一种电池装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池装置。


背景技术：

2.相关技术中，电池装置的液冷板只能单侧与电池相接触，难以保证整个电池装置的散热效果，影响电池装置的可靠性。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种电池装置，提高热交换效果。
4.根据本实用新型的一个方面，提供了一种电池装置，包括：
5.电池箱，所述电池箱包括底板；
6.电池组件，设置于所述底板，所述电池组件包括多个沿第一方向堆叠设置的电池，所述电池具有两个相对设置的第一侧面和四个首尾相接的第二侧面，四个所述第二侧面设置于两个所述第一侧面之间，所述第一侧面的面积大于所述第二侧面的面积，所述电池包括极柱，所述极柱设置于所述第一侧面，在相邻两个所述电池组件之间设置有间隙；
7.其中，所述第一方向和所述底板垂直设置，所述第一方向和所述第一侧面相互垂直设置。
8.本实用新型实施例的电池装置，通过电池组件设置于底板，第一液冷板设置于底板，底板起到对电池组件和第一液冷板承载的作用，保证电池组件和第一液冷板的支撑效果。电池组件多个沿第一方向堆叠设置的电池，提高电池装置的能量密度。电池的外形类似于长方体结构，通过两个相对设置的第一侧面和四个首尾相接的第二侧面，四个第二侧面设置于两个第一侧面之间，两个第一侧面和四个第二侧面形成长方体结构的六个表面，通过第一侧面的面积大于第二侧面的面积，第一侧面的面积比较大，第一侧面也可以称之为大面。
9.通过极柱设置于第一侧面，第一侧面为第一极柱提供的设置位置范围比较大，为极柱和导电件之间的安装提供较大的安装空间，便于极柱和导电件之间的焊接。通过在相邻两个电池组件之间设置有间隙，相邻两个电池组件没有相互接触和贴合，以保证电池组件的散热效果。同时，相当于间隙夹设于相邻两个电池组件之间，与现有液冷板单侧散热相比，本实施例提供的电池组件的两侧均能通过间隙进行散热，利用一个间隙就能实现相邻两个电池组件的散热，散热效率高，生产成本比较低。
附图说明
10.为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。其中：
11.图1是根据一个示例性实施方式示出的一种电池装置的结构示意图一；
12.图2是根据一个示例性实施方式示出的一种电池装置显示一个电池单元的结构示意图一；
13.图3是图2的局部放大图；
14.图4是根据一个示例性实施方式示出的一种电池装置的结构示意图二；
15.图5是根据一个示例性实施方式示出的一种电池装置显示一个电池单元的结构示意图二；
16.图6是根据另一个示例性实施方式示出的一种电池装置显示一个电池单元的结构示意图；
17.图7是根据一个示例性实施方式示出的一种电池装置的局部剖视图。
18.附图标记说明如下：
19.100、电池单元；101、总正极；102、总负极；
20.10、电池组件；20、电池箱；30、第一液冷板；40、导电件；50、导电连接件；60、第二液冷板；
21.11、电池；111、第一侧面；112、第二侧面；113、极柱；114、避让部；21、底板；22、电池仓；23、边框；24、中间梁；25、盖板。
具体实施方式
22.下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。
23.在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；术语“和/或”包括一个或多个相关联列出项目的任何组合和所有组合。特别地，提到“该/所述”对象或“一个”对象同样旨在表示可能的多个此类对象中的一个。
24.除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
25.进一步地，本公开的描述中，需要理解的是，本公开的示例实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本公开的示例实施例的限定。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征连接在另外元件(一个或多个)“上”、“下”、或者“内”、“外”时，其不仅能够直接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”，也可以通过中间元件间接连接在另外(一个或多个)元件“上”、“下”或者“内”、“外”。
