CN221201301U - 一种具有冷却通道的电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有冷却通道的电池，所述冷却通道包括外部通道和内部通道；所述外部通道在内部通道的外侧；所述外部通道与内部通道的横截面面积比为(0.5‑3):1；所述冷却通道贯穿于电池内部；所述外部通道用于对电池内部进行热交换。本实用新型中采用了内外多通路的冷却通道不仅能充分的利用电池内部的空间，还能实现电池内部的快速的散热，提升对冷却通道内冷却介质的利用率。

Description

一种具有冷却通道的电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体涉及一种具有冷却通道的电池。

背景技术

随着新能源汽车、储能产业的迅速发展，市场对锂离子电池的需求和使用量快速增长。因新能源汽车与储能应用场景对电池系统高能量高功率输出的要求，通常通过串并联多个锂离子电池实现大能量大功率的电池模组或电池系统来满足场景使用需求。但是由于新能源汽车和中小储能实际应用场景中对物理空间的限制，对应用在新能源汽车和中小储能系统中的电池系统提出了更小的体积要求，并且通常会在电池中设置多个极芯从而满足电池的能量密度。

市场上有多极芯的电池，通过在电池中卷绕更多的极芯从而提升电池的能量密度。但是发现：由于极芯和极芯之间的紧密接触，导致电池的散热出现严重困难，极芯内部的热量无法快速和均匀的向电池的表面扩散。一方面，导致电池的膨胀率显著上升，电池容易破裂；另一方面，导致电池内部的温度急剧上升，电池容易出现热失控；再者，电池处于长期高温的工作环境下，电池的电性能也会受到影响。可见，电池的散热困难而导致电池的安全性急剧的下降。

在现有技术中，有研究学者在电池的外部结构和系统集成时设置有冷却板，从而提升降低电池的热量。但是发现，这样的方法不能将电池中心位置温度及时的散出，同时造成电芯中心位置和散热表面温差大，从而对电池的电性能产生影响。也有研究学者在电池中设置单通道的冷却通道，但是由于冷却通道中冷却介质的流动，使得冷却通道的中部冷却液的利用率较低。

发明内容

本实用新型针对现有技术中的问题，公开了一种具有冷却通道的电池。本实用新型的电池中具有内外多通路冷却通道，且多通路的冷却通道特别适用于多腔体的电池，能快速的将电池内部的热量带出，从而减少电池因为内部散热而导致的膨胀和热失控，有利于提升电池的安全性能和电性能。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种具有冷却通道的电池，所述冷却通道包括外部通道和内部通道；所述外部通道在内部通道的外侧；

所述外部通道与内部通道的横截面面积比为(0.5-3):1；

所述冷却通道贯穿于电池内部；所述外部通道用于对电池内部进行热交换。

本实用新型的上述设计，贯穿于电池的内外多通路冷却通道用于快速的降低电池内部的产生的热量。其中，外部通道能快速与电池内部的极芯产生的热量进行热交换，将极芯产生的热量吸收后通过外部通道内的冷却介质的流动快速进行散热。我们为了冷却通道的快速和高利用率，我们的外部通道与内部通道的横截面面积之比为(0.5-3):1，促使冷却通道在消耗最少的冷却介质的基础上，充分利用冷却介质的基础上，能快速的将电池内部的热量进行置换，并达到一个理想的降温的效果。可见，本实用新型通过设计了贯穿于电池的内外多通路的冷却通道，并且进一步设计了冷却通道的内部通道和外部通道，从而提升电池的散热能力，有利于提升电池的安全性能和电性能。

作为进一步方案，所述外部通道至少一个，所述内部通道至少一个。本发明中具有至少一个内部通道，作为一种示例，本领域技术人员可以根据实际情况将内部通道的空间进行分区设置，可以是等份分区也可以进行不等份分区，比如将内部通道的空间分为四等份，可形成部分实心和部分空心的内部通道结构，也可以形成是全部是空心的结构。

作为进一步方案，所述内部通道为中空，内部通道用于电池外部空气和电池内部空气的流通置换。外部通道将电池内部和外部通道内的冷却介质进行热交换后，内部通道中的空气吸收外部通道吸收的热量，然后迅速的与电池外部的空气进行置换。

