CN221262519U - 电池、用电装置及储能装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电池、用电装置及储能装置，电池包括箱体，内部具有容纳空间，箱体包括通风口，通风口与容纳空间相连通；至少一个电池单体排，设置于容纳空间内，电池单体排包括多个电池单体；换热件，位于容纳空间内，换热件设置于电池单体的至少一个表面，换热件包括相变介质，在一个设有换热件的表面中，换热件的至少一个边缘相比于该表面中与换热件的该边缘位于同侧的边缘缩进设置，沿着换热件的缩进设置的边缘形成有通风间隙，通风间隙与通风口连通。本申请能够提高电池的换热及时性和均匀性。

Description

电池、用电装置及储能装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及电池、用电装置及储能装置。

背景技术

新能源电池在生活和产业中的应用越来越广泛，例如，搭载电池的新能源汽车已经被广泛使用，另外，电池还被越来越多地应用于储能领域等。

在搭载电池的新能源汽车中，电池可以用于全部或部分地提供动力。在储能领域中，电池可以安装于储能箱体或是直接安装于用户侧。在使用电池的状态下，电池中的电池单体会产生热量，电池单体周围过高的温度环境对电池不利。另外，电池在过度低温的环境中启动时，希望能够对电池单体提供热量。因此，如何及时地与电池单体换热是业界持续研发的课题之一。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种换热及时性和换热均匀性得到提高的电池、用电装置及储能装置。

本申请通过如下技术方案实现。

本申请实施例的第一方面提供一种电池，包括：箱体，具有容纳空间，所述箱体包括通风口，所述通风口与所述容纳空间相连通；至少一个电池单体排，设置于所述容纳空间内，所述电池单体排包括多个电池单体；换热件，位于所述容纳空间内，所述换热件设置于所述电池单体的至少一个表面，所述换热件包括相变介质，在一个设有换热件的表面中，换热件的至少一个边缘相比于电池单体的该表面中与换热件的该边缘位于同侧的边缘缩进设置，沿着换热件的缩进设置的边缘形成有通风间隙，通风间隙与通风口连通。

通过换热件的相变介质发生相变吸收和放出热量，能够及时且均匀地与电池单体换热，配合箱体的通风口与箱体内的气体换气，有助于相变介质持续地与电池单体换热，进而提升换热件与电池单体的换热效率；通过换热件缩进设置的边缘形成通风间隙，该通风间隙与通风口相互连通，使得外部气体与箱体内部气体换气过程中，气流能够流经该通风间隙，从而增强了换热件周围的空气流通，增大了气流与换热件之间的换热面积，还起到延长气流与换热件的换热时间的效果，进一步提升换热件中的换热介质的持续工作能力，进而提升与电池单体的换热效果。

在一些实施例中，各所述电池单体包括多个表面，所述多个表面中包括第一表面，所述第一表面为所述多个表面中面积最大的表面，所述换热件至少设置于所述第一表面。

在面积最大的表面设置换热件，有助于增大换热件与电池单体之间的换热面积，提升换热效率。

在一些实施例中，所述多个表面中包括第二表面，所述第二表面垂直于所述第一表面，且所述第二表面朝向所述箱体的底壁，所述换热件还设置于所述第二表面与所述箱体的底壁之间。

在箱体的底壁暴漏于外界情况下，由于箱体的底壁能够与外界空气直接换热，由此，在电池单体的第二表面与箱体的底壁之间设置换热件，换热件能够通过底壁与外界空气进行迅速换热，有助于相变介质持续地与电池单体换热。

在一些实施例中，设置于所述第一表面的所述换热件的至少一个边缘相比于所述第一表面中与所述换热件的该边缘位于同侧的边缘缩进设置，沿着所述换热件的缩进设置的所述边缘形成有所述通风间隙。

由于设置于面积较大的第一表面的换热件的边缘形成通风间隙，该通风间隙与通风口相互连通，在气流通过该通风间隙时，能够与第一表面的换热件换热，使相变介质持续且高效地与电池单体换热，由此，进一步提升换热效率。

在一些实施例中，设置于所述第一表面的所述换热件的整周边缘相对于所述第一表面的整周边缘缩进设置。

换热件的整周边缘均形成通风间隙，增大气流与换热件换热效率，使相变介质持续、高效与电池单体换热；此外，在换热件粘贴于第一表面的情况下，方便粘贴操作。

在一些实施例中，沿着所述电池单体的排列方向，相邻两个所述电池单体的所述第一表面相对，且相邻两个所述电池单体的所述第一表面之间设置有所述换热件。

相邻两个电池单体的面积较大的面设置换热件，换热件不仅能够与各电池单体换热，换热件内部的相变介质还能够对相邻两个电池单体之间充放电过程发生的膨胀起到一定的缓冲作用，降低各电池单体之间相互挤压导致的磨损风险，进而提升电池可靠性。