26.本实用新型的一个实施例提供了一种电池装置，请参考图1至图3，该电池装置包括电池箱20、电池组件10及第一液冷板30，电池箱20包括底板21，电池组件10设置于底板21，电池组件10包括多个沿第一方向堆叠设置的电池11，电池11具有两个相对设置的第一
侧面111和四个首尾相接的第二侧面112，四个第二侧面112设置于两个第一侧面111之间，第一侧面111的面积大于第二侧面112的面积，电池包括极柱113，极柱113设置于第一侧面111。在相邻两个电池组件10之间设置有间隙。其中，第一方向和底板21垂直设置，第一方向和第一侧面111相互垂直设置。
27.本实施例提供的电池装置，通过电池组件10设置于底板21，第一液冷板30设置于底板21，底板21起到对电池组件10和第一液冷板30承载的作用，保证电池组件10和第一液冷板30的支撑效果。电池组件10包括多个沿第一方向堆叠设置的电池11，提高电池装置的能量密度。电池11的外形类似于长方体结构，通过两个相对设置的第一侧面111和四个首尾相接的第二侧面112，四个第二侧面112设置于两个第一侧面111之间，两个第一侧面111和四个第二侧面112形成长方体结构的六个表面，通过第一侧面111的面积大于第二侧面112的面积，第一侧面111的面积比较大，第一侧面111也可以称之为大面。
28.通过极柱113设置于第一侧面111，第一侧面111为第一极柱提供的设置位置范围比较大，为极柱113和导电件40之间的安装提供较大的安装空间，便于极柱113和导电件40之间的焊接。通过在相邻两个电池组件10之间设置有间隙，相邻两个电池组件10没有相互接触和贴合，以保证电池组件10的散热效果。同时，相当于间隙夹设于相邻两个电池组件10之间，与现有液冷板单侧散热相比，本实施例提供的电池组件10的两侧均能通过间隙进行散热，利用一个间隙就能实现相邻两个电池组件10的散热，散热效率高，生产成本比较低。
29.在一个实施例中，如图2-图3所示，该电池装置还包括第一液冷板30，第一液冷板30垂直设置于底板21，第一液冷板30设置于相邻两个电池组件10之间的间隙内。
30.通过第一液冷板30垂直设置于底板21，第一方向和底板21垂直设置，第一液冷板30沿多个电池11的堆叠方向延伸，第一液冷板30可以和电池组件10中的每个电池11相接触，以保证电池组件10的散热效果。通过第一液冷板30设置于相邻两个电池组件10之间，相当于第一液冷板30夹设于相邻两个电池组件10之间，与现有液冷板单侧散热相比，本实施例提供的第一液冷板30的两侧均能够用于电池组件10的散热，利用一个第一液冷板30就能实现相邻两个电池组件10的散热，散热效率高，生产成本比较低。
31.在一个实施例中，电池11和第一液冷板30彼此靠近的一侧设置有导热结构胶。导热结构胶实现电池11和第一液冷板30之间粘接固定的同时，还起到导热的作用，使电池11产生的热量通过导热结构胶传递至第一液冷板30，导热结构胶起到中间导热和热量传递的作用，进一步提高电池11的散热效果。
32.其中，电池包括电芯和电解质，能够进行诸如充电/放电的电化学反应的最小单元。电芯是指将堆叠部卷绕或层压形成的单元，该堆叠部包括第一电极、分隔物以及第二电极。当第一电极为正电极时，第二电极为负电极。其中，第一电极和第二电极的极性可以互换。
33.在一个实施例中，电池11为叠片式电池，不仅成组方便，且可以加工得到长度较长的电池11。
34.具体的，电芯为叠片式电芯，电芯具有相互层叠的第一极片、与第一极片电性相反的第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片，从而使得多对第一极片和第二极片堆叠形成叠片式电芯。
35.可选的，电池11可以为卷绕式电池，即将第一极片、与第一极片电性相反的第二极
片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔膜片进行卷绕，得到卷绕式电芯。
36.需要特别说明的是，本实施例提供的电池11具体为方形电池，定义电池11的高度方向，即多个电池11的堆叠方向为第一方向，电池11的长度方向为第二方向，电池11的宽度方向为第三方向，其中第一方向、第二方向及第三方向两两相互垂直，第一方向、第二方向及第三方向只是代表空间方向，并没有实质意义。
37.在一个实施例中，如图2-图3所示，极柱113设置于第一侧面111的短边边缘；和/或，极柱113设置于第一侧面111的中轴线。其中，第一侧面111的短边方向即为第三方向。
