的壳体包括：第一壳体，第一壳体上设有进液口和出液口；第二壳体，用于安装电芯，第二壳体设在第一壳体内，并与第一壳体限定有容纳空间；多个缓冲件，多个缓冲件设在容纳空间内，且任意相邻的两个和第一壳体、第二壳体之间限定有冷却流道，冷却流道连通进液口和出液口。本实用新型的电池的壳体具有更高的热交换效率和更均匀的温度效果，同时可以为电芯的循环提供膨胀空间，无需电芯层级进行缓冲设计，电芯成组更为简单。

Description

电池的壳体及其电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池的壳体及其电池。

背景技术

随着电动汽车行业快速的发展，低温充电慢，低温续航短逐渐成为影响电动汽车在北方进一步发展的显著因素。电池系统电池发生热失控以后进而导致热扩散起火爆炸，成为电动车当前需要通过技术解决的最大安全问题。另外，高倍率快充电池系统温升过高成为进一步提高电池系统充电效率的限制因素。因此，可以兼容高低温使用工况且具有更高安全特性的全气候电池成为当前行业内争相研究的热点课题。

现有技术中主要通过在电芯堆叠成模组时在外侧使用水冷板或加热膜等方案措施实现电池的热管理，存在电芯局部加热不均以及散热不均从而导致模组温差大的问题，会影响电池的实际使用性能和使用寿命。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电池的壳体，以解决现有技术中电芯局部加热不均以及散热不均从而导致电芯温差大的问题。

本实用新型还旨在提出一种电池，以应用上述电池的壳体。

根据本实用新型实施例的电池的壳体，包括：第一壳体，所述第一壳体上设有进液口和出液口；第二壳体，用于安装电芯，所述第二壳体设在所述第一壳体内，并与所述第一壳体限定有容纳空间；多个缓冲件，多个所述缓冲件设在所述容纳空间内，且任意相邻的两个和所述第一壳体、所述第二壳体之间限定有冷却流道，所述冷却流道连通所述进液口和所述出液口。

根据本实用新型实施例的电池的壳体，通过将安装有电芯的第二壳体设在第一壳体内，第一壳体和第二壳体之间限定有设有缓冲件的容纳空间，同时在任意相邻的两个缓冲件和第一壳体与第二壳体之间限定出冷却流道，进液口和出液口与冷却流道相连通，从而实现对电芯表面的加热和散热管理，使得电芯与冷却液之间具有更高的热交换效率和更均匀的温度效果，同时可以为电芯的循环提供膨胀空间。

一些实施例中，所述容纳空间包括第一空间和第二空间，所述第二壳体与所述第一壳体的侧壁之间限定出所述第一空间、与所述第一壳体的底部之间限定出所述第二空间；多个所述缓冲件中的部分设在所述第一空间内，另一部分设在所述第二空间内。

一些实施例中，所述缓冲件沿所述第一壳体的长边方向延伸，所述缓冲件在所述第一空间内沿所述第一壳体的高度方向设有至少两个，所述缓冲件在所述第二空间内沿所述第一壳体的宽度方向设有至少两个。

一些实施例中，所述第一空间包括：第一部分和第二部分，所述第一壳体和所述第二壳体的长边侧壁之间限定出所述第一部分，所述第一壳体和所述第二壳体的短边侧壁之间限定出所述第二部分，所述第一部分内的所述缓冲件具有折弯部，所述折弯部设在所述第二部分内。

一些实施例中，所述第二空间内位于所述第一壳体的宽度方向两端的所述缓冲件与所述第一空间内相邻的所述缓冲件为一体件。

一些实施例中，所述冷却流道包括第一冷却流道和第二冷却流道，任意相邻的两个所述缓冲件和所述第一壳体、所述第二壳体之间限定出所述第一冷却流道，所述折弯部、所述第一壳体、所述第二壳体之间限定出所述第二冷却流道，所述第二冷却流道连通所述第一冷却流道，且沿所述第一壳体的高度方向延伸。