在一些实施例中，沿着垂直于所述箱体的所述底壁的方向，至少一个所述电池单体的所述第二表面在所述底壁上的投影与一个所述换热件在所述底壁上的投影重叠。

由此，换热件通过底壁与外界空气换热，能够使相变介质持续、高效地与电池单体的第二表面换热，提升换热效率。

在一些实施例中，在所述容纳空间中还设有与所述通风口连通的风道，所述风道使所述通风间隙与所述通风口连通。

通过风道使通风间隙与通风口连通，有助于气流沿着风道流向通风间隙，从而与换热件换热，进而提升换热件的相变介质持续与电池单体换热的能力。

在一些实施例中，所述电池单体排设置有多个，多个所述电池单体排沿着与所述电池单体的排列方向交叉的方向间隔布置，多个所述电池单体排中，至少两个所述电池单体排之间形成有所述风道。

在电池单体排之间形成风道，有助于气流沿着风道流向通风间隙中，从而与更多的电池单体之间的换热件换热，进而提升换热件与各电池单体之间的换热效率。

在一些实施例中，在所述电池单体排与所述箱体的侧壁之间也形成有所述风道。

电池单体排与箱体的侧壁之间具有间隙，该间隙形成风道，便于气流通过，增大气流与换热件的换热效率，进而提升换热件的相变介质持续与电池单体换热的能力。

在一些实施例中，所述通风口包括进风口和出风口，所述箱体内设置有风扇，所述风扇与所述进风口和所述出风口中的至少一者相对。

通过风扇吹风的方式，可以加速气流流动，提升换气效率，从而提升气流与相变介质之间的换热效率，进而提升相变介质持续地与电池单体换热的能力。

在一些实施例中，所述进风口和所述出风口分别位于所述电池单体排沿着所述电池单体的排列方向的相对两侧。

位于电池单体排沿着电池单体排列方向相对两侧的进风口和出风口，能够加快换气后气体排出，提升换气效率。

在一些实施例中，在所述进风口和/或所述出风口设置有单向阀。

单向阀可以在电池需要通风散热的情况下打开，而在不需要时关闭，减少不必要的物质进入箱体内部，提升电池可靠性。

在一些实施例中，所述换热件包括封闭壳，所述相变介质设置于所述封闭壳中，所述相变介质包括以下任意一种：石蜡、正二十一烷、正二十二烷、十二烷酸、十三烷酸、五水合硫代硫酸钠、肉蔻酸、棕榈酸混合物、三水合醋酸钠、十二水合磷酸氢二钠、肉豆蔻醇、十四烷基胺、月桂酸、硬脂酸、十八烷酸。

合适的相变介质能够在合适的温度下发生相变，及时且均匀地与电池单体换热，提升电池可靠性。

本申请实施例的第二方面提供一种用电装置，所述用电装置包括用于提供电能的上述第一方面所述的电池。

本申请实施例的第三方面提供一种储能装置，包括上述第一方面所述的电池，所述电池能够储存电能且能够提供电能。

实用新型效果：

通过本申请实施例，能够提高电池的换热及时性和均匀性。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；

图2为本申请一些实施例提供的电池的内部结构示意图，其中省去了箱体的上盖；

图3为本申请一些实施例提供的电池单体的结构示意图；

图4为本申请一些实施例提供的电池单体的分解示意图；

图5为本申请一些实施例提供的电池单体之间以及电池单体底部设置换热件的结构示意图；

图6为本申请一些实施例提供的电池单体的第一表面设置换热件的结构示意图；

图7为本申请一些实施例提供的换热件的剖面示意图。

附图标记说明：

1000-车辆；100-电池；200-控制器；300-马达；

10-箱体；10A-容纳空间；10B-通风间隙；10C-风道；11-通风口；11a-进风口；11b-出风口；101-侧壁；102-底壁；

20-电池单体排；21-电池单体；211-外壳；2111-壳体；2112-端盖；电极组件212；213-电极端子；214-泄压机构；201-第一表面；202-第二表面；203-第三表面；201a-第一表面的底部边缘；201b-第一表面的侧部边缘；

30-换热件；31-封闭壳；32-相变介质；30a-换热件的底部边缘；30b-换热件的侧部边缘；

40-黏胶；50-风扇；60-单向阀；

X-排列方向；Y-长度方向；Z-高度方向。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”“第三”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，技术术语“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造、操作或使用，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“接触”应作广义理解，可以是直接接触，也可以是隔着中间媒介层的接触，可以是相接触的两者之间基本上没有相互作用力的接触，也可以是相接触的两者之间具有相互作用力的接触。

