CN220041994U - 一种电池包及用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，公开了一种电池包及用电设备，电池包包括：电池，包括壳体以及设置于壳体内的电芯，电芯朝向电池壳体引出有极耳；电池还引出有极柱，极耳和极柱电连接；换热板，与电池的至少其中一个表面贴合设置；导电排，与极柱电连接，导电排具有第一接触部和第二接触部；第一接触部与壳体的导热区相贴合，或者，第一接触部与壳体上靠近导热区的位置相贴合，其中，导热区为极耳与壳体相贴合的区域；第二接触部与换热板相贴合。本实用新型提供的电池包，利用导电排材料和极柱正负极引脚材料的高导热性能，提升整体传热路径的导热系数，缩短最热区的传热距离。

Description

一种电池包及用电设备

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种电池包及用电设备。

背景技术

极耳转接件用于与电芯的极耳焊接连接，实现对极耳的延伸。然而，电池在充放电过程中，极耳与极耳转接件的连接位置往往是电池产热最大的地方。该位置的热量在导出时，需要先由发热位置传导至电池内部，由电池内部传导至盖板，再由盖板与电池外部的液冷板接触，实现散热。导热路径上需要多重导热介质传递，导热路径较长，且部分导热介质的导热性能较差，导致导热效率较低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种电池包及用电设备，以解决极耳焊接位置导热效率较低的问题。

第一方面，本实用新型提供了一种电池包，包括：

电池，包括壳体以及设置于所述壳体内的电芯，所述电芯朝向电池壳体引出有极耳；所述电池还引出有极柱，所述极耳和所述极柱电连接；

换热板，与所述电池的至少其中一个表面贴合设置；

导电排，与所述极柱电连接，所述导电排具有第一接触部和第二接触部；

所述第一接触部与所述壳体的导热区相贴合，或者，所述第一接触部与所述壳体上靠近所述导热区的位置相贴合，其中，所述导热区为所述壳体的外表面朝向所述电芯的投影且与所述极耳相重叠的区域；

所述第二接触部与所述换热板相贴合。

本实用新型提供的电池包，通过使导电排的第一接触部与所述壳体的导热区相贴合，并使得第二接触部与所述换热板相贴合，由于金属的导热系数较高，利用导电排材料和极柱正负极引脚材料的高导热性能，提升整体传热路径的导热系数，缩短最热区的传热距离，使得导电排在保证电流传输的基础上，进一步起到辅助传热的作用，增加导热路径，降低单体电池的最高温度，提高导热效率。

第二方面，本实用新型还提供了一种用电设备，包括：用电设备本体，以及与所述用电设备本体电连接的如上述所述的电池包。

因为用电设备包括电池包，具有与电池包相同的效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型电池的示意图；

图2为本实用新型电池与换热板、导电排的安装状态的截面图；

图3为本实用新型电池包的俯视图；

图4为本实用新型电池与换热板、导电排的另一种安装状态的截面图；

图5为本实用新型电池与换热板、导电排的又一种安装状态的截面图；

图6为本实用新型电池与导电排第一种对应位置的侧视图；

图7为本实用新型电池与导电排第二种对应位置的侧视图；

图8为本实用新型电池与导电排第三种对应位置的侧视图。

附图标记说明：

1-箱体，2-换热板，3-导电排，31-第一接触部，32-第二接触部，4-绝缘件，5-电池，51-壳体，52-电芯，53-极柱，54-极耳焊接区，55-盖板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

电池在充放电过程中，极耳与极耳转接件通常采用焊接连接，该焊接区域往往是电池产热最大的地方。以极耳设置在电池的侧表面为例，电池的侧表面可以为电池沿长度方向的两侧，极耳与极耳转接件焊接在电池的侧表面，电池的顶部设置换热板，其中换热板可以为液冷板。此时，极耳与极耳转接件焊接位置的热量在导出时，可以有两条路径：第一条为：先由发热位置传导至电池内部，由电池内部传导至盖板，再由盖板与电池顶部的液冷板接触，实现散热。第二条为：先由发热位置传导至电池内部，由电池内部传导至极柱，再由极柱传导至与极柱电连接的导电排，随后由导电排传导至与导电排相接触的液冷板上，实现散热。无论上述哪种导热路径，都需要经过多重导热介质，导热路径较长，且部分导热介质的导热性能较差，导致导热效率较低。

