CN219801032U - 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，所述电池装置包括多个电池和换热板，多个所述电池沿第一方向排列，电池包括壳体、第一极柱和第二极柱，所述第一极柱和所述第二极柱设于所述壳体的第一表面，所述壳体的第一表面和所述第一方向平行；所述换热板设于所述电池的第一表面，并且所述换热板位于所述第一极柱和所述第二极柱之间，所述换热板的换热面的面积为150mm²‑400mm²，所述换热面为所述换热板被垂直于所述第一方向的平面所截的截面。能够提升电池装置的散热效率。

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

随着技术的发展和进步，电动车辆的应用日益广泛。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。电池装置包括多个电池和冷板，冷板用于对电池进行冷却。相关技术中，电池设置有极柱的一端发热较为严重，而冷板冷板设于电池远离极柱的一端，从而导致冷板对电池装置的散热效率较低。

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：

多个电池，多个所述电池沿第一方向排列，电池包括壳体、第一极柱和第二极柱，所述第一极柱和所述第二极柱设于所述壳体的第一表面，所述壳体的第一表面和所述第一方向平行；

换热板，所述换热板设于所述电池的第一表面，并且所述换热板位于所述第一极柱和所述第二极柱之间，所述换热板的换热面的面积为150mm²-400mm²，所述换热面为所述换热板被垂直于所述第一方向的平面所截的截面。

本公开实施例提供的电池装置，包括多个电池和换热板，多个电池沿第一方向排列，电池包括壳体、第一极柱和第二极柱，第一极柱和第二极柱设于壳体的第一表面，换热板设于壳体的第一表面，并且换热板位于第一极柱和第二极柱之间，实现了通过换热板对电池的散热，能够提升电池装置的散热性能，提升电池装置的安全性，进一步的，将换热板的换热面的面积设置为150mm²-400mm²，一方面能够保证换热板具有足够的换热能力，以提升换热板的换热效率，另一方面避免了换热板占用电池装置内较多的空间，以提升电池装置的能量密度。

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一种电池装置的结构示意图；

图2为本公开示例性实施例提供的另一种电池装置的结构示意图；

图3为本公开示例性实施例提供的一种电池的结构示意图。

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：多个电池10和换热板20，多个电池10沿第一方向排列，电池10包括壳体11、第一极柱121和第二极柱122，第一极柱121和第二极柱122设于壳体11的第一表面，壳体11的第一表面和第一方向平行；换热板20设于电池10的第一表面，并且换热板20位于第一极柱121和第二极柱122之间，换热板20的换热面的面积为150mm²-400mm²，换热面为换热板20被垂直于第一方向的平面所截的截面。

本公开实施例提供的电池装置，包括多个电池10和换热板20，多个电池10沿第一方向排列，电池10包括壳体11、第一极柱121和第二极柱122，第一极柱121和第二极柱122设于壳体11的第一表面，换热板20设于壳体11的第一表面，并且换热板20位于第一极柱121和第二极柱122之间，实现了通过换热板对电池的散热，能够提升电池装置的散热性能，提升电池装置的安全性，进一步的，将换热板20的换热面的面积设置为150mm²-400mm²，一方面能够保证换热板20具有足够的换热能力，以提升换热板20的换热效率，另一方面避免了换热板20占用电池装置内较多的空间，以提升电池装置的能量密度。

进一步的，如图2所示，本公开实施例提供的电池装置还可以包括箱体40、第一汇流排31和第二汇流排32，箱体40具有底板41，电池10设于底板41，壳体11的第一表面远离底板41。第一汇流排31设于第一极柱121远离底板41的一端，且第一汇流排31和第一极柱121连接，第一汇流排31延伸至换热板20远离底板41的一面。第二汇流排32设于第二极柱122远离底板41的一端，且第二汇流排32和第二极柱122连接，第二汇流排32延伸至换热板20远离底板41的一面。

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：

多个电池10沿第一方向排列形成电池组，电池10包括壳体11、第一极柱121、第二极柱122和电芯13，电芯13设于壳体11内，第一极柱121和第二极柱122设于壳体11，并且极柱凸出于壳体11的第一表面。

第一极柱121和第二极柱122沿第二方向间隔设置，第二方向和第一方向垂直。第一极柱121为电池10的正极极柱和负极极柱中的一个，第二极柱122为电池10的正极极柱和负极极柱中的另一个。

