CN216085056U - 方形电芯、电池模组以及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种方形电芯、电池模组以及电池包，方形电芯包括电芯本体和电池壳，电芯本体收容于电池壳内；电池壳的内表面涂覆有第一绝缘层，电池壳的外表面设有导热层，且导热层的外表面涂覆有第二绝缘层。电池模组包括方形电芯，电池包包括电池模组。通过采用上述技术方案，一方面，提高了电池壳的散热效果，以提高方形电芯的散热效果；另一方面，第一绝缘层和第二绝缘层的涂覆设计，实现了电池壳与电芯本体、电池壳与外界的绝缘效果，且避免了包在电池壳上的绝缘膜在折边后发生起翘现象导致绝缘效果失效的问题，这样，提高了电池壳的绝缘效果，也保证了第二绝缘层对于电池壳的机械防护，从而提高了方形电芯的安全性能。

Description

方形电芯、电池模组以及电池包

技术领域

本实用新型属于电芯绝缘技术领域，更具体地说，是涉及一种方形电芯、电池模组以及电池包。

背景技术

电芯一般包括电池壳和电芯本体，电芯本体包覆于绝缘膜内，并与绝缘膜一起收容于电池壳内。为保证对电芯的绝缘防护和机械防护，电芯在出货前一般还需要在电池壳的外表面包一层绝缘膜，电池壳的包膜设计，有以下几个缺点：

第一，电池壳包膜后，需要对绝缘膜进行折边操作，折边的位置容易起翘，影响电池壳的绝缘效果；

第二，绝缘膜的导热性能一般较差，使得电池壳难以高效散热，不利于电芯的使用。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的之一在于：提供一种方形电芯，旨在解决现有技术中，电池壳绝缘效果和散热效果相对较差的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的技术方案是：

提供了一种方形电芯，包括电芯本体和电池壳，电芯本体收容于电池壳内；电池壳的内表面涂覆有第一绝缘层，电池壳的外表面设有导热层，且导热层的外表面涂覆有第二绝缘层。

通过采用上述技术方案，一方面，使得电池壳的外表面设有导热层，这样，从电芯本体传导至电池壳的热量能够快速传导至导热层上，以散发至外部，从而提高电池壳的散热效果，以提高方形电芯的散热效果；另一方面，电池壳的内表面涂覆有第一绝缘层，导热层的外表面涂覆有第二绝缘层，也即是，电池壳的内表面和外表面均涂覆有绝缘层，实现了电池壳与电芯本体、电池壳与外界的绝缘效果，第一绝缘层和第二绝缘层的涂覆设计，避免包在电池壳上的绝缘膜在折边后发生起翘现象导致绝缘效果失效的问题，这样，提高了电池壳的绝缘效果，也保证了第二绝缘层对于电池壳的机械防护，从而提高了方形电芯的安全性能。

在一个实施例中，导热层为泡沫铝，泡沫铝复合于电池壳的外表面。

通过采用上述技术方案，泡沫铝具有导热性强、防火、耐高温的性能，提高了方形电芯的安全性能。

在一个实施例中，第一绝缘层和/或第二绝缘层为导热高分子材料层。

通过采用上述技术方案，提高了电池壳和电芯本体之间、电池壳与外界之间的绝缘效果，以提高方形电芯的安全性能，并且，还提高了方形电芯的散热效果，此外，第二绝缘层的设计，有助于相邻方形电芯支架的固定。

在一个实施例中，第一绝缘层和/或第二绝缘层的厚度范围为70微米～200微米。

通过采用上述技术方案，将第一绝缘层和/或第二绝缘层的厚度设置在70微米～200微米的范围内，保证了电池壳的绝缘效果和导热性能。

在一个实施例中，电池壳包括壳体和盖板，电芯本体收容于壳体内，盖板盖设于壳体上，且盖板上设有分别电性连接于电芯本体的第一极柱和第二极柱；壳体的内表面和盖板的内表面均涂覆有第一绝缘层，壳体的外表面和盖板的外表面均设有导热层；导热层、第一绝缘层以及第二绝缘层均避开第一极柱和第二极柱。

