电池及使用该电池的移动平台的制作方法

本发明涉及一种电池及使用该电池的移动平台。

背景技术：

随着传统化石能源的紧缺，以电能为代表的新能源车辆或其他的移动装置由于其节能及环保的性质，越来越受到青睐。动力电池作为上述的系能源移动装置的核心部件之一，其为所述移动装置提供动力能源。动力电池的工作状态直接影响到所述移动装置的运行状况。其中影响动力电池工作性能的一个重要的因素是动力电池的温度。在动力电池工作时，电池在高倍率放电情况下会产生大量的热量从而导致电池本身及周围环境温度迅速上升。高温环境将会降低电池工作效率，影响电池动力输出甚至烧毁电池，带来行车隐患。为了提高动力电池的散热效率，人们会将固液相变导热材料放入动力电池中，通过导热材料的相变，来吸收动力电池工作时产生的热量。

然而，由于要满足电芯之间串联的需求，传统的动力电池的壳体上通常会设置有供多个电芯的极耳穿设或收容的部位，导致所述动力电池的密封性不佳。当所述固液相变导热材料在其温度升高达到一定值时，会产生固态-液态的转换，其容易自所述动力电池的壳体内渗漏，造成安全隐患。

技术实现要素：

鉴于上述状况，有必要提供一种安全性较好的电池以及使用该电池的移动平台。

一种电池，包括壳体及收容于所述壳体内的多个电芯。所述壳体内填充有导热材料，所述导热材料包括固液相变材料，所述固液相变材料能够在其温度达到预设的温度时产生相变，以吸收所述电芯运行时产生的热量；所述壳体的顶部形成供所述电芯穿过的极耳孔，以使所述壳体上直接形成极耳板。

