CN216120530U - 电池和用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电池和用电装置。该电池包括:多个电池单体和隔热件,多个电池单体沿第一方向并排设置,多个所述电池单体中的每一个所述电池单体包括沿所述第一方向相对设置的第一表面和沿第二方向相对设置的两个第二表面,所述第二方向与所述第一方向相交;隔热件用于隔离相邻的两个所述电池单体,所述隔热件包括相互连接的主体部和第一延伸部,所述主体部附接于所述第一表面,所述第一延伸部至少覆盖部分的所述第一表面和所述第二表面的连接处。本申请提供的电池中的第一表面可确保被隔热件覆盖,提升电池单体的安全性和电化学性能。
Description
技术领域
本申请涉及储能器件技术领域,尤其涉及一种电池和用电装置。
背景技术
电池单体广泛用于电子设备,例如手机、笔记本电脑、电瓶车、电动汽车、电动飞机、电动轮船、电动玩具汽车、电动玩具轮船、电动玩具飞机和电动工具等等。电池单体可以包括镉镍电池单体、氢镍电池单体、锂离子电池单体和二次碱性锌锰电池单体等。
为了适应电子设备对电压和电流的要求,多个电池单体通常装配成组以组成电池。在电池技术的发展中,除了提高电池的性能外,安全问题也是一个不可忽视的问题。如果电池的安全问题不能保证,那该电池就无法使用。因此,如何增强电池的安全性,是电池技术中一个亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种电池和用电装置,其能提高电池的安全性。
第一方面,本申请提供一种电池,包括多个电池单体和隔热件,多个电池单体沿第一方向并排设置,多个电池单体中的每一个电池单体包括沿第一方向相对设置的第一表面和沿第二方向相对设置的两个第二表面,第二方向与第一方向相交;隔热件用于隔离相邻的两个电池单体,隔热件包括相互连接的主体部和第一延伸部,主体部附接于第一表面,第一延伸部至少覆盖部分的第一表面和第二表面的连接处。
在一些实施例中,通过在电池单体之间设置隔热件,从而可以有效减小电池单体之间热传导;一方面,通过将主体部附接在第一表面,将与主体部连接的第一延伸部附接在第一表面和第二表面的连接处,使得装配完成的电池中,第一表面能被隔热件覆盖,在电池单体发生热失控时,可以减少热量向相邻的电池单体传递,减少热蔓延,提高电池的安全性能;另一方面,第一延伸部至少覆盖部分的第一表面和第二表面的连接处,这样即使有装配公差,也可以确保隔热件完全覆盖第一表面,避免隔热件只覆盖部分的第一表面导致电池单体受挤压时第一表面发生形变,从而提高电池单体的电化学性能。
在一些实施例中,第一延伸部的至少部分折弯并附接于第二表面。第一延伸部折弯,从而可以实现第一延伸部和第二表面附接,第一延伸部和第二表面附接,使得隔热件可以对第一表面和第二表面进行隔热,减少热蔓延。
在一些实施例中,第一延伸部的厚度小于或等于主体部的厚度。将第一延伸部的厚度制作较薄,可以减少电池的整体尺寸。
在一些实施例中,电池单体还包括过渡面,过渡面连接第一表面和第二表面,且过渡面至少部分为弧面;第一延伸部包括第一部分和第二部分,第一部分附接于第二表面,第二部分附接于过渡面。通过设置第一部分和第二部分,并且设置第一部分附接于第二表面,第二部分附接于过渡面,使得第一延伸部与电池单体的形状适配,同时第一延伸部还能对第二表面进行隔热,减少热蔓延;第一延伸部与第二表面、过渡面均附接,提高电池单体和第一延伸部相接触的面积,使得隔热件与电池单体固定的更加牢靠,避免了隔热件从电池单体上脱落的问题,提高了该电池单体使用稳定性及安全性。
在一些实施例中,第一部分的厚度小于第二部分的厚度。为了减小电池整体尺寸,设置第一部分的厚度小于第二部分的厚度和主体部的厚度;由于过渡面为弧面,导致相邻电池单体的过渡面之间具有一定空间,可以收容厚度较厚的第二部分;事实上,在制备过程中隔热件可以是一体成型结构,设置第二部分的厚度介于主体部和第一部分之间,方便制备。
在一些实施例中,第一延伸部包括两个第一部分和两个第二部分,两个第一部分分别附接于两个电池单体的第二表面,两个第二部分分别附接于两个电池单体的过渡面。一个隔热件具有两个第一部分和第二部分,从而可以通过一个隔热件实现对两个电池单体的过渡面和第二表面进行隔热。
在一些实施例中,电池还包括两个侧板,两个侧板分别位于多个电池单体沿第二方向的两侧,第一部分位于侧板和第二表面之间。第一部分位于侧板和第二表面之间,使得第一部分夹在侧板和第二表面之间,提高隔热件的安装稳定性。
在一些实施例中,第一部分包括远离电池单体的外表面,第二部分包括远离电池单体的倒角面,倒角面与外表面平齐并与侧板抵接。通过设置倒角面与侧板抵接,从而增加第一延伸部与侧板的接触面积,使得第一延伸部更好的与侧板贴合。
