CN220710429U - 电池及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电池及用电装置,电池包括箱体和换热件;箱体用于容纳电池单体,箱体包括壁部,壁部包括第一板体和第二板体,第一板体固定于第二板体的一侧,第二板体的强度高于第一板体的强度;换热件用于与电池单体换热,换热件设置于箱体并焊接于第一板体,第一板体和换热件包括相同的基体金属。本申请提供的电池,第二板体的强度高于第一板体的强度,换热件设置于箱体并焊接于第一板体,由于第一板体和换热件包括相同的基体金属,因此,不仅能够使得壁部整体具有较高的结构强度,还可实现换热件直接焊接在第一板体上,既满足了箱体和换热件的连接强度,又简化了换热件与箱体的装配程度,降低电池的制造成本。
Description
技术领域
本申请涉及电池生产技术领域,特别是涉及电池及用电装置。
背景技术
电池单体广泛用于电子设备,例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。电池单体可以包括镉镍电池单体、氢镍电池单体、锂离子电池单体和二次碱性锌锰电池单体等。
在电池技术的发展中,如何提高电池的装配效率,是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本申请提供一种电池及用电装置,旨在一定程度上能够提高电池的装配效率。
第一方面,本申请提出了一种电池,电池包括箱体和换热件;箱体用于容纳电池单体,箱体包括壁部,壁部包括第一板体和第二板体,第一板体固定于第二板体的一侧,第二板体的强度高于第一板体的强度;换热件用于与所述电池单体换热,换热件设置于箱体并焊接于第一板体,第一板体和换热件包括相同的基体金属。
本申请提供的电池,电池包括箱体和换热件,换热件能够与电池单体换热,可快速带走电池单体所产生的热量,以降低热量聚积在电池内部而损伤电池,进而提高电池的使用寿命。箱体包括壁部,壁部包括第一板体和第二板体,第一板体固定于第二板体的一侧,第二板体的强度高于第一板体的强度,换热件设置于箱体并焊接于第一板体,由于第一板体和换热件包括相同的基体金属,因此,不仅能够使得壁部整体具有较高的结构强度,还可实现换热件直接焊接在第一板体上,既满足了箱体和换热件的连接强度,又简化了换热件与箱体的装配程度,并提高了电池的装配效率,降低电池的制造成本。
根据本申请的一个实施例,箱体还包括框体,框体设置于壁部的周侧,框体与壁部连接且形成用于容纳电池单体的容纳腔。
在这些可选的实施例中,箱体包括壁部和框体,壁部用于与换热件焊接,以实现箱体与换热件的装配,壁部与框体连接并形成用于容纳电池单体的容纳腔,以作为箱体的主体结构。
根据本申请的一个实施例,在壁部的厚度方向上,第二板体的投影覆盖第一板体的投影;框体包括第三板体,第三板体与第二板体连接。
在这些可选的实施例中,第三板体与第二板体连接,简化箱体结构,并使得框体与壁部之间具有较高的连接稳定性。
根据本申请的一个实施例,第三板体焊接于第二板体,第三板体和第二板体包括相同的基体金属。
在这些可选的实施例中,第三板体和第二板体包括相同的基体金属,以使得第三板体可直接焊接在第二板体上。而且,相同的基体金属使得第三板体与第二板体相同,都具有较高的结构强度,有利于提高箱体整体的结构稳定性。
根据本申请的一个实施例,框体还包括第四板体,第四板体固定于第三板体的一侧,第四板体和第一板体为一体成型,第三板体和第二板体为一体成型。
根据本申请的一个实施例,换热件设置于箱体的外侧。
在这些可选的实施例中,换热件设置于箱体的外侧,不仅能够达到调节温度的效果,换热件不占用箱体内部的空间,能够提高电池的能量密度。此外,换热件设置于箱体的外侧,在电池受到冲击力的作用时,箱体外侧的换热件能够分散作用力,以降低对箱体的影响。
根据本申请的一个实施例,换热件包括换热管和接口,接口连接于换热管,换热管至少部分焊接于第一板体,换热管为扁平状。
在这些可选的实施例中,如此设置,使得至少部分换热管抵接在箱体上,并提高了换热件与箱体之间连接强度。
根据本申请的一个实施例,换热管包括多个平直部和多个弧形部,多个平直部沿第一方向间隔设置,各弧形部首尾连接相邻的两个平直部,第一方向垂直于壁部的厚度方向。
在这些可选的实施例中,如此设置,能够进一步增加换热件在壁部的密度,以提高达到调节温度的效果。而且,相邻两个平直部通过弧形部连接,可实现平直部之间的平滑过渡,有利于换热介质在换热管内流通。此外,弧形结构更规则,有利于制造成型,一定程度上可以降低制造成本。
根据本申请的一个实施例,第一板体的厚度大于等于60μm。
在这些可选的实施例中,第一板体具有适宜的厚度,能够满足换热件与第一板体之间的焊接强度,且相应地第二板体也具有适宜的厚度,以满足壁部整体具有较高的结构强度。
