CN219591573U - 电池的端板、电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电池的端板、电池及用电装置,端板用于夹持电池单体,端板设有至少一个容纳槽,容纳槽用于容纳电池单体,端板的内部设有流道,流道用于引导换热介质流动。本申请提供的电池的端板,端板的内部设有流道,流道能够引导换热介质在端板内流动,从而实现对端板进行冷却,使得热量通过换热介质进行热交换,而且,流道能够引导热介质流动,因此,可向端板内持续通入温度较低的换热介质,以提高端板内换热介质的传热效率,从而快速带走电池内所产生的热量,提高散热的效果,从而有效降低电池内部温升,进而提高电池的使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及电池生产技术领域,特别是涉及电池的端板、电池及用电装置。
背景技术
电池单体广泛用于电子设备,例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。电池单体可以包括镉镍电池单体、氢镍电池单体、锂离子电池单体和二次碱性锌锰电池单体等。
在电池技术的发展中,如何提高电池单体的使用寿命,是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本申请提供一种电池的端板、电池及用电装置,旨在一定程度上能够提高电池的使用寿命。
第一方面,本申请提出了一种电池的端板,用于夹持电池单体,端板设有至少一个容纳槽,容纳槽用于容纳电池单体,端板的内部设有流道,流道用于引导换热介质流动。
本申请提供的电池的端板,端板的内部设有流道,流道能够引导换热介质在端板内流动,从而实现对端板进行冷却,使得热量通过换热介质进行热交换,而且,流道能够引导热介质流动,因此,可向端板内持续通入温度较低的换热介质,以提高端板内换热介质的传热效率,从而快速带走电池内所产生的热量,提高散热的效果,从而有效降低电池内部温升,进而提高电池的使用寿命。端板设有至少一个容纳槽,容纳槽用于容纳电池单体,因此,端板同时起到换热和固定电池单体的功能,集成度高,节省部件,能够提高电池的能量密度。
根据本申请的一个实施例,端板包括端板主体和隔离板,端板主体背离容纳槽的一侧设有导流槽,隔离板连接于端板主体背离容纳槽的一侧并覆盖导流槽,以围合形成流道。
在这些可选的实施例中,端板主体设有导流槽,隔离板连接于端板主体并与导流槽围合形成流道,如此设置,可在端板主体半成品上直接加工制造导流槽,并实现了在端板上形成了用于换热介质流通的流道。此外,流道主要设置于端板主体上,容纳在导流槽内的换热介质与电池单体距离更近,使得电池单体释放的热量可以快速地传递至换热介质,具有较高的传热效率,从而提高了冷却效率。
根据本申请的一个实施例,端板主体还包括导流柱,导流柱设置于导流槽,导流柱相对于导流槽的槽底朝向隔离板的方向凸出。
在这些可选的实施例中,导流柱的设置,一方面,能够对隔离板起到支撑的作用,以增加端板的整体结构强度,另一方面,通过导流柱可将导流槽界定出多个子槽,规划换热介质流通路线,可提高传热效率,以提高了冷却效率。
根据本申请的一个实施例,导流柱具有沿导流柱的轴向相对设置的第一端和第二端,第一端和第二端至少一者为圆弧过渡结构。
在这些可选的实施例中,导流柱的端部呈圆弧过渡结构,降低导流柱对换热介质的阻力,从而降低对换热介质的影响。
根据本申请的一个实施例,端板包括两个端板主体,两个端板主体分别位于隔离板相背离的两侧。
在这些可选的实施例中,两个端板主体分别位于隔离板相背离的两侧,也即两个端板主体共用一个隔离板,减少隔离板的使用,不仅节省成本,还能降低端板的占用空间,提高电池的整体的空间利用率。
根据本申请的一个实施例,端板主体为一体成型。
在这些可选的实施例中,端板主体为一体成型,简化端板主体的制造工艺,并使得端板主体具有较高的结构稳定性。
根据本申请的一个实施例,端板还包括接头,接头设置于端板主体并与流道连通。
在这些可选的实施例中,接头连接于端板主体,便于接头的安装和拆卸,且对端板主体的整体结构改变较小。而且,设置接头可以实现换热介质持续流动,从而可持续散热,以降低热量聚积在电池内部而损伤电池。
根据本申请的一个实施例,端板包括至少两个接头,两个接头分别连接于流道的两端。
在这些可选的实施例中,通过两个接头共同作用于换热介质,能够进一步增强换热介质的流速,进一步提高散热效果,从而减缓电池温升。
根据本申请的一个实施例,端板还包括连接孔,设置于端板主体,且用于连通接头和流道。
在这些可选的实施例中,连接孔用于与接头和流道连通,也便于接头安装,且连接孔易于加工制造,一定程度上可以降低制造成本。
