CN220420683U - 一种带有导热件的动力电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，公开了一种带有导热件的动力电池，包括壳体、顶盖组件、集流体和导热件，壳体和顶盖组件共同形成有容置腔，集流体设于所述容置腔内，且从顶盖组件靠近容置腔一侧向壳体底部延伸设置；导热件包括中间导热板，中间导热板沿着集流体的延伸方向设置在集流体之间；中间导热板的设置，使得热量能很好的从集流体经导热件传导到壳体上，大大提高了电池的散热能力，提升了电池的安全性能和充电倍率，同时导热件在集流体膨胀过程中被压缩，给集流体提供均匀的压力，提高了电池的使用寿命。

Description

一种带有导热件的动力电池

技术领域

本实用新型涉及到电池技术领域，特别涉及到一种带有导热件的动力电池。

背景技术

随着新能源汽车的普及，各种新能源汽车自然的报道经常出现，可见电池的安全性是现在急需解决的问题，同时里程焦虑也限制着新能源汽车的进一步发展，加大充电倍率是解决里程焦虑的一个方法。

温度是影响电芯性能的一大关键因素，而温差影响着电池的一致性，为了增强表面散热，目前电池外壳采用金属外壳，如不锈钢壳或铝壳。在电池的装配过程中，卷芯的截面尺寸小于外壳的截面尺寸，卷芯与外壳之间必然存在一定的间隙，间隙的存在使得电池产生的热量不能够充分的传导至壳体上；现有工艺是在卷芯外面包裹PVC膜，在充放电过程中卷芯厚度方向会发生一定的膨胀或收缩，导致卷芯与壳体不能完全接触，存在间隙，使得电芯产生得热量不能很好的传导到壳体上再经壳体散热，严重影响了电池的充电倍率以及安全性，同时散热效果不佳，导致电池过热也会缩短动力电池的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的主要目的为提供一种带有导热件的动力电池，旨在解决电池的使用安全性不佳及使用寿命短的问题。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型第一方面提出一种带有导热件的动力电池，包括壳体、顶盖组件、集流体和导热件；

所述壳体和所述顶盖组件共同形成有容置腔，所述集流体设于所述容置腔内，且从所述顶盖组件靠近所述容置腔一侧向所述壳体底部延伸设置；

所述导热件包括中间导热板；所述中间导热板沿着所述集流体的延伸方向设置在所述集流体之间；

进一步地，所述导热件还包括底边导热板，设置在所述容置腔远离所述顶盖组件的一侧；

所述中间导热板与所述底边导热板连接；

进一步地，所述导热件还包括侧边导热板，所述侧边导热板沿着所述集流体的长度方向设置在所述集流体和所述壳体之间；

进一步地，所述侧边导热板包括两个，两个所述侧边导热板相对设置在所述壳体的两侧；

进一步地，所述导热件还包括底边导热板，设置在所述容置腔远离所述顶盖组件的一侧；

所述侧边导热板、中间导热板分别与所述底边导热板连接；

进一步地，所述侧边导热板、中间导热板和/或底边导热板具有弹性；

进一步地，所述侧边导热板、中间导热板和/或底边导热板为导热硅胶制成；

进一步地，所述侧边导热板、中间导热板和/或底边导热板为弹性金属夹层。

进一步地，所述侧边导热板和中间导热板平行设置。

进一步地，所述侧边导热板、中间导热板和/或底边导热板的厚度为0.6mm-1.5mm。

进一步地，所述侧边导热板、中间导热板和底边导热板一体成型。

有益效果：

本实用新型的一种带有导热件的动力电池，包括壳体、顶盖组件、集流体和导热件，壳体和顶盖组件共同形成有容置腔，集流体设于容置腔内，且从顶盖组件靠近容置腔一侧向壳体底部延伸设置，导热件包括中间导热板；中间导热板沿着集流体的延伸方向设置在集流体之间；中间导热板的设计使得热量能很好的从集流体传导到壳体上，同时还可以把卷芯内部的热量快速导出，使得散热效果更好，大大提高了电池的散热能力，提升了电池的安全性能和充电倍率。同时导热件在集流体膨胀过程中被压缩，从而给集流体提供一个均匀的压力，可以提高电池的使用寿命；减小壳体对外部的膨胀量，从而减小电池包的膨胀力，使得结构件的寿命更长，提高了安全性。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的带有导热件的动力电池剖面图；

图2是本实用新型一实施例的带有导热件的动力电池的局部放大图；

图3是本实用新型一实施例的带有导热件的动力电池结构图；

图4是本实用新型一实施例的带有导热件的动力电池侧视图；

图5是本实用新型一实施例的带有导热件的动力电池截面图；

图6是本实用新型一实施例的带有导热件的动力电池导热件示意图；

图7是本实用新型一实施例的带有导热件的动力电池第二实施例导热件示意图；

图8是本实用新型一实施例的带有导热件的动力电池第三实施例导热件示意图；

图9是本实用新型一实施例的带有导热件的动力电池第四实施例导热件示意图；

其中：

1、壳体；

2、顶盖组件；21、安装部；

3、集流体；

4、容置腔；

5、导热件；51、中间导热板；52、底边导热板；53、侧边导热板；531、第一侧板；532、第二侧板。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

