CN112886087A - 一种动力电池的冷却传热结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明适用于动力电池的冷却传热结构，公开了一种动力电池的冷却传热结构，包括电芯和具有外壳的冷板，所述冷却传热结构还包括绝缘层和导热层，所述导热层、所述绝缘层及所述外壳中的至少两者复合为传热复合层，且所述传热复合层与所述电芯或/和所述外壳相接。本发明还提供一种车辆，所述车辆具有上述的动力电池的冷却传热结构。本发明所提供的一种动力电池的冷却传热结构，其能够减小电芯与冷板之间的接触热阻，减小传热温差，提高传热和散热效率，从而增强动力电池的冷却效果和安全性。

Description

一种动力电池的冷却传热结构及车辆

技术领域

本发明属于电池冷却结构领域，尤其涉及一种动力电池的冷却传热结构及车辆。

背景技术

动力电池一般可分为铅酸电池、镍铬电池、铁镍电池、锂电池等，其可为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车等提供动力。动力电池热行为及其过热性分析作为电动汽车的核心技术,其动力性与经济性的改善和提升一直都是研究重点,但是受冷却结构、材料以及布置空间与使用条件的限制,容易导致动力电池在工作中产生并累积热量而引发热安全问题,显然,这已成为了限制动力电池可持续发展的技术瓶颈。

目前，动力电池的传热路径为电芯1-绝缘膜2-导热胶3-冷板4(如图1所示)，散热机理为热传导，热量从电芯1内部传导到冷板4需要经过电芯1-绝缘膜2、绝缘膜2-导热胶3、导热胶3-冷板4这三层界面，这三层界面都容易存在接触不充分、混有空气间隙的问题(如图2所示，图2为电芯1与绝缘膜2之间的间隙)，从而产生接触热阻，由于接触热阻的存在，使得电芯1与冷板4之间需要较大的温差才能将热量从电芯1中传导出，同时接触热阻的分布不均匀也会导致动力电池温度不均匀，并且在冷却时需要较低温度的冷却液进行冷却，这可能导致冷凝水问题的产生，从而影响动力电池的安全性。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一，提供了一种动力电池的冷却传热结构及车辆，其能够减小电芯与冷板之间的接触热阻，减小传热所需的温差，提高散热效率，从而增强动力电池的冷却效果和安全性。

本发明的技术方案是：一种动力电池的冷却传热结构，包括电芯和具有外壳的冷板，所述冷却传热结构还包括绝缘层和导热层，所述导热层、所述绝缘层及所述外壳中的至少两者复合为传热复合层，且所述传热复合层与所述电芯或/和所述外壳相接。

可选地，所述传热复合层由绝缘层和导热层分层复合形成，所述绝缘层的一面与所述导热层的一面相接，且所述绝缘层的另一面附着于所述电芯，所述导热层的另一面与外壳相接。

可选地，所述传热复合层为由绝缘层和导热层复合形成的绝缘导热胶，所述绝缘导热胶的两面分别与所述电芯和所述外壳相接触。

可选地，所述传热复合层由绝缘层和导热层复合形成，所述冷板与所述传热复合层接触，所述冷板连接有用于将所述冷板压于所述传热复合层的压紧部件。

可选地，所述压紧部件为连接于所述冷板的弹性件。

可选地，所述冷板还包括设置于所述外壳内的冷却介质；所述传热复合层由所述绝缘层和所述导热层中的至少一种以及所述外壳复合形成，所述传热复合层形成有用于容纳所述冷却介质的冷却腔，且所述传热复合层与所述电芯相接。

可选地，所述传热复合层为绝缘介质。

可选地，所述外壳为金属外壳，所述绝缘层和所述导热层中的一种附着于所述金属外壳；或者，所述绝缘层和所述导热层复合后附着于所述金属外壳。

可选地，所述冷板至少设置于所述电芯的一侧；或者，所述冷板设置于相邻所述电芯之间。

本发明还提供一种车辆，所述车辆具有上述动力电池的冷却传热结构。

本发明所提供的一种动力电池的冷却传热结构及车辆，导热层、绝缘层及外壳中的至少两者复合为传热复合层，有效减少热量传递所经过的界面数量，有效提高传热效率及冷却效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有动力电池的冷却传热结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是本发明实施例一提供的一种动力电池的冷却传热结构示意图；

