CN113067080A - 电池和具有其的电池模组、动力电池包、电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池和具有其的电池模组、动力电池包、电动汽车，所述电池包括：极芯；壳体，所述壳体包括电池壳体和冷却壳体，所述极芯封装在所述电池壳体内，所述冷却壳体连接在所述电池壳体上，所述冷却壳体内限定出冷却腔。根据本发明的电池，通过使壳体包括电池壳体和冷却壳体，并使冷却壳体连接在电池壳体上且冷却壳体内限定出冷却腔，冷却液能够与电池壳体直接接触，提升了导热效率，从而可以提升电池的性能，延长电池的使用寿命。而且，如此设置的电池可以无需导热垫或导热胶等中间导热材料，从而可以降低整个电池的成本。

Description

电池和具有其的电池模组、动力电池包、电动汽车
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电池和具有其的电池模组、动力电池包、电动汽车。
背景技术
电池模组的工作电流大，产热量大，同时由于电池模组处于一个相对封闭的环境，就会导致电池的温度上升，因此，通常采用液冷管对电池模组的电池进行散热。
相关技术中，液冷管需要与电池接触来实现电池的散热。为保证液冷管与电池充分接触，需要在电池模组与液冷管之间增加导热垫或者导热胶。然而，导热垫或导热胶的导热系数比较低，从而导致电池的冷却效率较低。而且，导热垫或导热胶存在老化失效的风险，影响导热的一致性，从而造成电池模组的寿命加速衰减。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电池，所述电池的冷却效率较高，且成本较低。
本发明的另一个目的在于提出一种具有上述电池的电池模组。
本发明的再一个目的在于提出一种具有上述电池模组的动力电池包。
本发明的又一个目的在于提出一种具有上述动力电池包的电动汽车。
根据本发明第一方面实施例的电池，包括：极芯；壳体，所述壳体包括电池壳体和冷却壳体，所述极芯封装在所述电池壳体内，所述冷却壳体连接在所述电池壳体上，所述冷却壳体内限定出冷却腔。
根据本发明实施例的电池，通过使壳体包括电池壳体和冷却壳体，并使冷却壳体连接在电池壳体上且冷却壳体内限定出冷却腔，冷却液能够与电池壳体直接接触，提升了导热效率，从而可以提升电池的性能，延长电池的使用寿命。而且，如此设置的电池可以无需导热垫或导热胶等中间导热材料，从而可以降低整个电池的成本。
根据本发明的一些实施例，所述电池壳体与所述冷却壳体一体成型。
根据本发明的一些实施例，所述电池壳体与所述冷却壳体挤压成型、拉深成型或铸造成型。
根据本发明的一些实施例，所述冷却壳***于所述电池壳体内。
根据本发明的一些实施例，所述电池壳体内设有间隔设置的两个隔板，两个所述隔板与所述电池壳体的侧壁的一部分共同围成所述冷却壳体。
根据本发明的一些实施例，所述冷却壳体连接在所述电池壳体的外表面上。
根据本发明的一些实施例，所述电池壳体为矩形壳体，所述冷却壳体连接在所述电池壳体的四个侧壁中的至少一个上。
根据本发明的一些实施例，所述冷却壳体为两个，两个所述冷却壳体分别位于所述电池壳体的彼此相对的两个侧壁上。
根据本发明的一些实施例，所述冷却壳体的宽度小于等于所述电池壳体的宽度。
根据本发明第二方面实施例的电池模组，包括：多个电池，多个所述电池并排设置，多个所述电池的多个所述冷却壳体连通以限定出冷却通道，每个所述电池为根据本发明上述第一方面实施例的电池。
根据本发明的一些实施例，所述多个所述冷却壳体相互平行且均位于所述多个所述电池壳体的同一侧，每个所述冷却壳体的两端均敞开，相邻两个所述冷却壳体之间通过冷却接头连通，多个所述冷却壳体通过所述冷却接头限定出S形的所述冷却通道。
根据本发明的一些实施例，每个所述冷却壳体的长度与对应的所述电池壳体的长度相等，所述冷却接头凸出于所述电池壳体的端面。
根据本发明第三方面实施例的动力电池包，包括：外壳；电池模组，所述电池模组设在所述外壳内，所述电池模组为根据本发明上述第二方面实施例的电池模组。
