CN218957978U - 一种高导热极柱及二次电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高导热极柱及二次电池，高导热极柱包括焊接部和散热部，散热部与焊接部连接，且散热部上形成有异形散热面，异形散热面包括凸出于散热部的散热凸面，和/或，凹陷于散热部的散热凹面。当二次电池处于充电状态时，焊接部可以将其热量传递至散热部上，而散热部上的异形散热面由于其的散热凸面和/或散热凹面的设置，其截面呈非线性状，能够增加与空气的接触面积，从而增加散热能力，使得二次电池的散热能力得到提高。

Description

一种高导热极柱及二次电池

技术领域

本实用新型涉及极柱结构技术领域，尤其涉及一种高导热极柱及二次电池。

背景技术

随着新能源汽车的推广，人们对新能源汽车的充电效率越发关注；而充电效率与新能源汽车中的锂电池直接关联，为此，众多车厂将快充技术应用于锂电池上，以令新能源汽车具备快充能力。

具体地，锂电池包括卷芯、转接片及极柱，卷芯上的极耳通过转接片与极柱电连接，从而实现供电的功能，其中，极耳与转接片的焊接处、转接片与极柱的焊接处上的热量主要通过极柱传递至外部。众所周知，锂电池在快充状态下产热严重，对于上述的焊接处而言更是提出了更大的挑战，在该状态下，如果极柱的散热能力不足，会导致极耳根部受热处的隔膜出现收缩现象，进而导致安全事故的发生。

因此，如何提高锂电池的极柱散热能力成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高导热极柱及二次电池，以解决当前的锂电池的极柱散热能力不足的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种高导热极柱，包括相连接的焊接部与散热部；

其中，所述散热部上形成有异形散热面，所述异形散热面包括凸出于所述散热部的散热凸面，和/或，凹陷于所述散热部的散热凹面。

可选地，其特征在于，当所述异形散热面包括所述散热凸面与所述散热凹面时，所述散热凸面与所述散热凹面沿远离所述焊接部的方向交错设置。

可选地，其特征在于，所述异形散热面上涂设有导热涂层。

可选地，其特征在于，所述异形散热面的总散热面积S满足第一关系式和第二关系式；

所述第一关系式为：S＝0.15*I²/(8.5*(H+5))；

其中，I为电芯的最大持续充/放电电流，H为所述导热涂层的厚度；

所述第二关系式为：500》S》10。

可选地，其特征在于，所述导热涂层为氮化铝陶瓷涂层。

可选地，其特征在于，所述导热涂层均匀地涂覆于所述异形散热面上。

可选地，其特征在于，所述散热部的截面形状为矩形，所述散热部的上表面和/或下表面为所述异形散热面。

可选地，其特征在于，所述散热部远离所述焊接部的端面上设有所述异形散热面。

可选地，其特征在于，所述焊接部与所述散热部的材质均为铝合金。

一种二次电池，包括电池本体和如上所述的高导热极柱，所述焊接部焊接于所述电池本体上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的高导热极柱及二次电池，当处于充电状态时，焊接部可以将其热量传递至散热部上，而散热部上的异形散热面由于其的散热凸面和/或散热凹面的设置，其截面呈非线性状，能够增加与空气的接触面积，从而增加散热能力，使得二次电池的散热能力得到提高。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例提供的高导热极柱的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的高导热极柱的第一结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的高导热极柱的第二结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的高导热极柱的第三结构示意图。

图示说明：10、焊接部；20、散热部；30、异形散热面；31、散热凸面；32、散热凹面。

具体实施方式

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参考图1至图4，图1为本实用新型实施例提供的高导热极柱的整体结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的高导热极柱的第一结构示意图，图3为本实用新型实施例提供的高导热极柱的第二结构示意图，图4为本实用新型实施例提供的高导热极柱的第三结构示意图。

实施例一

本实施例提供的高导热极柱，应用于二次电池中，其与二次电池中的极耳连接，起到将二次电池中的电能输向外部设备的作用；其中，通过对高导热极柱的结构进行优化，使其散热能力得到提高。

如图1至图4所示，本实施例的高导热极柱包括焊接部10和散热部20；其中，散热部20与焊接部10连接，散热部20上形成有截面呈非线性的异形散热面30。其中，异形散热面30包括凸出于散热部20的散热凸面31，和/或，凹陷于散热部20的散热凹面32。示例性的，如图2所示，异形散热面30包括散热凸面31和散热凹面32；如图3所示，异形散热面30包括散热凸面31；如图4所示，异形散热面30包括散热凹面32；在上述的多种实施方式中，异形散热面30的接触面积均得到提高，使得二次电池的散热能力得到提高。

具体地，通过散热凸面31和/或散热凹面32的设置，能够令异形散热面30的截面呈非直线状，从而增加高导热极柱与空气的接触面积。具体地，当二次电池处于充电状态时，焊接部10可以将其热量传递至散热部20上，而散热部20可以将热量传递至异形散热面30上，由于异形散热面30的截面呈非线性状，能够增加与空气的接触面积，从而增加散热能力，使得二次电池的散热能力得到提高。

进一步地，如图2所示，当异形散热面30包括散热凸面31和散热凹面32时，散热凸面31与散热凹面32沿远离焊接部10的方向交错设置，能够进一步提高异形散热面30的接触面积，此时的异形散热面30的截面相当于呈波浪状。同时，为了进一步提高散热面积，还可以在散热部20远离焊接部10的端面上形成异形散热面30。

