CN105406148B - 具有散热构件的电池及电池组 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电池技术领域，特别涉及一种具有散热构件的电池，包括电芯及包覆于电芯的散热构件，散热构件包括隔板和散热介质，隔板内设置有用于散热介质流动的通道，在通道的内壁上涂覆有具有润湿性能的涂层。当电池在被充电和放电的过程中产生大量的热量时，利用导热性能良好的隔板材料以及具有润湿性能的涂层进行纵向导热将热量纵向传递给通道及散热介质，再由在通道内壁高度润湿分散的散热介质快速的吸热促进散热介质对流运动，从而将热量通过热传导性能良好的散热介质及时横向散发出去，从而提高电池工作的稳定性以及增长电池的使用寿命。此外，本发明还公开了一种具有散热构件的电池组。
Description
技术领域
本发明属于电池技术领域，特别涉及具有散热构件的电池及电池组。
背景技术
锂离子电池及其电池模组具有输出电压高、比容量高、放电电压平稳、循环寿命和能量密度高的优点，所以锂离子电池及其模组已经广泛的应用于笔记本电脑、平板电脑、数码相机、手机，甚至是电动汽车、储能***等领域，锂离子电池目前的发展方向是向更高能量密度、更轻更薄的消费类电子领域进军，即要求其组合具有更大的容量支持产品更长时间的运行，同时电池充电时间要更短，要满足更大倍率的充电电流。而这些条件的满足除了需要使用多串多并结构的电池模组之外，同时需要电池满足大倍率充放的性能。而不管是电池单元并排组合的串并模式，还是电池大倍率充放，都会导致电池散热问题加剧，使得电池中心温度异常。而电池温度过高往往会反过来导致电池电化学体系不稳定，出现电池短路或者是起火燃烧，造成安全问题。
发明内容
本发明的目的之一在于：采用润湿性能良好的涂层涂覆在隔板的通道内壁，优选为纳米漆材料涂层，且纳米漆材料选为纳米聚合物微乳液；同时优选的纳米漆材料中的纳米颗粒至少有一相的粒径尺寸在10～100nm之间，纳米颗粒选自纳米改性聚氨酯、纳米碳颗粒、纳米改性环氧树脂、纳米钛釉和纳米金属氧化物中的至少一种。
所述纳米漆材料涂层具有特殊纳米功能和其微分子结构，一方面能够与隔板的通道内壁发生配位反应形成牢固的爪状渗适，能够在散热介质的冲刷流动过程中保持优异的稳定性和循环使用寿命；另外一方面利用纳米漆材料涂层的油水双亲特性，能够与循环流动的散热介质形成很好的润湿效果散热介质之间形成良好的润湿界面，保证散热介质在通道内均匀稳定的大面积铺展，最大限度的与热量更高的通道接触进行热量的纵向吸收搜集进而向外横向传递，传递的原理是当电芯中心位置的散热介质吸热后温度会升高，而位于电芯边缘位置即温度更低位置的散热介质会由于对流作用进行相对流动(物理学上指的液体或气体中，较热的部分与较冷的部分相对运动，循环流动，互相掺和，使温度趋于均匀的过程)。
本发明的目的之二在于：针对现有技术的不足，而提供一种具有散热构件的电池，当电池在被充电和放电的过程中产生大量的热量时，利用导热性能良好的隔板材料以及具有润湿性能的涂层进行纵向导热将热量纵向传递给通道及散热介质，再由在通道内壁高度润湿分散的散热介质快速的吸热促进散热介质对流运动，从而将热量通过热传导性能良好的散热介质及时横向散发出去，从而提高电池工作的稳定性以及增长电池的使用寿命。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
具有散热构件的电池，包括电芯及包覆于所述电芯的散热构件，所述散热构件包括隔板和散热介质，所述隔板内设置有用于散热介质流动的通道，在所述通道的内壁上涂覆有具有润湿性能的涂层。当电池在被充电和放电的过程中产生大量的热量时，利用导热性能良好的隔板材料以及具有润湿性能的涂层进行纵向导热将热量纵向传递给通道及散热介质，再由在通道内壁高度润湿分散的散热介质快速的吸热促进散热介质对流运动，从而将热量通过热传导性能良好的散热介质及时横向散发出去，从而提高电池工作的稳定性以及增长电池的使用寿命。
作为本发明的一种改进，所述隔板的材料选为铝、铜、镍、不锈钢、活性炭、石墨烯或硅胶
作为本发明的一种改进，所述散热构件还包括散热层，所述散热层采取全涂覆、间歇涂覆和连续的图纹涂覆中的至少一种方式涂覆于所述隔板的表面。
作为本发明的一种改进，所述涂层和所述散热层均为纳米漆材料涂层，其中，纳米漆材料为纳米聚合物微乳液。
作为本发明的一种改进，所述涂层和所述散热层的材料为多元共聚含氟涂料或蒙脱土改性涂料。
作为本发明的一种改进，所述纳米漆材料中纳米颗粒至少有一相的粒径尺寸在10～100nm之间，纳米颗粒选自纳米改性聚氨酯、纳米碳颗粒、纳米改性环氧树脂、纳米钛釉和纳米金属氧化物中的至少一种。
作为本发明的一种改进，所述散热介质可为镓镁合金、镓铟合金、镓铟锡合金、铟锡铋合金、钾钠合金、水银、液态水、四氯化碳、丙二醇或甲苯。
作为本发明的一种改进，所述散热介质在所述通道中的体积比为20～80％。
作为本发明的一种改进，所述通道在所述隔板内布局成“O”形结构、“U”形结构或“I”形结构。
本发明的另一个目的在于提供一种电池组，由多个电芯串联、并联或混联结合而成，每个所述电芯均包覆有上述的散热构件，散热构件可以以条纹状的方式全部包覆于电芯，也可以以条纹状的方式单独平行包覆于电芯上部、中部或下部三个部分，当然包覆于所述电芯的中部更有利于散热，因为电芯的中心位置散热最难，温度异常概率较大。
此外，还提供一种电池组，由多个电芯串联、并联或混联结合而成，两个相邻的所述电芯之间设置有上述的散热构件。
上述电池组还可以通过上述的散热构件进行外包装。所以，本发明的散热构件5既作为电池或电池组的散热结构，还可以作为电池或电池组的外包装材料(相对于现有技术，节省额外包装费用及避免了多层外包材料带来的能量密度下降的问题)，更有效地使得散热材料与外部空气接触，大大提高散热效率。
