CN219873724U - 电池换热结构、刀片电池、电池包及用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种电池换热结构、刀片电池、电池包及用电设备，电池换热结构，包括壳体和第一防爆阀，壳体内部通过隔离板分隔出芯包区域与换热通道，换热通道位于芯包区域的外侧，换热通道内通有循环流动的换热介质，以对芯包区域换热；隔离板具有安装孔，第一防爆阀安装于安装孔上。还提出一种包括上述电池换热结构的刀片电池，包括该刀片电池的电池包，以及包括该刀片电池或电池包的用电设备。本实用新型能有效的对芯包区域中的电芯进行温控，延长电池使用寿命；当电芯发生热失控，芯包区域内的气压达到第一防爆阀的爆破值时，第一防爆阀被冲破，使换热介质流入芯包区域内，将电芯浸没降温与灭火，可有效控制电芯热失控，提高安全性。

Description

电池换热结构、刀片电池、电池包及用电设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池换热结构、刀片电池、电池包及用电设备。

背景技术

动力电池在使用中，需要在合适的温度下才能保证其正常的使用。在电池成组后，有大倍率充放电时会产生发热严重的问题。常规的冷却措施是在电池包内设置液冷通道，以对电池包内的所有电池进行整体冷却，但没有对单个电池分别进行冷却，导致电池包内的电芯液冷不均匀，温差较大时会影响电池寿命。

而且电池内的电芯一旦发生热失控，会迅速蔓延到电池包内相邻的电池，目前的液冷方式无法为单体的电芯进行消防灭火，不能很好地抑制电池热失控的蔓延。

发明内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一，为此，本实用新型一方面实施例提供了一种电池换热结构，能有效的对电芯进行温控，延长电池使用寿命，且能够抑制电池热失控的蔓延。

本实用新型实施例还提供了一种包括上述电池换热结构的刀片电池。

本实用新型实施例还提供了一种包括上述刀片电池的电池包。

本实用新型实施例还提供了一种包括上述刀片电池或电池包的用电设备。

本实用新型实施例的电池换热结构，包括：壳体和第一防爆阀，所述壳体内部通过隔离板分隔出芯包区域与换热通道，所述换热通道位于所述芯包区域的外侧，所述换热通道内通有循环流动的换热介质，以对所述芯包区域换热；所述隔离板具有安装孔，所述第一防爆阀安装于所述安装孔上。

本实用新型通过在壳体内部设置换热通道并通入换热介质，能有效的对芯包区域中的电芯进行温控，延长电池使用寿命；通过在芯包区域和换热通道之间设置第一防爆阀，当电芯发生热失控，芯包区域内的气压达到第一防爆阀的爆破值时，第一防爆阀被冲破，使换热介质流入芯包区域内，将电芯浸没降温与灭火，可有效控制电芯热失控，提高安全性。

在一些实施例中，所述壳体构成所述换热通道的部分设有第二防爆阀，所述第二防爆阀与所述换热通道连通。

当电芯发生热失控或由于滥用而快速严重产气时，芯包区域内的气压达到第二防爆阀的爆破值，第一防爆阀和第二防爆阀依次被冲破，一方面，第二防爆阀冲破后，换热介质可流向电池外部，对电池包内部的其他电池进行浸没消防，能够抑制热失控的蔓延；另一方面，第二防爆阀冲破后可对该电池的壳体内泄压，使得换热介质能更加快速的流入芯包区域内，能够快速的控制电芯热失控。第二防爆阀与第一防爆阀相结合，可起到双重浸没消防的作用，提高安全性。

在一些实施例中，所述换热通道设有两个，分别位于所述芯包区域的两侧。对芯包区域两侧同时换热，提高换热效率。

在一些实施例中，所述换热通道具有进液口和出液口，并在所述进液口和所述出液口处分别通过快插接头连接进液管和出液管。可方便快速的完成组装，也便于后期维修与更换。

在一些实施例中，所述换热通道至少设有一个，每个所述换热通道上的所述第一防爆阀与所述第二防爆阀的位置相对。

在一些实施例中，还包括密封盖板，所述壳体具有与所述芯包区域连通的装配口，电芯通过所述装配口装配在所述芯包区域，所述密封盖板与所述壳体相连并密封所述装配口。

本实用新型实施例的刀片电池，包括上述任一实施例所述的电池换热结构，还包括电芯，所述电芯置于所述芯包区域内，所述电芯在长度方向上的两侧分别连接有极柱，所述极柱伸出所述壳体外。

