电池以及电池模组的制作方法

文档序号:32638646发布日期:2022-12-21 02:31阅读:54来源:国知局
电池以及电池模组的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域,具体提供一种电池以及电池模组。


背景技术:

2.随着世界范围内能源危机和环境污染问题的日益严重,人们对汽车节能减排的要求也逐渐提高。新能源汽车以其低噪声、无污染、能量效率高等特点受到了越来越多的关注,从而推动了新能源汽车的加速发展。目前,新能源汽车通常是以电池作为动力来源,这为锂离子电池的应用与发展提供了广阔的空间。不过,在新能源汽车运行过程中,电池作为动力来源,运行过程中会产生大量的热量,如果不及时将这些热量排出,容易造成电池短路甚至爆炸的问题。
3.目前,电池通常包括外壳以及设置于外壳内的电芯,外壳通常由壳体以及设置于壳体顶部的盖板焊接而成。通常,盖板由单层金属板冲压而成,壳体由单层金属板拉伸或者折叠焊接而成,也就是说,电芯是设置在由单层金属板制成的外壳内的。
4.目前,通常在电池模组外设置冷却散热系统,通过该冷却散热系统将工作过程中电芯产生的热量带走。不过,冷却散热系统虽然能够带走部分热量,但冷却散热效果并不是很好。
5.相应地,本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。


技术实现要素:

6.本实用新型旨在解决上述技术问题,即,解决现有技术中的电池的冷却散热系统的散热效果不好问题。
7.第一方面,本实用新型提供了一种电池,所述电池包括壳体以及设置于所述壳体内的多个电芯,多个所述电芯中相邻的两个电芯串联连接,所述电池还包括隔断构件,所述隔断构件设置成能够将所述壳体内分隔成多个容纳空间,多个所述容纳空间沿所述电芯的厚度方向分布,每个所述电芯设置于一个所述容纳空间内,所述隔断构件上设置有冷却系统,所述冷却系统内设置有冷却介质。
8.通过上述设置方式,也就能够将多个电芯分别设置在了各个容纳空间内,无需为每个电芯单独设置一个独立的外壳,提升了电池整包的能量密度。并且,通过多个电芯的串联连接,能够提高电池的电压,实现快充快放。同时,隔断构件上设置有冷却系统,该冷却系统内的冷却介质能够将设置于隔断构件两侧的电芯产生的热量带走。由于隔断构件设置在相邻的两个电芯之间,隔断构件能够与设置在其两侧的电芯直接接触,这样电芯产生的热量也就能够充分地传递至隔断构件,然后被设置在隔断构件上的冷却系统中的冷却介质带走,这样也就能够通过冷却介质将这两个电芯产生的热量及时带走,避免发生因热量在电芯内部堆积导致电池短路甚至爆炸等问题。并且,由于冷却系统是设置在隔断构件内的,没有增加额外的设备,也无需占用额外的安装空间,从而有利于实现电池的轻量化设计,提升电池的能量密度。
9.在上述电池的可选技术方案中,所述壳体包括彼此扣合的第一壳体和第二壳体,所述隔断构件设置于所述第一壳体与所述第二壳体之间以便将所述壳体内分隔成第一容纳空间和第二容纳空间,所述电池包括第一电芯和第二电芯,所述第一电芯和所述第二电芯分别设置于所述第一容纳空间和所述第二容纳空间内。
10.这样也就能够实现电池的轻量化设计,提升电池的能量密度。同时,通过将冷却系统设置在位于第一电芯和第二电芯之间的隔断构件内,这样第一电芯和第二电芯也就能够与冷却系统充分接触,通过设置在冷却系统内的冷却介质就能够充分地将第一电芯和第二电芯产生的热量带走,更好地避免热量在第一电芯和第二电芯内部堆积。
11.在上述电池的可选技术方案中,所述冷却系统包括至少一个冷却通道,所述冷却通道设置成能够允许所述冷却介质通过,所述冷却通道盘绕于所述隔断构件以便在所述隔断构件上形成冷却区域。
12.这样通过冷却通道的盘绕能够增大冷却系统的换热面积,通过冷却介质在冷却通道内的流动能够提高换热效率,从而能够更好地将第一电芯和第二电芯产生的热量带走,避免热量在第一电芯和第二电芯内堆积。
13.在上述电池的可选技术方案中,所述冷却区域的面积大于等于所述第一电芯和/或第二电芯在所述隔断构件上的投影面积。
