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电池和用电设备的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-31 18:51:15

本技术涉及电池,特别涉及一种电池和用电设备。

背景技术:

1、近年来,随着经济发展,电池技术被广泛应用于各种领域,尤其是在是新能源车辆领域。目前,新能源车辆已对传统的燃油车辆造成巨大的冲击。电池作为新能源车辆的核心部件,在新能源车辆的发展过程中,扮演着至关重要的角色。

2、电池内包括多个电池单体,电池单体上设有电极端子,电池单体通过电极端子进行供电。然而由于电极端子的设置位置问题,当车辆发生碰撞时容易撞击电极端子,从而导致电极端子的损坏,影响电池单体的安全。

技术实现思路

1、鉴于现有技术存在的缺陷,本技术的目的在于提供一种电池和用电设备,其能够有效地解决车辆发生撞击时导致电极端子损坏的问题。

2、本技术的第一方面公开了一种电池,包括:

3、电池组件,电池组件包括至少一个电池单体,电池组件沿第一方向设置,第一方向为电池的长度方向或具有电池的用电设备的行走方向;

4、电池单体包括多个表面,多个表面包括面积最大的第一表面;多个表面还包括相对设置的两个第二表面,两个第二表面与第一表面分别连接;电池单体上还包括电极端子,电极端子设在第一表面或至少一个第二表面上。

5、根据本技术的电池,当电极端子设于第二表面时,电极端子可以沿竖直方向设置或沿用电设备的行走方向设置,从而当用电设备沿行走方向的侧向方向发生碰撞时不会撞击到电极端子,从而减少电极端子发生损坏的情况,使得电池能够正常供电,当电极端子设于第一表面时,由于第一表面为面积最大的表面,因此电极端子在第一表面上的占比小,当用电设备发生撞击时,不易撞击到电极端子,从而减少电极端子发生损坏的情况,使得电池能够正常供电。

6、在本技术的一些实施方式中,两个第二表面沿第二方向相对设置;第二方向与第一方向相交。第二方向可以为竖直方向,从而使两个第二表面沿竖直方向相对设置,即电极端子沿竖直方向设置,从而当用电设备沿行走方向的侧向方向发生碰撞时不会撞击到电极端子。

7、在本技术的一些实施方式中,两个第二表面沿第一方向相对设置。将两个第二表面沿第一方向相对设置,即电极端子沿用电设备沿行走方向设置,从而当用电设备沿行走方向的侧向方向发生碰撞时不会撞击到电极端子。

8、在本技术的一些实施方式中,第一表面与水平面相交。第一表面为电池单体面积最大的表面,将第一表面与水平面相交,可最大限度地提升水平面内电池单体的布置数量,从而提升电池的整体能量密度。

9、在本技术的一些实施方式中,第二方向与水平面相交或平行。即第二方向可以为大致竖直方向或者沿水平方向。对应的第二表面可以大致沿水平方向布置或者沿竖直方向布置。

10、在本技术的一些实施方式中,还包括导热件,导热件沿第一方向设置;电池组件的每个电池单体至少通过第一表面与导热件导热连接。将导热件沿第一方向设置,能够通过导热件对电池组件内的任一电池单体进行换热,同时当用电设备沿侧向方向发生碰撞时,冲击力不会直接作用于导热件的端部,减少造成导热件的损坏情况,同时,将电池单体通过第一表面与导热件导热连接,能够最大限度地提高导热件与电池单体的接触面积,从而提高导热件对电池单体的换热效果。

11、在本技术的一些实施方式中,包括至少两个电池组件;沿第三方向,导热件的两侧分别与两个电池组件导热连接;第三方向与第一方向和第一表面均相交。即导热件的两侧分别与电池单体的第一表面导热连接,从而提高导热件对电池单体的换热效果。

12、在本技术的一些实施方式中,电池的长度方向与用电设备的行走方向平行或者相交。本技术中的电池可沿任意方向设于用于设备中,以便电池的设置。

13、在本技术的一些实施方式中,导热件内设有换热介质通道。换热介质通道用于流通换热介质,从而通过换热介质的流动将带走电池单体散发的热量,或者给电池单体加热,进而提升电池单体的换热效率。

14、在本技术的一些实施方式中,电池包括多个导热件,多个导热件沿第三方向排列,第三方向与第一方向和第一表面均相交。通过多个导热件沿第三方向排列,共同用于对电池进行散热,有效地提高对电池的换热速度。

