CN218827412U - 一种电芯、电池模组和电池包 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及动力电池技术领域，提出了一种电芯、电池模组和电池包，所述电芯包括电芯本体，所述电芯本体的外表面包覆有绝缘膜，还包括热敏变色膜，所述热敏变色膜位于所述绝缘膜面向水冷板一侧的表面。本实用新型在绝缘膜表面设置热敏变色膜，当电芯本体处于长时间或高倍率场景时，电芯本体温度上升，使得与水冷板接触的热敏变色膜变成黑色，导热效率增加，从而起到增加绝缘膜与水冷板导热效率的作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种电芯、电池模组和电池包。
背景技术
电动车因其节能环保的特点得到了社会的认可，动力电池作为电动车的能量来源，直接影响车辆的动力性、可靠性、安全性和经济性。铝壳方形锂电池封装可靠度高，系统能量效率高，相对重量轻，能量密度较高，结构较为简单，扩容相对方便，是当前通过提高单体容量来提高能量密度的重要选项。传统的锂电池绝缘是采用壳体外蓝膜包覆实现的，蓝膜主要作用是增加电芯之间的绝缘以及装配后的剪切力，但同时会减低电芯之间及电芯与水冷板之间的导热效率，使得电池包整体的散热性能降低。
专利号为CN216488247U的实用新型公开了一种含硅橡胶的导热膜，将导热膜设于电芯的卷芯的底部，绝缘膜包覆于导热膜外部，电芯外壳包覆于绝缘膜外，冷却板设于电芯的底部。该专利的含硅橡胶导热膜虽然具有高温性，但是其导热性较差，导热膜和绝缘膜封于电芯内部，导致电芯内部的散热性差，无法及时散热。鉴于此，实有必要提供一种新型的电芯、电池模组和电池包以克服以上缺陷。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出了增加电芯与水冷板导热效率的一种电芯、电池模组和电池包。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一方面，本实用新型提供了一种电芯，包括电芯本体，所述电芯本体的外表面包覆有绝缘膜，还包括热敏变色膜，所述热敏变色膜位于所述绝缘膜面向水冷板一侧的表面。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述热敏变色膜包括热敏层和纤维层，所述纤维层与所述绝缘膜贴合，所述热敏层喷涂于所述纤维层表面。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述热敏层和所述纤维层的厚度均为1mm-2mm。
第二方面，本实用新型提供了一种电池模组，包括水冷板和如权利要求所述的电芯，所述电芯本体为方壳电芯，所述电芯本体侧面和底面均包覆有所述绝缘膜，所述水冷板对应所述电芯本体侧面或底面的所述绝缘膜设置，所述热敏变色膜位于所述绝缘膜与所述水冷板之间。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述绝缘膜包括沿长度方向依次连接的第一侧部、底部和第二侧部，所述第一侧部位于宽度方向的两端沿宽度方向外延形成第一翼部，所述底部位于宽度方向的两端沿宽度方向外延形成第二翼部，所述第二侧部位于宽度方向的两端沿宽度方向外延形成第三翼部；所述第一侧部、第二侧部、第一翼部、第二翼部和第三翼部连续设置在所述底部周围。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述底部包覆所述电芯本体的底面，所述第一侧部和第二侧部分别包覆所述电芯本体相对立的两个大侧面，所述第一翼部、第二翼部和第三翼部包覆两个大侧面之间的小侧面。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一侧部和第二侧部表面均设有所述热敏变色膜。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一翼部、第二翼部和第三翼部表面均设有所述热敏变色膜。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述底部表面设有所述热敏变色膜。