进一步地，所述固液相变材料为石蜡类相变材料。

进一步地，所述导热材料还包括固态颗粒导热材料，所述固态颗粒导热材料与所述固液相变材料混合，以形成复合相变材料。

进一步地，所述固态颗粒导热材料包括如下至少一种：膨胀石墨，高分子材料，高密度聚乙烯，泡沫金属，纳米金属颗粒。

进一步地，所述固液相变材料的相变温度为35℃～60℃。

进一步地，所述电池还包括防渗件，所述防渗件设置在所述壳体的开口处。

进一步地，所述防渗件设于所述极耳板与所述电芯之间。

进一步地，所述防渗件覆盖在相邻的两个所述电芯的极耳之间，以防止所述导热材料在产生相变时渗漏。

进一步地，所述防渗件具有多孔结构。

进一步地，所述防渗件为泡棉。

进一步地，多个所述电芯彼此间隔设置，相邻的两个所述电芯之间填充有所述导热材料。

进一步地，多个所述电芯与所述壳体的内壁之间存在间隙，并且多个所述电芯与所述壳体的内壁之间的间隙内填充有所述导热材料。

进一步地，所述导热材料在所述壳体内形成导热层，所述导热层为包芯结构，所述导热层包括封装壳以及设置于所述封装壳内的导热体，所述导热体包括所述固液相变材料。

进一步地，所述导热体还包括固态颗粒导热材料，所述固态颗粒导热材料与所述固液相变材料混合，以形成复合相变材料。

进一步地，所述固态颗粒导热材料包括如下至少一种：膨胀石墨，高分子材料，高密度聚乙烯，泡沫金属，纳米金属颗粒。

进一步地，所述封装壳由如下材料中的至少一种制成：高分子材料，环氧树脂；

或者，所述封装壳由导热材料制成。

进一步地，所述壳体包括周壁以及设置于所述周壁上的顶壁，所述周壁及所述顶壁形成一收容空间，所述电芯收容于所述收容空间内。

进一步地，所述顶壁上设置有导电件，每个所述电芯的所述极耳穿设所述顶壁，并通过所述导电件与和其相邻的电芯的相应极耳电连接。

进一步地，所述顶壁上设置有多个所述极耳孔，所述极耳孔与所述电芯的极耳一一对应，所述电芯收容于所述壳体内时，所述极耳凸伸入对应的所述极耳孔中。

进一步地，所述导电件为镍片。

进一步地，所述壳体还包括底壁，所述底壁设置在所述周壁远离所述顶壁的一端，并封闭所述收容空间。

进一步地，所述电池还包括用于控制所述电芯的控制电路板，所述控制电路板与所述极耳板电连接，所述电芯通过所述控制电路板充电与放电。

进一步地，所述控制电路板上设有电量计，所述电量计用于获取所述电池的总电量。

进一步地，所述电池还包括位于所述壳体外的显示装置，所述控制电路板设有控制芯片，所述控制芯片与所述显示装置以及所述电量计电连接，所述控制芯片获取所述电量计检测的所述电池的当前电量信息，控制所述显示装置显示所述电池的当前电量信息。

进一步地，所述电池还包括头部外壳，所述头部外壳与所述壳体可拆卸连接，所述控制电路板安装在所述头部外壳内。

一种移动平台，包括机身以及设置于所述机身上的电池，所述电池包括壳体及收容于所述壳体内的多个电芯。所述壳体内填充有导热材料，所述导热材料包括固液相变材料，所述固液相变材料能够在其温度达到预设的温度时产生相变，以吸收所述电芯运行时产生的热量；所述壳体的顶部形成供所述电芯穿过的极耳孔，以使所述壳体上直接形成极耳板。