根据本申请的一个实施例,端板设有多个容纳槽,各容纳槽用于容纳电池单体的至少部分。
在这些可选的实施例中,各容纳槽用于容纳电池单体的至少部分,一定程度上能够为电池单体提供预紧力,使得电池单体不易发生位移,从而整体上提高了电池的稳定性和安全性。
根据本申请的一个实施例,流道具有出口段和入口段;入口段包括入口部和第一导流部,第一导流部连通入口部,且第一导流部沿入口部向出口段的方向呈扩口状;出口段包括出口部和第二导流部,第二导流部连通出口部,且第二导流部沿出口部向入口段的方向呈扩口状。
在这些可选的实施例中,如此设置,流道内部的换热介质更容易扩散,且更加均匀分布。
根据本申请的一个实施例,容纳槽的槽壁面包括柱面。
在这些可选的实施例中,如此设置,适应夹持圆柱形电池单体的侧面,增加端板与电池单体的接触面积,电池单体内的热量可以通过传热方式快速地传递给端板,换热介质将热量带走,达到降温的效果。
根据本申请的一个实施例,端板还包括过渡部,过渡部设置于相邻的两个容纳槽之间,且过渡部连接于两个容纳槽。
在这些可选的实施例中,通过设置过渡部,一定程度上能够分散电池单体与容纳槽的槽壁的夹持应力,降低端板主体发生变形的概率,从而整体上提高了电池的稳定性和安全性。
根据本申请的一个实施例,相邻的两个容纳槽之间设有安装孔,安装孔用于安装端板。
在这些可选的实施例中,通过设置安装孔,以将端板稳定连接于电池的箱体。
根据本申请的一个实施例,安装孔设置于过渡部。
在这些可选的实施例中,安装孔设置于过渡部,过渡部具有较高的结构强度,从而提高端板连接于箱体的稳定性,而且,安装孔设置在过渡部,能够降低对电池单体与端板连接的影响。
根据本申请的一个实施例,端板的材质选自塑料、铝合金或者镁合金中的一种。
在这些可选的实施例中,这些具体可选的端板的材质使得端板具有更好的结构稳定性,且成本低更容易制造。
第二方面,本申请提供一种电池,包括至少两个根据前述的电池的端板以及电池单体,电池单体夹持于相邻的端板之间。
第三方面,本申请提供一种用电装置,包括根据前述的电池,电池用于提供电能。
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
下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本申请一实施例提供的车辆的结构示意图;
图2是本申请一实施例提供的电池的结构示意图;
图3为本申请一些实施例提供的电池的端板和电池单体的结构示意图;
图4为本申请另一些实施例提供的电池的端板和电池单体的结构示意图;
图5为本申请一些实施例提供的电池的端板的结构示意图。
附图未必按照实际的比例绘制。
附图标记说明:
1、车辆;
10、电池;11、上盖;12、下盖;1a、马达;1b、控制器;
20、电池单体;
300、端板;301、流道;302、容纳槽;303、出口段;3031、出口部;3032、第二导流部;304、入口段;3041、入口部;3042、第一导流部;305、过渡部;306、安装孔;310、端板主体;311、导流槽;312、导流柱;3121、第一端;3122、第二端;320、隔离板;330、接头;340、连接孔。
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单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,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块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以一定程度上降低液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括电极组件和电解质,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的集流体层叠后作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的集流体层叠后作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。此外,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。
电池单体在充放电过程中会产生热量,聚积过多热量,会导致电池单体的热失控,引发安全风险,并影响电池单体的使用寿命。通过在电池底部设置换热机构,以达到降温的效果,但是换热机构导致电池结构复杂和构件增多,且能耗和成本相应的增加,且只能针对电池底部冷却,冷却效果不佳。上述的陈述仅用于提供与本申请有关的背景技术信息,而不必然地构成现有技术。