根据本申请的一个实施例,第一板体的厚度为大于等于60μm且小于等于800μm。
根据本申请的一个实施例,强度包括屈服强度和/或抗拉强度。
根据本申请的一个实施例,第二板体的屈服强度大于或者等于54MPa。
根据本申请的一个实施例,第二板体的抗拉强度大于或者等于95Mpa。
在这些可选的实施例中,如此设置,使得第二板体具有较好的机械性能,以使得箱体具有较高的结构强度。
根据本申请的一个实施例,第二板体的断裂延伸率大于或者等于20%。
在这些可选的实施例中,第二板体的断裂延伸率大于或者等于20%,使第二板体具有较好的延展性。
第二方面,本申请提供一种用电装置,包括根据前述的电池,电池用于提供电能。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本申请一实施例提供的车辆的结构示意图;
图2是本申请一实施例提供的电池的结构示意图;
图3是本申请一实施例提供的电池的具有换热件的箱体的结构示意图;
图4是本申请一实施例提供的电池的具有换热件的箱体的剖面结构示意图;
图5是本申请一实施例提供的电池的框体横截面的结构示意图。
附图未必按照实际的比例绘制。
附图标记说明:
1000、车辆;
100、电池;200、控制器;300、马达;
10、电池单体;
20、箱体;21、壁部;211、第一板体;212、第二板体;22、框体;221、第三板体;222、第四板体;23、容纳腔;
30、换热件;31、换热管;311、平直部;312、弧形部;32、接口;
x、厚度方向;y、第一方向。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
在本申请的描述中,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”、“附接”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申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”,仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池单体、锂离子一次电池单体、锂硫电池单体、钠锂离子电池单体、钠离子电池单体或镁离子电池单体等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以一定程度上降低液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括电极组件和电解质,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的集流体层叠后作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的集流体层叠后作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
电池单体在充放电过程中会产生热量,聚积过多热量,会导致电池单体的热失控,引发风险,并影响电池的使用寿命。通过在电池设置换热件,以达到调节温度的效果,但是在一些实施例中,换热件与箱体通过涂胶或者螺栓等方式实现装配,但是涂胶或者螺栓的连接方式易导致换热件变形,且装配复杂,操作困难,成本较高。上述的陈述仅用于提供与本申请有关的背景技术信息,而不必然地构成现有技术。
鉴于以上问题,发明人经过深入研究,提出了一种电池,电池包括箱体和换热件,换热件能够与电池单体换热,可快速带走电池单体所产生的热量,以降低热量聚积在电池内部而损伤电池,进而提高电池的使用寿命。箱体包括壁部,壁部包括第一板体和第二板体,第一板体固定于第二板体的一侧,第二板体的强度高于第一板体的强度,换热件设置于箱体并焊接于第一板体,由于第一板体和换热件包括相同的基体金属,因此,不仅能够使得壁部整体具有较高的结构强度,还可实现换热件直接焊接在第一板体上,既满足了箱体和换热件的连接强度,又简化了换热件与箱体的装配程度,并提高了电池的装配效率,降低电池的制造成本。
电池可以应用于车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述极耳生产设备不做特殊限制。
在一些实施例中,电池可以为储能装置。储能装置包括储能集装箱、储能电柜等。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆为例进行说明。
