CN221508308U - 一种方形单体电池壳体、方形单体电池、电池包和汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种方形单体电池壳体、方形单体电池、电池包和汽车，涉及单体电池的电池壳领域。该方形单体电池壳体包括一体挤压成型的电芯容纳腔和热交换液通道，热交换液通道设置于电芯容纳腔的侧面，电芯容纳腔的端部设置有极板，热交换液通道的端部设置有水套接管嘴，电芯容纳腔的端部与热交换液通道的端部为非同一平面，热交换液通道的端部凸出或凹陷于电芯容纳腔的端部。本实用新型通过热交换液通道迅速将电芯产生的热量传递出去，避免电池过热，实现高效散热，也可以在极寒天气实现电池快速升温达到电池最佳工作温度区间。通过将电芯容纳腔和热交换液通道的端部设置为非同一平面，便于极板和水套接管嘴的安装及焊接，有利于提升密封性。

Description

一种方形单体电池壳体、方形单体电池、电池包和汽车

技术领域

本实用新型涉及单体电池的电池壳领域，具体而言，涉及一种方形单体电池壳体、方形单体电池、电池包和汽车。

背景技术

在现有的方形电池设计中，电池容纳腔室通常与电池的外部形状一致，即为方形或矩形。这种设计使得电池在使用过程中，尤其是在大电流放电的情况下，容易出现热量聚集的问题，影响电池的性能和使用寿命。因此，如何在保证电池性能的同时，有效地解决热量聚集问题，是当前方形电池设计中的一大挑战。

鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种方形单体电池壳体。

本实用新型的目的在于提供一种方形单体电池。

本实用新型的目的在于提供一种电池包。

本实用新型的目的在于提供一种汽车。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种方形单体电池壳体，其包括一体挤压成型的电芯容纳腔和热交换液通道，所述热交换液通道设置于所述电芯容纳腔的侧面，所述电芯容纳腔的端部设置有极板，所述热交换液通道的端部设置有水套接管嘴，所述电芯容纳腔的端部与所述热交换液通道的端部为非同一平面，所述热交换液通道的端部凸出或凹陷于所述电芯容纳腔的端部。

在可选的实施方式中，所述热交换液通道的端部凸出或凹陷于所述电芯容纳腔的端部的高度为0.5-5mm。

在可选的实施方式中，所述电芯容纳腔的个数为多个时，任意两个相邻的所述电芯容纳腔之间均设置有一个所述热交换液通道，所述热交换液通道的截面为长方形、圆形或三角形；每个所述热交换液通道中的通道数量为相互独立的1-5根。

在可选的实施方式中，所述电芯容纳腔的侧面和顶面的壁厚为0.4-0.6mm，所述电芯容纳腔的底面的壁厚为0.8-1.2mm。

在可选的实施方式中，所述电芯容纳腔的底面设置有防爆阀。

在可选的实施方式中，所述方形单体电池壳体还包括用于连接所述极板和所述电芯容纳腔的端部的焊接缝，所述焊接缝设置于所述极板上所述电芯容纳腔的端部。在可选的实施方式中，所述水套接管嘴与所述热交换液通道的端部焊接。

第二方面，本实用新型提供一种方形单体电池，其包括电芯和如前述实施方式任一项所述的方形单体电池壳体，所述电芯设置于所述方形单体电池壳体的所述电芯容纳腔内。

第三方面，本实用新型提供一种电池包，其包括多个如前述实施方式所述的方形单体电池，多个所述方形单体电池依次并排重叠设置。

第四方面，本实用新型提供一种汽车，其包括如前述实施方式所述的电池包。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型提供的方形单体电池壳体，通过设置热交换液通道可以迅速将电芯产生的热量传递出去，避免电池过热，可实现高效散热，也可以在极寒天气实现电池快速升温达到电池最佳工作温度区间，从而确保电芯的最佳性能和寿命，提高电芯的性能。通过将电芯容纳腔和热交换液通道的端部设置为不在一个水平面上，此时在分别连接极板和水套接管嘴时空间更充分，便于极板和水套接管嘴的安装及焊接，且有利于提升密封性。同时避免了在同一水平面上焊接容易出现堵塞水道的情况，有效提高了方形单体电池壳体的良品率。同时，方形单体电池壳体的设计使得电池结构紧凑，便于集成到各种设备中。本实施例可以根据具体需求调整热交换通道的大小和数量，以满足不同工作条件下的散热需求。由上述方形单体电池壳体组成的方形单体电池可以组装形成电池包，电池包的组装简单，该电池包还可以广泛应用于各类汽车中。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的方形单体电池壳体未安装极板和水套接管嘴时的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为本实用新型第一实施例提供的方形单体电池壳体安装了极板和水套接管嘴时的结构示意图；

