CN219717184U - 电池装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电池技术领域，具体是关于一种电池装置，所述电池装置包括电池和汇流排，电池包括壳体和极柱，极柱设于壳体；汇流排包括壳体连接部，壳体连接部设于壳体设置所述极柱的一面，壳体连接部设置有焊接区，焊接区用于连接壳体，壳体连接部上焊接区之外的区域形成非焊接区；第一极限角的角度大于第二极限角的角度，第一极限角为角度最大的第一中心角，第一中心角为以极柱的中心为顶点，且以壳体连接部上任意两点和顶点的连线为两条边的角，第二极限角为角度最大的第二中心角，第二中心角为以所述极柱的中心为顶点，且以焊接区上任意两点和所述顶点的连线为两条边的角。能够提升电池装置的散热能力。

Description

电池装置

技术领域

本公开涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池装置。

背景技术

在电动车辆中往往设置有电池装置，电池装置用于向电动车辆提供动力。在电池装置中设置有多个电池，多个电池通过汇流排电连接。电池包括壳体和极柱，极柱设于壳体上，极柱为电池的一个电极，壳体作为电池的另一个电极。汇流排和壳体通过焊接的方式连接。在电池使用过程中电流流过汇流排和壳体的焊接部，会产生较多的热量，因此需要进行散热。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种电池装置，进而至少一定程度上提升电池装置的散热性能。

本公开提供一种电池装置，所述电池装置包括：

电池，所述电池包括壳体和极柱，所述极柱设于所述壳体；

汇流排，所述汇流排包括壳体连接部，所述壳体连接部设于所述壳体设置所述极柱的一面，所述壳体连接部设置有焊接区，所述焊接区用于连接所述壳体，所述壳体连接部上所述焊接区之外的区域形成非焊接区；

其中，第一极限角的角度大于第二极限角的角度，所述第一极限角为角度最大的第一中心角，所述第一中心角为以所述极柱的中心为顶点，且以所述壳体连接部上任意两点和所述顶点的连线为两条边的角，所述第二极限角为角度最大的第二中心角，所述第二中心角为以所述极柱的中心为顶点，且以所述焊接区上任意两点和所述顶点的连线为两条边的角。

本公开实施例提供的电池装置，包括电池和汇流排，汇流排包括壳体连接部，壳体连接部上设置有焊接区，汇流排通过焊接区和电池的壳体焊接，极柱连接部的第一极限角的角度大于焊接区第二极限角的角度，也即是极柱连接部焊接区的周围具有不和壳体焊接的非焊接区，该区域能够作为焊接区的散热结构对焊接区进行散热，从而提升了电池装置的散热性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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的附图。

图1为本公开示例性实施例提供的第一种电池装置的示意图；

图2为本公开示例性实施例提供的第二种电池装置的示意图；

图3为本公开示例性实施例提供的一种电池的示意图；

图4为本公开示例性实施例提供的第三种电池装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。

除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。

本公开示例性实施例提供一种电池装置，如图1所示，电池装置包括电池10和汇流排20，电池包括壳体12和极柱11，极柱11设于壳体12；汇流排20包括壳体连接部21，壳体连接部21设于壳体12设置极柱11的一面，壳体连接部21设置有焊接区211，焊接区211用于连接壳体12，壳体连接部21上焊接区211之外的区域形成非焊接区212；其中，第一极限角的角度大于第二极限角的角度，第一极限角为角度最大的第一中心角，第一中心角为以极柱11的中心为顶点，且以壳体连接部21上任意两点和顶点的连线为两条边的角，第二极限角为角度最大的第二中心角，第二中心角为以极柱11的中心为顶点，且以焊接区211上任意两点和顶点的连线为两条边的角。

本公开实施例提供的电池装置，包括电池10和汇流排20，汇流排20包括壳体连接部21，壳体连接部21上设置有焊接区211，汇流排20通过焊接区211和电池10的壳体12焊接，极柱连接部22的第一极限角的角度大于焊接区211第二极限角的角度，也即是极柱连接部22焊接区211的周围具有不和壳体12焊接的非焊接区212，该区域能够作为焊接区211的散热结构对焊接区211进行散热，从而提升了电池装置的散热性能。