参见图1所示,本申请的一个实施例提供一种车辆1000。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车。新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。在本申请一实施例中,车辆1000可以包括马达300、控制器200以及电池100。控制器200用来控制电池100为马达300供电。马达300通过传动机构与车轮连接,从而驱动车辆1000行进。电池100可以作为车辆1000的驱动电源,替代或部分地替代燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。在一个示例中,在车辆1000的底部或车头或车尾可以设置电池100。电池100可以用于为车辆1000供电。在一个示例中,电池100可以作为车辆1000的操作电源,用于车辆1000的电路系统。示例性地,电池100可以用于车辆1000的启动、导航和运行时的工作用电需求。
参阅图2、图3和图4,图2是本申请一实施例提供的电池的结构示意图;图3是本申请一实施例提供的电池的具有换热件的箱体的结构示意图;图4是本申请一实施例提供的电池的具有换热件的箱体的剖面结构示意图。
如图2至图4所示,本申请提出了一种电池100,电池100包括箱体20和换热件30。箱体20用于容纳电池单体10,箱体20包括壁部21,箱体20包括第一板体211和第二板体212,第一板体211固定于第二板体212的一侧,第二板体212的强度高于第一板体211的强度。换热件30用于与电池单体10换热,换热件30设置于箱体20并焊接于第一板体211,第一板体211和换热件30包括相同的基体金属。
箱体20用于容纳电池单体10,箱体20可以一定程度上避免液体或其他异物影响电池单体10的充电或放电。
示例性地,箱体20可以包括第一箱体和第二箱体,第一箱体和第二箱体相互盖合,第一箱体和第二箱体共同限定出用于容纳电池单体10的容纳空间。第一箱体可以为一端开口的空心结构,第二箱体可以为板状结构,第二箱体盖合于第一箱体的开口侧,以使第一箱体和第二箱体共同限定出容纳空间;第一箱体和第二箱体也可以是均为一侧开口的空心结构,第一箱体的开口侧盖合于第二箱体的开口侧。当然,第一箱体和第二箱体形成的箱体20可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。第一箱体和第二箱体可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。为提高第一箱体与第二箱体连接后的密封性,第一箱体与第二箱体之间也可以设置密封件,比如,密封胶、密封圈等。假设第一箱体盖合于第二箱体的顶部,第一箱体亦可称之为上箱盖,第二箱体亦可称之为下箱体。
在本申请的实施例中,箱体20包括壁部21,壁部21包括第一板体211和第二板体212。第一板体211固定于第二板体212的一侧。可以理解为,壁部21为复合板体,复合板体包括第一板体211和第二板体212,且第二板体212的强度高于第一板体211的强度。使得壁部21整体具有较高的强度,又可以将换热件30焊接在第一板体211上,实现换热件30直接焊接在箱体20上。
换热件30设置于箱体20并焊接在第一板体211上,具体地,第一箱体盖合于第二箱体的顶部,换热件30设置第二箱体上,可设置于第二箱体内侧,也可以设置在第二箱体外侧。
在本申请的实施例中,换热件30焊接在第一板体211上,为满足换热件30与第一板体211焊接,第一板体211和换热件30包括相同的基体金属,基体金属为成分组成中含量最高的金属,可以理解为,第一板体211的含量最高的金属与换热件30的含量最高的金属相同,以使得换热件30可直接焊接在第一板体211上。
示例性地,第一板体211为铝或者铝合金,换热件30为铝或者铝合金。铝或者铝合金的热传导效果较好。而且,铝或者铝合金具有较小的重量,可以减小箱体20整体的重量,提高电池100的能量密度。
示例性地,第二板体212为钢或者钢合金。钢或者钢合具有较高的结构强度,在受到外部冲击时不易变形,采用或者钢合的第二板体212能够保护电池单体10,降低风险。
在本申请的实施例中,电池100还包括电池单体10,电池单体10包括电极组件和外壳组件,电极组件容纳于外壳组件内。电极组件是电池单体10实现充放电功能的核心部件,在充放电过程中,电极组件会产生热量,电池单体10内的温度升高,热量会散发外壳组件,并由外壳组件传导至箱体20。换热件30用于与电池单体10换热,以达到调节温度的目的。
示例性地,换热件30包括换热管路,换热管路用于引导换热介质流动,在换热件30内流动的换热介质,可快速带走电池单体10所产生的热量。