附图说明
图1为本发明中实施例1的结构示意图。
图2为本发明中实施例1散热构件的结构示意图。
图3为本发明中实施例1隔板的横截面示意图。
图4为本发明中实施例2散热构件的结构示意图。
图5为本发明中实施例2隔板的横截面示意图。
图6为本发明中实施例3散热构件的结构示意图。
图7为本发明中实施例3隔板的横截面示意图。
图8为本发明中实施例4散热构件的结构示意图。
图9为本发明中实施例5散热构件的结构示意图。
图10为本发明中实施例25的结构示意图之一。
图11为本发明中实施例25的结构示意图之二。
图12为本发明中实施例25的结构示意图之三。
其中：1-隔板，2-散热层，3-导热双面胶层，4-电芯，5-散热构件，6-通道。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和说明书附图，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施例不限于此。
实施例1
如图1～3所示，具有散热构件的电池，包括电芯4及包覆于电芯4的散热构件5，散热构件5包括隔板1和散热介质，隔板1内设置有用于散热介质(图未示)流动的通道6，在通道6的内壁上涂覆有具有润湿性能的涂层(图未示)。当电池在被充电和放电的过程中产生大量的热量时，利用导热性能良好的隔板以及具有润湿性能的涂层(涂层优选为纳米漆材料涂层，理论上只要能够形成稳定涂层，同时能够与散热介质之间具有良好润湿接触性能的涂层材料均可。)进行纵向(图2中Y轴的方向)导热将热量纵向传递给通道及散热介质，再由在通道内壁高度润湿分散的散热介质快速的吸热促进散热介质对流运动，从而将热量通过热传导性能良好的散热介质及时横向(图2中X轴的方向)散发出去，从而提高电池工作的稳定性以及增长电池的使用寿命。
在通道6的内壁上涂覆有纳米聚合物微乳液的涂层，该涂层是通过纳米聚合物微乳液多次流洗的方式涂覆到通道6的内壁，所述涂层厚度为10nm；由于纳米漆材料具有特殊纳米功能和其微分子结构，能够与隔板1的通道6内壁发生配位反应形成牢固的爪状渗适，且能够在散热介质的冲刷流动过程中保持优异的稳定性和循环使用寿命。
上述散热介质可为镓镁合金、镓铟合金、镓铟锡合金、铟锡铋合金、钾钠合金、水银、液态水、四氯化碳、丙二醇或甲苯，这些流体均具有良好的散热性。另外，散热介质还可以采用镓、钠、钾等其他液体金属。所述散热介质在所述通道6中的体积比为20～80％，原因是对于液态金属类的散热介质，由于其相变是由固态到液态的相变散热，其散热介质在其通道6中的体积比优选为50～80％(液相-固相，体积变化不大)；散热有机溶剂(易挥发性)由于其散热原理是通过由液态吸热挥发为气态，再由温度较低处由气态冷凝为液态进行热量的传递，其散热介质在其通道6中的体积比优选为20～40％(液相-气相，体积变化较大)。
优选地，散热构件5还包括散热层2，散热层2采取全涂覆的方式涂覆于隔板1的单面，涂层和散热层2均为纳米漆材料涂层，其中，纳米漆材料为纳米聚合物微乳液，涂层和散热层的材料还可以为多元共聚含氟涂料、蒙脱土改性涂料；纳米漆材料中纳米颗粒至少有一相的粒径尺寸在10～100nm之间，纳米颗粒选自纳米改性聚氨酯、纳米碳颗粒、纳米改性环氧树脂、纳米钛釉和纳米金属氧化物(二氧化钛、氧化铝、氧化硅、硫酸钡、碳酸钙、氯化银等)中的至少一种。散热层2的导热系数与纳米颗粒材料及纳米漆材料粒径尺寸有关，一般地，散热层2的导热系数在370～1200W/m·K之间。
优选地，本实施例的通道6在隔板1内布局成“U”形结构(结构如图3所示)，保持通道6存在与电池边界外部接触的部分，有利于电池热量的快速传递散出。
一般地，隔板1环绕在电池前后左右四面，其隔板1的材料选为铝、铜、镍、不锈钢、活性炭、石墨烯或硅胶等，本实施例优选为铝，用铝材料制作的隔板1能够保持热量的横向传递，是综合考虑到铝材料经济成本与导热性能，理论上只要是导热系数良好的金属(或非金属)都可以替代本实施例中的铝。本实施例将隔板1粘接有导热双面胶层3，这样一方面起到在电池单元中间的固定作用，另一方面同时也能够起到一部分热量的纵向传导功能。一般地，导热双面胶层3的厚度为5μm～50μm。本实施例要求隔板1的导热系数为110～1200W/m·K，隔板1的厚度为10μm～500μm，隔板1不能太厚，如果厚度太厚则无法完成弯折动作以确保散热层2紧贴电芯4，其中散热层2的厚度为5μm～50μm，隔板1、散热层2的厚度具体视电池或电池组的大小、功率及使用工况而定。
现本实施例的散热介质采用镓铟锡合金(Ga:wt.42.5％，熔点27.4℃，20℃时其在通道6中的体积占比为50％)；隔板1的材料为铝板，厚度为10μm；通道6直径为20μm。
实施例2
如图4和5所示，与实施例1不同的是：本实施例的散热层2采取间歇涂覆方式涂覆于隔板1的单面，且在散热层2和隔板1上均涂覆有导热双面胶层3，提高使用于电池中产生热量时的纵向传导功能。
另外，通道6在隔板1内布局成“O”形结构，通道6内的散热介质采用液态水；隔板1的材料为硅胶，厚度为10μm。
其他的与实施例1的相同，这里不再赘述。
实施例3
如图6和7所示，与实施例1不同的是：本实施例的散热层2涂覆于隔板1的双面，散热层2采取连续的图纹涂覆方式涂覆于隔板1的双面，且在其中一层散热层2粘接有导热双面胶层3。与实施例1相比，这样的结构增加了散热能力，提高该结构应用于电池中工作的稳定性。
另外，通道6在隔板1内布局成“I”形结构，通道6内的散热介质采用丙二醇；隔板1的材料为活性炭，厚度为10μm。
其他的与实施例1的相同，这里不再赘述。
实施例4
如图8所示，与实施例3不同的是：本实施例的散热层2涂覆于隔板1的双面，两层散热层2采取全涂覆和连续的图纹涂覆一起的方式涂覆于隔板1的双面，且在上述两层散热层2均粘接有导热双面胶层3。