在一些实施例中,第一延伸部为两个,两个第一延伸部分别与主体部的两相对设置的端部连接。两个第一延伸部可以分别对同一电池单体或两个电池单体的第二表面进行隔热。
在一些实施例中,电池单体包括沿第三方向相对设置的两个第三表面,第三方向与第一方向和第二方向均相交;
隔热件还包括从主体部沿第三方向的端部延伸的第二延伸部,第二延伸部至少覆盖部分的第一表面和第三表面的连接处。通过设置的第二延伸部,从而实现第一表面靠近第二延伸部的边沿一定能被隔热件覆盖。
在一些实施例中,电池单体还包括:端盖、外壳、电极组件和贴片,端盖和外壳形成容纳腔;电极组件设于容纳腔内;贴片附接于端盖远离外壳的一侧,贴片背离外壳的表面为第三表面,第二延伸部附接于贴片。第二延伸部附接于贴片上,可以对电池单体的顶端进行隔热。
在一些实施例中,隔热件上设置粘接层,隔热件通过粘接层与电池单体粘接,从而方便装配电池单体和隔热件。
第二方面,本申请提供一种用电装置,用电装置包括如上述的电池,电池用于提供电能。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,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的附图。
图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图;
图2为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图;
图3为本申请一些实施例的电池单体的分解结构示意图;
图4为本申请另一些实施例的电池的分解结构示意图;
图5为本申请一些实施例的电池的俯视结构示意图;
图6为图5所示A部分的放大结构示意图;
图7为本申请一些实施例的隔热件平展状态的立体结构示意图;
图8为图7所示B部分的放大结构示意图;
图9为本申请一些实施例的隔热件处于平展状态的剖面结构示意图;
图10为本申请一些实施例的电池的部分剖面结构示意图
图11为本申请另一些实施例的隔热件处于平展状态的剖面结构示意图;
图12为本申请另一些实施例的电池的部分剖面结构示意图;
图13为本申请另一一些实施例的电池的俯视结构示意图;
图14为本申请又一些实施例的电池的俯视结构示意图;
图15为本申请又一些实施例的电池的分解结构示意图;
图16为本申请一些实施例的电池的剖面结构示意图;
图17为图16所示C部分的放大结构示意图;
图18为本申请又一些实施例的隔热件处于平展状态的剖面结构示意图。
附图标号如下:
车辆1000;
电池100,控制器200,马达300;
上盖10;电池单体20;端盖21;电极端子21a;外壳22;电极组件23;贴片24;第一表面25;第二表面26;过渡面27;第三表面28;下盖30;
隔热件40;主体部41;第一延伸部42;第一部分421;第二部分422;内表面42a;分隔面421b;外表面422b;倒角面423b;第二延伸部43;第三部分43a;粘接层44;
侧板50;端板60。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理,但不能用来限制本申请的范围,即本申请不限于所描述的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“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;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请中,电池单体可以包括锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池等,本申请实施例对此并不限定。电池单体可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等,本申请实施例对此也不限定。电池单体一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,本申请实施例对此也不限定。
本申请的实施例所提到的电池是指包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如,本申请中所提到的电池可以包括电池模块或电池包等。电池一般包括用于封装一个或多个电池单体的箱体。箱体可以避免液体或其他异物影响电池单体的充电或放电。