通过采用上述技术方案，使得壳体和盖板的内表面均涂覆有第一绝缘层，壳体和盖板的外表面均设有导热层，且导热层的外表面涂覆有第二绝缘层，这样，提高了方形电芯整体的绝缘效果，且提高了方形电芯整体的导热性能，此外，第一绝缘层、第二绝缘层以及导热层均避开第一极柱和第二极柱，保证了第一极柱和第二极柱的正常使用。

在一个实施例中，盖板上设有防爆阀，防爆阀分别与第一极柱和第二极柱间隔分布，导热层、第一绝缘层以及第二绝缘层均避开防爆阀。

通过采用上述技术方案，使得导热层、第一绝缘层以及第二绝缘层均避开防爆阀，这样，从而避免导热层、第一绝缘层以及第二绝缘层对防爆阀的影响，保证防爆阀的正常使用，以提高方形电芯的安全性能。

在一个实施例中，盖板背离电芯本体的一侧设有标识区域，标识区域分别与第一极柱和第二极柱间隔分布，且导热层和第二绝缘层均避开标识区域。

通过采用上述技术方案，使得导热层和第二绝缘层均避开标识区域，避免导热层和第二绝缘层对标识区域的影响，保证表示区域的正常使用。

本实用新型还提供了一种电池模组，该电池模组包括至少两个排列分布的方形电芯。

通过采用上述对方形电芯的改进，使得电池壳的内表面涂覆有第一绝缘层，电池壳的外表面设有导热层，且导热层的外表面涂覆有第二绝缘层，这样，保证了方形电芯的导热性能，提高了电池壳与电芯本体、电池壳与外界之间的绝缘效果，同时也保证了第二绝缘层对电池壳的机械防护，从而提高了电池模组的导热性能和安全性能。

在一个实施例中，相邻两个方形电芯的电池壳之间粘接固定。

通过采用上述技术方案，使得相邻两个电池壳之间能够顺利地通过胶水实现粘接固定，从而保证了相邻两个方形电芯之间的固定强度，以保证了电池模组的稳定性。

本实用新型还提供了一种电池包，该电池包包括电池模组。

通过采用上述技术方案，提高了电池模组的导热性能和绝缘效果，从而提高了电池包的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的方形电芯的剖视图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1提供的方形电芯的俯视图。

其中，图中各附图标记：

10-电芯本体；20-电池壳；21-壳体；22-盖板；23-第一极柱；24-第二极柱；25-防爆阀；26-标识区域；30-第一绝缘层；40-导热层；50-第二绝缘层。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

请一并参阅图1及图2，本实用新型实施例提供的方形电芯包括电芯本体10和电池壳20，电芯本体10收容于电池壳20内；其中，此处需要说明的是，为提高方形电芯的机械强度，电池壳20设置为金属壳，具体为铝壳，也可以为其他金属壳。

电池壳20的内表面涂覆有第一绝缘层30，这样，第一绝缘层30实现了电池壳20和电芯本体10的绝缘作用，第一绝缘层30替代了常用的绝缘膜，也即是无需设计绝缘膜。电池壳20的外表面设有导热层40，导热层40能够将电池壳20的热量传导至外界，以实现电池壳20的快速、高效的散热，从而实现了电芯本体10的快速散热；导热层40的外表面涂覆有第二绝缘层50，这样，第二绝缘层50实现了电池壳20和外界的绝缘作用，第二绝缘层50替代了常用的绝缘膜，也即是无需再设计绝缘膜。

本实用新型实施例中，通过采用上述技术方案，第一方面，使得电池壳20的外表面设有导热层40，这样，从电芯本体10传导至电池壳20的热量能够快速传导至导热层40上，以散发至外部，从而提高电池壳20的散热效果，以提高方形电芯的散热效果。

第二方面，常规设计中，在电池壳20的外表面包一层绝缘膜，包膜工序较为复杂，且成本相对较高；本实施例中，电池壳20的内表面涂覆有第一绝缘层30，导热层40的外表面涂覆有第二绝缘层50，也即是，电池壳20的内表面和外表面均涂覆有绝缘层，实现了电池壳20与电芯本体10、电池壳20与外界的绝缘效果，免去了绝缘膜和绝缘膜的设计，并且，涂覆工序相较于包膜工序更加简单、高效，这样，使得方形电芯的制造工序更加简单，且成本更低。

