CN219303781U - 壳体、电池单体、电池及用电设备 - Google Patents

壳体、电池单体、电池及用电设备 Download PDF

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CN219303781U CN202320570065.4U CN202320570065U CN219303781U CN 219303781 U CN219303781 U CN 219303781U CN 202320570065 U CN202320570065 U CN 202320570065U CN 219303781 U CN219303781 U CN 219303781U
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Abstract

本申请涉及电池技术领域,具体公开了一种壳体、电池单体、电池及用电设备,该壳体包括导热件以及端盖,导热件为筒状结构,筒状结构具有至少一个开口,筒状结构在开口的位置连接有端盖,开口与端盖密封连接且在导热件与端盖间形成容纳空间,容纳空间用于容纳电池单体的电极组件。现有技术中,电池单体通过设于其外部的导热件进行换热,导热件与电池单体的接触面积小,导致了换热效果不佳。壳体用于电池单体时,电极组件设置在导热件与端盖形成的容纳空间内,利用导热件与电池单体内部的电极组件进行换热,使得电池单体能够在安全温度下有效运行。与现有技术相比,换热面积得到了增大,能够实现对电池单体的快速换热,使得电池的换热效率得到提升。

Description

壳体、电池单体、电池及用电设备
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种壳体、电池单体、电池及用电设备。
背景技术
本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息,其并不必然是现有技术。
随着新能源的发展,越来越多的领域采用新能源作为动力。由于具有能量密度高、可循环充电、安全环保等优点,电池被广泛应用于新能源汽车、消费电子、储能系统等领域中。
由于电池工作时会产生一定的热量,为了避免造成电池的过度温升,电池中通常设有导热件,从而对电池中的电芯进行换热。但是,导热件通常设置在电池的底部或者顶部,电池与导热件之间的换热面积较小,导致了电池的换热效率较差。
实用新型内容
鉴于上述问题,本申请提供一种壳体、电池单体、电池及用电设备,解决了电池的换热效率较差的问题。
本申请的第一方面提出了一种壳体,用于电池单体,所述壳体包括:
导热件,所述导热件为筒状结构,所述筒状结构具有至少一个开口;
端盖,所述筒状结构在所述开口的位置连接有所述端盖,所述开口与所述端盖密封连接且在所述导热件与所述端盖间形成容纳空间,所述容纳空间用于容纳所述电池单体的电极组件。
现有技术中,电池单体通过设于其外部的导热件进行换热,该导热件与电池单体的接触面积较小,从而导致了换热效果不佳。根据本申请的壳体,当壳体用于电池单体时,电池单体的电极组件设置在导热件与端盖形成的容纳空间内。导热件构成了电池单体的部分壳体,利用导热件与电池单体内部的电极组件进行换热,使得电池单体能够在安全温度下有效运行。本申请与现有技术相比,换热面积得到了增大,能够实现对电池单体的快速换热,当电池单体用于电池时,能够使得电池的换热效率得到有效地提升。
在本申请的一些实施方式中,所述导热件包括沿所述筒状结构的周向方向相连接的第一弯折部和第二弯折部,所述第一弯折部具有第一连接端,所述第二弯折部具有第二连接端,所述第一连接端与所述第二连接端密封连接以形成所述筒状结构。筒状结构通过将导热件的第一弯折部与第二弯折部拼接形成,整体结构简单,便于加工和制造,能够有效降低制造的成本。
在本申请的一些实施方式中,所述第一连接端与所述第二连接端的连接方式为焊接、粘接、卡接或紧固件连接。通过焊接、粘接、卡接或紧固件连接的方式将第一连接端与第二连接端密封连接,从而保证了连接位置的强度以及密封性,进而降低第一连接端与第二连接端分离的情况。
在本申请的一些实施方式中,所述导热件还包括主体部,所述第一弯折部背离所述第一连接端的一端通过所述主体部与所述第二弯折部背离所述第二连接端的一端连接。设置主体部以及主体部设置的方式,能够使得壳体有效满足不同类型的电池单体的安装需求。
在本申请的一些实施方式中,所述第一弯折部为L型结构。将第一弯折部设置成L型结构,从而使得壳体适用于具有直角结构的电池单体,以提高壳体的使用范围。