本实用新型的实施例提供的电池包，通过增加新的导热路径，能够减少导热路径上的导热介质，从而保证导热性能，提高导热效率。

下面结合图1至图3，描述本实用新型的实施例。

根据本实用新型的实施例，一方面，提供了一种电池包，包括：

电池5，包括壳体51以及设置于所述壳体51内的电芯52，所述电芯52朝向电池壳体引出有极耳；所述电池5还引出有极柱53，所述极耳和所述极柱53电连接；

换热板2，与所述电池5的至少其中一个表面贴合设置；

导电排3，与所述极柱53电连接，所述导电排3具有第一接触部31和第二接触部32；

所述第一接触部31与所述壳体51的导热区相贴合，或者，所述第一接触部31与所述壳体51上靠近所述导热区的位置相贴合，其中，所述导热区为所述壳体51的外表面朝向所述电芯52的投影且与所述极耳相重叠的区域；

所述第二接触部32与所述换热板2相贴合。

所述极耳在所述电芯52上的引出位置可以有多种，以图2所示的结构形式为例，所述电芯52沿第一方向的至少其中一侧引出有极耳，所述极耳包括极耳本体以及用于与极耳转接件相焊接的极耳焊接区54。

可选的，结合图2所示，所述第一方向可以为所述电芯52的长度方向，即所述极耳由所述电芯52沿长度方向的至少其中一侧引出。

可选的，所述电芯52沿长度方向的两侧分别引出有极耳，且两个极耳分别为正极耳与负极耳。

所述电池5还包括壳体51，所述壳体51的其中一侧开设有开口，所述电芯52适于从所述开口处放置进入所述壳体51内。

所述电池5还包括盖板55，所述盖板55盖设于所述壳体51的开口处，以封闭所述壳体51的开口。所述盖板55上设置有极柱53，所述极柱53适于与外部电路导通连接，所述极柱53包括正极柱与负极柱。

可选的，所述正极耳与所述负极耳上分别连接有极耳转接件，极耳转接件与极耳焊接连接的位置即为极耳焊接区54，所述极耳转接件与所述盖板55上的极柱53导通连接。即，所述正极耳经由极耳转接件与正极柱导通连接，所述负极耳经由极耳转接件与负极柱导通连接。

可选的，所述电池包还包括导电排3，所述导电排3与所述极柱53电连接，能够将电池5与外部电路导通。可选的，所述导电排3可以为铜排，其具有良好的导电性能和导热性能。

可选的，所述换热板2与所述电池5的至少其中一个表面贴合设置，从而使所述换热板2与所述电池5进行热交换，以调节所述电池5的温度，提高电池5的使用寿命。以换热板2内流通有冷却介质为例，在所述电池5发热时，通过换热板2与电池5的接触，能够带走电池5上的热量。

由于电池在充放电过程中，整个极耳均存在发热现象，尤其极耳与极耳转接件的连接位置往往是电池产热最大的地方，当电池包包括多列并排设置的电池组时，其中，电池组可以由多个电池5沿垂直于电池大面方向(即图3中的第三方向)堆叠而成，多列并排设置的电池组沿第一方向存在重叠，由于极耳至少位于所述电芯52沿第一方向的表面，该位置不便于直接贴合换热板2，因此，换热板2无法直接带走该位置的热量。

本实用新型的实施例提供的电池包，通过使导电排的第一接触部31与所述壳体51的导热区相贴合，并使得第二接触部32与所述换热板2相贴合，由于金属的导热系数较高，利用导电排材料和极柱53正负极引脚材料的高导热性能，提升整体传热路径的导热系数，缩短最热区的传热距离，使得导电排3在保证电流传输的基础上，进一步起到辅助传热的作用，增加导热路径，降低单体电池的最高温度，提高导热效率。

