CN219067095U - 电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池及用电装置,电池包括:电芯排、第一隔板和第二隔板。电芯排为多个且沿第一方向排布,每个电芯排包括至少一个电池单体,第一方向为电池单体的大面朝向,沿第一方向每相邻的两个电芯排之间形成分隔区域,分隔区域为多个且其中至少一个分隔区域为第一区域,其余的至少一个分隔区域为第二区域。第一隔板设于第一区域,第一隔板的厚度方向为第一方向,第一隔板内形成有换热介质流道。第二隔板设于第二区域,第二隔板的厚度方向为第一方向,第二隔板的厚度小于第一隔板的厚度。在上述技术方案中,可以兼顾电池的结构性能和热管理性能,且空间利用率高,有利于提高电池的成组效率。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其是涉及一种电池及用电装置。
背景技术
近些年,新能源汽车有了飞跃式的发展,在电动汽车领域,电池作为电动汽车的动力源,起着不可替代的重要作用。然而,相关技术中的电池,为了保证结构性能和热管理性能,则体积较大,而如果为了保证体积,则需要牺牲结构性能和热管理性能,难以兼顾,有待提高。
实用新型内容
本申请实施例提供一种电池及用电装置,能够有效提高电池的结构性能和热管理性能,空间利用率高。
第一方面,本申请实施例提供一种电池,包括:电芯排,电芯排为多个且沿第一方向排布,每个电芯排包括至少一个电池单体,第一方向为电池单体的大面朝向,沿第一方向每相邻的两个电芯排之间形成分隔区域,分隔区域为多个且其中至少一个分隔区域为第一区域,其余的至少一个分隔区域为第二区域;第一隔板,第一隔板设于第一区域,第一隔板的厚度方向为第一方向,第一隔板内形成有换热介质流道;第二隔板,第二隔板设于第二区域,第二隔板的厚度方向为第一方向,第二隔板的厚度小于第一隔板的厚度。
在上述技术方案中,通过如上设置第一隔板和第二隔板,可以兼顾电池的结构性能和热管理性能,且空间利用率高,有利于提高电池的成组效率。
在一些实施例中,第一区域与第二区域沿第一方向交替设置。
在上述技术方案中,可以更好地提升电池的结构性能和热管理性能,且空间利用率高。
在一些实施例中,每个电芯排均包括沿第二方向排布的多个电池单体,第二方向与第一方向垂直。
在上述技术方案中,电池的能量密度较高,且容易制造,成本较低。
在一些实施例中,每个第一区域内的第一隔板的数量为一个,且第一隔板与其朝向的电芯排中的各电池单体均相对。
在上述技术方案中,可以减少第一隔板的数量,简化第一隔板的装配,提高生产效率,可以简化电池热管理的设计和控制。
在一些实施例中,第一隔板沿第二方向的延伸长度大于电芯排在第二方向上的长度。
在上述技术方案中,第一隔板的长度两端可以不被电芯排遮挡,从而可以利用第一隔板的长度两端分别设置与换热介质流道连通的流路进口和流路出口,以使换热介质流道能够循环流通换热介质,容易实现流路连通。
在一些实施例中,每个第二区域内的第二隔板的数量为一个,且第二隔板与其朝向的电芯排中的各电池单体均相对。
在上述技术方案中,可以减少第二隔板的数量,简化第二隔板的装配,提高生产效率。
在一些实施例中,第二隔板沿第二方向的延伸长度大于等于电芯排在第二方向上的长度。
在上述技术方案中,第二隔板可以更好地起到加强电池结构强度的作用。
在一些实施例中,每个第二区域内的第二隔板的数量为多个且沿第二方向间隔开设置。
在上述技术方案中,可以实现第二隔板的灵活设计。
在一些实施例中,第一方向为电池单体的厚度方向,第二方向为电池单体的长度方向,电池单体的宽度方向为第三方向,电池单体在第三方向上的表面设有电连接部和泄压部。
在上述技术方案中,第一隔板和第二隔板的设置,既不会影响电连接部的电连接,也不会影响泄压部的泄压,从而有利于满足电池单体的电连接和泄压需求。
在一些实施例中,电池还包括箱体,电芯排、第一隔板和第二隔板均设于箱体内,第一方向和第二方向中的一个为箱体的长度方向,另一个为箱体的宽度方向。
在上述技术方案中,可以利用箱体保护电芯排,而且,将第一方向和第二方向中的一个设置为箱体的长度方向,另一个设置为箱体的宽度方向,从而可以简化设计,提高空间利用率。
在一些实施例中,第一隔板与电池单体粘贴相连;和/或,第二隔板与电池单体粘贴相连。
在上述技术方案中,电池中的电池单体的固定方式简单,可以节省空间,提高空间利用率,提高结构可靠性。
在一些实施例中,第二隔板的强度大于第一隔板的强度。
