CN220474723U - 电芯壳、电池包及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电芯壳、电池包及车辆。电芯壳包括至少一个壳体列，壳体列包括至少一个壳体构件，壳体构件包括底板、两个第一侧板及两个第二侧板，两所述第一侧板沿第一方向相对设置，且两所述第一侧板分别与所述底板相接，所述底板的内部及两所述第一侧板的内部均形成有冷却通道；两所述第二侧板沿第二方向相对设置，且每个所述第二侧板分别与所述底板及两所述第一侧板密封固定相接，所述底板、两所述第一侧板及两所述第二侧板围合形成沿第三方向具有开口的容置空间；所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向两两之间具有夹角。本申请实施例提供的电芯壳、电池包及车辆，能有效提升电芯的冷却效率以及电芯各处温度的一致性。

Description

电芯壳、电池包及车辆

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯壳、电池包和车辆。

背景技术

电芯是电动车辆的电池包的重要组成部分。随着快充需求的提升，充电功率不断增大，电芯在充放电过程中会产生较高的热量。目前通常是在电芯的底部设置冷却板，以对电池单体进行降温。

但在使用过程中发现，上述冷却方式对电芯的冷却效率较低，且导致电芯各处温度一致性较差。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种电芯壳、电池包及车辆，能有效提升电芯的冷却效率以及电芯各处温度的一致性。

本申请实施例提供了一种电芯壳，其中，电芯壳包括：

至少一个壳体列，所述壳体列包括至少一个壳体构件，壳体构件包括底板、两个第一侧板及两个第二侧板，两所述第一侧板沿第一方向相对设置，且两所述第一侧板分别与所述底板相接，所述底板的内部及两所述第一侧板的内部均形成有冷却通道；两所述第二侧板沿第二方向相对设置，且每个所述第二侧板分别与所述底板及两所述第一侧板密封固定相接，所述底板、两所述第一侧板及两所述第二侧板围合形成沿第三方向具有开口的容置空间；

所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向两两之间具有夹角。

如上所述的电芯壳，其中，所述底板及两各所述第一侧板的内部均形成有多条间隔设置的所述冷却通道，所述冷却通道沿所述第二方向延伸。

如上所述的电芯壳，其中，所述第二侧板沿所述第三方向远离所述开口的边缘与所述底板朝向所述开口的一侧表面固定相接，所述第二侧板沿所述第一方向的两侧边缘分别与两所述第一侧板朝向另一所述第一侧板的一侧表面固定相接。

如上所述的电芯壳，其中，所述电芯壳还包括端板，所述端板的内部形成有空腔；

每个所述壳体列沿所述第二方向的两侧均设有所述端板，每个所述壳体列的所述壳体构件的各所述冷却通道分别与两所述端板内部的所述空腔连通。

如上所述的电芯壳，其中，所述端板朝向所述壳体列的一侧表面开设有多个通孔，每个所述通孔与一条所述冷却通道对应连通；

且每个所述端板上均开设有连通口。

如上所述的电芯壳，其中，所述壳体列设有多个，多个所述壳体列沿所述第一方向排列设置；每个所述壳体列包括多个沿所述第二方向排列设置的壳体构件，每个所述壳体列中相邻的两个所述壳体构件的各所述冷却通道一一对应连通。

如上所述的电芯壳，其中，所述壳体列沿所述第一方向具有第一侧与第二侧，且所述壳体列沿第二方向具有第一端与第二端；

每个所述壳体列的第一端的所述端板的所述连通口与位于所述壳体列的第一侧的所述壳体列的第一端的端板的所述连通口连通，每个所述壳体列的第二端的所述端板的所述连通口与位于所述壳体列的第二侧的所述壳体列的第二端的所述端板的所述连通口连通。

如上所述的电芯壳，其中，所述端板与所述壳体构件之间和/或所述壳体列的相邻的两个所述壳体构件之间设有导流件，所述导流件包括导流隔板，所述导流隔板上连接设有多个导流管，所述导流管贯穿所述导流隔板，且所述导流管的两端凸出于所述导流隔板的两侧表面，所述导流管的两端分别插入至所述壳体构件的所述冷却通道与所述端板的所述通孔中，或者，所述导流管的两端分别插入至相邻设置的两个所述壳体构件的所述冷却通道中。

