CN207320173U - 一种带有均热功能的方形电池 - Google Patents

Abstract

一种带有均热功能的方形电池，包括极柱、连接片、极片、电解液和电池外壳，所述电解液填充所述电池外壳，所述电极浸泡在所述电解液中，所述极柱与所述连接片固定连接，所述连接片与所述极片固定连接，所述连接片与所述电池外壳密封连接；所述电池外壳包括壳体、外壳冷却腔和外壳冷却液，所述外壳冷却腔设置在所述壳体内部，所述外壳冷却液填充在所述外壳冷却腔内，所述壳体的内壁与所述电解液接触，所述壳体连接所述电解液和外界。与现有技术相比，本实用新型通过设置外壳冷却腔，壳体内填充外壳冷却液，大大增强了电池外壳的导热性能。

Description

一种带有均热功能的方形电池

技术领域

本实用新型涉及动力电池散热领域，具体涉及一种带有均热功能的方形电池。

背景技术

随着环保意识的提升，作为一种清洁能源，动力电池的应用范围很大，于此同时，对动力电池的功率、容量、重放速度等电气指标的的需求也在节节攀升，在动力电池单体充放电的过程中，极片和电解液之间发生反应，化学能和电能之间迅速而大量的转换，期间产生大量的热量，这些热量的引导和释放不仅影响着电池性能能否最大限度的发挥出来，也影响着用电的安全，所以当下存在众多的关于电池散热的技术方案，然而这些方案一般是在电池单体的外界假设散热片等散热环境，但是热量经常堆积在极柱和极片周围，电解液也存在大量的热量，而常规的铝壳并不能理想的散发这些热量。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的旨在提供一种散热效果良好，避免热量在电池内部大量聚集的电池方案。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种带有均热功能的方形电池，包括极柱、连接片、极片、电解液和电池外壳，所述电解液填充所述电池外壳，所述极片浸泡在所述电解液中，所述极柱与所述连接片固定连接，所述连接片与所述极片固定连接，所述连接片与所述电池外壳密封连接；所述电池外壳包括壳体、外壳冷却腔和外壳冷却液，所述外壳冷却腔设置在所述壳体内部，所述外壳冷却液填充在所述外壳冷却腔内，所述壳体的内壁与所述电解液接触，所述壳体连接所述电解液和外界。

其中，所述外壳冷却腔包括中心腔体、回流毛细通道和至少两组分布腔体，所述中心腔体设置在所述壳体中部，所述分布腔体设置在所述壳体的边缘，所述分布腔体与所述中心腔体沟通，所述回流毛细通道沟通所述分布腔体和所述中心腔体。

在上述方案的基础之上，所述中心腔体设置在所述壳体内侧，所述分布腔体设置在所述壳体外侧。

其中，所述连接片包括连接片外壳，连接片空腔和连接片热管，所述连接片空腔设置在所述连接片外壳内部，所述连接片热管设置在所述连接片空腔内，所述连接片热管与所述连接片外壳固定连接，所述连接片外壳与所述极柱固定连接，所述连接片外壳与所述极片连接。

其中，所述极柱包括柱体、真空微通道和冷却液，所述真空微通道设置在所述极柱内部，所述冷却液填充所述真空微通道，所述柱体与所述连接片连接，所述柱体联通所述连接片与外界。

在上述方案的基础之上，所述真空微通道包括中心通道和至少两组分布通道，所述中心通道设置在所述柱体的下端，至少两组所述分布通道设置在所述柱体上端，所述中心通道与所述分布通道沟通，所述冷却液填充所述中心通道。

在上述方案的基础之上，所述中心通道设置在柱体的中心。

在上述方案的基础之上，所述分布通道设置在所述柱体的外侧。

其中，所述连接片与所述外壳通过导热胶固定连接。

其中，所述外壳冷却液为乙醇或丙酮。

与现有技术相比，本实用新型通过设置外壳冷却腔，壳体内填充外壳冷却液，大大增强了电池外壳4的导热性能，在辅之以散热风扇等简易换气手段，即可满足日常使用条件，降低对复杂冷却系统的需求，简化使用此种电池单体的电池组、电池箱的结构，富余出来的空间可以设置更多的电池组，此举将大大提升此种电池单体的供电装备在同等质量或体积的条件下可以存储和提供的能量。

附图说明

图1为一种带有均热功能的方形电池结构示意图。

图2为图1的A部放大图

图3为所述连接片俯视图剖面。

图4为所述电池外壳前视图剖面。

图5为使用均热板制作的电池外壳结构示意图。

附图标记如下：

1极柱、101柱体、102真空微通道、1021中心通道、1022分布通道、2连接片2、201连接片外壳201、202连接片热管202、3电解液、4电池外壳4、 401壳体401、402外壳冷却腔402、4021中心腔体4021、4022回流毛细通道 4022、4023分布腔体4023。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图4所示一种带有均热功能的方形电池，包括极柱1、连接片2、极片、电解液3和电池外壳4，所述电解液3填充所述电池外壳4，所述极片浸泡在所述电解液3中，所述极柱1与所述连接片2固定连接，所述连接片2与所述极片固定连接，所述连接片2与所述电池外壳4密封连接；所述电池外壳4 包括壳体401、外壳冷却腔402和外壳冷却液，所述外壳冷却腔402设置在所述壳体401内部，所述外壳冷却液填充在所述外壳冷却腔402内，所述壳体401 的内壁与所述电解液3接触，所述壳体401连接所述电解液3和外界。