在上述实施方式的基础上，散热部20呈长方体状，且异形散热面30设置于散热部20的上表面和/或下表面上，即异形散热面30可以分别形成在散热部20的上表面与下表面，异形散热面30还可以形成在散热部20的上表面或下表面。在其他可选的实施方式中，散热部20可以呈圆台、块状等其他形状，具体不作限定，异形散热面30能于散热部20的侧壁面上形成非线性状的结构即可。

进一步地，异形散热面30上涂设有导热涂层。其中，导热涂层为氮化铝陶瓷涂层，且导热涂层还可以选用SiC、Si3N4、BeO等陶瓷涂层中的一种。在本实施例中，导热涂层是均匀地涂覆于异形散热面30上的；在其他可选的实施方式中，导热涂层可以不均匀涂覆，但其平均厚度等于下述的导热涂层的厚度H。

进一步地，异形散热面30的总散热面积S(mm²)满足第一关系式和第二关系式，这里的总散热面积S是指散热部30上所形成的所有的异形散热面30的面积之和，例如，当散热部20呈长方体状，且散热部30的上表面和下表面均为异形散热面30时，总散热面积S等于两倍的异形散热面30的面积；

第一关系式为：S＝0.15*I²/(8.5*(H+5))；

其中，I为电芯的最大持续充/放电电流(A)，H为导热涂层的厚度(mm)；

第二关系式为：500》S》10。

需要理解的是，在确定二次电池的最大持续充/放电电流I后，导热涂层的厚度H与极柱总散热面积S为一一对应的关系，因此导热涂层的厚度H可以以极柱总散热面积S为变量得到一目标值，在该厚度H的标示下，工作人员可以选取合适的导热涂层的厚度H，使得高导热极柱的散热效率得到提高。

作为高导热极柱的一个示例：

高导热极柱的厚度为3mm，焊接部10的尺寸为12mm*15mm，异形散热面30的形状选用如图2中的锯齿状，且焊接部10、散热部20及异形散热面30的材质均为铝合金；导热涂层为氮化铝陶瓷涂层；

其安装于最大持续充/放电电流为600A的电芯中，其极柱总散热面积S为254mm²，其涂层厚度H为20um，其满足第一关系式。

作为高导热极柱的另一个示例：

高导热极柱的厚度为3mm，焊接部10的尺寸为12mm*15mm，异形散热面30的形状选用如图2中的锯齿状，且焊接部10、散热部20及异形散热面30的材质均为铝合金；导热涂层为氮化铝陶瓷涂层；

其安装于最大持续充/放电电流为650A的电芯中，其极柱总散热面积S为135mm²，其涂层厚度H为50um，其满足第一关系式。

同时，针对不同的极柱厚度、不同的导热层厚度H及不同的极柱总散热面积S，有以下实验数据：

由上述的实验组3-9可知，即使极柱总散热面积S减少，当其涂层厚度H按照第一关系式设定时，其极柱温升仍然能减少，使得高导热极柱的散热效率得到提高。

实施例二

本实施例提供的二次电池，包括电池本体和实施例一中的高导热极柱，焊接部焊接于电池本体上。其中，电池本体包括壳体，壳体内安装有电芯和电解液，其中，电芯上设置有极耳，极耳能够通过转接板与高导热极柱连接。实施例一中叙述了关于高导热极柱的具体结构及技术效果，本实施例的二次电池引用了该结构，同样具有其技术效果。

综上所述，本实施例提供的二次电池具有良好的耐高温能力。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种高导热极柱，其特征在于，包括相连接的焊接部(10)与散热部(20)；

其中，所述散热部(20)上形成有异形散热面(30)，所述异形散热面(30)包括凸出于所述散热部(20)的散热凸面(31)，和/或，凹陷于所述散热部(20)的散热凹面(32)。

2.根据权利要求1所述的一种高导热极柱，其特征在于，当所述异形散热面(30)包括所述散热凸面(31)与所述散热凹面(32)时，所述散热凸面(31)与所述散热凹面(32)沿远离所述焊接部(10)的方向交错设置。

3.根据权利要求1所述的一种高导热极柱，其特征在于，所述异形散热面(30)上涂设有导热涂层。

4.根据权利要求3所述的一种高导热极柱，其特征在于，所述异形散热面(30)的总散热面积S满足第一关系式和第二关系式；

所述第一关系式为：S＝0.15*I²/(8.5*(H+5))；

其中，I为电芯的最大持续充/放电电流，H为所述导热涂层的厚度；

所述第二关系式为：500》S》10。

5.根据权利要求3所述的一种高导热极柱，其特征在于，所述导热涂层为氮化铝陶瓷涂层。

6.根据权利要求3所述的一种高导热极柱，其特征在于，所述导热涂层均匀地涂覆于所述异形散热面(30)上。

7.根据权利要求1所述的一种高导热极柱，其特征在于，所述散热部(20)的截面形状为矩形，所述散热部(20)的上表面和/或下表面为所述异形散热面(30)。

8.根据权利要求1所述的一种高导热极柱，其特征在于，所述散热部(20)远离所述焊接部(10)的端面上设有所述异形散热面(30)。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种高导热极柱，其特征在于，所述焊接部(10)与所述散热部(20)的材质均为铝合金。

10.一种二次电池，其特征在于，包括电池本体和如权利要求1-9中任一项所述的高导热极柱，所述焊接部(10)焊接于所述电池本体上。

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