CN216488247U - 电芯、电池模组及电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电芯、电池模组及电池包，该电芯包括卷芯、导热膜和下塑板，所述导热膜设于所述卷芯的一端，所述下塑板设于所述卷芯的与设有所述导热膜的一端相对的另一端，所述下塑板朝向所述卷芯的一侧表面上设有凸起，所述凸起抵压所述卷芯。本实用新型实施例的电芯、电池模组及电池包中，在卷芯的底部设置导热膜，可提高电芯的散热效率，加快冷却速度；并且在下塑板对卷芯产生一定的压力，可降低卷芯到电芯的外壳的热阻，快速散热，加快冷却速度，降低卷芯的最高和平均温度，能够满足快充过程中提高水冷板与电芯之间的热交换能力的要求。

Description

电芯、电池模组及电池包

技术领域

本实用新型涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种电芯、电池模组及电池包。

背景技术

新能源汽车以其清洁环保的动力来源、优异的转化效率而开始在世界范围内迅速普及，动力电池作为电动汽车的核心部件是新能源汽车十分关键的部分。相对于传统铅酸电池和镍铬电池等，锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、充放电性能好、使用电压高、无记忆效应、污染较小和安全性高等优势，因此锂离子电池已经成为动力电池的主流。目前，通常由多个电芯组成电池模组，再由多个电池模组组装成动力电池包。电芯是动力电池非常重要的组成单元。

目前，在电芯的设计中，通常会在卷芯外侧包裹一层绝缘膜，绝缘膜一般采用导热系数较低的mylar膜(迈拉膜)，一方面在电芯生产过程中防止卷芯入壳时被壳体划伤，另一方面防止卷芯内的活性材料、集流体与铝壳体接触，防止短路。然而，mylar膜的导热性能较差，会导致卷芯到壳体的热阻较大，在水冷板冷却过程中不能将热量从电芯完全带走，特别是在快充过程中，如果电芯发生的热量不能快速被冷却板带走，其电芯温度会急剧上升，造成温度超限或者限制了快充速度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种冷却速度较快的电芯、电池模组及电池包。

本实用新型实施例提供一种电芯，包括卷芯、导热膜和下塑板，所述导热膜设于所述卷芯的一端，所述下塑板设于所述卷芯的与设有所述导热膜的一端相对的另一端，所述下塑板朝向所述卷芯的一侧表面上设有凸起，所述凸起抵压所述卷芯。

其中一实施例中，所述电芯还包括绝缘膜，所述绝缘膜包覆于所述卷芯设有所述导热膜的一端和设有所述下塑板的另一端之间的表面外，所述绝缘膜的导热系数小于所述导热膜的导热系数。

其中一实施例中，所述导热膜可变形。

其中一实施例中，所述导热膜的材料为聚酰亚胺类、聚酯类、聚硅氧烷类树脂、甲基乙烯基硅橡胶，甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅、腈硅橡胶或含玻纤增强复合硅胶。

其中一实施例中，所述下塑板的凸起包括中间凸起和侧边凸起，所述中间凸起位于所述下塑板的中间位置，所述侧边凸起设于所述下塑板的两端，所述中间凸起和所述侧边凸起的高度相同。

其中一实施例中，所述下塑板还包括两个间隔设置的本体部，所述中间凸起连接于两个所述本体部之间，所述侧边凸起设于所述本体部远离所述中间凸起的一端的一侧表面上，所述中间凸起由突出于所述本体部一侧的网格条形成。

其中一实施例中，所述导热膜上开设有通孔，以供电解液通过；所述下塑板上开设有过孔，以供所述电芯的电极极柱穿过。

其中一实施例中，所述电芯还包括外壳、顶盖、电极和电解液，所述外壳包覆于所述绝缘膜和所述导热膜外，所述顶盖扣合在所述外壳的顶部，并盖设于所述下塑板远离所述卷芯的一侧，电极连接于所述卷芯的正极耳或负极耳，并穿过所述下塑板和所述顶盖，露出于所述电芯外，电解液注入在所述外壳内。

