CN221530152U - 电池以及用电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电池以及用电装置,包括:至少一个电池模块;至少一块端板;所述端板设置于所述电池模块在第一方向上的至少一端;且沿所述第一方向投影,所述端板的投影面积小于所述电池模块投影面积;以及至少一个绝缘件,所述绝缘件设置于所述端板与所述电池模块之间;所述电池包括具有容纳空间的箱体,所述电池模块置于所述容纳空间中;所述端板与所述箱体连接。本申请实施例的一种电池以及用电装置,具有绝缘性能好的优点。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,特别是涉及一种电池以及用电装置。
背景技术
随着新能源技术的发展,电池的应用越来越广泛,例如电池被广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站储能电源系统等多个领域。
然而,在多个电池单体组成的电池模块中,电池模块的两端的棱边、底角易出现集中的大电场,绝缘失效的风险大。
实用新型内容
基于此,有必要针对绝缘失效的风险大的问题,提供一种电池以及用电装置。
本申请实施例的第一方面提供一种电池,包括:至少一个电池模块;至少一块端板;所述端板设置于所述电池模块在第一方向上的至少一端;且沿所述第一方向投影,所述端板的投影面积小于所述电池模块投影面积;以及至少一个绝缘件,所述绝缘件设置于所述端板与所述电池模块之间;所述电池包括具有容纳空间的箱体,所述电池模块置于所述容纳空间中;所述端板与所述箱体连接。
如此,端板通过与箱体固定从而能够提供对电池模块的端部电池单体的约束力,防止其出现过度变形;通过设置在第一方向上,端板的投影面积小于电池模块的投影面积;可以确保电池模块端部的棱边、底角等位置到端板的距离变大,可在绝缘件材料厚度面积不变的情形下,增大从电池模块端部的棱边、底角等位置到达端板的击穿距离,进而使得容易场强集中的棱边、底角也能获得较好的绝缘效果,并最终使得电池获得更好的绝缘性能。
在其中一个实施例中,所述电池模块包括至少两个沿第一方向重叠排布的电池单体;所述端板与位于所述电池模块的最外端的所述电池单体的大面相对间隔设置;所述第一方向为垂直于所述大面的方向;所述绝缘件设置于所述端板与对应的所述电池单体的大面之间。如此,可以加强电池模块的端部的电池单体的侧棱以及至少部分底棱处的绝缘效果,并且还增大了电池模块的端部与端板之间的间距以及电池模块端部的电池单体的底棱与端板之间的电气间隙,从而改善在电池模块端部的电池单体的侧棱和底棱处出现电场集中的情况。
在其中一个实施例中,所述端板的宽度小于所述大面的宽度;和/或,所述端板的高度小于所述大面的高度。如此,端板位于大面居中的区域,大面的棱边到端板的棱边的距离延长,可在绝缘件材料厚度面积不变的情形下,增大从电池模块端部的棱边、到达端板的击穿距离,进而,使得电池获得更好的绝缘性能。
在其中一个实施例中,所述端板的宽度为L1,所述大面的宽度为L2,且满足0.7*L2<L1<L2;和/或,所述端板的高度为H1,所述大面的高度为H2,且满足0.7*H2<H1<H2。如此,可以确保大面的棱边到端板的棱边的距离延长,以提高击穿距离,改善绝缘性能,并确保端板对大面提供足够面积的约束,防止电池单体在充放电循环中出现过度自由的膨胀,从而确保电池模块能够稳定进行充放电循环。如此,通过将两块端板分别与位于电池模块两端的两个电池单体的大面相对间隔设置;位于电池模块的任意一端最外侧的电池单体的棱边、底角等位置到所对应的端板都具有一个较长的距离,从而可以获得更长的击穿距离,并确保电池获得更好的绝缘性能。
在其中一个实施例中,所述电池包括:两块所述端板以及两个所述绝缘件;两块所述端板分别与位于所述电池模块沿第一方向的最外两端的两个所述电池单体的大面相对间隔设置;两个所述绝缘件分别设置于两块所述端板与对应的所述电池单体的大面之间。
在其中一个实施例中,所述端板与位于所述电池模块的最外端的所述电池单体的大面的间距为A,且满足2mm≤A≤8mm。
在其中一个实施例中,所述端板为方形板、圆形板或者椭圆形板;和/或,所述端板的边角采用光滑圆角设置。如此,可以避免尖锐的边角形成集中场强,进而可以有效地提高端板与电池模块的端部的电池单体的侧棱、边角等位置之间的绝缘效果,进而可以确保电池获得更好的绝缘性能。
在其中一个实施例中,所述端板采用铜、铜合金、铝、铝合金或者不锈钢合金制成。如此,端板可以具有较好的结构强度,当端板通过绝缘件抵接在电池单体的大面上,能够提供更大的约束力,进而可以对多个电池单体形成的电池模块的端部提供变形保护,防止其在充放电循环中出现过度自由的膨胀,从而确保电池的功能可靠实现。
在其中一个实施例中,所述绝缘件为绝缘层,并包覆在所述端板表面;或,所述绝缘件为绝缘垫片。如此,通过绝缘件获得良好的绝缘性能,避免端板与电池模块的端部的电池单体之间发生击穿,确保电池的安全。
