具体实施方式

以下参照附图详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另有说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值等应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其它要素的可能。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用词典中定义的术语应当被理解为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非本文有明确地这样定义。

对于本部分中未详细描述的部件、部件的具体型号等参数、部件之间的相互关系以及控制电路，可被认为是相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

实施方式1

以下参照附图说明实施方式1。

首先说明电芯的基本概念。电芯是构成电池模组的基本单位，一个电池模组通常包含多个电芯。电芯在内部包含1个以上的卷芯或者多层叠片等。根据结构的不同，电芯还包含通过卷绕工艺形成的圆柱状的电芯。本实施方式中所称的电芯是由卷芯或者叠片作为基本单位的锂离子电芯。锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

如图1所示，本发明的电芯1具备：多个电化学构件11、电芯壳体12、麦拉膜13、电芯盖板14、以及至少1个导热构件15。

如前述那样，在本实施方式中，多个电化学构件11是卷芯或叠片。虽然未图示，但是卷芯是由负极片、隔膜、正极片、隔膜经叠加后卷绕制成，而叠片是将由负极片、隔膜、正极片、隔膜构成的薄片叠放多个而成。通过正极和负极之间的离子移动来实现电芯1的充电及放电。此外，在通常的情况下，正极片为零电位(接地)。

在电化学构件11为卷芯的情况下，电化学构件11构成为扁平的大致长方体状，具有大致平坦的上表面和下表面、以及上表面和下表面之间的多个侧面(在本实施方式中为4个侧面)。实际情况下，由于卷芯是通过卷绕工艺制成，因此卷芯的四个侧面中的两个侧面稍稍呈圆弧状。在将电化学构件11的厚度方向定义为Z轴方向的情况下，多个电化学构件11以在Z轴方向上重叠的方式配置在电芯壳体12的内部。

另一方面，在电化学构件11为叠片的情况下，可以将由负极片、隔膜、正极片、隔膜构成的薄片叠放多个后，预先进行捆扎而成为叠片包。这种情况下，电化学构件11指的是叠片包。与前述的卷芯类似，叠片包构成为扁平的大致长方体状，具有大致平坦的上表面和下表面、以及上表面和下表面之间的多个侧面(在本实施方式中为4个侧面)。但是，与卷绕工艺不同，在叠片的情况下，由于采用叠放工艺，因此四个侧面均大致平坦。与卷芯的情况同样，在将电化学构件11的厚度方向定义为Z轴方向的情况下，多个电化学构件11(叠片包)以在Z轴方向上重叠的方式配置在电芯壳体12的内部。

此外，也可以不将由负极片、隔膜、正极片、隔膜构成的薄片叠放多个后，预先进行捆扎而成为叠片包。这种情况下，电化学构件11指的是多个由负极片、隔膜、正极片、隔膜构成的薄片的叠放体。

无论电化学构件11是卷芯还是叠片的形式，在电化学构件11的形成过程中、具体地说是形成正极片及负极片的金属箔的切割过程中，预先留出用于形成正极极耳和负极极耳的部分。在电芯1的安装状态下，正极极耳及负极极耳与后述的电芯盖板14上的正极端子及负极端子连接，

电化学构件11的个数可以根据实际情况来设计，在本实施方式中，为了简单起见，以电芯1具备2个电化学构件11为例进行说明。但是，电化学构件11的个数不限于2个，也可以多于2个。

电芯壳体12构成为至少一侧开口的大致箱状，在通常的例子中，电芯壳体12构成为长方体状。电芯壳体12的长宽尺寸与电化学构件11的长宽尺寸匹配，电芯壳体12的厚度尺寸(即前述的Z轴方向的尺寸)与所要容纳的多个电化学构件11的厚度尺寸(即前述的Z轴方向的尺寸)、以及后述的导热构件15的厚度尺寸的总和匹配。电芯壳体12的至少一侧开口用于安装电芯盖板14。因此，电芯壳体12具有大致平坦的上面及下面、以及上面及下面之间的3个侧面。在本实施方式中，电芯壳体12仅一侧开口，即后述的正极端子和负极端子在同一侧露出。但是，电芯壳体12也可以两侧以上开口，后述的正极端子和负极端子在不同侧露出，或者还设有其他用途的开口。在通常的例子中，电芯壳体12为铝制壳体。值得说明的是，由于在通常的例子中正极片为零电位，因此正极片与电芯壳体12之间一般不需要绝缘，但是负极片和电芯壳体12之间需要绝缘。