图4是本发明实施例二提供的一种动力电池的冷却传热结构示意图；

图5是本发明实施例三提供的一种动力电池的冷却传热结构示意图；

图6是本发明实施例四提供的一种动力电池的冷却传热结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接设置、连接，也可以通过居中元部件、居中结构间接设置、连接。

另外，本发明实施例中若有“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系的用语，其为基于附图所示的方位或位置关系或常规放置状态或使用状态，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构、特征、装置或元件必须具有特定的方位或位置关系、也不是必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征/实施例的各种可能的组合方式不再另行说明。

实施例一：

如图3所示，本发明实施例提供的一种动力电池的冷却传热结构，包括电芯1a和具有外壳的冷板2a，所述冷却传热结构还包括绝缘层31a和导热层，绝缘层31a可为绝缘层喷涂层，导热层可为导热胶32a，所述导热层、所述绝缘层及所述外壳中的至少两者复合为传热复合层，且所述传热复合层与所述电芯1a或/和外壳相接。本实施例中，导热层、绝缘层31a复合为传热复合层。电芯1a设置有正极5a以及负极6a，传热复合层3a设置于电芯1a和冷板2a的外壳之间，即所述传热复合层由绝缘层31a和导热层分层复合形成，所述绝缘层31a的一面与所述导热层的一面相接，且所述绝缘层31a的另一面附着于所述电芯1a，所述导热层的另一面与冷板2a的外壳相接。绝缘层31a可喷涂于电芯1a的表面。

通过这样的设计，使用喷涂的方式，将绝缘层31a喷涂到电芯1a表面，用绝缘层31a取代现有技术中的绝缘膜，同时导热胶32a连接绝缘层31a和冷板2a，电芯1a的热量通过绝缘层31a、导热胶32a、冷板2a的路径传递，导热胶32a能与绝缘层31a和冷板2a紧密连接，减小接触热阻，而且喷涂电芯1a形成的绝缘层31a与电芯1a表面之间不存在空气层，使得绝缘层31a与电芯1a表面的结合更加紧密，进一步减小了接触热阻，与现有技术的传热结构相比，能减少50％以上的热阻，如图2所示，现有技术中由于传热热阻较大，只有当电芯1与冷板4之间产生较大的温差，电芯1产生的热量才能从电芯1传导到冷板4，传热效率低下，并且当电芯1和冷板4之间的温差较大时，冷却过程中容易产生冷凝水，冷凝水会影响动力电池的安全性，而本发明的方案有效地降低了传热热阻，减小电芯1a传热所需的温差，允许电芯1a与冷板2a在温差较小时传导电芯1a所产的热量，从而允许在冷却过程中使用与电芯1a温差较小的冷却液，进而减少冷却过程中冷凝水的产生，由此便可提高动力电池的安全性，并且，可以通过控制喷涂电芯1a的位置和喷涂的时间来控制绝缘层31a在电芯1a表面的分布和绝缘层31a的厚度，而且现有技术中的绝缘膜1为包覆在电芯1表面，包覆方式容易在绝缘膜2和电芯1之间产生气泡，增加传热热阻，而喷涂方式可以避免产生气泡，进一步减小传热热阻，同时喷涂可以由机器来进行控制并完成，能提高生产的效率，而且绝缘层31a的材料种类可以有更多的选择。本实施例中所述的电芯1a，其可以是单体电芯，也可以是至少两个单体电芯层叠组合而成的电芯组。具体应用中，若电芯1a为单体电芯，绝缘层31a可以喷涂于单体电芯的底部；若电芯1a为多个单体电芯层叠组合而成的电芯组，可以逐个对单体电芯喷涂以形成绝缘层31a，再对各单体电芯层叠组合而形成电芯组，也可将各单体电芯进行层叠组合而形成电芯组后，再对电芯组进行喷涂绝缘层31a，即绝缘层31a还可以填充于相邻单体电芯的间隙中。