本实用新型实施例还提供一种电池模组，包括冷却板和上述电芯，所述冷却板设于所述电芯底部。

本实用新型实施例还提供一种电池包，包括冷却板和多个电池模组，所述电池模组包括多个上述电芯，所述冷却板设于所述电芯底部。

本实用新型实施例的电芯、电池模组及电池包中，在卷芯的底部设置导热膜，可提高电芯的散热效率，加快冷却速度；并且在下塑板对卷芯产生一定的压力，可降低卷芯到电芯的外壳的热阻，快速散热，加快冷却速度，降低卷芯的最高和平均温度，能够满足快充过程中提高水冷板与电芯之间的热交换能力的要求。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的电芯的部分元件结构示意图。

图2为图1所示电芯的导热膜的俯视示意图。

图3为图2所示导热膜的剖视图。

图4为图1所示电芯的下塑板的仰视示意图。

图5为图4所示下塑板的剖视图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本实用新型提供一种电芯。图1为本实用新型一实施例的电芯部分元件结构示意图。请参照图1，在本实施例中，电芯包括卷芯11、导热膜13和下塑板15，导热膜13设于卷芯11的一端(通常是指卷芯11的底端)，下塑板15设于卷芯11的与设有导热膜13的一端相对的另一端(通常是指卷芯11的顶端)。下塑板15朝向卷芯11的一侧表面上设有凸起152，凸起152抵压卷芯11。

本实用新型实施例的电芯，在卷芯11的底部设置导热膜13，可提高电芯的散热效率，加快冷却速度；并且下塑板15对卷芯11产生一定的压力，可降低卷芯11到电芯的外壳的热阻，快速散热，加快冷却速度，降低卷芯的最高和平均温度，能够满足快充过程中提高水冷板与电芯之间的热交换能力的要求。

图2为图1所示电芯的导热膜的俯视示意图；图3为图2所示导热膜的剖视图。请参照图2和图3，本实施例中，导热膜13上开设有通孔132，以供电解液通过。具体地，通孔132可为多个。更具体地，多个通孔132均匀分布于导热膜13上。通孔132可为圆形。可以理解，通孔132也可为三角形、方形等其他形状。

具体地，导热膜13可为矩形，矩形的每个直角处设有倒角。

具体地，导热膜13由导热性能良好的材料制成，其导热系数可为1.0W/(m*K)(W/(m*K)即瓦/米·度)以上，甚至可达1.5W/(m*K)(W/(m*K)即瓦/米·度)以上。

具体地，导热膜13可变形。下塑板15对卷芯11产生一定的压力，可将导热膜13压平，降低卷芯11与导热膜13之间的空气间隙，降低卷芯11到电芯的外壳的热阻，可快速散热，在快充过程中提高水冷板与电芯之间的热交换能力，并降低卷芯的最高和平均温度。

具体地，导热膜13的材料可为聚酰亚胺类、聚酯类、聚硅氧烷类树脂、甲基乙烯基硅橡胶，甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅、腈硅橡胶或含玻纤增强复合硅胶。

图4为图1所示电芯的下塑板的仰视示意图；图5为图4所示下塑板的剖视图。请参照图4和图5，下塑板15的凸起152包括中间凸起154和侧边凸起155，中间凸起154位于下塑板15的中间位置，侧边凸起155设于下塑板15的两端，中间凸起154和侧边凸起155的高度相同。中间凸起154和侧边凸起155的高度相同可对卷芯11产生更均匀的压力，进而对导热膜13产生更均匀的压紧力。

具体地，下塑板15还包括两个间隔设置的本体部157，中间凸起154连接于两个本体部157之间，侧边凸起155设于本体部157远离中间凸起154的一端的一侧表面上。更具体地，中间凸起154由突出于本体部157一侧的网格条形成。将中间凸起154设计为网格条结构，可使中间凸起154作为热失控排气的通道，提高电芯的安全性。

具体地，本体部157上开设有过孔158，以供电芯的电极极柱穿过。两个本体部157上分别开设一个过孔158，电芯的正负极极柱可分别穿过。可以理解，过孔158也可开设在下塑板15的凸起152上。

