[实用新型]水冷式锂离子电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池领域，特别是涉及一种水冷式锂离子电池。

背景技术

锂离子动力电池具有较高的能量密度、良好的循环特性，因此广泛应用于混合动力汽车上，而其中圆柱形电池有着很高的应用比例。锂离子动力电池具有一定的使用温度，温度过高或是过低都会影响其工作性能和使用寿命。混合动力汽车在行驶时锂离子动力电池可能不断的出现大倍率的充放电，锂离子动力电池具有一定的内阻，所以在这个过程中锂离子动力电池会出现较严重的发热情况，其温度也会随着热量增加而升高。

锂离子动力电池工作时发生的电化学反应对工作温度有一定要求，经过试验验证，锂离子动力电池在25℃至55℃温度范围内工作时具有良好的工作性能；而当工作温度超过该范围，尤其是高于65℃时电池能够释放的能量大幅降低，而且电池的使用寿命也明显下降。通过对圆柱形电池反应模型的虚拟分析和实际测量发现圆柱型电池在工作时主要发热部位为电池电极两端。

现有的锂离子电池的冷却方式主要采用的风冷的热管理方式，风冷系统主要是利用风机提供动力使空气通过单体电池之间缝隙或是设立的风道，在空气流动过程中与发热元件（单体电池）进行热交换，带走热量，实现降温目的。风冷方式存在两点问题：第一，由于空气与单体电池之间的热交换效率较低，冷却效果低于水冷；第二，风冷空气的流向较难控制，难以对单体电池重点发热部位的着重降温，降低了冷却的均衡性。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种具有冷却效果好，并且散热均匀的水冷式锂离子电池。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种水冷式锂离子电池，包括电池模块及水冷板；所述电池模块包括两个电池极片和多个单体电池，所述单体电池的电极分别设置在两端的位置；所述单体电池夹设在两个所述电池极片之间，且所述电极分别与所述电池极片相连接；所述水冷板设置在所述电池极片的外侧，与所述电池极片绝缘导热连接。

其中，该水冷式锂离子电池还包括导热片，所述导热片设置在所述电池极片与所述水冷板之间，所述导热片的一面与所述电池极片的外侧相贴合，另一面与所述水冷板相贴合；所述导热片由绝缘材料制成。

其中，所述导热片由相变导热绝缘材料制成。

其中，所述导热片和水冷板均为两个，所述导热片和水冷板依次对称设置在所述电池模块的两侧。

其中，该水冷式锂离子电池还包括保护壳和底壳，所述电池模块、导热片及水冷板设置在所述保护壳及底壳之内；所述保护壳和底壳上分别设有管孔，所述水冷板的进水管和出水管穿透所述管孔与外部水管连接。

其中，两个所述水冷板分别固定在所述保护壳和底壳内。

其中，所述导热片的尺寸大于所述电池极片的尺寸。

其中，所述单体电池为圆柱形单体电池。

其中，所述导热片由导热绝缘橡胶制成。

其中，所述电池模块还包括第一套盖和第二套盖，所述单体电池相互平行，且整齐排列地套装于所述第一套盖及第二套盖内，并且所述单体电池的端部穿透伸出所述第一套盖及第二套盖外。

（三）有益效果

本实用新型提供的水冷式锂离子电池具有以下优点：

（1）单体电池的电极位置是电池产生热量最大的位置，使用水冷板与电池极片绝缘导热连接，着重冷却单体电池的电极位置，使用水冷的方式，水的冷却效果比风的冷却效果好，并且冷却均匀；提高冷却效率。

（2）电池极片与水冷板通过绝缘材料制成的导热片导热，导热片较好地与电池极片贴合导热，导热效果好，有利于水冷板对单体电池进行冷却，提高冷却效果。

（3）使用相变导热绝缘材料制成的导热片，在温度升高到相变温度时，导热片发生变形，导热片尽量大的与单体电池的电极位置贴合导热，提高冷却效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的水冷式锂离子电池的整体立体图；

图2为本实用新型实施例1的水冷式锂离子电池的爆炸图；

图3为本实用新型实施例1的水冷板的立体图。

图中，1：保护壳；2a、2b：水冷板；3a、3b：导热片；4a、4b：电池极片；5：第一套盖；6：单体电池；7：第二套盖；8：底壳；21：进水管；22：出水管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1：