CN220753555U - 一种电池、电池包及用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池、电池包及用电设备，属于电池制造技术领域，包括卷芯本体，卷芯本体具有相对设置的第一面和第二面，以及连接第一面和第二面的第三面，卷芯本体开设有散热槽，散热槽贯穿第一面、第二面和第三面；壳体，壳体包括相互连接的本体和导热件，本体和导热件围成有容纳腔，卷芯本体设于容纳腔内，且导热件至少部分设于散热槽内。本申请有利于提高卷芯本体的散热效果，从而提高电池的使用寿命及安全性能。

Description

一种电池、电池包及用电设备

技术领域

本申请属于电池制造技术领域，具体涉及一种电池、电池包及用电设备。

背景技术

为了提高电池容量，电池尺寸越来越大、厚度越来越厚，其内部散热效果和小体积的电池相比，也越来越差。电池若不能及时散热，会使电池内部温度不断升高，进而对电池造成损害，降低电池的使用性能甚至引发安全事故。

实用新型内容

实用新型目的：本申请实施例提供一种电池，旨在解决上述技术问题；本申请的另一目的在于提供一种应用上述电池的电池包；本申请的另一目的在于提供一种应用上述电池或电池包的用电设备。

技术方案：本申请实施例所述的一种电池，包括：

卷芯本体，所述卷芯本体具有相对设置的第一面和第二面，以及连接所述第一面和第二面的第三面，所述卷芯本体开设有散热槽，所述散热槽贯穿所述第一面、所述第二面和所述第三面；

壳体，所述壳体包括相互连接的本体和导热件，所述本体和所述导热件围成有容纳腔，所述卷芯本体设于所述容纳腔内，且所述导热件至少部分设于所述散热槽内。

在一些实施例中，所述电池具有两两相交的第一方向、第二方向和第三方向，所述散热槽沿所述第一方向贯穿所述第一面和所述第二面，且沿所述第二方向上贯穿所述第三面；

所述本体设有容纳口，所述容纳口连通所述容纳腔，所述本体包括在所述第一方向相对设置的第一壁和第二壁，以及连接所述第一壁和第二壁的第三壁，所述第三壁在所述第二方向朝向所述容纳口，所述卷芯本体设于所述第一壁和所述第二壁之间，且所述第三面朝向所述容纳口；

所述导热件连接所述第一壁和所述第二壁，所述导热件围成有导热通道，所述导热通道沿所述第一方向贯穿所述第一壁和所述第二壁，所述导热件分隔所述容纳口并在所述第三方向形成有第一容纳口和第二容纳口，所述导热通道位于所述导热件背离所述卷芯本体的一侧，且所述导热件导热连接所述卷芯本体。

在一些实施例中，所述电池还包括第一顶盖和第二顶盖，所述第一顶盖盖设于所述第一容纳口，所述第二顶盖盖设于所述第二容纳口。

在一些实施例中，所述电池具有两两相交的第一方向、第二方向和第三方向，所述散热槽沿所述第一方向贯穿所述第一面和所述第二面，且沿所述第二方向上贯穿所述第三面；

所述本体设有容纳口，所述容纳口连通所述容纳腔，所述本体包括在所述第一方向相对设置的第一壁和第二壁，以及连接所述第一壁和第二壁的第三壁，所述第三壁在所述第二方向朝向所述容纳口，所述卷芯本体设于所述第一壁和所述第二壁之间，且所述第三面朝向所述第三壁；

所述导热件连接所述第一壁、所述第二壁和所述第三壁，所述导热件围成有导热通道，所述导热通道沿所述第一方向贯穿所述第一壁和所述第二壁，且沿所述第二方向贯穿所述第三壁，所述导热通道位于所述导热件背离所述卷芯本体的一侧，且所述导热件导热连接所述卷芯本体。