在本申请的一些实施方式中,所述第二弯折部为L型结构。将第二弯折部设置成L型结构,从而使得壳体进一步适用于具有直角结构的电池单体,进一步提高了壳体的使用范围。
在本申请的一些实施方式中,所述导热件和所述端盖中的至少一个的内部设有介质通道,所述介质通道用于容纳换热介质。当壳体用于电池单体时,换热介质在介质通道内流动,换热介质通过导热件与电池单体的换热,通过设置介质通道,能够实现利用换热介质对电池单体进行散热,从而进一步提高了导热件与电池单体之间的换热效率,使得电池的换热效率得到了有效地提高。
在本申请的一些实施方式中,所述壳体还包括分别与所述介质通道连通的介质入口和介质出口,所述介质入口设置在所述导热件或所述端盖上,所述介质出口设置在所述导热件或所述端盖上。设置介质入口以及介质出口,以实现换热介质流入以及流出导热件,从而实现利用流动的换热介质对电池单体进行散热,同时,将介质入口设置在导热件或端盖上,以及将介质出口设置在导热件或端盖上,从而提高了介质入口以及介质出口布置位置的灵活性,以适应电池的内部结构。
在本申请的一些实施方式中,所述端盖与所述筒状结构的连接方式为焊接、粘接、卡接或紧固件连接。通过焊接、粘接、卡接或紧固件连接的方式将端盖与筒状结构密封连接,从而保证了连接位置的强度以及密封性,进而降低端盖与筒状结构分离的情况。
本申请的第二方面提出了一种电池单体,所述电池单体包括:
根据如上所述的壳体;
电极组件,所述电极组件设置在所述壳体内。
本申请的第三方面提出了一种电池,所述电池包括电池组件,所述电池组件包括根据如上所述的至少一个电池单体。
本申请的第四方面提出了一种用电设备,包括如上所述的电池,所述电池用于提供电能驱动所述用电设备行走。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
图1示意性地示出了根据本申请一种实施方式的车辆的结构示意图;
图2示意性地示出了根据本申请一种实施方式的电池的分解结构示意图;
图3示意性地示出了根据本申请一种实施方式的电池的部分结构示意图;
图4示意性地示出了根据本申请一种实施方式的电池的部分结构示意图;
图5示意性地示出了根据本申请一种实施方式的电池的部分结构示意图;
图6示意性地示出了根据本申请一种实施方式的电池的部分结构示意图;
图7为图6中所示的导热件在成型前的结构示意图;
图8为图6中所示的导热件在成型中的结构示意图;
图9为图6中所示的导热件在成型后的结构示意图。
附图标记如下:
1000、车辆;
100、电池;200、控制器;300、马达;
110、电池组件;10、电池单体;
11、导热件;111、主体部;112、第一弯折部;1121、第一连接端;113、第二弯折部;1131、第二连接端;114、连接位置;12、端盖;13、介质入口;14、介质出口;
120、箱体;121、第一部分;122、第二部分。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文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;本文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。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“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。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,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,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述,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申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,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或两个元件的相互作用关系。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实施例中的具体含义。