本申请提供的电池100,电池100包括箱体20和换热件30,换热件30能够与电池单体10换热,可快速带走电池单体10所产生的热量,以降低热量聚积在电池100内部而损伤电池100,进而提高电池100的使用寿命。箱体20包括壁部21,壁部21包括第一板体211和第二板体212,第一板体211固定于第二板体212的一侧,第二板体212的强度高于第一板体211的强度,换热件30设置于箱体20并焊接于第一板体211,由于第一板体211和换热件30包括相同的基体金属,因此,不仅能够使得壁部21整体具有较高的结构强度,还可实现换热件30直接焊接在第一板体211上,既满足了箱体20和换热件30的连接强度,又简化了换热件30与箱体20的装配程度,并提高了电池100的装配效率,降低电池100的制造成本。
在一些实施例中,第一板体211和第二板体212采用胶层进行连接形成壁部21;或者,第一板体211和第二板体212采用轧制方式形成壁部21。
根据本申请的一个实施例,如图3所示,箱体20还包括框体22,框体22设置于壁部21的周侧,框体22与壁部21连接且形成用于容纳电池单体10的容纳腔23。
在本申请的实施例中,箱体20包括壁部21和框体22,框体22设置于壁部21的周侧,框体22与壁部21连接且形成用于容纳电池单体10的容纳腔23。具体地,壁部21为箱体20的底壁,框体22为设置于底壁周侧的侧壁,底壁和侧壁围合形成具有一端开口的容纳腔23,容纳腔23用于容纳电池单体10,开口与底壁对应设置。
示例性地,壁部21和框体22为一体成型结构。
示例性地,壁部21和框体22为分体结构。
在这些可选的实施例中,箱体20包括壁部21和框体22,壁部21用于与换热件30焊接,以实现箱体20与换热件30的装配,壁部21与框体22连接并形成用于容纳电池单体10的容纳腔23,以作为箱体20的主体结构。
结合参阅图5,图5是本申请一实施例提供的电池的框体横截面的结构示意图。
根据本申请的一个实施例,如图3和图5所示,在壁部21的厚度方向x上,第二板体212的投影覆盖第一板体211的投影。框体22包括第三板体221,第三板体221与第二板体212连接。
具体地,壁部21呈矩形结构,具有预定的长度和宽度,第一板体211和第二板体212沿壁部21厚度方向x层叠设置,第一板体211具有沿厚度方向x相对设置的第一表面和第二表面,第二板体212设置于第一表面,换热件30设置于第二表面。在壁部21的厚度方向x上,第二板体212的投影面积大于第一板体211的投影面积,且第二板体212的投影覆盖第一板体211的投影。框体22包括第三板体221,第三板体221形成框架结构,第三板体221与第二板体212连接。
示例性地,第三板体221包括两个第一侧部和两个第二侧部,两个第一侧部间隔且相对设置,第二侧部连接相邻的两个第一侧部,第一侧部和第二侧部均与壁部21连接。
在本申请的实施例中,第三板体221与第二板体212连接,连接方式可采用焊接、螺栓连接、铰接、卡接、胶接等等。
可选地,第三板体221与第二板体212的强度相等。
在这些可选的实施例中,第三板体221与第二板体212连接,简化箱体20结构,并使得框体22与壁部21之间具有较高的连接稳定性。
根据本申请的一个实施例,第三板体221焊接于第二板体212,第三板体221和第二板体212包括相同的基体金属。
在本申请的实施例中,第三板体221焊接于第二板体212,为满足第三板体221与第二板体212焊接,第三板体221与第二板体212包括相同的基体金属,可以理解为,第二本体的含量最高的金属与第三板体221的含量最高的金属相同,以使得第三板体221可直接焊接在第二板体212上。
在本申请的实施例中,先将换热件30与第一板体211一体钎焊,再将具有换热件30的壁部21与框体22连接,具体地,将第二板体212未与第一板体211接触的部分与第三板体221通过激光焊接。或者,将具有换热件30的壁部21去除一部分第一板体211,此部分为第一板体211未与换热件30连接的部分,去除第一板体211后露出的第二板体212部分与第三板体221通过激光焊接。
示例性地,第三板体221与第二板体212的均采用钢。
在这些可选的实施例中,第三板体221和第二板体212包括相同的基体金属,以使得第三板体221可直接焊接在第二板体212上。而且,相同的基体金属使得第三板体221与第二板体212相同,都具有较高的结构强度,有利于提高箱体20整体的结构稳定性。
根据本申请的一个实施例,如图3和图5所示,框体22还包括第四板体222,第四板体222固定于第三板体221的一侧,第四板体222和第一板体211为一体成型,第三板体221和第二板体212为一体成型。