在其中一个实施例中,所述电池包括换热板,所述换热板设置于所述箱体的底侧面,所述电池模块承载于所述换热板上。通过将换热板设置于箱体的底侧面,电池模块承载于换热板上;换热介质在换热板内部流动的过程中,能够通过换热板的侧壁与电池模块的各个电池单体实现换热,从而确保电池单体能够在合适的温度下进行充放电,延长电池的使用寿命。
本申请实施例的第二方面提供一种用电装置,包括上述的电池。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
图1为本申请一些实施例提供的电池的分解结构示意图。
图2为本申请一些实施例提供的电池模块的结构示意图。
图3为本申请一些实施例提供的电池单体的分解结构示意图。
图4为本申请一些实施例提供的电池的部分区域的结构示意图,其中省略了部分电池单体。
图5为本申请一些实施例提供的电池的结构示意图。
图6为图5所示结构的B向视图,其中,省略了绝缘件。
图7为本申请另一些实施例提供的电池的结构示意图。
附图标记说明:
电池-100、箱体-110、第一部分-111、第二部分-112、电池模块-120、电池单体-121、端盖-122、壳体-123、电极组件-124、电极端子-125、大面-126、绝缘件-400、端板-500、换热板-600。
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;本申请的说明书和权利要求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,若有出现这些技术术语“第一”“第二”等,这些术语仅用于描述目的,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一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,若有出现术语“多个”,“多个”的含义是至少两个(包括两个),例如两个、三个等,除非另有明确具体的限定。同理,若有出现术语“多组”,“多组”指的是两组以上(包括两组),若有出现术语“多片”,“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中,若有出现这些术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等,这些术语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、以特定的方位构造和操作,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,若有出现技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等,这些术语应做广义理解。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。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述,其含义可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在,本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
目前,从市场形势的发展来看,电池的应用越加广泛。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。
相关技术中,随着电池单体不断地进行充放电循环中,电池单体的内部会产生膨胀变形作用力并导致电池单体膨胀变形,为避免电池单体出现过度自由的膨胀,电池单体的大面需要由端板提供足够的约束;然而,在多个电池单体组成的电池模块中,位于电池模块的两端的总正/总负处的电池单体往往相对于电平台有较大的电势差,尤其在其棱边、底角等位置容易出现集中的大电场,绝缘失效风险较大;当前的设计往往是在电池模块的两端设置更大更厚的绝缘片,从而避免电池模块与端板之间出现击穿的情况;但更大更厚的绝缘片又会导致电池整体质量的增加以及体积增大。
为了在电池质量体积一定的前提下,缓解绝缘失效风险的问题,可以在设计上缩小端板的面积,从而延长从电池模块的两端的棱边、底角区域到端板的距离,不仅改善电池模块的两端的电场分布情况;同时,在绝缘片相同的情况下,也使得端板与电池模块之间具有更好的绝缘性,从而确保电池能够获得更好的绝缘性能。
本申请实施例提供一种电池以及用电装置,用电装置可以为储能电柜。
其中,电池100不仅可以作为储能电柜的操作电源,还可以作为储能电柜的储能容器,用于存储电能。
图1为本申请一些实施例提供的电池100的爆炸图;图2为本申请一些实施例提供的电池模块的结构示意图。请参照图1和图2,为了满足不同的使用电力需求,电池100可以包括多个电池单体121和箱体110,电池单体121是指组成电池模块120的最小单元。多个电池单体121可经由电极端子而被串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。箱体110用于容纳电池单体121或电池模块120,以避免液体或其他异物影响电池单体121的充电或放电。