作为进一步方案，所述外部通道与内部通道的横截面面积比为(1-2):1。不仅能匹配冷却介质传热和空气传热的能力，还可以促使外面通道内的冷却介质的流速的一致性，从而提升了冷却液的利用率。基于上述原因，本实用新型中需要限定外部通道与内部通道的横截面面积比为1:1、1.5:1、2:1。

作为进一步方案，所述外部通道的通道内设置有至少一个扰流翅片，所述扰流翅片设置于外部通道的外周的内侧。通过添加扰流翅片增加外部通道的换热面积，从而提升电池内部的散热效率。

作为进一步方案，所述外部通道具有至少两个区间，相邻区间之间相互独立或者是通过外部通道的内周和外周之间形成狭窄的通道连接。能减少区间和区间之间的相互影响，促使外部通道内部的冷却液能稳定的流动，从而有利于电池内部的热量的散热速度一致。

作为进一步方案，所述冷却通道的外周紧邻腔体；相邻区间的中心相互连接、且冷却通道的外周紧邻腔体的中心相互连接，形成以冷却通道的中心为圆心的同心圆，冷却通道的中心、区间的中心、冷却通道的外周紧邻腔体的中心在同一直线上，且区间个数与冷却通道的外周紧邻腔体的个数相同。电池中腔体和冷却通道的相对位置的设定，有利于充分的利用电池的内部的空间的基础上，能进一步促进腔体中的热量快速的传递，有利于减少电池的受热膨胀。

作为进一步方案，所述腔体紧邻于冷却通道的外周上的位置点与冷却通道的内周之间形成最大垂直距离。

作为进一步方案，所述壳体中腔体的设置选自i-iii方案之一：

i方案：腔体呈单列或单行设置；

ii方案：在至少两列和至少两行的排列下，腔体呈相互平行的设置；

iii方案：在相互平行的相邻的任两行或相邻的任两列，腔体呈平行错位设置。促使电池中极芯能均匀散热的基础上，还可以具有更高的体积利用率，从而有利于提升电池的质量能量密度。

作为进一步方案，所述冷却通道与冷却通道的外周紧邻腔体的横截面面积的比值为1/16n-1/n，其中，n表示的是腔体的数量。为了平衡电池的能量密度和散热效果，当比值大于1/n时，一方面会导致电池的能量密度的下降，另一方面会导致冷却通道体积过大，而导致冷却介质的不均匀流动，进而影响了散热效果；而当比值小于1/16n时，则会导致冷却通道较小，无法实现对电池的散热。

作为进一步方案，所述电池还包括一体成型的壳体，所述壳体具有至少2个用于放置极芯的腔体。一体成型的壳体中设置有多个腔体，首先能减少电池中极芯之间的相互影响。在此基础上，我们还在壳体中设置了至少2个腔体用于放置极芯，分区设置腔体能提升电池的效率的基础上，还可以提升电池循环过程中极芯的散热的能力。此外，多腔体的设计还可以促使极芯的体积占比和现有基础持平的基础上，腔体的设计能给予极芯较强的束缚能力，从而可以限制极芯的体积变化，减少电池的体积的膨胀；腔体具有较高的束缚能力上，一方面，可以促使电池壳能在长度或高度方向做更长的延伸，还可以进一步提升电池的容量和能量；另一方面，可以在腔体内卷绕更多的极芯，还可以进一步提升电池的能量密度和容量。

作为进一步方案，所述腔体的边L1和边L2的比值范围(L1/L2)为1-1.25；其中，边L1为腔体的长径，边L2为腔体的短径。腔体的边L1和边L2的比(L1/L2)为1-1.25，有利于限制腔体的形状，使得腔体内的极芯能均匀的向腔体外部散热。可见，通过本实用新型的设计，能进一步提升电池的散热能力，更有利于减少电池的体积膨胀。

在本实用新型中，L1为腔体的长径，其中长径指的是腔体横截面中的长边，L2为腔体的短径，其中短径指的是腔体横截面中的短边。如图3所示。

作为进一步方案，所述腔体的圆角半径R2为L2的0倍-0.5倍。我们通过设计腔体的圆角半径用于控制腔体的形状，一方面能利于减小腔体和腔体之间的空隙，有利于进一步提升极芯在电池中的体积占比，从而提升电池的能量密度，另一方面，有利于用腔体形状对极芯的限制，从而提升对极芯的束缚性和极芯的均匀散热，有利于电池的安全性的提升。圆角是一段与角的两边相切的圆弧，用来替换原来的角，其大小用圆角所对应圆的半径来表示，即圆角半径；当圆角半径R2为L2的0倍时，即R2为0，腔体的角为90°直角。