在上述技术方案中,可以更好地兼顾电池的结构性能和空间利用率,有利于提高电池的成组效率。
在一些实施例中,第二隔板的厚度为0.3mm-0.6mm。
在上述技术方案中,可以较好地节省空间以提高电池的成组效率。
在一些实施例中,第二隔板的厚度为0.35mm-0.45mm。
在上述技术方案中,可以较好地节省空间以提高电池的成组效率,并且能够在一定程度上保证第二隔板的强度。
在一些实施例中,第二隔板为钢板、或铝板、或复合材料板。
在上述技术方案中,可以实现第二隔板的灵活选择,并在一定程度上保证第二隔板的强度。
第二方面,本申请实施例还提供一种用电装置,包括上述的电池。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例提供的电池的示意图;
图3为图2中所示的A部的局部的放大图;
图4为图2中所示的电池的部分构成的爆炸图;
图5为图4中所示的B部的放大图;
图6为本申请一些实施例提供的电池的爆炸图。
附图标记:
车辆1000;电池100;控制器200;马达300;电池单体1;电连接部1a;泄压部1b;电芯排11;第一区域12;第二区域13;第一隔板2;第二隔板3;箱体4;第一箱本体41;第二箱本体42;第一方向X;第二方向Y;第三方向Z。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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地描述,显然,所描述的实施例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作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。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
在本申请的描述中,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”、“附接”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,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上包括两个。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模组或电池包等。电池模组一般包括多个电池单体。电池包一般包括用于封装一个或多个电池单体或一个或多个电池模组的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括外壳、电极组件和电解液,外壳用于容纳电极组件和电解液。电极组件由正极极片、负极极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。隔离膜的材质不限,例如可以为聚丙烯或聚乙烯等。
正极极片一般可以包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层直接或间接涂覆于正极集流体上,未涂覆正极活性物质层的正极集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的正极集流体,未涂覆正极活性物质层的正极集流体作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层的材料可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。
负极极片一般可以包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层直接或间接涂覆于负极集流体上,未涂覆负极活性物质层的负极集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的负极集流体,未涂覆负极活性物质层的负极集流体作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层的材料可以为碳或硅等。
为了保证通过大电流而不发生熔断,正极极耳的数量为多个且层叠在一起,负极极耳的数量为多个且层叠在一起。电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