箱体110可以采用多种结构。在一些实施例中,箱体110可以包括第一部分111和第二部分112,第一部分111与第二部分112相互盖合,第一部分111和第二部分112共同限定出用于容纳电池单体121的容纳空间。第二部分112可以为一端开口的空心结构,第一部分111可以为板状结构,第一部分111盖合于第二部分112的开口侧,以使第一部分111与第二部分112共同限定出容纳空间;第一部分111和第二部分112也可以是均为一侧开口的空心结构,第一部分111的开口侧盖合于第二部分112的开口侧。当然,第一部分111和第二部分112形成的箱体110可以是多种形状,比如,单独的长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构,也可以是由长方体或者圆柱体或球体等简单立体结构组合而成的复杂立体结构,本申请实施方式对此并不限定。箱体110的材质可以是如铝合金、铁合金等合金材料,也可以是如聚碳酸酯、聚异氰脲酸酯泡沫塑料等高分子材料,或者是如玻璃纤维加环氧树脂的复合材料,本申请实施方式对此也并不限定。
本申请的实施例中多个电池单体121可以组成电池模块120,电池模块120再组成电池包。具体地,多个电池单体121先串联或并联或混联组成电池模块120,多个电池模块120再串联或并联或混联形成一个整体,并容纳于箱体110内。
电池100还可以包括其他结构,例如,该电池100还可以包括汇流部件,用于实现多个电池单体121之间的电连接。
每个电池单体121可以为二次电池或一次电池;还可以是锂硫电池、钠离子电池或镁离子电池,但不局限于此。电池单体121可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。电池单体121一般按封装的方式分成三种:柱形电池单体、方体方形电池单体和软包电池单体,本申请实施方式对此也不限定。但为描述简洁,下述的实施例中均以方体方形的锂离子的电池单体121为例进行说明。
请参照图3,图3为本申请一些实施例提供的电池单体121的分解结构示意图。电池单体121包括有端盖122、壳体123、电极组件124以及其他的功能性部件。
端盖122是指盖合于壳体123的开口处以将电极组件124的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地,端盖122的形状可以与壳体123的形状相适应以配合壳体123。可选地,端盖122可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成,这样,端盖122在受挤压碰撞时就不易发生形变,使电池单体121能够具备更高的结构强度,安全性能也可以有所提高。端盖122上可以设置有如电极端子125等的功能性部件。电极端子125可以用于与电极组件124电连接,以用于输出或输入电池单体121的电能。在一些实施例中,端盖122上还可以设置有用于在电池单体121的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖122的材质也可以是多种的,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中,在端盖122的内侧还可以设置有绝缘部,绝缘部可以用于隔离壳体123内的电连接部件与端盖122,以降低短路的风险。示例性的,绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体123是用于配合端盖122以形成电池单体121的内部环境的组件,其中,形成的内部环境可以用于容纳电极组件124、电解液以及其他部件。壳体123和端盖122可以是独立的部件,可以于壳体123上设置开口,通过在开口处使端盖122盖合开口以形成电池单体121的内部环境。不限地,也可以使端盖122和壳体123一体化,具体地,端盖122和壳体123可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面,当需要封装壳体123的内部时,再使端盖122盖合壳体123。壳体123可以是多种形状和多种尺寸的,例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。具体地,壳体123的形状可以根据电极组件124的具体形状和尺寸大小来确定。壳体123的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等,本申请实施例对此不作特殊限制。
电极组件124是电池单体121中发生电化学反应的部件。壳体123内可以包含一个或更多个电极组件124。电极组件124主要由正极片和负极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极片与负极片之间设有隔膜。正极片和负极片具有活性物质的部分构成电极组件124的主体部,正极片和负极片不具有活性物质的部分各自构成极耳(未示出)。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中,正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应,极耳连接电极端子125以形成电流回路。
