[发明专利]一种硬壳电池及其电池壳体

说明书

本发明涉及一种硬壳电池及其电池壳体。该硬壳电池包括电芯和包裹在电芯外的电池壳体，该电池壳体内设有供换热介质流通的介质通道，电池壳体上设有供换热介质流入的入口和供换热介质流出的出口。电池壳体上有出口和入口，电池壳体内有介质通道。换热介质经入口流入电池壳体的介质通道内，之后再经出口流出，换热介质与电池壳体包裹着的电芯进行热交换，达到硬壳电池温度调节的目的。由此提供了一种温度调节稳定，调节速率高的硬壳电池及其所用的电池壳体。

技术领域

本发明涉及一种硬壳电池及其电池壳体。

背景技术

新能源汽车的发展对于节约资源和改善环境具有重要的意义，同时，新能源汽车的能量来源——电池的发展对于新能源汽车的推广至关重要。常规电池包含正极、负极、隔膜、正极集流体、负极集流体、电解质和电池盖组成的电芯部分还包含电池壳体部分。锂离子电池由于具有能量密度高、功率密度高、寿命长、无记忆效应等优点成为了新能源汽车电池的首选。

但是锂离子电池性能的发挥受限于环境温度。在低温环境下，由于电解质等关键材料的离子电导迅速下降，导致锂离子电池充放电速率明显下降，甚至会发生无法充放电的情况；在高温环境下，电解质、电极材料的副反应加剧，导致锂离子电池寿命迅速衰减。所以，锂离子电池的温度调节对于提高其循环寿命、充放电速率等性能至关重要。目前，硬壳电池的温度调节主要集中在模组或电池包层面。

公布号为CN105849968A的中国专利，提出了一种全天候电池及其制造和使用的方法。这种电池与常规电池相比，电池内部另外包含连接到一个或更多个电阻片的一个或多个高电阻端子和切换电池电阻级别的开关。在低于正常操作温度如小于5℃的温度下或在低于冰点的温度（小于约0℃的温度，例如，小于约-10℃、-20℃、-30℃或-40℃的温度下），利用电池内部电阻片产热给电芯加热。但现有技术中这种电池存在因开关失效导致热失控的风险。对电池的冷却主要利用外置水冷板或者风冷的方式，但是这些方式冷却效果差、速率慢。开发稳定高效、高速率的电池温度调节技术仍然面临着巨大的挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调温稳定，调节速率高的硬壳电池；本发明的另一个目的在于提供一种调温稳定，调节速率高的硬壳电池所用的电池壳体。

为实现上述目的，本发明的硬壳电池的技术方案如下：

方案1.一种硬壳电池包括电芯和包裹在电芯外的电池壳体，所述电池壳体内设有供换热介质流通的介质通道，所述电池壳体上设有供换热介质流入的入口和供换热介质流出的出口。

本方案的有益之处在于：电池壳体上有出口和入口，电池壳体内有介质通道。换热介质经入口流入电池壳体的介质通道内，之后再经过出口流出，换热介质与电池壳体包裹着的电芯进行热交换，达到硬壳电池温度调节的目的。这样使得电池的温度调节部分不影响电池的工作部分，温度调节稳定。

方案2.根据方案1所述的硬壳电池，所述电池壳体的侧壁由内壁和外壁构成，且内壁和外壁中间部分设有介质通道。

本方案的有益之处在于：该硬壳电池的介质通道可以设置在电池壳体侧壁中间的空心结构内。该介质通道中流通换热介质时可以实现对电池的温度调节。

方案3.根据方案1或2所述的硬壳电池，所述电池壳体内壁和外壁中间设有隔离结构，所述隔离结构将电池壳体分割出连接在出口与入口之间的腔体即为所述的介质通道。

本方案的有益之处在于：介质通道体积越大，对温度调节的效果越好，但是液体流通的阻力越大，所以在达到温度调节效果的同时考虑其他因素，将介质通道设计成有形状的腔体。

方案4.根据方案1所述的硬壳电池，所述入口和出口分别设置在电池壳体的同侧或两侧。

本方案的有益之处在于：使得换热介质在电池壳体内充分流通，调温效果更好。