在一些实施例中，所述卷芯本体上设有多个所述散热槽，且所述壳体包括多个所述导热件，所述导热件和所述散热槽一一对应。

相应的，本申请实施例所述的一种电池包，包括上述的电池，以及液冷管，所述液冷管导热连接所述导热件。

在一些实施例中，所述电池设有多个，多个所述电池沿第一方向排列，所述液冷管沿所述第一方向延伸且与多个所述电池的所述导热件导热连接。

在一些实施例中，所述液冷管具有液冷面，所述液冷面与导热件相贴合。

在一些实施例中，所述液冷管和所述导热件之间设有温感探头。

相应的，本申请实施例所述的一种用电设备，包括上述的电池，或者包括上述的电池包。

有益效果：本申请实施例通过在卷芯本体上设置散热槽，使散热槽贯穿第一面、第二面和第三面，从而使卷芯本体的内部区域形成有与外部换热的换热面，即散热槽的槽壁，通过壳体封装卷芯本体，并使导热件设于散热槽内，从而通过导热件配合散热槽提高卷芯本体的散热效果，有利于提高电池的使用寿命及安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请实施例1电池的结构示意图；

图2是本申请实施例1电池的***结构示意图；

图3是本申请实施例1极片及极耳的结构示意图；

图4是本申请实施例1多个电池及液冷管的结构示意图；

图5是本申请实施例2电池的结构示意图；

图6是本申请实施例2极片及极耳的结构示意图；

图7是本申请实施例3电池的示意图；

图8是本申请实施例3电池的***结构示意图；

图9是本申请实施例3极片及极耳的结构示意图；

图10是本申请实施例4电池的结构示意图；

图11是本申请实施例4卷芯本体的结构示意图；

图12是本申请实施例5电池的结构示意图；

图13是本申请实施例5卷芯本体的结构示意图；

附图标记：1、电池；10、卷芯本体；100、极片；101、散热槽；102、极耳；103、第一面；104、第二面；105、第三面；11、壳体；110、本体；111、导热件；1110、导热通道；1111、第一部；1112、第二部；1113、第三部；112、容纳腔；113、第一壁；114、第二壁；115、第三壁；116、第四壁；117、导热孔；118、容纳口；1180、第一容纳口；1181、第二容纳口；119、极柱；12、防爆阀；13、第一顶盖；14、第二顶盖；15、顶盖；2、液冷管；20、温感探头；21、液冷面；X、第一方向；Y、第二方向；Z、第三方向。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，至少一个指可以为一个、两个或者两个以上，除非另有明确具体的限定。

申请人注意到，为了提高电池容量，电池的尺寸越来越大、厚度越来越厚，其内部散热效果和小体积的电池相比，也越来越差。电池若不能及时散热，会使电池内部温度不断升高，高温会使电解液分解、发生产气，使电池壳体变得鼓胀，高温会使电池内正负极材料发生副反应、内阻增大、容量跳水等，严重的可能引起隔膜收缩、引发安全隐患，使电池失效、发生起火、***等。

有鉴于此，本申请实施例公开了一种电池，该电池能够解决上述缺陷的至少一者。

实施例1：

参照图1和图2，电池包括卷芯本体10和壳体11，其中，卷芯本体10具有相对设置的第一面103和第二面104，以及连接第一面103和第二面104的第三面105，卷芯本体10开设有散热槽101，散热槽101贯穿第一面103、第二面104和第三面105；壳体11包括相互连接的本体110和导热件111，本体110和导热件111围成有容纳腔112，卷芯本体10设于容纳腔112内，且导热件111至少部分设于散热槽101内。

通过在卷芯本体10上设置散热槽101，使散热槽101贯穿第一面103、第二面104和第三面105，从而使卷芯本体10的内部区域形成有与外部换热的换热面，即散热槽101的槽壁，通过壳体11封装卷芯本体10，并使导热件111设于散热槽101内，从而通过导热件111配合散热槽101提高卷芯本体10的散热效果，有利于提高电池1的使用寿命及安全性能。

具体的，在一些实施例中，参照图1和图2，电池1具有两两相交的第一方向X、第二方向Y和第三方向Z，散热槽101沿第一方向X贯穿第一面103和第二面104，且沿第二方向Y上贯穿第三面105。

本实施例中，散热槽101在卷芯本体10上由卷芯本体10的中部向上延伸，即在卷芯本体10上形成U形开口，需要说明的是，在制备过程中，如图3所示，卷芯本体10包括多个在第一方向X堆叠的极片100，预先对各极片100切槽，随后极片100与隔膜堆叠后，再切除隔膜上相对极片100切槽的部分即可。

