專利名稱：具有特殊結(jié)構(gòu)的電池及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池及其制作方法。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展，對電池容量的要求越來越高，為了滿足高容量要求，電池體積也 隨著增大，電池產(chǎn)生的熱量也更多，但電池內(nèi)部熱量的導(dǎo)出和散發(fā)卻越來越難，因為內(nèi)部熱 量只能往一個方向?qū)С?，由里及外，再傳?dǎo)到環(huán)境中。例如一個IOOAh的方形鎳氫電池，體 積可達(dá)1000cm3，電池內(nèi)部熱量的向外導(dǎo)出是非常困難的，最里面的熱量向外導(dǎo)出時需要經(jīng) 過每一層極片、隔膜的傳導(dǎo)，傳輸速度慢，造成電池內(nèi)部溫度過高，以及內(nèi)部各個區(qū)域之間 溫差大。電池內(nèi)部溫度過高和電池內(nèi)部溫度不均勻都將對電池的性能帶來極大的影響。為 了解決這一問題，有的廠家采用小電池串聯(lián)，但這將增加電池的總體積，在空間不允許的情 況下無法實現(xiàn)；有的通過改變電池結(jié)構(gòu)改善熱傳導(dǎo)能力，但是效果不明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本明旨在提供一種有良好熱傳性能、可有效改善電池使用性能的電池及制作方法。本發(fā)明方案如下一種電池，極組置于電池殼體內(nèi)并與頂蓋的匯流體部件相連接，頂蓋與殼體之間 有密封圈，在極組的核心部位設(shè)置內(nèi)襯部件，頂蓋與內(nèi)襯部件之間也有密封圈，殼體內(nèi)注滿 電解液，內(nèi)襯部件包含有空心通道，頂蓋的引出端部也包含空心通道并對外開有通孔，內(nèi)襯 部件的空心通道與頂蓋的空心通道以及通孔完全相通。上述結(jié)構(gòu)的電池適應(yīng)于外形為方形或圓形的所有電池。所述殼體和內(nèi)襯部件可以是塑料材質(zhì)或金屬材質(zhì)。當(dāng)殼體和內(nèi)襯部件為金屬材質(zhì) 時，殼體與極組之間、內(nèi)襯部件與極組之間、殼體與與引出端部之間和內(nèi)襯部件與引出端部 之間均包括有絕緣部件。上述電池的制作方法如下，按正極片——隔膜——負(fù)極片的順序疊片或卷繞制作 成極組，在極組的最核心部位設(shè)置一個中心為空心結(jié)構(gòu)的內(nèi)襯部件，再將包含有內(nèi)襯部件 的極組裝入電池殼體內(nèi)，裝入頂蓋，將正極片連接至頂蓋的正極匯流體部件，負(fù)極片連接至 頂蓋的負(fù)極匯流體部件，在頂蓋與電池殼體及內(nèi)襯部件之間均安裝密封部件，頂蓋的引出 端部也制作成空心結(jié)構(gòu)并對外開有通孔，并使內(nèi)襯部件的空心通道與頂蓋的空心通道以及 通孔完全相通，最后注入電解液，密封注液口。本發(fā)明與現(xiàn)有電池結(jié)構(gòu)相比，其優(yōu)點是由于外殼和內(nèi)襯部件均與空氣直接接觸， 相當(dāng)于增加了電池內(nèi)部的導(dǎo)熱面積；散熱方向多，熱量傳導(dǎo)方向為由高到低，電池內(nèi)部溫度 除傳統(tǒng)的可直接向電池外殼傳導(dǎo)外，還可通過內(nèi)襯部件的空心通道散發(fā)到空氣中，因此能 夠快速將電池內(nèi)部的熱量散出，降低電池的溫度，且能提高電池內(nèi)部熱量分布的均勻性，由 此可以改善電池的充放效率、壽命和使用性能。


圖1 本發(fā)明實施例1的電池結(jié)構(gòu)平面示意2 兩種電池脈沖充放測試溫度對比曲線圖
具體實施例方式實施例1一種圓形鎳氫電池，電池設(shè)計容量lOOAh。結(jié)構(gòu)平面示意圖如圖1所示，極組4置 于不銹鋼材質(zhì)的電池殼體2內(nèi)，極組4跟電池殼體2之間有絕緣套1，頂蓋6由引出端和匯 流部件兩部分組成，極組與匯流部件相連接，起到匯流和傳導(dǎo)的作用，引出端起到傳導(dǎo)的作 用，同時也是電池與外部連接的通道，頂蓋6的引出端部包含空心通道并對外開有通孔；在 極組4的核心部位設(shè)置有呈空心結(jié)構(gòu)的不銹鋼材質(zhì)內(nèi)襯部件3，極組4跟內(nèi)襯部件之間也有 絕緣套1，頂蓋6與內(nèi)襯部件3、電池殼體2之間有密封圈7，起到密封的作用；殼體內(nèi)注滿 電解液；內(nèi)襯部件3包含有空心通道，內(nèi)襯部件的空心部位與頂蓋的空心通道以及通孔完 全相通，形成貫穿整個電池的空心通道5。