具体的，在充放电的过程中，热量在所述极片和附近的电解液3出产生，其中一部分热量由电解液3传递至所述壳体401，所述外壳冷却腔402中的外壳冷却吸收热量并气化，并在温度较低的所述壳体401侧液化，将热量快速传导到外界。

该方案的优势在于，大大增强了电池外壳4的导热性能，在辅之以散热风扇等简易换气手段，即可满足日常使用条件，降低对复杂冷却系统的需求，简化使用此种电池单体的电池组、电池箱的结构，富余出来的空间可以设置更多的电池组，此举将大大提升此种电池单体的供电装备在同等质量或体积的条件下可以存储和提供的能量。

一种实施例是，使用均热板裁切成预设尺寸板件，分别作为两个长侧板两个短侧板和一个下盖板，两个所述长侧板分别在两个短侧板的两个侧边缘上激光焊接连接，所述下盖板的四个边缘通过激光焊接，分别与两个所述上长侧板和所述两个短侧板的底部连接，均热板快速导热的性能帮助热量从所述电解液3 迅速转移到外界。

进一步的，所述外壳冷却腔402包括中心腔体4021、回流毛细通道4022和至少两组分布腔体4023，所述中心腔体4021设置在所述壳体401中部，所述分布腔体4023设置在所述壳体401的边缘，所述分布腔体4023与所述中心腔体 4021沟通，所述回流毛细通道4022沟通所述分布腔体4023和所述中心腔体4021。

具体的，所述外壳冷却液填充在所述中心腔体4021中，热量通过电解液3 和连接片2传递至所述电池外壳4，大量热量集中在所述外壳靠近极片和极柱1 的中间位置，所述外壳冷却液在所述中心腔体4021吸收大量热量挥发，气态所述外壳冷却液升腾至所述分布腔体4023，释放热量并冷却，冷却后的液态所述外壳冷却液直接回流至所述中心腔体4021或通过所述毛细通道回流至中心腔体 4021。

该方案的优势，是将靠近所述极片的所述壳体401中部大量聚集的热量，分到所述壳体401边缘，避免热量聚集提升散热效果。

进一步的，所述中心腔体4021设置在所述壳体401内侧，所述分布腔体4023 设置在所述壳体401外侧。

具体的，所述壳体401的较薄部分沟通所述电解液3与所述中心腔体4021，所述壳体401较薄部分沟通所述分布腔与外界，热量快速从所述电解液3传导至所述外壳冷却液，并快速从所述外壳冷却液传导至外界。

该方案的优势在于，提升热传递的效率。

进一步的，所述连接片2包括连接片外壳201，连接片2空腔和连接片热管 202，所述连接片2空腔设置在所述连接片外壳201内部，所述连接片热管202 设置在所述连接片2空腔内，所述连接片热管202与所述连接片外壳201固定连接，所述连接片外壳201与所述极柱1固定连接，所述连接片外壳201与所述极片连接。

具体的，所述连接片热管202的放热端设置在所述连接片外壳201与所述极柱1连接处的附近，所述连接片热管202的吸热端设置在所述连接片外壳201 与所述极片连接处的附近，在电池充放电时，所述热量从所述极片和电解液3 传导至所述连接片外壳201，所述连接片热管202中的吸热端吸收大量的热量，所述连接片热管202中的导热介质迅速气化，带走大量热量并在所述连接片热管202的放热端释放大量热量，被释放的热量通过所述连接片2与所述极柱1 的连接处传导至所述极柱1并被释放到外界。

该方案的优势在于克服了连接片2在导热过程中的瓶颈，使得连接片2同时从极片和电解液3处导出大量热量传递至所述极柱1的一端，通过所述冷却液传递至所述极柱1的另一端释放到外界。

进一步的，所述极柱1包括柱体101、真空微通道102和冷却液，所述真空微通道102设置在所述极柱1内部，所述冷却液填充所述真空微通道102，所述柱体101与所述连接片2连接，所述柱体101联通所述连接片2与外界。

具体的，电池在充放电的过程中热量会在极片和电解液3之间产生，一部分热量通过电解液3传递至电池外壳4并散发，大量的热量通过极片传递到所述连接片2上，所述连接片2将热量传导到所述极柱1的一端，此时液态的所述冷却液通过所述柱体101接收从所述连接片2传递的热量，所述冷却液吸收大量热量并挥发，气态的所述冷却液沿所述真空微通道102运行，将热量传导至所述柱体101的另一端，并通过极柱1散发到外界。

