一种液冷电池模组和动力电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种液冷电池模组和动力电池。本实用新型专利技术液冷电池模组包括：多个单体电池，每个单体电池具有一对相对设置的第一侧面和一对相对设置的第二侧面，所述多个单体电池沿所述第一侧面和所述第二侧面中的较大面的垂线依次排布；至少一层均热膜，单面或双面贴覆于所述第一侧面和所述第二侧面中的较大面；沿着所述均热膜的厚度方向，每层所述均热膜包括依次层叠的粘贴层、均热层和绝缘层；液冷板，设置于所述多个单体电池的底部。本实用新型专利技术中，均热膜使电池上部热量快速传递到下部，并通过液冷板快速传递到外界，降低电池上下部温差，提升液冷模块散热效率、安全性和循环寿命。环寿命。环寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种液冷电池模组和动力电池


[0001]本技术属于动力电池
，尤其涉及一种液冷电池模组和动力电池。

技术介绍

[0002]液冷模块是储能和电动汽车领域常用的模块，较风冷模块能耗低、均温性好、寿命长；而液冷模块中，液冷板是同电池底部接触，电池下部产生的热量能通过液冷板及时传导出去，但由于电池本身热传导效率低，上部产生的热量无法及时传递到下部，导致电池本体上部和下部温度差异较大，对电池的使用安全和循环寿命不利；另外，为了提升系统集成的效率和降低成本，单个电池越做越大，其上下温差大的现象愈专利技术显；液体对电池进行加热时，同样是存在电池上下温差大的问题。
[0003]当前，主要通过如下方式实现电池的均热：
[0004](1)采用含相变热管或其它材料的均热板，将单体电池中间部位的热量沿着相变热管往均热板温度较低的四周迅速扩散；该方法为由中间向四周散热，且存在增加占用空间，降低系统能量密度等缺陷；
[0005](2)采用石墨烯导热膜，将锂离子电池内部热量快速均匀传导至电池表面；该方法为由内部向外散热，且存在占用电池内部空间，降低能量密度，占用活性物质空间，性能空间被压缩，不利于自动化生产，石墨烯导热膜成本高等缺陷。
[0006]现有技术中，未有针对液冷电池模组的均热方案公开。

