六棱柱形电池单体、电池模组和汽车的制作方法

本技术涉及电池模组，具体而言，涉及一种六棱柱形电池单体、电池模组和汽车。

背景技术：

1、以新能源汽车为应用契机的动力电池以及类似储能电池应用逐渐广泛，随着对充电速度的要求和充电电压的不断提升，以及电动车使用环境的多变，电池的冷却和加热成为阻碍电池性能提升的重大关键问题。

2、传统圆柱形电池，例如特斯拉的4680和18650电池，采用蛇形冷却带的形式进行冷却。但电芯采用不锈钢、冷却带采用铜质，带来的重量和冷却效果都有待优化。同时由于圆柱电池无法自定位，生产过程中需要采用灌胶方式充满电池与蛇形冷却带的空隙，在拆卸回收困难极大的缺点下，还带来了体积利用率不足的缺陷。

3、鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种六棱柱形电池单体、电池模组和汽车，旨在改善背景技术提到的至少一种问题。

2、本实用新型的实施例是这样实现的：

3、第一方面，本实用新型提供一种六棱柱形电池单体，包括同轴设置的圆柱形的电芯和六棱柱形的外壳，所电芯的外壁与外壳的内壁之间围成换热水道，电芯和外壳的材质均为铝合金；

4、六棱柱形电池单体还包括水道顶盖和水道底盖，水道顶盖盖设在换热水道对应的外壳的顶部，水道底盖盖设在换热水道对应的外壳的底部，水道顶盖设置有进水口，水道底盖设置有出水口，水道顶盖、电芯、外壳以及水道底盖将换热水道围成一个仅与进水口和出水口连通的封闭空间。

5、在可选的实施方式中，电芯的侧壁的壁厚为0.70～1.00mm，外壳的壁厚为0.3～0.4mm。

6、在可选的实施方式中，电芯和外壳最靠近的6个位置连接，将换热水道分隔成6个独立的换热水腔，水道顶盖内具有第一环形流道，进水口与第一环形流道连通，6个独立的换热水腔均与第一环形流道连通；

7、水道底盖具有第二环形流道，出水口和第二环形流道连通，6个独立的换热水腔均与第二环形流道连通。

8、在可选的实施方式中，电芯和外壳最靠近的6个位置处分别设置有一个加强筋，电芯和外壳通过6个加强筋连接，每个加强筋与六棱柱形电池单体的高度方向平行。

9、在可选的实施方式中，加强筋厚度为0.4～1.00mm。

10、在可选的实施方式中，水道顶盖与电芯的侧壁、外壳焊接，水道底盖与电芯的侧壁、外壳焊接。

11、在可选的实施方式中，电芯具有位于顶部的正极板和位于底部的负极板；

12、水道顶盖的中部具有圆形镂空，正极板设置于水道顶盖的圆形镂空处；

13、水道底盖的中部具有圆形镂空，负极板设置于水道底盖的圆形镂空处。

14、在可选的实施方式中，负极板上开设有泄压口。

15、第二方面，本实用新型提供一种电池模组，包括多个拼接排列的如前述实施方式任一项的六棱柱形电池单体。

16、第三方面，本实用新型提供一种汽车，包括如前述实施方式的电池模组。

17、本实用新型实施例的有益效果是：

18、该电池单体利用圆柱电池排布之间的空间，采用六棱柱外壳配合内部圆柱形电芯，将微小的换热水道集成在电芯和外壳之间，相较于传统的电池模组取消蛇形水冷板系统，对电池进行单独冷却或加热，缩小了热交换的距离和壁厚，提升了传热效率；由于六棱柱形的自定位的结构，提升了电池壳的强度和刚度，抗冲击抗碰撞能力提升，改善了电池的安全性；由于棱形自定位结构，取消了帮助圆柱电芯定位的灌胶工艺，使得电池的拆解、回收以及维修便利性获得了提升。

19、电芯的侧壁和外壳的材质为铝合金，极大减轻了壳体的重量，并且还可直接采用热挤压工艺一次成型，相较于现有技术采用不锈钢为材料通过深冲成型工艺，简化了生产工艺，提高了生产效率，降低生产端的固定资产投资和能耗污染。

20、六棱柱形电池单体可以任意数量拼接排列组成电池模组，满足电池包电容量的需求。该电池单体拼接组成电池模组后不必再设置底部水冷板，由于取消了底部水冷板同等条件下可以降低整体电池包的高度，实现汽车乘员舱的头部空间最大化；也不必再设置侧面水冷版，仅仅是利用原有的缝隙进行冷却液通道设计，实现了最大化的体积利用率，提升了电池的包的能量密度和体积利用率。

技术特征：

1.一种六棱柱形电池单体，其特征在于，包括同轴设置的圆柱形的电芯和六棱柱形的外壳，所电芯的外壁与所述外壳的内壁之间围成换热水道，所述电芯和所述外壳的材质均为铝合金；

2.根据权利要求1所述的六棱柱形电池单体，其特征在于，所述电芯的侧壁的壁厚为0.70～1.00mm，所述外壳的壁厚为0.3～0.4mm。

3.根据权利要求1所述的六棱柱形电池单体，其特征在于，所述电芯和所述外壳最靠近的6个位置连接，将所述换热水道分隔成6个独立的换热水腔，所述水道顶盖内具有第一环形流道，所述进水口与所述第一环形流道连通，6个独立的所述换热水腔均与所述第一环形流道连通；

4.根据权利要求3所述的六棱柱形电池单体，其特征在于，所述电芯和所述外壳最靠近的6个位置处分别设置有一个加强筋，所述电芯和所述外壳通过6个所述加强筋连接，每个所述加强筋与所述六棱柱形电池单体的高度方向平行。

5.根据权利要求4所述的六棱柱形电池单体，其特征在于，所述加强筋厚度为0.4～1.00mm。

6.根据权利要求1所述的六棱柱形电池单体，其特征在于，所述水道顶盖与所述电芯的侧壁、所述外壳焊接，所述水道底盖与所述电芯的侧壁、所述外壳焊接。

7.根据权利要求1所述的六棱柱形电池单体，其特征在于，所述电芯具有位于顶部的正极板和位于底部的负极板；

8.根据权利要求7所述的六棱柱形电池单体，其特征在于，所述负极板上开设有泄压口。

9.一种电池模组，其特征在于，包括多个拼接排列的如权利要求1～8任一项所述的六棱柱形电池单体。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求9所述的电池模组。

技术总结
本技术公开了六棱柱形电池单体、电池模组和汽车，涉及电池模组技术领域。公开的电池单体，包括同轴设置的电芯和六棱柱形的外壳，所电芯的外壁与外壳的内壁之间围成换热水道，电芯和外壳的材质均为铝合金；六棱柱形电池单体还包括水道顶盖和水道底盖，水道顶盖盖设在换热水道对应的外壳的顶部，水道底盖盖设在换热水道对应的外壳的底部，水道顶盖设置有进水口，水道底盖设置有出水口，水道顶盖、电芯、外壳以及水道底盖将换热水道围成一个仅与进水口和出水口连通的封闭空间。电池模组，包括多个拼接排列的上述电池单体。汽车，包括上述的电池模组。本技术提供的电池单体，其具有重量轻，换热效果好，制造工艺简单、成本低，节省设备空间的特点。

技术研发人员：朱波
受保护的技术使用者：苏州星波动力科技有限公司
技术研发日：20230601
技术公布日：2024/1/15