本技術涉及電池,尤其是涉及一種電池裝置和用電裝置。
背景技術:
1、目前,大多數新能源車輛中采用動力電池作為儲能以及動能設備,在其它類型的車輛內也不乏動力電池的蹤影,動力電池的可靠性對車輛的續航以及動力性能均有著較為重要的影響,因此,提升電池的可靠性是電池不斷改進與創新的過程中始終需要著力研究的方向。
技術實現思路
1、本技術旨在解決現有技術中存在的技術問題之一。為此,本技術在于提出一種電池裝置,和包含此電池裝置的用電裝置,電池裝置包含電池單體組件,電池單體組件包含液冷板、連接件和電池單體組,可以提升軟包電池單體的散熱效率,降低軟包電池單體發生熱失控的風險,因此,可以提升電池裝置的可靠性。
2、第一方面,本技術的實施例提供了一種電池裝置,包括:箱體,具有用于承載電池單體組件的底板;電池單體組件包括:多個冷板,沿第一方向間隔設置,任意相鄰的兩個冷板之間形成一個容納腔,以及電池單體組,包括多個軟包電池單體,多個軟包電池單體分散設置于多個容納腔內,每個容納腔至少具有一個軟包電池單體,軟包電池單體粘接于底板,以及連接件,連接多個冷板,以使多個冷板連接為整體,且限制電池單體組沿第二方向的運動,第一方向和第二方向相交。
3、在上述技術方案中,由于沿第一方向任意相鄰的兩個冷板之間形成容納腔,電池單體組包括多個軟包電池單體,多個軟包電池單體分散設置于多個容納腔內,相較于冷板設置在軟包電池單體底部的方案而言,可以增加換熱面積,進而提高軟包電池單體的散熱效率,同時,當一個容納腔內的軟包電池單體發生熱失控時,由于冷板的分隔作用,使得熱失控不易向相鄰的容納腔內的軟包電池單體蔓延,有利于降低熱擴散的風險,可以提高電池裝置的可靠性。
4、另外,沿第一方向布置的多個冷板,可以提升電池單體組件的結構強度,在受到外力沖擊時,可以減小軟包電池單體變形的風險;軟包電池單體粘接于箱體的底板,可以提升電池單體組的位置穩定性,在受到外部震動沖擊時,不易發生位移,有利于提升電池裝置的主頻;連接件將多個冷板連接成一個整體,可以提高電池單體組件的結構強度,同時還可以防止軟包電池單體沿第二方向竄動,有利于保持電池單體組件的結構穩定性。
5、在一些實施例中,連接件蓋設于電池單體組沿第二方向的一側,且與多個冷板配合。
6、在上述技術方案中,連接件蓋設與電池單體組沿第二方向的一側,可以保護軟包電池單體,降低異物進入容納腔使軟包電池單體受損或者短路的風險,同時還可以防止軟包電池單體在受到外部沖擊時沿第二方向上下竄動,有利于提高電池單體組件的使用壽命。
7、在一些實施例中,連接件呈平板狀。
8、在上述技術方案中,連接件呈平板狀,結構簡單,生產制造效率高,有利于降低成本,提高電池單體組件的成組效率。
9、在一些實施例中,連接件與多個冷板一體成型。
10、在上述技術方案中,連接件與多個冷板一體成型,在生產加工時,有利于減小零部件誤差,提升結構一致性,提高生產效率,降低生產成本。
11、在一些實施例中,連接件包括多個連接板,任意相鄰兩個冷板之間連接有一個連接板。
12、在上述技術方案中,連接件包括多個連接板,多個連接板與多個容納腔一一對應設置,可以根據容納腔內需要容納的軟包電池單體數量,調整相鄰冷板之間的間距,進而選擇合適尺寸的連接板,使得電池單體組件的安裝方式更加靈活,適用場景更加多變。