图4为本申请一些实施例提供的电池的部分区域的结构示意图。图5为本申请一些实施例提供的电池的结构示意图。图6为图5所示结构的B向视图。图7为本申请另一些实施例提供的电池的结构示意图。
参阅图4至图7所示,本申请的第一方面提供一种电池100。电池100包括至少一个电池模块120、至少一块端板500以及至少一个绝缘件400。
其中,端板500设置于电池模块120在第一方向X上的至少一端;且沿第一方向X投影,端板500的投影面积小于电池模块120的投影面积;绝缘件400设置于端板500与电池模块120之间。
结合图1至图3所示,电池模块120通常呈长方体结构,因此电池模块120在长度方向上,也即是第一方向X上,具有两个端部。端板500是指与电池模块120的端面相对设置的板体结构,端板500可以为不带翻边的板体或者为带有翻边的板体。
如此,端板500抵接通过绝缘件400在电池模块120的端部,提供约束力,可以对多个电池单体121形成的电池模块120的端部进行保护,防止电池模块120在充放电循环中出现过度自由的膨胀,从而确保电池100的功能可靠实现。
通过设置在第一方向X上,端板500的投影面积小于电池模块120的投影面积;可以确保电池模块120端部的棱边、底角等位置到端板500的距离变大,也即是说,可在绝缘件400材料厚度面积不变的情形下,增大从电池模块120端部的棱边、底角等位置到达端板500的击穿距离C,进而,使得容易场强集中的棱边、底角也能获得较好的绝缘效果,并最终使得电池100获得更好的绝缘性能。
可选地,端板500的面积为S1,大面126的面积为S2,且满足0.5*S2<S1<S2。
在一些可能的实施例中,参阅图4至图7所示,电池模块120包括至少两个沿第一方向X重叠排布的电池单体121;端板500与位于电池模块120的最外端的电池单体121的大面126相对间隔设置;第一方向X为垂直于大面126的方向;绝缘件400设置于端板500与对应的电池单体121的大面126之间。
电池单体121是电池100中的基本单元。电池单体121整体呈方形体,包括相对设置的顶端面(未标出)和底端面(未标出),以及包括围设在顶端面与底端面之间的四个侧面,如此可围设形成用于容纳电极组件124的内部环境。通常电池单体121的端盖122所处平面作为电池单体121的顶端面,壳体123中与端盖122相对的一面作为电池单体121的底端面;壳体123上的其余四个侧面两两相对,其中面积较大的两个侧面作为电池单体121的大面126,其余两个面积相对较小的侧面连接在两个大面126的两侧。电池模块120包括至少两个沿第一方向X重叠排布的电池单体121;也即是说,相邻两个电池单体121之间,彼此大面126贴合,并以此类推,直至位于电池模块120的最外端的电池单体121的一个大面126与端板500相对间隔设置;电池模块120中的多个电池单体121依靠串联和/或并联在一起以应用于各种应用场合。
为了避免端板500与电池模块120发生短接的风险,端板500与电池模块120的端部的电池单体121之间设置有绝缘件400;从而可以加强电池模块120的端部的电池单体121的侧棱以及至少部分底棱处的绝缘效果,并且还增大了电池模块120的端部与端板500之间的间距以及电池模块120端部的电池单体121的底棱与端板500之间的电气间隙,从而改善在电池模块120端部的电池单体121的侧棱和底棱处出现电场集中的情况。
电池单体121的大面126通常为方形面。可选地,端板500可为方形板、圆形板或者椭圆形板;也可以根据需要采用其他的形状的薄板,确保大面126能够整体大于端板500,使得电池模块120端部的棱边、底角等位置到端板500的边缘的距离C变大,最终使得电池100获得更好的绝缘性能。
在一些可能的实施例中,沿第二方向Y,端板500的宽度L1小于大面126的宽度L2。如此,端板500位于大面126居中的区域,结合图5和图7所示方位,沿第二方向Y,大面126两侧的棱边到端板500两侧的棱边的距离延长,可在绝缘件400材料厚度面积不变的情形下,增大从电池模块120端部的棱边、到达端板500的击穿距离,进而,使得电池100获得更好的绝缘性能。
具体地,参阅图4至图7所示,端板500的宽度为L1,大面126的宽度为L2,且满足0.7*L2<L1<L2。如此,通过控制端板500的宽度L1小于大面126的宽度L2,确保大面126两侧的棱边到端板500两侧的棱边的距离延长,以提高击穿距离,改善绝缘性能,同时,确保端板500的宽度L1大于大面126的宽度L2的0.7倍,确保端板500能够对电池单体121进行保护,并对大面126提供足够面积的约束,防止电池单体121在充放电循环中出现过度自由的膨胀,从而确保电池模块120能够稳定进行充放电循环。
