CN218241969U - 电池包 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包，包括多个电芯，每个电芯的一端分别设有极柱；散热件，散热件设于电芯的至少一个侧面；导热件，导热件的一部分与极柱连接，导热件的另一部分与散热件连接，以将极柱的热量传递至散热件。根据本实用新型的电池包，通过在极柱和散热件之间设置导热件，可以将极柱产生的热量及时导出，避免了极柱因温度过高而影响电池包的充放电能力，也避免了极柱处热量堆积对电池包造成损坏而影响使用。

Description

电池包

技术领域

本实用新型属于储能技术领域，具体涉及一种电池包。

背景技术

目前，为了解决现有的电池包“续航焦虑、充电慢”的问题，电池包常采用超级快充技术来储存电能。但是，现有的电池包在应用超级快充技术充电时，极柱和电芯极耳处因过流面积小导致极柱发热高，过高温度的极柱不仅会大大影响快充能力，还会损坏电池包而影响电池包使用。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的一个目的是提供一种电池包，至少能解决现有的电池包中，极柱产生的热量因无法及时散热造成极柱温度过高，从而影响电池包快充能力的问题。

根据本实用新型的电池包，包括：多个电芯，每个所述电芯的一端分别设有极柱；散热件，所述散热件设于所述电芯的至少一个侧面；导热件，所述导热件的一部分与所述极柱连接，所述导热件的另一部分与所述散热件连接，以将所述极柱的热量传递至所述散热件。

可选地，所述导热件包括：吸热部，所述吸热部与所述极柱连接；导热部，所述导热部的一端与所述吸热部连接；散热部，所述散热部与所述导热部的另一端连接，所述散热部与所述散热件连接。

可选地，所述吸热部的至少一部分沿所述极柱的周向延伸，并与所述极柱的外表面连接。

可选地，所述散热件设于所述电芯的一个侧面，所述吸热部形成为沿所述极柱的周向延伸且具有开口的环形结构，所述吸热部套设于所述极柱，所述吸热部的一端与所述导热部的一端连接。

可选地，所述电芯的相对两侧分别设有所述散热件，所述吸热部形成为沿所述极柱的周向延伸的弧形片体，所述吸热部的两端分别设有所述导热部，每个所述导热部的一端与所述吸热部连接，每个所述导热部的另一端分别设有所述散热部，每个所述散热部分别与对应一侧的所述散热件连接。

可选地，在所述极柱的轴向上，所述吸热部的长度小于所述极柱的长度。

可选地，所述导热部形成为朝向所述散热件所在方向延伸的片体，所述散热部垂直于所述导热部，并与所述散热件的一侧连接。

可选地，所述导热件为一体成型的换热管。

可选地，所述导热件内设有彼此连通的第一换热通道和第二换热通道，所述第一换热通道和所述第二换热通道内设有换热介质。

可选地，所述导热件为金属管，所述导热件与所述极柱之间设有绝缘层。

根据本实用新型的电池包，通过在极柱和散热件之间设置导热件，可以将极柱产生的热量及时导出，避免了极柱因温度过高而影响电池包的充放电能力，也避免了极柱处热量堆积对电池包造成损坏而影响使用。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据本实用新型实施例的电池包的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的电池包的散热件设于电芯的上侧面在一个角度的结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例的电池包的散热件设于电芯的上侧面在另一个角度的传热路径示意图；

图4是根据本实用新型实施例的电池包的散热件设于电芯的下侧面在一个角度的结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的电池包的散热件设于电芯的下侧面在另一个角度的传热路径示意图；

图6是根据本实用新型实施例的电池包的散热件设于电芯的上下侧面在一个角度的结构示意图；

图7是根据本实用新型实施例的电池包的散热件设于电芯的上下侧面在一个角度的结构放大图；

图8是根据本实用新型实施例的电池包的散热件设于电芯的上下侧面在另一个角度的传热路径示意图；

图9是根据本实用新型实施例的电池包的散热件设于电芯的上下侧面的装配示意图；

图10是根据本实用新型实施例的电池包的导热件的横截面结构示意图。

附图标记：

电池包100；电芯10；散热件20；导热件30；极柱40；

散热件20；第一散热件201；第二散热件202；

导热件30；吸热部301；导热部302；散热部303；第一散热部304；第二散热部305；第一导热部306；第二导热部307；第一换热通道308；第二换热通道309。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