本申请实施例中，电池单体可以为二次电池，二次电池是指在电池单体放电后可通过充电的方式使活性材料激活而继续使用的电池单体。

电池单体可以为锂离子电池、钠离子电池、钠锂离子电池、锂金属电池、钠金属电池、锂硫电池、镁离子电池、镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池等，本申请实施例对此并不限定。

电池单体一般包括电极组件。电极组件包括正极、负极以及隔离件。在电池单体充放电过程中，活性离子（例如锂离子）在正极和负极之间往返嵌入和脱出。隔离件设置在正极和负极之间，可以起到防止正负极短路的作用，同时可以使活性离子通过。

在一些实施例中，正极可以为正极片，正极片可以包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极活性材料。

作为示例，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极活性材料设置在正极集流体相对的两个表面的任意一者或两者上。

作为示例，正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、碳、镍或钛等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。复合集流体可通过将金属材料（铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材）上而形成。

作为示例，正极活性材料可包括以下材料中的至少一种：含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。其中，含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂（如LiFePO₄（也可以简称为LFP））、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂（如LiMnPO₄）、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中的至少一种。

在一些实施例中，正极可以采用泡沫金属。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金、或泡沫碳等。泡沫金属作为正极时，泡沫金属表面可以不设置正极活性材料，当然也可以设置正极活性材料。作为示例，在泡沫金属内还可以填充或/和沉积有锂源材料、钾金属或钠金属，锂源材料为锂金属和/或富锂材料。

在一些实施例中，负极可以为负极片，负极片可以包括负极集流体。

作为示例，负极集流体可采用金属箔片、泡沫金属或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用银表面处理的铝或不锈钢、不锈钢、铜、铝、镍、炭精电极、用碳、镍或钛等。复合集流体可包括高分子材料基层和金属层。泡沫金属可以为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝、泡沫合金、或泡沫碳等。复合集流体可通过将金属材料（铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等）形成在高分子材料基材（如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚乙烯等的基材）上而形成。在一些实施例中，正极集流体的材料可以为铝，负极集流体的材料可以为铜。

在一些实施例中，电极组件还包括隔离件，隔离件设置在正极和负极之间。

在一些实施方式中，隔离件为隔离膜。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。

作为示例，隔离膜的主要材质可选自玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯，陶瓷中的至少一种。

在一些实施例中，隔离件为固态电解质。固态电解质设于正极和负极之间，同时起到传输离子和隔离正负极的作用。

在一些实施例中，电池单体还包括电解质，电解质在正、负极之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制，可根据需求进行选择。电解质可以是液态的、凝胶态的或固态的。

在一些实施例中，电极组件为卷绕结构。正极片、负极片卷绕成卷绕结构。

在一些实施例中，电极组件为叠片结构。

作为示例，正极片、负极片可分别设置多个，多个正极片和多个负极片交替层叠设置。

作为示例，正极片可设置多个，负极片折叠形成多个层叠设置的折叠段，相邻的折叠段之间夹持一个正极片。

作为示例，正极片和负极片均折叠形成多个层叠设置的折叠段。

作为示例，隔离件可设置多个，分别设置在任意相邻的正极片或负极片之间。

作为示例，隔离件可连续地设置，通过折叠或者卷绕方式设置在任意相邻的正极片或负极片之间。

在一些实施例中，电极组件的形状可以为圆柱状，扁平状或多棱柱状等。

在一些实施例中，电极组件设有极耳，极耳可以将电流从电极组件导出。极耳包括正极耳和负极耳。

在一些实施例中，电池单体可以包括外壳。外壳用于封装电极组件及电解质等部件。外壳可以为钢壳、铝壳、塑料壳（如聚丙烯）、复合金属壳（如铜铝复合外壳）或铝塑膜等。

作为示例，电池单体可以为圆柱形电池单体、棱柱电池单体、软包电池单体或其它形状的电池单体，棱柱电池单体包括方壳电池单体、刀片形电池单体、多棱柱电池，多棱柱电池例如为六棱柱电池等，本申请没有特别的限制。

在一些实施例中，外壳包括端盖和壳体，壳体设有开口，端盖封闭开口以形成用于容纳电极组件和电解质等物质的密闭空间。壳体可设有一个或多个开口。端盖也可设置一个或者多个。

在一些实施例中，外壳上设置有至少一个电极端子，电极端子与极耳电连接。电极端子可以与极耳直接连接，也可以通过转接部件与极耳间接连接。电极端子可以设置于端盖上，也可以设置在壳体上。

