CN219642937U - 电池的壳体结构和电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池的壳体结构和电池。所述电池的壳体结构，包括外壳和内壳；所述外壳套设于所述内壳的外侧，并与所述内壳之间形成有第一容纳腔，所述第一容纳腔用于容纳调温介质，所述外壳上设置有连通所述第一容纳腔的介质入口和介质出口；所述内壳的内侧形成有第二容纳腔，所述第二容纳腔用于容纳所述电池的电芯，所述调温介质用于对所述电芯进行控温。本实用新型提供的壳体结构应用于电池时，能够使整个电芯浸入在控温介质内，不仅增大了电芯与控温介质的接触面积，还降低了控温的缓冲时间，大大提高了对电芯的控温效率。

Description

电池的壳体结构和电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种电池的壳体结构和电池。

背景技术

随着国家大力推行绿色低碳的出行方式，新能源纯电动汽车正在逐渐占领现有汽车市场，而动力电池包作为纯电动汽车的动力来源，它是决定车辆性能的主要因素之一，为了保证车辆的续航及使用性能，在车辆上面会使用大量的电池电芯，由于空间有限，所有电芯之间都是紧密排列的。

在车辆充放电过程中，电芯会产生大量的热量，再加上时间的累积及电芯之间紧密排列，对电池的可用容量、充放电效率、使用寿命等性能会有较大的影响，所以电芯冷却的方式与方法显得极为重要。

相关的电芯冷却技术，都是使用冷却板，间接的对电芯进行冷却，占据了较大的空间，导致了原本就不大的空间更加的紧凑。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种电池的壳体结构和电池。

根据本实用新型的第一方面，提供一种电池的壳体结构，包括：外壳和内壳；

所述外壳套设于所述内壳的外侧，并与所述内壳之间形成有第一容纳腔，所述第一容纳腔用于容纳调温介质，所述外壳上设置有连通所述第一容纳腔的介质入口和介质出口；

所述内壳的内侧形成有第二容纳腔，所述第二容纳腔用于容纳所述电池的电芯，所述调温介质用于对所述电芯进行控温。

可选地，所述第一容纳腔内设置有导流结构，所述导流结构自所述介质入口向所述介质出口的方向延伸。

可选地，所述壳体结构为方形，所述外壳包括第一主体和第一端盖，所述内壳包括第二主体和第二端盖；

所述第一端盖盖设于所述第一主体和所述第二主体的端部，所述第二端盖盖设于所述第二主体的端部；

所述第一端盖、所述第二端盖、所述第一主体和所述第二主体共同形成所述第一容纳腔，所述第二端盖和所述第二主体形成所述第二容纳腔。

可选地，所述第一主体的端部为法兰面，所述第一端盖密封连接于所述法兰面上。

可选地，所述第二端盖通过密封胶与所述第二主体密封粘接。

可选地，所述第一端盖上伸出有第一出线管，所述第二端盖上伸出有第二出线管，所述第一出线管套设于所述第二出线管的外侧，且所述第二出线管与所述第二容纳腔连通。

可选地，所述第一出线管的外侧设置有外螺纹，所述第一端盖能够通过螺母与所述外螺纹的配合压紧在所述第一主体的端部。

可选地，所述介质入口和所述介质出口分别位于所述外壳的两端处，所述第一出线管和所述第二出线管设置在靠近于所述介质入口的位置处。

根据本实用新型的第二方面，提供一种电池，包括电芯和第一方面所述的壳体结构，所述电芯位于所述第二容纳腔内。

可选地，所述调温介质采用非导电绝缘冷却液。

本实用新型的一个技术效果在于，本使用新型提供的壳体结构通过设置外壳和内壳，使得电池的电芯能够设置在第二容纳腔内，而调温介质能够通过介质入口和出口在第一容纳腔内循环流动，以实现对电芯的控温。

在上述结构中，由于内壳能够直接与电芯接触，不仅节约了空间，还使得整个电芯能够浸入在控温介质内，增大了电芯与控温介质的接触面积，降低了控温的缓冲时间，大大提高了对电芯的控温效率。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型提供的一种电池的壳体结构。

