[实用新型]一种密封式热管理结构及锂离子电池电芯

说明书

本实用新型涉及锂电池散热技术领域，公开了一种密封式热管理结构及锂离子电池电芯，密封式热管理结构包括相变材料层和高分子薄膜，高分子薄膜包覆在相变材料层外形成密封结构。锂离子电池电芯包括电极片和密封式热管理结构，密封式热管理结构粘结于电极片的电极集流体的空白表面上，可设置任意数目及位置。本实用新型提出了一种密封式热管理结构，其设于锂电池电芯内部进行散热工作时，相变材料不会与电池电芯及电解液接触，因而不仅能够提高电芯内结构的热传导，达到更好的散热效果，并且有效增加了热管理结构自身的工作循环次数和使用寿命，同时有效避免因相变材料物质的干扰导致的电池储能特性衰减或安全隐患，有效保障电池安全性。

技术领域

本实用新型涉及锂电池散热技术领域，特别是涉及一种密封式热管理结构及锂离子电池电芯。

背景技术

在锂离子电池使用中，由于单体电芯自身具有一定的内阻，在输出电能的同时会产生一定的热量，使得自身温度变高，当自身温度超出其正常工作温度范围间时，有涨液，爆炸等风险，会大大影响电池的性能和寿命。因此，电池和电芯的及时散热显得尤为重要。

由于散热的重要性，锂离子电池一般配套有热管理系统，现有的主流热管理系统的种类包括：直冷系统、冷却液冷却系统、空气冷却系统和相变材料冷却系统。

相变材料冷却系统作为一种被动热管理系统，由于具有高效，紧凑和轻便的特点，近年来越来越受到人们的重视。相变材料以潜热的形式存储热量，在几乎恒定的温度下从固态到液态或液态到气态发生相变。

现有技术的相变材料冷却系统一般将相变散热材料直接涂覆在电芯极片上，相变散热材料直接和极片以及电解液接触。这种结构存在以下缺点：

(1)相变散热材料中常含有石蜡等有机化合物，易溶解于锂离子电池的有机电解液，导致相变散热材料无法维持其机械强度和形貌，从而导致相变散热材料快速失效；

(2)相变散热材料直接接触电芯，导致相变散热材料随着电芯上电压的变化而发生相应化学反应，从而导致相变散热材料失效；

(3)相变散热材料溶解于电解液，电芯被相变散热材料覆盖后，影响电芯本身的储能特性，甚至出现安全隐患。

因此，现有技术亟待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是：本实用新型提供了一种密封式热管理结构及锂离子电池电芯，以解决现有技术的相变散热材料直接涂覆在电芯极片上导致相变散热材料容易失效以及影响电池性能及安全的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种密封式热管理结构及锂离子电池电芯，包括：

相变材料层；

高分子薄膜，其包覆在所述相变材料层外形成密封结构。

本申请一些实施例中，所述高分子薄膜为流延聚丙烯膜。

本申请一些实施例中，所述高分子薄膜的厚度为20－100μm。

本申请一些实施例中，所述相变材料层包括膨胀石墨与相变材料，所述膨胀石墨为微观多孔结构。

本申请一些实施例中，所述相变材料由LiNO₃·3H₂O、NH₄NO₃和水组成，其中所述LiNO₃·3H₂O的含量为55－70wt％，所述NH₄NO₃的含量为27－40wt％。