鉴于以上问题,发明人经过深入研究,提出了一种电池的端板,端板的内部设有流道,流道能够引导换热介质在端板内流动,从而实现对端板进行冷却,使得热量通过换热介质进行热交换,而且,流道能够引导热介质流动,因此,可向端板内持续通入温度较低的换热介质,以提高端板内换热介质的传热效率,从而快速带走电池内所产生的热量,提高散热的效果,从而有效降低电池内部温升,进而提高电池的使用寿命。因此,端板同时起到换热和固定电池单体的功能,集成度高,节省部件,能够提高电池的能量密度。
电池单体可以应用于车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、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;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具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;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述极耳生产设备不做特殊限制。
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。
参见图1所示,本申请的一个实施例提供一种车辆1。车辆1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。在本申请一实施例中,车辆1可以包括马达1a、控制器1b以及电池10。控制器1b用来控制电池10为马达1a供电。马达1a通过传动机构与车轮连接,从而驱动车辆1行进。电池10可以作为车辆1的驱动电源,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1提供驱动动力。在一个示例中,在车辆1的底部或车头或车尾可以设置电池10。电池10可以用于为车辆1供电。在一个示例中,电池10可以作为车辆1的操作电源,用于车辆1的电路系统。示例性地,电池10可以用于车辆1的启动、导航和运行时的工作用电需求。
参见图2所示,电池10包括箱体。箱体的类型不受限制。箱体可为框状箱体、盘状箱体或盒状箱体等。示例性地,箱体包括上盖11和与上盖11盖合的下盖12。上盖11和下盖12盖合后形成容纳部。电池10包括多个电池单体20。多个电池单体20可以组成电池10,也可以是多个电池单体20先组成电池模块,多个电池模块再组成电池10,其中,各电池模块的端部设有端板。
在一些实施例中,为了满足不同的使用电力需求,电池10可以包括多个电池单体20,其中,多个电池单体20之间可以串联、并联或混联,混联是指串联和并联的混合。电池单体20可以是圆柱形结构,也可以是具有六面的方形结构,这里不对电池单体20的外形结构做限定。在本申请实施例中,示例性地以电池单体20是圆柱形结构来进行说明,但并不对本申请的保护范围构成限定。
参阅图3、图4和图5,图3为本申请一些实施例提供的电池的端板和电池单体的结构示意图;图4为本申请另一些实施例提供的电池的端板和电池单体的结构示意图;图5为本申请一些实施例提供的电池的端板的结构示意图。
本申请提出了一种电池的端板300,如图3、图4和图5所示,端板300用于夹持电池单体20,端板300设有至少一个容纳槽302,容纳槽302用于容纳电池单体20,端板300的内部设有流道301,流道301用于引导换热介质流动。
端板300用于夹持电池单体20,夹持电池单体20的数量可为多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。电池单体20包括电极组件和外壳组件,电极组件容纳于外壳组件内。电极组件是电池单体20实现充放电功能的核心部件,在充放电过程中,电极组件会产生热量,电池单体20内的温度升高,热量会散发外壳组件,并由外壳组件传导至端板300,端板300的内部设有流道301,换热介质在流动内流动,从而快速带走电池单体20所产生的热量。
在本申请实施例中,端板300可以夹持圆柱电池单体、方形电池单体或扁平电池单体等。
换热介质为具有流动性的介质,例如:包括水、乙醇、油和氟利昂,换热介质可吸收电池内部的热量,或者流动的换热介质带走电池内的热量至外环境,以达到冷却的目的。
流道301的形状、尺寸以及位置等可以根据实际需求进行设定,例如,流道301可以是圆形流道301、矩形流道301或者梯形流道301等等,需要满足换热介质在流道301内自由流动即可,在此并不进行限定。