电池单体包括电极组件和电解液,电极组件由正极片、负极片和隔离膜组成。电池单体主要依靠金属离子在正极片和负极片之间移动来工作。正极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面,未涂敷正极活性物质层的集流体凸出于已涂覆正极活性物质层的集流体,未涂敷正极活性物质层的集流体层叠后作为正极极耳。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面,未涂敷负极活性物质层的集流体凸出于已涂覆负极活性物质层的集流体,未涂敷负极活性物质层的集流体层叠后作为负极极耳。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质可以为碳或硅等。隔离膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。此外,电极组件可以是卷绕式结构,也可以是叠片式结构,本申请实施例并不限于此。
本发明人注意到,目前电池中需要设置箱体放置一个或多个电池单体,相邻电池单体之间需要设置隔热件,以减小电池单体之间的热影响。电池单体与隔热件接触的第一表面与隔热件的尺寸一致,使得第一表面在理论上能被隔热件完全覆盖,但是由于制造公差或装配公差,导致装配完成的产品中,第一表面的各个边沿不能与隔热件的边沿完全一致的重合,相邻电池单体中未能贴合隔热件的边沿之间形成空置的间隙。在进一步研究之后发现,当外力挤压电池单体时,电池单体中与间隙对应的部分无法通过隔热件将力传至另一电池单体,使得电池单体中与隔热件对应的部分容易发生形变,影响电池单体的电化学性能。
为了解决由于隔热件无法与第一表面完全重合对应,导致外力作用下,电池单体容易发生形变,影响电池单体电化学的问题,发明人经过深入研究,设计了一种电池,通过设置多个电池单体沿第一方向并排设置,设置隔热件隔离相邻的两个电池单体,从而可以有效减小电池单体之间热传导;每一个电池单体包括沿第一方向相对设置的第一表面和沿第二方向相对设置的两个第二表面,隔热件包括相互连接的主体部和第一延伸部,主体部附接于第一表面,第一延伸部至少覆盖部分的第一表面和第二表面的连接处,使得装配完成的电池中,第一表面能被隔热件覆盖,在电池单体发生热失控时,可以减少热量向相邻的电池单体传递,减少热蔓延;另一方面,第一延伸部至少覆盖部分的第一表面和第二表面的连接处,这样即使有装配公差,也可以确保隔热件完全覆盖第一表面,避免隔热件只覆盖部分的第一表面导致电池单体受挤压时第一表面发生形变,从而提高电池单体的电化学性能。
本申请实施例公开的电池单体可以但不限用于车辆、船舶或飞行器等用电装置中。可以使用具备本申请公开的电池单体、电池等组成该用电装置的电源***,这样,有利于提升电池性能的稳定性和电池寿命。
本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置,用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中,电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等,航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。
以下实施例为了方便说明,以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
请参照图1,图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100,电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电,例如,电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300,控制器200用来控制电池100为马达300供电,例如,用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请一些实施例中,电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源,还可以作为车辆1000的驱动电源,代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
请参照图2,图2为本申请一些实施例提供的电池100的***图。电池100包括箱体和电池单体20。在一些实施例中,箱体可以包括上盖10和下盖30,上盖10与下盖30相互盖合,上盖10和下盖30共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。下盖30可以为一端开口的空心结构,上盖10可以为板状结构,上盖10盖合于下盖30的开口侧,以使上盖10与下盖30共同限定出容纳空间;上盖10和下盖30也可以是均为一侧开口的空心结构,上盖10的开口侧盖合于下盖30的开口侧。当然,上盖10和下盖30形成的箱体可以是多种形状,比如,圆柱体、长方体等。
