[發(fā)明專利]電芯、電池模組、電池包及儲能設(shè)備

在審

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• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115548523A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王德帥;洪純省;黃偉鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門海辰儲能科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/617
• 分類號: H01M10/617;H01M10/653;H01M10/655;H01M10/6569;H02J7/00;H01M10/0525
• 代理公司: 北京知帆遠(yuǎn)景知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11890
• 代理人: 袁海波

本發(fā)明公開了電芯、電池模組、電池包及儲能設(shè)備，電芯包括：電芯極組；電芯蓋板，所述電芯蓋板設(shè)在所述電芯極組的端面；殼體，所述殼體套設(shè)在所述電芯極組的除所述端面外的外側(cè)，所述殼體包括內(nèi)殼體、外殼體和均溫件，所述均溫件設(shè)置在所述內(nèi)殼體的靠近所述外殼體的至少部分表面，所述均溫件為毛細(xì)結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)殼體和外殼體之間形成容納空間，部分所述容納空間內(nèi)設(shè)置有傳熱工質(zhì)。本發(fā)明的集成均溫件的電芯殼體的均溫性較好，極大地降低了電芯的溫差，提高了電芯的對流換熱效率，從而提高了電芯的安全性能以及使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及電芯、電池模組、電池包及儲能設(shè)備。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的鋰電池電芯由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致熱物性不均勻，各個方向的導(dǎo)熱率隨著SOC及SOH的變化差異巨大，這就導(dǎo)致鋰電池在工作狀態(tài)下溫度分布不均，現(xiàn)有的外包鋁殼只起到結(jié)構(gòu)保護(hù)作用，不能給電芯提供很好的均溫作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種電芯、電池模組、電池包及儲能設(shè)備。本發(fā)明的集成均溫件的電芯殼體的均溫性較好，極大地降低了電芯的溫差，提高了電芯的對流換熱效率，從而提高了電芯的安全性能以及使用壽命。

在本發(fā)明的第一個方面，本發(fā)明提出了一種電芯。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述電芯包括：

電芯極組；

電芯蓋板，所述電芯蓋板設(shè)在所述電芯極組的端面；

殼體，所述殼體套設(shè)在所述電芯極組的除所述端面外的外側(cè)，所述殼體包括內(nèi)殼體、外殼體和均溫件，所述均溫件設(shè)置在所述內(nèi)殼體的靠近所述外殼體的至少部分表面，所述均溫件為毛細(xì)結(jié)構(gòu)，所述均溫件和外殼體之間形成容納空間，部分所述容納空間內(nèi)設(shè)置有傳熱工質(zhì)；所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)沿所述電芯的長度方向延伸，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)至少包括一級毛細(xì)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)，所述網(wǎng)狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)由所述一級毛細(xì)結(jié)構(gòu)延伸形成，所述一級毛細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述內(nèi)殼體的底部，所述網(wǎng)狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述內(nèi)殼體的頂部。

根據(jù)本發(fā)明上述實施例的電芯，通過在殼體中設(shè)置毛細(xì)結(jié)構(gòu)的均溫件，當(dāng)電芯內(nèi)部產(chǎn)熱不均勻?qū)е聜鲗?dǎo)至殼體的熱量不均勻時，傳熱工質(zhì)在毛細(xì)結(jié)構(gòu)的作用下流向溫度較高的位置，傳熱工質(zhì)在較高的溫度下由液態(tài)轉(zhuǎn)化為蒸汽，使溫度較高位置的氣壓大于溫度較低位置的氣壓，蒸汽在壓降作用下向溫度較低位置移動，由此大量的熱量隨蒸汽從溫度較高位置流向溫度較低位置，流向低溫位置的蒸汽變?yōu)橐簯B(tài)，又隨毛細(xì)結(jié)構(gòu)流向溫度較高位置，如此往復(fù)，從而達(dá)到均熱的目的。由此，本發(fā)明的集成均溫件的電芯殼體的均溫性較好，極大地降低了電芯的溫差，提高了電芯的對流換熱效率，從而提高了電芯的安全性能以及使用壽命。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的電芯還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實施例中，除所述容納空間內(nèi)的所述傳熱工質(zhì)外，所述容納空間的剩余部分設(shè)置為負(fù)壓狀態(tài)。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述一級毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括的毛細(xì)管的條數(shù)小于所述網(wǎng)狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括的毛細(xì)管的條數(shù)。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)還包括二級毛細(xì)結(jié)構(gòu)，所述二級毛細(xì)結(jié)構(gòu)由所述一級毛細(xì)結(jié)構(gòu)延伸形成，所述網(wǎng)狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)由所述二級毛細(xì)結(jié)構(gòu)延伸形成，所述一級毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括的毛細(xì)管的條數(shù)小于所述二級毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括的毛細(xì)管的條數(shù)，所述二級毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括的毛細(xì)管的條數(shù)小于所述網(wǎng)狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括的毛細(xì)管的條數(shù)。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述毛細(xì)結(jié)構(gòu)還包括三級毛細(xì)結(jié)構(gòu)，所述二級毛細(xì)結(jié)構(gòu)由所述一級毛細(xì)結(jié)構(gòu)延伸形成，所述三級毛細(xì)結(jié)構(gòu)由所述二級毛細(xì)結(jié)構(gòu)延伸形成，所述網(wǎng)狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)由所述三級毛細(xì)結(jié)構(gòu)延伸形成，所述一級毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括的毛細(xì)管的條數(shù)小于所述二級毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括的毛細(xì)管的條數(shù)，所述二級毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括的毛細(xì)管的條數(shù)小于所述三級毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括的毛細(xì)管的條數(shù)，所述三級毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括的毛細(xì)管的條數(shù)小于所述網(wǎng)狀毛細(xì)結(jié)構(gòu)包括的毛細(xì)管的條數(shù)。