技术实现思路

[0007]针对上述问题，本技术的目的是提供一种液冷电池模组和动力电池。
[0008]为实现上述目的，本技术采取以下技术方案：一种液冷电池模组，包括多个单体电池，每个单体电池具有一对相对设置的第一侧面和一对相对设置的第二侧面，所述多个单体电池以所述第一侧面和所述第二侧面中的较大面为平行面依次排布；至少一层均热膜，单面或双面贴覆于所述第一侧面和所述第二侧面中的较大面；沿着所述均热膜的厚度方向，每层所述均热膜包括依次层叠的粘贴层、均热层和绝缘层；液冷板，设置于所述多个单体电池的底部。
[0009]所述的液冷电池模组，优选地，所述至少一层均热膜的总厚度为5～500μm；所述至少一层均热膜为一层或二层均热膜。
[0010]所述的液冷电池模组，优选地，所述粘贴层的厚度小于所述均热膜厚度的10％；所述均热层的厚度为所述均热膜厚度的40％～80％。
[0011]所述的液冷电池模组，优选地，所述至少一层均热膜至少覆盖所述较大面的中心；
[0012]所述至少一层均热膜的宽度为所述单体电池宽度的20％～90％；
[0013]所述至少一层均热膜的高度为所述单体电池高度的20％～90％。
[0014]所述的液冷电池模组，优选地，所述至少一层均热膜在平面方向的导热系数≥600W/(m
·
K)；
[0015]所述至少一层均热膜的密度为1.5至2.5g/cm3。
[0016]所述的液冷电池模组，优选地，所述均热层由石墨制成；
[0017]所述绝缘层由有机高分子材料制成；
[0018]所述有机高分子材料为聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺或聚酯。
[0019]所述的液冷电池模组，优选地，相邻两个所述单体电池的均热膜之间还复合有缓冲隔热层。
[0020]所述的液冷电池模组，优选地，所述缓冲隔热层的厚度为1mm～10mm。
[0021]所述的液冷电池模组，优选地，所述缓冲隔热层的分解温度＞500℃；
[0022]所述缓冲隔热层的导热系数＜0.2W/(m
·
K)；
[0023]所述缓冲隔热层由气凝胶、气凝胶毡或硅胶制成。
[0024]一种动力电池，包括动力电池模组，所述动力电池模组为上述任一项所述的液冷电池模组。
[0025]本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0026](1)针对液冷模块中电池的均温性，通过在单体电池侧面贴覆石墨复合均热膜，使电池上部产生的热量快速传递到下部，并通过液冷板快递传递到外界，降低电池上部和下部温度差异的效果，提升液冷模块的散热效率、安全性和循环寿命；同理，可以将液体产生的热量及时传递到电池上部，保证电池温度的整体均衡性。
[0027]测试结果显示，电池大面粘贴石墨材质复合均热膜后，液冷环境下进行测试，电池上下温差
△
T改善明显，
△
T(电池大面无均热膜)
‑△
T(电池大面贴均热膜)数值超过5℃，对使用安全和循环寿命更为有利。
[0028](2)单体电池之间的均热膜可同其他缓冲隔热材料进行复合，液冷电池模组整体具有隔热功能，一个电池热失控不会产生热量的蔓延。
附图说明
[0029]图1是本技术一实施例提供的液冷电池模组的整体结构示意图；
[0030]其中，a表示电池宽度，b表示电池高度；
[0031]图2为本技术一实施例提供的单层均热膜的结构示意图；
[0032]图3为本技术一实施例提供的双层均热膜的结构示意图；
[0033]图4为本技术一实施例提供的复合缓冲隔热层的液冷电池模组的排布立体图；
[0034]图5为本技术一实施例提供的复合缓冲隔热层的液冷电池模组的排布侧面图；
[0035]图6为本技术一实施例提供的用于验证均温效果的测试实例示意图；
[0036]图中各附图标记：
[0037]100
‑
单体电池；110
‑
均热膜；120
‑
液冷板；130
‑
缓冲隔热层；
[0038]101
‑
电芯上部区域；102
‑
电芯下部区域；
[0039]111
‑
粘贴层；112
‑
均热层；113
‑
绝缘层。
具体实施方式
[0040]电池工作时，液冷电池模组中单体电池下部靠近液冷板的位置温度和液冷板温度接近，而上部远离液冷板的位置温度远高于或低于液冷板温度，上下部分温度差异大，而单体电池本身的热传导效率低，无法实现热量的及时传递。对此，本技术提供一种液冷电池模组，包括多个单体电池，每个单体电池具有一对相对设置的第一侧面和一对相对设置的第二侧面，多个单体电池以第一侧面和第二侧面中的较大面为平行面依次排布；至少一层均热膜，单面或双面贴覆于第一侧面和第二侧面中的较大面；沿着均热膜的厚度方向，每层均热膜包括依次层叠的粘贴层、均热层和绝缘层；液冷板，设置于多个单体电池的底部。本技术中，通过在单体电池最大的侧面贴覆均热膜，沿着电池的高度方向，均热膜能够在单体电池和液冷板之间起到热传到作用，及时传递热量，进而降低单体电池上下部的温差，提升液冷电池模组的散热效率、安全性和循环寿命。
[0041]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液冷电池模组，其特征在于，包括：多个单体电池，每个单体电池具有一对相对设置的第一侧面和一对相对设置的第二侧面，所述多个单体电池沿所述第一侧面和所述第二侧面中的较大面的垂线依次排布；至少一层均热膜，单面或双面贴覆于所述第一侧面和所述第二侧面中的较大面；沿着所述均热膜的厚度方向，每层所述均热膜包括依次层叠的粘贴层、均热层和绝缘层；液冷板，设置于所述多个单体电池的底部。2.根据权利要求1所述的液冷电池模组，其特征在于：所述至少一层均热膜的总厚度为5～500μm；所述至少一层均热膜为一层或二层均热膜。3.根据权利要求2所述的液冷电池模组，其特征在于：所述粘贴层的厚度小于所述均热膜厚度的10％；所述均热层的厚度为所述均热膜厚度的40％～80％。4.根据权利要求1所述的液冷电池模组，其特征在于：所述至少一层均热膜至少覆盖所述较大面的中心；所述至少一层均热膜的宽度为所述单体电池宽度的20％～90％；所述至少一层均热膜的高度为所述单体电池高度的20％～90％。5.根据权利要求1所述的液冷电池模组，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾术，张士杰，胡冬冬，李晴，
申请(专利权)人：深圳市欣旺达能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：