一种电芯、电芯模组及电池包的制作方法

1.本实用新型涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种电芯、电芯模组及电池包。


背景技术：

2.动力电池广泛应用于各类电动汽车及储能设备中。动力电池包由多个电芯模组组成，每个电芯模组由多个电芯单体组成。目前，在电芯持续工作时容易出现过热问题，导致电池包的工作性能降低。因此，电芯单体的散热性能有待提高。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电芯、电芯模组及电池包，本实用新型能够提高电芯的散热性能。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种电芯，包括：
5.电芯单体，所述电芯单体为长方体结构；以及
6.导热片，设于所述电芯单体的长度边与所述电芯单体的宽度边围成的散热面上；
7.其中，所述散热面的面积与所述电芯单体的厚度的比值为d，且2500≤d≤4000。
8.在本实用新型一实施例中，所述电芯单体的长度边与所述电芯单体的厚度边所处的平面上设有液冷板。
9.在本实用新型一实施例中，所述导热片的一侧延伸出所述散热面，且与所述液冷板贴合。
10.在本实用新型一实施例中，所述电芯单体包括：
11.电芯外壳，所述电芯外壳内设有芯体；以及
12.防爆阀，设于所述电芯外壳的一端。
13.在本实用新型一实施例中，所述防爆阀位于所述电芯外壳的宽度边与厚度边所处的端面上。
14.本实用新型还提供一种电芯模组，包括：
15.多个电芯，沿着多个所述电芯的厚度方向依次排列；以及
16.液冷板，覆盖于多个所述电芯的长度边与厚度边所在的平面上；
17.其中，所述电芯包括：
18.电芯单体，所述电芯单体为长方体结构；以及
19.导热片，设于所述电芯单体的长度边与所述电芯单体的宽度边围成的散热面上；
20.其中，所述散热面的面积与所述电芯单体的厚度的比值为d，且2500≤d≤4000。
21.在本实用新型一实施例中，所述导热片设于任意两个相邻的所述电芯之间。
22.在本实用新型一实施例中，所有所述导热片延伸出相邻的所述电芯之间，且与所述液冷板贴合。
23.在本实用新型一实施例中，所述液冷板的内部设有冷却液管道。
24.本实用新型还提供一种电池包，包括多个上述的电芯模组。
25.如上所述，本实用新型提供一种电芯、电芯模组及电池包，能够提高电芯的散热性能。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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的附图。
27.图1显示为本实用新型的电芯的结构示意图。
28.图2显示为本实用新型的一组电芯及导热片的结构示意图。
29.图3显示为本实用新型的电芯模组的结构示意图。
30.元件标号说明：
31.10、电芯单体；11、防爆阀；
32.20、导热片；
33.30、液冷板；
34.40、电芯模组。
具体实施方式
35.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.请参阅图1-3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
37.请参阅图1所示，图1为本实用新型实施例提供的一种电芯。该电芯可以应用于各类电动汽车或者储能设备的动力电池中，以提供电能。此电芯可以包括电芯单体10以及导热片20。电芯单体10的长度边与电芯单体10的宽度边可以围成散热面，电芯单体10的工作热量可以经过散热面传递出去。散热面的面积与电芯单体10的厚度的比值可以设置为d，且d的数值可以设定在大于等于2500且小于等于4000的范围内，以优化散热面的面积，提高电芯单体10的散热性能。导热片20可以覆于散热面上，以将散热面传递出的热量进一步传导出去，提高散热效果。