根据本发明第四方面实施例的电动汽车，包括根据本发明上述第三方面实施例的动力电池包。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的电池模组的立体图；
图2是根据本发明第一个实施例的壳体的立体图；
图3是图2中所示的壳体的剖面图；
图4是根据本发明第二个实施例的壳体的剖面图；
图5是根据本发明第三个实施例的壳体的剖面图；
图6是根据本发明第四个实施例的壳体的剖面图；
图7是根据本发明第五个实施例的壳体的剖面图；
图8是根据本发明第六个实施例的壳体的剖面图；
图9是根据本发明实施例的动力电池包的立体图。
附图标记：
100：电池；
1：极芯；2：壳体；21：电池壳体；
211：隔板；22：冷却壳体；
200：电池模组；201：冷却接头；
300：动力电池包；
301：外壳；3011：托盘；3012：密封盖。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。
下面参考图1-图9描述根据本发明第一方面实施例的电池100。
如图1和图9所示，根据本发明第一方面实施例的电池100，包括极芯1和壳体2。具体而言，结合图2-图8，壳体2包括电池壳体21和冷却壳体22，极芯1封装在电池壳体21内，冷却壳体22连接在电池壳体21上，且冷却壳体22内限定出冷却腔。例如，在图2的示例中，电池壳体21上连接有一个冷却壳体22，电池壳体21内设有极芯1。当电池100工作时，极芯1会将热量传导至电池壳体21，由于冷却壳体22连接在电池壳体21上，冷却液在冷却壳体22限定出的冷却腔内流动的过程中可以将热量排出，实现电池100的散热。由此，冷却液可以直接通过冷却壳体22实现电池100的散热，与传统的电池的散热方式相比，冷却液能够与电池壳体21直接接触，提升了导热效率，从而可以提升电池100的性能，延长电池100的使用寿命。而且，如此设置的电池100可以无需导热垫或导热胶等中间导热材料，从而可以降低整个电池100的成本。需要说明的是，冷却壳体22限定出的冷却腔既可以为风冷通道也可以为液冷通道，在本申请的描述中，以冷却腔为液冷通道为例进行说明。
根据本发明实施例的电池100，通过使壳体2包括电池壳体21和冷却壳体22，并使冷却壳体22连接在电池壳体21上且冷却壳体22内限定出冷却腔，冷却液能够与电池壳体21直接接触，提升了导热效率，从而可以提升电池100的性能，延长电池100的使用寿命。而且，如此设置的电池100可以无需导热垫或导热胶等中间导热材料，从而可以降低整个电池100的成本。
在本发明的一些可选实施例中，参照图1和图2，电池壳体21与冷却壳体22一体成型。如此设置，在保证冷却液可以与电池壳体21直接接触的同时，使壳体2便于制备，降低了壳体2的加工成本。例如，电池壳体21与冷却壳体22可以挤压成型、拉深成型或铸造成型等。
在本发明的一些可选实施例中，参照图5，冷却壳体22位于电池壳体21内。由此，使冷却壳体22内的冷却液可以与电池壳体21内的极芯1充分接触，可以保证电池100的散热效果。
进一步地，如图5所示，电池壳体21内设有间隔设置的两个隔板211，两个隔板211与电池壳体21的侧壁的一部分共同围成冷却壳体22。例如，在图5的示例中，两个隔板211间隔设置在电池壳体21内，电池壳体21的上侧壁的一部分、下侧壁的一部分与两个隔板211共同围成冷却壳体22。由此，通过设置上述的两个隔板211，冷却壳体22内的冷却液可以通过两个隔板211与电池壳体21内的极芯1充分接触，增大了接触面积，进一步提升了电池100的散热效果。
在本发明的另一些实施例中，参照图2-图4、图6-图8，冷却壳体22可以连接在电池壳体21的外表面上。如此设置，在保证极芯1具有较好的散热效果的同时，使壳体2的结构简单，方便加工。
进一步地，结合图2-图4、图6-图8，电池壳体21为矩形壳体，冷却壳体22连接在电池壳体21的四个侧壁中的至少一个上。由此，壳体2的结构简单，简化了成型工艺，便于加工。
