[实用新型]一种集成液冷结构的圆柱电池及电池模组

说明书

本实用新型提出了一种集成液冷结构的圆柱电池及电池模组，圆柱电池包括壳体、卷芯及盖板组件，壳体内具有一端开口的容置腔室，卷芯设置在容置腔室内，盖板组件密封设置在壳体的开口端并与卷芯相连接；圆柱电池还包括液冷管，液冷管一端开口，液冷管设置在容置腔室内并与壳体同轴，卷芯的中心轴线处设置有卷芯孔，液冷管封闭的一端穿过卷芯孔并与盖板组件固定连接，壳体外底面设置有与液冷管内腔相连通的进液口和出液口。本实用新型的圆柱电池可以通过自身集成的液冷结构来实现散热，无需在圆柱电池外壳上安装其他散热结构，圆柱电池更加轻量化，避免通过传统散热结构和圆柱电池装配带来的复杂程度，同时大大提高圆柱电池模组的能量密度。

技术领域

本实用新型涉及圆柱电池热管理技术领域，尤其涉及一种集成液冷结构的圆柱电池及电池模组。

背景技术

动力电池在使用中，需要在合适的温度下才能保证其正常的使用。目前在电池成组后，在大倍率充放电时多存在发热严重、内部温度分布不均匀等问题，严重影响电池寿命。常见的电池结构可分为方形、软包和圆柱形电池，方形和软包由于其较大的表面，保证了其与液冷板换热时较大的接触面积，换热效率高。圆柱形电池由于其特殊的圆形结构，液冷板往往无法有效与其进行接触，从而导出电芯产生的热量。

针对圆柱形电池的散热方案，常见的形式一般为底部冷板平铺式或蛇形管缠绕式等进行导热。平铺式冷板结构通过与电芯端部接触进行换热，电池单体间温差大，效果差。如公开号为CN114050347A的中国专利公开了一种圆柱电池模组，它是利用蛇形液冷管缠绕在电池模组中进行导热。让蛇形液冷管紧贴圆柱形电池的侧面，并在各个圆柱电池侧面之间的间隙中穿插，圆柱电池的正极和负极分别从圆柱电池的顶部和底部引出。此种散热方式虽然可以提高圆柱电池的散热效果，但蛇形液冷管与多个圆柱电池装配成组复杂，特别是针对大直径圆柱电池的散热，电池模组中除了配置多条蛇形液冷管，还会配置平铺式液冷板，这些液冷管之间和/或液冷板之间也需要通过相应连接部件来实现相互连接，一方面导致电池模组装配结构复杂，另一方面，因多个液冷部件和其他连接部件的加入，导致电池模组整体体积增加，能量密度降低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种集成液冷结构的圆柱电池及电池模组，来解决现有的圆柱电池和液冷部件集成度较低，导致液冷部件和单体电池组成的电池模组存结构复杂、能量密度低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一方面，本实用新型提供了一种集成液冷结构的圆柱电池，所述圆柱电池包括壳体、卷芯及盖板组件，所述壳体内具有一端开口的容置腔室，所述卷芯设置在所述容置腔室内，所述盖板组件密封设置在所述壳体的开口端并与所述卷芯相连接；

所述圆柱电池还包括液冷管，所述液冷管一端开口，另一端封闭，所述液冷管设置在所述容置腔室内并与所述壳体同轴，所述液冷管具有开口的一端与所述容置腔室内底面固定连接，所述卷芯的中心轴线处设置有卷芯孔，所述液冷管封闭的一端穿过所述卷芯孔并与所述盖板组件固定连接，所述壳体外底面设置有与所述液冷管内腔相连通的进液口和出液口。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述液冷管内中心轴线处设置有隔板，所述隔板的一端与所述容置腔室内底面固定连接，所述隔板的另一端朝所述液冷管的封闭端延伸，所述隔板将所述液冷管内腔分割为相互连通的进液腔室和出液腔室，所述进液口与所述进液腔室相连通，所述出液口与所述出液腔室相连通。

作为一些实施例而言，所述进液腔室和出液腔室沿液冷管径向方向上均设置有多个散热翅片，多个所述散热翅片沿液冷管径向方向等间距排布，所述散热翅片远离进液口的一端与液冷管内顶面之间设置有间隙。

作为另一些实施例而言，所述进液腔室和出液腔室沿液冷管径向方向上均设置有多个散热管，多个所述散热管沿液冷管径向呈蜂窝状排布，所述散热管远离进液口的一端与液冷管内顶面之间设置有间隙。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述液冷管外周壁上包裹有绝缘膜。