CN219873674U - 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，电池装置包括电池和温度采集组件，电池包括电芯、壳体和极柱，电芯设于壳体内，极柱设于壳体的第一端面，电芯包括电芯主体、第一极耳和第二极耳，第一极耳和第二极耳设于电芯主体靠近所述极柱的一端，第一极耳和极柱连接，第二极耳和壳体连接；温度采集组件包括温度采集单元，温度采集单元设于壳体的第一端面。实现了对电池装置中电池温度的采集，并且能够提升温度采集的精度。

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。电池装置包括多个电池，电池在使用过程中会发热，导致电池的温度升高，电池的温度过高会导致电池装置存在安全隐患。为了电池装置的使用安全性需要在电池使用过程中采集电池的温度，以实现电池装置的热管理。

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，进而实现对电池装置中电池的温度的采集。

本公开提供一种电池装置，所述电池装置包括：

电池，所述电池包括电芯、壳体和极柱，所述电芯设于所述壳体内，所述极柱设于所述壳体的第一端面，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极柱的一端引出，所述第一极耳和所述极柱连接，所述第二极耳和所述壳体连接；

温度采集组件，所述温度采集组件包括温度采集单元，所述温度采集单元设于所述壳体的第一端面。

本公开实施例提供的电池装置，包括电池和温度采集组件，温度采集组件包括温度采集单元，温度采集单元设置于电池壳体的第一端面，实现了对电池装置中电池温度的采集，并且由于极柱设于壳体的第一端面，第一极耳和第二极耳作为集流部，分别与极柱及壳体连接，作为正极输出和负极输出，流经的电流大，导致壳体第一端面温度高，因此将温度采集单元设于壳体的第一端面能够提升温度采集的精度。

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一种电池的示意图；

图3为本公开示例性实施例提供的一种电池的第一端面的示意图；

图4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5为本公开示例性实施例提供的第三种电池装置的示意图。

附图标记

10、电池；101、第一区；102、第二区；11、极柱；12、壳体；121、第一端板；122、第二端板；123、壳主体；13、电芯；131、电芯主体；132、第一极耳；133、第二极耳；20、温度采集组件；21、采集线束；22、温度采集单元；30、箱体；31、底板；32、边框；40、汇流排；50、电路板；60、线束板；61板主体；62、连接枝节。

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和图2所示，电池装置包括电池10和温度采集组件20，电池包括电芯13、壳体12和极柱11，电芯13设于壳体12内，极柱11设于壳体12的第一端面，电芯13包括电芯主体131、第一极耳132和第二极耳133，第一极耳132和第二极耳133自电芯主体131靠近极柱11的一端引出，第一极耳132和极柱11连接，第二极耳133和壳体12连接；温度采集组件20包括温度采集单元22，温度采集单元22设于壳体12的第一端面。

本公开实施例提供的电池装置，包括电池10和温度采集组件20，温度采集组件20包括温度采集单元22，温度采集单元22设置于电池10壳体12的第一端面，实现了对电池装置中电池10温度的采集，并且由于极柱11设于壳体12的第一端面，第一极耳132和第二极耳133作为集流部，分别与极柱11及壳体12连接，作为正极输出和负极输出，流经的电流大，导致壳体12的第一端面温度高，因此将温度采集单元22设于壳体12的第一端面能够提升温度采集的精度。并且第一极耳132和第二极耳133设置在电池10的同一侧，充分利用电池10高度方向上的空间，提高电池10的体积利用率。

进一步的，如图5所示，本公开实施例提供的电池装置还可以包括箱体30、汇流组件40和换热板，箱体30具有容置空间，电池10和换热板可以设于容置空间，并且容置空间中设置有多个电池10，多个电池10呈至少两列分布，换热板设于相邻的两列电池10之间。汇流组件40设于电池10的顶部，汇流组件40用于电连接多个电池10。

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：

箱体30用于形成电池装置的整体轮廓，并保护箱体30内的电池10等器件。箱体30包括底板31和边框32，边框32由多个结构梁形成，多个结构梁设于底板31形成至少一个容置空间，容置空间用于容置电池10、温度采集组件20和换热板等器件。

底板31可以是平板结构，底板31用于支承和保护电池10。底板31上设置有多个结构梁，多个结构梁在底板31上形成一个或者多个容置空间。多个结构梁可以包括边梁和中间梁，边梁围成边框32，中间梁设于边框32内将边框32分隔为多个容置空间。

