CN219067015U - 一种方形锂电池壳体 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种方形锂电池壳体，包括外壳、绝缘涂层以及毛细网，所述绝缘涂层设置在所述外壳的内壁及底部，所述外壳和所述绝缘涂层之间充满温感易相变液体，所述毛细网平行设置在所述外壳和所述绝缘涂层之间，所述毛细网将所述外壳和所述绝缘涂层之间分隔为第一空腔和第二空腔，所述第一空腔靠近所述绝缘涂层一侧，所述第二空腔靠近所述外壳一侧，所述毛细网用于所述第一空腔和所述第二空腔中的所述温感易相变液体的对流。该壳体能够使得芯包温度均匀，防止局部温度过高。

Description

一种方形锂电池壳体

技术领域

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体涉及一种方形锂电池壳体。

背景技术

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。方形铝壳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。

在方形锂电池的制造过程中，裸电芯在制造完成后需要用质软且具有较好柔韧性的Mylar膜和底托片包覆裸电芯，然后被装入硬质的铝壳中以完成组装。但是方形铝壳锂电池在充放电过程中，电芯不同区域温度差别较大，特别是大倍率充放电过程中，传统的锂电池仅依靠铝壳与外绝缘片导热，散热效果不佳，导致电芯表面温度不均匀，局部温度过高，极易引发电芯热失控，造成不可估量的损失。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种方形锂电池壳体，该壳体能够使得芯包温度均匀，防止局部温度过高。

本实用新型提供一种方形锂电池壳体，包括外壳、绝缘涂层以及毛细网，所述绝缘涂层设置在所述外壳的内壁及底部，所述外壳和所述绝缘涂层之间充满温感易相变液体，所述毛细网平行设置在所述外壳和所述绝缘涂层之间，所述毛细网将所述外壳和所述绝缘涂层之间分隔为第一空腔和第二空腔，所述第一空腔靠近所述绝缘涂层一侧，所述第二空腔靠近所述外壳一侧，所述毛细网用于所述第一空腔和所述第二空腔中的所述温感易相变液体的对流。

进一步地，所述毛细网的目数为2～10目。

进一步地，所述毛细网为高传热毛细金属网。

进一步地，所述绝缘涂层的四个边角处设置为圆弧角。

进一步地，设置在所述外壳底部的绝缘涂层的厚度大于设置在所述外壳内壁的绝缘涂层的厚度。

进一步地，设置在所述外壳底部的绝缘涂层的厚度为0.1～1mm。

进一步地，设置在所述外壳内壁的绝缘涂层的厚度为0.5～1.5mm。

进一步地，所述外壳和所述绝缘涂层的间距小于2mm。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型通过设置毛细网并在外壳和绝缘涂层之间充满温感易相变液体，利用温感易相变液体的气化吸热的原理以及毛细网使得浓度高的液体流向浓度低的液体的原理，使得温感易相变液体能够迅速吸收芯包的热量并通过对流完成散热，从而使得芯包温度适中控制在较低范围内，改善了电芯表面温度不均匀问题，防止因局部温度过高而发生热失控现象，显著提升电池散热效率。

2.本实用新型通过取消现有技术中的mylar膜和底托板的装配方式，无需mylar膜和底托片包裹芯包时的熔融过程，简化了制造工艺流程。

3.本实用新型的毛细网为金属网，有利于提升壳体的结构强度，使得电芯抗撞击能力更强。

4.本实用新型具有更大的内部容纳空间，且整体重量更为轻便，提升了电芯设计容量和能量密度。

附图说明

图1为本实用新型的截面图；

图2为本实用新型毛细网的结构示意图；

图3为本实用新型使用状态结构示意图。

附图标记：1-外壳；2-绝缘涂层；3-毛细网；4-第一空腔；5-第二空腔；6-圆弧角；7-芯包。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

如图1所示，一种方形锂电池壳体，包括外壳1、绝缘涂层2以及毛细网3，所述绝缘涂层2设置在所述外壳1的内壁及底部，所述外壳1和所述绝缘涂层2之间充满温感易相变液体，所述毛细网3平行设置在所述外壳1和所述绝缘涂层2之间，所述毛细网3将所述外壳1和所述绝缘涂层2之间分隔为第一空腔4和第二空腔5，所述第一空腔4靠近所述绝缘涂层2一侧，所述第二空腔5靠近所述外壳1一侧，所述毛细网3用于所述第一空腔4和所述第二空腔5中的所述温感易相变液体的对流。

具体地，该方形锂电池壳体取消常规mylar膜与底托板的装配方式，通过设置绝缘涂层2对芯包7进行包裹，绝缘涂层2为PET或PVC等复合材料，具有绝缘、质地柔软、防刮和阻燃等特性，通过毛细网3以及温感易相变液体能够提高芯包7整体的高效、均匀散热，极大地改善电芯表面温度不均匀的问题，所述温感易相变液体为乙二醇等温感易相变材料。

可以理解的是，当芯包7某一处的温度过高时，第一空腔4内位于该处的温感易相变液体气化吸热，气化后的温感易相变液体会因压力差到达第一空腔4内温度较低处，并在温度较低处发生冷凝放热重新变为液态，发生冷凝处的温感易相变液体的浓度就会增加，在毛细网3的作用下，浓度高的液体会流向浓度低处，因此第一空腔4内发生冷凝处的温感易相变液体会流向第二空腔5中，而最初温感易相变液体气化的位置，由于部分温感易相变液体气化，该处的温感易相变液体浓度变低，第二空腔5中的温感易相变液体会流向最初第一空腔4内的温感易相变液体气化的位置，从而完成对流。第二空腔5中的温感易相变液体可通过外壳1快速散热。

