专利名称：集流体以及采用该集流体的电池包的制作方法
技术领域：
集流体以及采用该集流体的电池包本实用新型涉及一种用于电池包的集流体；另外，本实用新型还涉及一种采用了该集流体的电池包。随着石油资源的日益减少和环境的污染日渐严重，保护环境，节能减排成了目前世界上的潮流和趋势。在这个背景下，近年来，以电池为主要动力源或者部分动力源的电动车辆(主要包括混合动力车,插电式混合动力车,纯电动车)逐渐出现并日益增多，电动车辆的碳排放量要小于传统内燃机汽车，纯电动车的碳排放甚至为零，并且具有能量转换效 率高的特点，这使得人们将电动汽车视为未来替代内燃机车的一个重要选择。目前，电动汽车动力电池的主要选择是锂离子电池，传统的圆柱型锂离子电池(常见的有18650型，26650型)虽然已经广泛地应用于3C产品(手机，电脑，数码相机)的电源，但是传统锂离子电池由于其本身材料的性质以及形状设计的影响，容易产生热失控现象，在笔记本电脑电池领域就发生过多次锂离子电池燃烧导致召回的事件。这使得人们将锂离子电池在应用于电动车领域时，面临着安全性的考验。所以，为了提高锂离子电池的安全性能，近年来，人们相继开发出一些新型结构的锂离子电池，例如软包电池(soft-bagbattery 或称 coffee-bag battery),方形电池(Prismatic battery 或称Prismatic pouchbattery)，与传统的圆柱形锂离子电池相比，软包电池或者方形电池一般呈扁平状，在电池的一侧或者相对的两侧具有极耳，极耳一般也呈扁平状，软包电池一般采用铝塑膜为外壳，方形电池可以采用金属材料构成扁平长方体状外壳，也可以采用铝塑膜外壳。软包电池或者方形电池具有比圆柱形的锂离子电池具有更好的散热性能。所以，目前多数电动汽车采用软包电池单体或者方形电池单体来构成动力电池包。在发展电动汽车动力电池包的过程中，一个核心问题就是电池成组技术，家用电动汽车(尤其是纯电动汽车)的动力电池组一般储能都在20kWh以上，而纯电动公交车，卡车的动力电池组的储能甚至可以达到上百kWh。如此巨大的能量，往往需要上百个上千个甚至上万个电池单体来构成一个电池包。对于电池成组技术是巨大的考验。虽然软包或者方形电池的散热性能要优于普通圆柱形锂离子电池，但是，当数目巨大的电池单体(或称之为电芯)集合在一个非常有限的电池包空间内时，发热量是巨大的，电池包内“热点”区域的出现难以避免，热点区域的出现又会进一步导致电池包内的环境参数不均匀，进而影响电池单体间不一致性的扩大，最终会导致电池包的损坏甚至影响整车安全问题，所以，目前为止，电芯散热问题仍然是电动汽车用电池包设计中相当困难的一个方面。目前，对于整个电池包的散热，主要有风冷和液冷这两种方法，或者两种方法联合使用。风冷是利用自然风或者空调冷风穿过电池包内的风道来对电池包进行冷却。液冷则是通过冷却液流过设置在电池包内的管路，来带走电池包内的热量，而无论是风冷或者是液冷，一般都需要借助散热部件(一般为散热片)将电池包内叠加或堆积的电芯所产生的热量导出后，再通过冷风或者冷却液将这些热量带走。[0005]在软包或者方形电芯所组成的电池包中，目前常见的布局设计是见图I和图2，图I为一种软包电池包的一个部分示意图，图2为图I的左视图多个软包或者方形电池叠加并联连接(串联也可以)，每个电芯的正极极耳均与集流体相连接，集流体一般为铜质材料构成，一般而言为一块铜板。集流体与整个电池包的输出端相连接。在两个相邻的电芯中间设置有一个散热片，散热片一般为铝质，其宽度一般大于电芯的宽度。电芯所发出的热量通过散热片散发到电芯所在区域的外侧，然后再通过风冷或者液冷的方法进行散热。这种设计虽然利用了金属材料的优良导热性将电芯所发出的热量导出，但是在实际中的整体应用效果却不尽如人意。原因主要有一方面，单体电芯在使用时，不同的区域所产生的热量值是不同的，因为极耳作为电芯的电流汇集流出/流入区域，其负担了整个电芯的电流强度(一般可以达到几十安培)，而电流所产生的热量值是和电流强度的平方成正比，所以极耳区域产生的热量是较多的，但是目前的设计却没有考虑到极耳区域热量的导出；另一方面，作为整个电池包的输出部分，通过集流体的电流强度是更为巨大的(一般可以达到上百安培)，目前的设计同样没有考虑到集流体部分的热量导出问题，集流体本身也易于由于过热而发生故障(比如引燃了周围的电缆)甚至熔断。 本实用新型的目的即是针对上述问题，提供一种散热效果好的集流体。本实用新型的另一个目的是提供一种散热效果好，可靠性高的电池包。为了实现上述目的，本实用新型包括一种集流体，它包括本体，在所述的本体上设置有至少一个散热片。本体一般为金属材质，常见为铜。作为一种实施方式，集流体的本体上开设有至少一个通孔。本实用新型还包括一种电池包，它包括至少一个电池单体，如上所述的集流体，且电池单体的极耳与所述的散热片相连接。作为一种实施方式，集流体的本体上开设有至少一个通孔，极耳穿过该通孔。