近些年,新能源汽车有了飞跃式的发展,在电动汽车领域,电池作为电动汽车的动力源,起着不可替代的重要作用。其中,电池作为新能源汽车核心零部件不论在安全性方面,还是循环使用寿命方面均有着较高的要求。
发明人发现,在一些电池中,通常在电池箱内的底部设置冷板,对电池单体进行冷却,电池单体的小面朝向竖向,电池单体的大面朝向横向,电池单体的小面与底部的冷板换热,换热效果不佳,而且底部冷板的设置会占用箱体内在高度方向上的空间,使得电池在高度方向上的空间需求较高,受空间限制,难以在高度方向上对电池单体实现有效保护。而且,在相邻的电池单体的大面之间需要设置隔热垫,空间利用率不高,结构强度有限。
基于上述考虑,为了兼顾热管理性能和结构性能,发明人经过深入研究,设计了一种电池,在电芯排的大面两侧分别设置第一隔板和第二隔板,第一隔板内具有换热介质流道,第二隔板内不具有换热介质流道且厚度小于第一隔板,可以使得电池的热管理性能和结构性能都得到提升,有利于满足整车的高性能快充和结构强度需求,同时在空间利用率上,在高度方向上无需设置底部冷板或顶部冷板,使得电池在高度方向上的尺寸不受传统底部冷板的高度限制,可以全部用于防护电池单体,在电芯排的大面朝向方向上,不需要额外的缓冲材料,并且可以保证电芯排之间的强度,无需额外增加结构防护,降低成本。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
下面,参照附图,描述本申请一些实施例提供的电池100。
如图2-图5所示,电池100包括电芯排11、第一隔板2和第二隔板3。电芯排11为多个且沿第一方向X排布,每个电芯排11包括至少一个电池单体1,第一方向X为电池单体1的大面朝向,沿第一方向X每相邻的两个电芯排11之间形成分隔区域,分隔区域为多个且其中至少一个分隔区域为第一区域12,其余的至少一个分隔区域为第二区域13。第一隔板2设于第一区域12,第一隔板2的厚度方向为第一方向X,第一隔板2内形成有换热介质流道。第二隔板3设于第二区域13,第二隔板3的厚度方向为第一方向X,第二隔板3的厚度小于第一隔板2的厚度。
根据上述描述可以理解,电芯排11为至少三个,从而可以限定出至少两个分隔区域,全部分隔区域中的至少一个为第一区域12,除第一区域12以外的其余分隔区域中的至少一个为第二区域13。因此,至少三个电芯排11限定出至少一个第一区域12和至少一个第二区域13。每个第一区域12均设有第一隔板2,每个第二区域13均设有第二隔板3。
电池单体1的大面指的是电池单体1的多个表面中面积最大的一侧表面。电池单体1的形状不限,例如电池单体1可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。例如,当电池单体1为长方体时,电池单体1的长边和宽边限定出的表面为电池单体1的大面,此时,第一方向X为电池单体1的厚度方向。当电池单体1为圆柱体时,电池单体1的周壁面在自身轴截面上的正投影为电池单体1的大面,此时,第一方向X为电池单体1的径向。
在上述技术方案中,第一隔板2内形成有换热介质流道,从而换热介质可以从第一隔板2内流过,使得第一隔板2可以起到热管理作用,以调节电池单体1的温度。而且,由于第一隔板2内形成有换热介质流道,因此,第一隔板2具有一定的缓冲性能,提升电池100在第一方向X上的抗冲击性能,而且可以避免使用额外的缓冲材料,降低成本,节省空间。
此外,由于第一方向X为电池单体1的大面朝向,第一隔板2的厚度方向为第一方向X,第一隔板2设于沿第一方向X相邻的两个电芯排11之间,从而第一隔板2的厚度方向上的一侧表面与电池单体1的厚度方向上的一侧表面是面对面设置的,即第一隔板2设于电池单体1大面朝向的一侧,从而可以更好地提升热管理性能。
可以理解的是,通过设置第二隔板3可以起到阻隔第二隔板3两侧的电芯排11的作用,在热失控情况下,可以提高电池100的安全。此外,值得说明的是,第二隔板3内不具有换热介质流道,不需要流通换热介质,而第一隔板2内具有换热介质流道,需要流通换热介质,因此,本申请将第二隔板3的厚度设置为小于第一隔板2的厚度,这样,第二隔板3在第一方向X上的空间占用较少,可以有效提升电池100的空间利用率,节省下来空间设置更多数量的电芯排11,从而提升电池100的能量密度。
而且,第一隔板2和第二隔板3仅占用在第一方向X上空间,相对于在电芯排11的第二方向Y或第三方向Z上设置冷板的方案而言,可以节省在第二方向Y和第三方向Z上的空间占用,降低在第二方向Y和第三方向Z上的空间需求,因此在第二方向Y和第三方向Z上节约下来的空间可以用来提升电池100能量密度或者保护电池单体1,从而有利于提升电池100的结构性能和能量密度。