另外，通道6在隔板1内布局成“U”形结构，通道6内的散热介质采用水银；隔板1的材料为石墨烯，厚度为10μm。
其他的与实施例3的相同，这里不再赘述。
实施例5
如图9所示，与实施例1不同的是：本实施例没有设置散热层，通道6在隔板1内布局成“O”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米改性聚氨酯，且该涂层的厚度为10nm，通道6内的散热介质采用镓铟锡合金；隔板1的材料为铝，厚度为100μm。
其他的与实施例1的相同，这里不再赘述。
实施例6
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构，通道6内的散热介质采用液态水；隔板1的材料为硅胶，厚度为100μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例7
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“U”形结构，通道6内的散热介质采用丙二醇；隔板1的材料为活性炭，厚度为100μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例8
与实施例5不同的是：本实施例的通道6内的散热介质采用水银；隔板1的材料为石墨烯，厚度为100μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例9
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构，通道6内的涂层的材料采用蒙脱土改性涂料，且该涂层的厚度为10nm，通道6内的散热介质采用镓铟锡合金；隔板1的材料为铝，厚度为200μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例10
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“U”形结构，通道6内的涂层的材料采用蒙脱土改性涂料，且该涂层的厚度为10nm，通道6内的散热介质采用液态水；隔板1的材料为硅胶，厚度为200μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例11
与实施例5不同的是：本实施例的通道6内的涂层的材料采用蒙脱土改性涂料，且该涂层的厚度为10nm，通道6内的散热介质采用丙二醇；隔板1的材料为活性炭，厚度为200μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例12
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构，通道6内的涂层的材料采用蒙脱土改性涂料，且该涂层的厚度为10nm，通道6内的散热介质采用水银；隔板1的材料为石墨烯，厚度为200μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例13
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“U”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米氧化铝，且该涂层的厚度为10nm，通道6内的散热介质采用镓铟锡合金；隔板1的材料为铝，厚度为300μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例14
与实施例5不同的是：本实施例的通道6内的涂层的材料采用纳米氧化铝，且该涂层的厚度为10nm，通道6内的散热介质采用液态水；隔板1的材料为硅胶，厚度为300μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例15
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米氧化铝，且该涂层的厚度为10nm，通道6内的散热介质采用丙二醇；隔板1的材料为活性炭，厚度为300μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例16
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“U”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米氧化铝，且该涂层的厚度为10nm，通道6内的散热介质采用水银；隔板1的材料为石墨烯，厚度为300μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例17
与实施例5不同的是：本实施例的通道6内的涂层的材料采用纳米氧化铝，且该涂层的厚度为50nm，通道6内的散热介质采用镓铟锡合金；隔板1的材料为铝，厚度为400μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例18
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米氧化铝，且该涂层的厚度为50nm，通道6内的散热介质采用液态水；隔板1的材料为硅胶，厚度为400μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例19
