[發明專利]一種帶集流體冷卻流道的鋰離子電池

在審

• 申請號: 201911157427.1
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110854328A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 杜玖玉;郭豪琦;歐陽明高;李建秋;盧蘭光;王賀武;韓雪冰;馮旭寧
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H01M2/10
• 分類號: H01M2/10;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6551;H01M10/6555;H01M10/6568
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張利明

一種帶集流體冷卻流道的鋰離子電池，涉及一種帶有冷卻流道的電池，屬于電池技術領域。解決了現有電池的散熱技術主要采用外部布置液冷板進行對電池包的散熱，造成電池內外溫差過大導致電池衰減不一致，影響電池的安全性的問題。本發明包括多個電池單體，每個電池單體的正極極柱和負極極柱的端部均與集流體焊接，每個集流體的兩側均設有冷卻流道，所述冷卻流道與集流體之間設有絕緣體，所述冷卻流道設置在電池單體的殼體與電池卷芯之間，且所述冷卻流道的兩端穿過電池單體的殼體；多個電池單體的冷卻流道連通形成密閉流道，所述冷卻流道內有冷卻介質。本發明適用于作為電池使用。

技術領域

本發明涉及一種帶有冷卻流道的電池，屬于電池技術領域。

背景技術

隨著電動汽車技術的快速發展，電動汽車在整個汽車市場中的占比越來越大。但是電動汽車安全問題是一個重要的問題，其中由于電池應力條件不同而導致的電池局部過充和過放，隨著大倍率充放電循環次數的增加而引起的電池老化速度不一致，進而引發的電池安全問題不容忽視。尤其是電池應力條件中的溫度不均導致的電池各部分應力條件的不一致性成為亟需解決。

目前對電池主流的散熱技術主要是利用熱管理技術，對電池外部布置液冷板進行對電池包的散熱。雖然現有技術可以對電池起到不錯的散熱效果，但是電池內外溫差過大和電池極耳部分發熱嚴重的問題沒有得到有效的解決，電池整體溫度差大帶來電池衰減不一致，同時電池極耳部分溫度過高很容易引發電池熱失控，由此帶來的電池安全問題不容忽視。

發明內容

本發明是為了解決現有電池的散熱技術主要采用外部布置液冷板進行對電池包的散熱，造成電池內外溫差過大導致電池衰減不一致，影響電池的安全性的問題，提出了一種帶集流體冷卻流道的鋰離子電池。

本發明所述一種帶集流體冷卻流道的鋰離子電池，包括多個電池單體，每個電池單體的正極極柱和負極極柱的端部均連接有一個集流體3，每個集流體3的兩側均設有冷卻流道5，集流體3位于電池單體的殼體7與電池卷芯6之間；

所述冷卻流道5與集流體3之間設有絕緣體，所述冷卻流道5設置在電池單體的殼體7與電池卷芯6之間，且所述冷卻流道5的兩端穿過電池單體的殼體7；多個電池單體的冷卻流道5連通，所述冷卻流道5內有冷卻介質。

進一步地，集流體3還連接正極極耳1或負極極耳2。

進一步地，冷卻流道5的表面涂有導熱絕緣材料層。

進一步地，冷卻流道5中的冷卻介質為冷卻液、空氣或冷媒。

本發明針對電池大倍率充放電過程中正極耳和負極耳，正極集流體和負極集流體部位發熱嚴重的問題，充分利用電池集流體和電池外殼之間的空隙設置冷卻流道，帶走電池充放電過程中極耳部分產生的熱量，抑制其熱量向電池卷芯內部的傳遞，以達到對電池進行有效散熱和保持電池溫度分布均勻的目的，進而避免電池熱失控和局部熱區帶來的電池安全和電池衰減速度不一致的問題。提高了電池使用過程中的安全性。

附圖說明

圖1是帶集流體冷卻流道的方殼電池的結構示意圖；

圖2是圖1的右視圖；

圖3是圖1的A-A剖視圖；

圖4是圖1的B-B剖視圖；

圖5是圖1的俯視圖；

圖6是帶集流體冷卻流道的同側極耳軟包電池的結構示意圖；

圖7是圖6的右視圖；

圖8是圖6的的俯視圖；

圖9是圖6的A-A剖視圖；

圖10是圖6的B-B剖視圖；

圖11是帶集流體冷卻流道的兩頭極耳軟包電池的結構示意圖；