作为进一步方案，所述壳体的圆角半径R3为R2的0倍-1倍。进一步设计壳体的圆角半径与腔体的圆角半径之间的关系，有利于进一步提升腔体在壳体内的体积占比，从而有利于进一步提高电池的能量密度。当圆角半径R3为R2的0倍时，即R3为0，壳体的角为90°直角。

作为更进一步方案，所述壳体的圆角半径R3为R2的1倍。进一步增加腔体的总体积在壳体中体积占比。

作为进一步方案，为了提高冷却通道的散热效果，本领域技术人员可以根据自身的实际情况选择内外多通路冷却通道的形状，可以具体为方形、矩形、椭圆形、星形、多边形等规则或不规则形状。作为一种最佳示例，冷却通道可以设置为圆形，从而有利于内外多通路冷却通道内的冷却液能均匀的吸热，从而有利于电池的均匀散热。

作为进一步方案，本领域技术人员可根据自身实际情况选择内外多通路冷却通道中内部通道形状的选择，可以具体为方形、矩形、椭圆形、星形、多边形等规则或不规则形状。

作为进一步方案，所述腔体与腔体之间的最小厚度为0.1mm-10mm。腔体与腔体之间的厚度的选择平衡腔体内部的散热和对极芯体积变化的限制。

作为进一步方案，所述壳体的最小厚度为0.1mm-10mm。本发明中壳体的最小厚度是壳体与腔体之间最小的厚度。

作为更进一步方案，所述腔体与腔体之间的厚度和壳体的厚度相同。有利于工业化的生产。

作为进一步方案，所述腔体的圆角半径R2为L2的0.1倍。更有利于提升腔体在壳体中的体积占比的同时，有利于极芯拐角处受力均匀，从而有利于提高电池容量的同时，提高电池的使用寿命。

作为进一步方案，所述壳体的材质为铝合金、钢材、铜合金、镁合金中的一种。

作为进一步方案，所述冷却通道的冷却介质由水和乙醇组成。本领域技术人员可以根据实际情况选择不同的冷却介质，并也可以根据实际情况进行调整冷却介质中成分的配比。

作为更进一步方案，所述水和乙醇的体积比为1:1。

作为进一步方案，所述电池还包括极芯，所述极芯设置于电池中选自i-ii方案中的一种：

i方案，所述电池还包括至少2个极芯，任一个极芯放置于单个腔体中，所述极芯的边H1和边H2的比值的范围为1-1.25，其中，H1为极芯的长径，H2为极芯的短径，极芯的圆角半径R1为R2的0.5倍-1倍；

ii方案，所述电池还包括至少2个极芯，一个腔体内放置至少一个极芯，所述极芯的边H1和边H2的比值的范围为1-1.25，其中，H1为极芯的长径，H2为极芯的短径，极芯的圆角半径R1为R2的0.5倍-1倍。我们为了促进电池极芯促使极芯和腔体形状的一致性，在电池在循环过程中，极芯内部的热量能均匀的向四周扩散，从提升电池的均匀受热，减少电池循环过程中的热失控的现象，从而有利于提升电池的安全性；R1的设计还可以解决极芯拐角处受力不均的技术难题。

进一步优选i方案，能充分的抑制腔体中极芯的体积膨胀的同时，还能均匀的散热。

作为更进一步方案，所述极芯为卷芯。

在本实用新型中，H1为极芯的长径，其中长径指的是极芯横截面中的长边，H2为极芯体的短径，其中短径指的是极芯横截面中的短边。

作为更进一步方案，所述极芯的圆角半径R1为R2的1倍。更有利于提高极芯在腔体中的体积占比。

作为进一步方案，所述电池还包括上盖板、下盖板。上盖板的构造和下盖板的构造相同。

作为进一步方案，所述上盖板上设置有第一注液孔、第一极柱、第一泄压阀、第一预留冷却通道口。

作为进一步方案，所述下盖板上设置有第二注液孔、第二极柱、第二泄压阀、第二预留冷却通道口。

作为更进一步方案，冷却通道通过第一预留冷却通道口和第二预留冷却通道口贯穿于电池内部。

作为再进一步方案，所述冷却通道与上盖板采用焊接、激光焊接、铆接、微波焊接。

在本实用新型中，作为一种示例，当外部通道中的区间和区间之间相互独立时，则冷却通道可以在设计一体成型的壳体中；而当外部通道中的相邻区间之间通过通道相互连接时，则可以在制备一体成型的壳体时，预留出设计的冷却通道的空间体积，然后通过焊接的方式将冷却通道中实心或空心的内部通道与上盖板上第二预留冷却通道口的加强筋连接，然后再将冷却通道置于壳体预留的空间中。