在本申请实施例中,端板300应用于电池中,电池可包括多个电池模块,各电池模块包括多个电池单体20和至少两个端板300,多个电池单体20依次排布设置,两个端板300分别位于多个电池单体20在其排布方向上的相对两端。在一些实施例中,相邻的两个电池模块可共用一个端板300。
在本申请实施例中,端板300设有至少一个容纳槽302,容纳槽302用于容纳电池单体20。端板300设有多个容纳槽302,各容纳槽302用于容纳电池单体20的至少部分,以实现对电池单体20的夹持,具体地,电池单体20呈圆柱体时,容纳槽302的槽壁呈弧形或者圆形,电池单体20呈长方体时,容纳槽302的槽壁呈矩形。可选地,电池单体20的侧周壁与容纳槽302相抵。
本申请提供的电池的端板300,端板300的内部设有流道301,流道301能够引导换热介质在端板300内流动,从而实现对端板300进行冷却,使得热量通过换热介质进行热交换,而且,流道301能够引导热介质流动,因此,可向端板300内持续通入温度较低的换热介质,以提高端板300内换热介质的传热效率,从而快速带走电池内所产生的热量,提高散热的效果,从而有效降低电池内部温升,进而提高电池的使用寿命。端板300设有至少一个容纳槽302,容纳槽302用于容纳电池单体,因此,端板300同时起到换热和固定电池单体20的功能,集成度高,节省部件,能够提高电池的能量密度。
可选地,端板300包括第一自由端和第二自由端,流道301从第一自由端向第二自由端延伸,从而流道301在端板300上具有较大的跨度,进一步降低电池内部温升。
如图4和图5所示,根据本申请的一个实施例,端板300包括端板主体310和隔离板320,端板主体310设有导流槽311,隔离板320连接于端板主体310并覆盖导流槽311,以围合形成流道301。
在本申请实施例中,端板300包括端板主体310和隔离板320,具体地,一个端板主体310与一个隔离板320配合使用,或者,两个端板主体310与一个隔离板320配合使用。
在本申请实施例中,端板300包括端板主体310和隔离板320,端板主体310具有相对设置的第一侧面和第二侧面,第一侧面用于夹持电池单体20,第二侧面设有向内凹陷的导流槽311,隔离板320连接于第二侧面并覆盖导流槽311,以围合形成流道301。
在本申请实施例中,导流槽311的槽宽小于或等于隔离板320的宽度。
示例性地,导流槽311数量为一个,如此可适当的增加导流槽311的宽度,从而使得换热介质具有较大的传热面积。
示例性地,导流槽311数量为多个,多个导流槽311间隔设置,如此设置可适当的减少各导流槽311的宽度,在达到冷却效果的同时,可节省换热介质的使用。
在本申请实施例中,端板主体310设有2~8个导流槽311。
在本申请实施例中,端板主体310具有预定的长度和宽度,导流槽311沿端板主体310的长度方向延伸成形。
可选地,多个导流槽311沿端板主体310的宽度方向等距排布。
可选地,各个导流槽311的宽度相等。
在这些可选的实施例中,端板主体310设有导流槽311,隔离板320连接于端板主体310并与导流槽311围合形成流道301,如此设置,可在端板主体310半成品上直接加工制造导流槽311,并实现了在端板上形成了用于换热介质流通的流道301。此外,流道301主要设置于端板主体310上,容纳在导流槽311内的换热介质与电池单体20距离更近,使得电池单体20释放的热量可以快速地传递至换热介质,具有较高的传热效率,从而提高了冷却效率。
根据本申请的一个实施例,端板主体310还包括导流柱312,导流柱312设置于导流槽311,导流柱312相对于导流槽311的槽底朝向隔离板320的方向凸出。
在本申请实施例中,导流柱312设置于导流槽311,导流柱312相对于导流槽311的槽底朝向隔离板320方向凸出,可将导流槽311界定出至少两个子槽,从而形成多个流通通路。
在本申请实施例中,端板主体310包括一个导流柱312或者多个导流柱312,在端板主体310包括多个导流柱312的情况下,多个导流柱312间隔设置,以将导流槽311界定出多个子槽。
在这些可选的实施例中,导流柱312的设置,一方面,能够对隔离板320起到支撑的作用,以增加端板300的整体结构强度,另一方面,通过导流柱312可将导流槽311界定出多个子槽,规划换热介质流通路线,可提高传热效率,以提高了冷却效率。
根据本申请的一个实施例,导流柱312具有沿导流柱312的轴向相对设置的第一端3121和第二端3122,第一端3121和第二端3122至少一者为圆弧过渡结构。
在本申请实施例中,导流柱312具有沿导流柱312的轴向相对设置的第一端3121和第二端3122,第一端3121为圆弧过渡结构;或者,第二端3122为圆弧过渡结构;或者,第一端3121和第二端3122均为圆弧过渡结构。