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“U”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米氧化铝，且该涂层的厚度为50nm，通道6内的散热介质采用丙二醇；隔板1的材料为活性炭，厚度为400μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例20
与实施例5不同的是：本实施例的通道6内的涂层的材料采用纳米氧化铝，且该涂层的厚度为50nm，通道6内的散热介质采用水银；隔板1的材料为石墨烯，厚度为400μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例21
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米氧化铝，且该涂层的厚度为100nm，通道6内的散热介质采用镓铟锡合金；隔板1的材料为铝，厚度为500μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例22
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“U”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米氧化铝，且该涂层的厚度为100nm，通道6内的散热介质采用液态水；隔板1的材料为硅胶，厚度为500μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例23
与实施例5不同的是：本实施例的通道6内的涂层的材料采用纳米氧化铝，且该涂层的厚度为100nm，通道6内的散热介质采用丙二醇；隔板1的材料为活性炭，厚度为500μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例24
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米氧化铝，且该涂层的厚度为100nm，通道6内的散热介质采用水银；隔板1的材料为石墨烯，厚度为500μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例25
如图10～12所示，一种电池组，由多个电芯4串联、并联或混联结合而成，每个电芯4均包覆有实施例1～24任一实施例的散热构件5，散热构件5的散热层2一般在靠近电芯4的一侧，而隔板1则位于外侧，这样便于隔板1进行散热。本实施例还可以在两个相邻的电芯4之间设置有实施例1～24任一实施例的散热构件5，即电池组的电池与电池之间设置一层隔板1，另外在整个电池组外侧也可以设置一层隔板1。
根据实施例1～24的相关信息，现对实施例1～24不同构造单体电芯组成的2串2并的电池模组进行实验，分别测得具有实施例1～24散热构件的电池模组相应的散热效果如下表1(散热介质在室温20℃条件下在通道6体积占比均为50％)：
表1
(*注：表1中所表述的纳米氧化铝-10nm指的是纳米氧化铝颗粒材料的中值粒径D50为50nm。)
从上表1可以看出，(所有对应材料、对应参数都在实施例1～24中得到体现)，当隔板1厚度越厚，对应的温升变化越大，散热效果越差，原因是由于隔板1作用在于纵向传热，当隔板1厚度越厚时，散热介质对于温度存在延后效应，无法迅速响应电池温度变化，导致热量的累计。
实施例26
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“U”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米改性聚氨酯，且该涂层的厚度为10nm，通道6内的散热介质采用镓镁合金；隔板1的材料为铝，厚度为100μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例27
与实施例26不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“O”形结构。
其他的与实施例26的相同，这里不再赘述。
实施例28
与实施例26不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构。
其他的与实施例26的相同，这里不再赘述。
实施例29
与实施例26不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构，且该通道6内没有设置涂层。
其他的与实施例26的相同，这里不再赘述。
实施例30
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“U”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米改性聚氨酯，且该涂层的厚度为10nm，通道6内的散热介质采用镓铟锡合金；隔板1的材料为铝，厚度为100μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例31
与实施例30不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“O”形结构。
其他的与实施例30的相同，这里不再赘述。
实施例32
与实施例30不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构。
其他的与实施例30的相同，这里不再赘述。
实施例33
与实施例30不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构，且该通道6内没有设置涂层。
其他的与实施例30的相同，这里不再赘述。
实施例34