本实用新型的特点和有益效果为：

(1)本实用新型中采用了内外多通路的冷却通道不仅能充分的利用电池内部的空间，还能实现电池内部的快速的散热，提升对冷却通道内冷却介质的利用率。

(2)本实用新型中还采用一体化的壳体，能提高生产效率，降低制造成本。

(3)本实用新型中电池壳体采用分区的设置，从而提升冷却效率，提高电池的功率密度和电池中极芯的体积利用率。本实用新型电池壳的电池更好的散热效率，从而有利于提升电池的安全性。

(4)本实用新型的设计，通过设计多腔体设计和一体成型的壳体之间的配合，保证了极芯在电池中具有较高的体积占比的基础上。并且本实用新型的多腔体设计还可以限制极芯的体积变化，减少电池的体积的膨胀；腔体具有较高的束缚能力上，一方面，可以促使电池壳能在长度或高度方向做更长的延伸，还可以进一步提升电池的容量和能量；另一方面，可以在腔体内卷绕更多的极芯，还可以进一步提升电池的能量密度和容量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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，显而易见的，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附图。

图1为本实施例电池的示意图。

图2为本实施例电池的分解图。

图3为本实施例壳体的截面图。

图4为本实施例壳体的截面图。

图5为本实施例单个极芯的截面图和单个极芯的示意图，其中，图5a是单个极芯的截面图，图5b是单个极芯的示意图。

图6为本实施例冷却通道截面图。

图7为本实施例冷却通道截面图。

图8为本实施例冷却通道截面图。

图9为本实施例上盖板示意图。

图10为本实施例下盖板示意图。

图11为本实施例冷却通道的外部与上盖板的连接截面图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1-壳体；11-腔体；12-冷却通道；2-极芯；3-上盖板；4-下盖板；31-第一极柱；32-第一预留冷却通道；33-第一注液孔；34-第一泄压阀；41-第二极柱；42-第二预留冷却通道口；43-第二注液孔；44-第二泄压阀；H1-极芯边；H2-极芯边；R1-极芯的圆角半径；L1-腔体边；L2-腔体边；R2-腔体的圆角半径；D1-壳体边；D2-壳体边；R3-壳体的圆角半径；E1-极芯长度；E3-壳体长度；121-外部通道；122-内部通道；123-扰流翅片；124-通道。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型一种具有冷却通道的电池的结构，下面将对本实用新型一种具有冷却通道的电池进行更全面的描述，给出了本实用新型的实施例，但并不因此而限制本实用新型的范围。但应当理解为这些实施例仅是用于更详细说明之用，而不应理解为用以任何形式限制本实用新型，即并不意于限制本实用新型的保护范围；诸如“上盖板”和“下盖板”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

我们可以通过图1和图2中可以发现，本实用新型的一种具有冷却通道的电池。本实用新型的电池壳是一体成型的壳体1，一体成型的壳体1有利于减少传统工艺中对电池壳体的焊接连接，从而减少电池使用过程中壳体焊接处发生破裂，提升了电池的安全性；还有利于提高生产效率，减少焊接的生产工艺。我们进一步在将壳体设置为至少2个腔体11，腔体11用于放置极芯2，我们还设置了冷却通道12和腔体11之间的位置，在冷却通道12的外周紧邻腔体11，并且冷却通道12贯穿于电池内部。多腔体的设置第一方面有利于电池循环过程中极芯的散热，电池循环过程中产生的热量以腔体为单位进行分散；第二方面还可以限制极芯，将极芯分散设置于多个腔体11之中，从而整个电池的体积膨胀率会下降；第三方面腔体的设置有利于提高电池壳体内的体积利用率，从而有利于提高电池的能量密度；第四方面还可以提高电池的安全性和循环性能。而冷却通道的设置用于降低电池内部的温度，快速的将电池内部热量通过热交换的方式带出电池，从而减少电池因为内部散热而导致的膨胀和热失控，从而有利于提升电池的安全性能和电性能。