图4为本实用新型第一实施例提供的方形单体电池壳体安装了极板和水套接管嘴时的仰视图；

图5为本实用新型第一实施例提供的方形单体电池壳体中电芯容纳腔和热交换液通道为多个时的结构示意图；

图6为本实用新型第二实施例提供的电池包的结构示意图；

图7为本实用新型第二实施例提供的电池包的侧视图；

图8为本实用新型第二实施例提供的电池包的省略了外壳时的结构示意图。

图标：100-方形单体电池壳体；110-电芯容纳腔；111-极板；112-侧面；113-顶面；114-底面；115-防爆阀；120-热交换液通道；121-水套接管嘴；

200-电池包；210-外壳；220-连接件；230-进水总管；240-出水总管。

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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

请参阅图1、图2和图3，本实施例提供一种方形单体电池壳体100，其包括一体挤压成型的电芯容纳腔110和热交换液通道120，热交换液通道120设置于电芯容纳腔110的侧面112，电芯容纳腔110的端部设置有极板111，热交换液通道120的端部设置有水套接管嘴121，电芯容纳腔110的端部与热交换液通道120的端部为非同一平面，热交换液通道120的端部凸出或凹陷于电芯容纳腔110的端部。

热交换液通道120的端部凸出或凹陷于电芯容纳腔110的端部的高度为0.5-5mm。

本实施例中，通过将电芯容纳腔110和热交换液通道120加工成两者的端部截面不在一个水平面上，电芯容纳腔110和热交换液通道120的截面错开，此时，在分别连接极板111和水套接管嘴121时空间更充分，便于极板111和水套接管嘴121的安装及焊接，且有利于提升密封性。同时避免了在同一水平面上焊接容易出现堵塞水道的情况，有效提高了方形单体电池壳体100的良品率。

本实施例中，方形单体电池壳体100上设置有用于连接极板111和电芯容纳腔110的端部的焊接缝，具体来说，焊接缝的可以通过加工设置于极板111上，也可以直接设置在电芯容纳腔110的端部。焊接缝的设置可以实现在采用激光焊接连接极板111和电芯容纳腔110的端部时速度快、深度大、变形小。同样的，水套接管嘴121与热交换液通道120的端部也采用焊接的方式进行连接和固定。

请参阅图3和图4，本实施例中，电芯容纳腔110的侧面112和顶面113的壁厚为0.4-0.6mm，电芯容纳腔110的底面114的壁厚为0.8-1.2mm，在电芯容纳腔110的底面114设置有防爆阀115。本实施例中，采用不等壁厚的结构设计，有利于为底部的防爆阀115的设置提供空间，安装包装的效果。

本实施例中，电芯容纳腔110和热交换液通道120的个数可以为一个或多个，可以根据具体需求调整热交换通道的大小和数量，以满足不同工作条件下的散热需求。

如图3所示，当电芯容纳腔110为一个时，热交换液通道120的个数可以为一个或两个，电芯容纳腔110和热交换液通道120并排设置，热交换液通道120设置有电芯容纳腔110的侧面112，热交换液从热交换液通道120的一端进入，另一端排出，实现及时带走电芯容纳腔110内的电芯散发出的热量，提高电池的热管理效率，确保电池在最佳的工作温度范围内运行。

如图5所示，当电芯容纳腔110的个数为多个时，任意两个相邻的电芯容纳腔110之间均设置有一个热交换液通道120。通过多个电芯容纳腔110的设置，可以减少方形单体电池壳体100的数量，压缩了电池壳和冷却系统的空间，易于布置和安装；同等空间，可增加电芯，提高了电池包200的续航能力。

本实施例中的热交换液通道120的截面可以为多种形状，包括但不限于长方形、圆形或三角形；每个热交换液通道120中的通道数量也可以根据实际情况来设计，例如可以为相互独立的1-5根，通过多根通道的设置，可以提高热交换液通道120的换热效果。