14.也就是说,第一电芯和第二电芯朝向隔断构件的侧面也就均位于隔断构件上的冷却区域内,这样也就能够确保第一电芯和第二电芯与隔断构件之间形成有足够大的接触面积,更加充分地将第一电芯和第二电芯产生的热量传递至隔断构件并与冷却系统内的冷却介质换热,提高第一电芯和第二电芯与冷却系统之间的换热效率,更好地通过冷却介质将第一电芯和第二电芯产生的热量带走,避免热量在第一电芯和第二电芯内堆积。
15.在上述电池的可选技术方案中,所述第一电芯具有多个第一面,多个第一面中面积最大的第一面朝向所述隔断构件;并且/或者所述第二电芯具有多个第二面,多个第二面中面积最大的第二面朝向所述隔断构件。
16.也就是说,第一电芯和第二电芯都是面积最大的一个面朝向隔断构件的,这样也就能够使第一电芯和第二电芯与隔断构件之间的接触面积为最大面积,意即第一电芯和第二电芯与冷却系统之间具有最大的换热面积,从而能够有效提高第一电芯和第二电芯与冷却系统之间的换热效率,更好地将第一电芯和第二电芯产生的热量带走,避免热量在第一电芯和第二电芯内堆积。
17.在上述电池的可选技术方案中,所述隔断构件上设置有进液口和出液口,所述进液口与所述出液口分别与所述冷却通道连通。
18.这样外部的冷却介质也就能够方便地通过进液口进入到冷却通道内,然后通过出液口从冷却通道排出,将第一电芯和第二电芯产生的热量带走。
19.在上述电池的可选技术方案中,所述隔断构件设置于所述第一壳体与所述第二壳体之间,所述进液口和/或所述出液口设置于所述隔断构件位于所述壳体外侧的部分。
20.也就是说,进液口和出液口位于壳体的外侧,这样更方便布管,简化冷却系统的结构,也方便后期维护冷却系统。
21.在上述电池的可选技术方案中,所述进液口和所述出液口设置于所述隔断构件沿其长度方向的同一侧,所述冷却通道与所述进液口连通后朝向所述隔断构件远离所述进液
口的侧部延伸、然后再朝向所述隔断构件靠近所述出液口的侧部延伸、并与所述出液口连通。
22.这样一来,冷却通道也就能够全面覆盖隔断构件沿其长度方向的区域,意即能够沿隔断构件的长度方向全面覆盖第一电芯和第二电芯,更好地与第一电芯和第二电芯换热,获得更好的冷却效果。
23.在上述电池的可选技术方案中,所述第一壳体靠近所述第二壳体的外缘沿周向向外延伸有第一折边,所述第二壳体靠近所述第一壳体的外缘沿周向向外延伸有第二折边,在所述第一壳体与所述第二壳体扣合好时,所述隔断构件分别与所述第一折边和所述第二折边连接以便将所述壳体内分隔成所述第一容纳空间和所述第二容纳空间,所述进液口和所述出液口与所述第一折边和/或所述第二折边的外缘之间的距离大于等于1mm且小于等于100mm。
24.在上述电池的可选技术方案中,所述电池还包括串联极柱,所述隔断构件上设置有通孔,所述串联极柱的第一端与所述第一电芯电连接,所述串联极柱的第二端穿过所述通孔后与所述第二电芯电连接,所述通孔设置于所述壳体内、且位于所述隔断构件除所述冷却区域之外的位置。
25.在上述电池的可选技术方案中,所述通孔与和其最接近的冷却通道之间的距离大于等于所述冷却通道沿与所述冷却介质流动方向垂直的方向上的尺寸。
26.在上述电池的可选技术方案中,所述隔断构件的厚度小于等于5mm。
27.在上述电池的可选技术方案中,所述隔断构件的厚度小于等于所述第一电芯或所述第二电芯的厚度与厚度系数的乘积,其中,所述厚度系数为0.1。
28.第二方面,本实用新型还提供了一种电池模组,所述电池模组包括多个前述任一方案所述的电池。
29.在上述电池模组的可选技术方案中,所述电池模组还包括管道,相邻两个电池的冷却系统通过所述管道连通,所述管道由绝缘材料制成。
30.需要说明的是,该电池模组具有前述的电池的所有技术效果,在此不再赘述。
31.方案1.一种电池,其特征在于,所述电池包括壳体以及设置于所述壳体内的多个电芯,多个所述电芯中相邻的两个电芯串联连接,所述电池还包括隔断构件,所述隔断构件设置成能够将所述壳体内分隔成多个容纳空间,多个所述容纳空间沿所述电芯的厚度方向分布,每个所述电芯设置于一个所述容纳空间内,
32.所述隔断构件上设置有冷却系统,所述冷却系统内设置有冷却介质。
33.方案2.根据方案1所述的电池,其特征在于,所述壳体包括彼此扣合的第一壳体和第二壳体,所述隔断构件设置于所述第一壳体与所述第二壳体之间以便将所述壳体内分隔成第一容纳空间和第二容纳空间,所述电池包括第一电芯和第二电芯,所述第一电芯和所述第二电芯分别设置于所述第一容纳空间和所述第二容纳空间内。
