CN218242030U - 电池包的电芯组件、电池包及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池包的电芯组件，电池包的电芯组件包括电芯和热交换件，其中，所述电芯的一端设置有极柱；所述热交换件设置于所述电芯的一端，所述热交换件与所述极柱在所述电芯的一端间隔设置，所述热交换件用于与所述电池包内的冷却件热交换。由此，通过设置的热交换件可以将极柱附近的热量引导出电池包，从而增加电池的散热能力，有利于提高电池的快充能力。

Description

电池包的电芯组件、电池包及车辆

技术领域

本实用新型设计新能源电池技术领域，尤其是涉及一种电池包的电芯组件、电池包及车辆。

背景技术

随着新能源汽车的快速发展，普通充电技术已经无法满足行业和用户的需求，为了解决“续航焦虑、充电慢”的问题，超级快充技术开始广泛被提及。对于普通的单体结构设计，由于侧面盖板需要预留极柱、防爆阀、注液孔位置，受限于高度，极耳和极柱过流面积小导致发热高，造成快充能力受限，同时，冷却结构件的设计通常不会与极耳或极柱直接接触，从而导致电芯极耳和极柱位置产生的热量无法被冷却系统及时带走，引起快充过程中极柱的持续高温，进而导致连接片发热严重，影响系统快充能力。

发明内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种电池包的电芯组件，该电池包的电芯组件通过热交换件将极柱附近的热量导出，从而增加系统散热能力，最终提高快充能力。

本实用新型进一步地提出了一种电池包。

本实用新型又进一步地提出了一种车辆。

根据本实用新型第一方面实施例的电池包的电芯组件，包括

电芯，所述电芯的一端设置有极柱；

热交换件，所述热交换件设置于所述电芯的一端，所述热交换件与所述极柱在所述电芯的一端间隔设置，所述热交换件用于与所述电池包内的冷却件热交换。

由此，通过设置的热交换件可以将极柱附近的热量引导出电池包，从而增加电池的散热能力，有利于提高电池的快充能力。

根据本实用新型的一些实施例中，所述热交换件包括壳体，所述壳体呈扁平状，所述壳体的扁平面贴合在所述极柱附近的端面上。

根据本实用新型的一些实施例中，所述热交换件与所述极柱所在电芯的端面之间设有导热胶层。

根据本实用新型的一些实施例中，所述热交换件为热管，所述热管包括：蒸发段和冷凝段，所述蒸发段和所述冷凝段弯折设置，所述蒸发段与所述极柱在所述电芯的一端间隔设置，所述冷凝段用于与所述电池包内的冷却件热交换。

根据本实用新型的一些实施例中，所述蒸发段的长度延伸方向垂直于所述蒸发段的长度延伸方向。

根据本实用新型的一些实施例中，所述热管的厚度H，H满足关系式：0.4mm＜H＜6mm。

根据本实用新型的一些实施例中，所述电芯的一端端面上设有绝缘层，以将所述热交换件绝缘隔离。

根据本实用新型第二方面实施例的电池包，包括：上述电池包的电芯组件。

根据本实用新型的一些实施例中，所述热交换件与所述冷却件之间设有导热胶层。

根据本实用新型第三方面实施例的车辆，包括：上述的电池包。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例电池包的电芯组件示意图；

图2是根据本实用新型实施例电池包电芯组件的剖面示意图；

图3是根据本实用新型实施例热交换件示意图；

图4是根据本实用新型实施例电池包示意图。

附图标记：

100、电池包的电芯组件；200、电池包；

1、电芯；11、极柱；2、热交换件；21、壳体；22、蒸发段；23、冷凝段；3、冷却件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的电池包的电芯组件100。

结合图1和图2所示，本实用新型实施例的电池包的电芯组件100整体包括：电芯1和热交换件2，其中，电芯1的一端设置有极柱11，热交换件2设置于电芯1的一端，热交换件2与极柱11在电芯1的一端间隔设置，热交换件2用于与电池包200内的冷却件3热交换。

