电芯、电池模组、电池包及储能设备制造技术

本发明专利技术公开了电芯、电池模组、电池包及储能设备，电芯包括：电芯极组；电芯盖板，所述电芯盖板设在所述电芯极组的端面；壳体，所述壳体套设在所述电芯极组的除所述端面外的外侧，所述壳体包括内壳体、外壳体和均温件，所述均温件设置在所述内壳体的靠近所述外壳体的至少部分表面，所述均温件为毛细结构，所述内壳体和外壳体之间形成容纳空间，部分所述容纳空间内设置有传热工质。本发明专利技术的集成均温件的电芯壳体的均温性较好，极大地降低了电芯的温差，提高了电芯的对流换热效率，从而提高了电芯的安全性能以及使用寿命。芯的安全性能以及使用寿命。芯的安全性能以及使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
电芯、电池模组、电池包及储能设备


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，具体而言，本专利技术涉及电芯、电池模组、电池包及储能设备。

技术介绍

[0002]现有的锂电池电芯由于内部结构复杂，导致热物性不均匀，各个方向的导热率随着SOC及SOH的变化差异巨大，这就导致锂电池在工作状态下温度分布不均，现有的外包铝壳只起到结构保护作用，不能给电芯提供很好的均温作用。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种电芯、电池模组、电池包及储能设备。本专利技术的集成均温件的电芯壳体的均温性较好，极大地降低了电芯的温差，提高了电芯的对流换热效率，从而提高了电芯的安全性能以及使用寿命。
[0004]在本专利技术的第一个方面，本专利技术提出了一种电芯。根据本专利技术的实施例，所述电芯包括：
[0005]电芯极组；
[0006]电芯盖板，所述电芯盖板设在所述电芯极组的端面；
[0007]壳体，所述壳体套设在所述电芯极组的除所述端面外的外侧，所述壳体包括内壳体、外壳体和均温件，所述均温件设置在所述内壳体的靠近所述外壳体的至少部分表面，所述均温件为毛细结构，所述均温件和外壳体之间形成容纳空间，部分所述容纳空间内设置有传热工质；所述毛细结构沿所述电芯的长度方向延伸，所述毛细结构至少包括一级毛细结构和网状毛细结构，所述网状毛细结构由所述一级毛细结构延伸形成，所述一级毛细结构设置在所述内壳体的底部，所述网状毛细结构设置在所述内壳体的顶部。
[0008]根据本专利技术上述实施例的电芯，通过在壳体中设置毛细结构的均温件，当电芯内部产热不均匀导致传导至壳体的热量不均匀时，传热工质在毛细结构的作用下流向温度较高的位置，传热工质在较高的温度下由液态转化为蒸汽，使温度较高位置的气压大于温度较低位置的气压，蒸汽在压降作用下向温度较低位置移动，由此大量的热量随蒸汽从温度较高位置流向温度较低位置，流向低温位置的蒸汽变为液态，又随毛细结构流向温度较高位置，如此往复，从而达到均热的目的。由此，本专利技术的集成均温件的电芯壳体的均温性较好，极大地降低了电芯的温差，提高了电芯的对流换热效率，从而提高了电芯的安全性能以及使用寿命。
[0009]另外，根据本专利技术上述实施例的电芯还可以具有如下附加的技术特征：
[0010]在本专利技术的一些实施例中，除所述容纳空间内的所述传热工质外，所述容纳空间的剩余部分设置为负压状态。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，所述一级毛细结构包括的毛细管的条数小于所述网状
毛细结构包括的毛细管的条数。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述毛细结构还包括二级毛细结构，所述二级毛细结构由所述一级毛细结构延伸形成，所述网状毛细结构由所述二级毛细结构延伸形成，所述一级毛细结构包括的毛细管的条数小于所述二级毛细结构包括的毛细管的条数，所述二级毛细结构包括的毛细管的条数小于所述网状毛细结构包括的毛细管的条数。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，所述毛细结构还包括三级毛细结构，所述二级毛细结构由所述一级毛细结构延伸形成，所述三级毛细结构由所述二级毛细结构延伸形成，所述网状毛细结构由所述三级毛细结构延伸形成，所述一级毛细结构包括的毛细管的条数小于所述二级毛细结构包括的毛细管的条数，所述二级毛细结构包括的毛细管的条数小于所述三级毛细结构包括的毛细管的条数，所述三级毛细结构包括的毛细管的条数小于所述网状毛细结构包括的毛细管的条数。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，基于所述毛细结构的总长度为100％，所述一级毛细结构的长度为25
‑
35％，所述二级毛细结构的长度为25
‑
35％，所述三级毛细结构的长度为25
‑
35％，所述网状毛细结构的长度为5
‑