目前,从市场形势的发展来看,电池的应用越加广泛。电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及军事装备和航空航天等多个领域。随着电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
本申请人注意到,现有电池在工作时会产生一定的热量,为了避免造成电池的过度温升,电池中通常设有导热件,从而对电池中的电芯进行换热。但是,导热件通常设置在电池的底部或者顶部,电池与导热件之间的换热面积较小,导致了电池的换热效率较差,因此,如何解决电池的换热效率较差的问题成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
为了解决电池的换热效率较差的问题,申请人研究发现,将导热件构成了电池单体的部分壳体,利用导热件与电池单体内部的电极组件进行换热,使得电池单体能够在安全温度下有效运行。与现有技术相比,换热面积得到了增大,能够实现对电池单体的快速换热,当电池单体用于电池时,能够使得电池的换热效率得到有效地提升。
本申请实施例涉及的电池可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请涉及的电池单体、电池等组成该用电装置的电源系统。
本申请实施例中利用电池作为电源的用电设备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。
应理解,本申请实施例描述的技术方案不仅仅局限适用于上述所描述的电池和用电设备,还可以适用于所有包括箱体的电池以及使用电池的用电设备,但为描述简洁,下述实施例均以电动车辆为例进行说明。
请参照图1,图1示意性地示出了根据本申请一种实施方式的车辆的结构示意图。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的内部设置有电池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。
为了满足不同的使用电力需求,电池100可以包括多个电池单体,电池单体是指组成电池组件或电池包的最小单元。多个电池单体可经由电极端子而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。本申请中所提到的电池100包括电池组件或电池包。其中,多个电池单体之间可以串联或并联或混联,混联是指串联和并联的混合。电池100也可以称为电池包。本申请的实施例中多个电池单体可以直接组成电池包,也可以先组成电池组件,电池组件再组成电池包。
图2示意性地示出了根据本申请一种实施方式的电池的分解结构示意图。图2中,电池100可以包括多个电池组件110和箱体120,多个电池组件110容纳于箱体120内部。箱体120用于容纳电池单体或电池组件110,以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。箱体120可以是单独的长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构,也可以是由长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构组合而成的复杂立体结构,本申请实施例对此并不限定。箱体120的材质可以是如铝合金、铁合金等合金材料,也可以是如聚碳酸酯、聚异氰脲酸酯泡沫塑料等高分子材料,或者是如玻璃纤维加环氧树脂的复合材料,本申请实施例对此也并不限定。
在一些实施例中,如图2所示,箱体120可以包括第一部分121和第二部分122,第一部分121与第二部分122相互盖合,第一部分121和第二部分122共同限定出用于容纳电池单体的空间。第二部分122可以为一端开口的空心结构,第一部分121可以为板状结构,第一部分121盖合于第二部分122的开口侧,以使第一部分121与第二部分122共同限定出容纳电池单体的空间;第一部分121和第二部分122也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分121的开口侧盖合于第二部分122的开口侧。