具体的，电芯1上还包括盖板，并且极柱11设置于该盖板上，热交换件2的一端可以沿盖板的表面延伸分布，且至少覆盖极柱11附近的盖板区域，从而有利于将极柱11附近的热量持续导出至电池包200的冷却件3，由此，当电池处于快速充电时，可以避免电芯1的极柱11持续升温引起电池连接片温度过高的情况发生，从而提高电池系统的快充能力。

上述电池包200的冷却件3可以是电池包200中用于给电芯1整体散热的冷却件，从而电池包200的集成度更高，使用成本更低，也可以是电池包200额外增设的专用于极柱11降温用的冷却件，从而有利于提升换热效率，降温效果更好。

可选地，热交换件2设置于电芯1上时，热交换件2可以与极柱11所在的盖板粘结连接，从而使得装配结构更加简单，无需额外进行结构设计，设计成本低。还可以在该盖板上设置嵌槽结构，并且将热交换件2嵌设于该嵌槽内进行固定，从而有利于提升热交换件2和盖板之间在高温下的连接可靠性，提升热交换件2持续工作的稳定性。

由此，通过设置的热交换件2可以将极柱11附近的热量引导出电池包200，从而增加电池的散热能力，有利于提高电池的快充能力。

进一步地，在上述实施例的基础上，如图3所示，热交换件2包括壳体21，壳体21呈扁平状，壳体21的扁平面贴合在极柱11附近的端面上，通过该扁平面可以增大热交换件2与极柱11所在盖板之间的接触面积，从而有利于增大换热量，提升换热效率。

再进一步地，在上述实施例的基础上，热交换件2与极柱11所在电芯1的端面之间设有导热胶层，可选地，该导热胶层可以采用导热硅胶，导热硅胶不仅具有良好的导热性能，而且还有一定的流动性，可以充分填充满热交换件2和极柱11所在盖面之间的缝隙，从而提升热交换件2的换热均匀性，避免在局部产生热集中，进而提升热交换件2的使用寿命。

在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，热交换件2为热管，热管包括：蒸发段22和冷凝段23，蒸发段22和冷凝段23弯折设置，蒸发段22与极柱11在电芯1的一端间隔设置，冷凝段23用于与电池包200内的冷却件3热交换。具体的，热管内设有中空的腔体，腔体内填充冷媒，通常情况下，腔体内还设有毛细结构，该毛细结构用于冷媒在腔体内的回流。

使用时，当热管的蒸发段22吸收极柱11附近的热量，使得该蒸发段22的冷媒吸热汽化，产生的蒸汽沿毛细结构的两侧气道流向冷凝段23，而蒸汽可以在冷凝段23冷凝并释放热量给外界，最后冷凝的冷媒又通过中部的毛细结构驱动而返回至蒸发段22，如此实现汽液两相有效分离，不断地循环，从而将热量从蒸发段22传递至冷凝段23并散发出去。需要说明的是，当热管呈竖直放置时，冷媒的回流靠重力足以，无须毛细结构的管芯，这种不具有多孔体管芯的热管被称为热虹吸管。由此，热管的类型可以根据热管的布置情况来进行选用。

热管的技术非常成熟，成本非常低，由此，通过热交换件2采用热管可以极大的降低电芯1的换热的成本，从而有利于降低电池包200的制造成本。

此外，将蒸发段22和冷凝段23弯折设置可以增大冷凝段23与电池包200内的冷却件3之间的接触面积，从而提升冷凝段23与电池包200冷却件3之间的换热效率。

进一步地，在上述实施例的基础上，如图2所示，蒸发段22的长度延伸方向垂直于蒸发段22的长度延伸方向，通过垂直设置的结构可以使得整个冷凝段23的表面与电池包200的冷却件3表面紧密贴合，从而进一步的增大冷凝段23与电池包200的冷却件3的接触面积，从而提升冷凝段23与电池包200冷却件3之间的换热效率。

在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，热管的厚度H，H满足关系式：0.4mm＜H＜6mm。具体的，通常情况下，当热管的直径为2～10mm，热管的最小折弯半径为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。由此，根据上述的参数特征，热管的厚度尺寸越小，折弯半径会越小，从而有利于热管的折弯，便于增大冷凝段23与电池包200的冷却件3的接触面积，从而提升冷凝段23与电池包200冷却件3之间的换热效率。