38.请参阅图2所示，在本实用新型的一个实施例中，电芯单体10可以为长方体结构。该电芯单体10与长度方向平行的边可设定为长度边l1，该电芯单体10与宽度方向平行的边可设定为宽度边l2，该电芯单体10与厚度方向平行的边可设定为厚度边l3。进一步的，长度边l1的长度大于宽度边l2的长度，宽度边l2的长度大于厚度边l3的长度。具体的，为了优化电芯的散热性能，可以将电芯单体10中具有最大表面积的面设定为散热面，即长度边与宽度边围成的面作为散热面a，从而通过提高散热面积来提高散热效果。电芯单体10一侧的两
个长度边与两个宽度边可以围成一个散热面a，电芯单体10另一侧的两个长度边与两个宽度边也可以围成一个散热面a。通过两侧的散热面a可以将电芯单体10工作时的热量传递出去。散热面a的面积与电芯单体10的厚度的比值可以设置为d，且d的数值可以设定在大于等于2500且小于等于4000的范围内，以优化散热面a的面积，提高电芯单体10的散热性能。
39.请参阅图1所示，在本实用新型的一个实施例中，电芯单体10可以包括电芯外壳以及防爆阀11。电芯外壳可以为内部芯体提供容纳空间。防爆阀11可以设置在电芯外壳的任意一端，用于在电芯单体10热失控时排出气体，避免电芯单体10过热。进一步的，防爆阀11可以设置于电芯外壳的宽度边与厚度边所处的任意端面上。
40.请参阅图1所示，在本实用新型的一个实施例中，导热片20可以覆盖于散热面上，以将散热面传递出的热量进一步导出。导热片20可以是导热硅胶片，也可以是其他材质的导热片20，在此可不加限制。导热片20的厚度可以基于实际电池空间与导热需求进行适应性设计。导热片20的长度可以与电芯单体10的长度一致，也可以基于实际需求设置为其他长度。导热片20的宽度可以与电芯单体10的宽度一致，也可以大于电芯单体10的宽度，或者基于实际需求设置为其他宽度。
41.请参阅图3所示，在本实用新型的一个实施例中，电芯单体10的厚度边与长度边所处的平面上可以设置液冷板30，以将电芯单体10工作时的热量传递出去。具体的，液冷板30可以平铺覆盖于电芯单体10的厚度边与长度边所处的平面上，电芯单体10工作时产生的热量可以通过厚度边与长度边所处的面传递至液冷板30。进一步的，电芯的导热片20的一侧可以延伸出散热面，并与液冷板30贴合，使得电芯单体10工作时产生的热量从散热面传递至导热片20，并进一步传递至液冷板30，以使得电芯单体10的热量与液冷板30进行换热，从而提高电芯单体10的散热性能。
42.请参阅图3所示，在本实用新型的一个实施例中，液冷板30内可以设置有冷却液管道，冷却液管道可以是多条平行排列的直管路、多条u型管路、蛇形管路或者其他形式的管路。冷却液可以通入冷却液管道中，在冷却液流通的过程中可以与电芯单体10产生的热量进行热交换，从而提高电芯的散热性能。进一步的，液冷板30上可以设置一个或多个冷却液进口，以通入冷却液。同样的，液冷板30上可以设置一个或多个冷却液出口，以输出冷却液。冷却液进口与冷却液出口可以设于液冷板30的同侧，也可以设于液冷板30的不同侧。
43.请参阅图3所示，本实用新型还提供了一种电芯模组40，电芯模组40可以包括多个电芯以及液冷板30。其中，多个电芯可以沿着多个电芯的厚度方向依次排列，以形成一个电芯模组40。液冷板30可以覆盖于多个电芯的长度边与厚度边所在的平面上，使得电芯工作时产生的热量可以通过厚度边与长度边所处的面传递至液冷板30，并且电芯工作时从散热面传递至导热片20的热量可以进一步传递至液冷板30，以使得电芯的热量与液冷板30进行换热，从而提高电芯的散热性能。为进一步提高电芯模组40内电芯的散热效果，电芯散热面a的面积与电芯的厚度的比值可以设置为d，且d的数值可以设定在大于等于2500且小于等于4000的范围内，以优化散热面的面积，提高电芯的散热性能，从而保证电芯模组40的散热效果。
44.请参阅图3所示，在本实用新型的一个实施例中，导热片20可以设于电芯模组40中任意两个相邻的电芯之间，以传递电芯从散热面导出的热量。进一步地，所有导热片20可以延伸出相邻的电芯之间并与液冷板30贴合，以更好的将导热片20上的热量进一步传递至液
冷板30进行换热，从而提高电芯的散热性能。