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”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1至图5，本实用新型一实施例提供一种带有导热件的动力电池，包括壳体1、顶盖组件2、集流体3和导热件5；

所述壳体1和所述顶盖组件2共同形成有容置腔4，所述集流体3设于所述容置腔4内，且从所述顶盖组件2靠近所述容置腔4一侧向所述壳体1底部延伸设置；

所述导热件5包括中间导热板51；所述中间导热板51沿着所述集流体3的延伸方向设置在所述集流体3之间。

可选的，本申请带有导热件的动力电池包括壳体1、顶盖组件2、集流体3和导热件5，顶盖组件2设置有安装部21，顶盖组件2通过安装部21与壳体1固定连接，壳体1和顶盖组件2共同形成有矩形状的容置腔4，壳体1为长方体形状，顶盖组件2为长方形状的盖体，容置腔4内设置有集流体3，电池在充放电过程中会产生热量，热量传递至壳体1外，现有技术中的电池在使用过程中集流体3会随着电量的变化膨胀或收缩，因此集流体3与壳体1之间会有间隙，导致集流体3与壳体1不能完全接触，使得电芯产生得热量不能很好的传导到壳体1上，严重影响了电池的充电倍率以及安全性；

本申请中，导热件5包括有中间导热板51，中间导热板51沿着集流体3的延伸方向设置，并且插设于集流体3中，当电池处于工作状态时，化学反应会产生热量，在电池内部传导，为了降低温度对电池的影响，在其内部设置中间导热板51，中间导热板51可以直接抵接壳体1设置，以此将热量传递至壳体1上，使得卷芯内部深层的热量快速导出，提高散热效果。

所述导热件5还包括底边导热板52，设置在所述容置腔4远离所述顶盖组件2的一侧；

所述中间导热板51与所述底边导热板52连接。

可选的，参照图6和图7，在一个实施例中，导热件5还包括底边导热板52，其中，底板导热板52设置在壳体1底部，即容置腔4远离顶盖组件2的一侧，底边导热板52与中间导热板51垂直连接设置，动力电池内部的热量除了通过中间导热板51将内部热量传递出来以外，还通过底边导热板52将热量传递至壳体1上。

参照图6、图7、图8和图9，在一个实施例中，上述导热件5还包括侧边导热板53，所述侧边导热板53沿着所述集流体3的长度方向设置在所述集流体3和所述壳体1之间；

所述侧边导热板53包括两个，两个所述侧边导热板53相对设置在所述壳体1的两侧；

所述导热件5还包括底边导热板53，设置在所述容置腔4远离所述顶盖组件2的一侧；

所述侧边导热板53、中间导热板51和底边导热板52一体成型；

可选的，导热件5还包括侧板导热板，其中，侧边导热板53沿着集流体3长度方向设置在集流体3和壳体1之间，侧边导热板53可设置为单组或多组，设置侧边导热板53使得热量从集流体3经导热件5传导到壳体1上，增加散热；在本申请中，侧边导热板53设置有两组，两组的设计相比于单组设计可进一步提升热传导效率；导热件5包括侧边导热板53、中间导热板51和底边导热板52一体成型设计，导热件5为山字形，侧边导热板53及中间导热板51与底边导热板52垂直设置，中间导热板51设置在两组侧边导热板53之间，其中侧边导热板53包括第一侧板531和第二侧板532，第一侧板531和第二侧板532相对设置在壳体1的两侧，第一侧板531和第二侧板532与底边导热板52垂直设置，第一侧板531和第二侧板532相互平行设置，第一侧板531和第二侧板532的设计进一步提高热量的传递，使得电池的散热效果更好；集流体3内部的热量通过第一侧板531和第二侧板532以及底边导热板52将热量从集流体3内部的热量传递至壳体1上，提高电池的散热能力，进一步地，集流体3靠近壳体1一侧的热量可很快通过侧边导热板53和底边导热板52传递至壳体1上，为了使得热量传递的更加均匀，散热效果更好，因此设置中间导热板51插设于集流体3中，集流体3深层内部的热量通过中间导热板51将热量传递至壳体1上，中间导热板51把卷芯内部的热量快速传递至壳体1，促进热量的均匀分布和散发，降低电池内部温度的升高，散热效果更好，同时还提供了膨胀空间；设置侧边导热板53、底边导热板52和中间导热板51，这样设计使得电池产生的热量能够很好的从集流体3经导热件5传导到壳体1上，解决了集流体3与壳体1之间因电量变化而产生间隙的问题，同时导热件5填补了集流体3和壳体1之间的间隙，提高两者之间的热传导效率，有效地传导电池产生的热量，促进热量的均匀分布，提高了动力电池的使用安全性的同时也提高了电池的使用寿命；另外导热件5采用一体式的设计安装更加简单，且由于一体式的导热件5是整体贴合的结构，其传热路径也较短，热量传递更加直接，因此，在一定程度上，导热件5采用一体式的设计也提高了散热效果；在另一实施例中，中间导热板51和侧边导热板53还可以为分片式设计。