在一些实施例中，所述极柱上具有用于向所述电芯内注入电解液的注液孔，所述注液孔内的朝外一段设有用于与其他刀片电池之间连接的螺纹部。该暗藏于极柱的注液孔既可实现注液功能，又可通过螺纹部与其他刀片电池串联或并联连接。

本实用新型实施例的电池包，包括多个上述任一实施例所述的刀片电池，且多个所述刀片电池通过注液孔的螺纹部串联或并联布置，多个刀片电池的换热通道通过具有快插接头的管件相互连通。

本实用新型实施例的一种用电设备，包括上述任一实施例所述的刀片电池，或，包括上述任一实施例所述的电池包。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，

其中：

图1是本申请实施例中刀片电池的结构示意图；

图2是本申请实施例中刀片电池的密封盖板的位置示意图；

附图标记：

1-芯包区域；2-换热通道；3-第二防爆阀；4-第一防爆阀；5-快插接头；6-极柱；7-注液孔；8-壳体；9-隔离板；10-密封盖板。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述本实用新型实施例的电池换热结构。

如图1、2所示，本申请一方面实施例提出一种电池换热结构，包括：壳体8和第一防爆阀4，壳体8内部通过隔离板9分隔出芯包区域1与换热通道2，换热通道2位于芯包区域1的外侧，换热通道2内通有循环流动的换热介质，以对芯包区域1换热；隔离板9具有安装孔，第一防爆阀4安装于安装孔上。

本实用新型通过在壳体8内部设置换热通道2并通入换热介质，能有效的对芯包区域1中的电芯进行温控，将温度控制在一定安全范围内，延长电池使用寿命；通过在芯包区域1和换热通道2之间设置第一防爆阀4，当电芯内部进行一般产气时，电芯正常使用；当电芯发生热失控，芯包区域1内的气压达到第一防爆阀4的爆破值时，第一防爆阀4被冲破，使换热介质流入芯包区域1内，将电芯浸没降温与灭火，可有效控制电芯热失控，提高安全性。

进一步，当需要对芯包区域1的电芯散热时，可向换热通道2内通入制冷液，将电芯产生的热量带走；当需要对芯包区域1的电芯制热时，可向换热通道2内通入热介质，将热介质的热量传导给电芯。

进一步，换热介质为水，制冷液为冷却水，热介质为加热水。

在一些实施例中，壳体8构成换热通道2的部分设有第二防爆阀3，第二防爆阀3与换热通道2连通。

当电芯发生热失控或由于滥用而快速严重产气时，芯包区域1内的气压达到第二防爆阀3的爆破值时，第一防爆阀4和第二防爆阀3依次被冲破，一方面，第二防爆阀3冲破后，换热介质可流向电池外部，对电池包内部的其他电池进行浸没消防，能够抑制热失控的蔓延；另一方面，第二防爆阀3冲破后可对该电池的壳体8内泄压，使得换热介质能更加快速的流入芯包区域1内，能够快速的控制电芯热失控。第二防爆阀3与第一防爆阀4相结合，可起到双重浸没消防的作用，提高安全性。