在一些可能的实施例中,沿第三方向Z,端板500的高度H1小于大面126的高度H2。如此,端板500位于大面126居中的区域,结合图5和图7所示方位,沿第三方向Z大面126上下两端的棱边到端板500的棱边的距离延长,可在绝缘件400材料厚度面积不变的情形下,增大从电池模块120端部的棱边到达端板500的击穿距离,进而,使得电池100获得更好的绝缘性能。
可以理解的是,第一方向X、第二方向Y、第三方向Z两两相交。具体地,本申请实施例中,第一方向X为水平面内的一个方向,第二方向Y为水平面内与第一方向X垂直的方向,第三方向Z为垂直于水平面的竖直方向。
具体地,参阅图4至图7所示,端板500的高度为H1,大面126的高度为H2,且满足0.7*H2<H1<H2。如此,通过控制端板500的高度H1小于大面126的高度H2,确保大面126上下两侧的棱边到端板500棱边的距离延长,以提高击穿距离,改善绝缘性能,同时,确保端板500的高度H1大于大面126的高度H2的0.7倍,确保端板500能够对电池单体121进行保护,并对大面126提供足够面积的约束力,防止电池单体121在充放电循环中出现过度自由的膨胀,从而确保电池模块120能够稳定进行充放电循环。
在一些可能的实施例中,参阅图4至图7所示,电池100包括:两块端板500以及两个绝缘件400;两块端板500分别与位于电池模块120沿第一方向X的最外两端的两个电池单体121的大面126相对间隔设置;两个绝缘件400分别设置于两块端板500与对应的电池单体121的大面126之间。
如此,通过将两块端板500分别与位于电池模块120两端的两个电池单体121的大面126相对间隔设置;位于电池模块120的任意一端最外侧的电池单体121的棱边、底角等位置到所对应的端板500都具有一个较长的距离,从而可以获得更长的击穿距离C,并确保电池100获得更好的绝缘性能;通过将两个绝缘件400分别设置于两块端板500与对应的电池单体121的大面126之间;电池模块120的两端分别由各一块端板500与绝缘件400抵接,提供沿第一方向X上的约束力,可以对多个电池单体121形成的电池模块120的端部进行保护,防止电池模块120在充放电循环中出现过度自由的膨胀,从而确保电池100的功能可靠实现。
在一些可能的实施例中,参阅图4至图7所示,端板500与位于电池模块120的最外端的电池单体121的大面126的间距为A,且满足2mm≤A≤8mm。通过控制端板500与大面126之间的间距A,中间放置绝缘件400,从而确定绝缘件400的厚度,进而可以确保电池100获得更好的绝缘性能。
需要理解的是,结合附图4和附图5,端板500与大面126的间距之间的间距A,电池单体121的棱边、底角等位置到达端板500的击穿距离C是两种距离,端板500与电池单体121的大面126的间距A沿第一方向X,是两个面之间的最短距离;击穿距离C是沿与第一方向X相交的方向,击穿距离C大于间距A。
在一些可能的实施例中,参阅图4至图7所示,端板500的边角采用光滑圆角设置。如此,可以避免尖锐的边角形成集中场强,进而可以有效地提高端板500与电池模块120的端部的电池单体121的侧棱、边角等位置之间的绝缘效果,进而可以确保电池100获得更好的绝缘性能。
在一些可能的实施例中,参阅图4至图7所示,端板500采用铜、铜合金、铝、铝合金或者不锈钢合金制成。如此,端板500可以具有较好的结构强度,当端板500通过绝缘件400抵接在电池单体121的大面126上,能够提供更大的约束力,进而可以对多个电池单体121形成的电池模块120的端部提供变形保护,防止其在充放电循环中出现过度自由的膨胀,从而确保电池100的功能可靠实现。
在一些可能的实施例中,绝缘件400为绝缘层,并包覆在端板500表面。具体地,绝缘件400可为聚乙烯、聚四氟乙烯等材料形成的绝缘层;端板500抵接在电池模块120的端部的电池单体121上以提供足够的约束力防止过度变形,而通过将绝缘层包覆在端板500表面,从而形成良好的绝缘性能,避免端板500与电池模块120的端部的电池单体121之间发生击穿,确保电池100的安全。
其他一些实施例中,参阅图4至图7所示,绝缘件400为绝缘垫片。具体地,绝缘件400可为聚四氟乙烯、橡胶、电木等材料制成的绝缘板;端板500通过绝缘件400抵接在电池模块120的端部的电池单体121上以提供足够的约束力防止过度变形,绝缘件400可以提供良好的绝缘性能,避免端板500与电池模块120的端部的电池单体121之间发生击穿,确保电池100的安全。
一些可能的实施例中,参阅图1至图7所示,电池100包括具有容纳空间的箱体110,电池模块120置于容纳空间中;端板500与箱体110连接。也即是说,端板500通过与箱体110固定从而能够提供对电池模块120的端部电池单体121的约束力,防止其出现过度变形。
需要理解的是,端板500设置在容纳空间中并与箱体连接,两者之间具有相等的电势,也可以认为是接地;位于电池模块120的两端的电池单体121具有较高的电势,因此,端板500与位于电池模块120的两端的电池单体121之间存在较高的电势差。