本申请实施例还提供了一种电池包，其中，所述电池包包括卷芯及如上所述的电芯壳，所述卷芯设于所述电芯壳的壳体构件的容置空间中。

本申请实施例还提供了一种车辆，其中，所述车辆包括如上所述的电池包，所述电池包用于提供电能。

本申请实施例提供的电芯壳、电池包及车辆，电芯壳由底板、两第一侧板及两第二侧板围合形成沿第三方向具有开口的容置空间，通过在底板及两第一侧板的内部均设置冷却流道，能从三个方向对容置空间的内部进行冷却降温，从而在加工形成完整的电芯时，有效提升电芯的冷却效率以及电芯各处温度的一致性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的电芯壳的壳体构件的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电芯壳的壳体构件的爆炸图；

图3为本申请实施例提供的电芯壳的壳体构件的沿第二方向的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的电芯壳的壳体构件的冷却通道结构示意图；

图5为本申请实施例提供的电芯壳的壳体构件的冷却通道的另一结构示意图；

图6为本申请实施例提供的电芯壳的壳体构件的沿第三方向的结构示意图；

图7为图6的局部放大示意图；

图8为本申请实施例提供的电芯壳加工形成电芯的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的电芯壳加工形成电芯的爆炸图；

图10为本申请实施例提供的电芯壳的又一结构示意图；

图11为本申请实施例提供的电芯壳的爆炸示意图；

图12为本申请实施例提供的电芯壳的爆炸示意图；

图13为本申请实施例提供的电芯壳的端板的结构示意图；

图14为本申请实施例提供的电芯壳的端板的另一结构示意图；

图15为本申请实施例提供的电芯壳的端板的爆炸图；

图16为本申请实施例提供的电芯壳的导流件的结构示意图；

图17为本申请实施例提供的电芯壳的导流件的沿第二方向的结构示意图；

图18为沿图17中A-A线的剖面示意图；

图19为本申请实施例提供的电芯壳的导流件的沿第一方向的结构示意图；

图20为本申请实施例提供的电芯壳的导流件与壳体构件配合相接处的结构示意图。

附图标号说明：

1、壳体构件；11、底板；12、第一侧板；13、第二侧板；14、冷却通道；2、端板；21、空腔；22、连通口；23、通孔；3、导流件；31、导流隔板；32、导流管；4、顶盖；5、卷芯；6、连接管；X、第一方向；Y、第二方向；Z、第三方向。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

需要说明的是，下述描述中出现的表示方向的词语第一方向X、第二方向Y及第三方向Z，仅是为了配合附图更清楚地说明本申请的具体结构，本申请不以此为限。下述描述中的多个，指至少两个。第一方向X、第二方向Y及第三方向Z两两之间具有夹角。可选地，第一方向X、第二方向Y及第三方向Z两两之间相互垂直，或两两之间形成有85°至95°的夹角。

如图1至图3所示，本申请实施例提供了一种电芯壳，其中，电芯壳包括至少一个壳体列，壳体列包括至少一个壳体构件1，壳体构件1包括底板11、两个第一侧板12及两个第二侧板13，两第一侧板12沿第一方向X相对设置，且两第一侧板12分别与底板11相接，底板11的内部及两第一侧板12的内部均形成有冷却通道14；两第二侧板13沿第二方向Y相对设置，且每个第二侧板13分别与所述底板11及两第一侧板12密封固定相接，底板11、两第一侧板12及两第二侧板13围合形成沿第三方向Z具有开口的容置空间。即壳体构件1大致呈矩形结构，主要应用于方壳电芯。

可选地，底板11及两第一侧板12均呈夹层结构，包括内板与外板，底板11的内板及两第一侧板12的外板为固定相接或一体成型并大致呈U型结构，底板11的外板及两第一侧板12的外板为固定相接或一体成型并大致呈U型结构，两个U型结构层叠且二者之间通过多个筋条固定相接，每两个相邻的筋条之间形成冷却通道14。