下面首先结合图1至图10具体描述根据本实用新型实施例的电池包100。

根据本实用新型实施例的电池包100包括：多个电芯10、散热件20和导热件30。

具体而言，每个电芯10的一端分别设有极柱40，散热件20设于电芯10的至少一个侧面，导热件30的一部分与极柱40连接，导热件30的另一部分与散热件20连接，以将极柱40的热量传递至散热件20。

换言之，如图1和图2所示，电池包100由可进行充放电的多个电芯10、可释放热量的散热件20和可传递热量的导热件30组成。电芯10是电池进行充放电的最小单元，电芯10是单个含有正、负极的电化学电芯10。极柱40是电芯10的正负极引出的可与外部导体连接以导电的部件，多个电芯10的极柱40可以是如图1所示的沿同一方向排列，也可以是朝向多个方向的排列方式，此处对极柱40的方向不做限定。

散热件20是可以释放热量的工件，释放热量的方式可以是传导散热、蒸发散热、对流散热等一种或者几种的组合散热方式。散热件20可以是半导体制冷片、散热风扇等，本领域技术人员应当理解，此处对具体的散热件20和具体散热方式不做限定，只要可以释放散热件20的热量的任何散热件20和散热方式都可。散热件20设于电芯10的至少一个侧面，也就是说，散热件20与极柱40不在同一侧，并且散热件20可以设于如图2所示的电芯10的上侧面，也可以是如图4所示的电芯10的下侧面，或者是如图6所示的电芯10的上下两个侧面，还可以是设于电芯10的左侧面或者右侧面，本领域技术人员应当理解，此处对于散热件20的个数和其与电芯10的位置关系不做限定。

导热件30用于传递热量，导热件30可以是热传导性能优良的材料，如金属，也可以是通过相变进行吸热和放热以进行热量传递的相变材料，还可以是金属内设相变材料，此处对于具体的导热材料和导热方式不做限定，只要可以传递热量即可。导热件30一部分与极柱40连接，导热件30的另一部分与散热件20连接。导热件30一部分与极柱40连接可以是导热件30与极柱40的轴向端面连接，也可以是导热件30与极柱40的周向侧面连接，还可以是导热件30与极柱40的端面和侧面都连接的形式。连接方式可以是直接连接，也可以是通过导热胶连接，此处对于具体的连接方式不做限定。在极柱40的温度高于散热件20的温度时，导热件30与极柱40连接部分的温度也相应地高于导热件30与散热件20连接部分的温度，导热件30可以将热量从温度高的一端传递至温度低的一端，从而可以将极柱40产生的热量传递给散热件20。

其中需要说明的是，电芯10在充放电过程中，极柱40均会产生热量而导致温度升高，导热件30均可将极柱40产生的热量传递至散热件20，并通过散热件20释放。

下面结合附图具体描述根据本实用新型实施例的电池包100的散热过程。

电池包100在进行充放电时，极柱40因产生热量而温度升高，在导热件30的热传导作用下，导热件30与极柱40连接部分的温度也缓慢升高，导热件30与散热件20连接部分的温度未发生变化，导热件30可以将热量从温度高的部分传递至温度相对较低的部分，如此，导热件30可以将极柱40产生的热量传递至散热件20，并通过散热件20释放。由于散热件20可以将导热件30传递过来的热量释放，导热件30与散热件20接触部分的温度会随之降低，而极柱40因持续产生热量而处于较高温度，致使导热件30和极柱40接触部分的温度一直高于导热件30与散热件20接触部分的温度，从而使极柱40产生的热量在导热件30的作用下，持续不断传递至散热件20进行释放，达到对极柱40的散热效果。

由此，根据本实用新型实施例的电池包100，通过导热件30一部分连接极柱40，另一部分连接散热件20，实现将极柱40产生的热量经导热件30传递至散热件20，并通过散热件20释放，避免了极柱40温度过高而影响电芯10的充放电能力，也可避免温度过高而损坏电芯10。

根据本实用新型的一些实施例，导热件30包括：吸热部301、导热部302和散热部303。

具体来说，吸热部301与极柱40连接，导热部302的一端与吸热部301连接，散热部303与导热部302的另一端连接，散热部303与散热件20连接。

换句话说，如图3所示，导热件30主要由可吸收热量的吸热部301、可传递热量的导热部302和可释放热量的散热部303组成，且吸热部301、导热部302和散热部303之间可以进行如图3所示的的箭头所示方向的热传导。吸热部301与极柱40连接以吸收极柱40产生的热量，吸热部301可以配合极柱40的周向形状而设计为相应的形状，吸热部301也可以直接与极柱40的端面连接吸热。吸热部301的一端与极柱40连接吸热，吸热部301的另一端与导热部302的一端连接，导热部302的另一端与散热部303连接，以将吸热部301吸收的热量传递至散热部303，散热部303与散热件20连接以将散热部303的热量传递至散热件20释放。