下面将对本公开实施例提供的电池装置的各部分进行详细说明：

电池装置可以包括多个电池10，比如，电池装置包括多个电池列，每个电池列包括至少两个电池10，汇流排20用于连接一列电池10中相邻的两个电池10。

如图3所示，电池包括壳体12、电芯和极柱11，壳体12内设置有容置空间，电芯设于该容置空间内。极柱11设于壳体12，并且极柱11和电芯连接。极柱11可以作为电池10的一个电极，壳体12作为电池10的另一个电极。比如，极柱11为电池10的正电极，壳体12为电池10的负电极。

在一可行的实施方式中，电池10可以是圆柱电池，壳体12呈圆柱结构。壳体12可以包括壳体件123、第一盖板121和第二盖板122，壳体件123形成电池10的侧面，壳体件123为两端开口的薄壁圆柱结构。第一盖板121和第二盖板122均为圆形板状结构，第一盖板121和第二盖板122分别封堵于壳体件123的两端。

在另一可行的实施方式中，电池10可以是六棱柱电池，壳体12呈六棱柱结构。壳体12可以包括壳体件123、第一盖板121和第二盖板122，壳体件123形成电池10的侧面，壳体件123为两端开口的薄壁六棱柱结构。第一盖板121和第二盖板122均为六边形板状结构，第一盖板121和第二盖板122分别封堵于壳体件123的两端。

极柱11可以设于第一盖板121或者第二盖板122。示例的，极柱11设于第一盖板121，则在第二盖板122上可以设置有防爆阀。电池10安装于电池装置内时，电池10设置第一盖板121的一端朝上，电池10设置第二盖板122的一端朝下。

第一盖板121和第二盖板122中的一个可以和壳体件123为一体成型结构，第一盖板121和第二盖板122中的另一个和壳体件123可以通过焊接或者铆接等方式连接。比如，第一盖板121和壳体件123通过冲压一体成型，第二盖板122通过焊接的方式连接于壳体件123。

第一盖板121、壳体件123和第二盖板122的材料可以是不锈钢、铝、镍、镉、锰、钨或者铜等。当第一盖板121和壳体件123为一体成型结构时，第一盖板121和壳体件123的材料相同，比如，第一盖板121和壳体件123的材料为不锈钢。第二盖板122的材料可以和壳体件123相同或者不同，本公开实施例并不以此为限。

需要说明的是，在本公开实施例中以电池10为圆柱电池或者六棱柱电池为例对电池10进行说明，在实际应用中电池10并不以此为限，比如，电池10也可以是三棱柱电池10或四棱柱电池10等。

电芯设于壳体12内，电芯可以包括电芯主体和极耳，极耳从电芯主体的端部延伸出电芯主体。电芯主体上可以设置有第一极耳和第二极耳，第一极耳和极柱11连接，第二极耳和壳体12连接。示例的，第一极耳为正极极耳，第二极耳为负极极耳，则极柱11为电池10的正极，壳体12为电池10的负极。

本公开实施例中，电芯可以是卷绕式电芯，将第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。第一极耳可以从第一极片边缘延伸而出，第二极耳可以从第二极片的边缘延伸而出。第一极耳和第二极耳具有多片单片极耳形成，单片极耳是由具有良好导电导热性的金属箔制成，例如，铝、铜或镍等。

极柱11部分设于壳体12外，并凸出于壳体12表面。示例的，极柱11设于第一盖板121，极柱11部分凸出于第一盖板121的表面。极柱11凸出于第一盖板121表面的部分呈圆柱状或者近似圆柱状。

比如，极柱11可以包括第一连接部、主体部和第二连接部，主体部穿设于第一盖板121上通孔内，第一连接部设于主体部朝外的底端，第一连接部在第一盖板121的表面形成凸起，第一连接部呈圆柱或者近似圆柱状。第二连接部连接于主体部朝向壳体12内部的一端，第二连接部连接电芯。

