一种带散热流道的圆柱电池及其散热模组

1.本发明属于能源动力技术领域，具体涉及一种带散热流道的圆柱电池及其散热模组。


背景技术：

2.随着人们保护生态环境的意识逐渐提高，新型能源需求更加迫切，应运而生的新能源产业得到长足发展。圆柱锂电池因其能量密度高，成本低，性能好，寿命长等诸多优点，成为能源行业的宠儿。当前大直径圆柱锂电池相较于普通18650圆柱电池而言，能量密度更高，续航里程更长，动力方面更强，被视为电池的下一个“风口”。但是大直径圆柱电池径向热阻较大，电池内部温度更难向外发散，产生较高的内部温度梯度，从而在电池极片上产生正反馈(即温度与电流之间的正反馈)效应，大大降低了电池的使用性能与寿命，严重时可导致电池热失控。因此，目前亟需一种能及时将电池内部温度散去，降低电池内部温度梯度的解决方案。


技术实现要素：

3.本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种带散热流道的圆柱电池及其散热模组。
4.为此，本发明提供以下技术方案：
5.本发明提供了一种带散热流道的圆柱电池，其特征在于，包括：电池外壳，为圆柱形，具有容纳空间；散热单元，用于进行散热，包括散热流道以及金属圆片，散热流道位于容纳空间的中心，并轴向安装在电池外壳上，用于通入散热介质，金属圆片焊接在散热流道的上端；以及上端盖，设置在电池外壳的上部，并与金属圆片通过第一密封胶圈形成密封，其中，上端盖与电池外壳通过第二密封胶圈密封形成密封空间，密闭空间内装有卷制电芯。
6.在本发明提供的带散热流道的圆柱电池中，还可以具有这样的特征：其中，散热流道的截面为圆形，直径为4-12mm。
7.在本发明提供的带散热流道的圆柱电池中，还可以具有这样的特征：其中，第一密封胶圈、第二密封胶圈均由电绝缘材料制成。
8.在本发明提供的带散热流道的圆柱电池中，还可以具有这样的特征：其中，散热流道与电池外壳焊接成一个整体。
9.本发明提供了一种散热模组，其特征在于，包括：多个带散热流道的圆柱电池组合，其中，带散热流道的圆柱电池为上述任意一项的带散热流道的圆柱电池。
10.在本发明提供的散热模组中，还可以具有这样的特征：还包括流道管，其中，带散热流道的圆柱电池的散热流道与相邻的带散热流道的圆柱电池的散热流道通过流道管串联。
11.在本发明提供的散热模组中，还可以具有这样的特征：其中，流道管由电绝缘材料制成。
12.在本发明提供的散热模组中，还可以具有这样的特征：其中，多个带散热流道的圆柱电池呈矩形排列，依次连接。
13.发明的作用与效果
14.本发明提供了一种带散热流道的圆柱电池，其特征在于，包括：电池外壳，为圆柱形，具有容纳空间；散热单元，用于进行散热，包括散热流道以及金属圆片，散热流道位于容纳空间的中心，并轴向安装在电池外壳上，用于通入散热介质，金属圆片焊接在散热流道的上端；以及上端盖，设置在电池外壳的上部，并与金属圆片通过第一密封胶圈形成密封，其中，上端盖与电池外壳通过第二密封胶圈密封形成密封空间，可以提高电池密封性、提高电池整体的安全性，密闭空间内装有卷制电芯。本发明中，位于电池中心的散热流道代替了以往电池的芯轴空间，卷制电芯中的电极材料不变，电池内部空间变小，可以增加电池的空间能量密度，延长电池的使用寿命。散热流道中流动的导热介质可以带走电池内部产生的热量，进而对电池内部的正负极片进行散热作用，可以显著降低电池内部的温度梯度。
15.本发明提供了一种散热模组，其特征在于，包括：多个带散热流道的圆柱电池组合，其中，带散热流道的圆柱电池为上述任意一项的带散热流道的圆柱电池，带散热流道的圆柱电池的散热流道与相邻的带散热流道的圆柱电池的散热流道通过流道管串联，便于布置电池热管理系统，可以及时将电池内部温度散去，降低电池内部温度梯度和平均温度，提高电池倍率放电性能、使用安全性以及使用寿命等。
