CN211907606U - 一种单体电池及电池模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种单体电池及电池模组，属于电池技术领域，单体电池包括电池本体，电池本体至少一侧设置有散热支撑组件，散热支撑组件包括导热结构和散热支撑结构，导热结构粘接于电池本体的封装膜，散热支撑结构连接于导热结构，且与导热结构之间形成供空气穿过的流道。本实用新型提供的单体电池，通过设置散热支撑组件，使得该单体电池具有较高的结构强度，并对铝塑膜进行保护，增强受力性能；而且通过导热结构和散热支撑结构以及两者之间形成的流道对电池本体产生的热量向外传导并散失，避免电池本体产生热量堆积，提高安全性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种单体电池及电池模组。
背景技术
锂离子电池技术已日渐成熟，而其中的软包电池由于具有轻、薄、循环寿命长、安全性能好、能量密度高、放电平台稳定、功率性能出色、环保无污染等诸多优势而得以快速发展。
软包电池只是液态锂离子电池套上一层聚合物外壳，聚合物外壳一般为铝塑膜，铝塑膜的质地较软，容易破损，因此导致软包电池受力性能较差。且软包电池在使用的过程中会产生热量，如果热量不及时释放将大大缩短电池的寿命，电池的使用稳定性也将大大降低，甚至造成安全隐患，但是由于铝塑膜的限制，使得软包电池的散热能力有限。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种单体电池及电池模组，实现增强单体电池的受力性能和散热能力，提高安全性能。
如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：
一种单体电池，包括电池本体，所述电池本体至少一侧设置有散热支撑组件，所述散热支撑组件包括导热结构和散热支撑结构，所述导热结构粘接于所述电池本体的封装膜，所述散热支撑结构连接于所述导热结构，且与所述导热结构之间形成供空气穿过的流道。
进一步地，所述散热支撑结构包括金属板，所述金属板连接于所述导热结构。
进一步地，所述导热结构包括硅片，所述硅片朝向对应的所述金属板的一侧具有多个细纹凹槽，所述细纹凹槽和对应的所述金属板之间形成所述流道。
进一步地，所述金属板的厚度为0.25m～0.5mm，所述硅片的厚度为0.5mm。
进一步地，所述电池本体在其厚度方向的两侧和/或宽度方向的两侧均设置有所述散热支撑组件。
进一步地，所述封装膜上设置有图案化的导热胶，所述导热结构粘接于所述导热胶，所述导热胶、所述导热结构和所述封装膜之间形成多个腔室。
进一步地，所述散热支撑结构上设置有第一插接结构，所述第一插接结构能够与另一所述单体电池的所述散热支撑结构上的第二插接结构相插接。
进一步地，所述第一插接结构和所述第二插接结构中一个为插接柱，另一个为插接槽，所述插接柱能够插接于所述插接槽。
进一步地，所述电池本体包括壳体和盖板，所述壳体为一端具有开口的立方体形结构，所述盖板盖合于所述开口处，所述盖板上设置有所述散热支撑组件。
为实现上述目的，本实用新型还提供一种电池模组，包括上述任一方案中的单体电池。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型提出的单体电池，通过设置散热支撑组件，散热支撑组件包括导热结构和散热支撑结构，导热结构粘接于电池本体的封装膜，散热支撑结构连接于导热结构，且与导热结构之间形成供空气穿过的流道，使得该单体电池具有较高的结构强度，并对铝塑膜进行保护，增强受力性能；而且通过导热结构和散热支撑结构以及两者之间形成的流道对电池本体产生的热量向外传导并散失，避免电池本体产生热量堆积，提高安全性能。
附图说明
图1是本实用新型实施例一提供的单体电池的结构示意图；
图2是本实用新型实施例一提供的单体电池的剖视图；
图3为图2中A处的局部放大图；
图4是本实用新型实施例二提供的单体电池的结构示意图；
图5是本实用新型实施例二提供的单体电池的剖视图；
图6为图5中B处的局部放大图。
图中：
1、电池本体；11、壳体；12、盖板；2、散热支撑组件；21、导热结构；211、细纹凹槽；22、散热支撑结构。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
实施例一
如图1至图3所示，本实施例提供一种单体电池，该单体电池包括电池本体1，电池本体1至少一侧设置有散热支撑组件2，具体地，本实施例以电池本体1在厚度方向的两侧均设置有上述散热支撑组件2。散热支撑组件2包括导热结构21和散热支撑结构22，导热结构21粘接于电池本体1的封装膜，散热支撑结构22连接于导热结构21，且与导热结构21之间形成供空气穿过的流道。