麦拉膜13是一种聚酯薄膜，用于实现电化学构件11的绝缘、防腐蚀等。此外，在将多个电化学构件11在Z轴方向上重叠的状态下，麦拉膜13包覆多个电化学构件11，从而实现电化学构件11的捆扎。换句话说，多个电化学构件11在被麦拉膜13包覆的状态下容纳在电芯壳体12中。此外，在麦拉膜13上预先设置了供导热构件15的后述的第二导热片152穿过的狭缝。

电芯盖板14将电芯壳体12的一侧开口封闭。此外，电芯盖板14上设置有用于连接正极极耳和负极极耳的正极端子和负极端子，用于外部引线的连接。

以下结合图1及图2说明导热构件15。如图1所示，导热构件15由薄片状的导热材料构成，其至少一部分设置在相邻的电化学构件11之间，并且至少一部分与电芯壳体12接触。在现有技术中，多个电化学构件11直接叠放，并在此状态下装入电芯壳体11中。因此，在现有技术中，除了电化学构件11内部的热传导，还需要电化学构件11之间的热传导，因此热传导效率较低。在本发明中，在相邻的电化学构件11之间设置导热构件15，即导热构件15将相邻的电化学构件11在Z轴方向上分隔开。

在本发明中，在电化学构件11为卷芯的情况下，由于在电化学构件11之间直接设置导热构件15，因此导热构件15的数量应当比电化学构件11的数量少1。在电化学构件11为叠片的情况下，在将叠片预先捆扎为叠片包的情况下，与卷芯的情况相同，导热构件15的数量应当比电化学构件11的数量少1。另一方面，也可以不将叠片预先捆扎，而是在叠片堆叠的过程中，堆叠一定数量的叠片后加入导热构件15，然后继续堆叠，从而在叠片堆叠的过程中完成导热构件15的加入。这种情况下，导热构件15的数量可以适当设置为符合导热要求的数量。在本实施方式中，为了简单起见，以电化学构件11为卷芯且具备2个电化学构件11的情况为例进行说明，因此仅具备1个导热构件15。

导热构件15的导热材料可以选自金属、非金属等。导热材料可以是与电芯壳体12不同的材料，这种情况下，需要在导热构件15的与电芯壳体12接触的部位设置绝缘层，以避免在导热构件15和电芯壳体12之间产生电位差而对锂离子电池的性能产生影响。在导热构件15采用与电芯壳体12相同的材料的情况下，可以不设置绝缘层。

以下参照图2更详细地说明导热构件15。如图2所示，导热构件15包括第一导热片151和垂直于第一导热片151的至少1个第二导热片152。第一导热片151和至少1个第二导热片152可以由相同的材料构成，也可以由不同的材料构成并通过焊接或粘接等而构成为一体。在本实施方式中，从制造简单、确保导热效率的角度出发，第一导热片151和至少1个第二导热片152优选为由同一材料一体地构成。即，通过同一片导热材料预先制作出第一导热片151和至少1个第二导热片152的形状后，通过弯折加工形成第一导热片151和垂直于第一导热片151的至少1个第二导热片152。

第一导热片151是与电化学构件11的上表面或下表面接触的大致平坦的导热片，具有与电化学构件11的上表面或下表面对应的形状和大小。第二导热片152从第一导热片151的边缘朝向Z轴方向延伸而成，是与电化学构件11的侧面接触、并且与电芯壳体12的侧面接触的大致平坦的导热片。在本实施方式中，在第一导热片151的四个边缘中的三个边缘各设置有2个第二导热片152。在此，在电芯壳体12的开口一侧、即设置电芯盖板14的一侧的第一导热片151的一个边缘不设置第二导热片152。在电芯壳体12存在多个开口的情况下，在开口侧不设置第二导热片152。多个第二导热片152与第一导热片151连接，更优选如前述那样，多个第二导热片152与第一导热片151由同一材料一体地构成。由此，经由第一导热片151传导的热能够容易地传导至第二导热片152，形成电化学构件11→第一导热片151→第二导热片152→电芯壳体12的直接导热路径。如前述那样，通过利用同一材料一体地形成第一导热片151和至少1个第二导热片152，能够容易地形成导热构件15。