附图说明
16.图1是本发明的实施例中带散热流道的圆柱电池的正视剖面结构图；
17.图2是本发明的实施例中散热模组的串联形式的正视结构示意图；
18.图3为本发明的实施例中散热模组的并联形式的正视结构示意图；
19.图4为本发明的实施例中带散热流道的圆柱电池的三维简图。
具体实施方式
20.为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本带散热流道的圆柱电池及其散热模组作具体阐述。
21.《实施例》
22.图1是本发明的实施例中带散热流道的圆柱电池的正视剖面结构图；图2是本发明的实施例中散热模组的串联形式的正视结构示意图；图3为本发明的实施例中散热模组的并联形式的正视结构示意图；图4为本发明的实施例中带散热流道的圆柱电池的三维简图。
23.如图1～4所示，本实施例提供了一种散热模组200，该散热模组200包括多个带散热流道的圆柱电池100。
24.本实施例中，带散热流道的圆柱电池100包括：电池外壳10、散热单元20、上端盖30、第一密封胶圈40、第二密封胶圈50、密封空间60、卷制电芯70。
25.其中，电池外壳10为圆柱形，具有容纳空间111。
26.散热单元20，用于进行散热，包括散热流道21以及金属圆片22。散热流道21的截面为圆形，直径为4-12mm，散热流道21位于容纳空间111的中心，并轴向安装在电池外壳10上，用于通入散热介质，金属圆片22焊接在散热流道21的上端，散热流道21与电池外壳10焊接
成一个整体。
27.上端盖30设置在电池外壳10的上部，并与金属圆片22通过第一密封胶圈40形成密封，其中，上端盖30与电池外壳10通过第二密封胶圈50密封形成密封空间60，第一密封胶圈40、第二密封胶圈50均由电绝缘材料制成，密闭空间60内装有卷制电芯70。
28.本实施例中，带散热流道的圆柱电池100的散热流道与相邻的带散热流道的圆柱电池100的散热流道通过流道管80串联，流道管80由电绝缘材料制成，多个带散热流道的圆柱电池100呈矩形排列，依次连接。
29.实施例的作用与效果
30.根据本实施例所涉及的带散热流道的圆柱电池及其散热模组，其中，带散热流道的圆柱电池包括：电池外壳、散热单元、上端盖、第一密封胶圈、第二密封胶圈、密封空间、卷制电芯。其中，电池外壳为圆柱形，具有容纳空间。散热单元，用于进行散热，包括散热流道以及金属圆片，散热流道的截面为圆形，直径为4-12mm，散热流道直径合适，既不会侵占过多的电池内部空间，也可以使散热介质在流道内更畅通地流动，散热流道位于容纳空间的中心，并轴向安装在电池外壳上，用于通入散热介质，流动的导热介质可以带走电池内部产生的热量，进而对电池内部的正负极片进行散热作用，显著降低了电池内部的温度梯度，可以降低电池内部平均温度，提高电池倍率放电性能，增加使用安全性、使用寿命。金属圆片焊接在散热流道的上端，散热流道与电池外壳焊接成一个整体，可以使得电池密封性更加良好，相较以往流道两端均与电池通过密封胶圈密封的散热电池，提高了电池整体的安全性。上端盖，设置在电池外壳的上部，并与金属圆片通过第一密封胶圈形成密封，其中，上端盖与电池外壳通过第二密封胶圈密封形成密封空间，第一密封胶圈、第二密封胶圈均由电绝缘材料制成，密闭空间内装有卷制电芯，可以增加电池的空间能量密度，延长电池使用寿命。
31.本实施例提供的散热模组包括：多个带散热流道的圆柱电池组合，其中，带散热流道的圆柱电池为上述任意一项的带散热流道的圆柱电池，带散热流道的圆柱电池的散热流道与相邻的带散热流道的圆柱电池的散热流道通过流道管串联，流道管由电绝缘材料制成，多个带散热流道的圆柱电池呈矩形排列，依次连接，可以对圆柱电池内部进行散热，降低电池工作时整体温度梯度，并且散热流道之间通过相互串联，方便布置电池热管理系统。