可选地，底板11沿第三方向Z的尺寸以及第一侧板12沿第一方向X的尺寸均为2mm至5mm，以保证具有足够的尺寸以形成冷却通道14。

电芯壳还包括顶盖4，顶盖4于开口处与壳体构件1相接，以封闭壳体的开口，将容置空间密封。

本申请实施例提供的电芯壳，通过在底板11及两第一侧板12的内部均设置冷却流道，能从三个方向对容置空间的内部进行冷却降温，从而在加工形成完整的电芯时，有效提升电芯的冷却效率以及电芯各处温度的一致性。

可选地，第一侧板12的面积大于第二侧板13的面积，在加工形成完整的电芯时，第一侧板12形成电芯的大面，底板11形成电芯的底面，如此通过在电芯大面以及电芯的底面设置冷却流道能有效实现电芯的快速冷却降温，同时相比于仅在电芯底部设置冷却板冷却方案，通过在电芯大面形成冷却通道14，能有效减小电芯顶部与底部的温度差，提升电芯温度的一致性。

如图1至图3所示，本申请实施例提供的电芯壳，其中，底板11及两各第一侧板12的内部均形成有多条所述冷却通道14，冷却通道14沿第二方向Y延伸。

位于底板11内部的各冷却通道14的两端分别贯通底板11沿第二方向Y的两侧表面，以保证冷却介质于其内部的顺利流通；且位于底板11内部的各冷却通道14沿第一方向X间隔设置；以保证底板11各处温度的均匀性，从底部对位于容置空间内的部件均匀地进行冷却降温。

位于第一侧板12内部的各冷却通道14的两端分别贯通第一侧板12沿第二方向Y的两侧表面，以保证冷却介质在内部的顺利流通；且位于第一侧板12内部的各冷却通道14沿第三方向Z间隔设置；以保证第一侧板12各处温度的均匀性，从沿第一方向X的两侧对位于容置空间内的部件均匀地进行冷却降温，降低沿第二方向Y的温度差，提升温度的一致性。

可选地，如图3至图5所示，本申请实施例提供的电芯壳，其中，冷却通道14沿垂直于第二方向Y的截面呈圆形、椭圆形或多边形。其中多边形可以为矩形、梯形、平行四边形等规则或不规则多边形。冷却通道14的具体形状以及流通面积可以根据实际需求进行设计，本申请不以此为限。

如图6及图7所示，本申请实施例提供的电芯壳，其中，第二侧板13沿第三方向Z远离开口的边缘与底板11朝向开口的一侧表面固定相接，第二侧板13沿第一方向X的两侧边缘分别与两第一侧板12朝向另一第一侧板12的一侧表面固定相接。

相当于将第二侧板13设置于两第一侧板12与底板11围合形成的空间中，在实现第二侧板13与底板11之间固定连接以及第二侧板13与两第一侧板12之间固定连接的同时，第二侧板13的设置不会对底板11沿第二方向Y的两侧表面以及两第一侧板12沿第二方向Y的两侧表面造成遮挡，以保证冷却通道14的通畅。

如图8及图9所示，为本申请实施例提供的电芯壳应用于方壳电芯时的电芯结构示意图。电芯包括电芯壳及卷芯5，卷芯5设置于电芯壳的容置空间中，电芯壳底部的冷却通道14能有效实现电芯整体底部的冷却降温，电芯壳沿第一方向X的两侧的冷却通道14能有效实现电芯大面的冷却降温，且由于电芯壳体沿第一方向X的两侧的冷却通道14是沿着第三方向Z均匀间隔排列，能有效对电芯大面整体进行冷却降温，从而提升冷却降温的效果，减小电芯沿第三方向Z各处的温度差，提升电芯各处温度一致性。

如图10及图11所示，本申请实施例提供的电芯壳，其中，每个壳体列的壳体构件1设有多个，多个壳体构件1沿第二方向Y排列设置，每个壳体构件1的内部均可以设置卷芯5，以形成电芯列。