在一些实施例中，外壳上设置有泄压机构。泄压机构用于泄放电池单体的内部压力。

在一些实施例中，电池单体排包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。电池单体有多个时，多个电池单体可以通过汇流部件串联、并联或混联。多个电池单体排可以形成一个电池模块。

在一些实施例中，电池可以是电池包，电池包包括箱体和至少一个电池单体，电池单体可以排列成电池单体排，电池单体或电池单体排容纳于箱体中。

在一些实施例中，箱体可以作为车辆的底盘结构的一部分。例如，箱体的部分可以成为车辆的地板的至少一部分，或者，箱体的部分可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。

下面，对本申请进行详细说明。

目前，新能源电池在生活和产业中的应用越来越广泛。新能源电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大，其市场的需求量也在不断地扩增。

业界不仅对电池的能量密度性能提出更高要求，而且对电池的可靠性也提出更高要求。经研究发现，电池的温度对性能、可靠性影响较大。电池温度过高可能会发生热失控风险，由此，对电池的可靠性产生不利影响。另外，电池在过度低温的环境中存在无法启动或启动缓慢的情况，针对这样的情况，希望能够根据需要对电池单体提供热量。因此，如何及时地与电池单体换热是业界持续研发的课题之一。

相关技术中，利用循环流动的冷却液与电池单体进行换热。经研究，冷却液在循环流路中的循环需要时间，存在换热不及时的情况；另外，循环流路中不同位置处的冷却液还存在温度差较大的情况。

因此，希望提供一种能够及时进行换热且换热均匀性好的换热方案。经研究发现，利用相变介质的吸热和放热性能与电池单体进行换热，能够及时且均匀地使电池单体升温或降温。另外，使电池的箱体内的气体可与外界换气，能够使相变介质持续工作，并且使气流在相变介质周围流通，能够提升相变介质持续工作能力。

基于上述技术构思，本申请实施例提供一种电池，包括：箱体，内部具有容纳空间，箱体包括通风口，通风口与容纳空间相连通；至少一个电池单体排，设置于容纳空间内，电池单体排包括多个电池单体；换热件，位于容纳空间内，换热件设置于电池单体的至少一个表面，换热件包括相变介质，在一个设有换热件的表面中，换热件的至少一个边缘相比于电池单体的该表面中与换热件的该边缘位于同侧的边缘缩进设置，沿着换热件的缩进设置的边缘形成有通风间隙，通风间隙与通风口连通。

利用相变介质的吸热和放热性能与电池单体进行换热，能够及时且均匀地使电池单体升温或降温。另外，使电池的箱体内的气体可与外界换气，能够使相变介质持续工作；此外，通过换热件缩进设置的边缘形成通风间隙，该通风间隙与通风口相互连通，使得外部气体与箱体内部气体换气过程中，气流能够流经该通风间隙，从而增强了换热件周围的空气流通，增大了气流与换热件之间的换热面积，还起到延长气流与换热件的换热时间的效果，进一步提升换热件中的换热介质的持续工作能力，进而提升与电池单体的换热效果。

本申请实施例提供的电池可以但不限用于储能电源系统、车辆、船舶或飞行器等用电装置中。

本申请实施例提供了一种包括用于提供电能的上述电池的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

在以下实施例中，为了方便说明，以本申请一些实施例的用电装置为车辆1000为例进行说明。下面结合附图进行说明。

图1为本申请的一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。如图1所示，车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

下面，参照图2至图7对本申请的一些实施例进行详细的说明。

本申请实施例提供一种电池100，包括：箱体10，内部具有容纳空间10A，箱体10包括通风口11，通风口11与容纳空间10A相连通；至少一个电池单体排20，设置于容纳空间10A内，电池单体排20包括多个电池单体21；换热件30，位于容纳空间10A内，换热件30设置于电池单体21的至少一个表面，换热件30包括相变介质32。

箱体10内部具有用于收纳电池单体21的容纳空间10A。作为示例，箱体10可以包括上盖（图2未示出）和下箱体，上盖罩于下箱体上方，从而在上盖和下箱体之间形成用于容纳电池单体21的容纳空间10A。上盖可以是单独的部件；上盖还可以是车辆的底盘结构的一部分，例如，上盖可以成为车辆的地板的至少一部分，或者，上盖可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。

箱体10设置有通风口11，通风口11与容纳空间10A连通，用于通风换气。作为示例，通风口11可以与外界空气连通，外界气流可以通过通风口11与容纳空间10A内的气体换气。例如，外界冷气体通过通风口11进入容纳空间10A内并与容纳空间10A内的热气体换气；或者外界热气体通过通风口11向容纳空间10A内并与容纳空间10A内的冷气体换气。