在本实用新型的一些实施例中，电芯1的一端端面上设有绝缘层，以将热交换件2绝缘隔离，可选地，可以通过在极柱11所在电芯1的端面上包覆或喷涂上绝缘材料来形成绝缘层，通过该绝缘层的设置可以有效地将热交换件2与电芯1的盖板之间绝缘隔离，从而有利于提升电池组件的安全性。

本实用新型第二方面实施例的电池包200，包括：冷却件3和多个上述电池包的电芯组件100，冷却件3设于多个电芯1的顶部和/或底部，热交换件2与冷却件3相接触。具体的，该冷却件3可以采用液冷板，当冷却件3设于多个电芯1的顶部或底部时，有利于节省电池包200的空间，降低电池包200的体积和重量。

当冷却件3同时设置于电芯1的顶部和底部时，不仅可以提升冷却件3与电芯1的散热能力，而且还能在同一个极柱11所在的电芯1端面上设有两个热交换件2，从而大大提升了热交换件2的覆盖范围和换热效率，有利于提升电池包200的快充能力。

进一步地，在上述实施例的基础上，热交换件2与冷却件3之间设有导热胶层，可选地，该导热胶层可以采用导热硅胶，导热硅胶不仅具有良好的导热性能，而且还有一定的流动性，可以充分填充满热交换件2和冷却件3之间的缝隙，从而提升冷却件3的换热均匀性，避免在局部产生热集中，进而提升冷却件3的使用寿命。

本实用新型第三方面实施例的车辆，包括：上述实施例的电池包200。具体的，采用上述电池包200的车辆，可以获得更好的快速充电性能，有利于提升车辆的竞争力。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电池包的电芯组件(100)，其特征在于，包括：

电芯(1)，所述电芯(1)的一端设置有极柱(11)；

热交换件(2)，所述热交换件(2)设置于所述电芯(1)的一端，所述热交换件(2)与所述极柱(11)在所述电芯(1)的一端间隔设置，所述热交换件(2)用于与所述电池包(200)内的冷却件(3)热交换。

2.根据权利要求1所述的电池包的电芯组件(100)，其特征在于，所述热交换件(2)包括壳体(21)，所述壳体(21)呈扁平状，所述壳体(21)的扁平面贴合在所述极柱(11)附近的端面上。

3.根据权利要求2所述的电池包的电芯组件(100)，其特征在于，所述热交换件(2)与所述极柱(11)所在电芯(1)的端面之间设有导热胶层。

4.根据权利要求2所述的电池包的电芯组件(100)，其特征在于，所述热交换件(2)为热管，所述热管包括：蒸发段(22)和冷凝段(23)，所述蒸发段(22)和所述冷凝段(23)弯折设置，所述蒸发段(22)与所述极柱(11)在所述电芯(1)的一端间隔设置，所述冷凝段(23)用于与所述电池包(200)内的冷却件(3)热交换。

5.根据权利要求4所述的电池包的电芯组件(100)，其特征在于，所述蒸发段(22)的长度延伸方向垂直于所述蒸发段(22)的长度延伸方向。

6.根据权利要求4所述的电池包的电芯组件(100)，其特征在于，所述热管的厚度H，H满足关系式：0.4mm＜H＜6mm。

7.根据权利要求1所述的电池包的电芯组件(100)，其特征在于，所述电芯(1)的一端端面上设有绝缘层，以将所述热交换件(2)绝缘隔离。

8.一种电池包(200)，其特征在于，包括：冷却件(3)和多个权利要求1-7中任一所述的电池包的电芯组件(100)，所述冷却件(3)设于多个所述电芯(1)的顶部和/或底部，所述热交换件(2)与所述冷却件(3)相接触。

9.根据权利要求8所述的电池包(200)，其特征在于，所述热交换件(2)与所述冷却件(3)之间设有导热胶层。

10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求8或9所述的电池包(200)。

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