在电池100中,电池单体20可以是多个,多个电池单体20之间可串联或并联或混联,混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起,再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体内;当然,电池100也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块形式,多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体内。电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体20之间的电连接。
其中,每个电池单体20可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
请参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体20的分解结构示意图。电池单体20是指组成电池的最小单元。如图3,电池单体20包括有端盖21、外壳22、电极组件23、贴片24以及其他的功能性部件。
端盖21是指盖合于外壳22的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖21的形状可以与外壳22的形状相适应以配合外壳22。可选地,端盖21可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖21在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体20能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖21上可以设置有如电极端子21a等的功能性部件。电极端子21a可以用于与电极组件23电连接,以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中,端盖21上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖21的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖21的内侧还可以设置有绝缘件,绝缘件可以用于隔离外壳22内的电连接部件与端盖21,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
外壳22是用于配合端盖21以形成电池单体20的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件23、电解液以及其他部件。外壳22和端盖21可以是独立的部件,可以于外壳22上设置开口,通过在开口处使端盖21盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地,也可以使端盖21和外壳22一体化,具体地,端盖21和外壳22可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装外壳22的内部时,再使端盖21盖合外壳22。外壳22可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,外壳22的形状可以根据电极组件23的具体形状和尺寸大小来确定。外壳22的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
电极组件23是电池单体20中发生电化学反应的部件。外壳22内可以包含一个或更多个电极组件23。电极组件23主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件23的主体,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体的一端或是分别位于主体的两端。在电池的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子21a以形成电流回路。