如前述那样，在本实施方式中，在第一导热片151的四个边缘中的三个边缘各设置有2个第二导热片152。此外，在第一导热片151的每个边缘设置的2个第二导热片152在Z轴方向上分别朝向相反的方向延伸(弯折)。换句话说，通过在Z轴方向上分别朝向相反的方向延伸(弯折)的第二导热片152，能够同时与设置在导热构件15的两侧的两个电化学构件15的侧面接触。由此，在形成电化学构件11→第一导热片151→第二导热片152→电芯壳体12的直接导热路径的同时，通过多个与电化学构件11的侧面接触的第二导热片152，能够实现多个电化学构件11的定位及固定。并且，通过一个导热构件15，对于设置在导热构件15的两侧的两个电化学构件15能够同时实现定位及固定的作用。由此，在电化学构件11(卷芯或叠片)向电芯壳体12的装入时，能够避免电化学构件15的错移，更容易地进行电化学构件11向电芯壳体的装入。在使用状态下，也能够使电化学构件11在电芯壳体12内的配置更加稳固。

第二导热片152穿过麦拉膜13上预先设置的狭缝，并且朝向Z轴方向延伸(弯折)。由此，第二导热片152将麦拉膜13包覆在内部，隔着麦拉膜13与电化学构件11间接地接触。

更具体地说，在电芯1的安装过程中，首先将导热构件15预先加工出第一导热片151和第二导热片152的形状，此时，第二导热片152处于和第一导热片151同一平面。然后，使用麦拉膜13包覆多个电化学构件11，并且使第二导热片152穿过麦拉膜上设置的狭缝。在第二导热片152穿过狭缝后，将第二导热片朝向Z轴方向弯折，从而形成电化学构件11、麦拉膜13、导热构件15的结合构造。

此外，在将电化学构件11、麦拉膜13、导热构件15的结合构造安装至电芯壳体12的内部后，导热构件15的第二导热片152与电芯壳体12的侧壁(内表面)直接接触。

在现有技术中，电芯1的热传导只能通过电芯1的电芯外壳12来进行。但是，由于电化学构件11、特别是较远离电芯壳体12的上面及下面的电化学构件11向电芯外壳12的热传导效率较低，即便对电芯外壳12采用各种散热方案，仍然难以将电芯1的内部、即多个电化学构件11的热有效地散热。在本发明中，通过设置了导热构件15，能够将电化学构件11的热直接传导至导热构件15的第一导热片151、进而经由第二导热片152传导至电芯壳体12，从而实现了电芯内部的热直接向电芯壳体12的传导，大大提高了热传导效率。在寒冷地区等首次上电时需要对电芯1进行加热的情况下，能够快速地通过导热构件15对电芯1进行加热。在电池模组的放电状态下，也能够将电芯1内部(多个电化学构件)的热通过导热构件15高效率地散热到外部。

在此，在前述的实施方式中，说明了在第一导热片151的四个边缘中的三个边缘各设置有2个第二导热片152，并且在第一导热片151的每个边缘设置的2个第二导热片152在Z轴方向上分别朝向相反的方向延伸(弯折)的例子。但是，关于第二导热片152的设置方向没有限制。只要第二导热片152是从第一导热片151的边缘朝向Z轴方向延伸并且与电芯壳体12的侧面直接接触的结构，就能够将电化学构件11的热高效地传导至电芯壳体12，并且能够实现电化学构件11的定位及固定。

此外，在前述的实施方式中，在第一导热片151的各边缘设置了2个第二导热片152，但是在第一导热片151的各边缘设置的第二导热片152的个数没有限制，可以设置1个，也可以设置多个。在第一导热片151的各边缘设置多个第二导热片152的情况下，同一边缘上设置的多个第二导热片152的宽度总和可以等于该边缘的宽度，以确保尽可能高的热传导效率。另一方面，从减轻重量的角度出发，也可以适当减少第二导热片152的宽度。即，第一导热片151的同一边缘上设置的多个第二导热片152的宽度总和也可以小于第一导热片151的该边缘的宽度。