在这些可选的实施例中,导流柱312的端部呈圆弧过渡结构,降低导流柱312对换热介质的阻力,从而降低对换热介质的影响。
根据本申请的一个实施例,如图4和图5所示,端板300包括两个端板主体310,两个端板主体310分别位于隔离板320相背离的两侧。
在本申请实施例中,两个端板主体310分别位于隔离板320相背离的两侧,可以理解为,隔离板320具有相对设置的第一表面和第二表面,第一表面与第一端板主体连接,且第一表面覆盖第一端板主体的导流槽311,第二表面与第二端板主体连接,且第二表面覆盖第二端板主体的导流槽311,也即两个端板主体310共用一个隔离板320。
在这些可选的实施例中,两个端板主体310分别位于隔离板320相背离的两侧,也即两个端板主体310共用一个隔离板320,减少隔离板320的使用,不仅节省成本,还能降低端板300的占用空间,提高电池的整体的空间利用率。
根据本申请的一个实施例,端板主体310为一体成型。
可选地,端板主体310上的导流槽311为冲压成型。通过冲压成型形成导流槽311,端板主体310在冲压成型过程中端板主体310自身的结构破坏程度较小。
在这些可选的实施例中,端板主体310为一体成型,简化端板主体310的制造工艺,并使得端板主体310具有较高的结构稳定性。
如图4和图5所示,根据本申请的一个实施例,端板300还包括接头330,接头330设置于端板主体310并与流道301连通。
在本申请实施例中,端板300包括端板主体310、隔离板320和接头330,端板主体310设有导流槽311,接头330设置于端板主体310并与导流槽311连通,在流动换热介质通过接头330流入或者流出导流槽311,换热介质在导流槽311内流动,通过热交换的方式吸收一部分热量,从而实现对电池单体20的冷却。
示例性地,端板300包括一个接头330,可通过此接头330换热介质导入流道301内,也可通过此接头330将流道301内换热介质导出。
示例性地,端板300包括多个接头330,多个接头330中至少一个用于引导换热介质导入流道301内,且至少一个接头330用于将流道301内换热介质导出,其中,多个接头330可设置于端板主体310的一端,或者,多个接头330可分别设置于端板主体310的两端。
在这些可选的实施例中,接头330连接于端板主体310,便于接头330的安装和拆卸,且对端板主体310的整体结构改变较小。而且,设置接头330可以实现换热介质持续流动,从而可持续散热,以降低热量聚积在电池内部而损伤电池。
根据本申请的一个实施例,端板300包括至少两个接头330,两个接头330分别连接于流道301的两端。
示例性地,端板300包括两个端板主体310、隔离板320和四个接头330,两个端板主体310为第一端板主体和第二端板主体,四个接头330为第一接头、第二接头、第三接头和第四接头,第一端板主体和第二端板主体分别位于隔离板320相背离的两侧,第一端板主体的导流槽311与隔离板320围合形成第一流道,第二端板主体的导流槽311与隔离板320围合形成第二流道,第一接头和第二接头设置于第一端板主体且分别连接于第一流道的两端,第三接头和第四接头设置于第二端板主体且分别连接于第二流道的两端。
在这些可选的实施例中,通过两个接头330共同作用于换热介质,能够进一步增强换热介质的流速,进一步提高散热效果,从而减缓电池温升。
如图4和图5所示,根据本申请的一个实施例,端板300还包括连接孔340,设置于端板主体310,且用于连通接头330和流道301。
在本申请实施例中,端板300还包括连接孔340,连接孔340与接头330和流道301连通,以将接头330内的换热介质引流至连接孔340内并在连接孔340内流动,在连接孔340内流动的换热介质流入导流槽311,换热介质在导流槽311内流动,以对电池单体20进行冷却。
在本申请实施例中,连接孔340的横截面可以具有多种形状,规则的如圆形、矩形、椭圆形等,也可以是其他不规则的形状,连接孔340的横截面形成不应影响接头330安装在连接孔340处,本申请对连接孔340的横截面的具体形状不做限制。
可选地,端板300与连接孔340的连接处设有密封件,用于降低换热介质从端板300与连接孔340的连接处渗出。
在这些可选的实施例中,连接孔340用于与接头330和流道301连通,也便于接头330安装,且连接孔340易于加工制造,一定程度上可以降低制造成本。