图2示意性地示出了根据本申请一种实施方式的电池的分解结构示意图。图2中,电池组件110可以包括多个电池单体10,多个电池单体10可以先串联或并联或混联组成电池组件110,多个电池组件110再串联或并联或混联组成电池。本申请中,电池单体10可以包括锂离子电池、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10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10一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方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。
电池单体包括壳体、端盖组件和电极组件。端盖组件包括端盖,端盖是指盖合于壳体开口以将电池单体的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖的形状可以与壳体的形状相适应以配合壳体。可选地,端盖可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
在一些实施例中,在端盖的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离壳体内的电连接部件与端盖,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
端盖组件包括设于端盖上的用于在电池单体的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。
壳体是用于配合端盖以形成电池单体的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件、电解液以及其他部件。壳体和端盖可以是独立的部件,可以于壳体上设置开口,通过在开口使端盖盖合开口以形成电池单体的内部环境。不限地,也可以使端盖和壳体一体化,具体地,端盖和壳体可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体的内部时,再使端盖盖合壳体。壳体可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体的形状可以根据电芯组件的具体形状和尺寸大小来确定。壳体的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
电极组件是电池单体中发生电化学反应的部件。壳体内可以包含一个或更多个电极组件。电极组件主要由极片(正极片和负极片)卷绕(一个极片整体的一端固定,另一端以一端为圆心进行一个方向上的缠绕)或层叠(设定层叠宽度,以层叠宽度为基础进行往复折叠,以实现极片的堆叠)放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。极片(正极片和负极片)具有活性物质的部分构成电芯组件的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。
在本申请的一些实施例中,如图3至图6中任一视图所示,本申请提出了一种用于电池单体10的壳体,壳体包括导热件11以及端盖12,导热件11为筒状结构,筒状结构具有至少一个开口,筒状结构在开口的位置连接有端盖12,开口与端盖12密封连接且在导热件11与端盖12间形成容纳空间,容纳空间用于容纳电池单体10的电极组件。
需要理解的是,筒状结构是指内部为中空的柱状结构,该柱状结构的横截面可以为圆形(如图3所示,壳体适用于圆柱电池单体)、方形(如图4所示,壳体适用于OS(One-Stop)高锰铁锂电池单体;或者如图5所示,壳体适用于方形电池单体;或者如图6所示,壳体适用于刀片电池单体)或其它多边形结构。当端盖12将筒状结构的开口封闭后,筒状结构的内部构成了封闭的容纳空间,该封闭的容纳空间用于容纳电池单体10的电极组件。
另外,在本申请中,现有的壳体为被动换热部件,即电池单体10的电极组件将热量传递给壳体,壳体再将热量与其它导热部件进行换热。本申请中,构成壳体的导热件11为主动换热部件。当壳体用于电池单体10时,导热件11主动与电池单体10的电极组件进行热交换,即无需使用其它导热部件,从而能够减少设置其它导热部件的成本,进而当电池单体10用于电池100时,能够减少其它导热部件的设置,使得电池100的制造成本得到了降低。
现有技术中,电池单体10通过设于其外部的导热件11进行换热,该导热件11与电池单体10的接触面积较小,从而导致了换热效果不佳。根据本申请的壳体,当壳体用于电池单体10时,电池单体10的电极组件设置在导热件11与端盖12形成的容纳空间内。导热件11构成了电池单体10的部分壳体,利用导热件11与电池单体10内部的电极组件进行换热,使得电池单体10能够在安全温度下有效运行。本申请与现有技术相比,换热面积得到了增大,能够实现对电池单体10的快速换热,当电池单体10用于电池100时,能够使得电池100的换热效率得到有效地提升。
