CN209401799U - 一种高效散热的储电装置的电芯结构 - Google Patents

一种高效散热的储电装置的电芯结构 Download PDF

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Abstract

本专利提供一种高效散热的储电装置的电芯结构，它能够改善电芯的热交换能力，大幅度改善储电装置内部温度均衡度，使材料的工作条件基本均衡，可延长储电装置的寿命，同时可以提高安全性。该高效散热的储电装置的电芯结构，包括正极、负极、位于正极与负极之间的隔膜，各正极或各负极均与一个散热极板相连，或者，各正极均与一个散热极板相连，各负极均与另一个散热极板相连。

Description

一种高效散热的储电装置的电芯结构
技术领域
本专利涉及储电装置的电芯，具体地说，是一种能够高效散热的储电装置的电芯结构。
背景技术
电芯是储电装置的基本单元。
由片状电极和隔膜构成的储电装置的电芯使用过程中，普遍存在着自身发热的问题，而电芯的工作往往需要在一定温度范围内才能保持较高的效率和性能以及寿命，为此，电芯必须有较好的热交换能力，即：当自身发热而需要散热时，其自身内部的热量能够畅顺的传递到外部，当自身温度较低需要升温时，外部的热量能够顺畅地传递到自身内部。
目前，对于储电装置如电池组来说，其散热结构公开较多。但是对于组成储电装置的基本单元即电芯来说，其散热性却鲜有人考虑。
以锂电池为例，在电池大功率放电时，电池内部的电芯由于化学反应以及内阻等产生的热量，要向外扩散，以免由于温度过高导致热失控。常规的结构是，参见图1所示，片状的正极1、隔膜2、负极3隔膜2等间隔排列的电芯，电极热量通过构成电芯的材料的厚度方向(图中箭头所示)，一层层向外传递，由于电芯的材料组成中包含绝缘材料，因此沿着材料厚度方向的热阻很大，电芯从中心到外部表面的温差大，热量传递不畅，从而影响电芯的能力发挥，也会导致电池内部温度的不均匀，会直接影响材料的工作性能和寿命，导致电池内部的局部的性能快速衰减，影响电池寿命短，另外安全性较差。
发明内容
本专利的目的是提供一种高效散热的储电装置的电芯结构，它能够改善电芯的热交换能力，大幅度改善储电装置内部温度均衡度，使材料的工作条件基本均衡，可延长储电装置的寿命，同时可以提高安全性。
本专利所述的高效散热的储电装置的电芯结构，包括正极、负极、位于正极与负极之间的隔膜，各正极或各负极均与一个散热极板相连，或者，各正极均与一个散热极板相连，各负极均与另一个散热极板相连。
上述的高效散热的储电装置的电芯结构，散热极板采用导热性能好的金属材料制成。
上述的高效散热的储电装置的电芯结构，储电装置为电池。
上述的高效散热的储电装置的电芯结构，储电装置为电容。
上述的高效散热的储电装置的电芯结构，所述正极或者负极均为片状电极。
上述的高效散热的储电装置的电芯结构，储电装置由薄片状零部件构成。
本专利的有益效果：本创新结构是将构成的电芯的正极和/或负极，以尽可能大的面积延伸且连接到外部的散热极板上，由于电极材质具有很好的导热能力，该结构使热量沿着电极材料快速传递到散热极板，外部系统可通过散热极板对储电装置进行热管理，可大幅度减轻电芯中的非金属材料对热传递的影响，改善电芯的热交换能力，大幅度改善储电装置内部温度均衡度，使材料的工作条件基本均衡，可延长储电装置的寿命，提高电芯的热平衡能力同时可以提高安全性。
所述的电极散热板，既可以仅用作散热(该状态下需要另外设置与电极相连的电极片用于电连接，这是常规技术状态，此处不需说明)，也可同时作为储电装置的电极使用。所述的储电装置是指由薄片电极和隔膜等构成的能够储存电的装置，如各种锂离子电池、超级电容等。所述的储电装置的构成中，还可以包括绝缘层、电解质、各种添加剂等，这属于现有技术。所述的储电装置的隔膜数量和设置不影响本专利的保护范围。
所述的隔膜，既可以是独立的膜，也可以是在某个电极上附着的具有一定的绝缘能力(隔绝电子或离子的能力)的膜。
所述的散热结构，既可以是正负极同时接到不同的散热极板，也可以是任何一个电极连接到散热极板。
附图说明
图1是常规的电芯结构示意图；
图2是本专利的高效散热的储电装置的电芯结构示意图。
具体实施方式
参见图2所示的高效散热的电池电芯，片状的正极1、隔膜2、负极3、隔膜2 间隔排列，各正极均与一个金属散热极板4相连，各负极均与另一个金属散热极板 5相连。该电芯散热时，是从正极向金属散热极板4进行热传递(参见图中箭头)，从负极向金属散热极板5进行热传递(参见图中箭头)，热传递是沿着电极宽度方向的进行的。
本发明所述的结构的保护范围以权利要求为准，不受储电装置为了安全、性能提高等考虑设置的附加装置的影响，也不受储电装置的电极引出结构的影响。

Claims (6)

1.一种高效散热的储电装置的电芯结构，包括正极、负极、位于正极与负极之间的隔膜，其特征是：各正极或各负极均与一个散热极板相连，或者，各正极均与一个散热极板相连，各负极均与另一个散热极板相连。
2.如权利要求1所述的高效散热的储电装置的电芯结构，其特征是：散热极板采用导热性能好的材料制成。
3.如权利要求1所述的高效散热的储电装置的电芯结构，其特征是：储电装置为电池。
4.如权利要求1所述的高效散热的储电装置的电芯结构，其特征是：储电装置为电容。
5.如权利要求1所述的高效散热的储电装置的电芯结构，其特征是：所述正极或者负极均为片状电极。
6.如权利要求1所述的高效散热的储电装置的电芯结构，其特征是：储电装置为由薄片状零部件构成。
CN201920276785.3U 2019-03-05 2019-03-05 一种高效散热的储电装置的电芯结构 Active CN209401799U (zh)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109860951A (zh) * 2019-03-05 2019-06-07 苏州阿福机器人有限公司 一种高效散热的储电装置的电芯结构

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