为了提高腔体在电池壳中的体积占比，从而保证电池的能量密度，我们还设计了腔体11在壳体中的排列，第一，我们可以设置腔体11为单列或单行的排列；第二，我们可以设置腔体11为相互平行的至少两列和至少两行；第三，我们还可以在相互平行的相邻的任两行或相邻的任两列，腔体11呈平行错位设置。腔体相对位置的设计，有利于壳体内部的腔体和腔体之间的紧密连接。促使电池壳体内部具有更高的体积利用率的基础上，提高电池中极芯的均匀散热，提升了电池的质量能量密度和安全性能。

在此基础上，我们还进一步设计了冷却通道12，如图3-图4、图6-图8中，冷却通道12包括至少一个外部通道121和至少一个内部通道122，外部通道121在内部通道122的外侧，内部通道122用于电池外部空气和电池内部空气的流通置换；外部通道121用于电池内部和外部通道121内的冷却介质进行热交换。贯穿于电池的内外多通路冷却通道12用于快速的降低电池内部的产生的热量。其中，外部通道121能快速与电池内部的极芯进行热交换，将极芯产生的热量吸收后向内部通道122的方向传递，内部通道122中的空气吸收外部通道吸收的热量，然后迅速的与电池外部的空气进行置换。我们为了进一步促进内外多通路冷却通道12能快速的进行热传递，提高冷却通道12中的热交换速度，匹配了液体传热和空气传热的能力，为此，我们还设计了外部通道与内部通道的横截面面积比为(0.5-3):1，在此面积比值下，在消耗最少的冷却液的基础上，能快速的将电池内部的热量快速的置换。我们还设置有至少一个扰流翅片123，扰流翅片123设置于外部通道的通道内，设置于外部通道的外周的内侧。通过添加扰流翅片增加外部通道的换热面积，从而提升电池内部的散热效率。为了平衡电池的能量密度和散热效果，我们还设计了冷却通道12与冷却通道12的外周紧邻腔体的横截面面积的比值为1/16n-1/n，其中，n表示的是腔体的数量。

在此基础上，我们为了提高冷却通道12中的冷却介质的利用率，我们还进一步设计了外部通道121具有至少两个区间，相邻区间之间相互独立或者是通过外部通道的内周和外周之间形成狭窄的通道124连接。能减少区间和区间之间的相互影响，促使外部通道内部的冷却液能稳定的流动，从而有利于电池内部的热量的散热速度一致。并且我们还进一步设计了相邻区间的中心相互连接、且冷却通道12的外周紧邻腔体11的中心相互连接，形成以冷却通道12的中心为圆心的同心圆，冷却通道12的中心、区间的中心、冷却通道12的外周紧邻腔体11的中心在同一直线上，且区间个数与冷却通道12的外周紧邻腔体11的个数相同。电池中腔体和冷却通道的相对位置的设定，有利于充分的利用电池的内部的空间的基础上，能进一步促进腔体中的热量快速的传递，有利于减少电池的受热膨胀。在获得冷却通道的散热效果的基础上，本领域技术人员可以根据实际情况设计冷却通道12的形状，促使腔体11在获得较高的体积占比的基础上，能充分对冷却通道12周围的腔体11进行降温处理。在本实用新型中，作为一种最佳示例，设计的一种圆形的冷却通道，圆形的冷却通道更有利于冷却通道内的冷却液均匀的吸热。本领域还可以根据实际情况调整冷却通道的尺寸，使的冷却通道对腔体的散热效果更为显著。

最后，我们还进一步设计了壳体1、腔体11之间的关系，为了促使壳体1和腔体11的之间更加贴合，我们还设计了腔体11的边L1和边L2的比值的范围(L1/L2)为1-1.25；其中，边L1为腔体11的长径，边L2为腔体11的短径，以及腔体11的圆角半径R2为L2的0倍-0.5倍。这样的设计不仅能促使腔体11的拐角处能和壳体1的拐角处更少的空隙，提高腔体11在壳体1中的体积占比；而且腔体11的L1/L2的比值，用腔体11的尺寸在规范壳体1的尺寸的基础上，有利于腔体11在壳体1中的体积占比升高。为了更好的促使腔体11和壳体1在拐角处具有更小的孔隙，我们进一步设计了壳体1的的圆角半径R3为R2的0倍-1倍，在进一步提升腔体在壳体内的体积占比，有利于提高电池的能量密度，还可以更好的限制极芯的形状，有利于极芯的均匀的散热，从而有利于提高电池安全性能。