进一步地，所述毛细网3的目数为2～10目。

目数为每平方厘米面积内的目孔数，通过设置密集的孔洞，提高毛细网3的毛细作用。

进一步地，所述毛细网3为高传热毛细金属网。

具体地，所述毛细网3采用钛、铜等材料，有利于将第一空腔4中温度较高的温感易相变液体的温度传给第二空腔5中温度较低的温感易相变液体。

此外，可以理解的是，由于毛细网3为金属网，有利于提升壳体的结构强度，使得电芯抗撞击能力更强。

进一步地，所述绝缘涂层2的四个边角处设置为圆弧角6。

可以理解的是，为了优化与壳体底部四周迎角处的干涉问题，通过将绝缘涂层2的四个边角处设置为圆弧角6，能够保护芯包7的迎角位置。

进一步地，设置在所述外壳1底部的绝缘涂层2的厚度大于设置在所述外壳1内壁的绝缘涂层2的厚度。

具体地，设置在所述外壳1底部的绝缘涂层2的厚度为0.1～1mm，设置在所述外壳1内壁的绝缘涂层2的厚度为0.5～1.5mm。

由于芯包7的底部需要增强保护，现有技术中使用底托板，本壳体中将设置在所述外壳1底部的绝缘涂层2的厚度加厚，提高了对芯包7的底部的保护作用。

进一步地，所述外壳1和所述绝缘涂层2的间距小于2mm。

现有技术中常规的mylar膜和底托片的组合方式经常存在尺寸位置干涉和焊接不良的问题，严重的会造成绝缘保护失效，因此一般将mylar膜与外壳1之间留有2mm左右的间隙。本实用新型的壳体中外壳1和绝缘涂层2的间距小于2mm，并且取消了mylar膜和底托片，使得壳体内具有更大的容纳芯包7的空间，且整体重量更为轻便，提升了电芯设计容量和能量密度。

此外，mylar膜和底托片包裹芯包7时需要熔融过程，加大了电芯设计和制造工艺的复杂性，减缓了制造效率，而实用新型取消了mylar膜和底托片，增加了绝缘涂层2和毛细网3，绝缘涂层2、毛细网3以及外壳1可一体加工，简化了制造工艺流程。

该方形锂电池壳体的工作原理：该方形锂电池壳体主要利用温感易相变液体的气化吸热的原理以及毛细网3使得浓度高的液体流向浓度低的液体的原理，具体为，当芯包7某一处温度过高时，由于第一空腔4靠近芯包7，因此第一空腔4中靠近芯包7温度过高处的温感易相变液体会迅速气化吸热，对芯包7温度过高处进行降温，第一空腔4中其他温度较低处压力较小，温感易相变液体气化后会流向其他温度较低处，并发生冷凝放热，重新变为液态，发生冷凝处的温感易相变液体的浓度就会增大，由于第二空腔5中的温感易相变液体的浓度较小，因此在毛细网3的作用下，发生冷凝处的温感易相变液体会流向第二空腔5，第二空腔5中的温感易相变液体直接与外壳1接触，可快速散热；同时最初温感易相变液体气化处，由于温感易相变液体气化，温感易相变液体气化处的温感易相变液体的浓度降低，第二空腔5中的温感易相变液体的浓度大，第二空腔5中的温感易相变液体会在毛细网3的作用下流向第一空腔4中，从而完成对流。因此芯包7的温度会始终较为均匀，不会存在温度过高区域，该壳体大大改善了芯包7表面温度不均匀问题，防止因局部温度过高而发生热失控现象。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种方形锂电池壳体，其特征在于：包括外壳(1)、绝缘涂层(2)以及毛细网(3)，所述绝缘涂层(2)设置在所述外壳(1)的内壁及底部，所述外壳(1)和所述绝缘涂层(2)之间充满温感易相变液体，所述毛细网(3)平行设置在所述外壳(1)和所述绝缘涂层(2)之间，所述毛细网(3)将所述外壳(1)和所述绝缘涂层(2)之间分隔为第一空腔(4)和第二空腔(5)，所述第一空腔(4)靠近所述绝缘涂层(2)一侧，所述第二空腔(5)靠近所述外壳(1)一侧，所述毛细网(3)用于所述第一空腔(4)和所述第二空腔(5)中的所述温感易相变液体的对流。

2.根据权利要求1所述的方形锂电池壳体，其特征在于：所述毛细网(3)的目数为2～10目。

3.根据权利要求2所述的方形锂电池壳体，其特征在于：所述毛细网(3)为高传热毛细金属网。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方形锂电池壳体，其特征在于：所述绝缘涂层(2)的四个边角处设置为圆弧角(6)。

5.根据权利要求1至3任一项所述的方形锂电池壳体，其特征在于：设置在所述外壳(1)底部的绝缘涂层(2)的厚度大于设置在所述外壳(1)内壁的绝缘涂层(2)的厚度。

6.根据权利要求5所述的方形锂电池壳体，其特征在于：设置在所述外壳(1)底部的绝缘涂层(2)的厚度为0.1～1mm。

7.根据权利要求6所述的方形锂电池壳体，其特征在于：设置在所述外壳(1)内壁的绝缘涂层(2)的厚度为0.5～1.5mm。

8.根据权利要求1所述的方形锂电池壳体，其特征在于：所述外壳(1)和所述绝缘涂层(2)的间距小于2mm。

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