汇流排20用于电连接电池装置中的电池10，汇流排20可以包括壳体连接部21和极柱连接部22，壳体连接部21和极柱连接部22连接，壳体连接部21用于和电池10的壳体12连接，极柱连接部22用于和电池10的极柱11连接。

值得注意的是，在本公开实施例中壳体12为电池10的一个电极，极柱11为电池10的另一个电极，汇流排20在串联电池10时，如图2所示，壳体连接部21连接第一电池110的壳体12，极柱连接部22连接第二电池120的极柱11，第一电池110和第二电池120相邻。

壳体连接部21上设置有焊接区211，焊接区211用于焊接壳体12，比如，焊接区211和第一盖板121焊接。壳体连接部21和极柱11形成第一极限角，焊接区211和极柱11形成第二极限角。第一极限角为角度最大的第一中心角，第一中心角为以极柱11为顶点，且以壳体连接部21上任意两点和顶点的连线为两条边的角，第二极限角为角度最大的第二中心角，第二中心角为以极柱11为顶点，且以焊接区211上任意两点和顶点的连线为两条边的角。第一极限角的角度大于第二极限角的角度。

通过将第一极限角的角度设置为大于第二极限角的角度，使得在焊接区211的周围形成不和壳体12焊接的区域，一方面该不焊接区211域可以作为散热结构，提升电池装置的散热能力，另一方面，在焊接时焊接区211周围的区域能够对电池10进行保护，比如，通过激光焊焊接汇流排20和壳体12时，焊接区211周围的区域能够避免激光照射至电池10壳体12，对电池10壳体12造成损伤。

需要说明的是，在本公开实施例中，第一中心角和第二中心角的顶点为极柱11是指，以极柱11的中心为第一中心角和第二中心角的顶点。比如，当极柱11的横截面为圆形时，极柱11的中心为圆心；当极柱11的横截面为长方形时，极柱11的中心为该长方形对角线的交点。横截面为平行于第一盖板121的截面。

第一中心角为壳体连接部21上任意两点和极柱11中心连线所成的角度，多个第一中心角中角度最大的为第一极限角(图1中的∠AOB)，第一中心角的角度为0-360度。第二中心角为焊接区211上任意两点和极柱11中心连线所成的角度，多个第二中心角中角度最大的为第二极限角(图1中的∠COD)，第二中心角的角度为0-360度。

第一极限角的角度为θ1，第二极限角的角度为θ2，θ1和θ2的比值为1.05-1.5。比如，θ1和θ2的比值可以是1.05、1.1、1.2、1.25、1.3、131、1.4或者1.5等。通过将θ1和θ2的比值设置为为1.05-1.5，一方面能够在汇流排20上形成合适面积的散热结构，同时也避免了焊接区211面积过小而导致的焊接部位过流能力差及非焊接区212域发热严重的问题。

其中，非焊接区212和壳体12之间不焊接，非焊接区212至少部分和壳体12接触。非焊接区212和壳体12接触，电流可以在壳体12和焊接区211之间传输，如此能够一定程度上提升汇流排20的过流能力。但是非焊接区212和电池10壳体12界面之间的电阻较大，因此需要控制非焊接区212的面积，避免非焊接区212面积过大，故而将θ1和θ2的比值设为1.05-1.5。

非焊接区212设于焊接区211和壳体连接部21的边缘之间。也即是，焊接区211和壳体连接部21的边缘不接触。非焊接区212和壳体12不焊接，非焊接区212可以在焊接时保护电池壳体12，避免激光焊接时损伤电池壳体12。非焊接区212可以和壳体12接触，或者非焊接区212和壳体12之间具有间隙。

其中，非焊接区212包括第一子非焊接区和第二子非焊接区，焊接区211在壳体连接部21沿预设轨迹设置，第一子非焊接区和第二子非焊接区分别设于焊接区211沿预设轨迹的两端。

