CN211828956U - 一种方型锂离子电池快速散热结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种方型锂离子电池快速散热结构，包括用于电池外封装壳体的高导热性复合壳体、装置于壳体内部的裸电芯内置散热片以及加速裸电芯散热的散热型涂层隔膜，高导热性复合壳体的内壁为铝碳化硅层，铝碳化硅层与裸电芯的内侧接触，高导热性复合壳体的外壁为铝层，裸电芯内置散热片为T型散热片，T型散热片包括底片和立片，底片与立片固定连接，立片与裸电芯的内侧接触，该种结构将电池内部热量快速、均匀地辐射疏导至高导热性复合壳体，高导热性复合壳体再加速传热至外界，从而很好地减小电池内、外温度梯度，最大程度降低电池内部温升，避免高温加速电极界面衰退，提高电池的使用可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体为一种方型锂离子电池快速散热结构。
背景技术
随着锂离子电池在飞行器和电动交通等领域的深入应用，电池的能量密度在不断提升，电池的尺寸在不断加大，以满足终端客户需求。
传统方型铝壳锂离子电池，外壳是单层铝材质（常温导热系数170W/m.k），并且没有设置裸电芯内置散热片，隔膜（常温导热系数＜0.43W/m.k）也没有设计导热涂层，电池散热效果差，高能量密度电池和大电池工作产热多，在没有优秀的散热结构时，电池内部热量不能及时疏导至外界，电池内、外部温度梯度大。电池内部温度越高，内部副反应则越活跃，电极活性界面衰退加速，电池可靠性变差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种方型锂离子电池快速散热结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种方型锂离子电池快速散热结构，包括用于电池外封装壳体的高导热性复合壳体、装置于壳体内部的裸电芯内置散热片以及加速裸电芯散热的散热型涂层隔膜；
所述高导热性复合壳体的内壁为铝碳化硅层，所述铝碳化硅层与裸电芯的内侧接触，所述高导热性复合壳体的外壁为铝层；
所述裸电芯内置散热片为T型散热片，所述T型散热片包括底片和立片，所述底片与立片固定连接，所述立片与裸电芯的内侧接触；
所述散热型涂层隔膜由常规隔膜与散热涂层构成，所述散热涂层涂覆在常规隔膜上，所述散热型涂层隔膜与正、负极电极通过电池常规的卷绕工艺卷绕在裸电芯上，以使裸电芯能够从X/Y/Z三维方向散热。
进一步的，所述铝碳化硅层厚度为0.2mm至0.3mm，铝层5厚度为0.2mm至0.3mm。
进一步的，所述裸电芯内置散热片2的材质为铝碳化硅。
进一步的，所述裸电芯内置散热片2的厚度为0.3mm。
进一步的，所述散热型涂层隔膜3总厚度为1um至4um。
进一步的，所述散热涂层9双面涂覆在常规隔膜8上。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
该种结构对电池内部散热途径进行优化，散热型涂层隔膜能在电池内部形成三维导热网络，将电池内部热量快速、均匀地辐射疏导至高导热性复合壳体，高导热性复合壳体再加速传热至外界，从而很好地减小电池内、外温度梯度，最大程度降低电池内部温升，避免高温加速电极界面衰退，提高电池的使用可靠性。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是本实用新型的高导热性复合壳体结构示意图；
图3是本实用新型的裸电芯内置散热片结构示意图；
图4是本实用新型的散热型涂层隔膜结构示意图。
附图标记中：1、高导热性复合壳体；2、裸电芯内置散热片；3、散热型涂层隔膜；4、铝碳化硅层；5、铝层；6、底片；7、立片；8、常规隔膜；9、散热涂层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底部”和“顶部”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种方型锂离子电池快速散热结构，包括用于电池外封装壳体的高导热性复合壳体1、装置于壳体内部的裸电芯内置散热片2以及加速裸电芯散热的散热型涂层隔膜3；
高导热性复合壳体1的内壁为铝碳化硅层4，铝碳化硅层4与裸电芯的内侧接触，高导热性复合壳体1的外壁为铝层5；
裸电芯内置散热片2为T型散热片，T型散热片包括底片6和立片7，底片6与立片7固定连接，立片7与裸电芯的内侧接触；