第三方面，第一绝缘层30的涂覆设计，提高了电芯本体10和电池壳20之间的绝缘效果，第二绝缘层50的涂覆设计，避免包在电池壳20上的绝缘膜在折边后发生起翘现象导致绝缘效果失效的问题，同时也避免了包在电池壳20上的绝缘膜发生破损导致绝缘效果失效的问题，这样，提高了电池壳20的绝缘效果，也保证了第二绝缘层50对于电池壳20的机械防护，从而提高了方形电芯的安全性能。

第四方面，绝缘膜表面非常光滑，导致绝缘膜的粘着性较差；在电芯组成电池模组时，需要在绝缘膜上涂胶水，实现相邻两个电芯的电池壳20的固定，绝缘膜的设计，导致相邻两个电池壳20之间的固定强度相对较弱；本实施例中，涂覆层的粘着性相较于光滑设计的绝缘膜更好，则涂覆于电池壳20上的第一绝缘层30和第二绝缘层50的黏着性相较于绝缘膜更好，有助于胶水在第二绝缘层50上的黏着性，如此，相邻电池壳20之间能够顺利地通过胶水粘接固定在一起，保证了方形电芯之间的固定效果。

在一个实施例中，请一并参阅图1及图2，导热层40设置为泡沫铝，泡沫铝复合于电池壳20的外表面，实现泡沫铝与电池壳20的固定，且第二绝缘层50涂覆于泡沫铝的外表面。此处需要说明的是，其一，泡沫铝的复合性强，能够更好地与电池壳20形成固定，同时也能够保证第二绝缘层50涂覆于泡沫铝上的效果；其二，泡沫铝的导热性能相对较好，能够快速地将电池壳20上的热量传导至外界，实现电池壳20的高效散热；其三，泡沫铝还具有防火、耐高温的性能，能够有效提高方形电芯的安全性能。通过采用上述技术方案，泡沫铝具有导热性强、防火、耐高温的性能，提高了方形电芯的安全性能。当然，在其他的实施例中，导热层40也可以设置为其他的导热性能较强的导热层40。

在一个实施例中，请一并参阅图1及图2，第一绝缘层30和/或第二绝缘层50为导热高分子材料层。此处需要说明的是，第一绝缘层30为涂覆于电池壳20的内表面的导热高分子材料，一方面，导热高分子材料的绝缘效果相对较好，保证了第一绝缘层30对于电芯本体10和电池壳20之间的绝缘效果，另一方面，导热高分子材料的导热性能较好，还使得电芯本体10上的热量能够快速通过第一绝缘层30传导至电池壳20上，有助于电芯本体10的快速散热。此处还需要说明的是，第二绝缘层50为涂覆于导热层40的外表面的导热高分子材料，其一，导热高分子材料的绝缘效果相对较好，保证了第二绝缘层50对于电池壳20和外界的绝缘效果；其二，导热高分子材料的导热性能较好，使得电池壳20上的热量能够快速通过导热层40和第二绝缘层50传导至外界，提高方形电芯的散热效果；其三，一般的，绝缘膜表面非常光滑，导致绝缘膜的粘着性较差，而本实施例中，导热高分子材料的黏着性相对于光滑设计的绝缘膜的粘着性更好，则导热高分子材料能够相对于绝缘膜更好地黏着胶水，有助于相邻两个电池壳20之间通过胶水实现粘接固定，以提高相邻两个方形电芯的固定强度。

因此，通过采用上述技术方案，提高了电池壳20和电芯本体10之间、电池壳20与外界之间的绝缘效果，以提高方形电芯的安全性能，并且，还提高了方形电芯的散热效果，此外，第二绝缘层50的设计，有助于相邻方形电芯之间的粘接固定。