第二方面，本实用新型提供了一种电池包，包括多个所述电池模组，多个所述电池模组阵列分布，所述水冷板设置于相邻两排或两列所述电池模组之间，或设置于所述电池模组底部。
本实用新型的一种电芯、电池模组和电池包相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过设置热敏变色膜，当电芯处于长时间或高倍率场景时，电芯温度上升，使得位于绝缘膜表面并与水冷板接触的热敏变色膜变成黑色，可提高对电芯本体的热辐射的吸收率，增加导热效率，从而起到增加电芯与水冷板导热效率的作用。
(2)本实用新型仅在电芯本体与水冷板接触区域设置热敏变色膜，一方面为了避免热失控，另一方面可以最大程度降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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为本实用新型的电芯结构图；
图2为本实用新型的电芯包膜结构的轴测图；
图3为本实用新型的电芯包膜结构的侧视图；
图4为本实用新型实施例一的电芯包膜结构的平面图和应用图；
图5为本实用新型实施例二的电芯包膜结构的平面图和应用图；
图6为本实用新型实施例三的电芯包膜结构的平面图和应用图。
图中，1-电芯本体、2-绝缘膜、3-热敏变色膜、31-热敏层、32-纤维层、4-水冷板、21-第一侧部、22-底部、23-第二侧部、24-第一翼部、25-第二翼部、26-第三翼部。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
本实用新型的电芯包括电芯本体1，电芯本体1为圆柱电芯或方壳电芯，电芯本体1的外表面包覆有绝缘膜2，还包括热敏变色膜3，热敏变色膜3位于所述绝缘膜2面向水冷板4一侧的表面。无论水冷板4怎么布局，水冷板4与绝缘膜2之间均设有增加导热性的热敏变色膜3。
绝缘膜2为绝缘蓝膜，绝缘蓝膜的主要作用是增加电芯本体1与电芯本体1之间的绝缘性以及装配后的剪切力。由于绝缘膜2的存在，减低了电芯本体1与电芯本体1之间及电芯本体1与水冷板4之间的导热效率，为了增加导热性，在绝缘膜2远离电芯本体1的一侧设有增加导热率的热敏变色膜3。当电芯本体1处于长时间或高倍率场景时，电芯本体1温度会有所上升，与水冷板4接触区域的热敏变色膜4受热则会变成黑色，从而起到增加绝缘膜2与水冷板4之间导热效率的作用。
具体的实施例中，热敏变色膜3包括热敏层31和纤维层32，纤维层32为热敏层31吸附的基材，热敏层31喷涂于纤维层32表面，由于纤维层32与绝缘膜2的结合力大，所述纤维层32与绝缘膜2层贴合，热敏层31与水冷板4表面贴合。
具体的实施例中，热敏层31的材质为含钛或钴的金属化合物，厚度为1mm-2mm。
具体的实施例中，纤维层32的材质为分子量高于100万以上的超高分子量聚乙烯，厚度为1mm-2mm。
具体的实施例中，热敏变色膜3可以包覆整个电芯本体1，但为了避免热失控，最大程度降低成本，本实用新型提出了一种电池模组：仅在电芯本体1的侧面或底面设置热敏变色膜，具体结构如下：
本实用新型的电池模组，包括水冷板1和电芯，电芯本体1为方壳电芯(见图1-2)，电芯本体1侧面和底面均包覆有绝缘膜2，电芯本体1侧面或底面的绝缘膜2表面设有水冷板4(见图4-6)，热敏变色膜3位于绝缘膜2与水冷板4之间。
如图2所示：图中L线表示长度方向，W线表示宽度方向。绝缘膜2包括沿长度方向依次连接的第一侧部21、底部22和第二侧部23，第一侧部21位于宽度方向的两端沿宽度方向向外延伸形成第一翼部24，底部22位于宽度方向的两端沿宽度方向向外延伸形成第二翼部25，第二侧部23位于宽度方向的两端沿宽度方向向外延伸形成第三翼部26。第一翼部24、第二翼部25和第三翼部26均有两个，第一侧部21、底部22、第二侧部23、第一翼部24、第二翼部25和第三翼部26均为矩形，第一侧部21、第二侧部23、第一翼部24、第二翼部25和第三翼部26连续设置在底部22周围，用于包覆电芯本体1的侧面。