进一步地，所述移动平台还包括惯性测量系统，所述惯性测量系统能够检测所述移动平台的运行姿态。

进一步地，所述移动平台还包括用于提供行进动力的动力系统，所述电池为所述移动平台的动力电池，并用于为所述动力系统提供能量。

进一步地，所述移动平台为无人飞行器、无人遥控车或手持云台。

进一步地，所述固液相变材料为石蜡类相变材料。

进一步地，所述导热材料还包括固态颗粒导热材料，所述固态颗粒导热材料与所述固液相变材料混合，以形成复合相变材料。

进一步地，所述固态颗粒导热材料包括如下至少一种：膨胀石墨，高分子材料，高密度聚乙烯，泡沫金属，纳米金属颗粒。

进一步地，所述固液相变材料的相变温度为35℃～60℃。

进一步地，所述电池还包括防渗件，所述防渗件设置在所述壳体的开口处。

进一步地，所述防渗件设于所述极耳板与所述电芯之间。

进一步地，所述防渗件覆盖在相邻的两个所述电芯的极耳之间，以防止所述导热材料在产生相变时渗漏。

进一步地，所述防渗件具有多孔结构。

进一步地，所述防渗件为泡棉。

进一步地，多个所述电芯彼此间隔设置，相邻的两个所述电芯之间填充有所述导热材料。

进一步地，多个所述电芯与所述壳体的内壁之间存在间隙，并且多个所述电芯与所述壳体的内壁之间的间隙内填充有所述导热材料。

进一步地，所述导热材料在所述壳体内形成导热层，所述导热层为包芯结构，所述导热层包括封装壳以及设置于所述封装壳内的导热体，所述导热体包括所述固液相变材料。

进一步地，所述导热体还包括固态颗粒导热材料，所述固态颗粒导热材料与所述固液相变材料混合，以形成复合相变材料。

进一步地，所述固态颗粒导热材料包括如下至少一种：膨胀石墨，高分子材料，高密度聚乙烯，泡沫金属，纳米金属颗粒。

进一步地，所述封装壳由如下材料中的至少一种制成：高分子材料，环氧树脂；

或者，所述封装壳由导热材料制成。

进一步地，所述壳体包括周壁以及设置于所述周壁上的顶壁，所述周壁及所述顶壁形成一收容空间，所述电芯收容于所述收容空间内。

进一步地，所述顶壁上设置有导电件，每个所述电芯的所述极耳穿设所述顶壁，并通过所述导电件与和其相邻的电芯的相应极耳电连接。

进一步地，所述顶壁上设置有多个所述极耳孔，所述极耳孔与所述电芯的极耳一一对应，所述电芯收容于所述壳体内时，所述极耳凸伸入对应的所述极耳孔中。

进一步地，所述导电件为镍片。

进一步地，所述壳体还包括底壁，所述底壁设置在所述周壁远离所述顶壁的一端，并封闭所述收容空间。

进一步地，所述电池还包括用于控制所述电芯的控制电路板，所述控制电路板与所述极耳板电连接，所述电芯通过所述控制电路板充电与放电。

进一步地，所述控制电路板上设有电量计，所述电量计用于获取所述电池的总电量。

进一步地，所述电池还包括位于所述壳体外的显示装置，所述控制电路板设有控制芯片，所述控制芯片与所述显示装置以及所述电量计电连接，所述控制芯片获取所述电量计检测的所述电池的当前电量信息，控制所述显示装置显示所述电池的当前电量信息。

进一步地，所述电池还包括头部外壳，所述头部外壳与所述壳体可拆卸连接，所述控制电路板安装在所述头部外壳内。

上述的电池，其壳体的顶部形成有多个所述极耳孔，以使所述壳体上直接形成一极耳板，多个所述电芯能够通过所述极耳孔连接，避免了在所述壳体上额外安装极耳板，保证了所述壳体的密闭性能够保持良好，从而能够避免所述导热材料在相变液化时发生渗漏，提高了所述电池的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的电池的立体示意图。

图2为图1所示的电池的立体分解图。

主要元件符号说明

电池100

壳体10

周壁12

开口121

顶壁14

极耳孔141

导电件143

底壁16

电芯30

导热空间301

间隙303

电芯体32

极耳34

导热层50

防渗件70

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明实施方式提供一种电池，包括壳体及收容于所述壳体内的多个电芯。所述壳体内填充有导热材料，所述导热材料包括固液相变材料，所述固液相变材料能够在其温度达到预设的温度时产生相变，以吸收所述电芯运行时产生的热量；所述壳体的顶部形成供所述电芯穿过的极耳孔，以使所述壳体上直接形成极耳板。

本发明实施方式还提供一种移动平台，包括机身以及设置于所述机身上的电池，所述电池包括壳体及收容于所述壳体内的多个电芯。所述壳体内填充有导热材料，所述导热材料包括固液相变材料，所述固液相变材料能够在其温度达到预设的温度时产生相变，以吸收所述电芯运行时产生的热量；所述壳体的顶部形成供所述电芯穿过的极耳孔，以使所述壳体上直接形成极耳板。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1及图2，本发明的一实施方式提供的电池100，其包括壳体10、电芯30。所述电芯30为多个，多个所述电芯30收容在所述壳体10内。所述壳体10内填充有导热材料(图中未标出)，所述导热材料包括固液相变材料，其能够在温度升高并达到预设的温度时产生固态-液态相变，以吸收所述电芯30运行时产生的热量。具体而言，在本实施方式中，所述导热材料在所述壳体10内形成导热层50，所述导热层50设置在多个所述电芯30之间的缝隙中，或/及设置在所述电芯30与所述壳体10之间的缝隙中。

所述壳体10包括周壁12、顶壁14以及底壁16，所述顶壁14及所述底壁16分别设置在所述周壁12的两端，以封闭所述周壁12内部的空间。

在本实施方式中，所述周壁12为两端具有开口121的筒状壳体，其用于收容所述电芯30以及所述导热层50。

所述顶壁14设置于所述周壁12的一端，并覆盖对应的开口121。所述顶壁14与所述周壁12密封连接，并与所述周壁12形成一收容空间，所述收容空间用于收容所述电芯30及所述导热材料。在本实施方式中，所述顶壁14与所述周壁12为一体成型结构。可以理解，在其他的实施方式中，所述顶壁14可以与所述周壁12组装于一起。

所述顶壁14上形成有多个极耳孔141，所述极耳孔141用于供所述电芯30的部分结构穿设，以使多个所述电芯30之间能够相互电连接。多个极耳孔141彼此间隔地设置在所述顶壁14上，以使所述壳体10上直接形成一极耳板，换言之，所述顶壁14能够直接作为所述电池100的极耳板，从而多个所述电芯30能够通过所述极耳孔141连接，避免了在所述壳体10上额外安装极耳板，保证了所述壳体10的密闭性能够保持良好，从而能够避免所述导热材料在固态-液态相变时发生渗漏。