38.如果极柱113设置于第一侧面111的长边边缘，对于相邻两个电池组件10而言，则只能是第一侧面111的短边和第一液冷板30相接触，那么电池11和第一液冷板30相互接触的面积比较小。通过极柱113设置于第一侧面111的短边边缘，对于相邻两个电池组件10而言，第一侧面111的长边和第一液冷板30相接触，使电池11和第一液冷板30相互接触的面积比较大，保证电池11和第一液冷板30之间的散热效果。
39.如果极柱113设置于第一侧面111的正中心位置附近，则极柱113处于第一侧面111相对靠里的位置，导致极柱113和导电件40焊接不便，通过极柱113设置于第一侧面111的短边边缘处，对于处于边缘位置的极柱113而言，为极柱113和导电件40焊接提供极大的便利，降低安装难度。
40.在一个实施例中，如图2-图3所示，电池组件10中相邻两个电池11彼此靠近的一侧其中一个设置有极柱113，另一个对应极柱113设置有避让部114，避让部114用于避让极柱113。
41.如果极柱113直接设置于第一侧面111上，极柱113相对于第一侧面111凸出设置，当多个电池11沿第一方向进行叠加时，极柱113会占用较大沿第一方向的空间，通过相邻两个电池11彼此靠近的一侧其中一个设置有极柱113，另一个对应极柱113设置有避让部114，即第一侧面111在与极柱113对应的位置设置有避让部114，极柱113至少部分容置于避让部114，相当于极柱113至少部分内嵌于避让部114内，减少极柱113超出第一侧面111的高度，节省沿第一方向的整体高度空间，提高空间利用率。
42.可以理解的是，避让部114可以为第一侧面111向远离极柱113方向凹陷形成的凹槽，本实施例对避让部114的具体结构并不作限定，只要能够实现减少极柱113相对于第一侧面111外露的高度均在本实施例的保护范围之内。
43.在一个实施例中，如图2-图3所示，沿第一方向，避让部114的深度大于等于极柱113的高度。
44.如果极柱113沿第一方向的高度大于避让部114的深度，极柱113会超出避让部114之外，极柱113还有部分裸露在避让部114的外部，因极柱113的高度较高以将与其相邻的电池11撑起，导致相邻两个电池11的第一侧面111之间存在一定的高度空间。通过避让部114的深度大于等于极柱113的高度，极柱113可以完全隐藏在避让部114的内部，或者极柱113的顶部与避让部114的槽口相平齐，极柱113不会裸露于避让部114的外部，此时，当多个电池11沿第一方向堆叠时，相邻两个电池11的第一侧面111能够相互贴合，节省沿第一方向的高度空间，空间利用率比较高。
45.在一个实施例中，如图2-图3所示，极柱113包括第一极柱和第二极柱，第一极柱和第二极柱设置于电池11中同一个第一侧面111。其中，第一极柱和第二极柱具体分别为正极
柱和负极柱。
46.如果第一极柱和第二极柱设置于电池11中同一个第一侧面111，即第一极柱和第二极柱位于电池11沿第二方向的同侧，当多个电池11沿第一方向进行叠加时，同一个电池11的第一极柱和第二极柱与对应的导电件40之间的连接位置共面，占用沿第一方向的高度空间，起到节省高度空间的目的。
47.在一个实施例中，第一极柱和第二极柱设置于第一侧面111沿第一侧面111延伸方向的两端。其中，第一侧面111的延伸方向即为第二方向。
48.通过第一极柱和第二极柱设置于第一侧面111沿第一侧面111延伸方向的两端，即第一极柱在第一侧面111的投影和第二极柱在第一侧面111的投影不重合，即第一极柱和第二极柱相互错开，避免相邻两个电池11电性连接时出现第一极柱和第二极柱相互干涉的情况。
49.在一个实施例中，如图2-图3所示，电池装置还包括导电件40，相邻两个电池组件10之间通过导电件40相电连接。
50.当多个电池11沿第一方向堆叠形成电池组件10之后，如果多个电池组件10之间需要进行电性连接时，利用导电件40实现相邻两个电池组件10之间的电性连接，导电件40起到中间连接的作用，导电件40可以实现相邻两个电池组件10之间的电性连接，保证相邻两个电池组件10连接的可靠性。
51.需要特别说明的是，对于电池组件10内部而言，相邻两个电池11的极柱113通过导电连接件50相电连接，导电连接件50的横截面类似为u形结构，导电连接件50设置于电池组件10的侧部，其中电池组件10的侧部平行于第一方向和第三方向所在的平面。
