電池單體、電池和車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電池結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種電池單體、電池和車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]作為電能儲備裝置，各種類型的電池已經(jīng)在人們的日常工作和生活中發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用，但是在這些電池的使用過程中還存在著一些不足之處。例如，在當(dāng)前的新能源汽車(如電動汽車或混合動力汽車)中，一般使用動力電池(目前主要是鋰離子電池)來作為動力源。但是，由于受到電池技術(shù)的限制，電池的工作溫度對于電池性能、壽命以及安全性等都有直接的影響。動力電池在溫度過低(如-1o°c)時(shí)，將會不允許充電或者需要限功率放電，而在溫度過高(如50°C)時(shí)，則不僅會影響電池的壽命，還很有可能產(chǎn)生安全問題。
[0003]電池的熱管理是電池設(shè)計(jì)中需要考慮的問題。風(fēng)冷是目前混合動力汽車上較常使用的冷卻方案，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、安全穩(wěn)定性好、能耗小、成本低等，然而由于傳統(tǒng)電池都是光滑的表面，換熱面積小，換熱系數(shù)低，一般需要在電池之間增加額外的冷卻板等零部件，增加復(fù)雜程度，并帶來結(jié)構(gòu)不緊湊、換熱效率不高等問題，不僅可能由于電池單體間溫差大加速電池的老化，而且還會給電池在整車上的布置帶來很多困難。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型目的是提供一種電池單體、電池和車輛，以便解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題以及其他方面的問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述的實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0006]—種電池單體，其包括電極和殼體，所述電池單體還包括布置于所述殼體外表面上的散熱翅片，并且所述散熱翅片、所述電極和所述殼體一體化成型。
[0007]在上述的電池中，可選地，所述散熱翅片被布置于所述殼體的至少一側(cè)外表面上。
[0008]在上述的電池中，可選地，所述散熱翅片被布置成水平排列或者豎直排列。
[0009]在上述的電池中，可選地，所述散熱翅片被平行布置成至少兩排，并且不同排的所述散熱翅片之間的間距相同或不相同。
[0010]在上述的電池中，可選地，所述散熱翅片被平行布置成至少兩排，并且不同排的所述散熱翅片彼此交錯(cuò)排列。
[0011]在上述的電池中，可選地，所述散熱翅片的橫截面被構(gòu)造成方形、橢圓形、三角形中的一種。
[0012]在上述的電池中，可選地，所述散熱翅片采用金屬材料制成，所述金屬材料包括招O
[0013]—種電池，所述電池中設(shè)置有至少一個(gè)如以上任一項(xiàng)所述的電池單體。
[0014]在上述的電池中，可選地，所述電池為車用動力電池。
[0015]—種車輛，所述車輛上設(shè)置有如以上任一項(xiàng)所述的電池。
[0016]采用本實(shí)用新型所提供的電池單體和電池，能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸如換熱效率低、電池單體溫度不均勻、占用空間大等問題，通過采用優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以使得電池加熱或者冷卻過程中的換熱系數(shù)增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)電池溫度的更快且更穩(wěn)定的控制，并且降低電池單體的溫度差異，從而改善電池的熱性能。此外，采用本實(shí)用新型還能夠簡化電池的裝配，提高電池的體積能量比，從而方便整車布置。
【附圖說明】
[0017]以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0018]圖1和圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的兩個(gè)電池單體實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖，它們分別設(shè)置有水平排列和豎直排列的散熱翅片。
[0019]圖3和圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的另外兩個(gè)電池單體實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖，它們分別為一側(cè)外表面和雙側(cè)外表面設(shè)置有散熱翅片。
[0020]圖5、圖6和圖7分別是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)電池單體實(shí)施例的主視圖、側(cè)視圖和側(cè)視圖。
[0021]圖8是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)電池實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]需要說明的是，以下將以示例方式來具體說明本實(shí)用新型的電池單體、電池和車輛的原理、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，然而所有的描述僅是用來進(jìn)行說明的，而不應(yīng)將它們理解為對本實(shí)用新型形成任何的限制。此外，在本文所提及的各實(shí)施例中予以描述或隱含的任意單個(gè)技術(shù)特征，或者被顯示或隱含在各附圖中的任意單個(gè)技術(shù)特征，仍然可以在這些技術(shù)特征(或其等同物)之間繼續(xù)進(jìn)行任意組合或者刪減，從而獲得可能未在本文中直接提及的本實(shí)用新型的更多其他實(shí)施例。
[0023]在附圖中示意性地展示出了幾個(gè)根據(jù)本實(shí)用新型來提供的電池單體實(shí)施例，以下將通過這些附圖示例來對本實(shí)用新型進(jìn)行舉例性說明。
[0024]首先，在圖1和圖2中分別圖示出了兩個(gè)電池單體實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)。在這兩個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)電池單體具有一體化成型的電極1、殼體2和散熱翅片3，從而形成為一個(gè)整體而并非3個(gè)單獨(dú)的零部件。在上述的電池單體實(shí)施例中，散熱翅片3通常采用金屬材料(例如具有質(zhì)量輕、散熱系數(shù)高特性的鋁材料等)來制成，并且將其設(shè)置在殼體2的外表面上，以便通過這些散熱翅片3來針對電池單體進(jìn)行散熱處理，從而不僅能有效提升換熱效率、改善電池單體的熱性能，而且可以消除電池單體的溫度差異，促使其整體溫度保持均勻。
