本實用新型涉及電芯生產技術領域,具體而言,涉及一種電芯套和電芯裝置。
背景技術:
電芯是電子設備、電動裝置等實現(xiàn)正常工作所必須的電能提供者,經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn),在電芯使用過程中,如充電和放電均會產生相應的熱量,當熱量不斷積聚將會存在安全隱患。因此,如何使得電芯在使用過程中能夠及時散熱、冷卻,對于本領域技術人員而言是急需要解決的技術問題。
技術實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實用新型提供一種電芯套和電芯裝置,能夠實現(xiàn)電芯在使用過程中的自然冷卻,且該電芯套結構簡單、實用性較高。
一種電芯套,所述電芯套包括中空的外筒、中空的內筒和密封部,所述外筒套設于所述內筒外,所述內筒和所述外筒之間存在間隙,所述外筒和內筒的兩端分別通過密封部連接,所述外筒、所述內筒和所述密封部構成具有密閉容置空間的中空套體,所述容置空間內填充有相變材料。
優(yōu)選地,所述相變材料無縫隙的填充于所述容置空間內。
優(yōu)選地,所述相變材料為石蠟。
優(yōu)選地,所述密封部包括密封板,所述外筒和內筒的一端與所述密封板一體成型。
優(yōu)選地,所述密封部還包括將所述外筒和所述內筒遠離所述密封板的一端進行焊接形成的焊接層。
優(yōu)選地,所述外筒、所述內筒和所述密封部為金屬材質或塑料材質。
優(yōu)選地,所述外筒和內筒為中空圓柱體結構。
本實用新型另一較佳實施例提供一種電芯裝置,所述電芯裝置包括電芯和上述的電芯套,所述電芯套套設于所述電芯外。
優(yōu)選地,所述電芯套與所述電芯無縫隙接觸。
優(yōu)選地,所述電芯的兩端分別凸出于所述電芯套的兩端。
本實用新型實施例提供的電芯套和電芯裝置中,通過填充有相變材料的電芯套吸收電芯在使用過程中產生的熱量,實現(xiàn)對該電芯的自然冷卻,能夠有效避免現(xiàn)有技術中電芯散熱不及時,導致熱量不斷積聚形成安全隱患的問題。此外,通過實現(xiàn)電芯的自然冷卻,能夠有效延長電芯的使用壽命。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應當理解,以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例,因此不應被看作是對范圍的限定,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關的附圖。
圖1a為本實用新型實施例提供的一種電芯套的結構示意圖。
圖1b為圖1a所示的電芯套的另一種結構示意圖。
圖1c為圖1a所示的電芯套的另一種結構示意圖。
圖2為本實用新型實施例提供的一種電芯裝置的結構示意圖。
圖3為圖2所示的電芯裝置的剖視圖。
圖標:100-電芯套;110-外筒;120-內筒;130-密封部;140-容置空間;200-電芯裝置;210-電芯。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。
因此,以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍,而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。在本實用新型的描述中,術語“第一、第二、第三、第四等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為只是或暗示相對重要性。
請結合參閱圖1a、圖1b和圖1c,為本實用新型實施例提供的一種電芯套100,所述電芯套100包括中空的外筒110、中空的內筒120和密封部130,所述外筒110套設于所述內筒120外,所述內筒120和所述外筒110之間存在間隙,所述外筒110和內筒120的兩端分別通過密封部130連接,所述外筒110、所述內筒120和所述密封部130構成具有密閉容置空間140的中空套體,所述容置空間140內填充有相變材料。
其中,在實際應用中,所述中空的外筒110和中空的內筒120可以為多種不同形狀,如中空圓柱體、中空長方體或者其他不規(guī)則的中空立體結構。