34.方案3.根据方案2所述的电池,其特征在于,所述冷却系统包括至少一个冷却通道,所述冷却通道设置成能够允许所述冷却介质通过,所述冷却通道盘绕于所述隔断构件以便在所述隔断构件上形成冷却区域。
35.方案4.根据方案3所述的电池,其特征在于,所述冷却区域的面积大于等于所述第一电芯和/或第二电芯在所述隔断构件上的投影面积。
36.方案5.根据方案3所述的电池,其特征在于,所述第一电芯具有多个第一面,多个第一面中面积最大的第一面朝向所述隔断构件;并且/或者
37.所述第二电芯具有多个第二面,多个第二面中面积最大的第二面朝向所述隔断构件。
38.方案6.根据方案4所述的电池,其特征在于,所述隔断构件上设置有进液口和出液口,所述进液口与所述出液口分别与所述冷却通道连通。
39.方案7.根据方案6所述的电池,其特征在于,所述隔断构件设置于所述第一壳体与所述第二壳体之间,所述进液口和/或所述出液口设置于所述隔断构件位于所述壳体外侧的部分。
40.方案8.根据方案7所述的电池,其特征在于,所述进液口和所述出液口设置于所述隔断构件沿其长度方向的同一侧,所述冷却通道与所述进液口连通后朝向所述隔断构件远离所述进液口的侧部延伸、然后再朝向所述隔断构件靠近所述出液口的侧部延伸、并与所述出液口连通。
41.方案9.根据方案7所述的电池,其特征在于,所述第一壳体靠近所述第二壳体的外缘沿周向向外延伸有第一折边,所述第二壳体靠近所述第一壳体的外缘沿周向向外延伸有第二折边,在所述第一壳体与所述第二壳体扣合好时,所述隔断构件分别与所述第一折边和所述第二折边连接以便将所述壳体内分隔成所述第一容纳空间和所述第二容纳空间,
42.所述进液口和所述出液口与所述第一折边和/或所述第二折边的外缘之间的距离大于等于1mm且小于等于100mm。
43.方案10.根据方案4所述的电池,其特征在于,所述电池还包括串联极柱,所述隔断构件上设置有通孔,所述串联极柱的第一端与所述第一电芯电连接,所述串联极柱的第二端穿过所述通孔后与所述第二电芯电连接,所述通孔设置于所述壳体内、且位于所述隔断构件除所述冷却区域之外的位置。
44.方案11.根据方案10所述的电池,其特征在于,所述通孔与和其最接近的冷却通道之间的距离大于等于所述冷却通道沿与所述冷却介质流动方向垂直的方向上的尺寸。
45.方案12.根据方案2所述的电池,其特征在于,所述隔断构件的厚度小于等于5mm。
46.方案13.根据方案2所述的电池,其特征在于,所述隔断构件的厚度小于等于所述第一电芯或所述第二电芯的厚度与厚度系数的乘积,其中,所述厚度系数为0.1。
47.方案14.一种电池模组,其特征在于,所述电池模组包括多个上述方案1至13中任一项所述的电池。
48.方案15.根据方案14所述的电池模组,其特征在于,所述电池模组还包括管道,相邻两个电池的冷却系统通过所述管道连通,所述管道由绝缘材料制成。
附图说明
49.下面结合附图来描述本实用新型的可选实施方式,附图中:
50.图1是本实用新型一种实施例的电池的爆炸图;
51.图2是图1中局部a的放大图;
52.图3是图1中局部b的放大图;
53.图4是本实用新型一种实施例的电池的隔断构件的结构图;
54.图5是本实用新型一种实施例的电池的俯视图;
55.图6是图5中c-c面的剖视图;
56.图7是图6中局部d的放大图;
57.图8是图6中局部e的放大图;
58.图9是本实用新型一种实施例的电池模组的结构图;
59.图10是本实用新型一种实施例的电池模组的分解图。
60.附图标记列表:
61.1、壳体;11、第一壳体;111、第一折边;12、第二壳体;121、第二折边;2、第一电芯;21、第一侧面;3、第二电芯;31、第二侧面;4、隔断构件;41、冷却通道;42、进液口;43、出液口;44、通孔;5、冷却区域;6、进液管道;61、进液主管;62、进液支管;7、第一容纳空间;8、第二容纳空间。
具体实施方式
62.下面参照附图来描述本实用新型的可选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理,并非旨在限制本实用新型的保护范围。