45.请参阅图3所示，在本实用新型的一个实施例中，液冷板30的内部设有冷却液管道，以通过冷却液进行换热。具体的，冷却液管道可以是多条平行排列的直管路、多条u型管路、蛇形管路或者其他形式的管路。冷却液可以通入冷却液管道中，在冷却液流通的过程中可以与电芯产生的热量进行热交换，从而提高电芯的散热性能。进一步的，液冷板30上可以设置一个或多个冷却液进口，以通入冷却液。同样的，液冷板30上可以设置一个或多个冷却液出口，以输出冷却液。冷却液进口与冷却液出口可以设于液冷板30的同侧，也可以设于液冷板30的不同侧。
46.本实用新型还提供了一种电池包。电池包可以包括多个电芯模组40，每个电芯模组40中可以包括多个依次排列的电芯。其中，多个电芯模组40安装在电池包外壳内，以形成一个电池包。为了保证电池包的散热性能，电池包的多个电芯模组40表面可以覆盖一整块液冷板30，该液冷板30可以集成安装于电池包外壳上，电池热管理系统中的冷却液可以通入液冷板30以进行换热。具体的，电池包内电芯工作时产生的热量可以通过厚度边与长度边所处的面传递至液冷板30。进一步的，电池包内部的多个电芯之间的导热片20可以延伸出散热面，并与液冷板30贴合。电芯单体10工作时产生的热量可以从散热面传递至导热片20，并进一步传递至液冷板30，以使得电芯单体10的热量与液冷板30进行换热，从而提高电芯单体10的散热性能。为进一步提高电池包内部电芯的散热效果，电芯散热面a的面积与电芯的厚度的比值可以设置为d，且d的数值可以设定在大于等于2500且小于等于4000的范围内，以优化散热面的面积，提高电芯的散热性能，从而保证电池包的散热效果。
47.综上所述，通过本实用新型提供的一种电芯、电芯模组及电池包，能够提高电芯的散热性能，保证电芯模组及电池包的散热效果。
48.在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
49.以上公开的本实用新型实施例只是用于帮助阐述本实用新型。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.一种电芯，其特征在于，包括：电芯单体，所述电芯单体为长方体结构；以及导热片，设于所述电芯单体的长度边与所述电芯单体的宽度边围成的散热面上；其中，所述散热面的面积与所述电芯单体的厚度的比值为d，且2500≤d≤4000。2.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述电芯单体的长度边与所述电芯单体的厚度边所处的平面上设有液冷板。3.根据权利要求2所述的电芯，其特征在于，所述导热片的一侧延伸出所述散热面，且与所述液冷板贴合。4.根据权利要求1所述的电芯，其特征在于，所述电芯单体包括：电芯外壳，所述电芯外壳内设有芯体；以及防爆阀，设于所述电芯外壳的一端。5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，所述防爆阀位于所述电芯外壳的宽度边与厚度边所处的端面上。6.一种电芯模组，其特征在于，包括：多个电芯，沿着多个所述电芯的厚度方向依次排列；以及液冷板，覆盖于多个所述电芯的长度边与厚度边所在的平面上；其中，所述电芯包括：电芯单体，所述电芯单体为长方体结构；以及导热片，设于所述电芯单体的长度边与所述电芯单体的宽度边围成的散热面上；其中，所述散热面的面积与所述电芯单体的厚度的比值为d，且2500≤d≤4000。7.根据权利要求6所述的电芯模组，其特征在于，所述导热片设于任意两个相邻的所述电芯之间。8.根据权利要求7所述的电芯模组，其特征在于，所有所述导热片延伸出相邻的所述电芯之间，且与所述液冷板贴合。9.根据权利要求8所述的电芯模组，其特征在于，所述液冷板的内部设有冷却液管道。10.一种电池包，其特征在于，包括多个如权利要求6-9中任一项所述的电芯模组。

技术总结
本实用新型提供一种电芯、电芯模组及电池包，包括电芯单体，所述电芯单体为长方体结构；以及导热片，设于所述电芯单体的长度边与所述电芯单体的宽度边围成的散热面上；其中，所述散热面的面积与所述电芯单体的厚度的比值为D，且2500≤D≤4000。通过本实用新型公开的一种电芯、电芯模组及电池包，能够提高电芯的散热性能。热性能。热性能。


技术研发人员：龚威龙 汪振文 马永岗
受保护的技术使用者：江苏耀宁新能源创新科技有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/8/26