贴片24可防止外界尖锐的异物刺破端盖21或者外界液体进入外壳22内。贴片24可由PE(Polyethylen,聚乙烯)、PVC(Polyethylene,聚氯乙烯)、PPS(Phenylenesulfide,聚苯硫醚)、PET(Polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸类)、PP(Polypropylene,聚丙烯)、尼龙和ABS(AcrylonitrileButadieneStyreneplastic,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)材料中的一种或几种构成,以使电池单体20的端盖21绝缘,从而可提高电池单体20安全性能。
根据本申请的一些实施例,请一并参照图4至图6,其中,图4为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图;图5为本申请一些实施例的电池的俯视结构示意图;图6为图5所示A部分的放大结构示意图。本申请提供一种电池100,包括多个电池单体20和隔热件40,多个电池单体20沿第一方向X并排设置,多个电池单体20中的每一个电池单体20包括沿第一方向X相对设置的第一表面25和沿第二方向Y相对设置的两个第二表面26,第二方向Y与第一方向X相交;隔热件40用于隔离相邻的两个电池单体20,隔热件40包括相互连接的主体部41和第一延伸部42,主体部41附接于第一表面25,第一延伸部42至少覆盖部分的第一表面25和第二表面26的连接处。
隔热件40为通过隔热材料制备的结构,隔热材料可为硅胶、云母或氧化硅气凝胶等。隔热件40可以通过胶体粘接固定于相邻电池单体20之间。胶体例如使用耐热胶,其粘接可靠性高。耐热胶可为导热硅胶、环氧树脂类、磷酸盐类、聚酰亚胺类或类酚醛树脂类等。当然隔热件40也可以通过外力夹持在相邻电池单体20之间,例如通过箍带紧固多个并排设置的电池单体20,相邻电池单体20对隔热件40施加夹持力。
本领域技术人员可以理解的是,第一表面25、第二表面26可以是电池单体20中外壳22或端盖21的表面,当然电池单体20的外壳22或端盖21外侧还可以设置其他功能性部件。例如在一实施例中,外壳22外侧还包覆有蓝膜(未图示),以提高电池单体20绝缘性,第一表面25、第二表面26为该蓝膜远离外壳22的表面。第一表面25具体可以为电池单体20中面积最大的平整表面。第二表面26可以是与第一表面25非平行设置的任一表面,例如露出电极端子21a的顶面,也可以是与顶面相对设置的底面,或是连接顶面和底面的侧面。在图4所示的实施例中,第二表面26为沿Y轴相对设置的侧面。
在隔热件40中,主体部41的大小和形状与第一表面25相同,第一延伸部42自主体部41延伸而出,并至少覆盖部分第一表面25和第二表面26的连接处,使得即便工作人员装配时,装配的隔热件40与第一表面25具有一定偏差,由于第一延伸部42的存在,第一表面25靠近第一延伸部42的边缘也能被隔热件40覆盖,相邻电池单体20的第一表面25之间全部被隔热件40填充,不留有空置的间隙。在电池单体20受到外力的作用下,例如前述的箍带提供的紧固力作用下,相邻电池单体20的第一表面25通过隔热件40相互施力,由于第一表面25各处均与隔热件40接触,避免隔热件40只覆盖部分第一表面25导致电池单体20受挤压时第一表面25发生形变,提高电池单体20的电化学性能。
本申请实施例的技术方案中,通过在电池单体20之间设置隔热件40,从而可以有效减小电池单体20之间热传导;一方面,通过将主体部41附接在第一表面25,将与主体部41连接的第一延伸部42延伸至第一表面25和第二表面26的连接处,使得装配完成的电池100中,第一表面25能被隔热件40覆盖,在电池单体20发生热失控时,可以减少热量向相邻的电池单体20传递,减少热蔓延;另一方面,第一延伸部42至少覆盖部分的第一表面25和第二表面26的连接处,这样即使有装配公差,也可以确保隔热件40完全覆盖第一表面25,避免隔热件40只覆盖部分的第一表面25导致电池单体20受挤压时第一表面25发生形变,从而提高电池单体20的电化学性能。
第一延伸部42的至少部分折弯并附接于第二表面26。本领域技术人员可以理解的是,第一延伸部42可以通过粘接剂与电池单体20的第二表面26实现附接。在一实施例中,隔热件40上设置粘接层44,隔热件40通过粘接层44与电池单体20粘接。装配时,加工人员可以直接通过粘接层44,将隔热件40附接在电池单体20上,提高装配效率。