图2是本实用新型提供的一种电池的壳体结构的部分结构的爆炸图。

图3是本实用新型提供的壳体结构的端部示意图。

附图标记说明：

1、第一主体；2、第一端盖；21、介质入口；22、介质出口；23、第一出线管；3、第二主体；4、第二端盖；41、第二出线管；5、第一容纳腔；6、第二容纳腔；7、导流结构。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在现有技术中，通常通过液冷板设置在电池的外侧，以对电池整体进行冷却或加温，但这种方式具有控温效率较低，且占用空间过大的问题。为了解决上述技术问题，本实用新型对电池的壳体结构进行了改进。

如图1至图3所示，本实用新型提供了一种电池的壳体结构，包括：外壳和内壳；所述外壳套设于所述内壳的外侧，并与所述内壳之间形成有第一容纳腔5，所述第一容纳腔5用于容纳调温介质，所述外壳上设置有连通所述第一容纳腔5的介质入口21和介质出口22；所述内壳的内侧形成有第二容纳腔6，所述第二容纳腔6用于容纳所述电池的电芯，所述调温介质用于对所述电芯进行控温。

具体地，电池通常包括多个电芯，而电芯作为主要的储能单元，其发热量较大，对于电池的控温主要是针对电芯。在本实施例中，通过设置外壳套设内壳的结构形式，使得内壳中形成的第二容纳腔6可以容纳电芯或电芯组(包括多个电芯)，而外壳和内壳之间形成的第一容纳腔5能够容纳调温介质。在实际使用中，电芯位于第二容纳腔6内，两者的形状相互匹配，将调温介质(冷却液等)从介质入口21通入第一容纳腔5中，在调温介质与电芯进行换热后，再从介质出口22流出，实现冷热循环过程。

在上述控温过程中，由于电芯直接设置在第二容纳腔6内，使得内壳能够完全贴合电芯，在调温介质流入第一容纳腔5中时，电芯的整个结构相当于全部浸没在调温介质中，使得调温介质对于电芯温度的调节更加均匀和迅速，提高了控温效率。另外，这种调温方式直接通过对电池的壳体结构进行改进，无需在电池壳体的外部再单独设置液冷板等冷却结构，节约了电池的占用空间，扩大了电池的适用场景。

在上述壳体结构中，壳体的内壳可采用防电解液腐蚀的材料制成，以避免电芯漏液造成安全隐患。介质入口21和介质出口22可以设置在整个壳体结构的两端处，也可设置在壳体结构的同一端处，具体可根据实际需求进行设计，本实用新型对此不做限制。另外，在一种实施例中，调温介质也可以采用气体，而第一容纳腔5和第二容纳腔6通常为密封腔体，避免调温介质或电解液发生泄漏，提高整个电池的安全性。

可选地，所述第一容纳腔5内设置有导流结构7，所述导流结构7自所述介质入口21向所述介质出口22的方向延伸。

具体地，在本实施例中，导流结构7能够对于流入第一容纳强内的调温介质进行引流，使得调温介质在第一容纳腔5内的流向可控，调温介质能够更加均匀和快速的充满整个第一容纳腔5，进而使得调温介质能够对电芯的各个区域实现均匀控温，以及进一步提高控温效率。另外，导流结构7自介质入口21向介质出口22的方向延伸，使得调温介质能够更加顺畅地在第一容纳腔5内进行控温循环。

进一步地，导流结构7可以是通过在内壳的外表面上间隔设置圆钢条等条形结构，相邻的两个条形结构之间能够形成导流槽，以引导调温介质的流动，另外，设置的条形结构的厚度可以与外壳和内壳之间的距离相等，使得整个外壳能够承受更大的外部压力，提高了壳体结构的整体刚度，避免电池在使用过程中由于外力挤压而造成的安全隐患。另外，导流结构7也可以是直接在第一空腔内蜿蜒设置一两端分别与介质入口21和介质出口22相连通的管道结构，以提高调温介质在第一容容纳腔内流动的密封性能。导流结构7的具体形式可根据实际需求进行设计，本实用新型对此不做限制。