一些实施例中，所述进液口连通所述第一壳体的长度方向一端的所述第二冷却流道，所述出液口连通所述第一壳体的长度方向另一端的所述第二冷却流道。

一些实施例中，所述第一冷却流道和所述第二冷却流道的宽度均为a，所述第一部分中所述缓冲件的宽度为b，其中，a≤20mm，b≥a。

一些实施例中，所述缓冲件在小于等于4MPa压力下的压缩率为m，所述缓冲件的厚度为C1，所述电芯的厚度为D1，其中，C1×m≤D1×0.15。

根据本实用新型实施例的电池，包括上述的电池的壳体。由此，该电池实际使用性能和使用寿命得以提高。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型的实施例中电池的壳体的结构示意图。

附图标记：

100、电池的壳体；

10、第一壳体；101、进液口；102、出液口；

20、第二壳体；2011、第一冷却流道；2012、第二冷却流道；

30、缓冲件；301、折弯部。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1，描述根据本实用新型实施例的电池的壳体100。

如图1所示，根据本实用新型实施例的电池的壳体100，包括：第一壳体10、第二壳体20和缓冲件30。

第一壳体10上设有进液口101和出液口102；第二壳体20用于安装电芯，第二壳体20设在第一壳体10内，并与第一壳体10限定有容纳空间；缓冲件30有多个，多个缓冲件30设在容纳空间内，且任意相邻的两个和第一壳体10、第二壳体20之间限定有冷却流道，冷却流道连通进液口101和出液口102。

可以理解为，本申请的电池的壳体100是第一壳体10和第二壳体20共同组成的双层壳体结构，同时第二壳体20是空腔结构体，电芯设在第二壳体20的空腔内。在第一壳体10的内壁和第二壳体20的外壁之间形成有容纳空间，用于放置间隔分布的多个缓冲件30，相邻两个缓冲件30与第一壳体10和第二壳体20之间限定出冷却流道，供冷却液流过。

具体地，冷却液从设在第一壳体10上的进液口101进入容纳空间，然后从形成在第二壳体20表面的冷却流道流过，和位于第二壳体20内的电芯的各个侧面进行热交换，最终从位于第一壳体10上的出液口102流出，从而提高热交换效率。同时由于在第一壳体10和第二壳体20之间设置有缓冲件30，可以满足电芯循环膨胀的空间需求。需要说明的是，第一壳体10和第二壳体20的材质为导热良好的金属，具体材质不受特别限制，可以为铝、钢等；缓冲件30的材质可以为具有良好压缩性能的类橡胶材料，缓冲件30可以通过胶接或者压接等方式与第一壳体10的内壁和第二壳体20的外壁进行连接。同时进液口101和出液口102可以形成在金属或塑料管类材质的进液管和出液管上，且进液管和出液管通过胶接、热熔或嵌入等工艺与第一壳体10的外壁进行密封连接。

根据本实用新型实施例的电池的壳体100，通过将安装有电芯的第二壳体20设在第一壳体10内，第一壳体10和第二壳体20之间限定有设有缓冲件30的容纳空间，可以为电芯的循环提供膨胀空间，同时在任意相邻的两个缓冲件30和第一壳体10与第二壳体20之间限定出冷却流道，进液口101和出液口102与冷却流道相连通，从而实现对电芯表面的加热和散热管理，使得电芯与冷却液之间具有更高的热交换效率和更均匀的温度效果，且当电池发生热失控时，更高效的热交换能力可以迅速带走电芯的热量，延缓相邻电芯间的热扩散速度甚至实现热扩散抑制，防止热蔓延的发生，防止电池包起火。

一些实施例中，容纳空间包括第一空间(图中未示出)和第二空间(图中未示出)，第二壳体20与第一壳体10的侧壁之间限定出第一空间、与第一壳体10的底部之间限定出第二空间；多个缓冲件30中的部分设在第一空间内，另一部分设在第二空间内。可以理解为，第二壳体20外壁的五个侧面均设有缓冲件30，从而可以较好地为电芯提供预紧力以及为电芯提供循环膨胀的空间。

一些实施例中，参考图1，缓冲件30沿第一壳体10的长边方向延伸，缓冲件30在第一空间内沿第一壳体10的高度方向设有至少两个，缓冲件30在第二空间内沿第一壳体10的宽度方向设有至少两个。可以理解为，通过在第二壳体20的五个侧面上均设置有至少两个缓冲件30，至少两个缓冲件30与第一壳体10的内壁和第二壳体20的外壁之间至少形成有一个冷却流道，从而使得电芯的五个侧面均可以实现与冷却液的热交换，提高热交换效率。