可选地，导热高分子材料层可以设置为环氧树脂、UV胶(无影胶)或者其他的绝缘性能和导热性能较好的高分子材料。

在一个实施例中，请一并参阅图1及图2，第一绝缘层30和/或第二绝缘层50的厚度范围为70微米～200微米。此处需要说明的是，第一绝缘层30的厚度过小，容易使得第一绝缘层30无法完整地涂覆于电池壳20的内表面，导致电池壳20出现部分裸露的现象，如此无法保证第一绝缘层30对于电池壳20和电芯本体10之间的绝缘效果，且还会影响第一绝缘层30的导热效果，从而不利于电池壳20的绝缘效果和导热效果；第一绝缘层30的厚度过大，则第一绝缘层30需占用的电池壳20的内部空间较大，容易增大方形电芯整体的体积，不利于电池模组的能量密度的提升。相应的，第二绝缘层50的厚度过小，使得第二绝缘层50无法完整地涂覆于导热层40的外表面，导致导热层40出现部分裸露的现象，如此无法保证第二绝缘层50对于导热层40和外界的绝缘效果，且还会影响第二绝缘层50的导热效果，从而不利于电池壳20和绝缘效果和导热效果；第二绝缘层50的厚度过大，会增大方形电芯整体的体积，不利于电池模组的能量密度的提升。因此，通过采用上述技术方案，将第一绝缘层30和/或第二绝缘层50的厚度设置在70微米～200微米的范围内，保证了电池壳20的绝缘效果和导热性能。

可选地，第一绝缘层30和/或第二绝缘层50的厚度的范围设置为70微米～100微米。

在一个实施例中，请一并参阅图1至图3，电池壳20包括壳体21和盖板22，电芯本体10收容于壳体21内；盖板22盖设于壳体21上，使得盖板22盖设于电芯本体10上，则电芯本体10收容于壳体21和盖板22围合形成的收容空间内。盖板22上设有间隔设置的第一极柱23和第二极柱24，第一极柱23和第二极柱24分别电性连接于电芯本体10；可以理解的，第一极柱23为正极极柱，第二极柱24为负极极柱，且第一极柱23连接于电芯本体10的正极引出端，第二极柱24连接于电芯本体10的负极引出端。此处需要说明的是，壳体21的内表面和盖板22的内表面均涂覆有第一绝缘层30，使得电芯本体10通过第一绝缘层30实现与壳体21、盖板22的绝缘。壳体21的外表面和盖板22的外表面均设有导热层40，使得导热层40能够将壳体21和盖板22上的热量传导至外界；导热层40的外表面均涂覆有第二绝缘层50，则第二绝缘层50能够实现壳体21、盖板22分别与外界的绝缘效果，且第二绝缘层50能够将壳体21和盖板22上的热量传导至外界。盖板22上的第一绝缘层30避开第一极柱23和第二极柱24，且盖板22上的导热层40和第二绝缘层50均避开第一极柱23和第二极柱24，保证了第一极柱23和第二极柱24的使用。通过采用上述技术方案，使得壳体21和盖板22的内表面均涂覆有第一绝缘层30，壳体21和盖板22的外表面均设有导热层40，且导热层40的外表面涂覆有第二绝缘层50，这样，提高了方形电芯整体的绝缘效果，且提高了方形电芯整体的导热性能，此外，第一绝缘层30、第二绝缘层50以及导热层40均避开第一极柱23和第二极柱24，保证了第一极柱23和第二极柱24的正常使用。

在一个实施例中，请一并参阅图1至图3，盖板22上设有防爆阀25，防爆阀25分别与第一极柱23和第二极柱24间隔分布；可以理解的，当电芯本体10的温度过高或者电芯本体10发生热失控时，防爆阀25能够被电池壳20内的高温气体冲开，从而使得高温气体通过防爆阀25排出方形电芯外，避免方形电芯的热失控出现进一步恶化或者避免方形电芯出现爆炸现象，提高了方形电芯的安全性能。此处需要说明的是，导热层40、第一绝缘层30以及第二绝缘层50均避开防爆阀25，这样，从而避免导热层40、第一绝缘层30以及第二绝缘层50对防爆阀25的影响，保证防爆阀25的正常使用，以提高方形电芯的安全性能。