作为另一种实施方式，集流体的本体上开设有至少一个通孔，极耳穿过该通孔，且极耳穿过该通孔而超出的部分贴合于集流体的本体。所述的电池单体为软包电池或方形电池。由于在集流体上设置了散热片，使得集流体由于通电而产生的热量可以快速被散出，使得集流体的可靠性增加。对于采用了这种集流体的电池包而言，极耳部分与散热片相连接，使得电芯发热量最大的部分所产生的热量可以快速被导出，有利于整个电池包的散热，以及提高整个电池包的可靠性。图I为现有软包电池组中常见的设计样式；图2为图I的左视图；图3为电池包实施例I的示意图；图4为电池包实施例2的示意图；图5为电池包实施例3的示意图；[0020]图6为图5的俯视图；图7为集流体实施例I的示意图；图8为集流体实施例2的示意图；图9为采用图I和图5所示技术方案的电池包，在同样充放电条件下的温度升高对比图。其中1.集流体；11.本体；12.散热片；13.通孔；2.电池单体；21.极耳。
以下结合附图
和具体实施方式
来对本实用新型做具体描述集流体实施例I 如图7所示意一种集流体1，它包括本体11，在本体11上设置有多个散热片12。本体11和散热片12均为金属材质材料制成，常用材料包括铜和铝。图7中仅给出了集流体I的部分图示，其长度以及散热片12的片数均可以依据电池包的需要而增加或减少。集流体实施例2如图8所示意一种集流体I，它包括本体11，在本体11上设置有多个散热片12，在本体11上还开有多个用于穿过极耳21的通孔13，本体11和散热片12均为金属材质材料制成，常用材料包括铜和铝。图8中仅给出了集流体I的部分图示，其长度以及散热片12的片数以及通孔的个数均可以依据电池包的需要而增加或减少。电池包实施例I 如图3所示意一种电池包，包括至少一个电池单体2，所述的电池单体2具有极耳21，所述的电池包还包括如实施例I所述的集流体1，且所述的极耳21与所述的散热片12相连接。在图3中，由于电池单体2为对称形状，所以只给出了一侧极耳21和集流体I相配合的不意图，在另一侧由于配合方式完全相同，故略去未画出。电池包实施例2如图4所示意一种电池包，包括至少一个电池单体2，所述的电池单体2具有极耳21，所述的电池包还包括如实施例2所述的集流体1，且所述的极耳21穿过所述的通孔13与所述的散热片12相连接。在图4中，由于电池单体2为对称形状，所以只给出了一侧极耳21和集流体I相配合的示意图，在另一侧由于配合方式完全相同，故略去未画出。电池包实施例3如图5所示意一种电池包，包括至少一个电池单体2，所述的电池单体2具有极耳21，所述的电池包还包括如实施例2所述的集流体1，且所述的极耳21穿过所述的通孔13与所述的散热片12相连接，且将极耳21穿过通孔13的部分弯折并使得弯折部分贴合本体11。图6为图5的俯视图。在图5中，由于电池单体2为对称形状，所以只给出了一侧极耳21和集流体I相配合的示意图，在另一侧由于配合方式完全相同，故略去未画出。图9给出了采用图I和图5所示技术方案的电池包，在同样充放电条件下的温度升高对比图，图中矩形脉冲为充放电曲线，较为上方的曲线为采用图I技术方案的电池包的温度，较为下方的曲线为采用图5技术方案的电池包的温度。，可以看出，采用了本实用新型技术方案的电池包，其温度要较传统电池包为低。[0038]本实用新型的保护范围并不仅限于实施例，凡在本实用新型精神下所做的变化和 改动，均应落在本实用新型保护范围之内。
权利要求1.一种集流体(1)，包括本体(11)，其特征在于在所述的本体(11)上设置有至少一个散热片(12)。
2.如权利要求I所述的集流体(I)，其特征在于在所述的本体(11)上开设有至少一个通孔(13)。
3.一种电池包，包括至少一个电池单体(2)，所述的电池单体具有极耳(21)，其特征在于，所述的电池包还包括如权利要求I所述的集流体(I)，且所述的极耳与所述的散热片(12)相连接。
4.如权利要求3所述的电池包，包括至少一个电池单体(2)，所述的电池单体具有极耳 (21)，其特征在于在所述的集流体(I)上开设有至少一个通孔(13)，所述的极耳(21)穿过所述的通孔(13)。
5.如权利要求4所述的电池包，其特征在于所述的极耳(21)穿过所述通孔(13)且超出的部分贴合于所述的本体(11)。
6.如权利要求3或4或5所述的电池包，其特征在于所述的所述的电池单体(2)为软包电池或方形电池。
专利摘要本实用新型涉及一种用于电池包的集流体；另外，本实用新型还涉及一种采用了该集流体的电池包，通过在集流体上设置了散热片，使得集流体由于通电而产生的热量可以快速被散出，使得集流体的可靠性增加。对于采用了这种集流体的电池包而言，极耳部分与散热片相连接，使得电芯发热量最大的部分所产生的热量可以快速被导出，有利于整个电池包的散热，以及提高整个电池包的可靠性。
文档编号H01M10/50GK202454663SQ201220073199
公开日2012年9月26日 申请日期2012年3月1日 优先权日2012年3月1日
发明者肖调坤, 赵彪 申请人:微宏动力系统(湖州)有限公司