CN217562659U - 一种电池壳体及电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，特别是涉及一种电池壳体及电池。电池壳体包括散热管、盖板以及设有内部空间的外壳；所述外壳包括底板和连接所述底板的围板，所述底板上设有安装孔，所述散热管的外端与所述安装孔焊接，且所述散热管的内端伸入所述内部空间中；所述盖板密封盖合在所述围板上。本实用新型中，所述电芯上设有通孔，所述散热管***所述通孔中，在电芯工作的过程中，所述散热管可以从电芯的内部给所述电芯起到降温的技术效果，从而提高了电芯的散热能力。

Description

一种电池壳体及电池

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，特别是涉及一种电池壳体及电池。

背景技术

随着全球性的矿物能源日渐短缺，石油价格的不断高涨，以及日益加剧的环境污染问题，人们对清洁可再生能源的需求越来越迫切。锂离子电池作为一种高效可再生能源载体已被广泛应用于通讯、电子行业，特别是手机、平板等个人通讯工具上。近一两年来，随着通讯技术的飞速发展，手机彩屏技术、彩信技术、蓝牙技术及摄像技术相续出现，对锂离子电池的容量、体积、重量、电化学性能以及安全性等指标提出了更高的要求。

对于要求大容量、大功率的领域，比如电动车、通讯设备等应用领域，锂离子电池的安全性尤为重要。影响锂离子电池安全性的重要因素是电池在工作状态下产生的热量无法及时排除，甚至逐渐积累，最后热失控产生***起火事故，给客户带来危害及损失。

现有技术中，为了增加电池的散热能力，通常在电池包内添加散热器，利用冷却液经过散热器来从外部吸收电池的热量。但是，这种从外部给电池散热的散热效果有限。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中从外部给电池散热的散热效果有限的技术问题，提供了一种电池壳体和电池。

鉴于以上技术问题，本实用新型实施例提供一种电池壳体，包括散热管、盖板以及设有内部空间的外壳；所述外壳包括底板和连接所述底板的围板，所述底板上设有安装孔，所述散热管的外端与所述安装孔焊接，且所述散热管的内端伸入所述内部空间中；所述盖板密封盖合在所述围板上。

可选地，所述散热管为一端开口的散热盲管，所述散热盲管上设有散热空腔和连通所述散热空腔的开口，所述散热盲管的开口处上设有第一焊接部，所述安装孔的周沿设有第二焊接部，所述散热盲管通过相互焊接的所述第一焊接部和所述第二焊接部焊接在所述安装孔中。

可选地，所述散热空腔的内表面镀有传热石墨膜，或者所述散热空腔的内表面贴合有传热石墨管。

可选地，所述电池壳体还包括用于将所述传热石墨膜或所述传热石墨管的热量传递至外界环境的外部散热件，所述外部散热件连接所述传热石墨膜或所述传热石墨管。

可选地，所述散热管为实心管，所述实心管的外端设有第一焊接部，所述安装孔的周沿设有第二焊接部，所述实心管通过相互焊接的所述第一焊接部和所述第二焊接部焊接在所述安装孔中。

可选地，所述散热管为封闭式空心热管，所述封闭式空心热管的外端设有第一焊接部，所述安装孔的周沿设有第二焊接部，所述封闭式空心热管通过相互焊接的所述第一焊接部和所述第二焊接部焊接在所述安装孔中。

可选地，所述封闭式空心热管的内腔中封装有冷却剂。

可选地，所述封闭式空心热管包括内接部和连接所述内接部的外接部，所述外接部与所述安装孔焊接，所述外接部位于所述内部空间的外部；

所述内接部上设有第一散热空腔，所述外接部上设有连通所述第一散热空腔的第二散热空腔。

可选地，所述电池壳体还包括散热焊接件，所述外接部通过所述散热焊接件焊接并传热；所述散热焊接件焊接在所述底板的安装孔的外周沿上。

本实用新型另一实施例还提供了一种电池，包括上述的电池壳体以及均位于所述内部空间中的电芯和电解液，所述电芯上设有通孔，所述电芯通过***所述通孔的所述散热管安装在所述内部空间中。