15、在本技术的一些实施方式中,沿第三方向,电池组件的两侧分别设有导热件;电池组件与两侧的导热件导热连接。电池组件的两侧同时与导热件导热连接,通过电池组件的两侧同时进行散热,有效地提高对电池的换热速度。

16、在本技术的一些实施方式中,沿第三方向,电池单体包括两个相对的第一表面,电池单体的两个第一表面分别与一个导热件导热连接。在电池单体具有两个最大面积的第一表面时,通过对两个第一表面同时进行散热,有效地提高对电池的换热速度。

17、在本技术的一些实施方式中,电池单体包括电极组件,电极组件包括主体部和凸出于主体部的极耳,极耳与电极端子电连接,沿第三方向,导热件和主体部的投影至少部分重合且具有重合区域,第三方向与第一方向和第一表面均相交。通过将导热件和主体部沿第三方向至少部分重合设置,能够通过导热件有效地对主体部进行换热,从而提高了对电池单体的换热效果。

18、在本技术的一些实施方式中,沿第二方向,主体部的尺寸为l1,导热件的尺寸为l2,其中,0.5≤l2/l1≤1.5,第一方向、第二方向和第三方向两两相交。将l2/l1范围值设定为大于0.5且小于1.5,使导热件具有足够的导热面积,从而与主体部间进行热交换,极大地增强导热件对主体部的换热效果。

19、在本技术的一些实施方式中,沿第二方向,重合区域的尺寸为l3,0.5≤l3/l1≤1。通过对重合区域在第二方向尺寸的设定,从而能够使得导热件与主体部之间的换热面积能够合理设定,能够极大地增强导热件对主体部的换热效果。

20、在本技术的一些实施方式中,电池还包括集流件,集流件与多个导热件流体连通;

21、其中,导热件位于第一方向的一端设有集流件,或,导热件位于第一方向的两端分别设有集流件。集流件用于供给或回收换热介质通道内的换热介质,从而用于换热电池,将集流件设于导热件的第一方向的端部,当用电设备沿侧向方向发生碰撞时,冲击力不会直接作用于导热件的端部,从而减少导热件的损坏,提高电池使用的安全性和可靠性。

22、在本技术的一些实施方式中,集流件为两个,两个集流件设于导热件的位于第一方向的一端,两个集流件沿第二方向排布,第二方向与第一方向和水平面均相交。将两个集流件共同设于第一方向的一端,且沿第二方向排布,可有效地减小集流件沿第一方向在电池内的占用空间,从而便于在电池内设置其他结构,提高电池的能量密度;两个集流件共同设于第一方向的一端,还可以降低面临第一方向的碰撞时集流件损坏的机率。

23、在本技术的一些实施方式中,电极端子包括极性相反的两个电极端子;两个电极端子设在一个第二表面上,或者两个电极端子分别设在两个第二表面上。两个极性相反的电极端子可根据需要设于电池单体的同一个第二表面上,或分别设于两个第二表面上,使电极端子避开与导热件换热的第一表面,便于后续与其他相邻的电池单体电连接。

24、在本技术的一些实施方式中,电池单体还包括泄压机构;泄压机构与至少一个电极端子设在同一个第二表面上,或者泄压机构与电极端子分别设在两个第二表面上。泄压机构与电池单体的内部相连通,用于当电池单体的内部压力增大时排出其内部的压力。泄压机构可根据需要与电极端子设于同一个第二表面上,或分别设于两个第二表面上,从而使泄压机构避开与导热件换热的第一表面,便于电池单体在发生热失控的情况下,泄压机构顺利排气。

25、在本技术的一些实施方式中,电极端子设在第一表面上。将电极端子设于第一表面,并通过第一表面上的电极端子对用电设备进行供电。将电极端子设在第一表面上,可以节省电池在第二方向被电极端子占用的空间,进而提升电池的能量密度

26、在本技术的一些实施方式中,电池单体包括第一表面和与第一表面相对设置的第四表面,第一表面和第四表面沿第三方向相对设置,第三方向与第一方向和第一表面均相交;第四表面的边缘设有凹部;第一表面用于设置电极端子;电极端子在第三方向上凸出设置于第一表面,并且与凹部对应。将电极端子设于第一表面上,并在第四表面的边缘设有与电极端子相对应的凹部,从而通过凹部容纳相邻电池单体的电极端子,留出电连接的操作空间,使得电池整体结构更紧凑,空间利用率高。