第一子非焊接区和第二子非焊接区对称设置，第一子非焊接区和第二子非焊接区的形状相同。焊接区211两端的非焊接区212对称设置能够使得焊接区211两端的散热能力相近，有利于提升电池装置内温度的均匀性。比如，第一子非焊接区和第二子非焊接区均为扇面结构。

进一步的，非焊接区212还可以包括第三子非焊接区和第四子非焊接区，第三子非焊接区设于第一子非焊接区和第二子非焊接区之间，第四子非焊接区设于第一子非焊接区和第二子非焊接区之间，并且第三子非焊接区和第四子非焊接区设于焊接区211的两侧。第三子非焊接区设于焊接区211靠近极柱11的一侧，第四子非焊接区设于焊接区211远离极柱11的一侧。

为了实现极柱11和壳体12的绝缘，在极柱11和壳体12之间设置有绝缘件，绝缘件通常由塑料或者橡胶等材料制成，因此绝缘件在温度过高时会被破坏。将第三子非焊接区设于焊接区211靠近极柱11的一侧，能够避免焊接区焊接时产生的热量损坏绝缘件。

为了连接壳体连接部21和极柱连接部22，汇流排20还可以包括过渡部，过渡部分别连接壳体连接部21及极柱连接部22。过渡部可以呈弯折结构，以连接错层的壳体连接部21和极柱连接部22。汇流排20通过冲压形成，因此过渡部以及壳体连接部厚度相对较薄。将第四子非焊接区设于焊接区211远离极柱11的一侧，能够将焊接区211和过渡部隔开，避免了焊接热量传至到过渡部而造成过渡部损伤的问题。

预设轨迹为圆弧，也即是焊接区211呈圆弧或者近似的结构，并且焊接区211的圆心和极柱11的圆心重合。壳体连接部21也可以呈圆弧或者近似圆弧的结构。

当预设轨迹为圆弧结构，壳体连接部21为圆弧结构时，第一子非焊接区和第二子非焊接区所对应的圆心角的角度相同。第三子非焊接区设于焊接区211远离极柱11的一侧，第四子非焊接区设于焊接区211靠近极柱11的一侧。第三子非焊接区和第四子非焊接区在直径方向上的尺寸相同。

需要说明的是，在本公开实施例中预设轨迹并不局限于圆弧，也即是焊接区211并不局限为弧形结构，比如，焊接区211也可以呈直线结构(矩形)或者折线结构等。极柱连接部22也并不局限于弧形结构，比如，极柱连接部22可以是多边形结构。

焊接区211设置有焊印，焊印可以是连续的，比如，焊印布满焊接区211。或者焊接区211可以设置有多个离散的焊印区，多个焊印沿预设轨迹间隔分布。当然在实际应用中，多个焊印也可以是非均匀分布的，本公开实施例并不以此为限。

可选的，非焊接区212在壳体连接部21上的面积占比为5％-30％。比如，非焊接区212在壳体连接部21上的面积占比为5％、6％、8％、11％、20％、25％或者30％等。将非焊接区212在壳体连接部21上的面积占比设为5％-30％，一方面保证了汇流排具有一定的散热面积；另一方面保证了汇流排具有足够的过流能力。

极柱连接部22用于连接电池10的极柱11，比如，极柱连接部22和电池10的极柱11焊接。极柱11凸出于壳体12的表面，为了实现汇流排20和壳体12及极柱11的连接稳定性，极柱连接部22和壳体连接部21可以是错层设置(极柱连接部22和壳体连接部21之间存在高度差)。

本公开实施例提供的电池装置可以是电池组、电池模组或者电池包等。当电池装置为电池包时，如图4所示，电池装置还可以包括箱体30，箱体30包括底板31和多个结构梁32，多个结构梁32设于箱体30形成至少一个电池10舱，电池10舱用于容置电池10和汇流排20等器件。示例的，结构梁32可以通过焊接或者胶连接等方式连接于底板31。

底板31可以是平板结构，底板31上设置有多个结构梁32，多个结构梁32在底板31上形成一个或者多个电池10舱。多个结构梁32可以包括边梁和中间梁，边梁围成边框，中间梁设于边框内将边框分隔为多个电池10舱。

