一种电池外壳、电池及电池模组的制作方法

    技术2025-11-12  2


    本技术涉及电池,尤其涉及一种电池外壳、电池及电池模组。


    背景技术:

    1、电池包括电池外壳以及设置于电池外壳内的电芯,当电池在工作状态时,电芯将会发热,若是电芯产生的热量较多且不能及时散热的话,将会影响电池的使用寿命或使电池出现热失控的情况,进而出现电池着火或爆炸等的安全隐患。

    2、相关技术中,在电池外壳外设置散热装置,以辅助散发电芯产生的热量,可见,散热装置通过降低电池外壳的温度以吸收电芯产生的热量,但是,此种散热方式的散热效率较低。


    技术实现思路

    1、针对现有技术中上述不足,本发明提供了一种电池外壳、电池及电池模组,能够提高电芯的散热效率。

    2、为了解决上述技术问题,第一方面,本发明提供了一种电池外壳,所述电池外壳包括:

    3、外壳本体,所述外壳本体内部中空且一侧具有开口,所述外壳本体包括底壁,所述底壁与所述开口相对;

    4、散热件,所述散热件包括散热部和与所述散热部连接的至少一个吸热部,所述散热部设置于所述底壁上或所述散热部为所述底壁,所述吸热部设置于所述外壳本体的内部且沿所述底壁朝向所述开口的方向延伸,以将所述外壳本体的内部划分为多个收容腔。

    5、由于在外壳本体的底壁上设置有散热部或散热部作为底壁,且在外壳本体内设置有至少一个吸热部,吸热部连接于散热部上,至少一个吸热部将外壳本体的内部划分为多个收容腔,收容腔用于安装电芯,因此,至少一个吸热部能够将电芯上的热量吸收并传递至散热部,散热部能够将吸热部吸收的热量散发出去,由此,实现了散热件对电芯的整体的散热,从而避免了相邻两个电芯之间的接触部位出现热量聚集的现象。相较于相关技术中采用在电池外壳的外部设置散热装置的方式,仅能对电芯靠近电池外壳的边缘进行散热,无法对相邻两个电芯之间的接触部位进行散热,也无法多相邻两个电芯之间产生的热量进行散发,而本结构中通过设置散热件,且散热部和至少一个吸热部能够将外壳本体的内部划分为多个用于安装电芯的收容腔,也即是说,吸热部能够形成收容腔的侧壁,电芯安装于收容腔内时,电芯将于收容腔的侧壁即吸热部接触,从而使得吸热部能够直接吸收电芯上的热量,另外,散热部与电芯的底壁直接接触,如此一来,散热件既能对电芯的底壁进行散热,又能吸收相邻两个电芯之间的接触部位上的热量,并将吸收的热量传递至散热部以进行热量的散发,从而避免了每个相邻两个电芯之间的接触部位出现热量聚集,以及避免两个相邻电芯之间出现热量聚集的情况,由此,既能提高了电芯的散热效率,又能缩小电芯的边缘与中部之间的温差,提高了电芯的使用寿命。

    6、在第一方面可能的实现方式中,所述散热部和所述吸热部均为均热板。

    7、由于均热板的厚度较薄,重量较轻,热阻低,因此,当散热部和吸热部均为均热板时,既能减少散热部和吸热部占用的外壳本体的内部的空间,从而提高了电池的能量密度,又能提高对电芯的散热效果。

    8、在第一方面可能的实现方式中,所述散热部的内腔与所述吸热部的内腔连通。

    9、由于散热部的内腔和吸热部的内腔连通,因此,能够避免在吸热部上设置进液口和出液口,从而简化了散热部和吸热部的散热结构。另外,由于散热部和吸热部连接,因此,能够简化散热部和吸热部的安装工艺。

    10、在第一方面可能的实现方式中,所述吸热部的竖直散热面上开设有贯通所述竖直散热面的多个过液孔,多个所述过液孔用于使相邻两个所述收容腔连通。

    11、由此,通过设置多个过液孔,能够使得两个相邻的收容腔之间的电解液穿过,从而保证了电池的充电性能。

    12、在第一方面可能的实现方式中,所述过液孔的孔壁与所述吸热部的相对的两个竖直散热面密封连接。

    13、由此,能够避免电解液进入吸热部的内部,也能避免吸热部内部的冷却液进入收容腔内,以影响电池的性能。

    14、在第一方面可能的实现方式中,所述过液孔为台阶孔,所述台阶孔具有依次连接的第一大孔、小孔和第二大孔,所述第一大孔远离所述小孔的端部和所述第二大孔的远离所述小孔的端部分别位于所述吸热部的相对的两个竖直散热面上。