对应的，本实施例还提供一种方形单体电池，其包括电芯和方形单体电池壳体100，电芯设置于方形单体电池壳体100的电芯容纳腔110内。

本实施例利用一体挤压成型的电芯容纳腔110和热交换液通道120组成本实施例的方形单体电池壳体100，热交换液通道120的设置可以迅速将电芯产生的热量传递出去，避免电池过热，可实现高效散热，也可以在极寒天气实现电池快速升温达到电池最佳工作温度区间，从而确保电芯的最佳性能和寿命，提高电芯的性能，同时，方形单体电池壳体100的设计使得电池结构紧凑，便于集成到各种设备中。本实施例可以根据具体需求调整热交换通道的大小和数量，以满足不同工作条件下的散热需求。并且电芯容纳腔110和热交换液通道120的端部不在一个水平面上，此时在分别连接极板111和水套接管嘴121时空间更充分，便于极板111和水套接管嘴121的安装及焊接，且有利于提升密封性。同时避免了在同一水平面上焊接容易出现堵塞水道的情况，有效提高了方形单体电池壳体100的良品率。

第二实施例

请参阅图6、图7和图8，本实施例提供了一种电池包200，其包括多个如第一实施例提供的方形单体电池，多个方形单体电池依次并排重叠设置于外壳210内，任意两个相邻的电芯容纳腔110上的极板111通过连接件220进行连接，以实现相邻电芯的连接。此外，所有的热交换液通道120上一端的水套接管嘴121可以通过一根进水总管230进行连通，另一端的水套接管嘴121可以通过一根出水总管240进行连通，实现同时对多个热交换液通道120进行进液和出液，操作更方便。

第三实施例

本实施例还提供了一种汽车，其包括如上述电池包200。

综上所述，本实用新型提供的方形单体电池壳体100，通过设置热交换液通道120可以迅速将电芯产生的热量传递出去，避免电池过热，可实现高效散热，也可以在极寒天气实现电池快速升温达到电池最佳工作温度区间，从而确保电芯的最佳性能和寿命，提高电芯的性能。通过将电芯容纳腔110和热交换液通道120的端部设置为不在一个水平面上，此时在分别连接极板111和水套接管嘴121时空间更充分，便于极板111和水套接管嘴121的安装及焊接，且有利于提升密封性。同时避免了在同一水平面上焊接容易出现堵塞水道的情况，有效提高了方形单体电池壳体100的良品率。同时，方形单体电池壳体100的设计使得电池结构紧凑，便于集成到各种设备中。本实施例可以根据具体需求调整热交换通道的大小和数量，以满足不同工作条件下的散热需求。由上述方形单体电池壳体100组成的方形单体电池可以组装形成电池包200，电池包200的组装简单，该电池包200还可以广泛应用于各类汽车中。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种方形单体电池壳体，其特征在于，其包括一体挤压成型的电芯容纳腔和热交换液通道，所述热交换液通道设置于所述电芯容纳腔的侧面，所述电芯容纳腔的端部设置有极板，所述热交换液通道的端部设置有水套接管嘴，所述电芯容纳腔的端部与所述热交换液通道的端部为非同一平面，所述热交换液通道的端部凸出或凹陷于所述电芯容纳腔的端部。

2.根据权利要求1所述的方形单体电池壳体，其特征在于，所述热交换液通道的端部凸出或凹陷于所述电芯容纳腔的端部的高度为0.5-5mm。

3.根据权利要求1所述的方形单体电池壳体，其特征在于，所述电芯容纳腔的个数为多个时，任意两个相邻的所述电芯容纳腔之间均设置有一个所述热交换液通道，所述热交换液通道的截面为长方形、圆形或三角形；每个所述热交换液通道中的通道数量为相互独立的1-5根。

4.根据权利要求1所述的方形单体电池壳体，其特征在于，所述电芯容纳腔的侧面和顶面的壁厚为0.4-0.6mm，所述电芯容纳腔的底面的壁厚为0.8-1.2mm。

5.根据权利要求4所述的方形单体电池壳体，其特征在于，所述电芯容纳腔的底面设置有防爆阀。

6.根据权利要求1所述的方形单体电池壳体，其特征在于，所述方形单体电池壳体还包括用于连接所述极板和所述电芯容纳腔的端部的焊接缝，所述焊接缝设置于所述极板上所述电芯容纳腔的端部。

7.根据权利要求1所述的方形单体电池壳体，其特征在于，所述水套接管嘴与所述热交换液通道的端部焊接。

8.一种方形单体电池，其特征在于，其包括电芯和如权利要求1-7任一项所述的方形单体电池壳体，所述电芯设置于所述方形单体电池壳体的所述电芯容纳腔内。

9.一种电池包，其特征在于，其包括多个如权利要求8所述的方形单体电池，多个所述方形单体电池依次并排重叠设置。

10.一种汽车，其特征在于，其包括如权利要求9所述的电池包。