具体地，如图3所示，作为本发明的一可选实施例，正极5a以及负极6a可设置于电芯1a的顶部，绝缘层31a至少喷涂于电芯1a底部或一侧，冷板2a可设置于电芯1a无电极且喷涂有绝缘层31a的一侧或多侧。本实施例中，绝缘层31a可附着于电芯1a的侧面设定高度以下的区域以及电芯1a的底面。

具体应用中，根据动力电池应用场景的不同，可在电芯1a的一侧或者多侧喷涂绝缘层31a，并根据需求增加或者减少冷板2a的数量，即可在电芯1a的一侧或者多侧设置喷涂绝缘层31a和冷板2a。

本发明还提供了一种车辆，具有上述动力电池的冷却传热结构。

通过这样的设计，能够为车辆提供高效且可靠的动力电池的冷却传热结构，有效地提高车辆动力电池的传热和散热性能，从而提高车辆充放电过程中的安全性。

本发明实施例所提供的一种动力电池的冷却传热结构，通过由绝缘层31a和导热胶32a分层复合形成的传热复合层来传递电芯1a所产生的热量，通过在电芯1a表面喷涂以形成绝缘层31a，避免在电芯1a和绝缘层31a之间形成空气层，能有效增加绝缘层31a和电芯1a连接紧密程度，因而减小接触热阻，减小传热所需温差，从而允许使用与电芯1a温差较小的冷却液，进而减少冷却过程中冷凝水的产生，提高动力电池的安全性，并且，通过控制喷涂的位置以及喷涂的时间可以有效控制绝缘层31a在电芯1a表面的分布以及绝缘层31a的厚度；另外，通过导热胶32a来连接绝缘层31a和冷板2a，导热胶32a拥有良好的导热效果并且与绝缘层31a和冷板2a连接紧密，提高散热效果。

实施例二：

如图4所示，本发明实施例提供的一种动力电池的冷却传热结构，包括电芯1b和具有外壳的冷板4b，电芯1b设置有正极5b以及负极6b，电芯1b和冷板4b之间设置有传热复合层3b，传热复合层3b与实施例一中的不同，本实施例中，传热复合层3b为由绝缘层和导热层复合形成的绝缘导热胶31b，绝缘导热胶31b的两面分别与电芯1b和冷板4b的外壳相接触。本实施例中，绝缘层和导热层不采用分层复合的形式，而是采用一体复合的形式，即绝缘导热胶31b一次成型且具有绝缘、导热的效果，其可以由绝缘材料、导热材料混合后成型，也可由同时具有绝缘功能、导热功能的材料成型。

通过这样的设计，使用绝缘导热胶31b取代普通的导热胶，同时取消绝缘膜，绝缘导热胶31b同时具有绝缘以及导热的功能，电芯1b的热量通过绝缘导热胶31b、冷板4b的路径传递，相较于现有技术中三层界面的结构，减少了传热的中间环节，并且有效地减少了接触热阻，与现有技术的传热结构相比，能够减少60％以上的热阻，如图2所示，现有技术中由于传热热阻较大，只有当电芯1与冷板4之间产生较大的温差，电芯1产生的热量才能从电芯1传导到冷板4，传热效率低下，并且当电芯1和冷板4之间的温差较大时，冷却过程中容易产生冷凝水，冷凝水会影响动力电池的安全性，而本发明的方案有效地降低了传热热阻，减小电芯1b传热所需的温差，允许电芯1b与冷板4b在温差较小时传导电芯1b所产生的热量，从而允许在冷却过程中使用与电芯1b温差较小的冷却液，进而减少冷却过程中冷凝水的产生，由此便可提高动力电池的安全性，同时减少了生产环节，简化工艺，提高生产效率。本实施例中所述的电芯1b，其可以是单体电芯，可以是至少两个单体电芯层叠组合而成的电芯组，具体应用中，若电芯1b为单体电芯，可将绝缘导热胶31b设置于单体电芯的底部；若电芯1b为多个单体电芯层叠组合而成的电芯组，可以逐个对单体电芯设置绝缘导热胶31b，再对各单体电芯进行层叠组合而形成电芯组，也可将各单体电芯进行层叠组合而形成电芯组后，再对电芯组进行设置绝缘导热胶31b，绝缘导热胶31b还可以填充于相邻单体电芯的间隙中。