63.需要说明的是,在本实用新型的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述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”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
64.此外,还需要说明的是,在本技术的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相接”、“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。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
65.本实用新型提出了一种电池,该电池包括隔断构件,该隔断构件内设置有冷却系统,该冷却系统内设置有冷却介质,通过该冷却介质能够将设置于隔断构件两侧的电芯产生的热量及时带走。并且,本实用新型通过将冷却系统是设置在隔断构件内,有利于实现电池的轻量化设计,提升电池的能量密度。
66.下面参照图1至图10来阐述本实用新型的电池的可能的实现方式。
67.如图1至图8所示,按照图1所示的方位,电池包括壳体1、隔断构件4以及设置于壳体1内的第一电芯2和第二电芯3,壳体1包括彼此扣合的第一壳体11和第二壳体12,第一壳体11位于上侧、第二壳体12位于下侧,隔断构件4大致为板状结构、位于第一壳体11与第二壳体12之间,这样通过该隔断构件4也就将壳体1内分隔成了第一容纳空间7和第二容纳空间8。第一容纳空间7和第二容纳空间8大致为长方体结构,第一电芯2和第二电芯3大致为扁平状的长方体结构,在组装好时,第一电芯2和第二电芯3分别设置在第一容纳空间7和第二容纳空间8内。这样也就将第一电芯2和第二电芯3分别设置在了两个容纳空间内,无需为第一电芯2和第二电芯3分别单独设置一个独立的外壳,这样相同体积下,也就能够相应地增
大第一电芯2和第二电芯3的体积,从而提升电池整包的能量密度。并且,通过多个电芯的串联连接,能够提高电池的电压,实现快充快放。本实用新型的隔断构件4上设置有冷却系统,该冷却系统内设置有冷却介质,通过该冷却介质能够将设置于隔断构件4两侧的第一电芯2和第二电芯3产生的热量带走。由于隔断构件4设置在第一电芯2和第二电芯3之间,隔断构件4的两个侧面也就能够分别与第一电芯2和第二电芯3直接接触,这样第一电芯2和第二电芯3产生的热量也就能够充分地传递至隔断构件4,避免发生因热量在第一电芯2和第二电芯3内部堆积导致电池短路甚至爆炸等问题。并且,由于冷却系统是设置在隔断构件4内的,没有增加额外的设备,也无需占用额外的安装空间,从而有利于实现电池的轻量化设计,提升电池的能量密度。
68.需要说明的是,电池还可以包括三个、四个等更多数量的电芯。以电池包括四个电芯为例,电池包括三个隔断构件4,通过这三个隔断构件4将壳体1内分隔为四个彼此独立的容纳空间,四个容纳空间沿电芯的厚度方向分布,四个电芯分别设置在这四个容纳空间内,相邻两个电芯串联连接。三个隔断构件4分别设置在相邻的两个电芯之间,每个隔断构件4上都设置有冷却系统,通过各冷却系统内的冷却介质能够将设置在各隔断构件4两侧的电芯产生的热量及时带走。在不偏离本技术的原理的前提下,本领域技术人员可以根据具体的应用场景灵活选择电芯的具体数量,只要通过隔断构件4上设置的冷却系统将设置在其两侧的电芯产生的热量带走即可。
69.需要说明的是,本技术中,冷却介质可以是水、导热油、乙醇等能够与第一电芯2和第二电芯3之间发生热量传递、并将热量带走的流体。
70.需要说明的是,本技术中,电芯的厚度方向大致为图1中所示的竖直方向。
71.如图1和图4所示,冷却系统包括至少一个冷却通道41,该冷却通道41设置成能够允许冷却介质通过,该冷却通道41盘绕于隔断构件4以便在隔断构件4上形成冷却区域5。通过冷却通道41的盘绕能够增大冷却系统的换热面积,这样在第一电芯2和第二电芯3产生的热量传递至隔断构件4后,也就能够更加充分地与冷却通道41内的冷却介质换热。同时,通过冷却介质的流动能够提高隔断构件4与冷却介质之间的换热效率。通过这样的设置方式,从而也就能够更好地将第一电芯2和第二电芯3产生的热量带走,避免热量在第一电芯2和第二电芯3内堆积。