主体部41可以沿着第一方向X设置,并实现与第一表面25附接,第一延伸部42可以根据电池单体20的形状进行折弯,使得第一延伸部42与电池单体20的形状适配,第一延伸部42至少部分可以沿着第二方向Y设置,该部分与第二表面26附接。第一延伸部42与第二表面26附接,使得隔热件40可以同时对第一表面25和第二表面26进行隔热保护,减少热蔓延。当某一个或数个电池单体20发生热失控时,一个隔热件40可以同时对电池单体20的多个表面进行隔热保护,有效阻止热量从故障电池单体20向正常电池单体20蔓延。
请结合参阅图7和图8,隔热件40具体可以是具有一定形变能力的隔热材料制成,隔热件40可以具有平展状态和弯折装配状态,隔热件40未与电池单体20装配时,隔热件40可以呈现平展状态,以方便收纳和运输,例如图7所示,主体部41和第一延伸部42在同一平面内。装配时,工作人员可以先将主体部41与第一表面25附接,再弯折第一延伸部42,使得第一延伸部42和主体部41呈夹角设置,第一延伸部42可以与第二表面26附接。
第一延伸部42的厚度小于或等于主体部41的厚度。在材料相同的情况下,隔热件40的厚度越厚隔热效果越好,所以本领域技术人员可以自行确定主体部41的厚度,以保证主体部41对第一表面25进行隔热的效果满足需求。隔热件40的厚度还会影响电池100整体体积,所以将第一延伸部42的厚度制作较薄,可以减少电池100的整体尺寸。在一些实施例中,由于第一延伸部42需要进行折弯,而第一延伸部42厚度过厚则不利于折弯,所以可以设置第一延伸部42的厚度小于主体部41的厚度。本领域技术人员可以理解是,在不影响第一延伸部42折弯的情况下,第一延伸部42可以与主体部41具有相同厚度,使得第一延伸部42与主体部41具有相同的隔热效果。
第一表面25和第二表面26的连接处可以以曲面的形式呈现,第一表面25和第二表面26的连接处也可以以一条折线的形式呈现。在一实施例中,电池单体20还包括过渡面27,过渡面27连接第一表面25和第二表面26,且过渡面27至少部分为弧面;第一延伸部42包括第一部分421和第二部分422,第一部分421附接于第二表面26,第二部分422附接于过渡面27。第一部分421附接于第二表面26,第二部分422附接于过渡面27,即第一延伸部42与第二表面26、过渡面27均附接,提高电池单体20和第一延伸部42相接触的面积,使得隔热件40与电池单体20固定的更加牢靠,避免了隔热件40从电池单体20上脱落的问题,提高了该电池单体20使用稳定性及安全性。
第一部分421的厚度小于第二部分422的厚度,为了减小电池100整体尺寸,可以适当的设置第一部分421的厚度小于第二部分422的厚度;同时由于过渡面27为弧面,导致相邻电池单体20的过渡面27之间形成的间隙大于第一表面25之间形成的间隙,可以收容厚度较厚的第二部分422。在隔热件40平展状态下,沿主体部41到第一部分421,可以设置第二部分422的厚度逐渐减小,使得主体部41和第二部分422之间、第一部分421和第二部分422之间厚度循序变化,方便制备。
请结合参阅图9和图10,在一实施例中,第一延伸部42包括两个第一部分421和两个第二部分422,两个第一部分421分别附接于两个电池单体20的第二表面26,两个第二部分422分别附接于两个电池单体20的过渡面27。两个第一部分421的厚度可以一致,两个第一部分421的厚度之和可以等于主体部41的厚度,在制备时,仅需从隔热材料的边沿将隔热材料切割为两个可向不同方向弯折的可分叉结构,可分叉结构分别形成第一延伸部42的两个第二部分422。
一个隔热件40具有两个第一部分421和第二部分422,从而可以通过一个隔热件40实现对两个电池单体20的过渡面27和第二表面26进行隔热。
本领域技术人员预先根据加工设备或加工人员装配完成的电池100,统计得到隔热件40和第一表面25的最大装配偏差值,该最大装配偏差值为公差a。在一实施例中,在隔热件40平展状态下,即隔热件40呈现平板状态,沿第一部分421到主体部41的方向,第一延伸部42中的厚度与主体部41厚度相等的部分的长度大于2倍公差a,使得即便装配完成的电池100中,某一个电池单体20和隔热件40以最大装配偏差值进行装配,隔热件40仍然可以覆盖第一表面25。
电池100还包括两个侧板50和两个端板60,两个侧板50分别位于多个电池单体20沿第二方向Y的两侧,两个端板60分别位于多个电池单体20沿第一方向X的两侧,两个端板60和两个侧板50首尾相接围绕多个并排设置的电池单体20,第一部分421位于侧板50和第二表面26之间。
相较于隔热件40,侧板50可以由硬度较大的材料制成,进而在一定程度上抑制电池100的膨胀程度,从而保证电池100能安全工作。侧板50的材质可以为钢、铝等。侧板50可以同时对多个电池单体20进行保护,第一部分421位于侧板50和第二表面26之间,使得第一部分421夹在侧板50和第二表面26之间,提高隔热件40的安装稳定性。与现有技术中从电池100的外壳上开孔灌注隔热材料相比,本申请方案中,无需对侧板50进行开孔,即可实现在侧板50和电池单体20之间设置隔热材料,从而保证侧板50具有较高的强度,提高电池100安全性。