可选地，外壳和内壳之间的距离为5mm-10mm。

具体地，外壳和内壳之间的距离大小一般与调温介质在第一容纳腔5内的流速相关。若距离过大，容易导致占用空间过大、调温介质的浪费以及导致调温介质的流速缓慢，降低控温效率。若间距过小，容易导致调温介质的容量不足，降低控温效果。在本实施例中，将两者之间的距离设计为5mm-10mm，例如6mm、8mm等，可兼顾控温效率和控温效果。

可选地，所述壳体结构为方形，所述外壳包括第一主体1和第一端盖2，所述内壳包括第二主体3和第二端盖4；所述第一端盖2盖设于所述第一主体1和所述第二主体3的端部，所述第二端盖4盖设于所述第二主体3的端部；所述第一端盖2、所述第二端盖4、所述第一主体1和所述第二主体3共同形成所述第一容纳腔5，所述第二端盖4和所述第二主体3形成所述第二容纳腔6。

具体地，在本实施例中，壳体结构为方形，以便于电池的安装和空间利用。而第一主体1和第二主体3相互套接，形成的第一容纳腔5和第二容纳腔6的主要空间，第一端盖2和第二端盖4的设计使得电芯更容易与壳体结构进行装配。在实际生产中，可先在第一容纳腔5中装配电芯的相关结构，进而通过第二端盖4与第二主体3两端的装配，使第一容纳腔5实现密封，最后通过将第一端盖2与第一主体1装配实现第二容纳腔6的密封。另外，第一端盖2与第一主体1的装配可设计为可拆卸的形式，以便于更换和维修。

在上述结构中，第一端盖2和第二端盖4可分别设置有两个，并装配在第一主体1和第二主体3的两端处，也可以分别设置一个，装配在第一主体1和第二主体3的一端处，第一主体1和第二主体3的另一端可直接设计为封体结构，简化了装配流程，提高了装配效率。

可选地，所述第一主体1的端部为法兰面，所述第一端盖2密封连接于所述法兰面上。

具体地，在本实施例中，第一主体1的端部设计为法兰面，使得第一端盖2与第一主体1的连接处的面积增大，一方面便于装配，另一方面也便于在第一端盖2和法兰面之间设置密封条等密封结构，以提高两者连接的密封性能。在一种实施例中，法兰面上和第一端盖2的四周均设置有螺纹孔，通过紧固件穿过螺纹孔对两者进行紧固连接，即实现了可拆卸的效果，又达到了紧固连接的作用。

可选地，所述第二端盖4通过密封胶与所述第二主体3密封粘接。

具体地，在本实施例中，第二端盖4和第二主体3可通过密封胶进行对接密封，密封胶的连接方式仅需在其连接面进行涂胶，简化了装配工艺，提高了工艺效率。

可选地，所述第一端盖2上伸出有第一出线管23，所述第二端盖4上伸出有第二出线管41，所述第一出线管23套设于所述第二出线管41的外侧，且所述第二出线管41与所述第二容纳腔6连通。

具体地，在实际应用中，电芯通常连接有数据采样线、高压线等线束用于实现电池管理等功能。在本实施例中，通过在第一端盖2和第二端盖4上设计出线管，使得连接电芯的线束能够通过出线管与外部结构连接。其中，第一出线管23和第二出线管41套接，使得在出线过程中，线束不会接触到第一容纳腔5内的调温介质，提高出线的安全性。另外，第一出线管23和第二出线管41可以根据实际需求设计多个，其可采用金属等硬管材料制成，本实用新型对此不做限制。

可选地，所述第一出线管23的外侧设置有外螺纹，所述第一端盖2能够通过螺母与所述外螺纹的配合压紧在所述第一主体1的端部。

具体地，在本实施例中，通过在第一出线管23的外侧设置外螺纹，使得螺母能够通过外螺纹与第一出线管23装配，进而使得第一端盖2能够更加紧固地压紧在第一端盖2上，提高了第一容纳腔5的密封性能，避免调温介质泄露，提高了电池的安全性。