72.需要说明的是,冷却系统还可以是隔断构件4内形成的中空腔室,冷却介质能够从该中空腔室通过,并将第一电芯2和第二电芯3产生的热量带走。在不偏离本技术的原理的前提下,本领域技术人员可以根据具体的应用场景灵活选择冷却系统的具体设置形式,只要通过其内的冷却介质能够将第一电芯2和第二电芯3产生的热量带走即可。
73.需要说明的是,上述冷却区域5并不仅仅只是指冷却通道41的面积,而是指由所有的冷却通道41的外缘所限定的区域,其中也包括各冷却通道41之间的区域。
74.如图1和图4所示,第一电芯2和第二电芯3在隔断构件4上的投影面积大致相同,冷却区域5的面积大于等于第一电芯2和第二电芯3在隔断构件4上的投影面积。也就是说,第一电芯2和第二电芯3朝向隔断构件4的侧面也就均位于隔断构件4上的冷却区域5内,这样也就能够确保第一电芯2和第二电芯3与隔断构件4之间形成有足够大的接触面积,更加充分地将第一电芯2和第二电芯3产生的热量传递至隔断构件4并与冷却系统内的冷却介质换热,提高第一电芯2和第二电芯3与冷却系统之间的换热效率,更好地通过冷却介质将第一
电芯2和第二电芯3产生的热量带走,避免热量在第一电芯2和第二电芯3内堆积。
75.需要说明的是,冷却区域5的面积也可以小于第一电芯2和第二电芯3在隔断构件4上的投影面积,不过这样的设置方式会减小第一电芯2和第二电芯3与隔断构件4之间的换热面积,降低换热效率,不利于散热。
76.需要说明的是,第一电芯2和第二电芯3在隔断构件4上的投影面积也可以不同,例如,第一电芯2在隔断构件4上的投影面积大于第二电芯3在隔断构件4上的投影面积,或者第二电芯3在隔断构件4上的投影面积大于第一电芯2在隔断构件4上的投影面积,等。此种情形下,为了获得更好地换热效果,冷却区域5的面积大于等于第一电芯2和第二电芯3中较大的投影面积。
77.如图1、图4至图8所示,按照图1所示的方位,第一电芯2和第二电芯3均大致为扁平状的长方体结构,第一电芯2的多个第一面包括第一底面、第二底面以及沿第一底面的周向设置的四个第一侧面21,第二电芯3的多个第二面包括第三底面、第四底面以及沿第三底面的周向设置的四个第二侧面31,第一底面和第二底面大致位于四个第一侧面21的左、右两端,第三底面和第四底面大致位于四个第二侧面31的左、右两端。从图1中可以看出,四个第一侧面21的面积大于第一底面和第二底面的面积,四个第二侧面31的面积大于第三底面和第四底面的面积。四个第一侧面21分成两组,每组包括相对设置的两个第一侧面21,其中一组第一侧面21的面积较大(大致为图1中所示的第一电芯2的上侧面和下侧面)。四个第二侧面31分成两组,每组包括相对设置的两个第二侧面31,其中一组第二侧面31的面积较大(大致为图1中所示的第二电芯3的上侧面和下侧面)。在安装好时,面积较大的一组第一侧面21中的一个朝向隔断构件4的第一侧(大致为图1中所示的隔断构件4的上侧面),面积较大的一组第二侧面31中的一个朝向隔断构件4的第二侧(大致为图1中所示的隔断构件4的下侧面)。也就是说,第一电芯2和第二电芯3都是面积最大的一个侧面朝向隔断构件4的。这样也就能够使第一电芯2和第二电芯3与隔断构件4之间的接触面积为最大面积,意即第一电芯2和第二电芯3与冷却系统之间具有最大的换热面积,从而能够有效提高第一电芯2和第二电芯3与冷却系统之间的换热效率,更好地将第一电芯2和第二电芯3产生的热量带走,避免热量在第一电芯2和第二电芯3内堆积。
78.需要说明的是,第一电芯2和第二电芯3也可以设置成其他的形状,例如,横截面为六边形、八边形的结构,或者横截面由上平面、下平面以及设置于上平面和下平面之间的弧线段构成,等。在不偏离本技术的原理的前提下,本领域技术人员可以根据具体的应用场景灵活选择第一电芯2和第二电芯3的形状,只要在安装好时第一电芯2和第二电芯3的所有第一面和第二面中面积最大的一个面朝向隔断构件4即可。