此外，在前述的实施方式中，第一导热片151和第二导热片152均构成为薄片状。但是，作为本实施方式的一个变形例，也可以如图5所示，第一导热片151和第二导热片152也可以构成为丝网状或网孔状，以进一步减轻电芯1整体的重量。

图3是说明实施方式1的一个变形例的导热构件25的立体图。

从导热构件对电化学构件11的定位及固定的角度出发，只要多个第二导热片的一部分相对于剩余的部分在Z轴方向上反向地延伸，就能够实现对电化学构件11的定位及固定。在本变形例中，与前述的实施方式1的区别在于，在第一导热片的四个边缘中的三个边缘分别设置的导热片的个数不同，并且第二导热片252均朝向同一方向延伸(弯折)。

如图3所示，取代前述的实施方式中的导热构件15而使用导热构件25。导热构件25包括第一导热片251和垂直于第一导热片251的至少1个第二导热片252。第一导热片251和多个第二导热片252可以由相同的材料构成，也可以由不同的材料构成并通过焊接或粘接等而构成为一体。在本实施方式中，从制造简单、确保导热效率的角度出发，第一导热片251和至少1个第二导热片252优选为由同一材料一体地构成。即，通过同一片导热材料预先制作出第一导热片251和至少1个第二导热片252后，通过弯折加工形成第一导热片251和垂直于第一导热片251的至少1个第二导热片252。

与前述的实施方式相同，第一导热片251是与电化学构件11的上表面或下表面接触的大致平坦的导热片，具有与电化学构件11的上表面或下表面对应的形状和大小。第二导热片252从第一导热片251的边缘朝向Z轴方向延伸而成，是与电化学构件11的侧面接触、并且与电芯壳体12的侧面接触的大致平坦的导热片。在本实施方式中，在第一导热片251的四个边缘中的三个边缘各设置有1个第二导热片152。在此，在电芯壳体12的开口一侧、即设置电芯盖板14的一侧的第一导热片151的一个边缘不设置第二导热片152。多个第二导热片152与第一导热片151连接，更优选地，多个第二导热片152与第一导热片151由同一材料一体地构成。由此，经由第一导热片151传导的热能够容易地传导至第二导热片152，形成电化学构件11→第一导热片151→第二导热片152→电芯壳体12的直接导热路径。如前述那样，通过利用同一材料一体地形成第一导热片151和至少1个第二导热片152，能够容易地形成导热构件15。

在通过这样的构造，在有效地实现热传导的同时，还能够通过多个第二导热片152进行电化学构件11的定位和固定。由于多个第二导热片152均朝向同一方向弯折，因此能够使其包裹的电化学构件11更加稳固地固定。由此，在电化学构件11(卷芯或叠片)向电芯壳体12的装入时，能够避免电化学构件的错移。在使用状态下，也能够使电化学构件11在电芯壳体11内的配置更加稳固。

图4是说明实施方式1的另一个变形例的导热构件25的立体图。

如图4所示，取代前述的实施方式中的导热构件15而使用导热构件35。导热构件35包括第一导热片351和垂直于第一导热片351的至少1个第二导热片352，多个第二导热片252均朝向不同的方向延伸(弯折)。

通过这样的结构，也能够形成电化学构件11→第一导热片351→第二导热片352→电芯壳体12的直接导热路径，将电化学构件11的热高效地向外部散热。此外，与多个第二导热片152均朝向同一方向弯折的构造相比，能够通过一个导热构件35将其两侧的电化学构件11稳固地固定。

此外，在前述的实施方式中，由于以2个电化学构件11为例进行了说明，因此1个导热构件15同时承担2个电化学构件11的导热和固定。这种情况下，导热构件15的第二导热片152在Z轴方向上的高度可以与所述电化学构件11的厚度大致相同、即覆盖电化学构件11的侧面的整个高度，以确保尽可能高的热传导效率。在电化学构件11的个数大于2个的情况下，设置相应个数的导热构件15即可。但是，值得说明的是，在电化学构件11的个数大于2个的情况下，各个导热构件15的第二导热片152在Z轴方向上的高度应当小于电化学构件11的厚度的一半，以避免不同的导热构件15的第二导热片152之间的干涉。