该方案的优势在于：通过设置真空微通道102，将热量迅速从所述极柱1的一端传递至另一端，提升热量从所述连接片2传递到外界的速度，避免了热量在极柱1上的堆积，提升了电池的充放电效果，更加安全高效。

进一步的，所述真空微通道102包括中心通道1021和至少两组分布通道 1022，所述中心通道1021设置在所述柱体101的下端，至少两组所述分布通道 1022设置在所述柱体101上端，所述中心通道1021与所述分布通道1022沟通，所述冷却液填充所述中心通道1021。

具体的，当热量从所述极片通过所述连接片2传递至所述极柱1的下端，所述中心通道1021中的液态所述冷却液吸收热量大量挥发，气态所述冷却液升分散升腾至多组所述分布通道1022，并在多组所述分布通道1022中冷却释放出热量。

该方案的优势在于将所述冷却液吸收到的热量均匀分散到所述极柱1的各个方位并释放，使得热量不在所述极柱1的局部堆积，提升了散热的效率。

进一步的，所述中心通道1021设置在柱体101的中心。

具体的，所述中心通道1021设置在所述极柱1下端的中心位置，所述中心通道1021的管径相对所述分布管道管径更大，在热量从所述连接片2传导至所述极柱1的过程中，热量很均匀的从所述极柱1下端的各个方位传递到所述中心通道1021。

该方案的优势在于所述冷却液均匀的从极柱1下端的各个方位吸收热量，避免热量在极柱1下端分布不均，提升了热传递的效果。

进一步的，所述分布通道1022设置在所述柱体101的外侧。

具体的，所述中心通道1021中的所述冷却液吸收热量并挥发，气态的所述冷却液升腾至所述分布通道1022中，通过所述柱体101传递至外侧。

该方案的优势在于，所述分布通道1022设置在所述柱体101的外侧，所述柱体101的较薄的一部分沟通所述分布通道1022和外界，便于热量更有效率的传递至外界。

进一步的，所述连接片2与所述外壳通过导热胶固定连接。

该方案的优势在于：提升导热效果。

进一步的，所述外壳冷却液为乙醇或丙酮。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种带有均热功能的方形电池，其特征在于：包括极柱、连接片、极片、电解液和电池外壳，所述电解液填充所述电池外壳，所述极片浸泡在所述电解液中，所述极柱与所述连接片固定连接，所述连接片与所述极片固定连接，所述连接片与所述电池外壳密封连接；所述电池外壳包括壳体、外壳冷却腔和外壳冷却液，所述外壳冷却腔设置在所述壳体内部，所述外壳冷却液填充在所述外壳冷却腔内，所述壳体的内壁与所述电解液接触，所述壳体连接所述电解液和外界。

2.根据权利要求1所述的一种带有均热功能的方形电池，其特征在于：所述外壳冷却腔包括中心腔体、回流毛细通道和至少两组分布腔体，所述中心腔体设置在所述壳体中部，所述分布腔体设置在所述壳体的边缘，所述分布腔体与所述中心腔体沟通，所述回流毛细通道沟通所述分布腔体和所述中心腔体。

3.根据权利要求2所述的一种带有均热功能的方形电池，其特征在于：所述中心腔体设置在所述壳体内侧，所述分布腔体设置在所述壳体外侧。

4.根据权利要求1所述的一种带有均热功能的方形电池，其特征在于：所述连接片包括连接片外壳，连接片空腔和连接片热管，所述连接片空腔设置在所述连接片外壳内部，所述连接片热管设置在所述连接片空腔内，所述连接片热管与所述连接片外壳固定连接，所述连接片外壳与所述极柱固定连接，所述连接片外壳与所述极片连接。

5.根据权利要求1所述的一种带有均热功能的方形电池，其特征在于：所述极柱包括柱体、真空微通道和冷却液，所述真空微通道设置在所述极柱内部，所述冷却液填充所述真空微通道，所述柱体与所述连接片连接，所述柱体联通所述连接片与外界。

6.根据权利要求5所述的一种带有均热功能的方形电池，其特征在于：所述真空微通道包括中心通道和至少两组分布通道，所述中心通道设置在所述柱体的下端，至少两组所述分布通道设置在所述柱体上端，所述中心通道与所述分布通道沟通，所述冷却液填充所述中心通道。

7.根据权利要求6所述的一种带有均热功能的方形电池，其特征在于：所述中心通道设置在柱体的中心。

8.根据权利要求6所述的一种带有均热功能的方形电池，其特征在于：所述分布通道设置在所述柱体的外侧。

9.根据权利要求1所述的一种带有均热功能的方形电池，其特征在于：所述连接片与所述外壳通过导热胶固定连接。

10.根据权利要求1或2所述的一种带有均热功能的方形电池，其特征在于：所述外壳冷却液为乙醇或丙酮。