13、在一些實施例中,連接板呈平板狀,且蓋設于對應的容納腔內的軟包電池單體沿第二方向的一側。
14、在上述技術方案中,連接板呈平板狀蓋設于對應的容納腔內的軟包電池單體沿第二方向的一側,可以降低外部異物落入容納腔的風險,減小軟包電池單體受損或者短路的可能性。
15、在一些實施例中,連接板與任意相鄰的兩個冷板一體成型。
16、在上述技術方案中,連接板與任意相鄰的兩個冷板一體成型,在生產加工時,有利于減少零部件數量,降低零部件之間的配合誤差,降低加工難度,有利于提升結構一致性,提高生產效率,降低生產成本。
17、在一些實施例中,連接板包括第一板和第二板,任意相鄰的兩個冷板中,第一板連接一個冷板,且蓋設于對應的容納腔內的軟包電池單體沿第二方向的一側,第二板連接另一個冷板,覆蓋于對應的容納腔內的軟包電池單體沿所述第一方向的一側,且與第一板呈夾角連接。
18、在上述技術方案中,連接板包括呈夾角連接的第一板和第二板,第一板蓋設與對應的容納腔內的軟包電池單體沿第二方向的一側,第二板覆蓋于對應的容納腔內的軟包電池單體沿第一方向的一側,在對軟包電池單體進行裝配時無需對連接板進行變形,可以提升電池單體組件的安裝精度,在軟包電池單體安裝完畢后,可以降低外部異物進入容納腔的風險,同時多個軟包電池單體的熱量可以直接傳遞到一側冷板,同時也可以通過第二板間接傳遞到另一側冷板;第一板和第二板分別連接于冷板,可以使得電池單體組件的結構更加緊湊、穩定,保證軟包電池單體和冷板的充分接觸,有利于提高散熱效率。
19、在一些實施例中,第一板與一個冷板一體成型,和/或第二板與另一個冷板一體成型。
20、在上述技術方案中,第一板和/或第二板與冷板一體成型,在生產加工時,有利于減少零部件數量,降低生產加工難度,有利于降低零部件之間的配合誤差,有利于提升結構一致性,提高生產效率,降低生產成本。
21、在一些實施例中,連接件設置有泄壓區,泄壓區用于泄放軟包電池單體的內部壓力。
22、在上述技術方案中,由于連接件上設置有泄壓區,泄壓區可以及時釋放容納腔內過高的壓力,降低因容納腔壓力過大而發生爆炸或者破裂的風險,有利于提升電池單體組件的結構穩定性。
23、在一些實施例中,泄壓區包括薄弱部、刻痕、通孔、缺口中的至少一者。
24、在上述技術方案中,泄壓區包括薄弱部、刻痕、通孔、缺口中的至少一者,泄壓區的設置方式靈活,可以根據預設壓力的不同設置不同的泄壓結構,以滿足不同的應用場景。
25、在一些實施例中,泄壓區與電池單體組沿第二方向一側的局部對應設置;每個容納腔對應設置有至少一個泄壓區。
26、在上述技術方案中,泄壓區與電池單體組沿第二方向一側的局部對應設置,在軟包電池單體發生熱失控時,可以保證從第二方向定向泄壓,降低熱失控向相鄰容納腔蔓延的風險,同時還可以降低電池單體組短路的風險;每個容納腔對應設置有至少一個泄壓區,在軟包電池單體發生熱失控時,對應容納腔的泄壓區可以及時泄放容納腔內的壓力,縮短反應時間,降低容納腔爆炸或者破裂的風險。
27、在一些實施例中,每個容納腔對應設置有多個泄壓區,多個泄壓區間隔設置。
28、在上述技術方案中,每個容納腔對應設置有多個泄壓區,多個泄壓區間隔設置,泄壓面積更大,泄壓更快,可以進一步降低容納腔爆炸或者破裂的風險,有利于提高電池裝置的安全性和穩定性。