79.显然,也可以仅第一电芯2的多个第一侧面21中面积最大的第一侧面21朝向隔断构件4,或者仅第二电芯3的多个第二侧面31中面积最大的第二侧面31朝向隔断构件4。当然,也可以不是所有第一面和第二面中面积最大的一个面朝向隔断构件4,例如,第一底面和第三底面朝向隔断构件4,等。
80.如图1至图8所示,第一壳体11靠近第二壳体12的外缘沿周向向外延伸有第一折边111,第二壳体12靠近第一壳体11的外缘沿周向向外延伸有第二折边121。如图6所示,在第一壳体11与第二壳体12扣合好时,隔断构件4分别与第一折边111和第二折边121连接,这样也就能够将壳体1内分隔成第一容纳空间7和第二容纳空间8。
81.需要说明的是,隔断构件4可以通过焊接、卷封、胶粘等方式分别与第一折边111和第二折边121连接。可以理解的是,第一折边111和第二折边121为第一壳体11和第二壳体12向外伸出的用于实现隔断构件4与第一壳体11和第二壳体12连接的法兰。
82.需要说明的是,第一壳体11和第二壳体12上也可以不设置第一折边111和第二折边121,而是第一壳体11靠近第二壳体12的外缘、第二壳体12靠近第一壳体11的外缘分别直接与隔断构件4连接。显然,隔断构件4也可以设置在第一壳体11或者第二壳体12内,即隔断构件4的外缘与第一壳体11的内壁或者第二壳体12的内壁连接。在不偏离本技术的原理的前提下,本领域技术人员可以根据具体的应用场景灵活选择第一壳体11、第二壳体12以及隔断构件4的具体连接方式,只要通过隔断构件4能够将壳体1内分隔成第一容纳空间7和第二容纳空间8即可。
83.如图1、图4和图5所示,隔断构件4上设置有进液口42和出液口43,该进液口42和出液口43分别与冷却通道41连通,这样外部的冷却介质也就能够方便地通过进液口42进入到冷却通道41内,然后通过出液口43从冷却通道41排出,将第一电芯2和第二电芯3产生的热量带走。如图5所示,该进液口42和出液口43设置于隔断构件4位于壳体1外侧的部分,且位于隔断构件4沿其长度方向的同一侧(大致为图4中靠近隔断构件4的右端的位置)。这样在布置冷却介质的流通管道时,将管道设置在隔断构件4的一侧即可,简化了冷却系统的结构,也方便后期对冷却系统进行维护。
84.冷却通道41与进液口42连通后朝向隔断构件4远离进液口42的侧部(大致为图4中靠近隔断构件4的左端的位置)延伸、然后再朝向隔断构件4靠近出液口43的侧部(大致为图4中靠近隔断构件4的右端的位置)延伸、并与出液口43连通。这样一来,冷却通道41也就能够全面覆盖隔断构件4沿其长度方向的区域,意即能够沿隔断构件4的长度方向全面覆盖第一电芯2和第二电芯3,这样冷却通道41内的冷却介质也就能够更好地与第一电芯2和第二电芯3换热,获得更好地冷却效果。
85.具体而言,如图4所示的方位,冷却系统包括六条冷却通道41,这六条冷却通道41沿隔断构件4的宽度方向分布。六条冷却通道41的第一端分别与位于隔断构件4右端的进液口42连通,沿隔断构件4的长度方向向左延伸至隔断构件4的左端,然后向下拐弯向右延伸至隔断构件4的右端、并与位于隔断构件4的右端的出液口43连通。这样也就大致在隔断构件4上形成了六个大致为u型的冷却通道41,这些u型的冷却通道41能够全面覆盖隔断构件4的长度方向和宽度方向,从而能够更好地与第一电芯2和第二换热,获得更好地冷却效果。
86.需要说明的是,上述冷却通道41的数量和形状都仅仅只是一种示例性地描述,本领域技术人员可以根据具体的应用场景灵活选择冷却通道41的数量的形状,例如,冷却系统还可以包括五条、四条等更少的数量或者是七条、八条等更多数量的冷却通道41,冷却通道41的形状还可以是直线形、s形、多重s形、波浪形等其他可能的形状。在不偏离本技术的原理的前提下,本领域技术人员可以根据具体的应用场景灵活选择冷却通道41的数量和形状,只要通过冷却通道41内的冷却介质能够带走第一电芯2和第二电芯3产生的热量即可。
87.需要说明的是,按照图4所示的方位,进液口42和出液口43也可以均设置于靠近隔断构件4的左端的位置。显然,进液口42和出液口43也可以不设置在隔断构件4沿其长度方向的同一侧,而是将进液口42和出液口43设置在隔断构件4沿其宽度方向的同一侧,大致为图4中所示的靠近隔断构件4的上端或者下端的位置。