更进一步地，如图4所示，冷却壳体22为两个，两个冷却壳体22分别位于电池壳体21的彼此相对的两个侧壁上。如此设置，电池壳体21的两个侧壁均可以与冷却壳体22内的冷却液直接接触，进一步提升了电池100的散热效果。
在本发明的一些可选实施例中，如图1-图4、图6-图8所示，冷却壳体22的宽度可以小于电池壳体21的宽度。由此，冷却壳体22的占用空间较小，方便布置。
当然，本发明不限于此，在本发明的另一些可选实施例中，参照图5，冷却壳体22的宽度可以等于电池壳体21的宽度。如此设置，使冷却壳体22内的冷却液可以与电池壳体21充分接触，从而实现较好的散热效果。
如图1所示，根据本发明第二方面实施例的电池模组200，包括多个电池100。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
具体而言，多个电池100并排设置，多个电池100的多个冷却壳体22连通以限定出冷却通道，每个电池100为根据本发明上述第一方面实施例的电池100。例如，在图1的示例中示出了五个并排设置的电池100，每个电池壳体21上连接有一个冷却壳体22，五个冷却壳体22连通并共同限定出冷却通道。当电池模组200工作时，每个电池100的极芯1会将热量传导至对应的电池壳体21，由于电池壳体21上连接有冷却壳体22，冷却液在冷却通道内流动的过程中可以将热量排出，实现电池模组200的散热。由此，冷却液可以直接通过多个冷却壳体22限定出的冷却通道实现多个电池100的散热，提升了导热效率，保证了电池模组200导热的一致性，从而可以提升电池模组200的性能，延长整个电池模组200的使用寿命。而且，如此设置的电池模组200可以无需导热垫或导热胶等中间导热材料，从而可以降低整个电池模组200的成本。
图1中显示了五个电池100用于示例说明的目的，但是普通技术人员在阅读了本申请的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到其它数量的电池100的技术方案中，这也落入本发明的保护范围之内。
根据本发明实施例的电池模组200，通过采用上述的电池100，并使多个电池100并排设置且多个冷却壳体22连通以限定出冷却通道，冷却液可以直接通过多个冷却壳体22限定出的冷却通道实现多个电池100的散热，提升了导热效率，保证了电池模组200导热的一致性，防止电池模组200产生局部高温，从而可以提升电池模组200的性能，延长整个电池模组200的使用寿命。而且，如此设置的电池模组200可以无需导热垫或导热胶等中间导热材料，从而可以降低整个电池模组200的成本。
在本发明的一些实施例中，参照图1，多个冷却壳体22相互平行且均位于多个电池壳体21的同一侧，每个冷却壳体22的两端均敞开，相邻两个冷却壳体22之间通过冷却接头201连通，多个冷却壳体22通过冷却接头201限定出S形的冷却通道。例如，在图1的示例中示出了五个相互平行的冷却壳体22，冷却接头201连接在相邻两个冷却壳体22的敞开的端部，五个冷却壳体22和冷却接头201共同限定出冷却通道，冷却通道呈S形，冷却液通过在S形的冷却通道内流动实现电池模组200的散热。由此，通过设置冷却接头201，冷却接头201可以连通多个冷却壳体22，从而限定出S形的冷却通道，实现较好的散热效果。而且，如此设置的冷却壳体22和冷却接头201的占用空间较小，使电池模组200的结构更加紧凑。
进一步地，结合图1，每个冷却壳体22的长度与对应的电池壳体21的长度相等，冷却接头201凸出于电池壳体21的端面。如此设置，可以增加冷却通道的长度，使冷却液与电池壳体21的接触面积更大，从而可以提升散热效率，实现电池模组200的充分散热。
可选地，冷却接头201为绝缘件。由此，通过使冷却接头201为绝缘件，可以防止冷却接头201与多个电池100电连接，保证电池模组200的正常工作，且可以延长电池模组200的使用寿命。
根据本发明第三方面实施例的动力电池包300，如图9所示，包括外壳301和电池模组200。电池模组200设在外壳301内，电池模组200为根据本发明上述第二方面实施例的电池模组200。