在一个实施例中，请参阅图3，盖板22的内表面为盖板22靠近电芯本体10的一侧，盖板22的外表面为盖板22背离电芯本体10的一侧。盖板22的外表面设有标识区域26，标识区域26分别与第一极柱23和第二极柱24间隔分布；其中，标识区域26用于贴合标识，且该标识为方形电芯的标记。此处需要说明的是，导热层40和第二绝缘层50均避开标识区域26，避免导热层40和第二绝缘层50对标识区域26的影响，保证表示区域的正常使用。

请一并参阅图1至图3，基于上述发明构思，本实用新型实施例还提供了一种电池模组，该电池模组包括至少两个排列分布的方形电芯。其中，本实施例中的方形电芯与上一实施例中的方形电芯相同，具体请参阅上一实施例中方形电芯的相关描述，此处不再赘述。通过采用上述对方形电芯的改进，使得电池壳20的内表面涂覆有第一绝缘层30，电池壳20的外表面设有导热层40，且导热层40的外表面涂覆有第二绝缘层50，这样，保证了方形电芯的导热性能，提高了电池壳20与电芯本体10、电池壳20与外界之间的绝缘效果，同时也保证了第二绝缘层50对电池壳20的机械防护，从而提高了电池模组的导热性能和安全性能。

在一个实施例中，请一并参阅图1至图3，相邻两个方形电芯的电池壳20之间连接有胶水；可以理解的，电池壳20上的导热层40的外表面涂覆有第二绝缘层50。第二绝缘层50的黏着性相较于光滑设计的绝缘膜来说更好，有助于提高胶水在第二绝缘层50的外表面的黏着性，这样，相邻两个电池壳20之间能够顺利地通过胶水实现粘接固定，从而保证了相邻两个方形电芯之间的固定强度，以保证了电池模组的稳定性。

请一并参阅图1至图3，基于上述发明构思，本实用新型实施例还提供了一种电池包，该电池包包括电池模组。其中，本实施例中的电池模组与上一实施例中的电池模组相同，具体请参阅上一实施例中电池模组的相关描述，此处不赘述。通过采用上述技术方案，提高了电池模组的导热性能和绝缘效果，从而提高了电池包的安全性能。

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

Claims (10)

1.一种方形电芯，包括电芯本体和电池壳，所述电芯本体收容于所述电池壳内；其特征在于，所述电池壳的内表面涂覆有第一绝缘层，所述电池壳的外表面设有导热层，且所述导热层的外表面涂覆有第二绝缘层。

2.如权利要求1所述的方形电芯，其特征在于，所述导热层为泡沫铝，所述泡沫铝复合于所述电池壳的外表面。

3.如权利要求1所述的方形电芯，其特征在于，所述第一绝缘层和/或所述第二绝缘层为导热高分子材料层。

4.如权利要求1所述的方形电芯，其特征在于，所述第一绝缘层和/或所述第二绝缘层的厚度范围为70微米～200微米。

5.如权利要求1-4任一项所述的方形电芯，其特征在于，所述电池壳包括壳体和盖板，所述电芯本体收容于所述壳体内，所述盖板盖设于所述壳体上，且所述盖板上设有分别电性连接于所述电芯本体的第一极柱和第二极柱；所述壳体的内表面和所述盖板的内表面均涂覆有所述第一绝缘层，所述壳体的外表面和所述盖板的外表面均设有所述导热层；所述导热层、所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层均避开所述第一极柱和所述第二极柱。

6.如权利要求5所述的方形电芯，其特征在于，所述盖板上设有防爆阀，所述防爆阀分别与所述第一极柱和所述第二极柱间隔分布，所述导热层、所述第一绝缘层以及所述第二绝缘层均避开所述防爆阀。

7.如权利要求5所述的方形电芯，其特征在于，所述盖板背离所述电芯本体的一侧设有标识区域，所述标识区域分别与所述第一极柱和所述第二极柱间隔分布，且所述导热层和所述第二绝缘层均避开所述标识区域。

8.一种电池模组，其特征在于，包括至少两个排列分布的方形电芯，所述方形电芯为权利要求1-7任一项所述的方形电芯。

9.如权利要求8所述的电池模组，其特征在于，相邻两个所述方形电芯的所述电池壳之间粘接固定。

10.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的电池模组。

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