由此，根据本实用新型实施例的电池包100，极柱40产生的热量被吸热部301吸收，并经由导热部302传递至散热部303，散热部303的热量再传递至散热件20，并通过散热件20释放，实现将极柱40产生的热量及时导出和释放，以避免因温度过高而影响电芯10的充放电能力。

根据本实用新型的另一些实施例，吸热部301的至少一部分沿极柱40的周向延伸，并与极柱40的外表面连接。

如图2和图4，以及图6所示，吸热部301可以配合极柱40的周向形状设计为相应的形状，极柱40可以是圆柱形状，也可以是长方体形状，还可以是如图2和图4，以及图6所示的形状。当极柱40是如图2和图4，以及图6所示的形状时，吸热部301可以设计成类环形或者类弧形套设于极柱40的周向侧面，以增大与极柱40的周向侧面的接触面积。

由此，根据本实用新型实施例的电池包100，通过将吸热部301设于极柱40的周向且与极柱40的外表面接触，既可以增大吸热部301与极柱40的接触面积，达到对极柱40的更好地导热和散热效果，还可避免极柱40的端面被占用而影响电池包100的使用。

根据本实用新型的一些实施例，散热件20设于电芯10的一个侧面，吸热部301形成为沿极柱40的周向延伸且具有开口的环形结构，吸热部301套设于极柱40，吸热部301的一端与导热部302的一端连接。

具体地，如图2至图5所示，散热件20设于电芯10的一个侧面，即，散热件20可以设于如图2所示的电芯10的上侧面，也可以是如图4所示的电芯10的下侧面，本领域技术人员应当理解，散热件20的设置不仅限于图2和图4所示的电芯10的侧面，还可以是电芯10的其他侧面。吸热部301沿极柱40的周向套设于极柱40，针对不同形状的极柱40，吸热部301可以具有不同的形状，本实施例中以图2和图4所示的极柱40为例，吸热部301则可以是具有开口的环形结构，可以配合极柱40的周向套设于极柱40的侧面以吸收极柱40产生的热量。吸热部301的一端与导热部302的一端连接，导热部302的另一端沿散热部303延伸，并与散热部303连接，以将吸热部301吸收的热量经导热部302传递至散热部303，再经散热部303传递至散热件20释放。

由此，根据本实用新型实施例的电池包100，吸热部301设计为开口的环形沿周向套设于极柱40，可以增加吸热部301与极柱40的接触面积，使极柱40产生的热量能更快地被吸热部301吸收，达到更好的散热效果。

根据本实用新型的另一些实施例，电芯10的相对两侧分别设有散热件20，吸热部301形成为沿极柱40的周向延伸的弧形片体，吸热部301的两端分别设有导热部302，每个导热部302的一端与吸热部301连接，每个导热部302的另一端分别设有散热部303，每个散热部303分别与对应一侧的散热件20连接。

换言之，如图6至图9所示，电芯10的上侧设有第一散热件201，电芯10的下侧设有第二散热件202，导热件30沿竖直方向延伸，且导热件30两端分别设有第一散热部304和第二散热部305，第一散热部304与第一散热件201连接，第二散热部305与第二散热件202连接，吸热部301设于第一散热部304和第二散热部305之间，并通过第一导热部306与第一散热部304连接，通过第二导热部307与第二散热部305连接。吸热部301具有与极柱40的周向配合的弧形形状，吸热部301的片体沿极柱40的轴向延伸，且片体与极柱40沿周向的外表面接触以吸收极柱40产生的热量。吸热部301的热量可以经由第一导热部306传递至第一散热部304，并由第一散热件201释放，也可以经由第二导热部307传递至第二散热部305，并由第二散热件202释放。

由此，根据本实用新型实施例的电池包100，设置弧形片体的吸热部301，弧形设计是可以配合极柱40的周向的形状，以增大吸热部301沿极柱40周向与极柱40的接触面积，片体设计可以增大吸热部301沿极柱40轴向与极柱40的接触面积，从而使吸热部301可以吸收更多的热量。再通过增设导热部302，可以加快吸热部301吸收的热量向散热部303传递的速度，通过增设散热部303和散热件20，可以加快散热部303的热量传递至散热件20释放。