需要说明的是，本实施例中，第二防爆阀3的爆破值应大于第一防爆阀4的爆破值，由此，相较于第一防爆阀4，第二防爆阀3更不容易被冲破，从而保证了电池长期使用的稳定性。

在一些实施例中，换热通道2设有两个，分别位于芯包区域1的两侧。对芯包区域1两侧同时换热，提高换热效率。

在一些实施例中，换热通道2具有进液口和出液口，并在进液口和出液口处分别通过快插接头5连接进液管和出液管。可方便快速的完成组装，也便于后期维修与更换。

具体的，快插接头5可以与进液管和出液管为一体式结构，也可以与换热通道2为一体式结构。

进一步，进液口和出液口分别设于换热通道2在长度方向上的两端。

在一些实施例中，换热通道2内部还可设有若干隔板，使换热通道2内形成蛇形流道。可增加换热时间，充分与电芯换热。

在一些实施例中，换热通道2至少设有一个，每个换热通道2上的第一防爆阀4与第二防爆阀3的位置相对。

在一些实施例中，如图2所示，还包括密封盖板10，壳体8具有与芯包区域1连通的装配口，电芯通过装配口装配在芯包区域1，密封盖板10与壳体8相连并密封装配口。

具体的，密封盖板10可拆卸连接于壳体8的装配口。

本实用新型实施例的刀片电池，包括上述任一实施例的电池换热结构，还包括电芯，电芯置于芯包区域1内，电芯在长度方向上的两侧分别连接有极柱6，极柱6伸出壳体8外。

在一些实施例中，极柱6上具有用于向电芯内注入电解液的注液孔7，注液孔7内的朝外一段设有用于与其他刀片电池之间连接的螺纹部。该暗藏于极柱6的注液孔7既可实现注液功能，又可通过螺纹部与其他刀片电池串联或并联连接。

具体的，可采用设有外螺纹的连接件分别旋入需要连接的两个刀片电池的注液孔7内，连接件的外螺纹与螺纹部相旋合，达到刀片电池之间的连接。连接件可包括导线和两个螺柱，两个螺柱分别连接在导线两端。连接件还可采用U型螺柱等其他现有技术公开的方式，在此不做赘述。

当需要对电芯注入电解液时，需将连接件拧下，并将注液孔7的密封塞拔出或旋出，向电芯内注液。注液完毕后，将密封塞插入或旋入，再将连接件旋入。

进液管和出液管可采用带有快插接头的金属软管，通过多个金属软管将多个刀片电池的进液口或出液口连接，使换热介质可连续通过多个刀片电池的换热通道，对多个刀片电池进行换热。可根据实际需要来设计换热介质在多个刀片电池的路径。

本实用新型实施例的电池包，包括多个上述任一实施例的刀片电池，且多个刀片电池通过注液孔7的螺纹部串联或并联布置，多个刀片电池的换热通道2通过具有快插接头5的管件相互连通。

本实用新型实施例的一种用电设备，包括上述任一实施例的刀片电池，或，包括上述任一实施例的电池包。可满足不同场景的用电需要。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电池换热结构，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内部通过隔离板分隔出芯包区域与换热通道，所述换热通道位于所述芯包区域的外侧，所述换热通道内通有循环流动的换热介质，以对所述芯包区域换热；

第一防爆阀，所述隔离板具有安装孔，所述第一防爆阀安装于所述安装孔上。

2.根据权利要求1所述的电池换热结构，其特征在于，所述壳体构成所述换热通道的部分设有第二防爆阀，所述第二防爆阀与所述换热通道连通。

3.根据权利要求1所述的电池换热结构，其特征在于，所述换热通道设有两个，分别位于所述芯包区域的两侧。

4.根据权利要求1所述的电池换热结构，其特征在于，所述换热通道具有进液口和出液口，并在所述进液口和所述出液口处分别通过快插接头连接进液管和出液管。

5.根据权利要求2所述的电池换热结构，其特征在于，所述换热通道至少设有一个，每个所述换热通道上的所述第一防爆阀与所述第二防爆阀的位置相对。

6.根据权利要求1所述的电池换热结构，其特征在于，还包括密封盖板，所述壳体具有与所述芯包区域连通的装配口，电芯通过所述装配口装配在所述芯包区域，所述密封盖板与所述壳体相连并密封所述装配口。

7.一种刀片电池，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的电池换热结构，还包括电芯，所述电芯置于所述芯包区域内，所述电芯在长度方向上的两侧分别连接有极柱，所述极柱伸出所述壳体外。

8.根据权利要求7所述的刀片电池，其特征在于，所述极柱上具有用于向所述电芯内注入电解液的注液孔，所述注液孔内的朝外一段设有用于与其他刀片电池之间连接的螺纹部。

9.一种电池包，其特征在于，包括多个权利要求8所述的刀片电池，且多个所述刀片电池通过所述螺纹部串联或并联布置，多个刀片电池的换热通道通过具有快插接头的管件相互连通。

10.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求7或8所述的刀片电池，或，包括权利要求9所述的电池包。