示例的，本公开实施例中的电池10可以是长方体或者近似长方体的结构。壳体11可以包括两个相对设置的端面和位于两个端面之间的四个侧面，端面的面积大于侧面的面积。电池组中相邻的两个电池10的端面相对，电池10主体的第顶面为电池10本体的一个侧面。也即是电池10主体的大表面和底板41垂直设置。

壳体11内具有容置空腔，电芯13设于容置空腔内，第一极柱121和第二极柱122设于壳体11，并且第一极柱121和第二极柱122分别和电芯13连接。如图3所示，壳体11可以包括壳主体111和盖板112，壳主体111内具有容置空腔，且壳主体111的一个面上设置有开口，盖板112盖设于壳主体111设置开口的一面，并且盖板112和壳主体111连接，盖板112形成壳体11的第一表面。比如，盖板112和壳主体111焊接，或者盖板112和壳主体111铆接。

第一极柱121和第二极柱122设于穿设于盖板112，并且第一极柱121及第二极柱122和盖板112绝缘。比如，在第一极柱121和盖板112之间设置有第一密封件，第二极柱122和盖板112之间设置有第二密封件。第一极柱121和第二极柱122凸出于壳体11的第一表面，第一极柱121凸出于壳体11的第一表面的高度和第二极柱122凸出于壳体11的第一表面的高度可以相同或者不同。

壳体11用于保护电池10内部器件，并形成电池10的外轮廓。比如，壳体11可以呈长方体或者近似长方体的结构。盖板112形成电池10主体的一个侧面，壳主体111的两个大面形成电池10主体的端面，壳主体111的另外三个表面分别形成电池10主体的侧面。

电芯13设于壳体11内，电芯13可以包括电芯本体、第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳自电芯本体上延伸而出。比如，电芯本体上延伸出第一极耳和第二极耳，第一极耳第一极柱121连接，第二极耳和第二极柱122连接。第一极耳和第一极柱121直接焊接，或者第一极耳和第一极柱121可以通过转接件连接；第二极耳和第二极柱122可以是直接焊接，或者第二极耳和第二极柱122可以通过转接件连接。

在一个实施例中，电池10为叠片式电池，不仅成组方便，且可以加工得到长度较长的电池。具体的，电芯13为叠片式电芯，电芯13具有相互层叠的第一极片、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，从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。

可选的，电池10可以为卷绕式电池，即将第一极片、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。

电芯13可以是顶出式电芯，也即是，第一极耳和第二极耳从电芯本体朝向盖板112的一面延伸而出，第一极耳和第二极耳的位置分别和第一极柱121及第二极柱122的位置相对应，第一极耳连接第一极柱121，所述第二极耳连接第二极柱122。第一极耳和第二极耳作为集流体，产热大，将第一极耳和第二极耳设置于电芯主体靠近换热板的一侧，可以将热量快速散出去，提高电池的整体换热能力。

可以理解的是，电芯13也可以是侧出式电芯，第一极耳和第二极耳分别从电芯本体的两侧引出。第一极耳位于电芯本体和壳体11的第一侧面之间，第二极耳位于电芯本体和壳体11的第二侧面之间。壳体11的第一侧面和第二侧面相对，且第一侧面和第二侧面分别位于壳体11的端面的两侧，并垂直于底板41。

当电池10为侧出式电芯时，第一极耳和第一极柱121通过第一转接件连接，第一转接件呈直角结构，直角的一边和第一极耳连接，直角的另一边和第一极柱121连接。第二极耳和第二极柱122通过第二转接件连接，第二转接件呈直角结构，直角的一边和第二极耳连接，直角的另一边和第二极柱122连接。

电芯本体所产生的的热量通过壳体11传输至换热板20，实现通过换热板20对电芯13的散热。电芯本体可以和盖板112抵接，也即是，电芯本体直接和盖板112接触，电芯本体的热量通过盖板112传输至换热板20，此时，电芯本体或者盖板112上可以设置有绝缘膜。或者电芯本体和盖板112之间设置有导热层，导热层分别连接电芯本体和盖板112。电芯本体的热量通过导热层和盖板112传输至换热板20。比如，导热层可以是导热胶层、导热垫或者导热板等。导热层可以通过绝缘材料制成，以实现电芯本体和盖板112的绝缘。