可选地，所述介质入口21和所述介质出口22分别位于所述外壳的两端处，所述第一出线管23和所述第二出线管41设置在靠近于所述介质入口21的位置处。

具体地，在本实施例中，介质入口21和介质出口22设置在外壳的两端处，有利于调温介质的流向控制和液路循环。另外，介质入口21处的调温介质的流量通常较大，且还未与电芯发生温度交换，而电芯的线束以及正负极处的发热量通常较大，将第一出线管23和第二出线管41设置在介质入口21的位置处，使得调温介质能够第一时间对发热区域进行快速控温。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种电池，包括电芯和第一方面所述的壳体结构，所述电芯位于所述第二容纳腔6内。

具体地，在本实施例中，采用上述任一实施例中的壳体结构与电芯进行装配，使得调温介质能够通过介质入口21流入第一容纳强内对电芯直接进行控温，且调温介质与电芯的接触面接大，控温效率较高，提高了电池的安全性能。另外，壳体结构与冷却结构集成为一体，简化了电池内部的复杂结构，使得整个电池的占用空间减小，在将其装配于车辆中时，能够节约整车的布局空间。其中，壳体结构的内壳即为电芯的外壳。

可选地，所述电池还包括调温介质，所述调温介质位于所述第一容纳腔5内，以对所述电芯进行控温；所述调温介质采用非导电绝缘冷却液。

具体地，在本实施例中，调温介质可采用非导电的绝缘性冷却液，例如采用主要成分为导热油和氟化液的冷却液，其一方面能够保证电池的安全性能，另一方面可以防止电池内部因模组漏电而导致的电池损伤，有效减少电池适用的安全隐患，延长了电池的使用寿命。

上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (12)

1.一种电池的壳体结构，其特征在于，包括：外壳和内壳；

所述外壳套设于所述内壳的外侧，并与所述内壳之间形成有第一容纳腔，所述第一容纳腔用于容纳调温介质，所述外壳上设置有连通所述第一容纳腔的介质入口和介质出口；

所述内壳的内侧形成有第二容纳腔，所述第二容纳腔用于容纳所述电池的电芯，所述调温介质用于对所述电芯进行控温。

2.根据权利要求1所述的电池的壳体结构，其特征在于，所述第一容纳腔内设置有导流结构，所述导流结构自所述介质入口向所述介质出口的方向延伸。

3.根据权利要求1所述的电池的壳体结构，其特征在于，在所述第一容纳腔内设置有所述调温介质的情况下，所述内壳能够使所述电芯全部浸没于所述调温介质中。

4.根据权利要求1所述的电池的壳体结构，其特征在于，所述内壳的外表面设置有导流结构，以引导所述调温介质流动。

5.根据权利要求1所述的电池的壳体结构，其特征在于，

所述壳体结构为方形，所述外壳包括第一主体和第一端盖，所述内壳包括第二主体和第二端盖；

所述第一端盖盖设于所述第一主体和所述第二主体的端部，所述第二端盖盖设于所述第二主体的端部；

所述第一端盖、所述第二端盖、所述第一主体和所述第二主体共同形成所述第一容纳腔，所述第二端盖和所述第二主体形成所述第二容纳腔。

6.根据权利要求5所述的电池的壳体结构，其特征在于，所述第一主体的端部为法兰面，所述第一端盖密封连接于所述法兰面上。

7.根据权利要求5所述的电池的壳体结构，其特征在于，所述第二端盖通过密封胶与所述第二主体密封粘接。

8.根据权利要求5所述的电池的壳体结构，其特征在于，所述第一端盖上伸出有第一出线管，所述第二端盖上伸出有第二出线管，所述第一出线管套设于所述第二出线管的外侧，且所述第二出线管与所述第二容纳腔连通。

9.根据权利要求8所述的电池的壳体结构，其特征在于，所述第一出线管的外侧设置有外螺纹，所述第一端盖能够通过螺母与所述外螺纹的配合压紧在所述第一主体的端部。

10.根据权利要求8所述的电池的壳体结构，其特征在于，所述介质入口和所述介质出口分别位于所述外壳的两端处，所述第一出线管和所述第二出线管设置在靠近于所述介质入口的位置处。

11.一种电池，其特征在于，包括电芯和权利要求1-10任意一项所述的壳体结构，所述电芯位于所述第二容纳腔内。

12.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，还包括调温介质，所述调温介质位于所述第一容纳腔内，以对所述电芯进行控温；所述调温介质采用非导电绝缘冷却液。