29、在一些實施例中,每個容納腔包括沿第三方向依次設置且相互連通的第一區域和第二區域;任意相鄰的兩個容納腔中,一個容納腔的第一區域對應設置有泄壓區,另一個容納腔的第二區域對應設置有泄壓區。
30、在上述技術方案中,每個容納腔包括沿第三方向相互連通的第一區域和第二區域,在任意相鄰的兩個容納腔中,一個容納腔的第一區域對應設置有泄壓區,另一個容納腔的第二區域對應設置有泄壓區,相鄰容納腔的的泄壓區設置在沿第三方向不同的區域,可以保證連接件的結構更加穩定,降低連接件變形的風險,同時,由于相鄰容納腔的泄壓區域設置在沿第三方向的不同區域,在一個容納腔內的軟包電池單體發生熱失控時,排放出的高溫高壓物質會被相鄰容納腔對應的連接件阻擋,降低了發生熱擴散的風險,提高了電池裝置的安全性。
31、在一些實施例中,第一板沿第三方向的尺寸為l1,軟包電池單體沿第三方向的尺寸為l2,1/2≤l1/l2<1。
32、在上述技術方案中,連接件包括蓋設于對應容納腔內的軟包電池單體沿第二方向一側的第一板,第一板沿第三方向的尺寸大于軟包電池單體沿第三方向的尺寸的一半且小于軟包電池單體沿第三方向的尺寸,第一板的尺寸可以使得軟包電池單體沿第二方向一側的部分區域暴露出來,可以實現定向泄壓,同時還可以保證沿第二方向對軟包電池單體有足夠大的覆蓋面積,降低軟包電池單體沿第二方向竄動的風險,同時可以減輕連接件的重量,節省材料,降低成本。
33、在一些實施例中,連接件的材料為金屬或者塑料。
34、在上述技術方案中,連接件的材料為金屬或者塑料,可以為電池單體組件提供足夠的結構強度,降低電池單體組件受到外部沖擊發生變形的風險,提高電池裝置的壽命和穩定性。
35、在一些實施例中,底板設置有插槽,冷板底部插接于插槽。
36、在上述技術方案中,底板設置插槽,冷板底部插接于插槽,可以提升電池單體組件與箱體底板的連接強度,在受到外部振動沖擊時不易與箱體分離,可以將沖擊力分散到整個箱體,使得受力均勻冷板不易變形;同時,冷板插接于插槽,可以降低冷板沿第二方向的高度,有利于節約箱體空間,提高空間利用率。
37、在一些實施例中,電池裝置還包括導熱結構膠,導熱結構膠設置于底板表面,軟包電池單體通過導熱結構膠粘結于底板。
38、在上述技術方案中,電池裝置包括設置于底板表面的導熱結構膠,軟包電池單體通過導熱結構膠粘接于底板,可以提升電池單體組與箱體的連接強度,降低軟包電池單體位移變形的風險,同時,導熱結構膠可以將軟包電池單體產生的熱量傳導到箱體的底板,有利于降低軟包電池單體的溫度,減小出現熱失控的風險。
39、在一些實施例中,軟包電池單體包括沿第一方向相對的兩個第一表面和沿第二方向相對的兩個第二表面,第一表面的表面積大于第二表面,冷板沿第一方向的投影覆蓋第一表面。
40、在上述技術方案中,軟包電池單體包括沿第一方向相對的兩個第一表面和沿第二方向相對的兩個第二表面,第一表面的表面積大于第二表面,冷板沿第一方向的投影覆蓋第一表面,冷板覆蓋軟包電池單體的第一表面,可以增大軟包電池單體與冷板之間的換熱面積,提高軟包電池單體的散熱效率,降低軟包電池發生熱失控的風險,同時可以沿第一方向為軟包電池單體提供防護,在受到沿第一方向的沖擊力時,可以降低軟包電池單體受損變形的風險,提高電池裝置的安全性。
41、在一些實施例中,任一軟包電池單體的第一表面和第二表面通過過渡部連接。