参照图1和图2，本体110顶面设有容纳口118，容纳口118连通容纳腔112，本体110包括在第一方向X相对设置的第一壁113和第二壁114，以及连接第一壁113和第二壁114的第三壁115，第三壁115在第二方向Y朝向容纳口118设置，此外本体110还包括连接在第一壁113和第二壁114之间并在第二方向Y上相对设置的两个第四壁116。

本实施例中，第三面105朝向容纳口118，导热件111连接第一壁113和第二壁114，具体的，本实施例中导热件111包括第一部1111、第二部1112和第三部1113，其中第一部1111和第二部1112在第三方向Z相对设置，第三部1113连接在第一部1111及第二部1112的底端，从而形成与散热槽101相契合的U形结构件。

第一部1111、第二部1112和第三部1113围成有导热通道1110，导热通道1110沿第一方向X贯穿第一壁113和第二壁114，导热件111分隔容纳口118并在第三方向Z形成有第一容纳口1180和第二容纳口1181，导热通道1110位于导热件111背离卷芯本体10的一侧，且导热件111导热连接卷芯本体10。

需要说明的是，第一部1111、第二部1112和第三部1113可以一体成型制造，导热件111材质与本体110材质可以相同也可以不同，通过焊接固定连接导热件111和本体110，如图2中，第一壁113和第二壁114中，第一壁113和第二壁114可预先开设导热孔117，导热孔117作为定位基准，以供如第二壁114先焊接导热件111，将卷芯本体10贴合第二壁114及导热件111后，再焊接第一壁113和第二壁114即可。通过导热件111与卷芯本体10内部直接导热连接，从而提高电池1内部的散热效果。需要说明的是，导热连接可以是导热胶、绝缘膜等间隔导热件111与卷芯本体10并导热。

在一些实施例中，参照图2，电池1还包括第一顶盖13和第二顶盖14，第一顶盖13盖设于第一容纳口1180，第二顶盖14盖设于第二容纳口1181，且第一顶盖13和第二顶盖14分别设有极柱119，卷芯本体10具有极耳102，极耳102电性连接极柱119。具体的，两个极柱119一者为正极柱，另一者为负极柱，对应卷芯本体10的极耳102一者为正极耳，另一者为负极耳，在此不再赘述。

此外，参照图1和图2，第一顶盖13上还设有防爆阀12，以便于当电池1发生热失控时顺利由防爆阀12处泄压，提高电池1使用的安全性。

本实施例还公开了一种电池包，参照图4，电池包包括上述的电池1以及液冷管2，可以理解的是，该电池包可以具有上述电池1的所有技术特征和对应的有益效果，在此不再赘述。

参照图4，液冷管2在第一方向X贯穿导热通道1110，且液冷管2连接导热件111，液冷管2可外接制冷设备，以向液冷管2内输入冷却媒介，从而和导热件111接触并与卷芯本体10换热，实现卷芯本体10的快速散热。

在一些实施例中，参照图4，电池1设有多个，多个电池1沿第一方向X排列，液冷管2沿第一方向X延伸且与多个电池1的导热件111导热连接。

其中，具体的，参照图4，液冷管2具有液冷面21，液冷面21与导热件111相贴合。为增加冷却效果，可在液冷面21与导热件111之间涂上导热胶，以填充两者接触表面之间的缝隙，使液冷面21与导热件111完全贴合、充分接触，从而提升液冷降温效果。

需要说明的是，在其他实施例中，电池1还可以连接单独的制冷设备，即一个电池1配一个制冷设备，供大尺寸大容量的电池1单独使用。

此外，在一些实施例中，还可选择在电池1底部、侧壁也安装液冷管2，根据散热需求，可单独使用，也可组合使用。

此外，需要说明的是，参照图4，液冷管2和导热件111之间设有温感探头20。制冷设备通过温感探头20可随时监测卷芯本体10内部温度。当温度快要超过电池1工作温度，制冷设备可对冷却媒介制冷，冷却媒介在制冷设备与液冷管2之间循环流动，给电池1内部降温；在一些实施例中，当温度低于电池1工作温度，制冷设备还可对冷却媒介加热，冷却媒介在制冷设备与液冷管2之间循环流动，将热量传递给电池1，以使电池1一直处在较佳的温度环境中工作，提高电池1的使用寿命和安全性能。