在本实施例中，上述电池本体1为软包锂电池，只是在液态锂离子电池外封装一层聚合物外壳，也就是封装膜，封装膜一般采用铝塑膜，当然也可以采用钢塑膜。软包锂电池的封装材料和结构使其拥有一些列优势，比如安全性能好、重量轻、内阻小，循环性能好等。软包锂电池为现有技术中的常见结构，在此不再详细赘述。当然在其他实施例中，电池本体1还可以为方形电池。
具体地，电池本体1包括壳体11和盖板12，壳体11和盖板12均为铝塑膜，壳体11为一侧具有开口的立方体形结构，盖板12连接于壳体11并封闭上述开口。上述两个散热支撑组件2，一个设置于盖板12背离壳体11的一侧，另一个设置于壳体11外侧且与盖板12相对。
进一步地，在本实施例中，散热支撑结构22包括金属板，金属板的强度大，且传热性能较好，能够有效地对电池本体1进行支撑，并能够使电池本体1产生的热量更好的散失。金属板可以为铝板、不锈钢板等，当然在其他实施例中，散热支撑结构22还可以选用高分子材料合成板等具有一定的结构强度且具有良好导热性能的结构。
进一步地，在本实施例中，导热结构21包括硅片，硅片朝向对应的金属板的一侧具有多个细纹凹槽211，细纹凹槽211和对应的金属板之间形成上述流道。上述金属板通过导热胶粘接于硅片。可以理解的是，电池本体1在工作时产生的热量通过铝塑膜传递到硅片和金属板，热量经过金属板和硅片向外散失，且由于存在流道，空气在经过流道流动的过程中，能够加快金属板和硅片上的热量的散失，从而有利于将电池本体1产生的热量快速散失，避免单体电池出现热量堆积。当然在其他实施例中，导热结构21也可以选用石墨烯片等其他具有良好导热效果的结构。
此外，在本实施例中，盖板12为长方形结构，同样的腔体为长方体形腔体，盖板12的长度和宽度均大于腔体的长度和宽度，因此为了便于更好的散热及对盖板12进行保护，设置于盖板12上的金属板与盖板12的形状和尺寸均相同，设置于盖板12上的硅片与盖板12的形状和尺寸均相同。
进一步地，在本实施例中，金属板的厚度为0.25m～0.5mm，硅片的厚度为0.5mm，上述细纹凹槽211的深度为0.2mm～0.3mm。当然在其他实施例中，金属板和硅片的厚度均可根据实际需要进行选择，金属板的厚度越大，该单体电池的结构强度越大，但是在组装成为电池模组时，金属板会占用较多空间。此外，于其他实施例中，细纹凹槽211的深度同样可根据实际需要进行设置。
可选地，在本实施例中，电池本体1的封装膜上设置有图案化的导热胶，导热结构21粘接于导热胶，导热胶、导热结构21和封装膜之间形成多个腔室，即壳体11和盖板12上均设置有上述图案化的导热胶。可以理解的是，导热结构21和封装膜之间并未完全填充有导热胶，而是部分区域有导热胶，另外部分区域不具有导热胶，因此能够在封装膜和导热结构21之间形成多个上述腔室。通过导热胶来连接导热结构21和封装膜，当电池本体1在工作过程中，导热胶能够对电池本体1的膨胀和收缩进行缓冲，且由于存在腔室，不仅能够节省导热胶的用量，降低成本，而且还能为电池本体1的膨胀提供一定的膨胀空间，也就是说，电池本体1在对应具有腔室的地方能够向腔室的内部进行膨胀，从而进一步提高该单体电池的安全性能。
可选地，在本实施例中，单体电池的散热支撑结构22上设置有第一插接结构，第一插接结构能够与另一单体电池的散热支撑结构22上的第二插接结构相插接。具体地，第一插接结构为插接柱，第二插接结构为插槽，或者第一插接结构为插槽，第二插接结构为插接柱。插接柱能够插接于插槽内，从而便于在将多个单体单池组装为电池模组时，通过插接柱和插槽实现相邻两个单体电池的定位和固定。
可选地，在本实施例中，散热支撑结构22还包括隔热层，金属板背离对应的导热结构21的一侧设置有隔热层，隔热层可以为隔热膜或者隔热涂层或者隔热板等，以隔断相邻两个单体电池之间的热传递，从而避免在某个软包电池单体发生热失控时对相邻的软包电池单体产生影响。
可选地，在本实施例中，散热支撑结构22还包括阻燃膜，金属板背离对应的导热结构21的一侧设置有阻燃膜。当然也可以同时设置阻燃膜和隔热层，隔热层位于阻燃膜和金属板之间，以进一步提高该单体电池的安全性能。
综上，本实施例提供的单体电池，通过设置散热支撑组件2，散热支撑组件2包括导热结构21和散热支撑结构22，导热结构21粘接于电池本体1的封装膜，散热支撑结构22连接于导热结构21，且与导热结构21之间形成供空气穿过的流道，使得该单体电池具有较高的结构强度，并对铝塑膜进行保护，增强受力性能；而且通过导热结构21和散热支撑结构22以及两者之间形成的流道对电池本体1产生的热量向外传导并散失，避免电池本体1产生热量堆积，提高安全性能。