42、在上述技術方案中,任一軟包電池的第一表面和第二表面通過過渡部進行連接,可以增加連接強度,降低軟包電池單體外殼開裂的風險。
43、在一些實施例中,過渡部為r角。
44、在上述技術方案中,過渡部為r角,有利于軟包電池單體外殼的加工制作,提升外殼抗開裂的能力,能夠提高軟包電池單體的生產效率。
45、在一些實施例中,位于同一個容納腔內的任意相鄰的兩個軟包電池單體的r角之間設置有擋膠結構,擋膠結構設置于箱體底部。
46、在上述技術方案中,同一個容納腔內任意相鄰的兩個軟包電池單體的r角之間設置有擋膠結構,可以在軟包電池單體粘接于箱體時,阻止膠水溢到r角處,降低軟包電池單體r角處應力集中的風險。
47、在一些實施例中,擋膠結構為擋膠條。
48、在上述技術方案中,擋膠結構為擋膠條,可以直接粘接到箱體底部,結構簡單,安裝方便,可靠性高。
49、在一些實施例中,電池裝置還包括膨脹梁,膨脹梁連接于底板,沿第一方向兩側的冷板抵接于膨脹梁。
50、在上述技術方案中,電池裝置還包括膨脹梁,膨脹梁連接于底板,沿第一方向兩側的冷板抵接于膨脹梁,可以減少箱體內部零部件的數量,提高箱體內部空間利用率,可以容納更多的電池單體組件,有利于提升電池裝置的容量,且膨脹梁與冷板沿第一方向抵接,可以吸收軟包電池單體的膨脹力,降低冷板變形損壞的風險。
51、在一些實施例中,軟包電池單體為磷酸鐵鋰電池單體、三元電池單體和固態電池單體中的任一者。
52、在上述技術方案中,將軟包電池單體設置為磷酸鐵鋰電池單體、三元電池單體和固態電池單體中的任一者,使軟包電池單體可以根據使用場景的需要靈活地設置為不同類型的電池單體。
53、第二方面,本技術提供一種用電裝置,包括根據本技術第一方面的電池裝置
54、在上述實施例方式中,通過設置第一方面的電池裝置,由于任意相鄰的兩個冷板之間形成容納腔,電池單體組包括多個軟包電池單體,多個軟包電池單體分散設置于多個容納腔內,可以提高軟包電池單體的散熱效率,當一個容納腔內的軟包電池單體發生熱失控時,由于冷板的分隔作用,使得熱失控不易向相鄰的容納腔內的軟包電池單體蔓延,有利于降低熱擴散的風險,同時沿第一方向布置的多個冷板,可以提升電池單體組件的結構強度,在受到外力沖擊時,可以減小軟包電池單體變形的風險;軟包電池單體粘接于箱體的底板,可以提升電池單體組的位置穩定性,在受到外部震動沖擊時,不易發生位移,有利于提升電池裝置的主頻;連接件將多個冷板連接成一個整體,可以提高電池單體組件的結構強度,同時還可以防止軟包電池單體沿第二方向竄動,有利于保持電池單體組件的結構穩定性,此外冷板插接于箱體還可以分散外部沖擊力,降低單個軟包電池單體承受過大沖擊力的概率,提升軟包電池單體的使用壽命,提升電池裝置的使用壽命,從而提高了用電裝置的整體性能。
55、在一些實施例中,用電裝置包括車輛,車輛包括地板,箱體包括開口,地板蓋合于開口。
56、在上述技術方案中,用電裝置包括車輛,車輛包括地板,箱體包括開口,地板蓋合于開口,電池裝置的箱體利用車輛自身的地板作為箱蓋來進行密封,可以降低成本,還可以提高空間利用率,增加箱體的容量的同時提升車輛底盤高度。
57、本技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本技術的實踐了解到。