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“U”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米改性聚氨酯，且该涂层的厚度为10nm，通道6内的散热介质采用水银；隔板1的材料为铝，厚度为100μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例35
与实施例34不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“O”形结构。
其他的与实施例34的相同，这里不再赘述。
实施例36
与实施例34不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构。
其他的与实施例34的相同，这里不再赘述。
实施例37
与实施例34不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构，且该通道6内没有设置涂层。
其他的与实施例34的相同，这里不再赘述。
实施例38
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“U”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米改性聚氨酯，且该涂层的厚度为10nm，通道6内的散热介质采用钠钾合金；隔板1的材料为铝，厚度为100μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例39
与实施例38不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“O”形结构。
其他的与实施例38的相同，这里不再赘述。
实施例40
与实施例38不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构。
其他的与实施例38的相同，这里不再赘述。
实施例41
与实施例38不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构，且该通道6内没有设置涂层。
其他的与实施例38的相同，这里不再赘述。
实施例42
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“U”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米改性聚氨酯，且该涂层的厚度为10nm，通道6内的散热介质采用液态水；隔板1的材料为铝，厚度为100μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例43
与实施例42不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“O”形结构。
其他的与实施例42的相同，这里不再赘述。
实施例44
与实施例42不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构。
其他的与实施例42的相同，这里不再赘述。
实施例45
与实施例42不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构，且该通道6内没有设置涂层。
其他的与实施例42的相同，这里不再赘述。
实施例46
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“U”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米改性聚氨酯，且该涂层的厚度为10nm，通道6内的散热介质采用四氯化碳；隔板1的材料为铝，厚度为100μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例47
与实施例46不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“O”形结构。
其他的与实施例46的相同，这里不再赘述。
实施例48
与实施例46不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构。
其他的与实施例46的相同，这里不再赘述。
实施例49
与实施例46不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构，且该通道6内没有设置涂层。
其他的与实施例46的相同，这里不再赘述。
实施例50
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“U”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米改性聚氨酯，且该涂层的厚度为10nm，通道6内的散热介质采用丙二醇；隔板1的材料为铝，厚度为100μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例51
与实施例50不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“O”形结构。
其他的与实施例50的相同，这里不再赘述。
实施例52
与实施例50不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构。
其他的与实施例50的相同，这里不再赘述。
实施例53
与实施例50不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构，且该通道6内没有设置涂层。