在本申请的实施例中,箱体20包括壁部21和框体22,框体22设置于壁部21的周侧,壁部21包括第一板体211和第二板体212,第一板体211固定于第二板体212的一侧,框体22包括第三板体221和第四板体222,第四板体222固定于第三板体221的一侧,第四板体222和第一板体211为一体成型,第三板体221和第二板体212为一体成型。可以理解为,壁部21和框体22均为复合板,且壁部21和框体22为一体成型结构。
示例性地,提供平板状的复合板体,平板状的复合板体包括板体一和板体二,换热件30可选为折弯管,折弯管的截面尺寸满足小于或者等于20mm×4mm,其中长度为20mm,宽度为4mm,先将折弯管制造成卷料,卷料上涂布钎剂,再将卷料形成折弯管,将折弯管与板体一焊接,最后将平板状的复合板体辊压形成具有壁部21和框体22的箱体20结构,其中,板体一包括第一板体211和第四板体222,板体二包括第二板体212和第三板体221。
示例性地,提供平板状的复合板体,平板状的复合板体包括板体一和板体二,换热件30可选为折弯管,折弯管的截面尺寸满足大于20mm×4mm,其中长度为20mm,宽度为4mm,先对折弯管和板体一进行脱脂喷淋,预涂钎剂,再将折弯管与板体一焊接,最后将平板状的复合板体辊压形成具有壁部21和框体22的箱体20结构,其中,板体一包括第一板体211和第四板体222,板体二包括第二板体212和第三板体221。
根据本申请的一个实施例,换热件30设置于箱体20的外侧。
具体地,箱体20包括第一箱体和第二箱体,第一箱体和第二箱体也可以是均为一侧开口的空心结构,第一箱体的开口侧盖合于第二箱体顶部的开口侧,换热件30设置于第二箱体。可选地,换热件30至少部分设置于第二箱体的壁部21。在换热件30设置于箱体20的内侧的情况下,当出现撞击、刮底等工况时换热件30易出现破损,导致换热介质泄漏在箱体20内,有绝缘耐压失效及打火风险。
在这些可选的实施例中,换热件30设置于箱体20的外侧,不仅能够实现达到调节温度的效果,换热件30不占用箱体20内部的空间,能够提高电池100的能量密度。此外,换热件30设置于箱体20的外侧,在电池100受到冲击力的作用时,箱体20外侧的换热件30能够分散作用力,以降低对箱体20的影响。
根据本申请的一个实施例,如图2和图3所示,换热件30包括换热管31和接口32,接口32连接于换热管31,换热管31至少部分焊接于第一板体211,换热管31为扁平状。
本申请的实施例中,换热件30包括换热管31和接口32,接口32连接于换热管31,换热管31用于引导换热介质流动,在换热件30内流动的换热介质,可快速带走电池单体10所产生的热量。换热介质为具有流动性的介质,例如:包括水、乙醇、油和氟利昂,换热介质可吸收电池100内部的热量,或者流动的换热介质带走电池100内的热量至外环境,以达到调节温度的目的。
具体地,换热件30包括一体形成的换热管31和接口32,本申请实施例不限制换热管31和接口32的成型方式。可选地,换热管31和接口32为一体冲压成形。可替代地,换热管31和接口32为真空压铸成形。换热管31和接口32为一体设置,使得换热管31和接口32具有较高的连接强度,二者在受到外力时不易发生脱落。
本申请的实施例中,换热件30包括换热管31和接口32。换热管31为扁平状并用于与电池单体10换热,能够增加换热面积。在换热件30设置于箱体20内侧的情况下,换热管31可设置于电池单体10与箱体20之间;在换热件30设置于箱体20外侧的情况下,换热管31可设置于壁部21对应电池单体10的区域。
具体地,换热管31为扁平状,换热管31包括两个水平部和两个拐角部,两个拐角部分别设置于水平部沿其厚度方向垂直的两端。水平部可以理解为其表面积相对较大,从而与壁部21等具有较大的接触面积,可快速带走电池单体10所产生的热量,拐角部可以理解为其表面积比水平部的表面积小,在拐角部和水平部的连接处可以采用弧形过渡连接,也可以直角连接。
在本申请的实施例中,换热管31可呈环形、波浪形、齿形、S形等等。
在这些可选的实施例中,如此设置,使得至少部分换热管31抵接在箱体20上,并提高了换热件30与箱体20之间连接强度。
根据本申请的一个实施例,如图3所示,换热管31包括多个平直部311和多个弧形部312,多个平直部311沿第一方向y间隔设置,各弧形部312首尾连接相邻的两个平直部311,第一方向y垂直于壁部21的厚度方向x。
具体地,壁部21呈矩形结构,具有预定的长度和宽度,换热管31包括多个平直部311和多个弧形部312,平直部311沿长度方向延伸,多个平直部311沿宽度方向间隔设置,也即沿第一方向y间隔设置,弧形部312首尾连接相邻的两个平直部311,以实现换热介质在换热管31内流通。