散热型涂层隔膜3由常规隔膜8与散热涂层9构成，散热涂层9涂覆在常规隔膜8上，散热型涂层隔膜3与正、负极电极通过电池常规的卷绕工艺卷绕在裸电芯上，以使裸电芯能够从X/Y/Z三维方向散热。
铝碳化硅层4厚度为0.2mm，铝层5厚度为0.2mm。
裸电芯内置散热片2的材质为铝碳化硅，传统铝的常温导热系数为170W/m.k，而铝碳化硅的常温导热系数能高达为240W/m.k，铝碳化硅层的引入能高效加速裸电芯散热。
裸电芯内置散热片2的厚度为0.3mm，这样的导热效果更优。
散热型涂层隔膜3总厚度为2um，散热型涂层隔膜3涂覆厚度太薄影响导热效率，涂覆厚度过大影响电池能量密度，优选为2um。
散热涂层9双面涂覆在常规隔膜8上，双面涂覆的导热通道更连贯，比单面涂覆多出一条快速导热通道。
工作原理：该种结构主要由高导热性复合壳体1、裸电芯内置散热片2和散热型涂层隔膜3构成，高导热性复合壳体1的内壁为铝碳化硅层4，铝碳化硅层4与裸电芯的内侧接触，高导热性复合壳体1的外壁为铝层5，铝碳化硅层4的引入能高效加速裸电芯散热，裸电芯内置散热片2为T型散热片，T型散热片中的立片7能接触到裸电芯的内侧，内侧为电池温度场最高的区域，立片的嵌入相当于提供了一条供最高温度场散热的高速通道，散热型涂层隔膜3与正、负极电极通过电池常规的卷绕工艺卷绕得到裸电芯，因而散热型涂层隔膜3成为了裸电芯融的一部分，能帮助裸电芯从X/Y/Z三维方向散热。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种方型锂离子电池快速散热结构，其特征在于：包括用于电池外封装壳体的高导热性复合壳体（1）、装置于壳体内部的裸电芯内置散热片（2）以及加速裸电芯散热的散热型涂层隔膜（3）；
所述高导热性复合壳体（1）的内壁为铝碳化硅层（4），所述铝碳化硅层（4）与裸电芯的内侧接触，所述高导热性复合壳体（1）的外壁为铝层（5）；
所述裸电芯内置散热片（2）为T型散热片，所述T型散热片包括底片（6）和立片（7），所述底片（6）与立片（7）固定连接，所述立片（7）与裸电芯的内侧接触；
所述散热型涂层隔膜（3）由常规隔膜（8）与散热涂层（9）构成，所述散热涂层（9）涂覆在常规隔膜（8）上，所述散热型涂层隔膜（3）与正、负极电极通过电池常规的卷绕工艺卷绕在裸电芯上，以使裸电芯能够从X/Y/Z三维方向散热。
2.根据权利要求1所述的一种方型锂离子电池快速散热结构，其特征在于：所述铝碳化硅层（4）厚度为0.1mm至0.5mm，铝层（5）厚度为0.2mm至0.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种方型锂离子电池快速散热结构，其特征在于：所述裸电芯内置散热片（2）的材质为铝、铝碳化硅或者碳化硅其中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种方型锂离子电池快速散热结构，其特征在于：所述裸电芯内置散热片（2）的厚度为0.3mm至0.8mm。
5.根据权利要求1所述的一种方型锂离子电池快速散热结构，其特征在于：所述散热型涂层隔膜（3）总厚度为1um至6um。
6.根据权利要求1所述的一种方型锂离子电池快速散热结构，其特征在于：所述散热涂层（9）双面涂覆在常规隔膜（8）上。
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| CN202020851959.7U CN211828956U (zh) | 2020-05-20 | 2020-05-20 | 一种方型锂离子电池快速散热结构 |
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| CN (1) | CN211828956U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023041699A1 (de) | 2021-09-17 | 2023-03-23 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Batteriezelle |
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2020
- 2020-05-20 CN CN202020851959.7U patent/CN211828956U/zh active Active
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