[發明專利]一種帶散熱管的大容量電池

在審

• 申請號: 202010216496.1
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111261976A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 婁豫皖;許祎凡;孟祎凡;李紫璇
• 申請（專利權）人: 上海比耐信息科技有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6557;H01M10/617;H01M10/6568;H01M10/6561;H01M10/643;H01M10/6554
• 代理公司: 北京展翅星辰知識產權代理有限公司 11693
• 代理人: 王文生

本申請涉及一種帶散熱的大容量電池,屬于電池散熱技術領域。其包括鋁殼、圓柱卷芯、正極蓋板、負極蓋板、正極匯流片、負極匯流片、正極硅膠片、負極硅膠片和電池支架以及散熱管；圓柱卷芯由卷芯和包裹卷芯的金屬圓筒組成；所有金屬圓筒焊接為一個整體；圓柱卷芯為無極耳結構；鋁殼內設有若干個圓柱卷芯，圓柱卷芯的正極端與正極匯流片進行焊接；負極匯流片和負極蓋板之間填充有負極硅膠片，正極匯流片和正極蓋板之間填充有正極硅膠片，用于導熱；電池支架卡在各圓柱卷芯之間；散熱管與相鄰的金屬圓筒焊接在一起。電池的散熱管道結構簡單實用，散熱管從電池內部穿過，同時進行散熱與均溫，提高散熱效率、延長電池使用壽命并提高電池的熱安全性。

技術領域

本申請涉及一種帶散熱管的大容量電池,屬于電池散熱技術領域。

背景技術

隨著環境污染的進一步加劇，新能源汽車技術得到了空前的發展。電池熱管理是新能源汽車的關鍵技術之一，動力電池在使用過程中會產生大量的熱量，若這些熱量不被及時排出，將會使電池模塊的溫度持續升高，這樣不僅會影響動力電池的性能，縮短電池壽命，還會對電池結構造成一定程度的損害，甚至導致熱失控等安全事故的發生，所以有效的熱管理對于電池極其重要。

目前的熱管理一般是在單體電池成組時，在單體電池外圍增加散熱系統，而大容量電池由于三維尺寸較大，在實際應用時，電池內部溫度不均一的情況非常嚴重，靠近散熱面與遠離散熱面的溫差，或是散熱面與電池中心位置的溫差較大，最大溫差甚至高達10～20℃(與電池厚度、容量和充放電倍率正相關)。大容量單體電池內部溫度的不一致性會造成電池綜合性能下降，甚至帶來安全問題。

發明內容

為了解決上述問題，本申請設計了一種內部設置散熱管的大容量電池，可大幅提高電池內部的散熱速率，改善電池內部溫度的均一性，同時也提高了電池的安全性。

本申請設計的大容量電池，包括金屬外殼、圓柱卷芯、正極蓋板、負極蓋板、正極匯流片、負極匯流片、正極絕緣導熱片、負極絕緣導熱片、電池支架以及散熱管；

金屬外殼形狀不局限于圓柱形或方形，可設計為任意需要的形狀，比如六邊形、橢圓形、圓柱形或方形；

圓柱卷芯由卷芯和包裹卷芯的金屬圓筒組成；所有金屬圓筒焊接為一個整體；圓柱卷芯為無極耳結構，卷芯的一端為正極基體，另一端為負極基體。

金屬外殼內設有若干個圓柱卷芯，圓柱卷芯正極端的正極基體與正極匯流片進行焊接，圓柱卷芯負極端的負極基體與負極匯流片進行焊接，如此并聯連接成一個卷芯組；

負極匯流片和負極蓋板之間填充有負極絕緣導熱片，正極匯流片和正極蓋板之間填充有正極絕緣導熱片，用于導熱；

負極匯流片和負極絕緣導熱片上均開設有若干個圓孔，用以注液；

負極端使用電池支架固定圓柱卷芯，電池支架卡在各圓柱卷芯之間；其軸向的上方位以絕緣導熱片和負極蓋板限位，軸向的下方位以金屬圓筒限位。

正極匯流片與圓柱卷芯正極端的金屬圓筒進行焊接；

負極蓋板上設置有負極柱、注液孔和防爆膜(防爆閥)。

散熱管的入口端從正極(或負極)蓋板插入，從負極(或正極)蓋板伸出，散熱管與相鄰金屬圓筒焊接、粘接或一體成型在一起，既固定了散熱管，也保證了卷芯熱量通過金屬圓筒傳遞到散熱管上。

另外，散熱管可以為直線型結構。散熱管也可以為U形結構，從一側蓋板插入，再從同一側蓋板伸出。散熱管可以為一個、兩個或三個以上。散熱管位于多個圓柱卷芯之間。最好散熱管位于多個圓柱卷芯中心位置。

也可以將所有的負極基體、負極匯流片、金屬圓筒、散熱管、金屬外殼之間進行兩兩連接。