所述顶壁14上还设置有多个导电件143，每个所述导电件143对应于一个所述极耳孔141设置。所述导电件143用于连接所述电芯30。在本实施方式中，所述导电件143为镍片。

所述底壁16设置于所述周壁12上远离所述顶壁14的一端，并覆盖对应的开口121，且封闭所述收容空间。所述底壁16与所述周壁12密封连接。在本实施方式中，所述底壁16组装于所述周壁12上。可以理解，在其他的实施方式中，所述底壁16与所述周壁12之间可以为一体成型结构。

在本实施方式中，多个所述电芯30收容于所述收容空间中且多个所述电芯30彼此间隔设置，相邻的两个电芯30之间存在导热空间301。所述导热空间301用于收容所述导热材料。当多个所述电芯30设置在所述壳体10内时，允许所述电芯30与所述壳体10的内壁之间存在间隙303，所述间隙303能够用于收容所述导热材料。

所述电芯30包括电芯体32以及设置于所述电芯体32上的极耳34，每个所述电芯30能够通过所述极耳34与另一所述电芯30电连接。当多个所述电芯30设置在所述壳体10内时，多个所述极耳孔141与多个所述电芯30的极耳34一一对应，每个所述极耳34凸伸入对应的所述极耳孔141中。每个所述电芯30的所述极耳34穿过所述极耳孔141后，连接至相应的所述导电件143上，以通过所述导电件143与另一所述电芯30的对应极耳34电连接，从而使得多个所述电芯30串联成为电芯组。

进一步地，所述电池100还包括防渗件70，所述防渗件70设置在所述壳体10内，其用于防止所述导热材料液化时发生渗漏。具体而言，在本实施方式中，所述防渗件70设置在所述顶壁14与所述电芯30之间，并覆盖在相邻的两个所述电芯30的极耳34之间，进一步地防止所述导热材料在固态-液态相变时发生渗漏。在本实施方式中，所述防渗件70为具有多孔结构的泡棉。可以理解，在其他的实施方式中，所述防渗件70可以由具有多孔结构的其他材质制成。可以理解，在其他的实施方式中，所述防渗件70还可以设置在所述壳体10的开口处，例如，当所述顶壁14与所述周壁12为组装连接结构时，所述防渗件70可以设置在所述顶壁14与所述周壁12的连接处；又如，当所述底壁16与所述周壁12为组装连接结构时，所述防渗件70可以设置在所述底壁16与所述周壁12的连接处。

进一步地，所述电池100还包括用于控制所述电芯30的控制电路板(图中未示出)，所述控制电路板与所述顶壁14电连接，所述电芯30通过所述控制电路板充电与放电。

进一步地，所述电池100还包括头部外壳(图中未示出)，所述头部外壳与所述壳体10可拆卸连接，所述控制电路板安装在所述头部外壳内。所述控制电路板上设有电量计，所述电量计用于获取所述电池100的总电量。

进一步地，所述电池100还包括位于所述壳体10外的显示装置(图中未示出)，所述控制电路板设有控制芯片，所述控制芯片与所述显示装置以及所述电量计电连接，所述控制芯片能够获取所述电量计检测的所述电池100的当前电量信息，并控制所述显示装置显示所述电池的当前电量信息。

所述导热材料包括固液相变材料，其填充在所述壳体10内，当所述电池100的温度升高至达到预设温度后，所述导热材料液化，并吸收所述电池100的热量，从而能够避免所述电池100的温度过高。优选地，所述固液相变材料为石蜡类相变材料。优选地，所述固液相变材料的相变温度为35℃～60℃，以保证所述电池100能够工作在较佳的温度范围，而且石蜡类相变材料在发生固态-液态相变时体积膨胀率小于10％，可避免在所述导热空间301或所述间隙303中形成过多的真空孔隙，以保证所述导热材料的导热性能良好。