示例性地,多个平直部311包括第一平直部、第二平直部、第三平直部、……、第N平直部;多个弧形部312包括第一弧形子部、第二弧形子部、第三弧形子部、……、第N-1弧形子部;第一弧形子部连接于第一平直部和第二平直部,第二弧形子部连接于第二平直部和第三平直部,……,第N-1弧形子部连接于第N-1平直部和第N平直部,使得换热介质依次流通第一平直部、第一弧形子部、第二平直部、第二弧形子部、……、第N-1弧形子部、第N平直部。
在这些可选的实施例中,如此设置,能够进一步增加换热件30在壁部21的紧密程度,以达到调节温度的效果。而且,相邻两个平直部311通过弧形部312连接,可实现平直部311之间的平滑过渡,有利于换热介质在换热管31内流通。此外,弧形结构更规则,有利于制造成型,一定程度上可以降低制造成本。
根据本申请的一个实施例,第一板体211的厚度大于等于60μm。
可选地,第一板体211的厚度为大于等于60μm且小于等于800μm。
在本申请的一些实施例中,第一板体211的厚度为60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm、250μm、260μm、270μm、280μm、290μm、300μm、310μm、320μm、330μm、340μm、350μm、360μm、370μm、380μm、390μm、400μm、410μm、420μm、430μm、440μm、450μm、460μm、470μm、480μm、490μm、500μm、510μm、520μm、530μm、540μm、550μm、560μm、570μm、580μm、590μm、600μm、610μm、620μm、630μm、640μm、650μm、660μm、670μm、680μm、690μm、700μm、710μm、720μm、730μm、740μm、750μm、760μm、770μm、780μm、790μm、800μm……等等,或在由上述的任意两个端点所组成的其它范围内。
在这些可选的实施例中,第一板体211具有适宜的厚度,能够满足换热件30与第一板体211之间的焊接强度,且相应地第二板体212也具有适宜的厚度,以满足壁部21整体具有较高的结构强度。
在本申请的一些实施例中,换热件30包括换热管31和接口32,接口32连接于换热管31,换热管31包括多个平直部311和多个弧形部312,多个平直部311沿第一方向y间隔设置,各弧形部312首尾连接相邻的两个平直部311。换热件30的材质采用3系铝。第一板体211的材质采用3系铝。在在焊接过程中,可在换热件30和换热件30之间增加4系铝板,以满足钎焊工艺要求。
根据本申请的一个实施例,强度包括屈服强度和/或抗拉强度。
根据本申请的一个实施例,第二板体212的屈服强度大于或者等于54MPa。
根据本申请的一个实施例,第二板体212的抗拉强度大于或者等于95Mpa。
在本申请的实施例中,第二板体212的抗拉强度大于或者等于95Mpa,使得壁部21具有良好的变形量,在安装和使用过程中箱体20不仅能够承受电池单体10的重量,还可以具有较高的抵抗外部作用力的能力。第二板体212的屈服强度大于或者等于54MPa,以使得壁部21能够耐受较大的屈服力,降低箱体20在使用过程中发生压溃、断裂等问题。
在本申请的实施例中,第二板体212的抗拉强度大于或者等于95Mpa。第二板体212的抗拉强度按照国标GB/T 228.1-2021进行测量。
在本申请的实施例中,第二板体212的屈服强度大于或者等于54MPa。第二板体212的屈服强度按照国标GB/T 228.1-2021进行测量。
在这些可选的实施例中,如此设置,使得第二板体212具有较好的机械性能,以使得箱体20具有较高的结构强度。
根据本申请的一个实施例,第二板体212的断裂延伸率大于或者等于20%。
在本申请的实施例中,第二板体212的断裂延伸率按照国标GB/T 228.1-2021进行测量。
在这些可选的实施例中,第二板体212的断裂延伸率大于或者等于20%,使第二板体212具有较好的延展性。
本申请提供一种用电装置,包括根据前述的电池100,电池100用于提供电能。
根据本申请的一些实施例,参见图2至图5所示,电池100包括箱体20和换热件30。箱体20用于容纳电池单体10,箱体20包括壁部21、框体22和换热件30。壁部21包括第一板体211和第二板体212,第一板体211固定于第二板体212的一侧,第二板体212的强度高于第一板体211的强度。在壁部21的厚度方向x上,第二板体212的投影覆盖第一板体211的投影。第一板体211的厚度大于等于60μm。框体22设置于壁部21的周侧,框体22与壁部21连接且形成用于容纳电池单体10的容纳腔23。框体22包括第三板体221,第三板体221焊接于第二板体212,第三板体221和第二板体212包括相同的基体金属。换热件30用于与电池单体10换热,换热件30设置于箱体20的外侧,并焊接于第一板体211,第一板体211和换热件30包括相同的基体金属。换热件30包括换热管31和接口32,接口32连接于换热管31,换热管31至少部分连接于第一板体211,换热管31为扁平状。换热管31包括多个平直部311和多个弧形部312,多个平直部311沿第一方向y间隔设置,各弧形部312首尾连接相邻的两个平直部311,第一方向y垂直于壁部21的厚度方向x。强度包括屈服强度和抗拉强度,第二板体212的屈服强度大于或者等于54MPa,第二板体212的抗拉强度大于或者等于95Mpa,第二板体212的断裂延伸率大于或者等于20%。