至少一个电池单体排20设置于容纳空间10A内，各电池单体排20包括沿着箭头X方向依次排列的多个电池单体21。在一些实施例中，箭头X指示的方向表示为电池单体21的排列方向X，箭头Y指示的方向表示为电池单体21的长度方向Y，箭头Z指示的方向表示为电池单体21的高度方向Z，排列方向X、长度方向Y和高度方向Z两两垂直。

参照图3和图4，作为示例，电池单体21可以包括外壳211和设置于所述外壳211内的至少一个电极组件212。外壳211包括壳体2111和端盖2112，壳体2111具有开口，端盖2112封闭该开口，从而与壳体2111形成容纳电极组件212的收容空间。在一些实施例中，端盖2112上可以设置有电极端子213，用于与电极组件212的极耳连接。在一些实施例中，端盖2112上还可以设置有泄压机构214，例如泄压阀。在一些实施例中，外壳211内可以容纳有多个电极组件212，多个电极组件212之间可以串联或者并联。外壳211的形状可以为长方体形、圆柱体形、多棱柱形等。

换热件30设置于电池单体21的至少一个表面。可以在电池单体排20中至少一个电池单体21的至少一个表面设置换热件30。电池单体21的表面可以理解为壳体2111的外表面。

换热件30包括相变介质32。相变介质32在温度达到相变温度时能够发生相变从而吸收或释放大量的热量。例如，相变介质32发生相变的过程可以是从固态到液态，或者从液态到固态。相变介质32发生相变时的相变温度取决于相变介质的材料特性。

作为示例，当电池单体21表面温度高于相变介质32发生相变时的相变温度时或者外界温度高于相变介质32发生相变时的相变温度时，相变介质32由固态到液态变化，从而吸收热量，为电池单体21降温；当电池单体21表面温度低于相变介质32发生相变时的相变温度时或者外界温度低于相变介质32发生相变时的相变温度时，相变介质32由液态到固态变化，从而释放热量，为电池单体21升温。

通过换热件30的相变介质32发生相变吸收和放出热量，能够及时且均匀地与电池单体21换热，从而抑制电池单体21温度过高或过低的情况发生，配合箱体10的通风口11与箱体10内部气体（空气）换气，能够使相变介质持续工作，从而提升电池可靠性。

在一些实施例中，参见图7，换热件30包括封闭壳31，相变介质32设置于封闭壳31中，相变介质32包括以下任意一种：石蜡、正二十一烷、正二十二烷、十二烷酸、十三烷酸、五水合硫代硫酸钠、肉蔻酸、棕榈酸、三水合醋酸钠、十二水合磷酸氢二钠、肉豆蔻醇、十四烷基胺、月桂酸、硬脂酸、月桂酸及硬脂酸混合物、十八烷酸、月桂酸及十八烷酸混合物。在一些实施例中，相变介质32可以为上述任意一种或多种材料，或者其他合适的材料。

作为示例，相变介质32可以选取相变温度在30℃到50℃范围的材料，但不限于此范围，可以根据需要选择合适相变温度的相变材料。

合适的相变介质32能够在合适的温度下发生相变，及时且均匀地与电池单体21换热，提升电池100可靠性。

在一些实施例中，在一个设有换热件30的表面中，换热件30的至少一个边缘相比于电池单体21的该表面中与换热件30的该边缘位于同侧的边缘缩进设置，沿着换热件30的缩进设置的边缘形成有通风间隙10B，通风间隙10B与通风口11连通。

换热件30和电池单体21分别具有位于同侧的换热件30的边缘和电池单体21表面的边缘，该换热件30的边缘短于该电池单体21表面的边缘，即，该换热件30的边缘相比于该电池单体21表面的边缘缩进设置。在换热件30的边缘与该电池单体21表面的边缘之间在该缩进方向上相互错位而形成台阶，该台阶所在的区域构成通风间隙10B。换热件30的一个边缘相比于电池单体21表面的边缘缩进设置，也可以是换热件30的多个边缘相比于电池单体21表面的边缘缩进设置。由此，外部气体与箱体10内部气体换气过程中，气流能够流经该通风间隙10B，从而增强了换热件30周围的空气流通。

通过换热件30缩进设置的边缘形成通风间隙10B，该通风间隙10B与通风口11相互连通，使得外部气体与箱体10内部气体换气过程中，气流能够通过该通风间隙10B，从而增强了换热件30周围的空气流通，增大了气流与换热件30之间的换热面积，还起到延长气流与换热件30的换热时间的效果，进一步提升换热件30中相变介质32的持续工作能力，进而提升与电池单体21的换热效果。

在一些实施例中，参照图3和图6，各电池单体21包括多个表面，多个表面中包括第一表面201，第一表面201为多个表面中面积最大的表面，换热件30至少设置于第一表面201。

