CN110571497A - 金属外壳动力电池极柱散热结构及其成形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种方形金属外壳动力电池极柱散热结构，动力电池设有金属外壳(1)和封盖(2)，封盖(2)上设有正极柱(3)和负极柱(4)，其中正极柱(3)与封盖(2)金属基板连接一体，负极柱(4)通过绝缘结构安装在封盖(2)金属基板上；散热结构在负极柱(4)周围的一面至四面设有灌封腔(6)，灌封腔(6)采用绝缘导热灌封胶进行灌封。采用上述技术方案，使用导热绝缘灌封胶，形成方形金属外壳极柱散热结构，降低电池芯极柱的温升，拓宽电池芯的放电功率；降低电池芯间的温度差异，延长了电池寿命，提升电池组性能，降低电池***的散热要求，有利于降低成本。
Description
技术领域
本发明属于混合动力汽车动力***的技术领域，涉及动力电池结构，更具体地说，本发明涉及一种方形金属外壳动力电池极柱散热结构。另外，本发明还涉及该散热结构的成形方法。
背景技术
插电式混合动力汽车普遍采用高压直流电池***进行供电，工作时，经常会进行大倍率的充电和放电。由于技术的限制，电池的内阻并不能做得太低，发热量非常大。尤其是电池极片和极耳或极柱的焊接处，以及极柱和汇流排焊接处，由于熔接面积有限，界面电阻的发热更严重。
现有技术中，软包电池的电源模块都是采用支架和铝片堆叠组装而成，两块电池芯之间夹有一块散热铝片，散热铝片跟液冷***的液冷板接触传热；方形金属壳电池依靠金属外壳与液冷板接触散热。在电池芯极柱不接触冷却液的冷却设计中，电池芯极柱主要靠导电连接体散热。电池芯间温差最大的地方往往是在电池极柱的位置，电池芯温度最高的位置也往往是在极柱位置。
这样的电池芯设计和电池***散热设计，容易对电池造成伤害，也不利于电池性能的发挥，甚至会影响到整车性能。
发明内容
本发明提供一种金属外壳动力电池极柱散热结构，其目的是提高电池***的可靠性和动力性能。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明的金属外壳动力电池极柱散热结构，所述的动力电池设有金属外壳和封盖，所述的封盖上设有正极柱和负极柱，其中正极柱与封盖金属基板连接一体，负极柱通过绝缘结构安装在封盖金属基板上；所述的散热结构在负极柱周围的一面至四面设有灌封腔，所述的灌封腔采用绝缘导热灌封胶进行灌封。
所述的动力电池采用方形金属外壳。
所述的绝缘导热灌封胶为高分子聚合物基体和导热填料。
所述的绝缘导热灌封胶为碳化硅、氮化硼的复合材料。
为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的金属外壳动力电池极柱散热结构的成形方法，其技术方案是该方法的过程如下：
将电池芯直立，使用灌封工装，形成灌封腔，然后将调配好的灌封胶灌注到灌封腔内，待灌封胶固化后，撤下灌封工装，即形成动力电池极柱散热结构。
本发明采用上述技术方案，使用导热绝缘灌封胶，形成方形金属外壳极柱散热结构，降低电池芯极柱的温升，拓宽电池芯的放电功率；降低电池芯间的温度差异，延长了电池寿命，提升电池组性能，降低电池***的散热要求，有利于降低成本。
附图说明
附图所示内容及图中标记作简要说明如下：
图1为本发明的外形结构示意图；
图2为本发明电池极柱散热结构示意图；
图3为本发明电池极柱散热结构示意图(表示灌封结构的长度方向)。
图中标记为：
1、金属外壳，2、封盖，3、正极柱，4、负极柱，5、电池芯，6、灌封腔，7、减压排气阀。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1至图3所示本发明的结构，为一种金属外壳动力电池极柱散热结构，所述的动力电池设有金属外壳1和封盖2，所述的封盖2上设有正极柱3和负极柱4，其中正极柱3与封盖2金属基板连接一体，负极柱4通过绝缘结构安装在封盖2金属基板上。
本发明是应用于方形金属外壳动力电池的导热绝缘灌封胶的散热结构，特别适用于VDA2714891方形铝壳动力电池负极散热结构。
为了克服现有技术存在的问题和缺陷，实现提高电池***的可靠性和动力性能的发明目的，本发明采取的技术方案为：
如图2、图3所示，本发明的金属外壳动力电池极柱散热结构在负极柱4周围的一面至四面设有灌封腔6，所述的灌封腔6采用绝缘导热灌封胶进行灌封。
所述方形金属外壳动力电池极柱散热结构，如图2，在负极柱4周围的一面至四面使用绝缘导热灌封胶进行灌封。
由于结构硬质的有机材料既是电的绝缘体，导热系数也很低，因此负极柱4容易产生高温。本发明使用导热绝缘灌封胶，形成方形金属外壳极柱散热结构。本发明的方形金属外壳动力电池极柱散热结构，降低极柱和电池芯内部的温度差，提高电池***的可靠性和动力性能。具体地说，本发明的有益效果是：
1、降低了电池芯极柱的温升，拓宽电池芯的放电功率；
2、降低了电池芯间的温度差异，延长了电池寿命，提升电池组性能；
3、降低了电池***的散热要求，有利于降低成本。
所述的动力电池采用方形金属外壳。
所述的绝缘导热灌封胶为高分子聚合物基体和导热填料。
所述的绝缘导热灌封胶为碳化硅、氮化硼的复合材料。
所述导热灌封胶由高分子聚合物基体和导热填料如碳化硅、氮化硼等复合而成。
灌封在电池芯5的厚度方向，不能超过方形动力电池外壳的平面；在高度方向，不能超过极柱的高度，在长度方向，不能覆盖减压排气阀7，减压排气阀7不能妨碍电池模组的结构件。
如图3所示，设计与负极柱4等高等宽的灌封结构，灌封结构的长度方向(即图3中虚线箭头所指方向)尺寸为10mm。
为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的金属外壳动力电池极柱散热结构的成形方法，其技术方案是该方法的过程如下：
将电池芯5直立，使用灌封工装，形成灌封腔6，然后将调配好的灌封胶灌注到灌封腔6内，待灌封胶固化后，撤下灌封工装，即形成动力电池极柱散热结构。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种金属外壳动力电池极柱散热结构，所述的动力电池设有金属外壳(1)和封盖(2)，所述的封盖(2)上设有正极柱(3)和负极柱(4)，其中正极柱(3)与封盖(2)金属基板连接一体，负极柱(4)通过绝缘结构安装在封盖(2)金属基板上；其特征在于：所述的散热结构在负极柱(4)周围的一面至四面设有灌封腔(6)，所述的灌封腔(6)采用绝缘导热灌封胶进行灌封。
2.按照权利要求1所述的金属外壳动力电池极柱散热结构，其特征在于：所述的动力电池采用方形金属外壳。
3.按照权利要求1所述的金属外壳动力电池极柱散热结构，其特征在于：所述的绝缘导热灌封胶为高分子聚合物基体和导热填料。
4.按照权利要求1所述的金属外壳动力电池极柱散热结构，其特征在于：所述的绝缘导热灌封胶为碳化硅、氮化硼的复合材料。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的金属外壳动力电池极柱散热结构的成形方法，其特征在于：该方法的过程是：将电池芯(5)直立，使用灌封工装，形成灌封腔(6)，然后将调配好的灌封胶灌注到灌封腔(6)内，待灌封胶固化后，撤下灌封工装，即形成动力电池极柱散热结构。
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