15％。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，所述网状毛细结构的总宽度不小于所述三级毛细结构的总宽度，所述三级毛细结构的总宽度不小于所述二级毛细结构的总宽度，所述二级毛细结构的总宽度不小于所述一级毛细结构的总宽度。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，基于所述内壳体的靠近所述外壳体的表面的总面积为100％，所述毛细结构的面积不小于60％，优选不小于80％。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，所述电芯为方型电芯，所述电芯盖板设在所述电芯极组的顶面，所述电芯盖板上设置有极柱。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，所述传热工质为水。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，所述毛细结构由铜粉烧结形成。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，所述容纳空间的宽度与所述均温件的宽度相等。
[0021]在本专利技术的一些实施例中，所述传热工质的总体积为所述容纳空间总容积的40
‑
60％。
[0022]在本专利技术的第二个方面，本专利技术提出了一种电池模组。根据本专利技术的实施例，所述电池模组具有以上实施例所述的电芯。由此，该电池模组的均温性能较好，从而提高了电池模组的安全性能以及使用寿命。
[0023]在本专利技术的第三个方面，本专利技术提出了一种电池包。根据本专利技术的实施例，所述电池包具有以上实施例所述的电池模组。由此，该电池包的均温性能较好，从而提高了电池包的安全性能以及使用寿命。
[0024]在本专利技术的第四个方面，本专利技术提出了一种储能设备。根据本专利技术的实施例，所述储能设备具有以上实施例所述的电池包，所述储能设备包括用于电力系统的发电侧的电力储能装置、用于电力系统的配电侧的电力储能装置和用于电力系统的用户侧的电力储能装置中的至少之一。由此，所述储能设备具有较高的安全性能和使用寿命，进一步满足了消费者的使用需求。
[0025]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0026]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0027]图1是根据本专利技术实施例的电芯的结构图；
[0028]图2是根据本专利技术实施例的电芯的A
‑
A方向的剖视图；
[0029]图3是根据本专利技术实施例的壳体的剖视图；
[0030]附图标注：
[0031]1‑
电芯极组，2
‑
壳体，3
‑
电芯盖板，4
‑
极柱，2
‑1‑
内壳体，2
‑2‑
均温件，2
‑3‑
容纳空间，2
‑4‑
外壳体，2
‑5‑
传热工质，2
‑2‑1‑
一级毛细结构，2
‑2‑2‑
二级毛细结构，2
‑2‑3‑
三级毛细结构，2
‑2‑4‑
网状毛细结构。
具体实施方式
[0032]下面详细描述本专利技术的实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电芯，其特征在于，包括：电芯极组；电芯盖板，所述电芯盖板设在所述电芯极组的端面；壳体，所述壳体套设在所述电芯极组的除所述端面外的外侧，所述壳体包括内壳体、外壳体和均温件，所述均温件设置在所述内壳体的靠近所述外壳体的至少部分表面，所述均温件为毛细结构，所述均温件和外壳体之间形成容纳空间，部分所述容纳空间内设置有传热工质；所述毛细结构沿所述电芯的长度方向延伸，所述毛细结构至少包括一级毛细结构和网状毛细结构，所述网状毛细结构由所述一级毛细结构延伸形成，所述一级毛细结构设置在所述内壳体的底部，所述网状毛细结构设置在所述内壳体的顶部。2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，除所述容纳空间内的所述传热工质外，所述容纳空间的剩余部分设置为负压状态。3.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述一级毛细结构包括的毛细管的条数小于所述网状毛细结构包括的毛细管的条数。4.根据权利要求3所述的电芯，其特征在于，所述毛细结构还包括二级毛细结构，所述二级毛细结构由所述一级毛细结构延伸形成，所述网状毛细结构由所述二级毛细结构延伸形成，所述一级毛细结构包括的毛细管的条数小于所述二级毛细结构包括的毛细管的条数，所述二级毛细结构包括的毛细管的条数小于所述网状毛细结构包括的毛细管的条数。5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，所述毛细结构还包括三级毛细结构，所述二级毛细结构由所述一级毛细结构延伸形成，所述三级毛细结构由所述二级毛细结构延伸形成，所述网状毛细结构由所述三级毛细结构延伸形成，所述一级毛细结构包括的毛细管的条数小于所述二级毛细结构包括的毛细管的条数，所述二级毛细结构包括的毛细管的条数小于所述三级毛细结构包括的毛细管的条数，所述三级毛细结构包括的毛细管的条数小于所述网状毛细结构包括的毛细管的条数。6.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德帅，洪纯省，黄伟鹏，
申请(专利权)人：厦门海辰储能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：