根据本申请的一个实施例,流道301具有出口段303和入口段304。入口段304包括入口部3041和第一导流部3042,第一导流部3042连通入口部3041,且第一导流部3042沿入口部3041向出口段303的方向呈扩口状。出口段303包括出口部3031和第二导流部3032,第二导流部3032连通出口部3031,且第二导流部3032沿出口部3031向入口段304的方向呈扩口状。
在本申请实施例中,流道301包括流通段和位于流通段两侧的出口段303和入口段304,流通段、出口段303和入口段304连通。入口段304包括入口部3041和第一导流部3042,入口部3041用于换热介质流入,第一导流部3042连通入口部3041,且第一导流部3042沿入口部3041向出口段303的方向呈扩口状,可以理解为,沿入口部3041向出口段303的方向,第一导流部3042的径向尺寸逐渐增加。出口段303包括出口部3031和第二导流部3032,出口部3031用于换热介质排出,第二导流部3032连通出口部3031,且第二导流部3032沿出口部3031向入口段304的方向呈扩口状,可以理解为,沿出口部3031向入口段304的方向,第二导流部3032的径向尺寸逐渐增加。
在这些可选的实施例中,如此设置,流道301内部的换热介质更容易扩散,更加均匀分布。
根据本申请的一个实施例,容纳槽302的槽壁面包括柱面。
在本申请实施例中,容纳槽302的槽壁面包括柱面,以适应夹持圆柱形电池单体20。
在这些可选的实施例中,如此设置,适应夹持圆柱形电池单体20的侧面,增加端板300与电池单体20的接触面积,电池单体20内的热量可以通过传热方式快速地传递给端板300,换热介质将热量带走,达到降温的效果。
根据本申请的一个实施例,端板300还包括过渡部305,过渡部305设置于相邻的两个容纳槽302之间,且过渡部305连接于两个容纳槽302。
在本申请实施例中,端板300为矩形结构的情况下,具有预定的长度和宽度,端板300设有多个容纳槽302,多个容纳槽302沿端板300的长度方向间隔设置,相邻的两个容纳槽302之间设有过渡部305,过渡部305与两侧的容纳槽302连接。
在本申请实施例中,过渡部305与容纳槽302为一体结构。
在本申请实施例中,容纳槽302的槽壁可沿电池单体20的周向延伸成形,其中容纳槽302的槽壁可以覆盖电池单体20的一部分侧面,容纳槽302的槽壁还可以覆盖电池单体20的全部侧面。
在这些可选的实施例中,通过设置过渡部305,一定程度上能够分散电池单体20与容纳槽302的槽壁的夹持应力,降低端板300发生变形的概率,从而整体上提高了电池的稳定性和安全性。
根据本申请的一个实施例,相邻的两个容纳槽302之间设有安装孔306,安装孔306用于安装端板300。
可选地,安装孔306为通孔。
在这些可选的实施例中,通过设置安装孔306,以将端板300稳定连接于电池的箱体。
根据本申请的一个实施例,安装孔306设置于过渡部305。
在这些可选的实施例中,安装孔306设置于过渡部305,过渡部305具有较高的结构强度,从而提高端板300连接于箱体的稳定性,而且,安装孔306设置在过渡部305,能够降低对电池单体20与端板300连接的影响。
根据本申请的一个实施例,端板300的材质选自塑料、铝合金或者镁合金中的一种。
可选地,端板300的材质选自铝合金或者镁合金。在膨胀、振动、冲击等工况时,相对于塑料端板300受力较小,更易实现轻量化。
示例性地,端板主体310的材质为镁合金,隔离板320的材质为铝合金。
在这些可选的实施例中,这些具体可选的端板300的材质使得端板300具有更好的结构稳定性,且成本低更容易制造。
本申请提供一种电池,包括至少两个根据前述的电池的端板300以及电池单体20,电池单体20夹持于相邻的端板300之间。
本申请提供的电池,端板300设有用于换热介质流通的通道,可向端板300内通入温度较低的换热介质,以提高端板300内换热介质的传热效率,从而快速带走电池内所产生的热量,提高散热的效果,从而有效降低电池内部温升,进而提高电池的使用寿命。
本申请提供一种用电装置,包括根据前述的电池,电池用于提供电能。
根据本申请的一些实施例,参见如图4和图5所示,电池的端板300用于夹持电池单体20,端板300包括两个端板主体310、隔离板320、接头330和连接孔340。两个端板主体310分别位于隔离板320相背离的两侧。端板主体310具有相背设置的第一侧面和第二侧面。端板主体310的第一侧面设有导流槽311,导流槽311内设有多个导流柱312,导流柱312设置于导流槽311,导流柱312相对于导流槽311的槽底朝向隔离板320的方向凸出,导流柱312沿导流柱312的轴向相对设置的第一端3121和第二端3122,第一端3121和第二端3122均为圆弧过渡结构,隔离板320连接于端板主体310并覆盖导流槽311,以围合形成流道301,流道301用于引导换热介质流动。