在本申请的实施方式中,筒状结构的开口可以为一个或者两个,当筒状结构的开口的数量为一个时,端盖12的数量也为一个,当筒状结构的开口的数量为两个时,端盖12的数量也为两个,并且每个开口通过一个端盖12封闭。
另外,筒状结构可以为一体式化加工形成(例如铸造或者3D打印等),也可以为拼装形成(例如板状件通过折弯焊接形成等),以下以筒状结构为拼装形成为例进行说明:
在本申请的一些实施方式中,如图8和图9所示,导热件11包括沿筒状结构的周向方向相连接的第一弯折部112和第二弯折部113,第一弯折部112具有第一连接端1121,第二弯折部113具有第二连接端1131,第一连接端1121与第二连接端1131密封连接以形成筒状结构。
需要理解的是,第一弯折部112是指构成导热件11的部分结构呈弯曲设置,同样的,第二弯折部113是也指构成导热件11的部分结构呈弯曲设置。
具体地,第一连接端1121形成在第一弯折部112上,第二连接端1131形成在第二弯折部113上,第一弯折部112背离第一连接端1121的一端与第二弯折部113背离第一弯折部112的一端连接,第一连接端1121与第二连接端1131密封连接。通过将导热件11的第一弯折部112与第二弯折部113拼接,从而形成筒状结构,整体结构简单,便于加工和制造中的工艺排序以及制造,能够有效降低制造的成本。
需要指出的是,第一弯折部112和第二弯折部113通过第一连接端1121和第二连接端1131连接形成筒状结构,第一连接端1121与第二连接端1131的连接位置114形成接缝,该接缝可以呈直线状或曲线状,如图9所示,连接位置114的接缝呈直线状,以便于第一连接端1121和第二连接端1131的彼此连接固定。
另外,第一连接端1121与第二连接端1131的连接位置114形成接缝,接缝需要密封,即筒状结构的内部无法通过接缝与外部连通,以保证壳体内部能够形成密封结构,以避免填充在壳体内部的电解液等发生泄露的情况。
在本申请的一些实施方式中,第一连接端1121与第二连接端1131的连接方式为焊接、粘接、卡接或紧固件连接。
具体地,当第一连接端1121与第二连接端1131连接时,两者之间需要保证连接位置114的接缝具有良好的密封性以及具有足够的连接强度。通过焊接、粘接、卡接或紧固件连接的方式将第一连接端1121与第二连接端1131密封连接,从而保证了连接位置114的强度以及密封性,进而降低第一连接端1121与第二连接端1131分离的情况。
需要理解的是,当第一连接端1121与第二连接端1131的连接方式为卡接或者紧固件连接时,在接缝位置需要设置相应的密封结构(例如密封垫等部件),以保证接缝位置的密封性。
另外,如图7所示,在壳体进行加工前时,导热件11为板状结构,如图8所示,在壳体进行加工时,先将板状结构的导热件11进行折弯,以形成第一弯折部112和第二弯折部113,如图9所示,再将第一弯折部112的第一连接端1121与第二弯折部113的第二连接端1131连接固定。当壳体用于电池单体10进行装配时,将电极组件设置在筒状结构内,再将端盖12与筒状结构连接固定且将筒状结构的开口封闭,使得电极组件被密封在壳体内部。
在本申请的一些实施方式中,第一弯折部112背离第一连接端1121的一端与第二弯折部113背离第一弯折部112的一端直接连接,使得第一弯折部112与第二弯折部113彼此直接连接,第一弯折部112与第二弯折部113彼此直接连接的结构便于加工和制造。
例如,当壳体用于圆柱电池单体时,第一弯折部112与第二弯折部113均呈C型结构,并且两者的结构可以相同或者不同。
在本申请的一些实施方式中,如图8和图9所示,导热件11还包括主体部111,第一弯折部112背离第一连接端1121的一端通过主体部111与第二弯折部113背离第二连接端1131的一端连接。第一弯折部112与第二弯折部113彼此通过主体部111进行间接连接,并且第一弯折部112与主体部111之间可呈角度设置,以及第二弯折部113与主体部111之间也可呈角度设置。设置主体部111以及主体部111设置的方式,能够使得壳体有效满足不同类型的电池单体10的安装需求。
需要理解的是,将导热件11设置成多个部分,并通过多个部分之间呈角度设置,使得导热件11形成的筒状结构具有更多的形状,进而能够满足不同电池单体10的装配需求。
在本申请的一些实施方式中,如图8和图9所示,第一弯折部112为L型结构。