除此之外,在符合所述外筒110能夠套設于所述內筒120外并保留有一定間隙的前提下,可根據(jù)實際需求,將所述外筒110與所述內筒120可分別設計為不同的中空立體結構,如所述外筒110為中空長方體,所述內筒120為中空圓柱體等。
可選地,所述外筒110與所述內筒120的實際尺寸大小可根據(jù)具體應用場景進行相應的設計。
進一步地,如圖1a和1b所示,所述外筒110和所述內筒120的兩端分別設置有密封部130,并通過所述密封部130使所述外筒110和所述內筒120的兩端分別連接,使得所述外筒110、所述內筒120和所述密封部130共同構成具有密閉容置空間140的中空套體。其中,所述密封部130用于將所述容置空間140進行密封,防止所述電芯套100在使用過程中,由于吸熱等原因造成填充于所述容置空間140中的材料泄露,造成不必要的安全事故。
可選地,在實際應用中,為了進一步保證所述容置空間140的密封性,所述密封部130包括密封板,所述外筒110和內筒120的一端通過所述密封板連接,同時,所述密封板與該外筒110和內筒120的端部一體成型。除此之外,也可采用其他與所述容置空間140開口處相適應的密封部件,使得所述容置空間140的密封性更好。
進一步地,在所述中空套體的實際制造過程中,為方便液體或者其他材料快速填充于所述容置空間140中,一般先將所述外筒110和內筒120的一端通過所述密封部130連接,如通過上述密封板進行密封,構成具有一端開口的容置空間140的中空套體,所述容置空間140一端開口。然后在完成所述相變材料的填充后,通過相同密封部130將所述開口進行密封,使得所述外筒110、內筒120、密封部130構成具有密閉容置空間140的中空套體。
可選地,本實用新型實施例中,在對所述容置空間140的開口處進行最后的密封時,可以采用將所述外筒110和所述內筒120的另一端進行焊接,從而通過在所述開口處形成焊接層來對所述容置空間140進行密封。
其中,所述焊接是一種以加熱、高溫或者高壓的方式接合金屬或其他熱塑性材料的制造工藝及技術,一般分為熔焊、壓焊和釬焊,在實際操作時,可根據(jù)不同需求選擇合適的焊接方式。
可選地,由于所述焊接層是完成所述電芯套100制作的最后一道工序,因此,在保證所述容置空間140密封性的前提下,所述焊接層也可為單獨的密封部件,以蓋合、卡扣或者其他方式連接于所述外筒110和所述內筒120遠離所述密封板的一端,以完成對所述容置空間140的密封。
進一步地,上述容置空間140實際是由所述密封部130與所述內筒120和所述外筒110之間的間隙構成。因此,在制作所述中空套體時,可根據(jù)實際情況選擇相應尺寸的所述外筒110和所述內筒120,從而保證兩者之間的間隙符合實際需求。
進一步地,由于所述電芯套100用于相應設備的自然冷卻,因此,所述容置空間140填充有用于吸收熱量的相變材料,所述相變材料是指隨溫度變化而改變物理性質并能提供潛熱的物質,轉變物理性質的過程稱為相變過程。所述相變材料在相變過程中會吸收或釋放大量的潛熱,而所述相變材料的物理狀態(tài)發(fā)生變化時,其自身的溫度在相變完成前幾乎維持不變,從而形成一個寬的溫度平臺。除此之外,所述相變材料能夠重復發(fā)生物理狀態(tài)的變化,因此所述相變材料可重復使用,節(jié)能環(huán)保。
可選地,所述相變材料主要包括無機相變材料、有機相變材料和復合相變材料三類。所述無機類相變材料主要有結晶水合鹽類、熔融鹽類、金屬、合金類或水等。所述有機類相變材料主要包括石蠟、醋酸和其他有機物。所述復合相變儲熱材料既能有效克服單一的無機物或有機物相變儲熱材料存在的缺點,又可以改善相變材料的應用效果以及拓展其應用范圍。在本實用新型實施例中,所述相變材料優(yōu)選為有機類相變材料類中的石蠟。
應注意,所述相變材料在吸收熱量發(fā)生固態(tài)-液態(tài)的物理變化時,體積會相應的減小,例如,當所述相變材料為水,而水從固態(tài)轉換為液態(tài)時,體積相應減小。因此,在本實用新型實施例中,所述相變材料無縫隙的填充于所述容置空間140內是指在進行填充時,若所述相變材料為液體時,在保證所述相變材料盡量無縫隙填充的條件下,應使得所述相變材料的體積稍小于所述容置空間140的體積,從而保證所述相變材料在發(fā)生物理液態(tài)-固態(tài)變化過程中所述電芯套100的安全性。