流道301具有出口段303和入口段304。入口段304包括入口部3041和第一导流部3042,第一导流部3042连通入口部3041,且第一导流部3042沿入口部3041向出口段303的方向呈扩口状。出口段303包括出口部3031和第二导流部3032,第二导流部3032连通出口部3031,且第二导流部3032沿出口部3031向入口段304的方向呈扩口。端板主体310的第二侧面设有多个容纳槽302,各容纳槽302用于容纳电池单体20的至少部分,过渡部305设置于相邻的两个容纳槽302之间,且过渡部305连接于两个容纳槽302,过渡部305开设有安装孔306。各端板主体310上连接有两个接头330,两个接头330分别连接于流道301的两端。连接孔340设置于端板主体310,且连通于接头330和流道301。
本申请提供的电池的端板300,端板300的内部设有流道301,流道301能够引导换热介质在端板300内流动,从而实现对端板300进行冷却,使得热量通过换热介质进行热交换,而且,流道301能够引导热介质流动,因此,可向端板300内持续通入温度较低的换热介质,以提高端板300内换热介质的传热效率,从而快速带走电池内所产生的热量,提高散热的效果,从而有效降低电池内部温升,进而提高电池的使用寿命。而且,端板300同时起到换热和固定电池单体20的功能,集成度高,节省部件,能够提高电池的能量密度。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件,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 (17)
1.一种电池的端板,用于夹持电池单体,其特征在于,所述端板设有至少一个容纳槽,所述容纳槽用于容纳所述电池单体,所述端板的内部设有流道,所述流道用于引导换热介质流动。
2.根据权利要求1所述的电池的端板,其特征在于,所述端板包括:
端板主体,所述端板主体背离所述容纳槽的一侧设有导流槽;
隔离板,所述隔离板连接于所述端板主体背离所述容纳槽的一侧并覆盖所述导流槽,以围合形成所述流道。
3.根据权利要求2所述的电池的端板,其特征在于,
所述端板主体还包括导流柱,所述导流柱设置于所述导流槽,所述导流柱相对于所述导流槽的槽底朝向所述隔离板的方向凸出。
4.根据权利要求3所述的电池的端板,其特征在于,
所述导流柱具有沿所述导流柱的轴向相对设置的第一端和第二端,所述第一端和所述第二端至少一者为圆弧过渡结构。
5.根据权利要求2所述的电池的端板,其特征在于,
所述端板包括两个端板主体,两个所述端板主体分别位于所述隔离板相背离的两侧。
6.根据权利要求2所述的电池的端板,其特征在于,
所述端板主体为一体成型。
7.根据权利要求2所述的电池的端板,其特征在于,
所述端板还包括接头,所述接头设置于所述端板主体并与所述流道连通。
8.根据权利要求6所述的电池的端板,其特征在于,
所述端板包括至少两个接头,两个所述接头分别连接于所述流道的两端。
9.根据权利要求8所述的电池的端板,其特征在于,
所述端板还包括连接孔,设置于所述端板主体,且用于连通所述接头和所述流道。
10.根据权利要求1所述的电池的端板,其特征在于,
所述流道具有出口段和入口段;
所述入口段包括入口部和第一导流部,所述第一导流部连通所述入口部,且所述第一导流部沿所述入口部向所述出口段的方向呈扩口状;
所述出口段包括出口部和第二导流部,所述第二导流部连通所述出口部,且所述第二导流部沿所述出口部向所述入口段的方向呈扩口状。
11.根据权利要求1所述的电池的端板,其特征在于,
所述容纳槽的槽壁面包括柱面。
12.根据权利要求1所述的电池的端板,其特征在于,
所述端板还包括过渡部,所述过渡部设置于相邻的两个所述容纳槽之间,且所述过渡部连接于两个所述容纳槽。
13.根据权利要求12所述的电池的端板,其特征在于,
相邻的两个所述容纳槽之间设有安装孔,所述安装孔用于安装所述端板。
14.根据权利要求13所述的电池的端板,其特征在于,
所述安装孔设置于所述过渡部。
15.根据权利要求1所述的电池的端板,其特征在于,
所述端板的材质选自塑料、铝合金或者镁合金中的一种。
16. 一种电池,其特征在于,包括:
至少两个权利要求1至15任一项所述的电池的端板;以及
电池单体,夹持于相邻的所述端板之间。
17.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求16所述的电池,所述电池用于提供电能。
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