本申请提供的电池100,电池100包括箱体20和换热件30,换热件30能够与电池单体10换热,可快速带走电池单体10所产生的热量,以降低热量聚积在电池100内部而损伤电池100,进而提高电池100的使用寿命。箱体20包括壁部21,壁部21包括第一板体211和第二板体212,第一板体211固定于第二板体212的一侧,第二板体212的强度高于第一板体211的强度,换热件30设置于箱体20并焊接于第一板体211,由于第一板体211和换热件30包括相同的基体金属,因此,不仅能够使得壁部21整体具有较高的结构强度,还可实现换热件30直接焊接在第一板体211上,既满足了箱体20和换热件30的连接强度,又简化了换热件30与箱体20的装配程度,降低电池100的制造成本。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件,尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (13)
1.一种电池,其特征在于,包括:
箱体,用于容纳电池单体,所述箱体包括壁部,所述壁部包括第一板体和第二板体,所述第一板体固定于所述第二板体的一侧,所述第二板体的强度高于所述第一板体的强度;
换热件,用于与所述电池单体换热,所述换热件设置于所述箱体并焊接于所述第一板体,所述第一板体和所述换热件包括相同的基体金属。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,
所述箱体还包括框体,所述框体设置于所述壁部的周侧,所述框体与所述壁部连接且形成用于容纳所述电池单体的容纳腔。
3.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,
在所述壁部的厚度方向上,所述第二板体的投影覆盖所述第一板体的投影;
所述框体包括第三板体,所述第三板体与所述第二板体连接。
4.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,
所述第三板体焊接于所述第二板体,所述第三板体和所述第二板体包括相同的基体金属。
5.根据权利要求3所述的电池,其特征在于,
所述框体还包括第四板体,所述第四板体固定于所述第三板体的一侧,所述第四板体和所述第一板体为一体成型,所述第三板体和所述第二板体为一体成型。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电池,其特征在于,
所述换热件设置于所述箱体的外侧。
7.根据权利要求1至5任一项所述的电池,其特征在于,
所述换热件包括换热管和接口,所述接口连接于所述换热管,所述换热管至少部分焊接于所述第一板体,所述换热管为扁平状。
8.根据权利要求7所述的电池,其特征在于,
所述换热管包括多个平直部和多个弧形部,多个所述平直部沿第一方向间隔设置,各所述弧形部首尾连接相邻的两个所述平直部,所述第一方向垂直于所述壁部的厚度方向。
9.根据权利要求1至5任一项所述的电池,其特征在于,
所述第一板体的厚度大于等于60μm。
10.根据权利要求9所述的电池,其特征在于,
所述第一板体的厚度为大于等于60μm且小于等于800μm。
11.根据权利要求1至5任一项所述的电池,其特征在于,
所述强度包括屈服强度和/或抗拉强度;
所述第二板体的屈服强度大于或者等于54MPa;和/或,所述第二板体的抗拉强度大于或者等于95Mpa。
12.根据权利要求1至5任一项所述的电池,其特征在于,
所述第二板体的断裂延伸率大于或者等于20%。
13.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求1至12任一项所述的电池,所述电池用于提供电能。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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