本实施例还公开了一种用电设备，包括如上述的电池1，或者包括如上述的电池包。可以理解的是，该用电设备可以具有上述电池1或电池包的所有技术特征和对应的有益效果，在此不再赘述。

实施例2：

参照图5和图6，本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例中第三面105朝向第三壁115，导热件111连接第一壁113、第二壁114和第三壁115，导热通道1110沿第一方向X贯穿第一壁113和第二壁114，且沿第二方向Y贯穿第三壁115。导热通道1110将第三壁115分隔为两个部分，第三壁115可以由本体110一体成型制造，同时也可与导热件111一体成型，从而提高整体壳体11的制造效率，简化了第三壁115、导热件111等焊接装配步骤。

在一些实施例中，参照图5和图6，电池1包括顶盖15，顶盖15设有极柱119并盖设于容纳口118，对应的，卷芯本体10通过极耳102电性连接极柱119。

此外，区别于实施例1，本实施例的防爆阀12设于顶盖15上，以保证电池1使用安全性。

实施例3：

参照图7至图9，本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例中卷芯本体10上开设的散热槽101呈V形，对应的，导热件111仅包括第一部1111和第二部1112，第一部1111的底端直接与第二部1112的底端连接，以形成与散热槽101相契合的V型结构，可以理解的是，在其他实施例中，散热槽101还可以设为多边形、半圆形等，导热件111与散热槽101结构相契合即可，在此不再赘述。

实施例4：

参照图10和图11，本实施例与实施例1的不同之处在于：卷芯本体10上设有多个散热槽101，且多个散热槽101均朝向容纳口118，多个散热槽101在第三方向Z上间隔设置，对应的，壳体11包括多个导热件111，多个导热件111在第三方向Z上间隔设置并分别连接本体110，多个导热件111形成的多个导热通道1110与散热槽101一一对应。

可以理解的是，本实施例中以三个散热槽101为例，相较于实施例1，对应设置的三个导热件111分隔容纳口118形成除第一容纳口1180、第二容纳口1181以外还增多两个开口，需要加装顶盖结构以密封壳体11。与实施例1不同，本实施例中防爆阀12可设于加装的顶盖结构上。

可以理解的是，本实施例在实施例1的基础上进一步增加导热通道1110，从而进一步增加卷芯本体10内部区域与外部的换热面，提高卷芯本体10的散热效果。

实施例5：

参照图12和图13，本实施例与实施例2的不同之处在于，卷芯本体10上设有多个散热槽101，散热槽101朝向第三壁115，多个散热槽101在第三方向Z上间隔设置，对应的，壳体11包括多个导热件111，多个导热件111在第三方向Z上间隔设置并分别连接本体110，多个导热件111形成的多个导热通道1110与散热槽101一一对应。

可以理解的是，本实施例在实施例2的基础上进一步增加导热通道1110，从而进一步增加卷芯本体10内部区域与外部的换热面，提高卷芯本体10的散热效果。

此外，可以理解的是，在其他实施例中，多个散热槽101也可以部分朝向容纳口118、部分朝向第三壁115，对应连接本体110的导热件111契合卷芯本体10的结构即可，在此不再赘述。

以上对本申请实施例所提供的一种电池、电池包及用电设备进行了详细介绍，并应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；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的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池(1)，其特征在于，包括：

卷芯本体(10)，所述卷芯本体(10)具有相对设置的第一面(103)和第二面(104)，以及连接所述第一面(103)和第二面(104)的第三面(105)，所述卷芯本体(10)开设有散热槽(101)，所述散热槽(101)贯穿所述第一面(103)、所述第二面(104)和所述第三面(105)；