具体的实施例中，如图2所示，除电芯本体1的正负极所在的顶面外，其余5面均包覆有绝缘膜2，底部22包覆在电芯本体1的底面，第一侧部21和第二侧部23分别包覆在电芯本体1相对立的两个大侧面，第一翼部24、第二翼部25和第三翼部26包覆两个大侧面之间的小侧面。
具体的实施例中，如图3所示，第一翼部24、第二翼部25贴合于电芯本体1的两个小侧面时，有10mm宽度的重叠区；第一翼部24、第二翼部25和第三翼部26包覆于电芯本体1侧面的下端拐角处形成有三角形的背胶层贴合区。
如图4所示，具体的实施例一中，绝缘膜2的第一侧部21和第二侧部23表面均设有热敏变色膜3，多个电芯本体1成排分布，水冷板4设置于相邻两排电芯本体1之间，水冷板4通过热敏变色膜3与电芯本体1大侧面的第一侧部21和第二侧部23相接触。
如图5所示，具体的实施例二中，绝缘膜2的第一翼部24、第二翼部25和第三翼部26表面均设有热敏变色膜3，多个电芯本体1成列分布，水冷板4设置于相邻两列电芯本体1之间，水冷板4通过热敏变色膜3与电芯本体1小侧面的第一翼部24、第二翼部25和第三翼部26相接触。
如图6所示，具体的实施例三中，绝缘膜2的底部22表面设有热敏变色膜3，水冷板4设置于多个电芯本体1的绝缘膜2的底部22，水冷板4通过热敏变色膜3与电芯本体1底面的底部22相接触。
如图5-6所示，本实用新型还包括一种电池包，电池包包括多个电池模组，多个电池模组阵列分布，水冷板4设置于相邻两排电池模组(见图4)或相邻两列电池模组(见图5)之间，或设置于电池模组底部(见图6)，与水冷板4相接触的多个电芯表面均设有热敏变色膜3，既起到了增加导热率的作用，又减低了材料成本。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电芯，包括电芯本体(1)，所述电芯本体(1)的外表面包覆有绝缘膜(2)，其特征在于：还包括热敏变色膜(3)，所述热敏变色膜(3)位于所述绝缘膜(2)面向水冷板(4)一侧的表面。
2.如权利要求1所述的一种电芯，其特征在于：所述热敏变色膜(3)包括热敏层(31)和纤维层(32)，所述纤维层(32)与所述绝缘膜(2)贴合，所述热敏层(31)喷涂于所述纤维层(32)表面。
3.如权利要求2所述的一种电芯，其特征在于：所述热敏层(31)和所述纤维层(32)的厚度均为1mm-2mm。
4.一种电池模组，其特征在于：包括水冷板(4)和如权利要求1所述的电芯，所述电芯本体(1)为方壳电芯，所述电芯本体(1)侧面和底面均包覆有所述绝缘膜(2)，所述水冷板(4)对应所述电芯本体(1)侧面或底面的所述绝缘膜(2)设置，所述热敏变色膜(3)位于所述绝缘膜(2)与所述水冷板(4)之间。
5.如权利要求4所述的一种电池模组，其特征在于：所述绝缘膜(2)包括沿长度方向依次连接的第一侧部(21)、底部(22)和第二侧部(23)，所述第一侧部(21)位于宽度方向的两端沿宽度方向外延形成第一翼部(24)，所述底部(22)位于宽度方向的两端沿宽度方向外延形成第二翼部(25)，所述第二侧部(23)位于宽度方向的两端沿宽度方向外延形成第三翼部(26)；所述第一侧部(21)、第二侧部(23)、第一翼部(24)、第二翼部(25)和第三翼部(26)连续设置在所述底部(22)周围。
6.如权利要求5所述的一种电池模组，其特征在于：所述底部(22)包覆所述电芯本体(1)的底面，所述第一侧部(21)和第二侧部(23)分别包覆所述电芯本体(1)相对立的两个大侧面，所述第一翼部(24)、第二翼部(25)和第三翼部(26)包覆两个大侧面之间的小侧面。
7.如权利要求5所述的一种电池模组，其特征在于：所述第一侧部(21)和第二侧部(23)表面均设有所述热敏变色膜(3)。
8.如权利要求5所述的一种电池模组，其特征在于：所述第一翼部(24)、第二翼部(25)和第三翼部(26)表面均设有所述热敏变色膜(3)。
9.如权利要求5所述的一种电池模组，其特征在于：所述底部(22)表面设有所述热敏变色膜(3)。
10.一种电池包，其特征在于：包括多个如权利要求4-9任一项所述的电池模组，多个所述电池模组阵列分布，所述水冷板(4)设置于相邻两排或两列所述电池模组之间，或设置于所述电池模组底部。
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