CN220604768U - 一种自带冷却结构的电芯及包含该电芯的电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种自带冷却结构的电芯及包含该电芯的电池模组。该电芯包括至少一个电芯单元及包覆于所述电芯单元的壳体，所述壳体具有至少一冷却结构，所述冷却结构包括主体部及设置于所述主体部且用于冷却介质流通的流通部。本实用新型通过电芯的壳体增加冷却结构，增强了电芯的耐用性和冷却降温，同时流通部增加了冷却介质的流通面积和流速，能够快速提高壳体的散热效果。本实用新型还公开一种包含上述电芯的电池模组。

Description

一种自带冷却结构的电芯及包含该电芯的电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种自带冷却结构的电芯及包含该电芯的电池模组。

背景技术

当前新能源市场发展迅猛，市面上锂电池主要以方壳电芯、圆柱电芯和软包电芯为主，其中方壳电芯结构强度大，成组效率高，作为锂离子电芯结构件具有较大的优势，锂电池在如今车辆动力电池领域应用日益增加，特别是在新能源汽车方面，人们对电动汽车充电时间要求越来越高。

电芯在使用过程中会不断的发出热量，现有电芯成组一般是通过电芯液冷、或者大面风冷进行冷却，由于这种冷却方式是通过模组原有的壳体表面冷却，同时还需要设置支架用于支撑，或者是电芯成组时增加其他散热装置来进行散热，以上结构均存在以下缺陷：1、散热冷却效果差，导致电芯温度过高几率大，从而导致电芯损坏甚至发生热失控；2、增加散热装置的话则会提高成本。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种自带冷却结构的电芯，该电芯的壳体设置有一冷却结构，以解决传统壳体冷却不充分，导致散热效果差的技术问题。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种自带冷却结构的电芯，包括至少一个电芯单元及包覆于电芯单元的壳体，壳体具有至少一冷却结构，冷却结构包括主体部及设置于主体部且用于冷却介质流通的流通部。

优选的，流通部包括至少一条第一槽及与第一槽连通的至少一条第二槽。

优选的，第一槽的数量为两条以上，第二槽的数量为两条以上，两条以上第一槽与两条以上第二槽等距交错分布。

优选的，两条以上所述第一槽与两条以上所述第二槽垂直交错形成一网状结构。

优选的，流通部包括多条相互平行等距设置的第一槽，第一槽的设置为直线形、波浪形或折线形结构。

优选的，流通部设置为多条相互连通的孔结构，且流通部封盖有与主体部匹配的一矩形板。

优选的，主体部设置于壳体的底部或侧部，且主体部与壳体为一体成型结构。

优选的，主体部设置于壳体的底部或侧部，且主体部焊接于壳体。

优选的，流通部包括多条等距设置的第一槽，第一槽的流通面为曲面结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供一种自带冷却结构的电芯，包括至少一个电芯单元及包覆于电芯单元的壳体，壳体具有至少一冷却结构，冷却结构包括主体部及设置于主体部且用于冷却介质流通的流通部；本实用新型通过电芯的壳体设置有冷却结构，提高了电芯的使用范围，同时流通部可以加快冷却介质的流通速率与流通面积，能够快速使电芯冷却与壳体散热，增强电芯的倍率性能与安全性能。

本实用新型的另一个目的在于提供一种电池模组，包括模组外壳及设置于模组外壳的多个并串联的上述电芯，两个相邻的电芯的冷却结构紧密排布在一起，且相应的流通部相互连通。

电池模组中相邻的两个电芯的流通部均相互连通，使得多个流通部形成一个强大的冷却系统，该冷却系统布满了电池模组的底部，相应的冷却介质可以在这个冷却系统流通，这样快速地将电芯工作的热量导出，同时也将冷却介质的冷量导入，使得整个电池模组工作均衡稳定，不会出现热失效，以上结构可以省去电池模组的冷却装置与导热材料，从而降低了电芯组模时的物料成本，同时也提高了电池模组的使用范围和冷却效果。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施方式的特征、优点和技术效果。

