本申请涉及电池技术领域，一种复合集流体软包电池壳体，包括壳体和水冷机构；壳体开设有容纳软包电池的槽体，壳体包括上部支撑梁、中部支撑梁和下部支撑梁，且上部支撑梁和中部支撑梁之间、中部支撑梁和下部支撑梁之间通过竖向支撑杆连接；水冷机构包括安装在壳体顶部的进液口、出液口以及壳体内部的冷却空腔。一种软包电池，包括电池本体和位于电池本体顶部的接线端子。一种软包电池模组，包括若干个壳体和软包电池。本申请的高安全软包电池壳体兼具抗撞击挤压、冷却降温于一体的高安全性能。冷却降温于一体的高安全性能。冷却降温于一体的高安全性能。
【技术实现步骤摘要】
一种复合集流体软包电池壳体、软包电池及软包电池模组
[0001]本申请涉及电池
，尤其是涉及一种复合集流体软包电池壳体、软包电池及软包电池模组。
技术介绍
[0002]随着全球新能源产业的快速发展，锂离子电池因其高能量密度、循环性能好等优势广泛用于储能及汽车等领域。但是，电池起火等事故的频发使得锂离子电池安全问题成为电池产品最基本的诉求，其中电池内部短路是导致安全问题的最重要诱因，而对于动力电池而言，受到碰撞挤压等外部应力是引发电池短路起火的主要原因之一。
[0003]新型复合铜箔铝箔集流体是具有“高分子基材中间层+轻薄导电金属层”的多层复合结构，在电池内短路时，可通过熔断和绝缘提供较大电阻在短时间内切断或降低短路电流，有效防止电池热失控，提高电池安全性。但是，传统铜箔铝箔集流体在锂电池内部除了具有导电作用，还具有导热作用，将电池内部热量传递到极耳。对于复合集流体而言，复合集流体中间高分子基材(例如PET)是热的不良导体，而金属导电层仅有约1μm厚，厚度的降低将影响其导热性能，所以这将导致锂电池内部温升更加明显。综上所述，充分发挥锂离子电池和复合集流体的优势，同时解决内部温升问题、提高抗碰撞挤压水平，对提高锂离子电池安全性具有重要意义。
[0004]目前，锂离子电池壳体分为两大类，一类是软包电池；一类是金属外壳电池，包括钢壳与铝壳，形状分为圆柱和方形等。其中，圆柱形锂电池具有自动化程度高，一致性强，成本较低等优势，但是同时存在容量较低，对散热系统要求高等弊端；方形铝壳电池具有较高安全性，但是存在壳体较重，能量密度较低，安全性较差等弊端；软包电池具有比容量高，安全性好，设计灵活等优势，可实现轻量化，但是存在容易发生漏液等弊端。但是，在发生安全隐患的情况下软包电池最多只会鼓气裂开，因此软包电池的整体安全性能高，此外动力电池对于轻量化的需求，使得软包电池的使用量逐渐扩大。
[0005]目前，软包电池使用铝塑膜作为包装壳体，铝塑膜材料通常分为三层，即外阻层(尼龙BOPA或PET构成的外层保护层)、阻透层(铝箔中间层)和内层(多功能高阻隔层)。最外层尼龙层需要具有抗冲击、耐热、耐摩擦及绝缘性等要求。
[0006]传统铜箔铝箔集流体在锂电池内部除了具有导电作用，还具有导热作用，将电池内部热量传递到极耳，对于复合集流体而言，金属导电层厚度的降低影响其导热性能，使得锂电池内部温升更加明显，所以需改进现有冷却方式。同时，软包电池使用铝塑膜作为包装壳体，形成电池单体，再进行模组的集成，而铝塑膜最外层尼龙层在抗挤压、耐摩擦等方面作用有限。所以，对于复合集流体软包电池，开发一种兼具抗撞击挤压、冷却降温于一体的高安全软包电池壳体是必要的。
技术实现思路
[0007]针对如上所述复合集流体电池存在的内部温升更加明显，软包电池最外层尼龙层
在抗挤压、耐摩擦等方面作用有限等问题，本申请提供一种复合集流体软包电池壳体、软包电池及软包电池模组。
[0008]本申请提供的一种复合集流体软包电池壳体、软包电池及软包电池模组采用如下的技术方案：
[0009]一种复合集流体软包电池壳体，包括壳体和水冷机构；壳体开设有容纳软包电池的槽体，壳体包括上部支撑梁、中部支撑梁和下部支撑梁，且上部支撑梁和中部支撑梁之间、中部支撑梁和下部支撑梁之间通过竖向支撑杆连接；水冷机构包括安装在壳体顶部的进液口、出液口以及壳体内部的冷却空腔。
[0010]通过采用上述技术方案，壳体上开设的槽体用于容纳软包电池，壳体采用上部支撑梁、中部支撑梁和下部支撑梁的设计让壳体呈现部分包围电池的形式，该壳体可以实现任意串并联使用。并且当软包电池发生膨胀时，部分包围结构中的裸露部分可以为膨胀提供一定空间，提高安全性。
[0011]优选的，竖向支撑杆上开设有半圆形散热凹槽，所述半圆形散热凹槽位于壳体的前后两侧，且在前后两侧上对称分布。
[0012]通过采用上述技术方案，壳体的竖向支撑杆上具有半圆形散热孔，采用半圆形散热凹槽的设计能够增加壳体的表面积，具有更佳的散热效果，并且在相邻的两个壳体组装后，可以形成圆形散热孔道，电池模组集成后可为风冷提供气体流动通道，可以根据实际情况选择增加风冷辅助降温，提高复合集流体锂电池模组的散热。
