电芯及模组结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种电芯及模组结构，本实用新型专利技术所述的电芯包括壳体、设于壳体中的水冷板，以及卷绕在水冷板上的极片层。水冷板外部涂覆有绝缘层，内部形成有通道，并在水冷板上设有及与通道连通的进口和出口，进口和出口均位于壳体外，且进口和出口设于水冷板的同一端，或者分别设于水冷板相对的两端。本实用新型专利技术所述的电芯，通过在电芯的壳体内部设置水冷板，并在水冷板外周卷绕极片层，通过在水冷板的进口和出口注入水冷液，能够使卷绕在水冷板上的电芯直接冷却，从而将电芯内部结构的热量及时排出。并且，由于冷却路径缩短，提高冷却效率及冷却均匀度。率及冷却均匀度。率及冷却均匀度。

【技术实现步骤摘要】
电芯及模组结构


[0001]本技术涉及动力电池包
，特别涉及一种电芯。本技术还涉及一种具有该电芯的模组结构。

技术介绍

[0002]近年来新能源汽车崛起迅速，伴随着新能源汽车的节能，其动力电池还存在自然、起火等缺陷问题。当电池面临过充过防、短路、针刺、挤压等极端条件下，极易诱发电池的热失控。尤其是电池内部的热量在外部温度无法及时下降时，更容易出现热量集中。
[0003]现有技术中，为了解决电池热量快速散热，包括水冷、风冷等散热手段被大量开发，还有采用在电芯之间设置散热板的结构改进。但由于电池材料本身的低导热性，电池内的热量很难及时排出。尤其是叠层式电池，由于电芯多层卷绕，沿叠层方向的导热率较低，卷绕距离冷板距离不同，距离较远的电芯冷却效果更差，容易引起电芯局部温度过高，导致冷却不均匀，冷却效果差。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术旨在提出一种电芯，以能够有效将电芯内部的热量及时排出，提高冷却效率及冷却均匀度。
[0005]为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种电芯，包括壳体、设于所述壳体中的水冷板，以及卷绕在所述水冷板上的极片层；
[0007]所述水冷板外部涂覆有绝缘层，内部形成有通道，并在所述水冷板上设有与所述通道连通的进口和出口，所述进口和所述出口均位于所述壳体外，且所述进口和所述出口设于所述水冷板的同一端，或者分别设于所述水冷板相对的两端。
[0008]进一步的，所述电芯具有长度L1,厚度D1，高度H,其中L1&;gt;H>D1,水冷板的长度方向与电芯的长度方向平行；
[0009]和/或，水冷板的长度L2>L1,水冷板的厚度D2<D1/2。
[0010]进一步的，所述电芯还包括极柱和防爆阀，所述极柱和防爆阀位于电芯长度方向两端的端面上，且所述极柱和所述防爆阀位于所述水冷板的高度方向两端。
[0011]进一步的，所述水冷板呈扁平状，所述水冷板内设有沿所述水冷板的宽度方向间隔设置的多个支撑筋，各所述支撑筋与所述水冷板的厚度方向呈夹角设置。进一步的，所述水冷板上设有两个管路，其中一个管路形成所述进口，另一个所述管路形成所述出口；
[0012]各所述管路均具有相对布置的母接头和公接头，相邻两个所述水冷板能够通过所述管路插装相连。
[0013]相对于现有技术，本技术具有以下优势：
[0014]本技术所述的电芯，在电芯壳体内设置水冷板，将极片层卷绕在水冷板上。同时，通过设置进口和出口以及水冷板的内部通道，能够使卷绕在水冷板上的电芯直接冷却，
从而将电芯内部结构的热量及时排出。并且冷却路径缩短，提高冷却效率及冷却均匀度。
[0015]另外，通过将水冷板的长度方向与电芯厚度方向平行，且L1>H>D1，和/或，水冷板的长度L2>L1，厚度D2<D1/2。水冷板长于电芯，不仅用于水冷板两端布置管路接头，且进一步保证水冷板对电芯的均布冷却效果。
[0016]此外，通过设置在冷板内的支撑筋，能够在电芯充放电膨胀时，水冷板受电芯挤压变薄，吸收膨胀空间的同时，避免水冷板通道堵塞。并且，通过将支撑筋与水冷板的厚度方向呈夹角设置。能够便于水冷板受力被挤压变薄，能够提高电芯的膨胀空间。
[0017]并且，通过在水冷板上设置插装相连的管路，在电芯成组时便于各组电芯的水冷板的管路连接，从而形成并联水路，进一步提高电池的整体温度的均匀性。
[0018]本技术的另一目的在于提出一种模组结构，该模组结构具有容纳空间的模组壳体，以及设于所述容纳空间内的如上所述的电芯，且多个所述电芯通过上述的公接头和母接头串接。
[0019]进一步的，相邻所述电芯的极柱通过汇流排连接，汇流排布置于相邻水冷板形成的容置空间内。