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设于容置空间，并且电池10的第一端面远离箱体30的底板31，也即是电池10的极柱11设于电池10的顶面。容置空间中设置有电池组，电池组包括多列电池10，温度采集单元22设于多列电池中位于中间部位的电池上。

其中，可以在电池组中位于中间部位的一个电池10设置温度采集单元22，或者在电池组中位于中间部位的多个电池上设置温度采集单元22。比如，多个电池10形成至少两个电池列，电池列中多个电池沿第一方向排列，多个电池列沿第二方向排列，第一方向和第二方向垂直。电池列中多个电池串联，多个电池列并联，也即是，在第二方向上多个电池并联，温度采集单元22可以设于多个并联的电池中位于中间部位的电池。中间部分电池10散热慢，温度比较高，温度采集单元22设置在中间部分的电池10上，温度采集更加灵敏。

本公开实施例提供的电池10可以是圆柱电池，本实施例以电池10为圆柱电池为例进行说明，但并不代表申请的技术方案仅局限于圆柱电池，在一些实施方式中电池10也可以是三棱柱、四棱柱或者六棱柱电池等。

电池10可以包括壳体12、电芯13和极柱11，壳体12内具有容置空腔，电芯13设于壳体12的容置空腔内，极柱11设于电池10壳体12，并且极柱11和电芯13电连接，电芯13和壳体12电连接。在电池10中，极柱11作为电池10的一个电极，壳体12作为电池10的另一个电极。

壳体12呈空心柱状结构，壳体12用于形成电池10的外轮廓，并保护壳体12内的电芯13和电解液等器件。壳体12包括壳主体123、第一端板121和第二端板122，第一端板121设于壳主体123的一端，第一端板121形成壳体12的第一端面，极柱11穿设于第一端板121，且第二极耳133连接于第一端板121；第二端板122设于壳主体123远离第一端板121的一端。

壳主体123形成电池10的侧面，壳主体123为两端开口的薄壁圆柱结构。第一端板121和第二端板122均为圆形板状结构，第一端板121和第二端板122分别封堵于壳主体123的两端。

极柱11设于第一端板121，则在第二端板122上可以设置有防爆阀。电池10的防爆阀朝向底板31，也即是电池10安装于电池装置内时，电池10设置第一端板121的一端朝上，电池10设置第二端板122的一端朝下。

第一端板121和第二端板122中的一个可以和壳主体123为一体成型结构，第一端板121和第二端板122中的另一个和壳主体123可以通过焊接或者铆接等方式连接。比如，第一端板121和壳主体123通过冲压一体成型，第二端板122通过焊接的方式连接于壳主体123。或者第二端板122和壳主体123通过冲压一体成型，第一端板121通过焊接的方式连接于壳主体123。

第一端板121、壳主体123和第二端板122的材料可以是不锈钢、铝、镍、镉、锰、钨或者铜等。当第一端板121和壳主体123为一体成型结构时，第一端板121和壳主体123的材料相同，比如，第一端板121和壳主体123的材料为不锈钢。第二端板122的材料可以和壳主体123相同或者不同，本公开实施例并不以此为限。

壳体12的第一端板121远离电芯13的一面形成电池10的第一端面，温度采集单元22设于第一端面。温度采集单元22和极柱11的距离为L1，极柱11和第一端面的边缘的距离为L2，L1≤0.5L2。即温度采集单元22靠近极柱11设置，极柱11位置温度比较高，温度采集单元22靠近极柱11设置，温度采集更加准确。

示例的，如图3所示，壳体12的第一端面上设置有第一区101和第二区102，温度采集单元22设于第一区101。当电池10为圆柱电池时，第一端板121为圆形板，极柱11和第一端板121同心设置，第一区101环绕极柱11，第二区102环绕第一区101；其中，第一区101的外径和内径的差值小于等于第二区102的外径和内径的差值。

其中，第一区101可以和极柱11相邻，第二区102和第一区101相邻，也即是第一区101的内径和极柱11的直径相同，第一区101的外径和第二区102的内径相同。第一区101的外径和内径的差值小于等于第二区102的外径和内径的差值，也即是，温度采集单元22设于第一端面靠近极柱11的区域。第一端面靠近极柱11的区域温度较高，因此将温度采集单元22设于第一端面靠近极柱11的区域能够提升温度采集的精度，以更加及时反馈电池温度异常情况，避免电池发生热失控等。

电芯13设于壳体12内，电芯13可以包括电芯主体131、第一极耳132和第二极耳133，第一极耳132和第二极耳133从电芯主体131的端部延伸出电芯主体131。第一极耳132和极柱11连接，第二极耳133和壳体12连接。示例的，第一极耳132为正极极耳，第二极耳133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。