本实施例中，电芯还包括绝缘膜(图未示)，绝缘膜包覆在卷芯11的侧面上，即绝缘膜包覆于卷芯11设有导热膜13的一端和设有下塑板15的另一端之间的表面外。具体地，绝缘膜可由迈拉膜(mylar膜)制成。绝缘膜的导热系数小于导热膜13的导热系数，具体地，绝缘膜的导热系数可为约0.2W/(m*K)(W/(m*K)即瓦/米·度)。可以理解，绝缘膜也可由导热膜代替，也就是说，在卷芯11的底部和侧面均采用导热膜包覆。

本实施例中，电芯还包括外壳(图未示)、顶盖(图未示)、电极(图未示)和电解液(图未示)，外壳包覆于绝缘膜和导热膜13外，顶盖扣合在外壳的顶部，并盖设于下塑板15远离卷芯11的一侧，电极连接于卷芯的正极耳或负极耳，并穿过下塑板15的过孔158和顶盖，露出于电芯外，电解液注入在外壳内。具体地，外壳可为铝壳。

本实用新型还提供一种电池模组，包括冷却板和多个上述电芯，冷却板设于电芯底部。

本实用新型还提供一种电池包，包括冷却板和多个电池模组，电池模组包括多个上述电芯，冷却板设于电芯底部。也就是说，可以在每个电池模组上设置一个冷却板，也可以电池模组上不设置冷却板，而在电池包底部设置一个冷却板，只要是将冷却板设置在电芯底部即可。

以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电芯，其特征在于，包括卷芯(11)、导热膜(13)和下塑板(15)，所述导热膜(13)设于所述卷芯(11)的一端，所述下塑板(15)设于所述卷芯(11)的与设有所述导热膜(13)的一端相对的另一端，所述下塑板(15)朝向所述卷芯(11)的一侧表面上设有凸起(152)，所述凸起(152)抵压所述卷芯(11)。

2.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述电芯还包括绝缘膜，所述绝缘膜包覆于所述卷芯(11)设有所述导热膜(13)的一端和设有所述下塑板(15)的另一端之间的表面外，所述绝缘膜的导热系数小于所述导热膜(13)的导热系数。

3.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述导热膜(13)可变形。

4.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述导热膜(13)的材料为聚酰亚胺类、聚酯类、聚硅氧烷类树脂、甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅、腈硅橡胶或含玻纤增强复合硅胶。

5.如权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述下塑板(15)的凸起(152)包括中间凸起(154)和侧边凸起(155)，所述中间凸起(154)位于所述下塑板(15)的中间位置，所述侧边凸起(155)设于所述下塑板(15)的两端，所述中间凸起(154)和所述侧边凸起(155)的高度相同。

6.如权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述下塑板(15)还包括两个间隔设置的本体部(157)，所述中间凸起(154)连接于两个所述本体部(157)之间，所述侧边凸起(155)设于所述本体部(157)远离所述中间凸起(154)的一端的一侧表面上，所述中间凸起(154)由突出于所述本体部(157)一侧的网格条形成。

7.如权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述导热膜(13)上开设有通孔(132)，以供电解液通过；所述下塑板(15)上开设有过孔(158)，以供所述电芯的电极极柱穿过。

8.如权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述电芯还包括外壳、顶盖、电极和电解液，所述外壳包覆于所述绝缘膜和所述导热膜(13)外，所述顶盖扣合在所述外壳的顶部，并盖设于所述下塑板(15)远离所述卷芯(11)的一侧，电极连接于所述卷芯的正极耳或负极耳，并穿过所述下塑板(15)和所述顶盖，露出于所述电芯外，电解液注入在所述外壳内。

9.一种电池模组，其特征在于，包括冷却板和多个如权利要求1-8任意一项所述的电芯，所述冷却板设于所述电芯底部。

10.一种电池包，其特征在于，包括冷却板和多个电池模组，所述电池模组包括多个如权利要求1-8任意一项所述的电芯，所述冷却板设于所述电芯底部。

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