[0013]优选的，半圆形散热凹槽均布在竖向支撑杆上，且半圆形散热凹槽之间设有加强凸起，加强凸起的宽度不小于半圆形散热凹槽的直径。
[0014]通过采用上述技术方案，半圆形散热凹槽均匀分布的设计，让软包电池能够将热量均匀的散发出来，半圆形散热凹槽之间还设有加强凸起，让竖向支撑杆保持较好的强度，保证上部支撑梁、中部支撑梁和下部支撑梁之间的连接稳定性。
[0015]优选的，进液口和出液口设置在壳体顶部的同一侧，且进液口和出液口底部分别连通冷却空腔中的进出水流道，进出水流道间设有隔板。
[0016]通过采用上述技术方案，将进液口和出液口设置在电池壳体顶部的同一侧，并通过隔板将壳体分隔为进出水流道，不仅有利于电池组的集成，还可以增强冷却液在壳体内的流动均匀性，提高液冷效果。
[0017]优选的，进液口和出液口与冷却空腔的连接口采用半圆形开口，进液口和出液口的本体采用管道状结构。
[0018]通过采用上述技术方案，进液口和出液口与冷却空腔的连接口采用半圆形开口，并通过隔板的作用将冷却空腔分离成进出水流道，提高液体流动均匀性，减少液体的滞留区，增强换热效果。
[0019]优选的，中部支撑梁和软包电池与之相对应的位置安装有压力传感器，其中压力传感器均布在中部支撑梁的内侧面。
[0020]通过采用上述技术方案，中部支撑梁的内侧安装有压力传感器，中部横梁不仅为冷却液提供流动通道、提高电池的抗挤压强度，还可以作为软包电池膨胀报警装置的固定件，当软包电池发生膨胀时，中部支撑梁上的压力传感器收到挤压即发生报警，有效保障电池安全性。
[0021]优选的，中部支撑梁的宽度小于上部支撑梁和下部支撑梁的宽度，且中部支撑梁内的冷却空腔中还安装有加强筋，加强筋呈环形结构，且分布在冷却空腔腔体的四个顶角处。
[0022]通过采用上述技术方案，中部支撑梁的采用较窄的设计，能够在保证对软包电池限位的同时减少遮盖软包电池的面，有效提高软包电池的散热效果，并且在中部支撑梁的冷却空腔中安装了环形结构的加强筋，加强了中部支撑梁的整体强度，从而让宽度较小的中部支撑梁具备对软包电池稳定限位的效果。
[0023]优选的，壳体的整体采用扁平状长方体结构，其中壳体上的槽体开口开设在上部支撑梁顶部，且软包电池的顶部还安装有接线端子。
[0024]通过采用上述技术方案，壳体的整体采用扁平状的长方体结构，方便电池组的安装，软包电池可以从壳体上部支撑梁顶部装入壳体中，软包电池顶部还设有接线端子能够方便电池组的连接集成。
[0025]优选的，壳体的材质为铝、铝合金、铜或者铜合金材质。
[0026]优选的，所述冷却空腔中填充有冷却液，所述冷却液包括水、乙二醇、液态金本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复合集流体软包电池壳体，其特征在于：包括壳体(1)和水冷机构(2)；所述壳体(1)开设有容纳软包电池(3)的槽体，壳体(1)包括上部支撑梁(11)、中部支撑梁(12)和下部支撑梁(13)，且上部支撑梁(11)和中部支撑梁(12)之间、中部支撑梁(12)和下部支撑梁(13)之间通过竖向支撑杆(14)连接；所述水冷机构(2)包括安装在壳体(1)顶部的进液口(21)、出液口(22)以及壳体(1)内部的冷却空腔(23)。2.根据权利要求1所述的一种复合集流体软包电池壳体，其特征在于：所述竖向支撑杆(14)上开设有半圆形散热凹槽(141)，所述半圆形散热凹槽(141)位于壳体(1)的前后两侧，且在前后两侧上对称分布。3.根据权利要求2所述的一种复合集流体软包电池壳体，其特征在于：所述半圆形散热凹槽(141)均布在竖向支撑杆(14)上，且半圆形散热凹槽(141)之间设有加强凸起(142)，所述加强凸起(142)的宽度不小于半圆形散热凹槽(141)的直径。4.根据权利要求1所述的一种复合集流体软包电池壳体，其特征在于：所述进液口(21)和出液口(22)设置在壳体(1)顶部的同一侧，且进液口(21)和出液口(22)底部分别连通冷却空腔(23)中的进出水流道，所述进出水流道间设有隔板(24)。5.根据权利要求4所述的一种复合集流体软包电池壳体，其特征在于：所述进液口(21)和出液口(22)与冷却空腔(23)的连接口采用半圆形开口，进液口(21)和出液口(22)的本体采用管道状结构。6...
【专利技术属性】
技术研发人员：王帅，朱中亚，夏建中，李学法，张国平，
申请(专利权)人：扬州纳力新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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