[發明專利]單體電池、電池模組及電池系統

在審

• 申請號: 202011014819.5
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112151700A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 邱志軍;孟煥平;徐中領;張耀
• 申請（專利權）人: 欣旺達電動汽車電池有限公司
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M10/04;H01M10/613;H01M10/6556;H01M10/6567
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本發明涉及一種單體電池、電池模組及電池系統，其中，單體電池包括主殼體、冷卻液殼體、卷芯和電解液；主殼體內設置有容置空間，卷芯和電解液均設置在容置空間內；冷卻液殼體與主殼體固定連接，并且冷卻液殼體與主殼體之間共用一層殼體壁，冷卻液殼體內設置有冷卻液流道，用于流通冷卻液；兩個所述單體電池的冷卻液殼體能夠相互拼接，以連通兩個單體電池的冷卻液流道。本發明的單體電池、電池模組及電池系統，縮短了導熱路徑，降低了成本，減小了熱阻。另外，還可以根據不同的應用場景，將合適數量的單體電池進行柔性拼裝，以組成不同尺寸和規格的電池模組和電池系統，不需要額外定制液冷板，提高了電池模組和電池系統組裝便捷度。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，特別是涉及一種單體電池、電池模組及電池系統。

背景技術

動力電池系統一般需配備熱管理系統，控制電池的溫度，使電池在合適的溫度區間內運行。流道是影響熱管理效果的關鍵因素之一，對于采用液冷板形式的熱管理系統而言，為了提高電池殼體與液冷板殼體之間的接觸及導熱性能，一般會在電池殼體與液冷板殼體之間設置導熱墊或者涂覆導熱膠等導熱介質，其冷卻過程的導熱路徑為電芯內部組件→電池殼體→導熱介質→液冷板殼體→冷卻液；加熱過程相反，該路徑中部件較多，易產生較大的熱阻和熱耗散，成本高且冷卻效果較低。另外，在電池殼體與液冷板殼體之間設置導熱介質，還增加了電池系統的制造成本，降低了電池系統的能量密度。

發明內容

基于此，有必要提供一種單體電池、電池模組及電池系統，以解決上述問題。

本發明的單體電池，包括主殼體、冷卻液殼體、卷芯和電解液；所述主殼體內設置有容置空間，所述卷芯和電解液均設置在所述容置空間內；所述冷卻液殼體與主殼體固定連接，并且所述冷卻液殼體與主殼體之間共用一層殼體壁，所述冷卻液殼體內設置有冷卻液流道，用于流通冷卻液；兩個所述單體電池的冷卻液殼體能夠相互拼接，以連通兩個所述單體電池的冷卻液流道。

在一個實施例中，所述冷卻液殼體與所述主殼體一體成型；或者，所述冷卻液殼體與所述主殼體通過密封膠粘接。

在一個實施例中，所述冷卻液殼體上設置有一個進液口和一個出液口，所述進液口和出液口均與所述冷卻液流道相連通；所述冷卻液殼體的橫截面呈矩形，所述進液口與出液口分別位于所述冷卻液殼體橫截面對角線的相對兩端。

在一個實施例中，所述冷卻液殼體內設置有若干相互間隔的擋板，所述擋板將所述冷卻液殼體內的空間分隔為兩個以上的子流道；所述擋板具有相對設置的第一端和第二端，所述第一端與冷卻液殼體的內壁固定連接，所述第二端與冷卻液殼體的內壁之間設置有流動口，相鄰兩個擋板的第一端、第二端相對錯位，相鄰兩個子流道通過所述流動口相連通，所述子流道和流動口共同形成所述冷卻液流道，使得所述冷卻液流道呈蛇形分布在所述冷卻液殼體內。

在一個實施例中，所述冷卻液流道的數量為兩個以上，并且相互間隔設置，每個所述冷卻液流道均有一個進液口和一個出液口。

在一個實施例中，所述進液口凸出于所述冷卻液殼體的外壁形成凸出端，所述出液口與所述冷卻液殼體的外壁平齊，一個單體電池的所述凸出端能夠密封地插接于另一個單體電池的所述出液口內，以連通兩個單體電池的冷卻液流道；或者，所述出液口凸出于所述冷卻液殼體的外壁形成凸出端，所述進液口與所述冷卻液殼體的外壁平齊，一個單體電池的所述凸出端能夠密封地插接于另一個單體電池的所述進液口內，以連通兩個單體電池的冷卻液流道。

在一個實施例中，所述冷卻液流道的橫截面形狀為圓形、橢圓形或者多邊形。

本發明還提出一種電池模組，包括兩個以上的上述單體電池，所述單體電池之間依次拼接，所述單體電池的冷卻液流道依次連通。