具体地,将第一弯折部112设置成L型结构,从而使得壳体适用于具有直角结构的电池单体10,以提高壳体的使用范围。
需要指出的是,导热件11可以为金属件或非金属件,当导热件11为金属件时(铝或不锈钢等)可通过冲压等方式形成L型结构,以此来提高加工的效率,使得制造的成本能够得到降低。
在本申请的一些实施方式中,如图8和图9所示,第二弯折部113为L型结构。
具体地,将第二弯折部113设置成L型结构,从而使得壳体进一步适用于具有直角结构的电池单体10,进一步提高了壳体的使用范围。
需要指出的是,导热件11可以为金属件或非金属件,当导热件11为金属件时(铝或不锈钢等)可通过冲压等方式形成L型结构,以此来进一步提高加工的效率,使得制造的成本能够得到了进一步地降低。
另外,导热件11可以同时具有加热以及制冷功能,利用导热件11的加热以及制冷功能将电池单体10保持在相对恒定的温度区间内,以此来保证电池单体10能够稳定安全的工作。
在本申请的一些实施方式中,导热件11为电加热结构,其具有半导体制冷片以及电加热板形成的组合结构,利用半导体制冷片对电池单体10进行制冷,利用电加热板对电池单体10进行加热。
在本申请的一些实施方式中,导热件11和端盖12中的至少一个的内部设有介质通道(图中未示出),介质通道用于容纳换热介质。
需要理解的是,换热介质通过导热件11与电池单体10的电极组件等部件进行换热,以使电池单体10的温度保持在安全温度之下。其中,换热介质可以为水、乙二醇或者水和乙二醇的混合物等。
具体地,换热介质在介质通道内流动,换热介质通过导热件11实现与电池单体10内部的电极组件等部件进行换热,通过设置介质通道,能够实现利用换热介质对电池单体10进行散热,从而进一步提高了导热件11与电池单体10之间的换热效率,当电池单体10用于电池时,能够使得电池的换热效率得到了有效地提高。
在本申请的一些实施方式中,壳体还包括分别与介质通道连通的介质入口13和介质出口14,介质入口13设置在导热件11(如图3和图9所示)或介质入口13设置在端盖12上,介质出口14设置在导热件11(如图3和图9所示)或介质出口14端盖12上。
需要理解的是,介质入口13用于换热介质的流入,介质出口14用于换热介质的流出。当导热件11与电池单体10的电极组件进行换热时,换热介质经介质入口13进入到介质通道内且在介质通道内流动,换热介质通过导热体实现与电极组件的换热,经过换热后的换热介质经介质出口14流出。
另外,介质入口13和介质出口14可设置在同一个部件上,例如介质入口13和介质出口14(如图3至图9所示)均设置在导热件11,或介质入口13和介质出口14均端盖12上;介质入口13和介质出口14也可以设置在不同的部件上,例如介质入口13和介质出口14中的一个设置在导热件11,介质入口13和介质出口14中的另一个设置在端盖12上,从而提高了介质入口13以及介质出口14布置位置的灵活性,当电池单体10用于单体时,能够有效适应电池100的内部结构。
具体地,如图3至图9所示,介质入口13和介质出口14设置在导热件11的同一本体上。在导热件11上设置介质入口13以及介质出口14,以实现换热介质流入以及流出导热件11,从而实现利用流动的换热介质对电池单体10进行换热,同时,将介质入口13以及介质出口14均设置在导热件11上,从而能够避免介质入口13以及介质出口14在连接外部管路时占用电池100的侧向空间,以便能够有效提高电池100的空间利用率。
在本申请的一些实施方式中,端盖12与筒状结构的连接方式为焊接、粘接、卡接或紧固件连接。
具体地,当端盖12与筒状结构连接时,两者之间需要保证连接位置114的接缝具有良好的密封性以及具有足够的连接强度。通过焊接、粘接、卡接或紧固件连接的方式将端盖12与筒状结构密封连接,从而保证了连接位置114的强度以及密封性,进而降低端盖12与筒状结构分离的情况。
需要理解的是,当端盖12与筒状结构的连接方式为卡接或者紧固件连接时,在接缝位置需要设置相应的密封结构(例如密封垫等部件),以保证接缝位置的密封性。
本申请的第二方面提出了一种电池单体10,电池单体10包括:
根据如上的壳体;
电极组件,电极组件设置在壳体内。
本申请的第三方面提出了一种电池100,电池100包括电池组件110,电池组件110包括如上所述的至少一个电池单体10。
本申请的第四方面提出了一种用电设备,包括如上的电池100,电池100用于提供电能驱动用电设备行走。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