具体地，如图4所示，作为本发明的一可选实施例，正极5b以及负极6b可设置于电芯1b的顶部，绝缘导热胶31b至少设置于电芯1b的底面或者其他无电极的一侧，冷板4b设置于电芯1b有绝缘导热胶31b的一侧或多侧。本实施例中，绝缘导热胶31b可附着于电芯1b的侧面设定高度以下的区域以及电芯1b的底面。

具体应用中，根据动力电池应用场景的不同，可在电芯1b的一侧或者多侧设置绝缘导热胶31b，并根据需求增加或者减少冷板4b的数量，即可在电芯1b的一侧或者多侧设置绝缘导热胶31b和冷板4b。

本发明还提供了一种车辆，具有上述动力电池的冷却传热结构。

通过这样的设计，能够为车辆提供高效且可靠的动力电池的冷却传热结构，有效地提高车辆动力电池的传热和散热性能，从而提高车辆充放电过程中的安全性。

本发明实施例所提供的一种动力电池的冷却传热结构，采用为由绝缘层和导热层复合形成的绝缘导热胶31b来连接冷板4b和电芯1b，绝缘导热胶31b同时具有绝缘与导热的功能，在此结构下，热量的传递仅需要通过两层界面，与现有技术的传热结构相比，减少了传热的中间环节，有效地降低了热阻，因而减小传热所需温差，从而允许使用与电芯1b温差较小的冷却液，进而减少冷却过程中冷凝水的产生，提高了动力电池的安全性，同时减少生产环节，简化工艺，并提高生产效率。

实施例三：

如图5所示，本发明实施例提供的一种动力电池的冷却传热结构，包括电芯1c和具有外壳的冷板4c，电芯1c设置有正极5c以及负极6c，电芯1c和冷板4c之间设置有传热复合层2c，其传热复合层2c与实施例一、实施例二中的不同，本实施例中，传热复合层为由绝缘层和导热层复合形成包括绝缘导热层21c，绝缘导热层21c喷涂于电芯1c表面，冷板4c与绝缘导热层21c接触，冷板4c连接有用于将冷板4c压于绝缘导热层21c的压紧部件7c。

通过这样的设计，使用喷涂的方式，将绝缘导热层21c喷涂至电芯1c表面，将冷板4c与绝缘导热层21c直接接触，并利用压紧部件7c来将冷板4c和绝缘导热层21c压紧贴合，电芯1c的热量通过绝缘导热层21c、冷板4c的路径传递，相较于现有技术中三层界面的结构，减少了传热的中间环节，并且喷涂电芯1c形成的绝缘导热层21c与电芯1c表面之间不存在空气层，同时绝缘导热层21c具有一定的弹性和形变能力，在压紧部件7c的挤压下，能更好的与冷板4c紧密贴合，减小接触热阻，与现有技术的传热结构相比，能够减少40％以上的热阻，如图2所示，现有技术中由于传热热阻较大，只有当电芯1与冷板4之间产生较大的温差，电芯1产生的热量才能从电芯1传导到冷板4，传热效率低下，并且当电芯1和冷板4之间的温差较大时，冷却过程中容易产生冷凝水，冷凝水会影响动力电池的安全性，而本发明的方案有效地降低了传热热阻，因而减小了电芯1c传热所需的温差，允许电芯1c与冷板4c在温差较小时传导电芯1c所产生的热量，从而允许使用与电芯1c温差较小的冷凝水，进而减少冷却过程中冷凝水的产生，由此便可提高动力电池的安全性，并且，可以通过控制喷涂电芯1c的位置和喷涂的时间来控制绝缘导热层21c在电芯1a表面的分布和绝缘导热层21c的厚度，而且现有技术中的绝缘膜1为包覆在电芯1表面，包覆方式容易在绝缘膜1和电芯1之间产生气泡，增加传热热阻，而喷涂方式可以避免产生气泡，进一步减小传热热阻，同时喷涂可以由机器来进行控制并完成，能提高生产的效率，而且绝缘层的材料种类可以有更多的选择。本实施例中所述的电芯1c，其可以使单体电芯，也可以是至少两个单体电芯层叠组合而成的电芯组。具体应用中，若电芯1c为单体电芯，绝缘导热层21c可以喷涂于单体电芯的底部；若电芯1c为多个单体电芯层叠组合而成的电芯组，可以逐个对单体电芯喷涂以形成绝缘导热层21c，再对各单体电芯进行层叠组合，也可将各单体电芯进行层叠组合而形成电芯组后，再对电芯组进行喷涂绝缘导热层21c，即绝缘导热层21c还可以填充于相邻单体电芯的间隙中。