本实施例还提供一种电池模组，电池模组包括多个上述单体电池，多个单体电池通过外壳框架封装形成上述电池模组。该电池模组组装简便，且在组装过程中能够避免直接触碰铝塑膜，从而避免对铝塑膜造成破坏。
实施例二
如图3至图6所示，本实施例提供的单体电池的结构与实施例一中的单体电池的结构基本相同，不同之处在于，本实施例提供的单体电池，电池本体1在其宽度方向的两侧也均设置有散热支撑组件2。当然在其他实施例中，也可以仅在宽度方向的两侧或者宽度方向的两侧设置上述散热支撑组件2，还可以是在宽度方向的一侧和厚度方向的一侧设置上述散热支撑组件2，本实施例不再一一列举。
具体地，为了便于描述，将在电池本体1宽度方向两侧的散热支撑组件2定义为第一散热支撑组件，将第一散热支撑组件的金属板和硅片也分别定义为第一金属板和第一硅片，将在电池本体1厚度方向两侧的散热支撑组件2定义为第二散热支撑组件，将第二散热支撑组件的金属板和硅片也分别定义为第二金属板和第二硅片。在本实例中，与盖板12相对的第二金属板分别连接于两个第一金属板，与盖板12相对的两个第二硅片分别连接于两个第一硅片，可以理解的是，连接于两个第一金属板的第二金属板和两个第一金属板形成U形结构，对壳体11进行支撑，并向外散热，而另外一个第二金属板对盖板12进行支撑，并向外散热；连接于两个第一硅片的第二硅片与两个第一硅片形成U形结构，对壳体11进行散热，而另外一个第二硅片对盖板12进行散热。当然，于其他实施例中，四个硅片可分体设置，四个金属板同样可分体设置。
此外，在本实施例中，盖板12为U形结构，U形结构包括第一板和连接于第一板两侧的两个第二板，其中第一板用于密封壳体11的腔体，两个第二板分别位于电池本体1宽度方向的两侧，且两个第二板分别位于对应的散热支撑组件2的外侧。
本实施例提供的单体电池的其余结构和实施例一中的单体电池的结构相同，在此不再赘述。
本实施例还提供一种电池模组，电池模组包括多个上述单体电池，多个单体电池通过外壳框架封装形成上述电池模组。该电池模组组装简便，且在组装过程中能够避免直接触碰铝塑膜，从而避免对铝塑膜造成破坏。
以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种单体电池，其特征在于，包括：电池本体(1)，所述电池本体(1)至少一侧设置有散热支撑组件(2)，所述散热支撑组件(2)包括导热结构(21)和散热支撑结构(22)，所述导热结构(21)粘接于所述电池本体(1)的封装膜，所述散热支撑结构(22)连接于所述导热结构(21)，且与所述导热结构(21)之间形成供空气穿过的流道。
2.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述散热支撑结构(22)包括金属板，所述金属板连接于所述导热结构(21)。
3.根据权利要求2所述的单体电池，其特征在于，所述导热结构(21)包括硅片，所述硅片朝向对应的所述金属板的一侧具有多个细纹凹槽(211)，所述细纹凹槽(211)和对应的所述金属板之间形成所述流道。
4.根据权利要求3所述的单体电池，其特征在于，所述金属板的厚度为0.25m～0.5mm，所述硅片的厚度为0.5mm。
5.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述电池本体(1)在其厚度方向的两侧和/或宽度方向的两侧均设置有所述散热支撑组件(2)。
6.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述封装膜上设置有图案化的导热胶，所述导热结构(21)粘接于所述导热胶，所述导热胶、所述导热结构(21)和所述封装膜之间形成多个腔室。
7.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述散热支撑结构(22)上设置有第一插接结构，所述第一插接结构能够与另一所述单体电池的所述散热支撑结构(22)上的第二插接结构相插接。
8.根据权利要求7所述的单体电池，其特征在于，所述第一插接结构和所述第二插接结构中一个为插接柱，另一个为插接槽，所述插接柱能够插接于所述插接槽。
9.根据权利要求1所述的单体电池，其特征在于，所述电池本体(1)包括壳体(11)和盖板(12)，所述壳体(11)为一侧具有开口的立方体形结构，所述盖板(12)盖合于所述开口处，所述盖板(12)上设置有所述散热支撑组件(2)。
10.一种电池模组，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的单体电池。
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