在设计了腔体11和壳体1的基础上，我们还进一步设计了极芯2的形状，如图5所示，使得腔体11内的极芯2的质量占比提升。我们进一步设计了极芯2具有和腔体11匹配的形状，进而设计极芯2的边H1和边H2的比值的范围(H1/H2)为1-1.25，其中，H1为极芯2的长径，H2为极芯2的短径，极芯2的圆角半径R1为R2的0.5倍-1倍。设计极芯2形状与腔体11一致，不仅有利于极芯2的体积占比更多，有利于提高电池的能量密度，还可以用于获得卷绕形状更为均匀对称的形貌，从而有利于极芯2的均匀散热和减少体积的膨胀，对极芯2的圆角半径R1的设计，还可以减少电池卷绕过程中，极芯拐角处受力不均的现象，不仅能减少极芯的损伤，还可以提高电池的使用寿命。为了进一步提升极芯2的均匀散热和减少体积膨胀，我们进一步优选，极芯2的圆角半径R1为R2的1倍。

为了促使腔体11在此基础上，具有较好的束缚能力，我们进一步设计了腔体11与腔体11之间的最小厚度和壳体1的最小厚度为0.1mm-10mm。其中壳体1的最小厚度指的是壳体1与腔体之间的最小厚度。

我们还在电池中设置有上盖板3、下盖板4。上盖板3的构造和下盖板4的构造相同。

如图9-图11所示，上盖板3上设置有第一注液孔33、第一极柱31、第一泄压阀34、第一预留冷却通道32口。第一预留冷却通道32与冷却通道12连通。有利于冷却液流入电池中。下盖板4上设置有第二注液孔43、第二极柱41、第二泄压阀44、第二预留冷却通道口42。第二预留冷却通道42与冷却通道12连通，冷却通道12通过第一预留冷却通道口32和第二预留冷却通道口42贯穿于电池内部，有利于冷却液流入电池中。

我们还将获得电池进行了系列的测试：

本实用新型中实施例所使用的材料体系和制备过程如下：

1)正极材料体系质量比为活性物质NCM622材料:导电剂碳纳米管:导电剂Super P(导电炭黑):粘结剂PVDF(聚偏二氟乙烯)＝98:0.5:0.5:1，集流体选用12μm涂炭铝箔，所述材料经制浆、涂布、辊压后制得正极片；

负极材料体系质量比为石墨:导电剂Super P:分散剂羧甲基纤维素:粘结剂丁苯橡胶＝96.3:1:1.2:1.5，集流体选用6μm铜箔，所述材料经制浆、涂布、辊压后制得负极片；

2)所述正极片、所述负极片同12μm涂陶瓷聚乙烯隔膜经卷绕、整形后制得极芯；

3)所需极芯经盖板焊接、入壳、封口焊接、干燥、注液、化成后制得对应实施例；

4)所述电解液的溶质为1mol/L的六氟磷酸锂，溶剂为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯。

实施例1-实施例10为本实用新型的电池结构，对比例1为电池中没有冷却通道的结构，对比例2为电池中具有冷却通道，但是仅是一个中空的单一通道的冷却通道，即现有技术，对比例3为电池中具有冷却通道，但是仅是一个中空的单一通道的冷却通道，即现有技术。

电池中心的温度测试：在电池4C倍率下放电15分钟后进行测试。

表1本发明实施例和对比例的测试结果

我们将实用新型获得电池结构对电池的散热性能进行了测试，测试结果如表1所示。我们可以通过比较实施例1-实施例10与对比例1-对比例3比较发现，本实用新型的电池结构能提升电池的散热效率，进而显著的降低电池的温度。

