專利名稱：集流體以及采用該集流體的電池包的制作方法
技術領域：
集流體以及采用該集流體的電池包本實用新型涉及一種用于電池包的集流體；另外，本實用新型還涉及一種采用了該集流體的電池包。隨著石油資源的日益減少和環境的污染日漸嚴重，保護環境，節能減排成了目前世界上的潮流和趨勢。在這個背景下，近年來，以電池為主要動力源或者部分動力源的電動車輛(主要包括混合動力車,插電式混合動力車,純電動車)逐漸出現并日益增多，電動車輛的碳排放量要小于傳統內燃機汽車，純電動車的碳排放甚至為零，并且具有能量轉換效 率高的特點，這使得人們將電動汽車視為未來替代內燃機車的一個重要選擇。目前，電動汽車動力電池的主要選擇是鋰離子電池，傳統的圓柱型鋰離子電池(常見的有18650型，26650型)雖然已經廣泛地應用于3C產品(手機，電腦，數碼相機)的電源，但是傳統鋰離子電池由于其本身材料的性質以及形狀設計的影響，容易產生熱失控現象，在筆記本電腦電池領域就發生過多次鋰離子電池燃燒導致召回的事件。這使得人們將鋰離子電池在應用于電動車領域時，面臨著安全性的考驗。所以，為了提高鋰離子電池的安全性能，近年來，人們相繼開發出一些新型結構的鋰離子電池，例如軟包電池(soft-bagbattery 或稱 coffee-bag battery),方形電池(Prismatic battery 或稱Prismatic pouchbattery)，與傳統的圓柱形鋰離子電池相比，軟包電池或者方形電池一般呈扁平狀，在電池的一側或者相對的兩側具有極耳，極耳一般也呈扁平狀，軟包電池一般采用鋁塑膜為外殼，方形電池可以采用金屬材料構成扁平長方體狀外殼，也可以采用鋁塑膜外殼。軟包電池或者方形電池具有比圓柱形的鋰離子電池具有更好的散熱性能。所以，目前多數電動汽車采用軟包電池單體或者方形電池單體來構成動力電池包。在發展電動汽車動力電池包的過程中，一個核心問題就是電池成組技術，家用電動汽車(尤其是純電動汽車)的動力電池組一般儲能都在20kWh以上，而純電動公交車，卡車的動力電池組的儲能甚至可以達到上百kWh。如此巨大的能量，往往需要上百個上千個甚至上萬個電池單體來構成一個電池包。對于電池成組技術是巨大的考驗。雖然軟包或者方形電池的散熱性能要優于普通圓柱形鋰離子電池，但是，當數目巨大的電池單體(或稱之為電芯)集合在一個非常有限的電池包空間內時，發熱量是巨大的，電池包內“熱點”區域的出現難以避免，熱點區域的出現又會進一步導致電池包內的環境參數不均勻，進而影響電池單體間不一致性的擴大，最終會導致電池包的損壞甚至影響整車安全問題，所以，目前為止，電芯散熱問題仍然是電動汽車用電池包設計中相當困難的一個方面。目前，對于整個電池包的散熱，主要有風冷和液冷這兩種方法，或者兩種方法聯合使用。風冷是利用自然風或者空調冷風穿過電池包內的風道來對電池包進行冷卻。液冷則是通過冷卻液流過設置在電池包內的管路，來帶走電池包內的熱量，而無論是風冷或者是液冷，一般都需要借助散熱部件(一般為散熱片)將電池包內疊加或堆積的電芯所產生的熱量導出后，再通過冷風或者冷卻液將這些熱量帶走。[0005]在軟包或者方形電芯所組成的電池包中，目前常見的布局設計是見圖I和圖2，圖I為一種軟包電池包的一個部分示意圖，圖2為圖I的左視圖多個軟包或者方形電池疊加并聯連接(串聯也可以)，每個電芯的正極極耳均與集流體相連接，集流體一般為銅質材料構成，一般而言為一塊銅板。集流體與整個電池包的輸出端相連接。在兩個相鄰的電芯中間設置有一個散熱片，散熱片一般為鋁質，其寬度一般大于電芯的寬度。電芯所發出的熱量通過散熱片散發到電芯所在區域的外側，然后再通過風冷或者液冷的方法進行散熱。這種設計雖然利用了金屬材料的優良導熱性將電芯所發出的熱量導出，但是在實際中的整體應用效果卻不盡如人意。原因主要有一方面，單體電芯在使用時，不同的區域所產生的熱量值是不同的，因為極耳作為電芯的電流匯集流出/流入區域，其負擔了整個電芯的電流強度(一般可以達到幾十安培)，而電流所產生的熱量值是和電流強度的平方成正比，所以極耳區域產生的熱量是較多的，但是目前的設計卻沒有考慮到極耳區域熱量的導出；另一方面，作為整個電池包的輸出部分，通過集流體的電流強度是更為巨大的(一般可以達到上百安培)，目前的設計同樣沒有考慮到集流體部分的熱量導出問題，集流體本身也易于由于過熱而發生故障(比如引燃了周圍的電纜)甚至熔斷。 本實用新型的目的即是針對上述問題，提供一種散熱效果好的集流體。本實用新型的另一個目的是提供一種散熱效果好，可靠性高的電池包。為了實現上述目的，本實用新型包括一種集流體，它包括本體，在所述的本體上設置有至少一個散熱片。本體一般為金屬材質，常見為銅。作為一種實施方式，集流體的本體上開設有至少一個通孔。本實用新型還包括一種電池包，它包括至少一個電池單體，如上所述的集流體，且電池單體的極耳與所述的散熱片相連接。作為一種實施方式，集流體的本體上開設有至少一個通孔，極耳穿過該通孔。作為另一種實施方式，集流體的本體上開設有至少一個通孔，極耳穿過該通孔，且極耳穿過該通孔而超出的部分貼合于集流體的本體。