    15、由此,第一大孔和小孔之间以及第二大孔和小孔之间均能够形成台阶面,相较于圆柱结构的过液孔,增大了吸热部竖直散热面的散热面积。

    16、在第一方面可能的实现方式中,多个所述过液孔的开口的总面积为是s1,所述吸热部的竖直散热面的面积为s2,1/2s2≤s1≤3/4s2。

    17、当s1<1/2s2,电解液经过过液孔的流量较少,从而影响电池的性能,当s1>3/4s2时,由于过液孔占用吸热部的竖直散热面的面积较大,从而影响吸热部的散热效果,由此,通过综合考虑,使得1/2s2≤s1≤3/4s2,如此,既能保证电池的性能,又能保证吸热部的散热效果。

    18、在第一方面可能的实现方式中,所述底壁与所述开口之间的距离为h1,所述吸热部朝向所述开口的延伸高度为h2,1/2h1≤h2≤h1。

    19、当h2<1/2h1时,吸热部朝向开口的延伸高度较小,从而导致吸热部的竖直散热面积较小,使得吸热部对电芯靠近中部的散热效果较差,当h2>h1时,吸热部将伸出开口,从而使得顶盖无法装配于开口,基于此,通过综合考虑,使得1/2h1≤h2≤h1,由此,既能够保证吸热部的竖直散热面积,从而提高吸热部对电芯的散热效果,又能保证顶盖的正常装配,降低电池的次品率。

    20、在第一方面可能的实现方式中,所述吸热部包括多个,多个所述吸热部沿垂直于所述吸热部的竖直散热面的方向等间隔设置于所述外壳本体的内部。

    21、由此,通过设置多个吸热部,能够进一步提高电池外壳对电芯的散热能力。

    22、在第一方面可能的实现方式中,所述外壳本体为长方体结构,所述外壳本体还包括分别与所述底壁连接的两个相对的第一侧壁和两个相对的第二侧壁,两个所述第一侧壁、两个所述第二侧壁及所述底壁围合形成所述外壳本体的内部空间,两个所述第一侧壁均与所述吸热部的竖直散热面平行;

    23、多个所述吸热部中靠近所述第一侧壁的两个所述吸热部分别设置于两个所述第一侧壁上。

    24、由于多个吸热部中靠近第一侧壁的两个吸热部分别设置于两个第一侧壁上,因此,靠近两个第一侧壁设置的两个电芯的侧面能够被吸热部直接散热,从而进一步提高了电池外壳对电芯的散热效果。

    25、在第一方面可能的实现方式中,所述吸热部在至少两个所述收容腔的排列方向上的厚度为a,3mm≤a≤6mm。

    26、当a<3mm时,吸热部的内腔较小,从而影响冷却液在吸热部内的流动速度,进而影响吸热部的散热效果,当a>6mm时,会导致吸热部的厚度较厚,占用的外壳本体的内部空间较多,从而影响电池的能量密度。由此,经过综合考虑,使得3mm≤a≤6mm,既能保证吸热部的散热效果,又能改善电池的能量密度。

    27、在第一方面可能的实现方式中,当所述散热部设置于所述底壁上时,所述散热部与所述底壁及所述吸热部一体成型;

    28、当所述散热部为所述底壁时,所述散热部与所述吸热部一体成型。

    29、由于散热部分别与底壁及吸热部一体成型,因此,在电池外壳装配过程中,在装配好底壁时,散热部和吸热部均能完成安装,从而减少了电池外壳的安装工艺。

    30、第二方面,本发明还提供了一种电池,所述电池包括:

    31、第一方面所述的电池外壳;

    32、多个电芯,多个所述电芯与多个所述收容腔一一对应,每个所述电芯安装于对应的所述收容腔内;

    33、顶盖,所述顶盖用于封装所述外壳本体的内部空间。

    34、由于外壳本体中形成有多个收容腔,每个收容腔内安装有电芯,因此,每个收容腔能够对多个电芯进行降温,从而避免了多个电芯之间的热量聚集的情况,改善了电池的散热效果,延长了电池的使用寿命。

    35、第三方面,本发明还提供了一种电池模组,所述电池模组包括:多个第二方面所述的电池。

    36、由于电池模组包括了上述第二方面中的电池,因此,提高了电池模组的安全性和性能。

    37、与现有技术相比,本技术至少具有如下有益效果:

    38、本技术中,由于在外壳本体的底壁上设置有散热部或散热部作为底壁,且在外壳本体内设置有至少一个吸热部,吸热部连接于散热部上,至少一个吸热部将外壳本体的内部划分为多个收容腔,收容腔用于安装电芯,因此,至少一个吸热部能够将电芯上的热量吸收并传递至散热部,散热部能够将吸热部吸收的热量散发出去,由此,实现了散热件对电芯的整体的散热,从而避免了相邻两个电芯之间接触部位出现热量聚集的现象。相较于相关技术中采用在电池外壳的外部设置散热装置的方式,仅能对电芯靠近电池外壳的边缘进行散热,无法对相邻两个电芯之间的接触部位进行散热,也无法多相邻两个电芯之间产生的热量进行散发,而本技术中通过设置散热件,且散热部和至少一个吸热部能够将外壳本体的内部划分为多个用于安装电芯的收容腔,也即是说,吸热部能够形成收容腔的侧壁,电芯安装于收容腔内时,电芯将于收容腔的侧壁即吸热部接触,从而使得吸热部能够直接吸收电芯上的热量,另外,散热部与电芯的底壁直接接触,如此一来,散热件既能对电芯的底壁进行散热,又能吸收相邻两个电芯之间的接触部位上的热量,并将吸收的热量传递至散热部以进行热量的散发,从而避免了每个相邻两个电芯之间的接触部位出现热量聚集,以及避免两个相邻电芯之间出现热量聚集的情况,由此,既能提高了电芯的散热效率,又能缩小电芯的边缘与中部之间的温差,就二次电池的运行寿命来讲,在同一个环境中如果电芯分处不同部位受到的温度存在差异的话,会导致电芯不同部位的极片与电解液之间的化学反应一致性变差,因此降低温差有助于提高电芯反应的一致性,提高了电芯的使用寿命。


    技术特征:

    1.一种电池外壳,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的电池外壳,其特征在于,所述散热部和所述吸热部均为均热板。

    3.根据权利要求2所述的电池外壳,其特征在于,所述散热部的内腔与所述吸热部的内腔连通。

    4.根据权利要求2所述的电池外壳,其特征在于,所述吸热部的竖直散热面上开设有贯通所述竖直散热面的多个过液孔。

    5.根据权利要求4所述的电池外壳,其特征在于,所述过液孔为台阶孔,所述台阶孔具有依次连接的第一大孔、小孔和第二大孔,所述第一大孔远离所述小孔的端部和所述第二大孔的远离所述小孔的端部分别位于所述吸热部的相对的两个竖直散热面上。

    6.根据权利要求4所述的电池外壳,其特征在于,多个所述过液孔的开口总面积为s1,所述吸热部的竖直散热面的面积为s2,1/2s2≤s1≤3/4s2。

    7.根据权利要求1-6任一项所述的电池外壳,其特征在于,所述底壁与所述开口之间的距离为h1,所述吸热部朝向所述开口的延伸高度为h2,1/2h1≤h2≤h1。

    8.根据权利要求1-6任一项所述的电池外壳,其特征在于,所述吸热部包括多个,多个所述吸热部沿垂直于所述吸热部的竖直散热面的方向等间隔设置于所述外壳本体的内部。

    9.根据权利要求8所述的电池外壳,其特征在于,所述外壳本体为长方体结构,所述外壳本体还包括分别与所述底壁连接的两个相对的第一侧壁和两个相对的第二侧壁,两个所述第一侧壁、两个所述第二侧壁及所述底壁围合形成所述外壳本体的内部空间,两个所述第一侧壁均与所述吸热部的竖直散热面平行;

    10.根据权利要求1-6任一项所述的电池外壳,其特征在于,所述吸热部在至少两个所述收容腔的排列方向上的厚度为a,3mm≤a≤6mm。

    11.根据权利要求1-6任一项所述的电池外壳,其特征在于,当所述散热部设置于所述底壁上时,所述散热部与所述底壁及所述吸热部一体成型;

    12.一种电池,其特征在于,包括:

    13.一种电池模组,其特征在于,包括:多个权利要求12所述的电池。


    技术总结
    本发明公开了一种电池外壳、电池及电池模组,该电池外壳包括外壳本体及散热件,外壳本体内部中空且一侧具有开口,外壳本体包括底壁,底壁与开口相对;散热件包括散热部和设置于散热部上的至少一个吸热部,散热部设置于底壁上或散热部为底壁;吸热部设置于外壳本体的内部且沿底壁指向开口的方向延伸,以将外壳本体的内部划分为多个收容腔,收容腔内用于安装电芯。本发明提供的电池外壳能够提高电芯的散热效率。

    技术研发人员:王德帅
    受保护的技术使用者:厦门海辰储能科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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