根据本实用新型的一些实施例，在极柱40的轴向上，吸热部301的长度小于极柱40的长度。

需要说明的是，吸热部301沿极柱40的周向套设于极柱40的侧面，吸热部301的长度应小于极柱40的长度，如此，可以避免吸热部301对极柱40与其他器件的装配造成影响。例如，当在每个极柱40上设置连接片以连接多个极柱40时，连接片需要套设在极柱40的周向上，如果设置的吸热部301的长度大于极柱40的长度，连接片就无法套设于极柱40上，从而影响电池包100的装配。

可选的，极柱40的长度不小于3mm，极柱40的长度越大，吸热部301的长度也可相应增大，可以增大吸热部301与极柱40的接触面积，从而使极柱40产生的热量更好地被吸热部301吸收，起到更好的散热效果。

可选的，吸热部301的长度是2mm-15mm，当吸热部301的长度小于2mm时，吸热部301与极柱40接触的面积过小，散热效果不明显，当吸热部301的长度大于15mm时，吸热部301可折弯形成与极柱40周向配合的形状的难度越大，与极柱40的侧面接触也越困难。

根据本实用新型的另一些实施例，导热部302形成为朝向散热件20所在方向延伸的片体，散热部303垂直于导热部302，并与散热件20的一侧连接。

具体来说，如图9所示，吸热部301的一端与导热部302的一端连接，导热部302沿竖直方向延伸，且另一端连接散热部303，散热部303与散热件20沿水平方向接触，且散热部303垂直于导热部302。

由此，根据本实用新型实施例的电池包100，通过设置散热部303与散热件20沿水平连接，可以增大散热部303与散热件20的接触面积，从而增加散热部303与散热件20之间的热量传递速度，以使散热部303的热量可以更快地传递给散热件20并释放。而设置导热部302是与散热部303垂直的片状，既可以减少热量传递的距离，又可以增大热传导的速度。

根据本实用新型的一些实施例，导热件30为一体成型的换热管。

如图10所示，热管具有吸热部301、导热部302和散热部303。热管的材质可以是导热性能优良的导热材料，热管吸热部301吸收的热量可以经由导热部302传递至散热部303。热管也可以是导热性能一般的材料，但可在热管内设置相变材料，相变材料可以用于吸收热量和释放热量，相变材料吸收热管吸热部301的热量发生相变，并通过导热部302传递至散热部303，在散热件20的热传导作用下，散热部303的温度降低，相变材料释放热量发生相变，并移动至吸热部301再次吸收热量，并传递热量至散热部303释放。

另外，一体成型的导热件30可以使吸热部301、导热部302和散热部303之间热导率相同，避免了导热件30的吸热部301、导热部302和散热部303中的热量因热传导的差异无法及时释放而导致局部温度过高，从而影响极柱40的散热效果。

可选的，热管直径为2～10mm，热管最小折弯半径为6～18mm。当热管直径为2mm，热管最小折弯半径为6mm；当热管直径为10mm，热管最小折弯半径为18mm，热管厚度为0.4～6mm。也就是说，热管的直径为2～10mm时，热管最小折弯半径为6～18mm，热管才能折弯成满足沿极柱40的周向延伸与极柱40配合的要求。

根据本实用新型的另一些实施例，导热件30内设有彼此连通的第一换热通道308和第二换热通道309，第一换热通道308和第二换热通道309内设有换热介质。

具体地，如图10所示，导热件30设有管壁围成的第一换热通道308和设于管壁内的第二换热通道309，第一换热通道308与第二换热通道309连通，且第一换热通道308和第二换热通道309内设有换热介质。换热介质可以吸收热量或者释放热量，换热介质可以是通过固液相变以吸热或放热的材料，也可以是通过液气相变以吸热或放热的材料，或者其他可以吸热或放热的材料，这里不做具体限定。

可选的，换热介质为R410A，R410A的沸点为-51.6℃，凝固点为-155℃，具有易挥发，不破坏臭氧层、化学和热稳定性高的特点。其中，低沸点和低凝固点可以使R410A更容易发生蒸发或凝结，也更容易吸热或放热，达到更好的制冷效果。