52.对于相邻两个电池组件10而言，相邻两个电池组件10对应导电连接件50通过导电件40相连接，导电件40起到相邻两个电池组件10跨接的作用。可以理解的是，沿第三方向，导电件40的长度大于导电连接件50的长度，为了保证相邻两个电池组件10之间连接的可靠性，导电件40的长度至少大于两个导电连接件50的长度之和。
53.可以理解的是，极柱113和与其相对应的导电连接件50彼此靠近的一侧中至少之一设置有焊接区，用于极柱113和与其相对应的导电连接件50的连接，使极柱113和与其相对应的导电连接件50通过焊接相连接，操作简单，工艺方便，生产成本比较低。导电连接件50和与其相对应的导电件40彼此靠近的一侧中至少之一设置有焊接区，用于导电连接件50和与其相对应的导电连件的连接，使导电连接件50和与其相对应的导电连接件50通过焊接相连接，操作简单，工艺方便，生产成本比较低。
54.在一个实施例中，如图4所示，电池箱20内设置有电池仓22，多个电池组件10沿第二方向间隔设置于电池仓22内；其中，第一方向和第二方向相互垂直设置。
55.通过电池箱20内设置有电池仓22，电池仓22为电池组件10提供容纳空间，由于多个电池11沿第一方向堆叠形成电池组件10，通过多个电池组件10沿第二方向间隔，多个电池11呈矩形阵列排布，提高电池装置的能量密度。
56.在一个实施例中，如图5-图6所示，位于电池仓22内的电池组件10数量为偶数个，偶数个电池组件10通过导电件40相电连接，形成电池单元100；其中，电池单元100的总正极101和总负极102设置于电池单元100沿第一方向的顶部。
57.对于同一个电池仓22，如果电池组件10内的多个电池11通过导电连接件50进行串
联，即相邻两个电池11的第一极柱和第二极柱通过导电连接件50相连接；相邻两个电池组件10之间通过导电件40进行串联，即相邻两个电池组件10对应位置的第一极柱和第二极柱通过导电件40相连接。当电池组件10的数量为奇数时，整个电池单元100的总正极101和总负极102可能其中一个设置于电池单元100的顶部，另一个设置于电池单元100的底部。对于位于电池单元100底部的总正极101或者总负极102而言，不利于电池单元100放入电池箱20内后续的操作。
58.为此，本实施例通过位于电池仓22内的电池组件10数量为偶数个，相当于多个电池11沿第一方向上下叠加形成一个电池组件10，偶数个电池组件10沿第二方向排列并相互串联，此时整个电池单元100的总正极101和总负极102均设置于电池单元100的顶部。对于位于电池单元100顶部的总正极101或者总负极102而言，当电池单元100放置于电池箱20之后，方便总正极101或者总负极102与其他电池单元100或者其他电器件的电性连接，便于后续电池单元100入箱的后续操作。
59.需要特别说明的是，对于偶数个电池组件10相互串联，无论每个电池组件10内电池11的数量为偶数个还是奇数个，首先需要将电池单元100的总正极101和总负极102中其中一个设置于电池单元100的顶部，由于总有一个极柱113位于电池组件10沿第一方向的底部，通过相邻两个电池组件10之间在底部位置相互串联，则电池单元100的总正极101和总负极102中另外一个又回到电池单元100的顶部位置。
60.可以理解的是，本实施例只需要限定同一个电池仓22内电池组件10的数量为偶数个，就能实现电池单元100的总正极101和总负极102位于电池单元100的顶部，但是不用对电池组件10内电池11的数量偶数个还是奇数个进行限定。
61.在一个实施例中，如图4-图6所示，电池仓22的数量为多个，跨接于相邻两个电池仓22的导电件40设置于电池单元100沿第一方向的顶部。
62.如果电池仓22的数量为多个，相邻两个电池仓22内的电池单元100需要通过导电件40电性连接，如果跨界接于相邻两个电池仓22的导电件40位于电池单元100沿第一方向的底部，操作空间小，给导电件40的安装带来极大的不便。
63.本实施例提供的电池单元100的总正极101和总负极102均设置于电池单元100的顶部，当相邻两个电池仓22在电性连接时，跨接于相邻两个电池仓22的导电件40设置于电池单元100沿第一方向的顶部，使导电件40具有较大的操作空间，方便导电件40的安装，入箱工艺简单，生产成本比较低。同时，对于相邻两个电池仓22内的电池单元100通过导电件40直接连接，取消现有技术引出极固定支座、保护盖等结构件，减少结构件的数量和组装环节，节省生产成本。