在本申请的实施方式中,如图3至图9所示,本申请提出了一种用于电池单体10的壳体,壳体包括导热件11以及端盖12,导热件11为筒状结构,筒状结构具有至少一个开口,筒状结构在开口的位置连接有端盖12,开口被端盖12密封且形成容纳空间,容纳空间用于容纳电池单体10的电极组件。其中,筒状结构的开口的数量为两个,端盖12的数量也为两个,当壳体用于电池单体10时,将电池单体10的电极组件设置在筒状结构内,再将端盖12与筒状结构的连接方式焊接。
进一步地,导热件11包括主体部111、第一弯折部112和第二弯折部113,第一弯折部112通过主体部111与第二弯折部113连接,第一弯折部112具有第一连接端1121且背离第二弯折部113设置,第二弯折部113具有第二连接端1131且背离第一弯折部112设置,第一连接端1121与第二连接端1131密封连接以形成筒状结构。其中,第一弯折部112为L型结构,第二弯折部113为L型结构,第一连接端1121与第二连接端1131焊接固定。
另外,导热件11为板状结构,通过折弯形成主体部111以及两个L型结构,并且第一连接端1121与第二连接端1131相接触,并通过焊接进行固定。
进一步地,导热件11和端盖12中的至少一个的内部设有介质通道,介质通道用于容纳换热介质。其中,壳体还包括分别与介质通道连通的介质入口13和介质出口14,介质入口13和介质出口14均设置在导热件11上。
现有技术中,电池单体10通过设于其外部的导热件11进行换热,该导热件11与电池单体10的接触面积较小,从而导致了换热效果不佳。根据本申请的壳体,当壳体用于电池单体10时,电池单体10的电极组件设置在导热件11与端盖12形成的容纳空间内。导热件11构成了电池单体10的部分壳体,利用导热件11与电池单体10内部的电极组件进行换热,使得电池单体10能够在安全温度下有效运行。本申请与现有技术相比,换热面积得到了增大,能够实现对电池单体10的快速换热,当电池单体10用于电池时,能够使得电池的换热效率得到有效地提升。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (11)

1.一种壳体,用于电池单体,其特征在于,所述壳体包括:
导热件,所述导热件为筒状结构,所述筒状结构具有至少一个开口;
端盖,所述筒状结构在所述开口的位置连接有所述端盖,所述开口与所述端盖密封连接且在所述导热件与所述端盖间形成容纳空间,所述容纳空间用于容纳所述电池单体的电极组件。
2.如权利要求1所述的壳体,其特征在于,所述导热件包括沿所述筒状结构的周向方向相连接的第一弯折部和第二弯折部,所述第一弯折部具有第一连接端,所述第二弯折部具有第二连接端,所述第一连接端与所述第二连接端密封连接。
3.如权利要求2所述的壳体,其特征在于,所述第一连接端与所述第二连接端的连接方式为焊接、粘接、卡接或紧固件连接。
4.如权利要求2所述的壳体,其特征在于,所述导热件还包括主体部,所述第一弯折部背离所述第一连接端的一端通过所述主体部与所述第二弯折部背离所述第二连接端的一端连接。
5.如权利要求4所述的壳体,其特征在于,所述第一弯折部为L型结构;
并且/或者所述第二弯折部为L型结构。
6.如权利要求1所述的壳体,其特征在于,所述导热件和所述端盖中的至少一个的内部设有介质通道,所述介质通道用于容纳换热介质。
7.如权利要求6所述的壳体,其特征在于,所述壳体还包括分别与所述介质通道连通的介质入口和介质出口,所述介质入口设置在所述导热件或所述端盖上,所述介质出口设置在所述导热件或所述端盖上。
8.如权利要求1至7任一项所述的壳体,其特征在于,所述端盖与所述筒状结构的连接方式为焊接、粘接、卡接或紧固件连接。
9.一种电池单体,其特征在于,所述电池单体包括:
根据权利要求1至8任一项所述的壳体;
电极组件,所述电极组件设置在所述壳体内。
10.一种电池,其特征在于,所述电池包括电池组件,所述电池组件包括至少一个根据权利要求9所述的电池单体。
11.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求10所述的电池,所述电池用于提供电能驱动所述用电设备行走。
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WO2026007249A1 (zh) * 2024-07-02 2026-01-08 惠州亿纬锂能股份有限公司 电池单体外壳、电池单体及电池

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