可选的，本公开实施例提供的电池的容量为50Ah-400Ah。比如，电池的容量可以是50Ah、60Ah、100Ah、200Ah或400Ah等。随着电池容量增加及充电功率的提升，电池装置在充放电过程中的产热越来越多，相关技术中，电池中电芯产生的热量传输至换热板的速度较慢，导致电芯散热较慢，进而热量容易集聚在壳体内部，引发热失控。本公开实施例中电芯主体抵接于盖板112，盖板112设于换热板20的底部，能够缩短电芯主体到换热板20之间的热量传输路径，提升电池100的散热效率，避免电池热失控。

换热板20设于电池10的第一表面，并且换热板20位于第一极柱121和第二极柱122之间，换热板20的换热面的面积为150mm²-400mm²。比如，换热面的面积可以是150mm²、160mm²、170mm²、180mm²、200mm²、300mm²或400mm²等。

换热板20沿第一方向延伸，换热板20和电池组中的多个单体电池10的第一表面连接。换热板20可以呈长方体或者近似长方体的结构。换热板20的底面和电池10的顶面连接，换热板20的侧面和极柱通过绝缘导热层连接。换热板20中设置有换热介质通道，换热介质通道沿第一方向延伸。换热板20沿第一方向的端部连接有集液管，集液管用于向换热板20提供换热介质。

其中，换热板20通常采用金属材料制成，为了实现换热板20和壳体11的绝缘，可以在换热板20和壳体11之间设置导热绝缘层50。通过在换热板20和壳体11之间设置导热绝缘层50，能够提升电池装置的安全性。电池10所产生的热量需要传输至换热板20，因此绝缘层需要具有导热性。比如，导热绝缘层50可以是绝缘导热胶层。

换热板20远离壳体11的一面不凸出于第一极柱121远离壳体11的一面，且换热板20远离壳体11的一面不凸出于第二极柱122远离壳体11的一面。也即是换热板20的高度小于等于极柱的高度。嫩够充分利用极柱高度空间，减少换热板20占用电池装置高度空间，进而提升电池装置的能量密度。

其中，换热板20的换热面可以呈矩形或者近似矩形的结构。比如，换热板20远离底板41的一面和底板41平行，换热板20靠近底板41的一面和底板41平行。换热板20的两个侧面可以是平面或者曲面。

换热板20的宽度为L1，换热板20的宽度为换热板20沿第二方向的尺寸，第一极柱121和第二极柱122之间的距离为L2，0.2L2≤L1<L2。比如，换热板20的宽度可以是0.2L2、0.3L2、0.4L2、0.5L2、0.8L2或0.9L2等。换热板20远离壳体11的一面不凸出于第一极柱121远离壳体11的一面，且换热板20远离壳体11的一面不凸出于第二极柱122远离壳体11的一面。也即是换热板20的高度小于等于极柱的高度。

汇流排用于传输电流，而导热板通常采用金属材料制成，为了实现汇流排和换热板20之间的绝缘及汇流排和换热板20之间的换热，在汇流排和导热板之间设置绝缘导热胶层，绝缘导热胶层分别连接汇流排和换热板20。

在本公开实施例中第一汇流排31和第二汇流排32对称设置，第一汇流排31和第二汇流排32的结构及尺寸相同。第一汇流排31和第二汇流排32设于电池10远离底板41的一面，第一汇流排31和电池10的第一极柱121连接，第二汇流排32和电池10的第二极柱122连接。第一汇流排31和第二汇流排32之间具有间隙。第一汇流排31电连接电池组中相邻的两个电池10的第一极柱121，第二汇流排32电连接电池组中相邻的两个电池10的第二极柱122。

第一汇流排31包括第一极柱121连接部和第一散热部，第一极柱121连接部和第一散热部连接，第一极柱121连接部用于连接第一极柱121，第一散热部用于连接换热板20，通过第一散热部连接换热板20，能够将第一汇流排31所产生的热量传输至换热板20，提升第一汇流排31的散热效率。

第二汇流排32包括第二极柱122连接部和第二散热部，第二极柱122连接部和第二散热部连接，第二极柱122连接部用于连接第二极柱122，第二散热部用于连接换热板20，通过第二散热部连接换热板20，能够将第二汇流排32所产生的热量传输至换热板20，提升第二汇流排32的散热效率。