本实用新型中，外壳上设有用于安装电芯的内部空间；盖板盖合在所述外壳上，且所述盖板用于密封所述内部空间；所述底板上设有安装孔，所述散热管的外端与所述安装孔焊接，且所述散热管的内端伸入所述内部空间中；在电芯工作的过程中，所述散热管可以从电芯的内部给所述电芯起到降温的作用，从而提高了电芯的散热能力。另外，所述散热管的外端与所述安装孔焊接，降低了该电池壳体的装配工艺和制造成本，提高了其装配效益，更容易在产业上制造和实施。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型第一实施例提供的电池壳体的结构示意图；

图2是本实用新型第一实施例提供的电池壳体的***结构示意图；

图3是本实用新型第二实施例提供的电池壳体的剖视图；

图4是本实用新型第三实施例提供的电池壳体的剖视图；

图5是本实用新型第四实施例提供的电池的***结构示意图；

图6是本实用新型第四实施例提供的电池的结构示意图；

图7是本实用新型第四实施例提供的电池的剖视图；

图8是本实用新型卷绕式电芯的示意图。

说明书中的附图标记如下：

1、散热管；11、散热盲管；111、散热空腔；112、开口；12、外部散热件；13、封闭式空心热管；131、内接部；1311、第一散热空腔；132、外接部；1321、第二散热空腔；14、散热焊接件；15、实心管；16、传热石墨膜；2、盖板；3、外壳；31、内部空间；32、底板；321、安装孔；33、围板；4、电芯；41、通孔。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“中部”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实用新型和简化描述，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，因此不能理解为本实用新型的限制。

如图1至图5所示，本实用新型一实施例提供的一种电池壳体，包括散热管1、盖板2以及设有内部空间31的外壳3；所述外壳3包括底板32和连接所述底板32的围板33，所述底板32上设有安装孔321，所述散热管1的外端与所述安装孔321焊接(端面焊、超声焊、电阻焊等)，且所述散热管1的内端伸入所述内部空间31中；所述盖板2密封盖合在所述围板33上。在一具体实施例中，所述盖板2上设有正极端子，所述底板32上设有负极端子；在另一实施例中，所述盖板2上设有负极端子，所述底板32上设有正极端子；所述正极端子连接位于所述内部空间31中的电芯4的正极耳，所述负极端子连接位于所述内部空间31中的电芯4的负极耳。需要说明地，所述散热管1的外端为所述散热管1朝向所述底板32的一端，所述散热管1的额内端为所述散热管1朝向所述盖板2的一端；且所述散热管1可以为实心结构件，例如所述散热管1对所述内部空间31中的电芯4具有降温的功能；所述散热管1还可以是设有散热空间的空心管，所述内部空间31中的电芯4的热量通过所述散热管1中空气进行散热。

进一步地，所述散热管1的外壁可以与所述安装孔321的内壁进行焊接，所述散热管1的端部可以与所述安装孔321的上表面焊接，只要保证所述散热管1与所述安装孔321相对设置即可。所述底板32和所述围板33可以是一体成型式结构件，所述散热管1远离所述底板32的一端与所述盖板2之间预留有预设空间，该预设空间可用于布置安全阀、防爆阀等相关部件。且所述外壳3和所述盖板2可以采用常规的钢或铝，从而使得电池为钢壳电池或铝壳电池。

本实用新型中，外壳3上设有用于安装电芯4的内部空间31；盖板2盖合在所述外壳3上，且所述盖板2用于密封所述内部空间31；所述底板32上设有安装孔321，所述散热管1的外端与所述安装孔321焊接，且所述散热管1的内端伸入所述内部空间31中；在电芯4工作的过程中，所述散热管1可以从电芯4的内部给所述电芯4起到降温的作用，从而提高了电芯4的散热能力。另外，所述散热管1的外端与所述安装孔321焊接，降低了该电池壳体的装配工艺和制造成本，提高了其装配效益，更容易在产业上制造和实施。