请参阅图11和图12,第一部分421包括远离电池单体20的外表面422b,第二部分422包括远离电池单体20的倒角面423b,倒角面423b与外表面422b平齐并与侧板50抵接。第一延伸部42还包括与电池单体20接触的内表面42a,第一部分421包括与内表面42a相对设置的外表面422b,第二部分422包括与内表面42a相对设置的分隔面421b和倒角面423b,倒角面423b连接分隔面421b和外表面422b。第一延伸部42弯折后,内表面42a可以与电池单体20的过渡面27的角度适配,同时与外表面422b相对设置的倒角面423b可以与外表面422b平齐,倒角面423b可以与侧板50抵接,从而增加第一延伸部42与侧板50的接触面积,使得第一延伸部42更好的与侧板50贴合。
请参阅图13和图14,第一延伸部42为两个,两个第一延伸部42分别与主体部41的两相对设置的端部连接。两个第一延伸部42可以与同一电池单体20中两相对设置的第二表面26附接,以对同一电池单体20的两个第二表面26进行隔热。如图13所示,主体部41和两个第一延伸部42呈现“C”字形包围电池单体20。两个第一延伸部42也可以分别与不同电池单体20的第二表面26附接,以对两个电池单体20的第二表面26进行隔热。如图14所示,主体部41和两个第一延伸部42呈现“S”字形设置。在第一延伸部42具有两个第一部分421和第二部分422的情况下,一个隔热件40具有4个第一部分421,4个第一部分421分别与两个相邻电池单体20的4个第二表面26附接。在电池100中电池单体20的数量大于2个的情况下,为了保证每个相邻电池单体20之间均设置有隔热件40,还可以设置两个隔热件40的第一部分421附接在电池单体20的同一第二表面26上,仅需调整附接在同一第二表面26的两个第一部分421的长度,使得两个第一部分421之间不干涉,两个第一部分421与侧板50接触的表面平齐。
请参阅图15至图18,在另一实施例中,电池单体20包括沿第三方向Z相对设置的两个第三表面28,第三方向Z与第一方向X和第二方向Y均相交;隔热件40还包括从主体部41沿第三方向Z的端部延伸的第二延伸部43,第二延伸部43至少覆盖部分的第一表面25和第三表面28的连接处。
本领域技术人员可以理解的是,第三表面28可以是例如图16所示的沿Z方向设置的顶面和/或底面。通过设置第一延伸部42和第二延伸部43,可以对电池单体20的多个表面进行隔热保护。可以理解的是,第二延伸部43可以参照第一延伸部42,设置附接在第三表面28上的第三部分43a,设置两个第三部分43a分别与两相邻的电池单体20附接。还可以设置两个第二延伸部43与主体部41的相对两端连接,以通过两个第二延伸部43对电池单体20的两个第三表面28进行隔热保护。
在一实施例中,贴片24背离外壳22的表面为第三表面28,第二延伸部43附接于贴片24。将第二延伸部43附接在贴片24上,使得隔热件40可以对电池单体20的顶端进行隔热。由于贴片24的边沿不具有曲面过渡,使得第二延伸部43与第一延伸部42相比,可以不具有与第二部分422相似的结构。制作第二延伸部43时,可以直接从隔热材料的边沿分隔隔热材料,使隔热材料具有可向不同方向弯折的分叉结构,该分叉结构为两个用于附接在不同电池单体20的贴片24上的第二延伸部43。
根据本申请的一些实施例,本申请还提供了一种用电装置,包括以上任一方案的电池100,并且电池100用于为用电装置提供电能。
用电装置可以是前述任一应用电池100的设备或***。
根据本申请的一些实施例,参见图4至图6,本申请提供了一种电池100,包括多个电池单体20和隔热件40,多个电池单体20沿第一方向X并排设置,多个电池单体20中的每一个电池单体20包括沿第一方向X相对设置的第一表面25和沿第二方向Y相对设置的两个第二表面26;隔热件40用于隔离相邻的两个电池单体20,从而可以有效减小电池单体20之间热传导;隔热件40包括相互连接的主体部41和第一延伸部42,主体部41附接于第一表面25,第一延伸部42至少覆盖部分的第一表面25和第二表面26的连接处,使得装配完成的电池100中,第一表面25能被隔热件40覆盖,在电池单体20发生热失控时,可以减少热量向相邻的电池单体20传递,减少热蔓延,提高电池100的安全性能;另一方面,第一延伸部42至少覆盖部分的第一表面25和第二表面26的连接处,这样即使有装配公差,也可以确保隔热件40完全覆盖第一表面25,避免隔热件40只覆盖部分的第一表面25导致电池单体20受挤压时第一表面25发生形变,从而提高电池单体20的电化学性能。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (13)