一些实施例中，第一空间包括第一部分(图中未示出)和第二部分(图中未示出)，第一壳体10和第二壳体20的长边侧壁之间限定出第一部分，第一壳体10和第二壳体20的短边侧壁之间限定出第二部分，第一部分内的缓冲件30具有折弯部301，折弯部301设在第二部分内。也就是说，参考图1，第一壳体10和第二壳体20侧面积较大的两个侧面之间形成第一部分，侧面积较小的两个侧面之间形成有第二部分。通过将缓冲件30具有的折弯部301设在第二部分内，则使得冷却液可以流经第二部分，从而与电芯面积较小的侧面实现较好地换热效果。

一些实施例中，第二空间内位于第一壳体10的宽度方向两端的缓冲件30与第一空间内相邻的缓冲件30为一体件。可以理解为，通过将两者设为一体件，方便缓冲件30的设置，效率高。

一些实施例中，参考图1，冷却流道包括第一冷却流道2011和第二冷却流道2012，任意相邻的两个缓冲件30和第一壳体10、第二壳体20之间限定出第一冷却流道2011，折弯部301、第一壳体10、第二壳体20之间限定出第二冷却流道2012，第二冷却流道2012连通第一冷却流道2011，且沿第一壳体10的高度方向延伸。可以理解为，通过设置沿第二壳体20长度方向延伸的第一冷却流道2011和沿第二壳体20高度方向延伸的第二冷却流道2012，从而使得位于第二壳体20内的电芯可以较好地实现与冷却液的热交换。

一些实施例中，参考图1，进液口101连通第一壳体10的长度方向一端的第二冷却流道2012，出液口102连通第一壳体10的长度方向另一端的第二冷却流道2012。可以理解为，冷却液从进液口101流入到第二冷却流道2012，最终从靠近第二冷却流道2012的出液口102流出，从而增大冷却液与电芯的换热接触面积，以使电芯更好地散热。

一些实施例中，第一冷却流道2011和第二冷却流道2012的宽度均为a，第一部分中缓冲件30的宽度为b，其中，a≤20mm，b≥a，从而确保冷却液合理均衡分配，起到更好地热管理效果。

一些实施例中，缓冲件30在小于等于4MPa压力下的压缩率为m，缓冲件30的厚度为C1，电芯的厚度为D1，其中，C1×m≤D1×0.15，从而确保冷却液合理均衡分配，起到更好地热管理效果。

一些实施例中，多个相邻电芯间的应力为L1，缓冲件30的应力为L2，电芯靠近长边侧壁的大面面积为A1，位于第一侧面上的缓冲件30的面积为A2，其中，L1×A1＝L2×A2，0.01≤A2/A1＜1，从而使得缓冲件30起到更好地缓冲作用。

一些实施例中，第二壳体20的导热系数不小于200W/(m·K)，从而保证电芯和冷却液之间更好地进行热交换。

根据本实用新型实施例的电池，包括上述的电池的壳体100。由此，该电池实际使用性能和使用寿命得以提高。

下面结合附图，描述本实用新型电池的壳体100的一个具体实施例。

如图1所示，电池的壳体100包括：第一壳体10、第二壳体20和缓冲件30。

第一壳体10上设有进液口101和出液口102；第二壳体20用于安装电芯，第二壳体20设在第一壳体10内，并与第一壳体10限定有容纳空间；缓冲件30有二十二个，缓冲件30设在容纳空间内，且任意相邻的两个和第一壳体10、第二壳体20之间限定有冷却流道，冷却流道连通进液口101和出液口102。

容纳空间包括第一空间和第二空间，第二壳体20与第一壳体10的侧壁之间限定出第一空间、与第一壳体10的底部之间限定出第二空间；二十个缓冲件30位于第一空间内且沿第一壳体10的高度方向设置，两个缓冲件30位于第二空间内且沿第一壳体10的宽度方向设置。

第一空间包括第一部分和第二部分，第一壳体10和第二壳体20的长边侧壁之间限定出第一部分，第一壳体10和第二壳体20的短边侧壁之间限定出第二部分，第一部分内的缓冲件30具有折弯部301，折弯部301设在第二部分内。第二空间内位于第一壳体10的宽度方向两端的缓冲件30与第一空间内相邻的缓冲件30为一体件。