第一极耳132和第二极耳133从电芯主体131的同侧延伸出，第一极耳132和第二极耳133均设于电芯主体131靠近第一端板121的一侧。第一极耳132和极柱11可以直接焊接，或者第一极耳132和极柱11通过集流件连接。第二极耳133和第一端板121直接焊接，或者第二极耳133和第一端板121通过转接件连接。

本公开实施例中，电芯13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132可以从第一极片边缘延伸而出，第二极耳133可以从第二极片的边缘延伸而出。第一极耳132和第二极耳133通过多片单片极耳形成，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设于第一端板121，极柱11部分位于壳体12外，该部分在第一端板121上形成凸起，极柱11部分位于壳体12内，该部分用于连接第一极耳132。比如，极柱11可以包括主体部、第一连接部和第二连接部，第一端板121上设置有通孔，主体部穿设于该通孔，第一连接部设于主体部远离电芯13的一端，第一连接部在第一端板121上形成凸起，该凸起用于连接汇流组件40。第二连接部连接于主体部靠近电芯13的一端，第二连接部用于连接第一极耳132。

需要说明的是，在本公开实施例中极柱11为电池10的一个电极，壳体12为电池10的另一个电极，为了防止电池10的电极短路，壳体12和极柱11之间需要绝缘。比如，电池10还可以包括绝缘件，绝缘件设于极柱11和电池10壳体12之间，通过绝缘件实现壳体12和极柱11的绝缘。

汇流组件40设于电池10远离底板31的一侧，汇流组件40用于电连接容置空间中的多个电池10。汇流组件40多个汇流排，汇流排可以包括壳体连接部和极柱11连接部，极柱11连接部和壳体连接部连接。汇流组件40可以用于连接一列电池10中相邻的两个电池10，比如，第一电池和第二电池为一列电池10中相邻的两个电池10，壳体连接部连接第一电池的端板，极柱11连接部连接第二电池的极柱11。

电池列中多个电池10通过多个汇流排串联，一个汇流排并联多列电池列，温度采集单元22可以设于一行并联的电池中位于中间部位的电池。

其中，极柱11凸出于第一端板121，因此为了保证汇流组件40连接的稳定性，极柱11连接部和壳体连接部之间具有高度差。在此基础上，汇流组件40还可以包括过渡部，过渡部分别连接壳体连接部和极柱11连接部。比如，过渡部可以呈圆弧结构。

壳体连接部连接于壳体12的第一端面，温度采集单元22和壳体连接部不重合。也即是，温度采集单元22在第一端板121上的正投影区和壳体连接部在第一端板121上的正投影区不具有重合区域。比如，温度采集单元22和壳体连接部之间具有间隙。壳体连接部需要与壳体12焊接在一起，焊接的时候温度比较高，如果温度采集组20不和壳体连接部错开，有可能会造成温度采集组件20损伤；另外，如果温度采集组20设置在壳体连接部位置，会干涉焊接。

进一步的，如图4所示，本公开实施例提供的电池装置还可以包括电路板50和线束板60，线束板60包括板主体61和连接枝节62，板主体61设于电池10和汇流组件40之间，以实现汇流组件40和电池10的绝缘(比如，汇流组件40可以嵌于板主体61)。连接枝节62连接自板主体61延伸至电池10的侧部。电路板50设于连接枝节62，并且电路板50和温度采集组件20连接，电路板50用于传输温度采集单元22所采集的温度信号。

连接枝节62设置在电池10侧部，在电池装置的制造过程中，线束板60可以和汇流组件40等一体来料，汇流组件40嵌设于线束板60，然后将整线束板60、汇流组件40与电池10对应位置焊接。电路板50也可以和线束板60一起来料，此时电路板50会干涉汇流组件40的焊接；如果不一体来料时，汇流组件40位置产热等，也容易造成电路板50损坏，因此电路板50可以设置在电池10的侧部。

温度采集组件20包括采集线束21和温度采集单元22，温度采集单元22用于采集电池10的温度，采集线束21和温度采集单元22连接，采集线束21用于传输温度信号。

板主体61可以设于电池10的顶面(电池10远离底板31的一面)。并且板主体61用于实现汇流组件40和电池10的绝缘。连接枝节62位于电池10和电路板50之间，实现电路板50和电池的绝缘。

其中，温度采集单元22可以包括温度传感器和采集端子(采集端子比如，镍片或者铜片等)，温度传感器能够将温度信号转换为电信号。温度传感器设于电路板50，采集端子连接温度传感器和壳体的第一端面，通过采集端子将温度信号传输至温度传感器。