需要说明的，所述导热区形成于所述壳体51的外表面，并具体为所述壳体51朝向所述电芯52的投影且与所述极耳焊接区54相重叠的区域，该区域的壳体51由于与极耳焊接区54相接触，温度较高，属于需要重点进行导热的区域。

需要说明的，结合图7所示，所述第一接触部31与所述壳体51的导热区相贴合，此时，所述第一接触部31朝向所述电芯52的投影与所述极耳焊接区54相重叠。作为变形，结合图6所示，所述第一接触部31与所述壳体51上靠近所述导热区的位置相贴合，此时，所述第一接触部31朝向所述电芯52的投影与所述极耳焊接区54不重叠。进一步的，结合图2所示，以所述导热区位于所述壳体51沿第一方向的侧表面为例，所述壳体51上靠近所述导热区的位置，可以为壳体51沿第一方向的整个侧表面，还可以为与所述壳体51沿第一方向的侧表面相邻接的顶面、底面，还可以为与所述壳体51沿第一方向的侧表面相邻接的前表面、后表面，其中，前表面、后表面可以为电池5的大面。当所述第一接触部31与所述壳体51的前表面、后表面相贴合时，其进一步可以与电池5的大面之间的导热胶相接触。

此外，通过利用导电排3进行辅助传热，可以实现Z向功能融合，提升Z向利用率。其中，Z向指的是电池的高度方向，即图2中的第二方向，在本实施例中，换热板2设置于所述电池5的Z向，且导电排3至少部分的位于所述电池5的Z向。

在一些实施例中，所述换热板2与所述电池5引出有所述极柱53的表面贴合设置。

可选的，结合图2所示，所述极柱53设置于所述电池5沿第二方向的其中一侧，需要说明的，所述第二方向可以为电池的高度方向。

可选的，在本实施例中，所述极柱53设置于所述电池5沿第二方向的相对上侧，所述换热板2同样设置于所述电池5沿第二方向的相对上侧，使得所述换热板2与所述电池5引出有所述极柱53的表面贴合设置，从而能够保证换热板2与电池5的贴合，方便传热。

在一些实施例中，所述电池5同一表面设置有两个所述极柱53，所述换热板2布置于两个所述极柱53之间。

在一些实施例中，结合图1、图2所示，所述电池5的其中一侧设置有盖板55，所述盖板55上设置有两个所述极柱53，所述换热板2布置于两个所述极柱53之间，所述换热板2与所述盖板55贴合设置。

可选的，在本实施例中，所述电池5沿第二方向的其中一侧设置有盖板55。

可选的，所述换热板2所在平面与所述盖板55所在平面相平行。

可选的，结合图3所示，所述换热板2沿第一方向的两侧边缘分别靠近两个所述极柱53。所述换热板2沿第三方向延伸，以同时与多个电池5的盖板55相贴合。

每个所述极柱53与一个导电排3电连接，每个所述导电排3的第二接触部32均与所述换热板2相贴合，每个所述导电排3的第一接触部31均与对应的所述电池5的所述壳体51贴合设置，以将多个电池5的热量传递到同一个所述换热板2上。

在一些实施例中，所述第一接触部31与其相接触的所述壳体51之间绝缘设置。

由于所述导电排3为带电元件，当分别与两个极柱53电连接的两个所述导电排3同时与壳体51贴合时，会存在短路情况。在本实施例中，尤其针对负极，负极端带负电，壳体51带正电，因此需要使第一接触部31与其相接触的所述壳体51之间绝缘。