例如,第一方向X可以为整个电池100的长度方向,第二方向Y为整个电池100的宽度方向,第三方向Z为整个电池100的高度方向,又例如,第一方向X可以为整个电池100的宽度方向,第二方向Y为整个电池100的长度方向,第三方向Z为整个电池100的高度方向,等等,这里不作限制。由此,在电池100的高度方向上无需设置底部冷板或顶部冷板,使得电池100在高度方向上的尺寸不受传统底部冷板的高度限制,可以全部用于防护电池单体1,提升电池100的结构强度。
综上,在上述技术方案中,可以兼顾电池100的结构性能和热管理性能,有利于满足整车的高性能快充和结构强度要求,而且空间利用率高,有利于提高电池100的成组效率。
在一些实施例中,如图2-图5所示,第一区域12与第二区域13沿第一方向X交替设置。也就是说,沿第一方向X,如果一个分隔区域是第一区域12,那么下一个分隔区域就是第二区域13,如果一个分隔区域是第二区域13,那么下一个分隔区域就是第一区域12。
因此,除沿第一方向X排布的两端的电芯排11之外,每个电芯排11的两侧分别是第一隔板2和第二隔板3,从而可以更好地提升电池100的结构性能和热管理性能,且空间利用率高,有利于提高电池100的成组效率,有利于满足整车的高性能快充和结构强度要求。
当然,本申请不限于此,第一区域12与第二区域13也可以并非沿第一方向X交替设置。例如,第一区域12的数量可以多于第二区域13的数量等等,从而可以进一步提升热管理性能,这里不作赘述。
另外,沿第一方向X排布的两端的电芯排11的外侧,也可以设置第一隔板2或第二隔板3,例如,沿第一方向X排布的两端的电芯排11中的任一个的两侧,也分别是第一隔板2和第二隔板3,从而可以进一步提升结构强度和热管理性能。
在一些实施例中,如图2-图5所示,每个电芯排11均包括沿第二方向Y排布的多个电池单体1,第二方向Y与第一方向X垂直。也就是说,多个电池单体1沿与第一方向X垂直的第二方向Y依次排列以形成电芯排11,电芯排11为多个且沿第一方向X排列。由此,电池100的能量密度较高,且容易制造,成本较低。
当然,本申请不限于此,例如在其他实施例中,也可以将电芯排11中的电池单体1的数量设置为一个,且电池单体1的长度方向为第二方向Y,电池单体1的厚度方向为第一方向X,电池单体1的长度远大于电池单体1的厚度。
值得说明的是,本申请实施例的电池100中,多个电池单体1之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体1中既有串联又有并联。例如在一些实施例中,电芯排11中的多个电池单体1可串联或并联或混联在一起,再将多个电芯排11串联或并联或混联形成一个整体。又例如在另外一些实施例中,不按照电芯排11的划分,而是按照其他规律或者无规律,将多个电池单体1串联或并联或混联在一起。如将沿第一方向X排列的多个电池单体1设定为一个单元,将单元中的多个电池单体1串联或并联或混联在一起,再将多个单元排串联或并联或混联形成一个整体。
在一些实施例中,如图4所示,每个第一区域12内的第一隔板2的数量为一个,且第一隔板2与其朝向的电芯排11(即该第一隔板2所朝向的电芯排11)中的各电池单体1均相对。也就是说,第一隔板2沿第二方向Y的延伸长度,使第一隔板2与相应电芯排11中的各电池单体1均相对。或者说,第一隔板2在第二方向Y上的延伸范围可覆盖其所朝向的电芯排11中的全部电池单体1,以使朝向第一隔板2的电芯排11中的全部电池单体1对应同一第一隔板2的不同部位。
由此,可以减少第一隔板2的数量,简化第一隔板2的装配,提高生产效率。而且由于第一隔板2内需要流通换热介质,当每个第一区域12内的第一隔板2仅为一个时,可以实现同一第一区域12内的换热介质流道的统一设计,可以简化电池100热管理的设计和控制。
在一些实施例中,如图4所示,第一隔板2沿第二方向Y的延伸长度大于电芯排11在第二方向Y上的长度,以使第一隔板2在第二方向Y上的长度两端分别超出第一区域12的范围。由此,第一隔板2的长度两端可以不被电芯排11遮挡,从而可以在第一隔板2的长度两端分别设置流路进口和流路出口,与换热介质流道连通,从而使得换热介质流道能够循环流通换热介质,容易实现流路连通。
当然,本申请不限于此,例如在本申请的其他实施例中,每个第一区域12内的第一隔板2的数量还可以为多个且沿第二方向Y间隔开设置,从而可以实现第一隔板2的灵活设计,这里不作赘述。