箱体40可以包括底板41和边框，边框和底板41连接，并且边框和底板41形成至少一个电池舱，电池组设于电池舱内，且壳体11的第一表面远离底板41。换热板20、第一汇流排31和第二汇流排32设于电池舱内，并且换热板20、第一汇流排31和第二汇流排32位于电池组远离底板41的一侧。

示例的，箱体40可以呈长方体或者近似长方体的结构。底板41为平板结构，底板41支撑电池组。边框可以包括多个依次首尾相接的边梁，多个边梁形成矩形或者近似矩形框体。边框内可以设置有一个或者多个分隔梁，分隔梁将边框内的空间分隔为多个电池舱。比如，边框内设置有垂直设置的第一分隔梁和第二分隔梁，第一分隔梁和第二分隔梁将边框内的空间分隔为四个电池舱。

当箱体40中至少两个电池舱沿第一方向排列时，该至少两个电池舱中的电池组可以共用一个换热板20，也即是，换热板20跨过分隔梁和至少两个电池组连接。

需要说明的是，本公开中提及的“平行”、“垂直”，并不是完全平行、垂直，而是有一定的误差的；例如，两者之间的夹角大于等于0°且小于等于5°，即认为这两者相互平行；两者之间的夹角大于等于85°且小于等于95°，即认为这两者相互垂直。

本公开实施例提供的电池装置，包括多个电池10和换热板20，多个电池10沿第一方向排列，电池10包括壳体11、第一极柱121和第二极柱122，第一极柱121和第二极柱122设于壳体11的第一表面，换热板20设于壳体11的第一表面，并且换热板20位于第一极柱121和第二极柱122之间，实现了通过换热板对电池散热，能够提升电池装置的散热性能，提升电池装置的安全性，进一步的，将换热板20的换热面的面积设置为150mm²-400mm²，一方面能够保证换热板20具有足够的换热能力，以提升换热板20的换热效率，另一方面避免了换热板20占用电池装置内较多的空间，以提升电池装置的能量密度。

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：

多个电池，多个所述电池沿第一方向排列，电池包括壳体、第一极柱和第二极柱，所述第一极柱和所述第二极柱设于所述壳体的第一表面，所述壳体的第一表面和所述第一方向平行；

换热板，所述换热板设于所述电池的第一表面，并且所述换热板位于所述第一极柱和所述第二极柱之间，所述换热板的换热面的面积为150mm²-400mm²，所述换热面为所述换热板被垂直于所述第一方向的平面所截的截面。

2.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述第一极柱和所述第二极柱沿第二方向排列，所述第二方向和所述第一方向垂直。

3.如权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述换热板的宽度为L1，所述换热板的宽度为所述换热板沿所述第二方向的尺寸，所述第一极柱和所述第二极柱之间的距离为L2，0.2L2≤L1<L2。

4.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述壳体包括盖板，所述盖板形成所述壳体的第一表面；

所述电池还包括：

电芯，所述电芯设于所述壳体内，所述电芯包括电芯主体、第一极耳和第二极耳，所述第一极耳和所述第二极耳自所述电芯主体靠近所述盖板的一端延伸而出，所述第一极耳连接所述第一极柱，所述第二极耳连接所述第二极柱。

5.如权利要求4所述的电池装置，其特征在于，所述电芯主体抵接于所述盖板。

6.如权利要求4所述的电池装置，其特征在于，所述电芯主体和所述盖板之间设置有导热层，所述导热层分别连接所述电芯主体和所述盖板。

7.如权利要求1-6任一所述的电池装置，其特征在于，所述换热板远离所述壳体的一面不凸出于所述第一极柱远离所述壳体的一面，且所述换热板远离所述壳体的一面不凸出于所述第二极柱远离所述壳体的一面。

8.如权利要求1-6任一所述的电池装置，其特征在于，所述换热板和所述壳体之间设置有导热绝缘层。

9.如权利要求1-6任一所述的电池装置，其特征在于，所述电池的容量为50Ah-400Ah。

10.如权利要求1-6任一所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置还包括：

箱体，所述箱体具有底板，所述电池设于所述底板，所述壳体的第一表面远离所述底板。