根据本发明实施例的动力电池包300，通过采用上述电池模组200，冷却液能够与电池壳体21直接接触，提升了导热效率，电池模组200的导热一致性较高，从而可以提高动力电池包300的工作效率，延长动力电池包300的使用寿命。
在本发明的一些实施例中，参照图9，外壳301包括托盘3011和密封盖3012。具体地，托盘3011的顶部敞开，密封盖3012扣合在托盘3011的顶部，密封盖3012和托盘3011共同限定出用于容纳电池模组200的容纳空间。例如，在图9的示例中，外壳301包括顶部敞开的托盘3011，密封盖3012与托盘3011相扣合限定出容纳空间，电池模组200容纳在容纳空间内。由此，通过上述设置，使电池模组200可以容纳在外壳301内，且外壳301的结构简单，成型难度较低。
根据本发明第四方面实施例的电动汽车(图未示出)，包括根据本发明上述第三方面实施例的动力电池包300。
根据本发明实施例的电动汽车，通过采用上述动力电池包300，动力电池包300的散热效率较高，从而可以为电动汽车提供充足的动力，提升电动汽车的整体性能。
根据本发明实施例的电动汽车的其他构成例如车身等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种电池，其特征在于，包括：
极芯；
壳体，所述壳体包括电池壳体和冷却壳体，所述极芯封装在所述电池壳体内，所述冷却壳体连接在所述电池壳体上，所述冷却壳体内限定出冷却腔。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池壳体与所述冷却壳体一体成型。
3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述电池壳体与所述冷却壳体挤压成型、拉深成型或铸造成型。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电池，其特征在于，所述冷却壳***于所述电池壳体内。
5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述电池壳体内设有间隔设置的两个隔板，两个所述隔板与所述电池壳体的侧壁的一部分共同围成所述冷却壳体。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的电池，其特征在于，所述冷却壳体连接在所述电池壳体的外表面上。
7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述电池壳体为矩形壳体，所述冷却壳体连接在所述电池壳体的四个侧壁中的至少一个上。
8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述冷却壳体为两个，两个所述冷却壳体分别位于所述电池壳体的彼此相对的两个侧壁上。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的电池，其特征在于，所述冷却壳体的宽度小于等于所述电池壳体的宽度。
10.一种电池模组，其特征在于，包括：
多个电池，多个所述电池并排设置，多个所述电池的多个所述冷却壳体连通以限定出冷却通道，每个所述电池为根据权利要求1-9中任一项所述的电池。
11.根据权利要求10所述的电池模组，其特征在于，所述多个所述冷却壳体相互平行且均位于所述多个所述电池壳体的同一侧，每个所述冷却壳体的两端均敞开，相邻两个所述冷却壳体之间通过冷却接头连通，多个所述冷却壳体通过所述冷却接头限定出S形的所述冷却通道。
12.根据权利要求11所述的电池模组，其特征在于，每个所述冷却壳体的长度与对应的所述电池壳体的长度相等，所述冷却接头凸出于所述电池壳体的端面。
13.一种动力电池包，包括：
外壳；
电池模组，所述电池模组设在所述外壳内，所述电池模组为根据权利要求10-12中任一项所述的电池模组。
14.一种电动汽车，其特征在于，包括根据权利要求13所述的动力电池包。
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