图1为具体实施方式1的结构示意图；

图2为具体实施方式1中壳体的结构示意图

图3为具体实施方式2的结构示意图；

图4为具体实施方式3的结构示意图；

图5为具体实施方式4的分解结构示意图；

图6为具体实施方式5的结构示意图；

图7为具体实施方式6的结构示意图；

图8为具体实施方式7的结构示意图；

图9为图8中电池模组A的局部放大图。

图中：1-电芯，400-电芯单元，600-壳体，610-冷却结构，650-主体部，660-流通部，661-第一槽，662-第二槽，663-矩形板，500-绝缘膜，700-模组外壳。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”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。在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也可以是电连接；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。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。

以下结合附图1-9和具体的实施方式对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

需要说明的是，本申请中所提及的多条和两条以上均是指大于或等于两条。

具体实施方式1

如图1-2所示，一种自带冷却结构的电芯1，包括至少一个电芯单元400及包覆于电芯单元400的壳体600，壳体600具有至少一冷却结构610，冷却结构610包括主体部650及设置于主体部650且用于冷却介质流通的流通部660，在本实施方式中，电芯单元400为裸电芯，壳体600设置为铝壳，冷却介质可以是被动风冷采用的换热介质空气，或是液冷采用的换热介质防冻液，需要说明的是液体冷却介质还可以设置为其他物质，不作具体限制。

进一步的，本实施方式的流通部660包括至少一条第一槽661及与第一槽661连通的至少一条第二槽662，在本实施方式中，第一槽661为沿着壳体600长度方向的横向槽，第二槽662为沿着壳体600宽度方向的竖向槽。

进一步的，本实施方式的第一槽661的数量设置为3条，第二槽662的数量设置为9条，任意一条第一槽661与任意一条第二槽662相交，且呈“十”字形结构，所有第一槽661互相平行且等距离设置，所有第二槽662互相平行且等距离设置，所有的第一槽661与所有的第二槽662交错分布形成一网状结构。

进一步的，本实施方式的第一槽661与第二槽662均设置为截面形状为圆弧形。

进一步的，本实施方式的主体部650设置于壳体600的底部，且主体部650与壳体600为一体成型结构。

进一步的，本实施方式的电芯1还包括有绝缘膜500，绝缘膜500粘接于电芯单元400与壳体600之间，绝缘膜500设置为三面封闭一面开口的氧化硅，氧化硅的绝缘性能好，并且具有耐高温的特点，绝缘膜500也还可以设置为其他绝缘隔膜，不做具体的限制。

工作原理：

使用时，由于电芯1会不断地产生热量，热量经过绝缘膜500传递到壳体600，此时通过壳体600上设置有冷却结构610，冷却结构610包括主体部650和流通部660，此时，流过流通部660的空气可以快速带走壳体600传递的热量，同时外部低温的空气也可以通过壳体600将低温传导进去电芯1内部，同时流通部660形成多通道的网状结构，这样可以增加空气的流通速率，还可以扩大壳体600的散热面积；此冷却结构610可以更好的辅助电芯1冷却与壳体600散热。

具体实施方式2

如图3所示，与具体实施方式1不同的是：本实施方式的冷却结构610设置在壳体600的侧部，流通部660包括9条互相平行第一槽661，两条相邻的第一槽661之间的距离相等，多条第一槽661的结构均相同，每条第一槽661均设置为直线形结构，当然，多条第一槽661的结构也可以均不相同，可以根据需要而设置。本实施方式的流通部660可以快速的通过风或液体介质，加快电芯1冷却和壳体600的散热。

需要说明的是，本实施方式中第一槽661的数量不做具体的限制。

其它结构与具体实施方式1相同，在此不再赘述。

具体实施方式3

如图4所示，与具体实施方式1不同的是：本实施方式的主体部650通过焊接的方式与壳体600连接，流通部660包括3条互相平行第一槽661，相邻第一槽661之间的距离相等，任意第一槽661的结构相同，同时第一槽661均设置为波浪形结构，能够在流通部660上通过更多的风或液体，以达到壳体600快速散热的效果，同时对电芯1进行冷却降温，当然，多条第一槽661的结构也可以均不相同，可以根据需要而设置。

需要说明的是，本实施方式的第一槽661的数量不做具体的限制。

其它结构与具体实施方式1相同，在此不再赘述。

具体实施方式4

如图5所示，与具体实施方式1不同的是：本实施方式的流通部660包括3条互相平行第一槽661，相邻第一槽661之间的距离相等，任意第一槽661的结构相同，同时第一槽661均设置为折线形结构，能够在流通部660上通过更多的风或液体，快速散热降温的效果，当然，多条第一槽661的结构也可以均不相同，可以根据需要而设置。

