[實用新型]一種動力電池的散熱結構及動力電池

有效

• 申請號: 202023163782.0
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN213878205U
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 滕勝;甘章華;賈涓;楊雙峰;章祥杰
• 申請（專利權）人: 武漢延鋒時代檢測技術股份有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6551;H01M10/6567;B60L58/26
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247
• 代理人: 李季

本實用新型提出了一種動力電池的散熱結構，包括反應體、殼體和極片，反應體包括以卷繞方式或疊片方式進行包裝的正極材料、負極材料和電解質，還包括散熱層，反應體和殼體內壁的接觸面為貼覆面，散熱層緊密填充于貼覆面和殼體內壁之間，散熱層為液態金屬；當反應體因為發電反應而溫度升高時，散熱層隨溫度升高而熔化并能夠在貼覆面和殼體內壁之間流動，且散熱層在液態金屬的表面張力作用下始終位于貼覆面和殼體內壁之間；利用液態金屬的熱傳導性能，能夠提高將反應體的反應發熱傳導至殼體進行擴散的效率，同時利用液態金屬的受熱熔化能夠流動的特性，使液體金屬填充于貼覆面和殼體內壁的凹凸不平內，避免空氣氣泡阻礙熱傳導的問題。本實用新型還提供了一種動力電池，動力電池采用上述的散熱結構。

技術領域

本實用新型涉及電池散熱技術領域，尤其涉及一種動力電池的散熱結構及動力電池。

背景技術

為滿足汽車、儲能等行業對大容量、高功率的電池技術的需求，現階段受限于電池單體的小容量和低功率而通常將電池單體通過串、并聯組合成電池組成組使用。由于電池本身的電化學屬性，電池在工作時會釋放出大量熱量，導致電池組溫度上升。電池長期于高溫或較大溫差下工作會降低其可用容量和加速壽命衰減，而高效的電池散熱技術可以有效的降低電池組工作溫度和減少單體之間的溫差，對提高電池組可用容量和壽命具有重要意義。

目前，電池散熱技術的研究主要針對于模塊化的電池組進行，主要的散熱方式包括風冷、液冷、相變材料冷卻和空調冷卻等。其中隨著研究的深入，采用液態金屬進行液冷的方式逐漸受到技術人員的關注。

然而采用液態金屬進行液冷的方式也只是單純提高了熱量擴散的效率，然而無法從根本上提升電池單體的散熱性能，因此仍然會造成電池組內不同部位熱擴散效應不一致，以及液冷散熱效率較低，成本較高的問題。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提出了一種有效的提升電池單體的散熱性能的動力電池的散熱結構及動力電池。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：本實用新型提供了一種動力電池的散熱結構，包括反應體、殼體和極片，反應體包括以卷繞方式或疊片方式進行包裝的正極材料、負極材料和電解質，反應體用于發電反應，殼體緊密包裹于反應體外，極片固定安裝于殼體上，極片包括正負極片并分別電性連接于反應體的正極材料和負極材料，還包括散熱層，反應體和殼體內壁的接觸面為貼覆面，散熱層緊密填充于貼覆面和殼體內壁之間，散熱層為液態金屬；當反應體因為發電反應而溫度升高時，散熱層隨溫度升高而熔化并能夠在貼覆面和殼體內壁之間流動，且散熱層在液態金屬的表面張力作用下始終位于貼覆面和殼體內壁之間。

在以上技術方案的基礎上，優選的，散熱層采用噴霧或涂抹的方式緊密貼敷于殼體內壁并緊密接觸貼覆面。

在以上技術方案的基礎上，優選的，當反應體以卷繞方式進行包裝時，貼覆面為圍繞反應體卷繞軸線的整個反應體外表面。

在以上技術方案的基礎上，優選的，當反應體以疊片方式進行包裝時，貼覆面為平行于疊片平面的兩個反應體外表面端面。

更進一步優選的，散熱層的覆蓋殼體內壁的面積不超過貼覆面的面積。

在以上技術方案的基礎上，優選的，液態金屬為鎵基常溫液態金屬。

更進一步優選的，液態金屬為鎵、鎵銦合金、鎵銦錫合金或鎵銦錫鋅合金。

在以上技術方案的基礎上，優選的，散熱層的厚度為300nm至500nm。

第二方面，本實用新型提供了一種動力電池，動力電池采用上述的散熱結構。

本實用新型的一種動力電池的散熱結構及動力電池相對于現有技術具有以下有益效果：