在面积最大的表面设置具有相变介质32的换热件30，有助于增大换热面积，提升换热效率，从而提升电池100可靠性。

在一些实施例中，参照图2和图5，沿着电池单体21的排列方向X，相邻两个电池单体21的第一表面201相对，且相邻两个电池单体21的第一表面201之间设置有换热件30。

相邻两个电池单体21的第一表面201之间可以以夹持的方式固定换热件30；或者，换热件30粘贴于相邻两个电池单体21中的任意一个电池单体21的第一表面201。

相邻两个电池单体21的面积较大的面（第一表面201）设置换热件30，不仅能够与各电池单体21换热，换热件30内部的相变介质32还能够对相邻两个电池单体21之间充放电过程产生的膨胀起到一定的缓冲作用，降低各电池单体之间相互挤压导致的磨损风险，进而提升电池100可靠性。

在一些实施例中，设置于第一表面201的换热件30的至少一个边缘相比于第一表面201中与换热件30的该边缘位于同侧的边缘缩进设置，沿着换热件30的缩进设置的边缘形成有通风间隙。

作为一个示例，参见图3和图5，电池单体21包括沿着电池单体21的排列方向X相对的两个第一表面201、沿着高度方向Z相对的两个第二表面202和沿着长度方向Y相对的两个第三表面203，第一表面201、第二表面202和第三表面203两两相互垂直且连接，其中第一表面201和第三表面203为电池单体21的侧表面，两个第二表面202中的一者为电池单体21的底表面，另一者为电池单体21的顶表面，顶表面例如可以为端盖2112的外表面。在一些实施例中，第二表面202特指电池单体21的底表面。

参见图6，电池单体21的第一表面的底部边缘201a与换热件的底部边缘30a位于高度方向Z的同侧，第一表面的侧部边缘201b与换热件的侧部边缘30b位于长度方向的同侧。

换热件的底部边缘30a相比于电池单体21的第一表面的底部边缘201a缩进设置；和/或，换热件的侧部边缘30b相比于同侧的电池单体21的第一表面的侧部边缘201b缩进设置。

电池单体21的底表面(第二表面202)可以直接与箱体10的底壁102接触，从而，换热件的底部边缘30a与箱体10的底壁102之间形成包括通风间隙10B的风道。

电池单体21的底表面(第二表面202)可以间接地与箱体10的底壁102接触，例如，电池单体21的第二表面202通过换热件30与箱体10的底壁102接触，从而，换热件的底部边缘30a与换热件30之间形成包括通风间隙10B的风道。

由于设置于面积较大的第一表面201的换热件30的边缘形成通风间隙10B，该通风间隙10B与通风口11相互连通，在气流通过该通风间隙10B时，能够与第一表面201的换热件30换热，能够使相变介质持续工作，从而持续且高效地与电池单体21换热，由此，进一步提升换热效率，降低电池单体21的热失控风险，从而提升电池100可靠性。

在一些实施例中，参照图6，设置于第一表面201的换热件30的整周边缘相对于第一表面201的整周边缘缩进设置。

由此，换热件30的整周边缘均形成通风间隙10B，提升气流流过换热件30的区域范围，能够增大气体与相变介质的换热效率，使相变介质持续地与电池单体21换热；此外，在换热件30粘贴于第一表面201的情况下，方便粘贴。

在一些实施例中，电池单体21的多个表面中包括第二表面202，第二表面202垂直于第一表面201，换热件30还设置于第二表面202与箱体10的底壁102之间。

可以在各个电池单体21的第二表面202与箱体10的底壁102之间分别设置换热件30，还可以在部分电池单体21的第二表面202与箱体10的底壁102之间设置换热件30。

在箱体10的底壁102暴漏于外界环境的情况下，箱体10的底壁能够与外界空气直接进行换热，由此，在电池单体21的第二表面202与箱体10的底壁102之间的换热件30，能够通过底壁102直接与外界空气进行换热，换热件30的相变介质32能够持续地与电池单体21换热，从而提升电池100可靠性。

在一些实施例中，沿着垂直于箱体10的底壁102的方向，至少一个电池单体21的第二表面202在底壁102上的投影与一个换热件30在底壁102上的投影重叠。

可以在每个电池单体21的第二表面202设置换热件30。或者，多个电池单体21的第二表面202均设置换热件30。在一些实施例中，多个电池单体21的第二表面202共同构成电池单体排20的大底面，一个换热件30覆盖该大底面。