本实施例中，绝缘层和导热层不采用分层复合的形式，而是采用一体复合的形式，即绝缘导热层21c一次成型且具有绝缘、导热的效果，其可以由绝缘材料、导热材料混合后成型，也可由同时具有绝缘功能、导热功能的材料成型。

具体地，如图5所示，作为本发明的一可选实施例，所述压紧部件7c为连接于所述冷板4c的弹性件。

具体应用中，弹性件可为弹簧或者橡胶垫，本实施例中优选为两个弹簧，弹性件可以与冷板4c连接，也可以连接于电芯1c，并且压紧部件7c不仅限于弹簧或者橡胶垫，还可以为螺栓紧固件，或者通过夹板使电芯1c与冷板4c夹紧。

具体地，如图5所示，作为本发明的一可选实施例，电极5c以及负极6c可设置于电芯1c的顶部，绝缘导热层21c至少喷涂于电芯1c的底部或一侧，冷板4c可设置于电芯1c无电极且喷涂有绝缘导热层21c的一侧或者多侧，并且压紧部件7c可与冷板4c连接，也可与电芯1c连接。本实施例中，绝缘导热层21c可附着于电芯1c的侧面设定高度以下的区域以及电芯1c的底面。

具体应用中，根据动力电池应用场景的不同，可在电芯1c的一侧或者多侧喷涂绝缘导热层21c，并根据需求增加或者减少冷板4c以及压紧部件7c的数量，即可在电芯1c的一侧或者多侧设置喷涂绝缘导热层21c、冷板4c以及压紧部件7c。

本发明还提供了一种车辆，具有上述动力电池的冷却传热结构。

通过这样的设计，能够为车辆提供高效且可靠的动力电池的冷却传热结构，有效地提高车辆动力电池的传热和散热性能，从而提高车辆充放电过程中的安全性。

本发明实施例所提供的一种动力电池的冷却传热结构，通过电芯1c表面喷涂以形成绝缘导热层21c(传热复合层)，能避免在电芯1a和绝缘层31a之间形成空气层，增加绝缘导热层21c与电芯1c连接的紧密程度，减小接触热阻，从而减小传热所需温差，并且，通过控制喷涂的位置以及喷涂的时间可以有效控制绝缘导热层21c在电芯1c表面的分布以及绝缘导热层21c的厚度；此外，使用压紧部件7c将电芯1c与冷板4c压紧，使冷板4c与绝缘导热层21c充分接触，减小了传热热阻，并且与现有技术的冷却传热结构相比，减少了传热的中间环节，因而进一步降低接触热阻和传热所需温差，从而允许使用与电芯1c温差较小的冷却液，进而减少冷却过程中冷凝水的产生，提高动力电池的安全性。

实施例四：

如图6所示，本发明实施例提供的一种动力电池的冷却传热结构，包括电芯1d和具有外壳的冷板4d，冷板4d还包括设置于外壳内的冷却介质。电芯1d设置有正极5d以及负极6d，与实施例一、二、三中的传热复合层不同，本实施例中，所述传热复合层为由所述绝缘层和所述导热层中的至少一种以及所述外壳复合形成的冷却壳2d。即所述传热复合层(冷却壳2d)形成有用于容纳所述冷却介质的冷却腔，且所述传热复合层与所述电芯相接，冷却壳2d与电芯1d相接。冷却壳2d可以同时作为电芯1d的外壳和冷板4d的外壳。