[0020]进一步的，所述模组壳体包括分别设于所述电芯厚度方向两端的端板，分别设于所述电芯高度方向两端的侧板，以及连接在两端侧板之间的盖板；
[0021]所述电芯为间隔设于所述容纳空间中的多个，至少其一所述侧板上形成有限位槽，所述限位槽用于限制所述电芯沿自身高度方向的位移。
[0022]进一步的，所述盖板上设有用于卡置所述管路的卡置槽；
[0023]和/或，所述盖板上设有透气窗，所述透气窗与所述电芯防爆阀相对设置。
[0024]进一步的，所述盖板的两端分别设有向所述侧板翻折的翻边，所述盖板通过所述翻边与同一端的所述侧板卡接相连。
[0025]本技术所述的模组结构，通过将上述的电芯设于模组壳体内，以使该模组结构内的电芯热量及时排出，提高冷却效率及冷却均匀度，保证模组结构的使用安全性。
[0026]此外，还通过汇流排将相邻电芯的极柱连接，以便于各电芯之间的电连接。通过设置具有限位槽的侧板，不仅便于电芯的固定，还对电芯起到缓冲作用，避免冲击引起的电芯破坏。并且，通过设置具有硅胶或塑胶材质的限位部分，以形成对电芯的缓冲作用，还能够起到较好的绝缘作用。
[0027]另外，通过设置具有卡置槽的盖板，使上述的水冷管的管路被卡置槽定位，各电芯上的管路形成并联水路，使该模组结构形成整体冷却，以使各电芯内的水冷板的冷却温度均匀，进一步保证该模组结构的使用安全性。
附图说明
[0028]构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0029]图1为本技术实施例所述的电芯的第一视角的结构示意图；
[0030]图2为本技术实施例所述的电芯的俯视结构示意图；
[0031]图3为图2中的A
‑
A部分的剖视结构示意图；
[0032]图4为图2中的B
‑
B部分的剖视结构示意图；
[0033]图5为本技术实施例所述的电芯的第二视角的结构示意图；
[0034]图6为本技术实施例所述的水冷板的结构示意图；
[0035]图7为本技术实施例所述的水冷板的截面示意图；
[0036]图8为本技术实施例所述的模组结构的第一视角的结构示意图；
[0037]图9为本技术实施例所述的模组结构的爆炸结构示意图；
[0038]图10为本技术实施例所述的模组结构的第二视角的结构示意图；
[0039]图11为本技术实施例所述的限位部分的结构示意图；
[0040]图12为本技术实施例所述的盖板的结构示意图；
[0041]图13为本技术实施例所述的水冷板的进水侧和出水侧在同一端的结构示意图。
[0042]附图标记说明：
[0043]1、电芯；2、模组壳体；
[0044]101、壳体；102、水冷板；103、极片层；104、绝缘层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电芯，其特征在于：包括壳体、设于所述壳体中的水冷板，以及卷绕在所述水冷板上的极片层；所述水冷板外部涂覆有绝缘层，内部形成有通道，并在所述水冷板上设有与所述通道连通的进口和出口，所述进口和所述出口均位于所述壳体外，且所述进口和所述出口设于所述水冷板的同一端，或者分别设于所述水冷板相对的两端。2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于：所述电芯具有长度L1,厚度D1，高度H,其中L1>H>D1,水冷板的长度方向与电芯的长度方向平行；和/或，水冷板的长度L2>L1,水冷板的厚度D2<D1/2。3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于：所述电芯还包括极柱和防爆阀，所述极柱和防爆阀位于电芯长度方向两端的端面上，且所述极柱和所述防爆阀位于所述水冷板的高度方向两端。4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于：所述水冷板呈扁平状，所述水冷板内设有沿所述水冷板的宽度方向间隔设置的多个支撑筋，各所述支撑筋与所述水冷板的厚度方向呈夹角设置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电芯，其特征在于：所述水冷板上设有两个管路，其中一个管路形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵向阳，孟智强，成传胜，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：