可选的，绝缘方式包括滚刷绝缘涂料的方式或者喷雾绝缘物质的方式等等。

在一些实施例中，结合图1、图2所示，所述极耳位于所述电芯52的至少其中一侧；所述第一接触部31朝向所述电芯52的投影与所述极耳至少部分重叠。

可选的，在本实施例中，由于极耳位于所述电芯52沿第一方向的至少其中一侧，极耳焊接区54同样位于所述电芯52沿第一方向的至少其中一侧。

由于电芯52放置于所述壳体51内，进一步的，所述极耳焊接区54同样位于所述壳体51的内部。极耳焊接区发热最严重，此时，电池5作为一个整体，焊接区域对应壳体51的位置为发热最严重的位置，即电池5沿第一方向的侧壁且对应焊接区域的位置为发热最严重的位置。

通过使所述第一接触部31与极耳焊接区54至少部分重叠，从而能够使第一接触部31直接接触电池5上发热最严重的位置，无需经过其他结构的转接，使热量快速向外传导，提高导热效率。

在一些实施例中，所述导电排3与所述壳体51的至少其中一侧表面相贴合；

沿所述导电排3的延伸方向，所述导电排3与所述壳体51的贴合长度为L，所述导电排3贴合侧对应的所述壳体51的长度为H，且满足1/4H≤L≤1/3H。

结合图2所示，所述极耳焊接区54设置于所述电芯52沿第一方向的至少其中一侧，所述导电排3与所述壳体51沿第一方向的表面的贴合长度为L，所述电池5沿第二方向的高度为H，且满足1/4H≤L≤1/3H。

可选的，所述导电排3与所述壳体51沿第一方向的表面的贴合长度，具体可以为所述导电排3由所述盖板55的顶面沿第二方向向下延伸的长度。

通过限定L与H的比值的上限，能够避免导电排3长度过长，造成的物料浪费，并通过限定L与H的比值的下限，能够保证导电排3的第一接触部31与所述壳体51的接触面积，保证传热效率。

在一些实施例中，所述电池5的数量为多个，所述电池包还包括绝缘件4，所述绝缘件4适于分隔相邻两个所述电池5之间彼此靠近的所述导电排3。

结合图3所示，所述导电排3与所述壳体51沿第一方向至少其中一侧的表面相贴合，多个所述电池5沿第三方向堆叠形成电池组，沿第一方向相邻的两个电池组之间设置有绝缘件4。

可选的，相邻两个电池组沿第一方向并排设置。

由于导电排3延伸至所述壳体51沿第一方向的表面，通过在相邻两个电池组之间设置有绝缘件4，能够防止不同电池组之间短路。

可选的，绝缘件4可以是隔热垫、导热胶、云母、pet膜、绝缘胶的其中一种。

结合图3所示，以电池组的数量是两组为例，位于左侧的电池组的导电排3延伸至所述壳体51沿第一方向的右表面，位于右侧的电池组的导电排3延伸至所述壳体51沿第一方向的左表面，在两个电池组之间设置有绝缘件4，以阻断不同电池组上的导电排的连通。

在一些实施例中，所述电池包包括容纳所述电池5的箱体1，所述电池5贴合有所述导电排3的表面与所述箱体1之间留有间隙。

结合图3所示，所述电池包包括箱体1，所述电池组沿第一方向的端面与所述箱体1之间具有间隙。

由于导电排3延伸至所述壳体51沿第一方向的表面，通过在所述电池组与所述箱体1之间留有间隙，可以防止电池5与箱体1连通短路。

可选的，所述电池组与所述箱体1之间的间隙D的范围可以为5mm≤D≤30mm。

在一些实施例中，所述电池5贴合有所述导电排3的表面与所述箱体1之间设置有绝缘层。

可选的，所述箱体1沿第一方向的端面与所述电池5之间设置有绝缘层。

由于导电排3延伸至所述壳体51沿第一方向的表面，通过在所述箱体1与所述电池5之间设置绝缘层，能够防止电池5与箱体1连通短路。

可选的，绝缘层可以是绝缘涂层、结构胶、pet膜或绝缘膜的其中一种。

作为变形的实现形式，结合图4所示，所述电芯52沿第二方向的至少其中一侧引出有极耳，所述极耳形成有极耳焊接区54，即所述极耳焊接区54位于所述电芯52沿第二方向的至少其中一侧。