進一步地,由于所述電芯套100在對相應的設備進行冷卻時,將所述設備產生的熱量傳遞至所述容置空間140內,通過所述相變材料的相變過程實現(xiàn)該熱量的吸收。因此,構成所述電芯套100的內筒120應采用導熱材料,以使得所述設備在工作過程中所產生的熱量能夠快速地通過所述內筒120傳遞至所述容置空間140中的相變材料。
其中,所述導熱材料是針對熱傳導要求而設計的,其性能穩(wěn)定、可靠。能夠適用于多種不同的環(huán)境要求,緩解各種設備出現(xiàn)的導熱問題,對設備的高度集成,以及超小超薄提供了有力的幫助。在本實用新型實施例中,所述內筒120可以為金屬、塑料或者其他能夠實現(xiàn)熱量快速傳遞的材料??蛇x地,所述外筒110可采用與所述內筒120相同的材質制成。
進一步地,請結合參閱圖2和圖3,基于上述電芯套100的設計,本實用新型另一較佳實施例提供的一種電芯裝置200和該電芯裝置200的剖視圖。所述電芯裝置200可作為一種電能提供裝置,為多種不同的設備提供電能,如電子設備、電動裝置或大型電力設備等。其中,所述電芯裝置200包括電芯210和上述電芯套100。所述電芯套100套設于所述電芯210上,用于吸收所述電芯210在工作過程中所產生的熱量,以實現(xiàn)所述電芯210的自然冷卻。
可選地,所述電芯210指單個含有正、負極的電化學電芯,一般不直接使用。其中,所述電芯210分為鋁殼電芯、軟包電芯(又稱“聚合物電芯”)、圓柱電芯三種。通常手機電池采用的為鋁殼電芯,藍牙等數(shù)碼產品多采用軟包電芯,筆記本電腦的電池采用圓柱電芯的串并聯(lián)組合。
可選地,所述電芯套100可用于單個電芯210的冷卻,也可用于多個電芯210的冷卻,即將多個電芯210進行并聯(lián),再選與所述多個并聯(lián)電芯210規(guī)格相匹配的電芯套100。
可選地,所述電芯210也可指含有保護電路和外殼的電池,在使用過程中,所述電芯套100直接套設于所述電池的外圍,以用于電池在使用過程中的自然冷卻。
進一步地,所述電芯210的兩端凸出于所述電芯套100的兩端,以便于所述電芯210的使用。除此之外,可根據(jù)實際情況,選用不同規(guī)格的電芯套100。
進一步地,在進行所述電芯裝置200的裝配時,所述電芯套100應與所述電芯210的尺寸相匹配,即在將所述電芯套100套設于所述電芯210時,應保證所述電芯套100的內筒120應與所述電芯210無縫隙接觸,以使所述電芯210在使用過程中產生的熱量,能夠最大面積的通過所述內筒120傳遞至所述容置空間140中的相變材料,從而及時、快速地實現(xiàn)對所述電芯210的冷卻。
可選地,所述電芯套100套設于所述電芯210的外圍,還可作為一種電芯210的保護套,即在所述電芯210過程中,在對其進行自然冷卻的同時,起到保護作用。
應當理解,所述電芯套100應用于所述電芯210的冷卻,但不限制于所述電芯210,如其他類似能夠在工作過程中產生熱量的電池模組、電池包、機器配件等均可采用所述電芯套100進行自然冷卻,或采用類似于所述電芯套100功能的設備完成自然冷卻。其中,所述電芯套100結構簡單,操作方便,易于實現(xiàn)。
綜上所述,本實用新型提供的電芯套100和電芯裝置200,通過對電芯套100的巧妙設計,使得套設于所述電芯210外圍的電芯套100能夠及時、快速地將所述電芯210產生的熱量傳遞至位于該電芯套100內的相變材料,并通過相變材料的相變過程吸收該熱量,以完成對電芯210的自然冷卻。本實用新型能夠有效實現(xiàn)對電芯210的自然冷卻,延長電芯210的使用壽命。同時,該電芯套100結構簡單,實用性強。
在本實用新型的描述中,術語“設置”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本實用新型,對于本領域的技術人員來說,本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。也應當注意,在有些作為替換的實現(xiàn)方式中,方框中所標注的功能也可以以不同于附圖中所標注的順序發(fā)生。
在本實用新型的描述中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“設置”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。