其他的与实施例50的相同，这里不再赘述。
实施例54
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“U”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米改性聚氨酯，且该涂层的厚度为10nm，通道6内的散热介质采用甲苯；隔板1的材料为铝，厚度为100μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例55
与实施例54不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“O”形结构。
其他的与实施例54的相同，这里不再赘述。
实施例56
与实施例54不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构。
其他的与实施例54的相同，这里不再赘述。
实施例57
与实施例54不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构，且该通道6内没有设置涂层。
其他的与实施例54的相同，这里不再赘述。
实施例58
与实施例5不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“U”形结构，通道6内的涂层的材料采用纳米改性聚氨酯，且该涂层的厚度为10nm，通道6内不采用散热介质；隔板1的材料为铝，厚度为100μm。
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例59
与实施例58不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“O”形结构。
其他的与实施例58的相同，这里不再赘述。
实施例60
与实施例58不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构。
其他的与实施例58的相同，这里不再赘述。
实施例61
与实施例58不同的是：本实施例的通道6在隔板1内布局成“I”形结构，且该通道6内没有设置涂层。
其他的与实施例58的相同，这里不再赘述。
实施例62
根据实施例26～61的相关信息，现对实施例26～61不同构造单体电芯组成的2串2并的电池模组进行实验，在各模组电芯单体之间设置有散热构件5(散热构件5中隔板1的通道6内部铺设有散热介质)，然后对电池模组均以4C倍率放电10分钟，经过放电之后即用温度感应测量仪测试电池模组中心区域温度，每组数据分别重复测试三次，分别得到温度1、温度2、温度3，具体参见下表2：
表2
从上表2可以明显看出，在各模组电芯单体之间设置有散热构件5的电池模组的散热效果明显好于没有设置散热构件5的电池模组的散热效果；另外，在通道6内涂覆有具有润湿性能的涂层的散热构件5的散热效果又好于在通道6内没有涂覆涂层的散热构件5的散热效果，原因在于：如果不在通道6内壁涂覆具有润湿性能的涂层，散热介质与通道6内壁之间很难有效的进行润湿接触(金属的润湿性较差)，从而无法有效地吸收通道6内壁纵向传递过来的热量。
实施例63
与实施例5不同的是：通道6内的散热介质采用镓铟锡合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质镓铟锡合金在通道6中的体积比为10％；
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例64
与实施例63不同的是：通道6内的散热介质采用镓铟锡合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质镓铟锡合金在通道6中的体积比为20％；
其他的与实施例63的相同，这里不再赘述。
实施例65
与实施例63不同的是：通道6内的散热介质采用镓铟锡合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质镓铟锡合金在通道6中的体积比为30％；
其他的与实施例63的相同，这里不再赘述。
实施例66
与实施例63不同的是：通道6内的散热介质采用镓铟锡合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质镓铟锡合金在通道6中的体积比为40％；
其他的与实施例63的相同，这里不再赘述。
实施例67
与实施例63不同的是：通道6内的散热介质采用镓铟锡合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质镓铟锡合金在通道6中的体积比为50％；
其他的与实施例63的相同，这里不再赘述。
实施例68
与实施例63不同的是：通道6内的散热介质采用镓铟锡合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质镓铟锡合金在通道6中的体积比为60％；
其他的与实施例63的相同，这里不再赘述。
实施例69
与实施例63不同的是：通道6内的散热介质采用镓铟锡合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质镓铟锡合金在通道6中的体积比为70％；
其他的与实施例63的相同，这里不再赘述。
实施例70
与实施例63不同的是：通道6内的散热介质采用镓铟锡合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质镓铟锡合金在通道6中的体积比为80％；
其他的与实施例63的相同，这里不再赘述。
实施例71
与实施例63不同的是：通道6内的散热介质采用镓铟锡合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质镓铟锡合金在通道6中的体积比为90％；