壳体列的相邻的两个壳体构件1的各冷却通道14一一对应连通，以使冷却通道14顺次流经各个电芯壳，实现电芯列中所有电芯的冷却降温。

如图12至图15所示，本申请实施例提供的电芯壳，其中，电芯壳还包括两个端板2，两端板2的内部均形成有空腔21。

在壳体列的壳体构件1设有一个的状态下，两端板2分别设于壳体构件1沿第二方向Y的两侧，两端板2分别与壳体构件1的底板11及两第一侧板12相接，壳体构件1的各冷却通道14分别与两端板2内部的空腔21连通。

在壳体列的壳体构件1设有多个的状态下，两端板2分别设于壳体列沿第二方向Y的两侧，两端板2分别与壳体列相距最远的两个壳体构件1的底板11及两第一侧板12相接，壳体列的各壳体构件1的冷却通道14对应连通并分别与两端板2内部的空腔21连通。

在使用时，冷却介质流入其中一个端板2的空腔21中，并由空腔21均匀地流入各个冷却通道14，且冷却介质流经冷却通道14后汇集在另一个端板2的空腔21中并排出或回收，通过端板2的空腔21实现冷却介质的均匀分配以及集中收集。

如图12及图13所示，本申请实施例提供的电芯壳，其中，端板2朝向壳体列的一侧表面开设有多个通孔23，每个通孔23与一条冷却通道14对应连通，以实现冷却介质向各个冷却通道14的均匀分配。

每个端板2上均开设有连通口22，其中一个端板2上的连通口22用于供冷却介质流入空腔21，另一个端板2上的连通口22用于供冷却介质流出空腔21，以实现冷却介质的流动。

如图11及图16至图20所示，本申请实施例提供的电芯壳，其中，端板2与壳体构件1之间和/或壳体列的相邻的两个壳体构件1之间设有导流件3，导流件3用于实现冷却介质于两壳体构件1之间或于壳体构件1与端板2之间的输送，且导流件3能提升两个壳体构件1的冷却通道14之间或冷却通道14与连通口22之间的密封性，防止冷却介质流通过程中泄漏。

可选地，导流件3包括导流隔板31，导流隔板31上连接设有多个导流管32，导流管32贯穿导流隔板31，且导流管32的两端凸出于导流隔板31的两侧表面。

在端板2与壳体构件1之间设有导流件3的状态下，导流隔板31分别与壳体构件1朝向端板2的一侧表面以及端板2朝向壳体构件1的一侧表面相接，且每个导流管32的一端插入至壳体构件1的一条冷却通道14中，每个导流管32的另一端插入至端板2的一个通孔23中；

在壳体列的相邻的两个壳体构件1之间设有导流件3的状态下，导流隔板31分别与两壳体构件1沿第二方向Y相对的端面相接，且每个导流管32的两端分别密封插接于两个壳体构件1上相对设置的两冷却通道14中。

通过导流管32插入至冷却通道14的内部，将冷却介质直接送入冷却通道14的位置距离冷却通道14的端部具有一定距离，从而能有效减少冷却介质与冷却通道14的端部泄漏的情况。

可选地，导流隔板31为橡胶或硅胶等弹性及密封性较好的材质制成，以有效提升其密封性能。

可选地，导流管32的外表面与导流隔板31之间形成有倒角，倒角处的材料同样以橡胶或硅胶等弹性及密封性能较好的材质制成，以有效提升导流管32与冷却通道14之间的密封性能，减少冷却介质泄漏的情况。

可选地，如图10及图11所示，本申请实施例提供的电芯壳，其中，壳体列沿第一方向X具有第一侧与第二侧，且壳体列沿第二方向Y具有第一端与第二端；壳体列设有多个，多个壳体列沿第一方向X排列设置，每个壳体列的第一端的端板2的连通口22与位于壳体列第一侧的壳体列的第一端的端板2连通，且每个壳体列第二端的端板2的连通口22与位于壳体列第二侧的壳体列的第二端的端板2的连通口22连通。即多个壳体列呈蛇形连通，使冷却介质顺次流经各个壳体列。

不同端板2的连通口22通过能拆卸地连接管6连通，连接管6的长度及延伸方向可根据实际情况灵活调整。

本申请实施例还提供了一种电池包，其中，电池包包括卷芯及如上所述的电芯壳，卷芯设于电芯壳的壳体构件的容置空间中。

本申请实施例提供的电池包，其中壳体列的数量，以及每个壳体列中壳体构件的数量均可以灵活调整，省去了现有技术中电芯底部系统层级的液冷板结构，极大地简化了电池包的热管理设计。