此外，导热构件15也可以如图3所示，多个第二导热片152在Z轴方向上朝向同一侧延伸。这种情况下，也能够在有效地实现热传导的同时，还能够通过多个第二导热片152进行电化学构件11的定位和固定。此外，在多个第二导热片152在Z轴方向上朝向同一侧延伸的情况下，在第一导热片151的各个边缘可以取代多个第二导热片152，而仅设置1个第二导热片152。

此外，导热构件15也可以如图4所示，在第一导热片151的各个边缘可以取代多个第二导热片152，而仅设置1个第二导热片152，这一点与前述的实施方式相同。但是，多个第二导热片之中的一部分相对于另一部分在Z轴方向上朝向相反的方向延伸(弯折)。由此，与多个第二导热片152均朝向同一方向的构造相比，能够使多个电化学构件11更加稳固地固定。由此，在电化学构件11(卷芯或叠片)向电芯壳体12的装入时，能够避免电化学构件的错移。在使用状态下，也能够使电化学构件11在电芯壳体11内的配置更加稳固。

本发明的发明人通过CFD模拟，对比了本发明与现有技术的效果区别。如图6所示，图中左侧为本发明的、导热构件15设置于电芯1的电化学构件11之间的结构的电芯工作温度模拟结果，图中右侧为现有技术的、导热结构设置于电芯外部的电芯工作温度模拟结果。主要区别在于，现有技术中均是将导热结构用于两个或者多个电芯之间，导热结构与电芯之间属于平级关系，两者在物理形态上属于同级别的构件。与此相对，在本发明中导热构件15构成为电芯1的下级的构件，在物理形态上导热构件15与电化学构件11处于平级关系。相比外部散热，导热构件15设置于电芯1内部使用能够极大地提升电池的导热能力。自然散热是散热能力最弱的环境条件(环境条件分级：自然散热＜液冷散热＜直冷散热)。

在自然散热环境中使用仿真手段对导热结构应用于电池内外测进行模拟，电池工况为常温2C(100A)放电1800s。结果如图6的右侧所示：电池最高温度为64.8℃。另一方面，将导热构件15应用于电芯1内部，如图6的左侧所示，电池最高温度为48.3℃。即，通过将导热构件15设置于电芯1的内部，相同工况下电池温度可下降16.5℃，散热效果显著。

此外，值得说明的是，在图6的右侧的现有技术的仿真中，由于最高温度(64.8℃)出现在电芯的内部，因此最高温度并未出现在图片中。另一方面，在图6的左侧的本发明的仿真中，最高温度(48.3℃)出现在电芯壳体上。可见，通过采用本发明，除了能够有效地降低电池的温度(64.8℃→48.3℃)，而且通过导热构件15的工作，能够将电芯1的最高温度点转移至电芯壳体12上，散热效果显著。导热构件15用于对电芯1加热时，同样具有相同显著的效果。在环境导热条件变为液冷或直冷后，导热构件15设置于电芯1内部带来的导热效果比自然散热工况下更加显著。

实施方式2

以下参照图7说明实施方式2。在实施方式1中，设置于相邻的电化学构件11之间的各个导热构件15为单体结构，各个导热构件15承担两侧的电化学构件11的导热。而在本实施方式中，导热构件45形成为一体结构。即，导热构件45具有多次折返的蛇行结构，多个第一导热片451通过连接部453连接。由此，能够通过一个导热构件45实现多个电化学构件11的热传导。此外，在多个第一导热片451之中的位于Z轴方向最外侧的两个第一导热片451的一个边缘、具体地说是不设置电芯盖板14的一侧的边缘设置第二导热片452。可以在最外侧的两个第一导热片451均设置第二导热片452，也可以仅在其中的1个第二导热片452设置第二导热片452。

通过本实施方式的导热构件45，也能够在高效地实现电化学构件11向电芯壳体12的热传导的同时，实现电化学构件11的定位和固定。

应当理解，以上所述的具体实施例仅用于解释本发明，本发明的保护范围并不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明/实用新型揭露的技术范围内，根据本发明/实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。