以所述极耳焊接区54设置于电芯52沿第二方向的相对上方为例，且极柱同样设置于电芯52沿第二方向的相对上方，换热板2同样设置于电芯52沿第二方向的相对上方并沿第一方向位于两个极柱之间。

此时，导热区为所述极耳焊接区54与所述壳体51相贴合的区域，并位于壳体51沿第二方向的顶面。第一接触部31与所述壳体51的导热区相贴合，第一接触部31无需与所述壳体51沿第一方向的两侧的表面相贴合。

作为另一种变形的实现形式，结合图5、图8所示，所述换热板2设置于壳体51沿第二方向的相对下方，且极柱设置于电芯52沿第二方向的相对上方。此时，导电排3由壳体51沿第二方向的相对上方与极柱53电连接，并与壳体沿第一方向的侧壁相贴合，以实现第一接触部31与所述壳体51的导热区相贴合，导电排3进一步向下延伸，并与壳体51沿第二方向的相对下方的换热板2相接触。

根据本实用新型的实施例，另一方面，还提供了一种用电设备，包括：用电设备本体，以及与所述用电设备本体电连接的如上述所述的电池包。

本实用新型的实施例提供的用电设备，通过使导电排3具有与所述极耳相对应位置处的所述壳体51贴合设置的第一接触部31，以及与所述换热板2相贴合的第二接触部32，由于金属的导热系数较高，利用导电排材料和极柱53正负极引脚材料的高导热性能，提升整体传热路径的导热系数，缩短最热区的传热距离，使得导电排3在保证电流传输的基础上，进一步起到辅助传热的作用，增加导热路径，降低单体电池的最高温度，提高导热效率。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入本实用新型所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

电池(5)，包括壳体(51)以及设置于所述壳体(51)内的电芯(52)，所述电芯(52)朝向电池壳体引出有极耳，所述电池(5)还引出有极柱(53)，所述极耳和所述极柱(53)电连接；

换热板(2)，与所述电池(5)的至少其中一个表面贴合设置；

导电排(3)，与所述极柱(53)电连接，所述导电排(3)具有第一接触部(31)和第二接触部(32)；

所述第一接触部(31)与所述壳体(51)的导热区相贴合，或者，所述第一接触部(31)与所述壳体(51)上靠近所述导热区的位置相贴合，其中，所述导热区为所述壳体(51)的外表面朝向所述电芯(52)的投影且与所述极耳相重叠的区域；

所述第二接触部(32)与所述换热板(2)相贴合。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述换热板(2)与所述电池(5)引出有所述极柱(53)的表面贴合设置。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述电池(5)同一表面设置有两个所述极柱(53)，所述换热板(2)布置于两个所述极柱(53)之间。

4.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述第一接触部(31)与其相接触的所述壳体(51)之间绝缘设置。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的电池包，其特征在于，

所述极耳位于所述电芯(52)的至少其中一侧；

所述第一接触部(31)朝向所述电芯(52)的投影与所述极耳至少部分重叠。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的电池包，其特征在于，所述导电排(3)与所述壳体(51)的至少其中一侧表面相贴合；

沿所述导电排(3)的延伸方向，所述导电排(3)与所述壳体(51)的贴合长度为L，所述导电排(3)贴合侧对应的所述壳体(51)的长度为H，且满足1/4H≤L≤1/3H。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的电池包，其特征在于，所述电池(5)的数量为多个，所述电池包还包括绝缘件(4)，所述绝缘件(4)适于分隔相邻两个所述电池(5)之间彼此靠近的所述导电排(3)。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，所述电池包包括容纳所述电池(5)的箱体(1)，所述电池(5)贴合有所述导电排(3)的表面与所述箱体(1)之间留有间隙。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述电池(5)贴合有所述导电排(3)的表面与所述箱体(1)之间设置有绝缘层。

10.一种用电设备，其特征在于，包括：用电设备本体，以及与所述用电设备本体电连接的如上述权利要求1-9任意一项所述的电池包。