1.一种电池,其特征在于,包括:
多个电池单体,沿第一方向并排设置,多个所述电池单体中的每一个所述电池单体包括沿所述第一方向相对设置的第一表面和沿第二方向相对设置的两个第二表面,所述第二方向与所述第一方向相交;
隔热件,用于隔离相邻的两个所述电池单体,所述隔热件包括相互连接的主体部和第一延伸部,所述主体部附接于所述第一表面,所述第一延伸部至少覆盖部分的所述第一表面和所述第二表面的连接处。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第一延伸部的至少部分折弯并附接于所述第二表面。
3.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述第一延伸部的厚度小于或等于所述主体部的厚度。
4.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述电池单体还包括过渡面,所述过渡面连接所述第一表面和所述第二表面,且所述过渡面至少部分为弧面;
所述第一延伸部包括第一部分和第二部分,所述第一部分附接于所述第二表面,所述第二部分附接于所述过渡面。
5.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述第一部分的厚度小于所述第二部分的厚度。
6.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述第一延伸部包括两个所述第一部分和两个所述第二部分,两个所述第一部分分别附接于两个所述电池单体的第二表面,两个所述第二部分分别附接于两个所述电池单体的过渡面。
7.根据权利要求4所述的电池,其特征在于,所述电池还包括两个侧板,两个所述侧板分别位于所述多个电池单体沿所述第二方向的两侧,所述第一部分位于所述侧板和所述第二表面之间。
8.根据权利要求7所述的电池,其特征在于,所述第一部分包括远离所述电池单体的外表面,所述第二部分包括远离所述电池单体的倒角面,所述倒角面与所述外表面平齐并与所述侧板抵接。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电池,其特征在于,所述第一延伸部为两个,两个所述第一延伸部分别与所述主体部的两相对设置的端部连接。
10.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,
所述电池单体包括沿第三方向相对设置的两个第三表面,所述第三方向与所述第一方向和所述第二方向均相交;
所述隔热件还包括从所述主体部沿所述第三方向的端部延伸的第二延伸部,所述第二延伸部至少覆盖部分的所述第一表面和所述第三表面的连接处。
11.根据权利要求10所述的电池,其特征在于,所述电池单体还包括:
端盖和外壳,所述端盖和外壳形成容纳腔;
电极组件,设于所述容纳腔内;
贴片,附接于所述端盖远离所述外壳的一侧,所述贴片背离所述外壳的表面为所述第三表面,所述第二延伸部附接于所述贴片。
12.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述隔热件上设置粘接层,所述隔热件通过所述粘接层与所述电池单体粘接。
13.一种用电装置,其特征在于,包括根据权利要求1至12中任一项所述的电池,所述电池用于提供电能。
Priority Applications (1)
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CN202122529526.7U CN216120530U (zh) | 2021-10-20 | 2021-10-20 | 电池和用电装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2024067310A1 (zh) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池和用电装置 |
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2021
- 2021-10-20 CN CN202122529526.7U patent/CN216120530U/zh active Active
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