在一实施例中，如图1至图3所示，所述散热管1为一端开口的散热盲管11，所述散热盲管11上设有散热空腔111和连通所述散热空腔111的开口112，所述散热盲管11的开口112处上设有第一焊接部(图未示)，所述安装孔321的周沿设有第二焊接部(图未示)，所述散热盲管11通过相互焊接的所述第一焊接部和所述第二焊接部焊接在所述安装孔321中。可以理解地，所述散热盲管11的内端为封口结构，所述散热盲管11的外端为开口结构；所述第一焊接部可以设置在所述散热盲管11的外壁上，对应地所述第二焊接部设置在所述安装孔321的内侧壁上；所述第一焊接部设置在所述散热盲管11的底部，对应地所述第二焊接部设置在所述底板32的内壁上。本实施例中，电芯4的热量可以通过所述散热空腔111中的空气、制冷剂等物质传递至外界环境中，从而保证了电芯4的散热效果。

在一实施例中，如图3所示，所述散热空腔111的内表面镀有传热石墨膜16，或者所述散热空腔111的内表面贴合有传热石墨管(图未示)。可以理解地，所述传热石墨膜16和所述传热石墨管都具有较好的传热效果，所述电芯4的热量通过所述散热盲管11传递至所述传热石墨膜16或所述传热石墨管上，再经过所述传热石墨膜16或所述传热石墨管传递至外界环形，由于所述传热石墨膜16或所述传热石墨管传热效率更好，从而进一步提高了电芯4的散热效果。

在一实施例中，如图3所示，所述电池壳体还包括用于将所述传热石墨膜16或所述传热石墨管的热量传递至外界环境的外部散热件12，所述外部散热件12连接所述传热石墨膜16或所述传热石墨管。可以理解地，所述外部散热件12可以由铜材等材质制成，所述外部散热件12的位于所述内部空间31的外部，且所述外部散热件12的一端伸入所述散热空腔中，且与所述传热石墨膜16或所述传热石墨管接触，从而电芯4的热量传递至所述传热石墨膜16或所述传热石墨管，再通过所述传热石墨膜16或所述传热石墨管传递至所述外部散热件12，最后通过所述外部散热件12传递至外界环境中，从而完成了电芯4的散热效果。

在一实施例中，如图4所示，所述散热管1为实心管15，所述实心管15的外端设有第一焊接部(图未示)，所述安装孔321的周沿设有第二焊接部(图未示)，所述实心管15通过相互焊接的所述第一焊接部和所述第二焊接部焊接在所述安装孔321中。可以理解地，所述第一焊接部设置在所述实心管15的外壁上，所述第二焊接部设置在所述安装孔321的内侧壁上，所述散热管1的外端***所述安装孔321中，且与所述安装孔321的内侧壁焊接。本实施例中，所述散热管1为散热材料(铜材、石墨等)制成，保证了电芯4的散热效果。

在一实施例中，如图5至图7所示，所述散热管1为封闭式空心热管13，所述封闭式空心热管13的外端设有第一焊接部(图未示)，所述安装孔321的周沿设有第二焊接部(图未示)，所述封闭式空心热管13通过相互焊接的所述第一焊接部和所述第二焊接部焊接在所述安装孔321中。可以理解地，封闭式空心热管13由管壳、吸液芯和端盖组成，封闭式空心热管13内部是被抽成负压状态，充入适当的液体，这种液体沸点低，容易挥发，管壁有吸液芯，且吸液芯由毛细多孔材料构成；封闭式空心热管13的内端为蒸发端，外端为冷凝端，当封闭式空心热管13的内端受热(也即吸收电芯4的热量)时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向封闭式空心热管13的外端，并且释放出热量，重新凝结成液体，液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回封闭式空心热管13的内端，如此循环不止，热量由封闭式空心热管13的内端传至外端。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来，从而完成了电芯4的散热。