64.在一个实施例中，如图4-图7所示，电池箱20还包括边框23，边框23设置于底板21，边框23围设于电池组件10的周围，起到对电池组件10侧面防护的作用，避免外界对电池组件10产生较大的冲击。电池箱20还包括中间梁24，中间梁24设置于底板21上，中间梁24设置于边框23的内部，以将边框23和底板21形成的内部空间分隔成电池仓22。具体地，如果中间梁24为沿第二方向延伸的纵梁，可以将边框23和底板21形成的内部空间分隔成左右设置的两个电池仓22；如果中间梁24沿第三方向延伸的横梁，可以将边框23和底板21形成的内部空间分隔成上下设置的两个电池仓22；如果中间梁24包括横梁和纵梁，横梁和纵梁相互垂直设置形成十字梁结构，可以将边框23和底板21形成的内部空间分隔成四个电池仓22。
65.需要特别说明的是，如果跨接于相邻两个电池仓22的导电件40设置于电池单元100的底部，那么需要导电件40在底部穿过横梁或者纵梁，不仅需要在横梁或者纵梁的底部开设通孔或者通槽，工艺复杂，且导电件40在底部操作相对比较困难。本实施例提供的导电件40在跨接于相邻两个电池仓22时，导电件40可以直接设置于横梁或者纵梁上(如图4所示)，横梁或者纵梁还在一定程度上起到对导电件40承载的作用，保证对导电件40的支撑效果。
66.在一个实施例中，如图4-图7所示，多个电池仓22对应的多个电池单元100通过导电件40相电连接，形成电池模块，电池模块的总正极101和总负极102设置于电池模块的同侧。
67.可以理解的是，由于每个电池单元100的总正极101和总负极102均设置于电池单元100沿第一方向的顶部，则电池模块的总正极101和总负极102也设置于电池模块沿第一方向的顶部。如果电池模块的总正极101和总负极102设置于电池模块的两侧，导致电池模块的总正极101和总负极102之间的距离比较大，操作不便。本实施例通过述电池模块的总正极101和总负极102设置于电池模块的同侧，使得电池模块的总正极101和总负极102之间的距离比较小，便于接线连接，给安装带来极大的便利。
68.在一个实施例中，如图1和图7所示。电池箱20还包括盖板25，盖板25连接于边框23远离底板21的一侧，边框23和底板21形成开口结构，盖板25相当于盖设于开口结构上，盖板25起到对电池组件10顶部防护的作用。
69.在一个实施例中，该电池装置还包括第二液冷板60，第二液冷板60相对于第一方向垂直设置于底板21和电池组件10之间；和/或，第二液冷板60相对于第一方向垂直设置于盖板25和电池组件10之间。
70.通过第二液冷板60相对于第一方向垂直设置于底板21和电池组件10之间，使位于电池组件10最下端的电池11能够直接与第二液冷板60进行热量交换，进一步提高电池组件10的散热效果；通过第二液冷板60相对于第一方向垂直设置于盖板25和电池组件10之间，使位于电池组件10最上端的电池11能够直接与第二液冷板60进行热量交换，进一步提高电池组件10的散热效果。
71.可以理解的是，沿第二方向，电池组件10的顶部和底部分别设置有两个第二液冷板60，相当于两个第二液冷板60将电池组件10夹设其中。在第一液冷板30和第二液冷板60的相互配合作用下，电池组件10至少有两个侧面分别与第一液冷板30和两个第二液冷板60相接触，在这三个液冷板相当于环设于电池组件10的周围，保证电池组件10的散热效果。
72.在一个实施例中，电池装置为电池模组，电池模组包括多个电池11，电池模组还可以包括端板和侧板，端板和侧板用于固定多个电池11。相邻电池11之间可以设置有缓冲垫，端板和电池11之间可以设置有缓冲垫。
73.在一个实施例中，电池装置为电池包。电池11设置于电池箱20内。通过在电池箱20内设置有电池11，电池箱20实现对电池11的保护。
74.需要说明的是，当电池11的数量为多个时，多个电池11可以沿电池11堆叠方向设置形成一组电池11后在在电池箱20内，多个电池11可以通过端板和侧板进行固定。当多个电池11直接设置在电池箱20内时，即无需对多个电池11进行成组，此时，可以去除端板和侧板。
75.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型创造后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
76.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。