通过这样的设计，采用传热复合层同时作为电芯1d的外壳和冷板4d的外壳，不需要导热胶和绝缘膜，电芯1d的热量通过冷板4d直接传递，相较于现有技术的传热结构，减少了绝大部分传热的中间环节，可以减少70％以上的热阻，如图2所示，现有技术中由于传热热阻较大，只有当电芯1与冷板4之间产生较大的温差，电芯1产生的热量才能从电芯1传导到冷板4，传热效率低下，并且当电芯1和冷板4之间的温差较大时，冷却过程中容易产生冷凝水，冷凝水会影响动力电池的安全性，而本发明的方案有效地降低了传热热阻，减小传热所需温差，允许电芯1d与冷板4d在温差较小时传导电芯1d所产生的热量，从而允许使用与电芯1d温差较小的冷却液，进而减少冷却过程中冷凝水的产生，提高动力电池的安全性，并且取消了导热胶和绝缘层的使用，将冷板4d的外壳与电芯1d外壳集成制造，从而简化工艺以及降低成本。本实施例中所述的电芯1d，其可以是单体电芯，可以是至少两个单体电芯层叠组合而成的电芯组，具体应用中，若电芯1d为单体电芯，直接将单体电芯的外壳与冷板4d的外壳一体成型，并且可将冷板4d设置于冷却壳2d用于容纳单体电芯的腔体内，或者设置于该腔体外；若电芯1d为多个单体电芯层叠组合而成的电芯组，一体成型的冷却壳2d可以分别独立设置容纳多个单体电芯的腔体，即相邻单体电芯之间由冷却壳2d的壳板阻断，并且冷板4d可冷却壳2d用于容纳单体电芯的腔体内，或者冷板4d设置于相邻的单体电芯之间，或者冷板4d设置于该腔体外，而且冷板4d可设置一个或者多个；也可将各单体电芯进行层叠组合而形成电芯组后，一体成型的冷却壳2d设置容纳该电芯组的腔体，并且冷板4d可设置于该腔体内，或者设置于该腔体外，而且冷板4d可设置一个或者多个。

具体地，如图6所示，作为本发明的一可选实施例，所述传热复合层(冷却壳2d)为绝缘介质，可采用绝缘材料制成。

通过这样的设计，使用绝缘材料制造冷却壳2d，能够提高电芯1d在充放电过程中的安全性，同时简化工艺。

具体地，如图6所示，作为本发明的一可选实施例，所述外壳为金属外壳，采用金属材料制成，金属外壳具有电芯腔，电芯腔与冷却腔隔开，冷却腔为封闭腔，电芯腔可为开口腔，以便于电芯1d的装配和维护，电芯1d置于电芯腔中，所述绝缘层和所述导热层中的任意一种附着于所述金属外壳的电芯腔内壁，或者，所述绝缘层和所述导热层复合后附着于所述金属外壳的电芯腔内壁，具体应用中在冷却壳2d的电芯腔内壁喷涂有绝缘层(图中未示出)。

通过这样的设计，使用金属材料制造冷却壳2d，能够提高动力电池结构的强度，所采用的金属材料具有优秀的导热性能，能够进一步提高电芯1d的散热效果，并且可在冷却壳2d的腔体内或者冷板4d的腔体内喷涂绝缘层，能提高动力电池安全性。具体应用中，金属材料可选用质量较轻、强度较高并且导热性能好的金属，包括但不限于铝、铝合金、铝镁合金等金属材料或者合金材料，也可以采用其他非金属的导电材料，如石墨烯、碳纤维等材料。