88.当然,进液口42和出液口43也可以不设置在隔断构件4的同一侧,例如,将进液口42设置在靠近隔断构件4的左端的位置、出液口43设置在靠近隔断构件4的右端的位置,或者是,将进液口42设置在靠近隔断构件4的右端的位置、出液口43设置在靠近隔断构件4的左端的位置,等。
89.当然,也可以将进液口42和/或出液口43设置在隔断构件4位于外壳内的部分。
90.在不偏离本技术的原理的前提下,本领域技术人员可以根据具体的应用场景灵活选择进液口42和出液口43在隔断构件4上的具体设置位置,只要外部的冷却介质能够通过进液口42进入到冷却通道41内、冷却通道41内的冷却介质能够通过出液口43排出即可。
91.如图1和图4所示并按照图1所示的方位,进液口42和出液口43形成于隔断构件4的上侧面,进液口42和出液口43与第一折边111的外缘之间的距离大于等于1mm且小于等于100mm,以便为隔断构件4与第一折边111的连接预留出安装空间。当然,进液口42和出液口43与第一折边111之间的距离需控制在100mm及以内,从而使得电池具有较高的能量密度。本技术中,为了兼顾隔断构件4的安装以及电池的能量密度,进液口42和出液口43与第一折边111之间的距离的最大值可小于等于20mm,这样可以进一步减小隔断构件4的体积,从而提升电池的能量密度。
92.需要说明的是,进液口42和出液口43也可以形成于隔断构件4的下侧面,或者进液口42和出液口43中一个形成于隔断构件4的上侧面、另一个形成于隔断构件4的下侧面。
93.如图1和图4所示并按照图1所示的方位,电池还包括串联极柱(未图示),隔断构件4在靠近其右端的位置设置有通孔44,该通孔44设置于壳体1内。串联极柱大致为柱状结构,其第一端(大致为图1中串联极柱的上端)与第一电芯2的第一端(大致为图1中所示的第一电芯2的右端)的极耳电连接,第二端(大致为图1中串联极柱的下端)穿过通孔44后与第二电芯3的第一端(大致为图1中所示的第二电芯3的右端)的极耳电连接,这样也就实现了第一电芯2和第二电芯3的串联连接。该通孔44位于隔断构件4除冷却区域5之外的位置,这样也就能够避免通孔44与冷却通道41相互干涉,从而能够在实现第一电芯2和第二电芯3的串联连接的同时,确保第一电芯2和第二电芯3的散热效果。
94.需要说明的是,通孔44也可以设置在隔断构件4上的冷却区域5内,只要能够避让冷却通道41即可。
95.如图1至图8所示并按照图4所示的方位,冷却通道41的横截面为矩形,并且冷却通道41的一部分沿隔断构件4的长度方向延伸,此种情形下,冷却通道41沿与冷却介质流动方向垂直的方向上的尺寸即为冷却通道41沿隔断构件4的宽度方向的尺寸,也就是冷却通道41的宽度。本实用新型中,通孔44与和其最接近的冷却通道41之间的距离大于等于冷却通道41的宽度,这样既能够确保串联极柱有足够的安装空间,实现第一电芯2和第二电芯3的串联连接,又能够避免因通孔44与冷却通道41距离过近导致隔断构件4的强度下降,从而能够更好地将冷却系统设置在隔断构件4上。本实用新型中以通孔44与和其最接近的冷却通道41之间的距离的最大值不大于两倍于冷却通道41的宽度,在壳体1的体积一定时,能够增大第一电芯2和第二电芯3的体积,进而能够提高能量密度。
96.需要说明的是,本技术中,隔断构件4的长度方向大致为图4中的左右方向,隔断构件4的宽度方向大致为图4中的竖直方向。
97.需要说明的是,冷却通道41的横截面还可以为圆形、椭圆形、方形等其他可能的形
状。以冷却通道41的横截面为圆形为例,冷却通道41沿与冷却介质流动方向垂直的方向上的尺寸即为冷却通道41的径向尺寸。
98.需要说明的是,通孔44与与其最接近的冷却通道41之间的距离也可以小于冷却通道41的径向尺寸,可进一步提高电池的能量密度。
99.在一种可能的实施方式中,隔断构件4的厚度小于等于5mm。这样一来,既可以通过隔断构件4将壳体1内分隔成彼此独立的第一容纳空间7和第二容纳空间8,隔断构件4也不会占据太多的空间,这样第一容纳空间7和第二容纳空间8内也就有足够大的空间来设置第一电芯2和第二电芯3,从而确保了电池的能量密度。