[0025]根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，可以靈活選擇設(shè)置散熱翅片3在殼體2外表面上的布置位置、設(shè)置數(shù)量、外形形狀等。例如，如圖1所示，可以考慮將散熱翅片3設(shè)置成多排，并且可以根據(jù)電池單體在安裝環(huán)境下所面對的冷卻風(fēng)流動方向，將這些散熱翅片3設(shè)計(jì)成以水平排列方式布置在殼體2的外表面上，或者也可以如圖2所示地將它們設(shè)計(jì)成以豎直排列方式在殼體2的外表面上。
[0026]此外，在圖3和圖4中還示例性地圖示出了另外兩個(gè)電池單體實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)。如圖3和圖4所示，在這兩個(gè)給出示例中是分別將散熱翅片3設(shè)置在殼體2的一側(cè)外表面和兩側(cè)外表面上。
[0027]可以理解的是，在具體應(yīng)用場合下，本實(shí)用新型允許根據(jù)電池單體的殼體2的外形構(gòu)造情況，將一個(gè)或多個(gè)散熱翅片3靈活地布置在該殼體2的若干局部表面、大部分外表面或者全部外表面上，以便能夠更好地實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)電池單體的換熱能力、降低溫度差異、提高體積能量比等目標(biāo)。
[0028]請結(jié)合參閱圖5、圖6和圖7，它們分別是一個(gè)電池單體示例的主視圖、側(cè)視圖和側(cè)視圖，通過這些附圖可以更加清楚地了解該電池單體示例的基本結(jié)構(gòu)。作為舉例說明，當(dāng)將散熱翅片3平行布置兩排或兩排以上時(shí)，不僅可以有效利用空間，而且在冷卻氣流的流經(jīng)散熱翅片3時(shí)，尤其能夠增加氣流的紊流效果，從而可以提高電池單體的換熱系數(shù)，降低電池單體的溫度差異，因此能顯著增強(qiáng)電池單體的熱性能，而無需設(shè)計(jì)額外的冷卻板，并且使得整體結(jié)構(gòu)更為緊湊。需要指出的是，在實(shí)際應(yīng)用中可以將位于不同排的散熱翅片3之間的間距設(shè)置成相同或者不相同，還可以將位于不同排的散熱翅片3布置成彼此交錯(cuò)排列。
[0029]對于散熱翅片3的本身形狀來講，在可選的情形下，可以將其構(gòu)造成具有方形、橢圓形、三角形或者其他適宜形狀的橫截面。當(dāng)然，在本實(shí)用新型中完全允許將散熱翅片3構(gòu)造成任何適用形狀，以便充分拓展本實(shí)用新型的應(yīng)用范圍，使其能夠獲得更佳的使用效果。
[0030]如前所述，由于本實(shí)用新型所提供的電池單體具有換熱效率高、整體溫度均勻、結(jié)構(gòu)緊湊、易于裝配、體積能量比高、使用壽命長等眾多優(yōu)點(diǎn)，因此非常適合將這樣的電池單體方便、快速地組裝形成電池，以便能夠?yàn)楦鞣N可能的實(shí)際應(yīng)用提供動力充沛且安全可靠的電能輸出。
[0031]舉例而言，在圖8中僅以示意方式顯示出了采用5個(gè)電池單體4來裝配形成一個(gè)電池，非常適合將裝配后的該電池產(chǎn)品作為車用動力電池安裝到各種類型的車輛上，以便實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的良好技術(shù)效果。
[0032]以上列舉了具體實(shí)施例來詳細(xì)闡明本實(shí)用新型的電池單體、電池和車輛，這些個(gè)例僅供說明本實(shí)用新型的原理及其實(shí)施方式之用，而非對本實(shí)用新型的限制，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還可以做出各種變形和改進(jìn)。例如，在前述舉例說明中是通過5個(gè)電池單體來裝配成一個(gè)電池，然而事實(shí)上可以根據(jù)具體應(yīng)用的需求情況來自由、靈活地選擇電池單體的實(shí)際配置數(shù)量，然而將其組裝成一個(gè)電池來投入使用。因此，所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的范疇并為本實(shí)用新型的各項(xiàng)權(quán)利要求所限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電池單體，其包括電極和殼體，其特征在于，所述電池單體還包括布置于所述殼體外表面上的散熱翅片，并且所述散熱翅片、所述電極和所述殼體一體化成型。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述散熱翅片被布置于所述殼體的至少一側(cè)外表面上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述散熱翅片被布置成水平排列或者豎直排列。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池單體，其特征在于，所述散熱翅片被平行布置成至少兩排，并且不同排的所述散熱翅片之間的間距相同或不相同。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池單體，其特征在于，所述散熱翅片被平行布置成至少兩排，并且不同排的所述散熱翅片彼此交錯(cuò)排列。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池單體，其特征在于，所述散熱翅片的橫截面被構(gòu)造成方形、橢圓形、三角形中的一種。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的電池單體，其特征在于，所述散熱翅片采用金屬材料制成，所述金屬材料包括招。8.一種電池，其特征在于，所述電池中設(shè)置有至少一個(gè)如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的電池單體。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于，所述電池為車用動力電池。10.一種車輛，其特征在于，所述車輛上設(shè)置有如權(quán)利要求8或9所述的電池。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及電池單體、電池和車輛。所述電池單體包括電極和殼體，并且還包括布置于所述殼體外表面上的散熱翅片，并且所述散熱翅片、所述電極和所述殼體一體化成型。采用本實(shí)用新型可使得電池加熱或者冷卻過程中的換熱系數(shù)增強(qiáng)，更快且更穩(wěn)定地控制電池溫度，并且降低電池單體的溫度差異，改善電池的熱性能，同時(shí)還能夠簡化電池的裝配，提高電池的體積能量比，從而方便整車布置。
【IPC分類】H01M10/625, H01M10/613, H01M2/02
【公開號】CN204760436
【申請?zhí)枴緾N201520354194
【發(fā)明人】周禕, 閆婉, 黃慎
【申請人】上海通用汽車有限公司, 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年5月28日