在一实施例中，所述封闭式空心热管13的内腔中封装有冷却剂(图未示)。可以理解地，所述冷却剂具有沸点低、容易挥发的特性。

在一实施例中，如图5至图7所示，所述封闭式空心热管13包括内接部131和连接所述内接部131的外接部132，所述外接部132与所述安装孔321焊接，所述外接部132位于所述内部空间31的外部；可以理解地，所述外接部132可以与所述安装孔321的外壁(也即，所述底板32的外壁)焊接，所述内接部131和所述外接部132可以为一体成型式结构，所述内接部131可以为长条形圆柱，所述外接部132可以为圆盘，所述内接部131伸入所述内部空间31中，且电芯4的通孔41插接在所述内接部131上。

所述内接部131上设有第一散热空腔1311，所述外接部132上设有连通所述第一散热空腔1311的第二散热空腔1321。本实施例中，所述第一散热空腔1311为封闭式空心热管13的冷凝端，所述第二散热空腔1321为所述封闭式空心热管13的蒸发端，冷却剂在所述第一散热空腔1311中吸收电芯4的热量后，再通过所述第二散热空腔1321传递至外界环境中，从而完成了电芯4的散热工作。且所述散热管1通过所述外接部132连接所述外壳3的底板32，提高了该电池壳体装配的便捷性。

在一实施例中，如图5至图7所示，所述电池壳体还包括散热焊接件14，所述外接部132通过所述散热焊接件14焊接并传热；所述散热焊接件14焊接在所述底板32的安装孔321的外周沿上。可以理解地，所述外壳3由钢材、铝材等材料制成，所述散热管1由铜制成，所述散热管1与所述散热焊接件14可以通过钎焊等方法进行焊接，所述散热焊接件14和所述外壳3之间可以通过普通焊接(激光焊接、摩擦焊、电阻焊等)方法进行焊接。本实施例中，所述散热管1通过所述散热焊接件14连接在所述底板32上，保证了该电池壳体装配的便捷性；且所述散热焊接件14可以对所述外接部132进行散热，从而保证了电芯4的散热效果。

在一实施例中，如图5至图7所示，所述散热焊接件14上设有凹槽，所述外接部132位于所述凹槽中。可以理解地，所述外接部132***所述凹槽中，所述散热焊接件14的上表面和所述外接部132的上表面持平，且所述散热焊接件14的上表面和所述外接部132的上表面均与所述底板32的外表面抵接，从而保证了所述散热管1通过所述散热焊接件14连接在所述底板32上的稳定性。

在一实施例中，如图1所示，所述散热管1和所述外壳3均为圆柱形状；且所述散热管1的轴线与所述外壳3的轴线重合。可以理解地，所述外壳3也不局限于圆柱形，其也可以为方形等；所述散热管1布置在所述外壳3的中心位置(也即，所述内接部131的轴心与所述外壳3的轴心重合)，从而保证了电池的稳定性。

如图6和图7所示，本实用新型另一实施例还提供了一种电池，包括上述的电池壳体以及均位于所述内部空间31中的电芯4和电解液，所述电芯4上设有通孔41，所述电芯4通过***所述通孔41的所述散热管1安装在所述内部空间31中。可以理解地，根据所述电芯4和所述电解液的种类的不同，电池可以分为锂离子电池、镍镉电池以及镍锌电池等。本实用新型中，所述散热管1***所述电芯4的通孔41中，从而所述散热管1从内部可以对所述电芯4起到散热的作用，从而保证了电芯4的散热效果，保证了电池的性能，延长了电池的使用寿命。