所述的電池單體為軟包電池或方形電池。由于在集流體上設置了散熱片，使得集流體由于通電而產生的熱量可以快速被散出，使得集流體的可靠性增加。對于采用了這種集流體的電池包而言，極耳部分與散熱片相連接，使得電芯發熱量最大的部分所產生的熱量可以快速被導出，有利于整個電池包的散熱，以及提高整個電池包的可靠性。圖I為現有軟包電池組中常見的設計樣式；圖2為圖I的左視圖；圖3為電池包實施例I的示意圖；圖4為電池包實施例2的示意圖；圖5為電池包實施例3的示意圖；[0020]圖6為圖5的俯視圖；圖7為集流體實施例I的示意圖；圖8為集流體實施例2的示意圖；圖9為采用圖I和圖5所示技術方案的電池包，在同樣充放電條件下的溫度升高對比圖。其中1.集流體；11.本體；12.散熱片；13.通孔；2.電池單體；21.極耳。
以下結合附圖
和具體實施方式
來對本實用新型做具體描述集流體實施例I 如圖7所示意一種集流體1，它包括本體11，在本體11上設置有多個散熱片12。本體11和散熱片12均為金屬材質材料制成，常用材料包括銅和鋁。圖7中僅給出了集流體I的部分圖示，其長度以及散熱片12的片數均可以依據電池包的需要而增加或減少。集流體實施例2如圖8所示意一種集流體I，它包括本體11，在本體11上設置有多個散熱片12，在本體11上還開有多個用于穿過極耳21的通孔13，本體11和散熱片12均為金屬材質材料制成，常用材料包括銅和鋁。圖8中僅給出了集流體I的部分圖示，其長度以及散熱片12的片數以及通孔的個數均可以依據電池包的需要而增加或減少。電池包實施例I 如圖3所示意一種電池包，包括至少一個電池單體2，所述的電池單體2具有極耳21，所述的電池包還包括如實施例I所述的集流體1，且所述的極耳21與所述的散熱片12相連接。在圖3中，由于電池單體2為對稱形狀，所以只給出了一側極耳21和集流體I相配合的不意圖，在另一側由于配合方式完全相同，故略去未畫出。電池包實施例2如圖4所示意一種電池包，包括至少一個電池單體2，所述的電池單體2具有極耳21，所述的電池包還包括如實施例2所述的集流體1，且所述的極耳21穿過所述的通孔13與所述的散熱片12相連接。在圖4中，由于電池單體2為對稱形狀，所以只給出了一側極耳21和集流體I相配合的示意圖，在另一側由于配合方式完全相同，故略去未畫出。電池包實施例3如圖5所示意一種電池包，包括至少一個電池單體2，所述的電池單體2具有極耳21，所述的電池包還包括如實施例2所述的集流體1，且所述的極耳21穿過所述的通孔13與所述的散熱片12相連接，且將極耳21穿過通孔13的部分彎折并使得彎折部分貼合本體11。圖6為圖5的俯視圖。在圖5中，由于電池單體2為對稱形狀，所以只給出了一側極耳21和集流體I相配合的示意圖，在另一側由于配合方式完全相同，故略去未畫出。圖9給出了采用圖I和圖5所示技術方案的電池包，在同樣充放電條件下的溫度升高對比圖，圖中矩形脈沖為充放電曲線，較為上方的曲線為采用圖I技術方案的電池包的溫度，較為下方的曲線為采用圖5技術方案的電池包的溫度。，可以看出，采用了本實用新型技術方案的電池包，其溫度要較傳統電池包為低。[0038]本實用新型的保護范圍并不僅限于實施例，凡在本實用新型精神下所做的變化和 改動，均應落在本實用新型保護范圍之內。
權利要求1.一種集流體(1)，包括本體(11)，其特征在于在所述的本體(11)上設置有至少一個散熱片(12)。
2.如權利要求I所述的集流體(I)，其特征在于在所述的本體(11)上開設有至少一個通孔(13)。
3.一種電池包，包括至少一個電池單體(2)，所述的電池單體具有極耳(21)，其特征在于，所述的電池包還包括如權利要求I所述的集流體(I)，且所述的極耳與所述的散熱片(12)相連接。
4.如權利要求3所述的電池包，包括至少一個電池單體(2)，所述的電池單體具有極耳 (21)，其特征在于在所述的集流體(I)上開設有至少一個通孔(13)，所述的極耳(21)穿過所述的通孔(13)。
5.如權利要求4所述的電池包，其特征在于所述的極耳(21)穿過所述通孔(13)且超出的部分貼合于所述的本體(11)。
6.如權利要求3或4或5所述的電池包，其特征在于所述的所述的電池單體(2)為軟包電池或方形電池。
專利摘要本實用新型涉及一種用于電池包的集流體；另外，本實用新型還涉及一種采用了該集流體的電池包，通過在集流體上設置了散熱片，使得集流體由于通電而產生的熱量可以快速被散出，使得集流體的可靠性增加。對于采用了這種集流體的電池包而言，極耳部分與散熱片相連接，使得電芯發熱量最大的部分所產生的熱量可以快速被導出，有利于整個電池包的散熱，以及提高整個電池包的可靠性。
文檔編號H01M10/50GK202454663SQ201220073199
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月1日 優先權日2012年3月1日
發明者肖調坤, 趙彪 申請人:微宏動力系統(湖州)有限公司