电池托架设于底板31和电池组之间，电池托架用于安装电池10。比如，电池托架远离底板31的一面设置有容置凹陷，电池10设于该容置凹陷内。电池托架上的容置凹陷可以呈圆形或者近似圆形，并且容置凹陷和电池10一一对应。

其中，壳体12的第二端板122上设置有防爆阀，且壳体12设置第二端板122的一端设于容置凹陷。在容置凹陷的底部可以设置有通孔，在电池10的底部设置有防爆阀。防爆阀在电池托架上的正投影至少部分和容置凹陷底部的通孔重合，以在电池10防爆阀爆开后将电池10喷出的气体及液体通过该通孔导出。

需要说明的是，在本公开实施例中通过温度采集单元22采集电池10的温度，需要采集的是电池10中温度高的部位的温度。能够采集到温度较高的部位的温度即是提升了温度采集的精度，更有利于电池10的热管理。避免了采集到的温度不是温度高的区域的温度，而导致的热管理不到位。因此在本公开实施例中所说的提高温度检测精度是指更准确的在电池10温度较高的部位设置温度采集单元22。

需要说明的是，在本公开实施例中电池装置可以是电池模组，电池模组可以包括电池组、端板和侧板，端板和侧板环绕电池组设置。或者电池装置也可以是电池包，电池包可以包括箱体和电池组(电池无需成组直接放入箱体)；或者电池包可以包括箱体和电池模组(电池成组后再放入箱体)。

本公开实施例提供的电池装置，包括电池10和温度采集组件20，温度采集组件20包括温度采集单元22，温度采集单元22设置于壳体12的第一端面，实现了对电池装置中电池10温度的采集，并且由于极柱11设于壳体12的第一端面，第一极耳132和第二极耳133作为集流部，分别与极柱11及壳体12连接，作为正极输出和负极输出，流经的电流大，导致壳体12的第一端面温度高，因此将温度采集单元22设于壳体12的第一端面能够提升温度采集的精度。

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：

电池，所述电池包括电芯、壳体和极柱，所述电芯设于所述壳体内，所述极柱设于所述壳体的第一端面，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极柱的一端引出，所述第一极耳和所述极柱连接，所述第二极耳和所述壳体连接；

温度采集组件，所述温度采集组件包括温度采集单元，所述温度采集单元设于所述壳体的第一端面。

2.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述温度采集单元和所述极柱的距离为L1，所述极柱和所述第一端面的边缘的距离为L2，L1≤0.5L2。

3.如权利要求2所述的电池装置，其特征在于，所述壳体包括：

壳主体；

第一端板，所述第一端板设于所述壳主体的一端，所述第一端板形成所述壳体的第一端面，所述极柱穿设于所述第一端板，且所述第二极耳连接于所述第一端板；

第二端板，所述第二端板设于所述壳主体远离所述第一端板的一端。

4.如权利要求3所述的电池装置，其特征在于，所述电池为圆柱电池，所述第一端板为圆形板，所述极柱和所述第一端板同心设置，所述壳体的第一端面上设置有第一区和第二区，所述第一区环绕所述极柱，所述第二区环绕所述第一区；

其中，所述第一区的外径和内径的差值小于等于所述第二区的外径和内径的差值。

5.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置还包括：

汇流组件，所述汇流组件设于所述电池的第一端面，所述汇流组件包括多个汇流排，所述汇流排包括壳体连接部，所述壳体连接部连接于所述壳体的第一端面，所述温度采集单元和所述壳体连接部不重合。

6.如权利要求5所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置还包括：

电路板，所述电路板和所述温度采集组件连接，所述电路板用于传输所述温度采集单元所采集的温度信号。

7.如权利要求6所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置还包括：

线束板，所述线束板包括板主体和连接枝节，所述板主体设于所述电池和所述汇流组件之间，所述连接枝节连接自所述板主体延伸至所述电池的侧部，所述电路板设于所述连接枝节。

8.如权利要求5所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置包括多列所述电池，多列所述电池形成电池组，所述汇流排并联多列所述电池，所述温度采集单元设于多列所述电池中位于中间部位的电池上。

9.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述温度采集单元和所述极柱之间具有间隙。

10.如权利要求1所述的电池装置，其特征在于，所述电池装置还包括：

箱体，所述箱体具有底板和边框，所述边框和所述底板连接形成容置空间，所述电池设于所述容置空间，并且所述壳体的第一端面远离所述底板。