本申请实施例的电池100一方面需要通过端板500对位于电池模块120的两端的电池单体121提供约束力,一方面还需要避免两者之间出现击穿。而在绝缘件400材料厚度面积等条件不变的前提下,通过设置在第一方向X上,端板500的投影面积小于电池模块120的投影面积;可以确保电池模块120端部的棱边、底角等位置到端板500的距离变大,从而增大从电池模块120端部的棱边、底角等位置到达端板500的击穿距离C,进而,使得容易场强集中的棱边、底角也能获得较好的绝缘效果,并最终使得电池100获得更好的绝缘性能。
可选地,箱体110的第二部分112可为一端开口的空心结构,端板500设置在第二部分112中的槽中,第二部分112的侧壁用于端板500之间可通过支撑柱或者其他结构进行支撑固定,以避免端板500移动。
在一些可能的实施例中,参阅图1至图7所示,电池100包括换热板600,换热板600设置于箱体110的底侧面,电池模块120承载于换热板600上。
具体地,换热板600可为口琴式换热板,内部流动有换热介质,例如水。
将换热板600设置于箱体110的底侧面,电池模块120承载于换热板600上;换热介质在换热板600内部流动的过程中,能够通过换热板600的侧壁与电池模块120的各个电池单体121实现换热,从而确保电池单体121能够在合适的温度下进行充放电,延长电池100的使用寿命。
可选的,电池模块120与换热板600之间可设置外包塑料膜以及绝缘涂胶进行绝缘,避免换热板600与电池模块120之间出现击穿。
本申请的第二方面提供一种用电装置,包括上述的电池100,电池用于存储电能。
可选地,用电装置可以是储能电柜。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种电池,其特征在于,所述电池包括:
至少一个电池模块(120);
至少一块端板(500);所述端板(500)设置于所述电池模块(120)在第一方向的至少一端;且沿所述第一方向投影,所述端板(500)的投影面积小于所述电池模块(120)投影面积;
以及至少一个绝缘件(400),所述绝缘件(400)设置于所述端板(500)与所述电池模块(120)之间;
所述电池包括具有容纳空间的箱体(110),所述电池模块(120)置于所述容纳空间中;所述端板(500)与所述箱体(110)连接。
2.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池模块(120)包括至少两个沿第一方向重叠排布的电池单体(121);
所述端板(500)与位于所述电池模块(120)的最外端的所述电池单体(121)的大面(126)相对间隔设置;所述第一方向为垂直于所述大面(126)的方向;
所述绝缘件(400)设置于所述端板(500)与对应的所述电池单体(121)的大面(126)之间。
3.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述端板(500)的宽度小于所述大面(126)的宽度;和/或,
所述端板(500)的高度小于所述大面(126)的高度。
4.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述端板(500)的宽度为L1,所述大面(126)的宽度为L2,且满足0.7*L2<L1<L2;和/或,
所述端板(500)的高度为H1,所述大面(126)的高度为H2,且满足0.7*H2<H1<H2。
5.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述电池包括:两块所述端板(500)以及两个所述绝缘件(400);
两块所述端板(500)分别与位于所述电池模块(120)沿第一方向的最外两端的两个所述电池单体(121)的大面(126)相对间隔设置;
两个所述绝缘件(400)分别设置于两块所述端板(500)与对应的所述电池单体(121)的大面(126)之间。
6.根据权利要求2所述的电池,其特征在于,所述端板(500)与位于所述电池模块(120)的最外端的所述电池单体(121)的大面(126)的间距为A,且满足2mm≤A≤8mm。
7.根据权利要求1至6任一项所述的电池,其特征在于,所述端板(500)为方形板、圆形板或者椭圆形板;和/或,
所述端板(500)的边角采用光滑圆角设置。
8.根据权利要求1至6任一项所述的电池,其特征在于,所述端板(500)采用铜、铜合金、铝、铝合金或者不锈钢合金制成。
9.根据权利要求1至6任一项所述的电池,其特征在于,所述绝缘件(400)为绝缘层,并包覆在所述端板(500)表面;
或,所述绝缘件(400)为绝缘垫片。
10.根据权利要求1所述的电池,其特征在于,所述电池包括换热板(600),所述换热板(600)设置于所述箱体(110)的底侧面,所述电池模块(120)承载于所述换热板(600)上。
11.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求1至10任一项所述的电池。
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