需要说明的是，在本公开实施例中底板31可以是用于支撑电池10的板，或者底板31也可以是底护板或者置于箱体30底部的冷板等，本公开实施例对此不做具体限定。

电池10设于箱体30时，电池10设置极柱11的一端远离底板31，也即是汇流排20设于电池10远离底板31的一端。汇流排20设于电池10远离底板31的一端，便于汇流排20和电池10的焊接。在电池10朝向底板31的一端可以设置有防爆阀，防爆阀用于在电池10热失控后对电池10进行泄压。

本公开实施例提供的电池装置，包括电池10和汇流排20，汇流排20包括壳体连接部21，壳体连接部21上设置有焊接区211，汇流排20通过焊接区211和电池10的壳体12焊接，极柱连接部22的第一极限角的角度大于焊接区211第二极限角的角度，也即是极柱连接部22焊接区211的周围具有不和壳体12焊接的区域，该区域能够作为焊接区211的散热结构对焊接区211进行散热，从而提升了电池装置的散热性能。并且在焊接时焊接区211周围的区域能够对电池10进行保护，比如，通过激光焊焊接汇流排20和壳体12时，焊接区211周围的区域能够避免激光照射至壳体12，对壳体12造成损伤。

本公开实施例提供的电池装置可以应用于电动车辆，当电池装置用于电动车辆时，电池装置可以是电池包，电池包安装于电动车辆上，向电动车辆提供能源。

在实际应用中，电池包可以安装于电动车辆的车架。电池包可以和车架固定连接。或者电池包可以是模块化电池包，模块化电池包能够可拆卸的连接于车辆主体，便于更换。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种电池装置，其特征在于，所述电池装置包括：

电池，所述电池包括壳体和极柱，所述极柱设于所述壳体；

汇流排，所述汇流排包括壳体连接部，所述壳体连接部设于所述壳体设置所述极柱的一面，所述壳体连接部设置有焊接区，所述焊接区用于连接所述壳体，所述壳体连接部上所述焊接区之外的区域形成非焊接区；

其中，第一极限角的角度大于第二极限角的角度，所述第一极限角为角度最大的第一中心角，所述第一中心角为以所述极柱的中心为顶点，且以所述壳体连接部上任意两点和所述顶点的连线为两条边的角，所述第二极限角为角度最大的第二中心角，所述第二中心角为以所述极柱的中心为顶点，且以所述焊接区上任意两点和所述顶点的连线为两条边的角。

2.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述第一极限角的角度为θ1，所述第二极限角的角度为θ2，θ1和θ2的比值为1.05-1.5。

3.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述非焊接区设于所述焊接区和所述壳体连接部的边缘之间。

4.如权利要求3所述的电池装置，其特征在于，所述非焊接区包括第一子非焊接区和第二子非焊接区，所述焊接区在所述壳体连接部沿预设轨迹设置，所述第一子非焊接区和所述第二子非焊接区分别设于所述焊接区沿所述预设轨迹的两端。

5.如权利要求4所述的电池装置，其特征在于，所述预设轨迹为圆弧。

6.如权利要求4所述的电池装置，其特征在于，所述第一子非焊接区和所述第二子非焊接区对称设置。

7.如权利要求4所述的电池装置，其特征在于，所述非焊接区还包括第三子非焊接区和第四子非焊接区，所述第三子非焊接区设于所述焊接区靠近所述极柱的一侧，所述第四子非焊接区设于所述焊接区远离所述极柱的一侧。

8.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述非焊接区在所述壳体连接部上的面积占比为5％-30％。

9.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述汇流排还包括：

极柱连接部，所述极柱连接部和所述壳体连接部连接；

所述电池装置包括第一电池和第二电池，所述第一电池和所述第二电池相邻，所述壳体连接部连接所述第一电池的壳体，所述极柱连接部连接所述第二电池的极柱。

10.如权利要求1-9任一所述的电池装置，其特征在于，所述电池为圆柱电池。