上述侧边导热板53、中间导热板51和/或底边导热板52具有弹性；

上述侧边导热板53、中间导热板51和/或底边导热板52为导热硅胶制成；

可选的，侧边导热板53、中间导热板51和底边导热板52具有弹性，可以适应不规则表面和微小凸起或凹陷。电池内部的集流体3和壳体1之间可能存在微小间隙或不完全平坦的接触面。具有弹性的侧边导热板53、中间导热板51和底边导热板52能够填补这些间隙，确保集流体3与壳体1之间的最大接触面积，提高热传导效率；且由于导热件5具有弹性，因而导热件5也具有可压缩性，在集流体3膨胀过程中，导热件5被压缩，给集流体3提供了均匀的压力使得集流体3均匀膨胀，确保在集流体3和壳体1之间提供均匀的接触压力，使热量更有效的传导至壳体1上，有效地提高电池的安全性和充电倍率，同时提高电池的使用寿命，在本实施例中，侧边导热板53、中间导热板51和底边导热板52为导热硅胶，导热硅胶具有良好的导热性能，可以有效传导热量，能够帮助散热系统更好地吸收和散发电池产生的热量，同时导热硅胶还具有一定的弹性和柔软性，能够适应不同形状和尺寸的接触面，能够填补表面间的不平坦，确保集流体3和壳体1之间的紧密接触，提高热传导效率。

上述侧边导热板53、中间导热板51和/或底边导热板52为弹性金属夹层；

在另一实施例中，侧边导热板53、中间导热板51和/或底边导热板52除了可选用导热硅胶外，还可以采用弹性金属夹层，弹性金属夹层和导热硅胶都具有良好的导热性能，可以有效传导热量。它们能够帮助散热系统更好地吸收和散发电池产生的热量，弹性金属夹层相对经济实用，易于安装和更换，且可根据需要剪裁和调整尺寸，以适应不同的电池和散热系统设计。

所述侧边导热板53、中间导热板51和/或底边导热板52的厚度为0.6mm-1.5mm；

可选的，本申请实施例中，导热件5采用一体式且厚度为0.6mm-1.5mm，是由于在该厚度范围内的导热件5具有适当的导热性能，即能够有效地传导产生的热量，这种厚度的导热件5能够平衡导热和柔软性之间的关系，既可以提供良好的导热效果，又能满足电池内部的弹性需求。采用0.6mm-1.5mm厚度的弹性导热件5可以填补这些间隙，确保集流体3与壳体1之间的最大接触面积，提高热传导效率。所选厚度的弹性导热件5具有良好的柔软性和可压缩性，可以适应不规则表面和微小凸起或凹陷。它能够提供均匀的接触压力，并缓解由热胀冷缩引起的热应力，保护电池内部结构的完整性。采用0.6mm-1.5mm厚度的弹性导热件5更容易安装和调整。在电池组装过程中，这种厚度的导热件5可以适应不同形状和尺寸的集流体3和壳体1，填补间隙并提供均匀的接触压力。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种带有导热件的动力电池，其特征在于，包括壳体、顶盖组件、集流体和导热件；

所述壳体和所述顶盖组件共同形成有容置腔，所述集流体设于所述容置腔内，且从所述顶盖组件靠近所述容置腔一侧向所述壳体底部延伸设置；

所述导热件包括中间导热板；所述中间导热板沿着所述集流体的延伸方向设置在所述集流体之间。

2.根据权利要求1所述的带有导热件的动力电池，其特征在于，所述导热件还包括底边导热板，设置在所述容置腔远离所述顶盖组件的一侧；

所述中间导热板与所述底边导热板连接。

3.根据权利要求1所述的带有导热件的动力电池，其特征在于，所述导热件还包括侧边导热板，所述侧边导热板沿着所述集流体的长度方向设置在所述集流体和所述壳体之间。

4.根据权利要求3所述的带有导热件的动力电池，其特征在于，所述侧边导热板包括两个，两个所述侧边导热板相对设置在所述壳体的两侧。

5.根据权利要求4所述的带有导热件的动力电池，其特征在于，所述导热件还包括底边导热板，设置在所述容置腔远离所述顶盖组件的一侧；

所述侧边导热板、中间导热板分别与所述底边导热板连接。

6.根据权利要求5所述的带有导热件的动力电池，其特征在于，所述侧边导热板、中间导热板和/或底边导热板具有弹性。

7.根据权利要求6所述的带有导热件的动力电池，其特征在于，所述侧边导热板、中间导热板和/或底边导热板为导热硅胶制成。

8.根据权利要求6所述的带有导热件的动力电池，其特征在于，所述侧边导热板、中间导热板和/或底边导热板为弹性金属夹层。

9.根据权利要求3所述的带有导热件的动力电池，其特征在于，所述侧边导热板和中间导热板平行设置。

10.根据权利要求5所述的带有导热件的动力电池，其特征在于，所述侧边导热板、中间导热板和/或底边导热板的厚度为0.6mm-1.5mm。

11.根据权利要求5所述的带有导热件的动力电池，其特征在于，所述侧边导热板、中间导热板和底边导热板一体成型。