在一实施例中，如图8所示，所述电芯4为卷绕式电芯4，所述电芯4包括层叠的正极片、隔膜以及负极片；所述正极片上设有正极耳，所述负极片上设有负极耳。可以理解地，所述隔膜、所述正极片、所述隔膜、所述负极片以及所述隔膜层叠在一起后，再通过卷绕工艺将所述电芯4制造成圆柱形状，且所述电芯4的中部预留要供所述散热管1***所述通孔41。在所述电芯4卷绕完成后，所述正极片上引出有正极耳，所述正极耳连接所述正极端度；所述负极片上引出有负极耳，所述负极耳连接所述负极端子。本实施例中，使用电池壳体装配电芯4时，只需在所述电芯4的内部设置供所述散热管1穿入的所述通孔41，不需要对电池的其它部件进行改造，也无需对电池整体和布局进行重新设计，只需在所述盖板2上加工所述安装孔321(通过冲压工艺等加工)，大大降低了电池的开发成本。

在另一实施例中，所述正极片的一侧设有未敷料区，所述负极片的另一侧也设有未敷料区，所述未敷料区经过卷绕后形成所述正极耳或所述负极耳。

在一实施例中，所述散热管1的外径为3mm～10mm(例如5mm、7mm、9mm等)，所述电芯4的外径为20mm～100mm(例如40mm、60mm、80mm等)。

以上仅为本实用新型的电池壳体的实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池壳体，其特征在于，包括散热管、盖板以及设有内部空间的外壳；所述外壳包括底板和连接所述底板的围板，所述底板上设有安装孔，所述散热管的外端与所述安装孔焊接，且所述散热管的内端伸入所述内部空间中；所述盖板密封盖合在所述围板上。

2.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述散热管为一端开口的散热盲管，所述散热盲管上设有散热空腔和连通所述散热空腔的开口，所述散热盲管的开口处上设有第一焊接部，所述安装孔的周沿设有第二焊接部，所述散热盲管通过相互焊接的所述第一焊接部和所述第二焊接部焊接在所述安装孔中。

3.根据权利要求2所述的电池壳体，其特征在于，所述散热空腔的内表面镀有传热石墨膜，或者所述散热空腔的内表面贴合有传热石墨管。

4.根据权利要求3所述的电池壳体，其特征在于，所述电池壳体还包括用于将所述传热石墨膜或所述传热石墨管的热量传递至外界环境的外部散热件，所述外部散热件连接所述传热石墨膜或所述传热石墨管。

5.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述散热管为实心管，所述实心管的外端设有第一焊接部，所述安装孔的周沿设有第二焊接部，所述实心管通过相互焊接的所述第一焊接部和所述第二焊接部焊接在所述安装孔中。

6.根据权利要求1所述的电池壳体，其特征在于，所述散热管为封闭式空心热管，所述封闭式空心热管的外端设有第一焊接部，所述安装孔的周沿设有第二焊接部，所述封闭式空心热管通过相互焊接的所述第一焊接部和所述第二焊接部焊接在所述安装孔中。

7.根据权利要求6所述的电池壳体，其特征在于，所述封闭式空心热管的内腔中封装有冷却剂。

8.根据权利要求6所述的电池壳体，其特征在于，所述封闭式空心热管包括内接部和连接所述内接部的外接部，所述外接部与所述安装孔焊接，所述外接部位于所述内部空间的外部；

所述内接部上设有第一散热空腔，所述外接部上设有连通所述第一散热空腔的第二散热空腔。

9.根据权利要求8所述的电池壳体，其特征在于，所述电池壳体还包括散热焊接件，所述外接部通过所述散热焊接件焊接并传热；所述散热焊接件焊接在所述底板的安装孔的外周沿上。

10.一种电池，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的电池壳体以及均位于所述内部空间中的电芯和电解液，所述电芯上设有通孔，所述电芯通过***所述通孔的所述散热管安装在所述内部空间中。

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