首先，比较实施例1-实施例5发现，随着外部通道和内部通道的横截面面积比值的增大，电池的温度先降低后升高。我们认为可能是因为当外部通道和内部通道的比值增加时，外部通道的面积在增加时，可以增加外部通道内的冷却介质的流通量，从而有利于冷却介质对电池内部的热量进行热交换，从而降低了电池内部的温度；而当外部通道与内部通道的横截面比值进一步增加时，外部通道的横截面继续增加，则导致外部通道中的冷却介质的流速不均匀，不利于进一步的降低散热效果。我们可以通过对比例2-对比例3验证，对比例2和对比例3是现有技术中的单一通道，当流经冷却介质通道的面积太大，则导致对电池的散热降温效果不佳，即使调整了冷却介质的流速，可以提升冷却效果，但是电池的中心温度依然较高。我们进一步通过实施例6-实施例10发现，当内部通道采用中空结构，有利于进一步提升电池的散热效果。因此，我们进一步优选，外部通道和内部通道的横截面的比值为(1-2):1。

需注意，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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 (19)

1.一种具有冷却通道的电池，其特征在于，所述冷却通道(12)包括外部通道(121)和内部通道(122)；所述外部通道(121)在内部通道(122)的外侧；

所述外部通道(121)与内部通道(122)的横截面面积比为(0.5-3):1；

所述冷却通道(12)贯穿于电池内部；所述外部通道(121)用于对电池内部进行热交换。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述内部通道(122)为中空，内部通道(122)用于电池外部空气和电池内部空气的流通置换。

3.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述外部通道(121)的通道内设置有至少一个扰流翅片(123)，所述扰流翅片(123)设置于外部通道(121)的外周的内侧。

4.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述外部通道(121)与内部通道(122)的横截面面积比为(1-2):1。

5.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述外部通道(121)具有至少两个区间，相邻区间之间相互独立或者是通过外部通道(121)的内周和外周之间形成狭窄的通道连接。

6.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述冷却通道(12)的外周紧邻腔体(11)；相邻区间的中心相互连接、且冷却通道(12)的外周紧邻腔体(11)的中心相互连接，形成以冷却通道(12)的中心为圆心的同心圆，冷却通道(12)的中心、区间的中心、冷却通道(12)的外周紧邻腔体的中心在同一直线上，且区间个数与冷却通道(12)的外周紧邻腔体(11)的个数相同。

7.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述腔体(11)紧邻于冷却通道(12)的外周上的位置点与冷却通道(12)的内周之间形成最大垂直距离。

8.根据权利要求6所述的电池，其特征在于，所述冷却通道(12)与冷却通道(12)的外周紧邻腔体(11)的横截面面积的比值为1/16n-1/n，其中，n表示的是腔体的数量。

9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池还包括一体成型的壳体(1)，所述壳体(1)具有至少2个用于放置极芯的腔体。

10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述壳体(1)中腔体(11)的设置选自i-iii方案之一：

i方案：腔体(11)呈单列或单行设置；

ii方案：在至少两列和至少两行的排列下，腔体(11)呈相互平行的设置；

iii方案：在相互平行的相邻的任两行或相邻的任两列，腔体(11)呈平行错位设置。

11.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述腔体(11)的边L1和边L2的比值范围(L1/L2)为1-1.25；其中，边L1为腔体(11)的长径，边L2为腔体(11)的短径。

12.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述腔体(11)的圆角半径R2为L2的0倍-0.5倍。

13.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述腔体(11)的圆角半径R2为L2的0.1倍。

14.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述壳体(1)的圆角半径R3为R2的0倍-1倍。

15.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述壳体(1)的圆角半径R3为R2的1倍。

16.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述腔体(11)与腔体(11)之间的最小厚度为0.1mm-10mm；所述壳体(1)的最小厚度为0.1mm-10mm。

17.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池还包括极芯(2)，所述极芯(2)设置于电池中选自i-ii方案中的一种：

i方案，所述电池还包括至少2个极芯(2)，任一个极芯(2)放置于单个腔体中，所述极芯(2)的边H1和边H2的比值的范围为1-1.25，其中，H1为极芯(2)的长径，H2为极芯(2)的短径，极芯(2)的圆角半径R1为R2的0.5倍-1倍；

ii方案，所述电池还包括至少2个极芯(2)，一个腔体(11)内放置至少一个极芯(2)，所述极芯(2)的边H1和边H2的比值的范围为1-1.25，其中，H1为极芯(2)的长径，H2为极芯(2)的短径，极芯(2)的圆角半径R1为R2的0.5倍-1倍。

18.根据权利要求17所述的电池，其特征在于，所述极芯(2)为卷芯。

19.根据权利要求18所述的电池，其特征在于，所述极芯(2)的圆角半径R1为R2的1倍。