具体地，如图6所示，作为本发明的一可选实施例，冷板4d的腔体(冷却腔)截面形状为长方形或者圆形或者椭圆形。

具体应用中，腔体截面形状并没有太多的限制，可根据实际情况来选择，一般使用长方形或者椭圆形或者其他能够有效强化传热的截面形状。

具体地，如图6所示，作为本发明的一可选实施例，正极5d以及负极6d可设置于电芯1d的顶部，冷板4d可设置于冷却壳2d的底部或无电极的一侧；或者，将冷板4d设置于冷却壳2d的腔体内，即冷板4d可设置于相邻所述电芯1d之间。

具体应用中，根据动力电池应用场景的不同，可将冷板4d设置于冷却壳2d的一侧或者多侧，也可将冷板4d设置于冷却壳2d的腔体内，并且可根据需求增加或者减少冷板的数量，即可在冷却壳2d的腔体内或者腔体外设置一个或者多个冷板4d。

本发明还提供了一种车辆，具有上述动力电池的冷却传热结构。

通过这样的设计，能够为车辆提供高效且可靠的动力电池的冷却传热结构，有效地提高车辆动力电池的传热和散热性能，从而提高车辆充放电过程中的安全性。

本发明实施例所提供的一种动力电池的冷却传热结构，所述传热复合层由所述绝缘层和所述导热层中的至少一种以及所述外壳复合形成,通过使用与冷板4d一体成型的电芯1d冷却壳2d来直接传递热量，与现有技术的冷却传热结构相比，减少了大部分传热的中间环节，有效减低了热阻，从而允许使用与电芯1d温差较小的冷却液，进而减少冷却过程中冷凝水的产生，提高动力电池的安全性；并且，可使用金属材料或者绝缘材料来制造冷却壳2d，金属材料具有优秀的导热能力，能够提高电芯1d的散热效果，并且可在冷却壳2d的腔体内喷涂绝缘层用于提高安全性，而使用绝缘材料则可以不喷涂绝缘层，在保证安全性的条件下简化工艺。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力电池的冷却传热结构，包括电芯和具有外壳的冷板，其特征在于，所述冷却传热结构还包括绝缘层和导热层，所述导热层、所述绝缘层及所述外壳中的至少两者复合为传热复合层，且所述传热复合层与所述电芯或/和所述外壳相接。

2.如权利要求1所述的一种动力电池的冷却传热结构，其特征在于，所述传热复合层由绝缘层和导热层分层复合形成，所述绝缘层的一面与所述导热层的一面相接，且所述绝缘层的另一面附着于所述电芯，所述导热层的另一面与外壳相接。

3.如权利要求1所述的一种动力电池冷却传热结构，其特征在于，所述传热复合层为由绝缘层和导热层复合形成的绝缘导热胶，所述绝缘导热胶的两面分别与所述电芯和所述外壳相接触。

4.如权利要求1所述的一种动力电池冷的却传热结构，其特征在于，所述传热复合层由绝缘层和导热层复合形成，所述冷板与所述传热复合层接触，所述冷板连接有用于将所述冷板压于所述传热复合层的压紧部件。

5.如权利要求4所述的一种动力电池的冷却传热结构，其特征在于，所述压紧部件为连接于所述冷板的弹性件。

6.如权利要求1所述的一种动力电池的冷却传热结构，其特征在于，所述冷板还包括设置于所述外壳内的冷却介质；所述传热复合层由所述绝缘层和所述导热层中的至少一种以及所述外壳复合形成，所述传热复合层形成有用于容纳所述冷却介质的冷却腔，且所述传热复合层与所述电芯相接。

7.如权利要求6所述的一种动力电池的冷却传热结构，其特征在于，所述传热复合层为绝缘介质。

8.如权利要求6所述的一种动力电池的冷却传热结构，其特征在于，所述外壳为金属外壳，所述绝缘层和所述导热层中的一种附着于所述金属外壳；或者，所述绝缘层和所述导热层复合后附着于所述金属外壳。

9.如权利要求1所述的一种动力电池的冷却传热结构，其特征在于，所述冷板至少设置于所述电芯的一侧；或者，所述冷板设置于相邻所述电芯之间。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆具有权利要求1至9中任一项所述的一种动力电池的冷却传热结构。

Images