换热件30通过底壁102与外界空气换热，能够使相变介质32持续地与电池单体21的第二表面202换热，提升换热效率。

在一些实施例中，换热件30可以通过黏胶40粘贴于该底面，不仅能够提升换热效率，还能够提升电池单体排20的整体稳固性，降低电池单体排20中各电池单体21之间晃动、移位的风险，进一步提升电池可靠性。黏胶40可以是导热胶结构胶。

在一些实施例中，在容纳空间10A中还设有与通风口11连通的风道10C，风道10C使通风间隙10B与通风口11连通。

通过风道10C使通风间隙10B与通风口11连通，有助于气流沿着风道10C流经通风间隙10B，与换热件30换热，从而提升换热件30的相变介质32的持续与电池单体21换热的能力。

在一些实施例中，电池单体排20设置有多个，多个电池单体排20沿着与电池单体21的排列方向X交叉的方向间隔布置，多个电池单体排20中，至少两个电池单体排20之间形成风道10C。

与电池单体21的排列方向X交叉的方向，可以是与排列方向X成一定夹角的方向，例如与排列方向X垂直的长度方向Y。

至少两个电池单体排20之间形成风道10C可以理解为，沿着与电池单体21的排列方向X交叉的方向，每两个电池单体排20之间形成风道10C，或者至少位于中间的两个电池单体排20之间形成风道10C。

作为示例，沿着与电池单体21的排列方向X交叉的方向，依次设置四个电池单体排20，四个电池单体排20中位于中间的两个电池单体排20之间形成风道10C，即第二个和第三个电池单体排20之间形成风道10C，而第一个电池单体排20和第二个电池单体排20之间彼此靠近、第三个电池单体排20和第四个电池单体排20之间彼此靠近，有助于提升箱体10空间的利用率。

在电池单体排20之间形成风道10C，有助于气流沿着风道10C流动到通风间隙10B中，从而与更多的电池单体排20之间的换热件30换热，进而提升换热件30的相变介质32持续与电池单体换热的能力。

在一些实施例中，电池单体排20与箱体10的侧壁101之间形成风道10C。

电池单体排20与箱体10的侧壁101之间具有间隙，该间隙形成风道10C，便于气流通过，增大气流与换热件30的换热范围，进而提升换热件30的相变介质32持续与电池单体换热的能力。

在一些实施例中，参照图2，通风口11包括进风口11a和出风口11b，箱体10内设置有风扇50，风扇50与所述进风口和所述出风口中的至少一者相对。

风扇50与所述进风口和所述出风口中的至少一者相对，可以理解为，风扇50位于进风口11a和出风口11b之间，风扇50分别与进风口11a和出风口11b具有间隔距离；还可以理解为，风扇50位于进风口11a处，或者出风口11b处。

作为示例，风扇50可以与电池100的电控系统连接，风扇50工作过程中，外界冷气流从进风口11a进入到容纳空间10A中，并从出风口11b吹出，从而与容纳空间10A内的热气流换气，并带走容纳空间10A中大量的热。

通过风扇50吹风的方式，加速气流流动，提升换气效率，从而提升气流与相变介质32之间的换热效率，进而提升相变介质32持续地与电池单体21换热的能力。

在一些实施例中，进风口11a和出风口11b分别位于电池单体排20沿着电池单体21排列方向X的相对两侧。

位于电池单体排20沿着电池单体21排列方向X相对两侧的进风口11a和出风口11b，能够加快换气后气体排出，并且从进风口11a进入到容纳空间10A中的气流能够流经绝大多数的电池单体21以及换热件30，增大换热范围，从而提升气流与相变介质之间的换热效率。

在一些实施例中，进风口11a和/或出风口11b分别设置有单向阀60。

进风口11a处的单向阀60只允许外界气流流入箱体10中，出风口11b处的单向阀60只允许箱体10中的气流排出。在一些实施例中，单向阀60可以是电磁阀，通过电驱动开启和关闭。

单向阀60可以在电池100需要通风散热的情况下打开，而在不需要时关闭，减少不必要的物质进入箱体10内部，提升电池可靠性。

下面，对本申请实施例的一个具体例子进行说明。

本申请实施例的电池100包括箱体10、至少一个电池单体排20、换热件30和风扇50。

箱体10具有用于容纳至少一个电池单体排20的容纳空间10A，箱体10包括通风口11，通风口11包括进风口11a和出风口11b，进风口11a和出风口11b分别与容纳空间10A相连通；风扇50位于进风口11a和出风口11b之间；在进风口11a和出风口11b处还分别设置有单向阀60。