100.在另一种可能的实施方式中,隔断构件4的厚度小于等于第一电芯2的厚度与厚度系数的乘积,其中,厚度系数为0.1。也就是说,隔断构件4的厚度为第一电芯2的厚度的0.1倍,这样通过隔断构件4能够将壳体1内分隔成彼此独立的第一容纳空间7和第二容纳空间8,同时也通过控制隔断构件4和第一电芯2的厚度比例,减小隔断构件4占用整个电池的厚度空间,进而提高电池的能量密度。显然,隔断构件4的厚度也可以是小于等于第二电芯3的厚度与厚度系数的乘积,其中,厚度系数为0.1。
101.需要说明的是,隔断构件4的厚度也可以大于5mm,隔断构件4的厚度也可以大于第一电芯2的厚度的0.1倍。
102.综上所述,在本实用新型的可选技术方案中,通过在隔断构件4上设置冷却系统,从而能够通过冷却介质将设置在隔断构件4两个的电芯产生的热量及时带走,避免热量在电芯内部堆积,同时还有利于实现电池的轻量化设计,提升电池的能量密度。通过将隔断构件4设置在第一壳体11与第二壳体12之间、第一电芯2和第二电芯3分别设置在第一容纳空间7和第二容纳空间8内,从而能够通过该隔断构件4上设置的冷却系统及时地将第一电芯2和第二电芯3产生的热量带走。冷却系统包括至少一个冷却通道41、冷却通道41盘绕于隔断构件4形成冷却区域5、冷却区域5的面积大于等于第一电芯2和第二电芯3在隔断构件4上的投影面积、第一电芯2和第二电芯3的面积最大的侧面朝向隔断构件4,从而能够提高第一电芯2和第二电芯3与冷却系统之间的换热效率,更好地将第一电芯2和第二电芯3产生的热量带走。通过将出液口43和进液口42设置在隔断构件4位于壳体1外侧的部分、进液口42和出液口43位于隔断构件4沿其长度方向的同一侧,从而能够更方便布管,简化结构。
103.第二方面,本实用新型还提供了一种电池模组,该电池模组包括多个上述电池。下面参照图1、图4、图9和图10来阐述本实用新型的电池模组可能的实现方式。
104.如图1、图4、图9和图10所示,电池模组包括两个电池,每个电池都设置有一个隔断构件4,每个隔断构件4上都设置有上述冷却系统,每个隔断构件4上都设置有允许冷却介质流入的进液口42和允许冷却介质流出的出液口43。如图9所示,进液口42和出液口43均设置于靠近隔断构件4的右端的位置。当然也可以部分隔断构件4上设冷却系统。电池模组还包括进液管道6和出液管道,使进液管道6和出液管道分别与两个隔断构件4的进液口42和出液口43连接,从而也就能够实现两个电池的冷却系统的连通。以两个电池的进液口42的连通为例,进液管道6设置在电池的右侧,其包括进液主管61以及设置在进液主管61上的两个进液支管62,两个进液支管62分别与两个隔断构件4上的进液口42连接,这样也就实现了两个电池的进液口42的连通。显然,进液口42和出液口43还可以分别设置在隔断构件4的两端,例如,进液口42设置在靠近隔断构件4的右端的位置、出液口43设置在靠近隔断构件4的
左端的位置,此种情形下,可以将进液管道6设置在电池的右侧、出液管道设置在电池的左侧。本领域技术人员可以根据各进液口42和出液口43的设置方位灵活调整进液管道6和出液管道的具体设置方位。
105.可以理解的是,电池模组的电池数量多于两个时,为了实现各个电池的冷却系统的连通,可以在进液管道6和出液管道上设置相应数量的进液支管62和出液支管,各进液支管62和出液支管分别与各个电池的进液口42和出液口43连通,这样也就能够实现各电池的冷却系统的连通。
106.在一种可能的实施方式中,进液管道6和储液管道由塑料、陶瓷等绝缘材料制成,这样既能够确保两个电池的冷却系统的连通,又能够避免发生短路等电气问题。
107.当然,上述可以替换的实施方式之间、以及可以替换的实施方式和可选的实施方式之间还可以交叉配合使用,从而组合出新的实施方式以适用于更加具体的应用场景。
108.此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在本实用新型的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
109.至此,已经结合附图所示的可选实施方式描述了本实用新型的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。
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