本申请实施例还提供了一种车辆，其中，车辆包括如上所述的电池包，电池包用于提供电能。

本申请实施例提供的车辆，其电池包的电芯壳由底板、两第一侧板及两第二侧板围合形成沿第三方向具有开口的容置空间，通过在底板及两第一侧板的内部均设置冷却流道，能从三个方向对容置空间的内部进行冷却降温，从而在加工形成完整的电芯时，有效提升电芯的冷却效率以及电芯各处温度的一致性。

Claims (10)

1.一种电芯壳，其特征在于，电芯壳包括：

至少一个壳体列，所述壳体列包括至少一个壳体构件，所述壳体构件包括底板、两个第一侧板及两个第二侧板；

两个所述第一侧板沿第一方向相对设置，且两个所述第一侧板分别与所述底板相接，所述底板的内部及两个所述第一侧板的内部均设有冷却通道；

两所述第二侧板沿第二方向相对设置，且每个所述第二侧板分别与所述底板及两所述第一侧板密封固定相接，所述底板、两个所述第一侧板及两个所述第二侧板围合形成沿第三方向具有开口的容置空间；

所述第一方向、所述第二方向及所述第三方向两两之间具有夹角。

2.根据权利要求1所述的电芯壳，其特征在于，所述底板及两各所述第一侧板的内部均设有多条间隔设置的所述冷却通道，所述冷却通道沿所述第二方向延伸。

3.根据权利要求1所述的电芯壳，其特征在于，所述第二侧板沿所述第三方向远离所述开口的边缘与所述底板朝向所述开口的一侧表面固定相接，所述第二侧板沿所述第一方向的两侧边缘分别与两所述第一侧板朝向另一所述第一侧板的一侧表面固定相接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电芯壳，其特征在于，所述电芯壳还包括端板，所述端板的内部均设有空腔；

每个所述壳体列沿所述第二方向的两侧均设有所述端板，每个所述壳体列的所述壳体构件的各所述冷却通道分别与两所述端板内部的所述空腔连通。

5.根据权利要求4所述的电芯壳，其特征在于，所述端板朝向所述壳体列的一侧表面开设有多个通孔，每个所述通孔与一条所述冷却通道对应连通；

且每个所述端板上均开设有连通口。

6.根据权利要求5所述的电芯壳，其特征在于，所述壳体列设有多个，多个所述壳体列沿所述第一方向排列设置；每个所述壳体列包括多个沿所述第二方向排列设置的壳体构件，每个所述壳体列中相邻的两个所述壳体构件的各所述冷却通道一一对应连通。

7.根据权利要求6所述的电芯壳，其特征在于，所述壳体列沿所述第一方向具有第一侧与第二侧，且所述壳体列沿第二方向具有第一端与第二端；

每个所述壳体列的第一端的所述端板的所述连通口与位于所述壳体列的第一侧的所述壳体列的第一端的端板的所述连通口连通，每个所述壳体列的第二端的所述端板的所述连通口与位于所述壳体列的第二侧的所述壳体列的第二端的所述端板的所述连通口连通。

8.根据权利要求6或7所述的电芯壳，其特征在于，所述端板与所述壳体构件之间和/或所述壳体列的相邻的两个所述壳体构件之间设有导流件，所述导流件包括导流隔板，所述导流隔板上连接设有多个导流管，所述导流管贯穿所述导流隔板，且所述导流管的两端凸出于所述导流隔板的两侧表面，所述导流管的两端分别插入至所述壳体构件的所述冷却通道与所述端板的所述通孔中，或者，所述导流管的两端分别插入至相邻设置的两个所述壳体构件的所述冷却通道中。

9.一种电池包，其特征在于，所述电池包包括卷芯及如权利要求1至8任一项所述的电芯壳，所述卷芯设于所述电芯壳的壳体构件的容置空间中。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求9所述的电池包，所述电池包用于提供电能。