需要说明的是，本实施方式中第一槽661的数量不做具体的限制。

其它结构与具体实施方式1相同，在此不再赘述。

具体实施方式5

如图6所示，与具体实施方式1-3均不同的是：本实施方式的主体部650表面覆盖有一矩形板663，则形成流通部660为多条相互连通的孔结构，该孔结构的绝大部分均被矩形板663封闭，则该孔结构的出口才露出主体部650的侧部；这样同样可以实现电芯单元400的热量导出和冷却介质冷量的导入。

其它结构与具体实施方式1-3均相同，在此不再赘述。

具体实施方式6

如图7所示，与具体实施方式3不同的是：本实施方式的流通部660设置为3条第一槽661，相邻第一槽661之间的距离相等，任意第一槽661的结构相同，第一槽661的流通面为波浪形的曲面结构，这样也可以增加冷却介质的流通面积，使电芯1快速冷却和壳体600散热；当然流通面的结构也可以是凹陷、凸起结合不规则结构的曲面，可以根据需要而设置。

其它结构与具体实施方式3相同，在此不再赘述。

具体实施方式7

如图1-9所示，一种电池模组，包括模组外壳700及设置于所述模组外壳700的多个并串联的电芯1，两个相邻的电芯1的冷却结构610紧密排布在一起，且相应的流通部660相互连通，所有第一槽661互相平行，每一个壳体600上的第二槽662与相邻的壳体600上的第二槽662互相对应且连通，主体部650相互紧密连接，第一槽661与第二槽662交错分布形成网状结构，主体部650设置于模组外壳700底部，此结构可以快速使电池模组冷却与模组外壳700散热。

需要说明的是，每个壳体600上的流通部660的结构可以是均相同，也可以是不相同的结构，如具体实施方式1-5中流通部660的结构互相配合顺序排列，需保证流通部660对应连通与主体部650的紧密连接，同时主体部650也可以设置在模组外壳700的侧部。

根据上述实施方式中的电芯设置于电池模组上，该电池模组的整体散热效果好，牢靠性高，同时还可以减少设置冷却系统的物料成本。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种自带冷却结构的电芯，其特征在于：包括至少一个电芯单元(400)及包覆于所述电芯单元(400)的壳体(600)，所述壳体(600)具有至少一冷却结构(610)，所述冷却结构(610)包括主体部(650)及设置于所述主体部(650)且用于冷却介质流通的流通部(660)。

2.如权利要求1所述自带冷却结构的电芯，其特征在于：所述流通部(660)包括至少一条第一槽(661)及与所述第一槽(661)连通的至少一条第二槽(662)。

3.如权利要求2所述自带冷却结构的电芯，其特征在于：所述第一槽(661)的数量为两条以上，所述第二槽(662)的数量为两条以上，两条以上所述第一槽(661)与两条以上所述第二槽(662)等距交错分布。

4.如权利要求3所述自带冷却结构的电芯，其特征在于：两条以上所述第一槽(661)与两条以上所述第二槽(662)垂直交错形成一网状结构。

5.如权利要求1所述自带冷却结构的电芯，其特征在于：所述流通部(660)包括多条相互平行等距设置的第一槽(661)，所述第一槽(661)的设置为直线形、波浪形或折线形结构。

6.如权利要求1所述自带冷却结构的电芯，其特征在于：所述流通部(660)设置为多条相互连通的孔结构，且所述流通部(660)封盖有与所述主体部(650)匹配的一矩形板(663)。

7.如权利要求1所述自带冷却结构的电芯，其特征在于：所述主体部(650)设置于所述壳体(600)的底部或侧部，且所述主体部(650)与所述壳体(600)为一体成型结构。

8.如权利要求1所述自带冷却结构的电芯，其特征在于：所述主体部(650)设置于所述壳体(600)的底部或侧部，且所述主体部(650)焊接于所述壳体(600)。

9.如权利要求1所述自带冷却结构的电芯，其特征在于：所述流通部(660)包括多条等距设置的第一槽(661)，所述第一槽(661)的流通面为曲面结构。

10.一种电池模组，其特征在于：包括模组外壳(700)及设置于所述模组外壳(700)的多个并串联权利要求1-9任一的电芯(1)，

两个相邻的电芯(1)的冷却结构(610)紧密排布在一起，且相邻所述流通部(660)相互连通。