在液态R410A设于吸热部301的第一换热通道308和第二换热通道309时，液态R410A在吸热部301吸收热量由液态转化为气态，并通过第一换热通道308和或/第二换热通道309运动至散热部303，位于散热部303的气态R410A在散热件20的作用下，释放热量转化为液态R410A，在第一换热通道308的毛细作用下，液态R410A通过第一换热通道308运动至吸热部301，在第二换热通道309的毛细作用下，液态R410A通过第二换热通道309运动至吸热部301，吸热部301的液态R410A继续吸热转化为气态R410A，当第一换热通道308和或/第二换热通道309的毛细压力足够时，可将位于散热部303的液态R410A持续不断的送回至吸热部301，这样就能使蒸发-凝结的过程周而复始循环，达到对极柱40散热的效果。

根据本实用新型的一些具体实施例，导热件30为金属管，导热件30与极柱40之间设有绝缘层。

金属具有良好的导热、导电和延展性，可以作为导热件30的首选材料。良好的导热性可以满足导热件30的热传导需求，延展性可以满足导热件30弯折形成与极柱40的周向配合的吸热部301的要求，还可满足导热件30不同形状设计的需求。另外，极柱40是电芯10正负极引出的可与外部导体或者组件连接的部件，所以极柱40带有正负电荷，金属材质的吸热部301沿极柱40周向与极柱40接触时，需要在吸热部301与极柱40接触的部分涂设绝缘层，以确保极柱40与导热件30之间绝缘，避免影响电芯10的充放电能力。

下面具体描述根据本实用新型实施例的电池包100的散热过程。

在电池包100充电或放电过程中，极柱40产生的热量被导热件30的吸热部301吸收，吸热部301的热量一部分通过导热件30的导热部302传递至散热部303，并由散热部303与散热件20接触而释放，吸热部301的另一部分热量被吸热部301的第一换热通道308和第二换热通道309内的液态R410A吸收，液态R410A发生相变转化为气态，气态R410A通过第一换热通道308和或/第二换热通道309运动至散热部303，由于散热部303与散热件20接触，散热部303的温度降低，气态R410A在散热部303再次发生相变转化为液态R410A，在第一换热通道308的毛细压力作用下，液态R410A沿第一换热通道308运动至吸热部301，在第二换热通道309的毛细压力作用下，液态R410A沿第二换热通道309运动至吸热部301，当第一换热通道308和或/第二换热通道309内的毛细压力足够时，散热部303的液态R410A可持续运动至吸热部301，如此，可使R410A在蒸发-凝结的过程中循环，达到对极柱40散热的效果，避免极柱40温度过高而影响电池包100的充放电能力。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种电池包，其特征在于，包括：

多个电芯，每个所述电芯的一端分别设有极柱；

散热件，所述散热件设于所述电芯的至少一个侧面；

导热件，所述导热件的一部分与所述极柱连接，所述导热件的另一部分与所述散热件连接，以将所述极柱的热量传递至所述散热件。

2.根据权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述导热件包括：

吸热部，所述吸热部与所述极柱连接；

导热部，所述导热部的一端与所述吸热部连接；

散热部，所述散热部与所述导热部的另一端连接，所述散热部与所述散热件连接。

3.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述吸热部的至少一部分沿所述极柱的周向延伸，并与所述极柱的外表面连接。

4.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述散热件设于所述电芯的一个侧面，所述吸热部形成为沿所述极柱的周向延伸且具有开口的环形结构，所述吸热部套设于所述极柱，所述吸热部的一端与所述导热部的一端连接。

5.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，所述电芯的相对两侧分别设有所述散热件，所述吸热部形成为沿所述极柱的周向延伸的弧形片体，所述吸热部的两端分别设有所述导热部，每个所述导热部的一端与所述吸热部连接，每个所述导热部的另一端分别设有所述散热部，每个所述散热部分别与对应一侧的所述散热件连接。

6.根据权利要求3所述的电池包，其特征在于，在所述极柱的轴向上，所述吸热部的长度小于所述极柱的长度。

7.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述导热部形成为朝向所述散热件所在方向延伸的片体，所述散热部垂直于所述导热部，并与所述散热件的一侧连接。

8.根据权利要求2所述的电池包，其特征在于，所述导热件为一体成型的换热管。

9.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述导热件内设有彼此连通的第一换热通道和第二换热通道，所述第一换热通道和所述第二换热通道内设有换热介质。

10.根据权利要求8所述的电池包，其特征在于，所述导热件为金属管，所述导热件与所述极柱之间设有绝缘层。

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