[发明专利]一种电池单体、由该电池单体形成的电池包及应用该电池包的汽车

说明书

本发明涉及一种电池单体、由该电池单体形成的电池包及应用该电池包的汽车，所述电池单体包括：电池芯、电池包装；所述电池芯两端分别为电池正极和电池负极，所述电池包装包围并密封所述电池芯且露出电池正极和电池负极，所述电池包装包括由内至外设置的冷板结构和电池外包装，所述冷板结构内循环流通有换热介质。通过使电池单体的电池芯与热交换器直接进行热交换，克服了低导热系数的包装材料对电池散热的影响，提高了对电池单体的冷却效率或加热效率，并进而提高了汽车的性能。

技术领域

本发明涉及新能源汽车领域，具体来说，涉及一种电池单体、由该电池单体形成的电池包及应用该电池包的汽车。

背景技术

随着目前环境问题的日益突出，新能源汽车的兴起已是社会发展的必然趋势，其不仅能够减少人们对化石燃料的依赖，而且能够降低汽车尾气的排放，有效改善环境质量。车用动力电池技术是新能源汽车中的关键技术之一，车用动力电池的性能直接影响了新能源汽车的性能。在新能源汽车的发展过程中，续航能力成了制约新能源汽车发展的最重要的因素之一，随着对新能源汽车续航能力要求的提高，其搭载的动力电池容量也逐步增大，动力电池包在使用过程中发热量明显攀升。

动力电池的性能在很大程度上受到温度的影响，温度过低会降低化学反应速率、降低电池的SOC值，导致冬季新能源汽车续航显著降低，甚至“趴窝”，严重影响新能源汽车的性能，温度过高则有使电池产生不可逆的分解，影响电池的寿命，甚至发生起火、爆炸等安全问题。为保证车用动力电池的工作始终处于有效的温度区间内，就必须拥有科学和高效的热管理系统来提高电池的使用性能，这就需要采取适当的冷却或加热措施来保证动力电池包使用的高效安全和长寿命周期。

新能源汽车的动力电池包通常由若干电池单体通过串联或并联形成，目前最常用的是锂电池，电池单体包括电池壳体、电池芯盖及内部的电池芯，将电池芯置入电池壳体中，再将电池芯盖与电池壳体以焊接等方式密合形成电池单体；电池芯通常包括电池正极、负极、电解液及隔膜。电池在充放电的过程中，电池芯的正负极及电解液发生放热反应，该热量通过热传导传至电池外表面，进而被带走。然而，无论电池壳体采用钢制还是铝塑，在电池表面均会有一层包装材料，其导热系数低，所以导致电池芯内部的热量不易传出，当大电流充放电时，电池内部产生大量的热量，如果热量不能及时散出，电池内部热量累积，温度升高，化学反应速率进一步加快，产生更多的热量，最后导致电池包热失控，严重时甚至发生起火、爆炸。

同样的，当冬季气温较低需要对动力电池进行加热时，由于电池表面设置的低导热系数的包装材料，也会导致热量无法迅速地传递至电池内部，严重影响动力电池的使用性能。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提出一种电池单体、由该电池单体形成的电池包及应用该电池包的汽车，能够使电池单体的电池芯与热交换器直接进行热交换，克服了低导热系数的包装材料对电池散热的影响，提高了对电池单体的冷却效率或加热效率，并进而提高了汽车的性能。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

提供了一种电池单体，所述电池单体包括：电池芯、电池包装；所述电池芯两端分别为电池正极和电池负极，所述电池包装包围并密封所述电池芯且露出电池正极和电池负极，所述电池包装包括由内至外设置的冷板结构和电池外包装，所述冷板结构内循环流通有换热介质。

优选地，所述换热介质能够对所述电池单体进行冷却或加热。

优选地，所述冷板结构为微流道冷板结构，其内形成有遍布冷板结构的微流道，该微流道内流通有换热介质，所述微流道为迷宫型流道或蛇形交错流道。

优选地，所述冷板结构具有设置于其端部的进液接口和出液接口，所述进液接口和所述出液接口均采用无滴漏快速接头。

优选地，所述换热介质是液态的或者气态的。

优选地，所述换热介质与汽车的热源热交换。