在一些实施例中,如图4所示,每个第二区域13内的第二隔板3的数量为一个,且第二隔板3与其朝向的电芯排11(即该第二隔板3所朝向的电芯排11)中的各电池单体1均相对。也就是说,第二隔板3沿第二方向Y的延伸长度,使第二隔板3与相应电芯排11中的各电池单体1均相对。或者说,第二隔板3在第二方向Y上的延伸范围可覆盖其所朝向的电芯排11中的全部电池单体1,以使朝向第二隔板3的电芯排11中的全部电池单体1对应同一第二隔板3的不同部位。由此,可以减少第二隔板3的数量,简化第二隔板3的装配,提高生产效率。
在一些实施例中,如图4所示,第二隔板3沿第二方向Y的延伸长度大于等于电芯排11在第二方向Y上的长度,以使第二隔板3沿第二方向Y的延伸长度大于等于相应第二区域13在第二方向Y上的长度。由此,第二隔板3可以在第二方向Y上起到加强电池100结构强度的作用。
当然,本申请不限于此,例如在本申请的其他实施例中,每个第二区域13内的第二隔板3的数量还可以为多个且沿第二方向Y间隔开设置,从而可以实现第二隔板3的灵活设计,这里不作赘述。
在一些实施例中,如图4和图5所示,第一方向X为电池单体1的厚度方向,第二方向Y为电池单体1的长度方向,电池单体1的宽度方向为第三方向Z,电池单体1在第三方向Z上的表面设有电连接部1a和泄压部1b。由此,第一隔板2和第二隔板3的设置,既不会影响电连接部1a的电连接,也不会影响泄压部1b的泄压,从而有利于满足电池单体1的电连接和泄压需求。
值得说明的是,在一些示例中,电连接部1a和泄压部1b可以设于电池单体1的宽度方向上的同侧表面,或者在另外一些示例中,电连接部1a和泄压部1b还可以分别设于电池单体1的宽度方向上的不同表面,这里不作限制。
其中,电连接部1a的构成不限,例如可以是极耳等等。泄压部1b的构成不限,例如可以是泄压阀或者薄弱部等等。
在一些实施例中,如图4和图5所示,电池100还可以包括箱体4,电芯排11、第一隔板2和第二隔板3均设于箱体4内,第一方向X和第二方向Y中的一个为箱体4的长度方向,另一个为箱体4的宽度方向,例如第一方向X为箱体4的长度方向,第二方向Y为箱体4的宽度方向,又例如第一方向X为箱体4的宽度方向,另一个为箱体4的长度方向。
由此,可以利用箱体4保护电芯排11,而且,将第一方向X和第二方向Y中的一个设置为箱体4的长度方向,另一个设置为箱体4的宽度方向,从而可以简化设计,提高空间利用率。
值得说明的是,箱体4的结构和形状不限。例如在一些实施例中,如图6所示,箱体4可以包括第一箱本体41和第二箱本体42,第一箱本体41与第二箱本体42相互盖合,第一箱本体41和第二箱本体42共同限定出用于容纳电池单体1的装配空间。例如,第二箱本体42可以为一端开放的空心结构,第一箱本体41可以为板状结构,第一箱本体41盖合于第二箱本体42的开放侧,以使第一箱本体41与第二箱本体42共同限定出装配空间;又例如,第一箱本体41和第二箱本体42也可以是均为一侧开放的空心结构,第一箱本体41的开放侧盖合于第二箱本体42的开放侧。当然,第一箱本体41和第二箱本体42形成的箱体4可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在一些实施例中,如图4-图6所示,第一隔板2与电池单体1粘贴相连。由此,电池100中的电池单体1的固定方式简单,可以节省空间,提高空间利用率,提高结构可靠性。而且,第一隔板2与电池单体1的连接紧密,可以更好地提高热管理性能,提高电池100的可靠性和抗冲击能力。
在一些实施例中,如图4-图6所示,第二隔板3与电池单体1粘贴相连。由此,电池100中的电池单体1的固定方式简单,可以节省空间,提高空间利用率,提高结构可靠性。而且,第二隔板3与电池单体1的连接紧密,可以更好地提高电池100的整体结构强度,无需额外增加的结构实现防护。
在一些实施例中,如图4-图6所示,第一隔板2与电池单体1粘贴相连,且第二隔板3与电池单体1粘贴相连。由此,电池100中的电池单体1的固定方式简单,可以节省空间,提高空间利用率,提高结构可靠性。而且,电芯排11、第一隔板2和第二隔板3可以构成电池模组,有利于将电池模组设于箱体4内,箱体4内无需设置横纵梁等对电池单体1进行固定支撑,可以进一步节省空间。
然而,在相关技术中,需要在箱体内设置横纵梁,将电池单体粘贴在横纵梁上,利用箱体内的横纵梁固定电池单体,箱体内的空间利用率较低。