电池单体排20包括多个沿着排列方向X依次排列的电池单体21，各电池单体21包括沿着电池单体排列方向X相对的两个第一表面201、沿着高度方向Z相对的两个第二表面202和沿着长度方向Y相对的两个第三表面203，第一表面201、第二表面202和第三表面203两两相互垂直，其中，第一表面201和第三表面203为电池单体21的侧表面，两个第二表面202中的一者为电池单体21的底表面，另一者为电池单体21的顶表面。沿着电池单体21的排列方向X，相邻两个电池单体21的第一表面201相对，且相邻两个电池单体21的第一表面201之间设置有换热件30。多个电池单体21的第二表面202共同构成电池单体排20的大底面，在该大底面与箱体10的底壁之间设置还有换热件30，该换热件30通过黏胶40粘贴于大底面。设置于第一表面201的换热件30的各个边缘均缩短于第一表面201对应的边缘，由此，设置于第一表面201的换热件30与设置于电池单体排20的大底面的换热件30之间形成通风间隙10B，各相邻的电池单体21之间的侧边之间也形成通风间隙10B。

多个电池单体排20沿着与电池单体21的排列方向X交叉的方向间隔布置，多个电池单体排20中，至少两个电池单体排20之间形成风道10C，风道10C与进风口11a和出风口11b相连通。

本申请实施例还提供一种用电装置，包括用于提供电能的上文提到的电池。

本申请实施例还提供一种储能装置，包括上文提到的电池，电池能够储存电能且能够提供电能。

以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入本申请的范围内的所有技术方案。

Claims (16)

1.一种电池，其特征在于，包括：

箱体，内部具有容纳空间，所述箱体包括通风口，所述通风口与所述容纳空间相连通；

至少一个电池单体排，设置于所述容纳空间内，所述电池单体排包括多个电池单体；

换热件，位于所述容纳空间内，所述换热件设置于所述电池单体的至少一个表面，所述换热件包括相变介质；

在一个设有所述换热件的表面中，所述换热件的至少一个边缘相比于所述表面中与所述换热件的该边缘位于同侧的边缘缩进设置，

沿着所述换热件的缩进设置的所述边缘形成有通风间隙，所述通风间隙与所述通风口连通。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，

各所述电池单体包括多个表面，所述多个表面中包括第一表面，所述第一表面为所述多个表面中面积最大的表面，所述换热件至少设置于所述第一表面。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，

所述多个表面中包括第二表面，所述第二表面垂直于所述第一表面，且所述第二表面朝向所述箱体的底壁，所述换热件还设置于所述第二表面与所述箱体的底壁之间。

4.根据权利要求2或3所述的电池，其特征在于，

设置于所述第一表面的所述换热件的至少一个边缘相比于所述第一表面中与所述换热件的该边缘位于同侧的边缘缩进设置，

沿着所述换热件的缩进设置的所述边缘形成有所述通风间隙。

5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，

设置于所述第一表面的所述换热件的整周边缘相对于所述第一表面的整周边缘缩进设置。

6.根据权利要求2或3所述的电池，其特征在于，

沿着所述电池单体的排列方向，相邻两个所述电池单体的所述第一表面相对，且相邻两个所述电池单体的所述第一表面之间设置有所述换热件。

7.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，

沿着垂直于所述箱体的所述底壁的方向，至少一个所述电池单体的所述第二表面在所述底壁上的投影与一个所述换热件在所述底壁上的投影重叠。

8.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，

在所述容纳空间中还设有与所述通风口连通的风道，所述风道使所述通风间隙与所述通风口连通。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，

所述电池单体排设置有多个，多个所述电池单体排沿着与所述电池单体的排列方向交叉的方向间隔布置，

多个所述电池单体排中，至少两个所述电池单体排之间形成有所述风道。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，

在所述电池单体排与所述箱体的侧壁之间也形成有所述风道。

11.根据权利要求9或10所述的电池，其特征在于，

所述通风口包括进风口和出风口，

所述箱体内设置有风扇，所述风扇与所述进风口和所述出风口中的至少一者相对。

12.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，

所述进风口和所述出风口分别位于所述电池单体排沿着所述电池单体的排列方向的相对两侧。

13.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，

在所述进风口和/或所述出风口设置有单向阀。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的电池，其特征在于，

所述换热件包括封闭壳，所述相变介质设置于所述封闭壳中，

所述相变介质包括以下任意一种：石蜡、正二十一烷、正二十二烷、十二烷酸、十三烷酸、五水合硫代硫酸钠、肉蔻酸、棕榈酸、三水合醋酸钠、十二水合磷酸氢二钠、肉豆蔻醇、十四烷基胺、月桂酸、硬脂酸、十八烷酸。

15.一种用电装置，其特征在于，所述用电装置包括用于提供电能的权利要求1至14中任一项所述的电池。

16.一种储能装置，其特征在于，包括权利要求1至14中任一项所述的电池，所述电池能够储存电能且能够提供电能。