27、在本技术的一些实施方式中,电池单体包括电极组件;电极组件为卷绕式结构且为扁平状,电极组件的外表面包括两个扁平面,两个扁平面沿第三方向相互面对;

28、或,电极组件为叠片式结构,电极组件的第一极片、隔膜和第二极片沿第三方向层叠;

29、第三方向与第一方向和第一表面均相交。通过将将电极组件设置为叠片式结构或卷绕式结构,均能够通过电极组件对用电设备进行有效供电。

30、在本技术的一些实施方式中,电池组件包括至少两个电池单体,至少两个电池单体沿第一方向排列。将至少两个电池单体沿第一方向排列,当需要对电池单体进行换热时,可将导热件沿第一方向设置,从而以便对电池组件内的至少两个电池单体分别进行换热,从而提高导热件的换热速度。

31、在本技术的一些实施方式中,沿第一方向,电池单体的最大尺寸为l,沿第二方向,电池单体的最大尺寸为h,l/h范围值为0.5~6;第二方向与第一方向和水平面均相交。电池单体的按照上述尺寸比例设置,能够在提高电池单体支撑强度的基础上,最大限度地提升电池单体的电量。

32、在本技术的一些实施方式中,沿第三方向,电池单体的最大尺寸为d,其中,l/d范围值为1~30;第一方向、第二方向和第三方向两两相交。电池单体的按照上述尺寸比例设置,能够在提高电池单体支撑强度的基础上,最大限度地提升电池单体的电量。

33、在本技术的一些实施方式中,电池还包括挡板,挡板沿第二方向与电池单体设有电极端子的第二表面相对设置,电极端子与挡板的间隔为1.2mm~25mm,第二方向与第一方向和水平面均相交。将挡板与电极端子间隔1.2mm~25mm设置,能够减少电池沿第二方向发生撞击时,挡板与电极端子相撞击,从而导致电极端子的损坏情况。

34、在本技术的一些实施方式中,至少一个电极端子位于电池单体的下方,挡板位于电极端子的下方;或者,至少一个电极端子位于电池单体的上方,挡板位于电极端子的上方。挡板可沿第二方向设于电池单体的下方,或沿第二方向设于电池单体的上方,以便根据实际安装位置进行合理的安装布置。

35、在本技术的一些实施方式中,电极端子设在一个第二表面上;电池还包括支撑板,电池单体通过未设置电极端子的另一个第二表面与支撑板固定连接,第二方向与第一方向和水平面均相交。电池单体通过支撑板固定于箱体内,以便对电池单体进行安装固定。

36、在本技术的一些实施方式中,还包括导热件,导热件沿第一方向设置,另一个第二表面通过第一粘结层与支撑板固定连接;导热件通过第二粘结层与第一表面导热连接,第一粘结层的导热系数小于或等于第二粘结层的导热系数。由于第一粘结层用于连接第二表面和支撑板,而第二粘结层用于导热连接第一表面和导热件,故将第一粘结层的导热系数小于或等于第二粘结层的导热系数设置,以更加有效地通过导热件对电池单体进行换热。

37、在本技术的一些实施方式中,第一粘结层的导热系数与第二粘结层的导热系数的比值范围为0.1~1。上述比值范围的设置,均能够有效地通过导热件对电池单体进行换热。

38、本技术第二方面提出了一种用电设备,包括上述任一项的电池,电池用于提供电能驱动用电设备行走。

39、在本技术的一些实施方式中,在电池的长度方向与用电设备的行走方向不同的情况下,第一方向为用电设备的行走方向。将第一方向设定为用电设备的行走方向,当电极端子设于第二表面时,电极端子可以沿竖直方向设置或沿用电设备的行走方向设置,从而当用电设备沿行走方向的侧向方向发生碰撞时不会撞击到电极端子,从而减少电极端子发生损坏的情况,使得电池能够正常供电,当电极端子设于第一表面时,由于第一表面为面积最大的表面,因此电极端子在第一表面上的占比小,当用电设备发生撞击时,不易撞击到电极端子,从而减少电极端子发生损坏的情况,使得电池能够正常供电。

40、上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。

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