[发明专利]一种锂电池内置热管散热结构

说明书

本发明提供了一种锂电池内置热管散热结构，包括锂电池和设置在锂电池电芯空隙内的热管，该锂电池由电池外壳、电池外壳内部的电芯以及电池外壳顶部的电池顶盖组成，所述电芯由带状的正负极和隔膜材料卷绕而成，所述热管设置在卷绕后电芯中心所形成的空隙内，热管与电池外壳底部之间设置有绝缘导热垫片构成所述锂电池内置热管散热结构。本发明充分利用卷绕后电芯中心所形成的空隙，在其中放置热管，既能起到传统电芯设置空心针的固定作用，又能将电池内部产生的热量传导至电池两端，进而散发到电池外部，在不改变电池模组整体体积的情况下，提升了电池的散热性能。

技术领域

本发明涉及电池热管理技术领域，具体是一种锂电池内置热管散热结构。

背景技术

随着电子技术的发展，锂离子电池具有的比功率高、循环寿命长、安全性能好以及无污染等优点使其得到广泛地应用。现在制作锂电池较为普遍的方式是采用卷绕式和叠片式两种方式。其中卷绕式的圆柱形锂电池广泛应用于新能源电动汽车中。为了进一步提升性能，降低成本，圆柱形动力锂电池正向着更大单体体积、更高冲放电电流方向发展，但这增加了电池热失控的风险，造成了较大的安全隐患，也损害了电池的使用寿命。为防止热失控，提升电池使用寿命，电动汽车制造商通常采用在电池外部加装冷却管道的方案控制电池的温度，但这无疑增加的电池组的体积，降低的电池组的整体能量密度。

发明内容

为了解决上述电池模组散热系统体积较大，冷却效果不够明显的问题，本发明提供了一种锂电池内置热管散热结构，通过将热管内置于锂电池电芯卷绕后所形成的空隙中，在不改变电池模组的整体体积的情况下，提高锂电池的散热性能。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种锂电池内置热管散热结构，包括锂电池和设置在锂电池电芯空隙内的热管，该锂电池由电池外壳、设置在电池外壳内部的电芯以及安装在电池外壳顶部的电池顶盖组成，所述电芯由带状的正负极和隔膜材料卷绕而成，通过卷绕的方式所得到的电芯中间位置必然会留有空隙，由于空隙的存在容易使得电芯材料在外力作用下发生位移，甚至导致电池短路，传统方法一般采用空心针对该空隙进行填充，防止位移；在本发明中，通过将热管设置在卷绕后电芯中心所形成的空隙内，并在热管与电池外壳底部之间设置绝缘导热垫片构成所述锂电池内置热管散热结构，既能起到空心针的固定作用，又能将电池内部产生的热量通过热管传导至电池两端，进而散发到电池外部，实现在不增大电池模组整体体积的情况下，提高锂电池的散热性能。

上述热管包括热管壳体、真空内腔、吸液芯和液体介质，吸液芯铺设在热管壳体的内壁上，液体介质盛装在真空内腔内。

进一步地，所述热管壳体外壁与电芯之间涂覆有绝缘层。

进一步地，在所述热管与电池外壳底部之间可填充一层绝缘材料代替所述绝缘导热垫片。

进一步地，所述热管可根据电池外壳和卷绕后电芯中心所形成空隙的形状进行设计，如设计成圆柱形、方形、椭圆形等形状。

有益效果：

1、本发明将传统电池模组放置由电芯卷绕所形成的空隙内起固定作用的空心针，替换为热管来对锂电池进行散热，在不增大电池模组体积的情况下，提高了电池模组的散热性能，整体结构简单，成本低。

2、本发明在锂电池外壳底部与热管接触部位加装有绝缘导热垫片，侧壁涂覆有绝缘层，防止热管与电池电极相接触，在提高电池模组散热性能的同时保证其安全性。

附图说明

图1为本发明实施例中一种圆柱形锂电池内置热管散热结构示意图；

图2为本发明实施例中热管的结构示意图；

图3为本发明实施例中一种圆柱形锂电池内置热管结构的分解示意图；

图中：1、电池外壳；2、电芯；3、电池顶盖；4、绝缘导热垫片；5、热管；51、热管壳体；52、绝缘层；53、真空内腔；54、吸液芯；55、液体介质。

具体实施方式