在一些实施例中,第二隔板3的强度大于第一隔板2的强度。由此,可以更好地兼顾电池100的结构性能和空间利用率,有利于提高电池100的成组效率。具体而言,使第二隔板3强度较大的方式有很多,这里不作限制。
例如在一些实施例中,第二隔板3为实心板,也就是说,第二隔板3内不具有空腔等,从而可以使得第二隔板3具有较好的结构强度,而且还可以保证第二隔板3的厚度较小,节约空间,提升空间利用率。当然,本申请不限于此,在本申请的其他实施例中,第二隔板3内也可以设置一些空腔,从而提升缓冲性能,或者满足排气防火等要求等,这里不作限制。
又例如在一些实施例中,第二隔板3上具有加强筋,从而可以使得第二隔板3具有较好的结构强度。其中,加强筋的加工方式不限,例如可以采用冲压工艺加工形成等等。当然,本申请不限于此,在本申请的其他实施例中,第二隔板3上也可以不具有凸筋等。
值得说明的是,第二隔板3和第一隔板2的形状不限于是平板形状,可以与电池单体1的大面形状相匹配,例如,当电池单体1为圆柱体时,第一隔板2和第二隔板3可以为波浪板,又例如,当电池单体1为长方体时,第一隔板2和第二隔板3可以为平板。
在一些实施例中,第二隔板3的厚度t与第一隔板2的厚度T满足关系:t≤0.1T。由此,当第一隔板2的厚度为常规值时,第二隔板3的厚度可以较薄,从而可以提升空间利用率高,实现电池100小型化,节约空间,或者有利于提高电池100的成组效率,提升续航时长。例如,t为0.1T、0.09T、0.08T、0.07T、0.06T等等。
在一些实施例中,第二隔板3的厚度t为0.3mm-0.6mm。由此,第二隔板3的厚度可以较薄,从而可以提升空间利用率,实现电池100小型化,节约空间,或者有利于提高电池100的成组效率,提升续航时长。例如,t为0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm等等。
进一步地,第二隔板3的厚度t可以为0.35mm-0.45mm。由此,第二隔板3的厚度不至于过薄,以在一定程度上较好地保证第二隔板3的强度,并且,第二隔板3的厚度不至于过厚,从而可以较好地提升空间利用率。例如,t为0.35mm、0.38mm、0.4mm、0.42mm、0.45mm等等。
值得说明的是,第二隔板3的材质不限,例如在一些实施例中,第二隔板3可以为钢板,从而保证第二隔板3具有较好的结构强度,且厚度较薄,有利于提升空间利用率。又例如在其他实施例中,第二隔板3还可以为铝板、或复合材料板等等,这里不作赘述。
例如,当第二隔板3为钢板且第二隔板3的厚度t为0.35mm-0.45mm时,可以较好地兼顾强度和节省空间。但是不限于此,例如第二隔板3还可以采用其他结构强度较好且厚度可以较薄的材质,这里不作赘述。
值得说明的是,电池100的构成不限于此,还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括电盒、汇流部件、控制单元、换热介质连接管路等,用于实现多个电池单体1之间的电连接,等等。
下面,描述根据本申请一个具体实施例的电池100。
本实施例的电池100包括电池模组,电池模组包括沿电池100的长度方向排列的多个电芯排11,每个电芯排11包括沿电池100的宽度方向排列的多个电池单体1,电池单体1的厚度方向为电池100的长度方向,电池单体1的长度方向为电池100的宽度方向。
沿第一方向X每相邻的两个电芯排11之间形成有分隔区域,分隔区域为多个且包括多个第一区域12和多个第二区域13,多个第一区域12和多个第二区域13沿第一方向X一一交替设置,每个第一区域12分别设有第一隔板2,第一隔板2的厚度方向为电池100的长度方向,第一隔板2的长度方向为电池100的宽度方向,第一隔板2的宽度方向为电池100的高度方向,每个第二区域13分别设有第二隔板3,第二隔板3的厚度方向为电池100的长度方向,第二隔板3的长度方向为电池100的宽度方向,第二隔板3的宽度方向为电池100的高度方向。
第一隔板2为内部形成有换热介质流道的温度调节板,第二隔板3为内部不具有换热介质流道的钢板,第二隔板3的厚度小于第一隔板2的厚度,通过在各电池单体1的两侧大面分别设置钢板和温度调节板,代替原有的缓冲材料,热交换面积加大,热管理性能更优。由此,可以提升电池100的热管理性能和结构强度。