冷却流道包括第一冷却流道2011和第二冷却流道2012，任意相邻的两个缓冲件30和第一壳体10、第二壳体20之间限定出第一冷却流道2011，折弯部301、第一壳体10、第二壳体20之间限定出第二冷却流道2012，第二冷却流道2012连通第一冷却流道2011，且沿第一壳体10的高度方向延伸。进液口101连通第一壳体10的长度方向一端的第二冷却流道2012，出液口102连通第一壳体10的长度方向另一端的第二冷却流道2012。

第一冷却流道2011和第二冷却流道2012的宽度均为a，第一部分中缓冲件30的宽度为b，其中，a＝20mm，b＝a。缓冲件30在等于4MPa压力下的压缩率为m，缓冲件30的厚度为C1，电芯的厚度为D1，其中，C1×m＝D1×0.15。

根据本实用新型实施例的电池，包括上述的电池的壳体100。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“可选地”、“进一步地”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池的壳体，其特征在于，包括：

第一壳体(10)，所述第一壳体(10)上设有进液口(101)和出液口(102)；

第二壳体(20)，用于安装电芯，所述第二壳体(20)设在所述第一壳体(10)内，并与所述第一壳体(10)限定有容纳空间；

多个缓冲件(30)，多个所述缓冲件(30)设在所述容纳空间内，且任意相邻的两个和所述第一壳体(10)、所述第二壳体(20)之间限定有冷却流道，所述冷却流道连通所述进液口(101)和所述出液口(102)。

2.根据权利要求1所述的电池的壳体，其特征在于，所述容纳空间包括第一空间和第二空间，所述第二壳体(20)与所述第一壳体(10)的侧壁之间限定出所述第一空间、与所述第一壳体(10)的底部之间限定出所述第二空间；多个所述缓冲件(30)中的部分设在所述第一空间内，另一部分设在所述第二空间内。

3.根据权利要求2所述的电池的壳体，其特征在于，所述缓冲件(30)沿所述第一壳体(10)的长边方向延伸，所述缓冲件(30)在所述第一空间内沿所述第一壳体(10)的高度方向设有至少两个，所述缓冲件(30)在所述第二空间内沿所述第一壳体(10)的宽度方向设有至少两个。

4.根据权利要求3所述的电池的壳体，其特征在于，所述第一空间包括：

第一部分和第二部分，所述第一壳体(10)和所述第二壳体(20)的长边侧壁之间限定出所述第一部分，所述第一壳体(10)和所述第二壳体(20)的短边侧壁之间限定出所述第二部分，所述第一部分内的所述缓冲件(30)具有折弯部(301)，所述折弯部(301)设在所述第二部分内。

5.根据权利要求4所述的电池的壳体，其特征在于，所述第二空间内位于所述第一壳体(10)的宽度方向两端的所述缓冲件(30)与所述第一空间内相邻的所述缓冲件(30)为一体件。

6.根据权利要求4所述的电池的壳体，其特征在于，所述冷却流道包括第一冷却流道(2011)和第二冷却流道(2012)，任意相邻的两个所述缓冲件(30)和所述第一壳体(10)、所述第二壳体(20)之间限定出所述第一冷却流道(2011)，所述折弯部(301)、所述第一壳体(10)、所述第二壳体(20)之间限定出所述第二冷却流道(2012)，所述第二冷却流道(2012)连通所述第一冷却流道(2011)，且沿所述第一壳体(10)的高度方向延伸。

7.根据权利要求6所述的电池的壳体，其特征在于，所述进液口(101)连通所述第一壳体(10)的长度方向一端的所述第二冷却流道(2012)，所述出液口(102)连通所述第一壳体(10)的长度方向另一端的所述第二冷却流道(2012)。

8.根据权利要求6所述的电池的壳体，其特征在于，所述第一冷却流道(2011)和所述第二冷却流道(2012)的宽度均为a，所述第一部分中所述缓冲件(30)的宽度为b，其中，a≤20mm，b≥a。

9.根据权利要求1所述的电池的壳体，其特征在于，所述缓冲件(30)在小于等于4MPa压力下的压缩率为m，所述缓冲件(30)的厚度为C1，所述电芯的厚度为D1，其中，C1×m≤D1×0.15。

10.一种电池，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的电池的壳体。

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