壳体(11)，所述壳体(11)包括相互连接的本体(110)和导热件(111)，所述本体(110)和所述导热件(111)围成有容纳腔(112)，所述卷芯本体(10)设于所述容纳腔(112)内，且所述导热件(111)至少部分设于所述散热槽(101)内。

2.根据权利要求1所述的电池(1)，其特征在于，

所述电池(1)具有两两相交的第一方向(X)、第二方向(Y)和第三方向(Z)，所述散热槽(101)沿所述第一方向(X)贯穿所述第一面(103)和所述第二面(104)，且沿所述第二方向(Y)上贯穿所述第三面(105)；

所述本体(110)设有容纳口(118)，所述容纳口(118)连通所述容纳腔(112)，所述本体(110)包括在所述第一方向(X)相对设置的第一壁(113)和第二壁(114)，以及连接所述第一壁(113)和第二壁(114)的第三壁(115)，所述第三壁(115)在所述第二方向(Y)朝向所述容纳口(118)，所述卷芯本体(10)设于所述第一壁(113)和所述第二壁(114)之间，且所述第三面(105)朝向所述容纳口(118)；

所述导热件(111)连接所述第一壁(113)和所述第二壁(114)，所述导热件(111)围成有导热通道(1110)，所述导热通道(1110)沿所述第一方向(X)贯穿所述第一壁(113)和所述第二壁(114)，所述导热件(111)分隔所述容纳口(118)并在所述第三方向(Z)形成有第一容纳口(1180)和第二容纳口(1181)，所述导热通道(1110)位于所述导热件(111)背离所述卷芯本体(10)的一侧，且所述导热件(111)导热连接所述卷芯本体(10)。

3.根据权利要求2所述的电池(1)，其特征在于，

所述电池(1)还包括第一顶盖(13)和第二顶盖(14)，所述第一顶盖(13)盖设于所述第一容纳口(1180)，所述第二顶盖(14)盖设于所述第二容纳口(1181)。

4.根据权利要求1所述的电池(1)，其特征在于，

所述电池(1)具有两两相交的第一方向(X)、第二方向(Y)和第三方向(Z)，所述散热槽(101)沿所述第一方向(X)贯穿所述第一面(103)和所述第二面(104)，且沿所述第二方向(Y)上贯穿所述第三面(105)；

所述本体(110)设有容纳口(118)，所述容纳口(118)连通所述容纳腔(112)，所述本体(110)包括在所述第一方向(X)相对设置的第一壁(113)和第二壁(114)，以及连接所述第一壁(113)和第二壁(114)的第三壁(115)，所述第三壁(115)在所述第二方向(Y)朝向所述容纳口(118)，所述卷芯本体(10)设于所述第一壁(113)和所述第二壁(114)之间，且所述第三面(105)朝向所述第三壁(115)；

所述导热件(111)连接所述第一壁(113)、所述第二壁(114)和所述第三壁(115)，所述导热件(111)围成有导热通道(1110)，所述导热通道(1110)沿所述第一方向(X)贯穿所述第一壁(113)和所述第二壁(114)，且沿所述第二方向(Y)贯穿所述第三壁(115)，所述导热通道(1110)位于所述导热件(111)背离所述卷芯本体(10)的一侧，且所述导热件(111)导热连接所述卷芯本体(10)。

5.根据权利要求1所述的电池(1)，其特征在于，

所述卷芯本体(10)上设有多个所述散热槽(101)，且所述壳体(11)包括多个所述导热件(111)，所述导热件(111)和所述散热槽(101)一一对应。

6.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一项所述的电池(1)，以及液冷管(2)，所述液冷管(2)导热连接所述导热件(111)。

7.根据权利要求6所述的电池包，其特征在于，

所述电池(1)设有多个，多个所述电池(1)沿第一方向(X)排列，所述液冷管(2)沿所述第一方向(X)延伸且与多个所述电池(1)的所述导热件(111)导热连接。

8.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，

所述液冷管(2)具有液冷面(21)，所述液冷面(21)与导热件(111)相贴合。

9.根据权利要求7所述的电池包，其特征在于，

所述液冷管(2)和所述导热件(111)之间设有温感探头(20)。

10.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一项所述的电池(1)，或者包括如权利要求6至9中任一项所述的电池包。