在本实施方式中，所述导热材料还包括固态颗粒导热材料，所述固态颗粒导热材料与所述固液相变材料混合，以形成复合相变材料。所述固态颗粒导热材料包括如下至少一种：膨胀石墨，高分子材料，高密度聚乙烯，泡沫金属，纳米金属颗粒。由于所述固态颗粒导热材料的存在，上述的复合相变材料能够增大所述固液相变材料在相变液化时的流动粘滞性，使所述固液相变材料在吸热液化后不会四处流动，在一定程度上防止了所述固液相变材料在吸热液化时发生渗漏。

具体而言，当所述电池100工作时，所述导热材料形成的所述导热层50吸收所述电池100产生的热量，上述的相变材料发生固态-液态相变，并维持相对恒定的相变温度，从而为所述电池100提供稳定的工作温度。

在本实施方式提供的另一实施方式中，所述导热材料形成的所述导热层50与所述电芯30可分离地设置。具体而言，所述导热层50为包芯结构，其包括封装壳以及设置在所述封装壳内的导热体。

所述导热体包括固液相变材料，其能够在温度升高时产生相变，以吸收所述电池100工作时产生的热量，而所述封装壳可不产生相变，或所述封装壳的相变温度远大于所述导热体的相变温度，这就使得所述导热体仅在所述封装壳内产生相变，以避免渗漏。所述导热体还包括固态颗粒导热材料，所述固态颗粒导热材料与所述固液相变材料混合，以形成复合相变材料。所述固态颗粒导热材料包括如下至少一种：膨胀石墨，高分子材料，高密度聚乙烯，泡沫金属，纳米金属颗粒。

所述封装壳能够拆卸地装设在多个所述电芯30之间，或/及装设在所述电芯30与所述壳体10之间。优选地，所述封装壳为由导热材料制成的导热壳体，其为包覆在所述导热体之外的密闭结构。具体而言，所述封装壳可以由如下材料中的至少一种制成：高分子材料，环氧树脂。所述封装壳的相变温度远大于所述导热体的相变温度，当所述导热体吸收热量，所述导热体中的相变材料发生固态-液态相变时，由于所述封装壳的包裹作用，避免了所述导热体中复合相变材料液化后的泄露问题。

在本实施方式中，所述导热材料形成的所述导热层50为可分离/可拆卸的设置方式，当所述导热体在所述封装壳中吸收热量完成固态-液态相变后，用户能够将所述导热层50从所述导热空间301或/及所述间隙303中取出并更换未产生固态-液态相变的另一导热层50，且可以使已经发生固态-液态相变的所述导热层50能够在室温环境或其他温度相对较低的环境中放热并发生液态-固态相变，待相变完成后又可重新置入所述壳体10中吸热相变，使所述电池100的散热更为高效，且所述导热层50能够得到循环利用。

可以理解的是，在本实施方式中，所述壳体10可以由铝合金材料制成，由于铝合金导热系数高，在所述电池100工作时，铝合金外壳可以将一部分热量通过辐射或/及对流的形式散到所述电池100的周围环境中，从而降低所述导热层50的储热负荷，延长所述导热层50的吸热时间。

本发明实施方式提供的所述电池100，其壳体10的顶部形成有多个所述极耳孔141，以使所述壳体10上直接形成一极耳板，使多个所述电芯30能够通过所述极耳孔141连接，避免了在所述壳体10上额外安装极耳板，保证了所述壳体10的密闭性能够保持良好，从而能够避免所述导热材料在相变液化时发生渗漏，提高了所述电池100的安全性。

本发明实施方式的电池100，其可以应用在无人飞行器、无人遥控车、无人遥控船舶等移动平台上，作为所述移动平台的动力电池使用。

所述移动平台以无人飞行器为例，其可以包括机身以及设置于所述机身上的动力系统和上述的电池100。所述动力系统用于为所述移动平台提供行进的动力，所述电池为所述动力系统提供高能量。进一步地，所述移动平台还可以包括惯性测量系统，所述惯性测量系统用于检测所述移动平台的运行姿态。可以理解，在一些实施方式中，所述电池100还可以应用在手持云台中，以为所述手持云台提供能量。甚至，所述电池100可以作为新能源车辆的动力电池使用，本说明书不作一一赘述。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化等用在本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。