并且,由于第二隔板3的厚度小于第一隔板2的厚度,例如第二隔板3可以为0.4mm厚度的钢板,从而提升电池模组的结构强度和刚度,可以在保证结构强度的同时,节省电池100内部的空间。因此,对热管理需求不算太高的情况下,既能满足热管理性能要求,又能提高整体的电池模组的结构强度和刚度,成本更优。换言之,可以提升电池100的结构强度和热管理性能,使得电池100的空间利用率显著提高。
本实施例的电池100还可以包括箱体4,电池模组设于箱体4内。第一隔板2和第二隔板3分别粘贴在电芯排11的大面侧,方便成组,提高整体的成组效率。将电池模组与箱体4底部的结构件胶粘,箱体4内无需设置横纵梁结构,大大节约了箱体4的内部空间,有利于提供电池100的整体空间利用率。在箱体4高度方向上的空间占用小,对箱体4的高度方向上的空间需求小。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种电池,其特征在于,包括:
电芯排,所述电芯排为多个且沿第一方向排布,每个所述电芯排包括至少一个电池单体,所述第一方向为所述电池单体的大面朝向,沿所述第一方向每相邻的两个所述电芯排之间形成分隔区域,所述分隔区域为多个且其中至少一个所述分隔区域为第一区域,其余的至少一个所述分隔区域为第二区域;
第一隔板,所述第一隔板设于所述第一区域,所述第一隔板的厚度方向为所述第一方向,所述第一隔板内形成有换热介质流道;
第二隔板,所述第二隔板设于所述第二区域,所述第二隔板的厚度方向为所述第一方向,所述第二隔板的厚度小于所述第一隔板的厚度。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第一区域与所述第二区域沿所述第一方向交替设置。
3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,每个所述电芯排均包括沿第二方向排布的多个所述电池单体,所述第二方向与所述第一方向垂直。
4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,每个所述第一区域内的所述第一隔板的数量为一个,且所述第一隔板与其朝向的所述电芯排中的各所述电池单体均相对。
5.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述第一隔板沿所述第二方向的延伸长度大于所述电芯排在所述第二方向上的长度。
6.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,每个所述第二区域内的所述第二隔板的数量为一个,且所述第二隔板与其朝向的所述电芯排中的各所述电池单体均相对。
7.根据权利要求6所述的电池,其特征在于,所述第二隔板沿所述第二方向的延伸长度大于等于所述电芯排在所述第二方向上的长度。
8.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,每个所述第二区域内的所述第二隔板的数量为多个且沿所述第二方向间隔开设置。
9.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述第一方向为所述电池单体的厚度方向,所述第二方向为所述电池单体的长度方向,所述电池单体的宽度方向为第三方向,所述电池单体在所述第三方向上的表面设有电连接部和泄压部。
10.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,所述电池还包括箱体,所述电芯排、所述第一隔板和所述第二隔板均设于所述箱体内,所述第一方向和所述第二方向中的一个为所述箱体的长度方向,另一个为所述箱体的宽度方向。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的电池,其特征在于,所述第一隔板与所述电池单体粘贴相连;和/或,所述第二隔板与所述电池单体粘贴相连。
12.根据权利要求1-10中任一项所述的电池,其特征在于,所述第二隔板的强度大于所述第一隔板的强度。
13.根据权利要求1-10中任一项所述的电池,其特征在于,所述第二隔板的厚度为0.3mm-0.6mm。
14.根据权利要求13所述的电池,其特征在于,所述第二隔板的厚度为0.35mm-0.45mm。
15.根据权利要求1-10中任一项所述的电池,其特征在于,所述第二隔板为钢板、或铝板、或复合材料板。
16.一种用电装置,其特征在于,包括:根据权利要求1-15中任一项所述的电池。
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