其他的与实施例63的相同，这里不再赘述。
实施例72
与实施例5不同的是：通道6内的散热介质采用钠钾合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质钠钾合金在通道6中的体积比为10％；
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例73
与实施例72不同的是：通道6内的散热介质采用钠钾合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质钠钾合金在通道6中的体积比为20％；
其他的与实施例72的相同，这里不再赘述。
实施例74
与实施例72不同的是：通道6内的散热介质采用钠钾合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质钠钾合金在通道6中的体积比为30％；
其他的与实施例72的相同，这里不再赘述。
实施例75
与实施例72不同的是：通道6内的散热介质采用钠钾合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质钠钾合金在通道6中的体积比为40％；
其他的与实施例72的相同，这里不再赘述。
实施例76
与实施例72不同的是：通道6内的散热介质采用钠钾合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质钠钾合金在通道6中的体积比为50％；
其他的与实施例72的相同，这里不再赘述。
实施例77
与实施例72不同的是：通道6内的散热介质采用钠钾合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质钠钾合金在通道6中的体积比为60％；
其他的与实施例72的相同，这里不再赘述。
实施例78
与实施例72不同的是：通道6内的散热介质采用钠钾合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质钠钾合金在通道6中的体积比为70％；
其他的与实施例72的相同，这里不再赘述。
实施例79
与实施例72不同的是：通道6内的散热介质采用钠钾合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质钠钾合金在通道6中的体积比为80％；
其他的与实施例72的相同，这里不再赘述。
实施例80
与实施例72不同的是：通道6内的散热介质采用钠钾合金；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质钠钾合金在通道6中的体积比为90％；
其他的与实施例72的相同，这里不再赘述。
实施例81
与实施例5不同的是：通道6内的散热介质采用四氯化碳；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质四氯化碳在通道6中的体积比为10％；
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例82
与实施例81不同的是：通道6内的散热介质采用四氯化碳；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质四氯化碳在通道6中的体积比为20％；
其他的与实施例81的相同，这里不再赘述。
实施例83
与实施例81不同的是：通道6内的散热介质采用四氯化碳；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质四氯化碳在通道6中的体积比为30％；
其他的与实施例81的相同，这里不再赘述。
实施例84
与实施例81不同的是：通道6内的散热介质采用四氯化碳；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质四氯化碳在通道6中的体积比为40％；
其他的与实施例81的相同，这里不再赘述。
实施例85
与实施例81不同的是：通道6内的散热介质采用四氯化碳；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质四氯化碳在通道6中的体积比为50％；
其他的与实施例81的相同，这里不再赘述。
实施例86
与实施例81不同的是：通道6内的散热介质采用四氯化碳；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质四氯化碳在通道6中的体积比为60％；
其他的与实施例81的相同，这里不再赘述。
实施例87
与实施例81不同的是：通道6内的散热介质采用四氯化碳；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质四氯化碳在通道6中的体积比为70％；
其他的与实施例81的相同，这里不再赘述。
实施例88
与实施例81不同的是：通道6内的散热介质采用四氯化碳；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质四氯化碳在通道6中的体积比为80％；
其他的与实施例81的相同，这里不再赘述。
实施例89
与实施例81不同的是：通道6内的散热介质采用四氯化碳；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质四氯化碳在通道6中的体积比为90％；
其他的与实施例81的相同，这里不再赘述。
实施例90
与实施例5不同的是：通道6内的散热介质采用丙二醇；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质丙二醇在通道6中的体积比为10％；
其他的与实施例5的相同，这里不再赘述。
实施例91
与实施例90不同的是：通道6内的散热介质采用丙二醇；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质丙二醇在通道6中的体积比为20％；
其他的与实施例90的相同，这里不再赘述。
实施例92
与实施例90不同的是：通道6内的散热介质采用丙二醇；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质丙二醇在通道6中的体积比为30％；
其他的与实施例90的相同，这里不再赘述。
实施例93
与实施例90不同的是：通道6内的散热介质采用丙二醇；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质丙二醇在通道6中的体积比为40％；
其他的与实施例90的相同，这里不再赘述。
实施例94
与实施例90不同的是：通道6内的散热介质采用丙二醇；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质丙二醇在通道6中的体积比为50％；
其他的与实施例90的相同，这里不再赘述。
实施例95
与实施例90不同的是：通道6内的散热介质采用丙二醇；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质丙二醇在通道6中的体积比为60％；
其他的与实施例90的相同，这里不再赘述。
实施例96
与实施例90不同的是：通道6内的散热介质采用丙二醇；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质丙二醇在通道6中的体积比为70％；
其他的与实施例90的相同，这里不再赘述。
实施例97
与实施例90不同的是：通道6内的散热介质采用丙二醇；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质丙二醇在通道6中的体积比为80％；
其他的与实施例90的相同，这里不再赘述。
实施例98
与实施例90不同的是：通道6内的散热介质采用丙二醇；另在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质丙二醇在通道6中的体积比为90％；
其他的与实施例90的相同，这里不再赘述。
实施例99
根据实施例63～98相关信息，现对实施例63～98不同构造单体电芯组成的2串2并电池模组进行实验，隔板1的中间通过“U”形结构的通道6排布，通道6内壁均涂覆有涂层(纳米漆材料涂层)，在4C倍率下放电十分钟，其中在初始温度为20摄氏度条件下的散热介质在通道6中的含量(体积比)与散热效果对应数据如下表3：
表3
从上表3可以看出，完全填充满通道6的散热效果并不理想，需要存在一部分未填满区域，对于液态金属类的散热介质，由于其相变是由固态到液态的相变散热，其散热介质在其通道6中的体积比为50～80％左右散热效果好于50％以下；散热有机溶剂(易挥发性)由于其散热原理是通过由液态吸热挥发为气态，再由温度较低处由气态冷凝为液态进行热量的传递，其散热介质在其通道6中的体积比为20～40％左右散热效果好于50％以上。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施例进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的实施例，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (10)
1.一种具有散热构件的电池，包括电芯及包覆于所述电芯的散热构件，其特征在于：所述散热构件包括隔板和散热介质，所述隔板内设置有用于散热介质流动的通道，在所述通道的内壁上涂覆有具有润湿性能的涂层。
2.根据权利要求1所述的具有散热构件的电池，其特征在于：所述隔板的材料选为铝、铜、镍、不锈钢、活性炭、石墨烯或硅胶。
3.根据权利要求1所述的具有散热构件的电池，其特征在于：所述散热构件还包括散热层，所述散热层采取全涂覆、间歇涂覆和连续的图纹涂覆中的至少一种方式涂覆于所述隔板的表面。
4.根据权利要求3所述的具有散热构件的电池，其特征在于：所述涂层和所述散热层均为纳米漆材料涂层，其中，纳米漆材料为纳米聚合物微乳液。
5.根据权利要求3所述的具有散热构件的电池，其特征在于：所述涂层和所述散热层的材料为多元共聚含氟涂料或蒙脱土改性涂料。
6.根据权利要求3所述的具有散热构件的电池，其特征在于：所述涂层和所述散热层均为纳米漆材料涂层，所述纳米漆材料中纳米颗粒至少有一相的粒径尺寸在10~100nm之间，纳米颗粒选自纳米改性聚氨酯、纳米碳颗粒、纳米改性环氧树脂、纳米钛釉和纳米金属氧化物中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的具有散热构件的电池，其特征在于：所述散热介质可为镓镁合金、镓铟合金、镓铟锡合金、铟锡铋合金、钾钠合金、水银、液态水、四氯化碳、丙二醇或甲苯。
8.根据权利要求1所述的具有散热构件的电池，其特征在于：所述散热介质在所述通道中的体积比为20~80%。
9.根据权利要求1所述的具有散热构件的电池，其特征在于：所述通道在所述隔板内布局成“O”形结构、“U”形结构或“I”形结构。
10.一种电池组，其特征在于：由多个电芯串联、并联或混联结合而成，每个所述电芯均包覆有权利要求1~9任一项所述的散热构件，或两个相邻的所述电芯之间设置有权利要求1~9任一项所述的散热构件。
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