上述電池的制作方法如下，按正極片——隔膜——負(fù)極片的順序卷繞制作成極 組，在極組的最核心部位設(shè)置一個中心為空心結(jié)構(gòu)的直徑為20mm的不銹鋼材質(zhì)的內(nèi)襯部 件，再將包含有內(nèi)襯部件的極組裝入直徑為IOOmm的不銹鋼材質(zhì)電池殼體內(nèi)，裝入頂蓋，將 正極片連接至頂蓋的正極匯流體部件，負(fù)極片連接至頂蓋的負(fù)極匯流體部件，在頂蓋與電 池殼體及內(nèi)襯部件之間均安裝密封部件，頂蓋的引出端部也制作成空心結(jié)構(gòu)并對外開有通 孔，并使內(nèi)襯部件的空心通道與頂蓋的空心通道以及通孔完全相通，最后注入電解液，密封 注液口，完成制作。對比例1為了比較，制作了現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的IOOAh的金屬外殼圓柱形鎳氫電池，過程如下 將卷繞好的極組入殼，外殼為不銹鋼材質(zhì)，極組與鋼殼之間有絕緣套，裝入頂蓋，頂蓋由集 流體和引出端組成，頂蓋與外殼之間有密封圈，滾槽封口，注入電解液，密封，完成電池制 作。實施例2將實施例1和對比例1兩種電池在相同條件下測量電池內(nèi)部溫度，方法是在電池 制作過程中，在不同的區(qū)域植入了溫度傳感器，電池活化后，進行脈沖充放測試，測試方案 如下500A充電5S，擱置5S，500A放電5S，連續(xù)循環(huán)1000次后，檢測其電池內(nèi)部的溫度，結(jié) 果如圖2所示。圖中橫坐標(biāo)為到圓心的距離，也即0-10是卷芯部分，50是電池表面。從圖 2可以看出，實施例1的電池內(nèi)部最高溫度為50°C，而對比例1的電池高達(dá)70°C ；實施例1 的電池內(nèi)部溫差8°C，而對比例1的電池高達(dá)20°C。結(jié)果表明本發(fā)明的電池因具有良好的 散熱性能，可降低電池的溫度，且能提高電池內(nèi)部熱量分布的均勻性，由此可以改善電池的 充放效率、壽命和使用性能。
權(quán)利要求
1.一種電池，極組置于電池殼體內(nèi)并與頂蓋的匯流體部件相連接，頂蓋與殼體之間有 密封圈，在極組的核心部位設(shè)置內(nèi)襯部件，頂蓋與內(nèi)襯部件之間也有密封圈，殼體內(nèi)注滿電 解液，其特征在于內(nèi)襯部件包含有空心通道，頂蓋的引出端部也包含空心通道并對外開有 通孔，內(nèi)襯部件的空心通道與頂蓋的空心通道以及通孔完全相通。
2.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于其外形可為方形或圓形電池。
3.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于所述殼體和內(nèi)襯部件為塑料材質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于所述殼體和內(nèi)襯部件為金屬材質(zhì)，殼體與極 組之間、內(nèi)襯部件與極組之間、殼體與與引出端部之間和內(nèi)襯部件與引出端部之間均包括 有絕緣部件。
5.一種電池的制作方法，其特征在于按正極片——隔膜——負(fù)極片的順序疊片或卷 繞制作成極組，在極組的最核心部位設(shè)置一個中心為空心結(jié)構(gòu)的內(nèi)襯部件，再將包含有內(nèi) 襯部件的極組裝入電池殼體內(nèi)，裝入頂蓋，將正極片連接至頂蓋的正極匯流體部件，負(fù)極片 連接至頂蓋的負(fù)極匯流體部件，在頂蓋與電池殼體及內(nèi)襯部件之間均安裝密封部件，頂蓋 的引出端部也制作成空心結(jié)構(gòu)并對外開有通孔，并使內(nèi)襯部件的空心通道與頂蓋的空心通 道以及通孔完全相通，最后注入電解液，密封注液口。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電池及其制作方法，將極組置于電池殼體內(nèi)并與頂蓋的匯流體部件相連接，頂蓋與殼體之間有密封圈，在極組的核心部位設(shè)置內(nèi)襯部件，頂蓋與內(nèi)襯部件之間也有密封圈，殼體內(nèi)注滿電解液，內(nèi)襯部件包含有空心通道，頂蓋的引出端部也包含空心通道并對外開有通孔，內(nèi)襯部件的空心通道與頂蓋的空心通道以及通孔完全相通。本發(fā)明的電池結(jié)構(gòu)可降低電池的溫度，且能提高電池內(nèi)部熱量分布的均勻性，由此可以改善電池的充放效率、壽命和使用性能。
文檔編號H01M10/50GK102055007SQ20101058501
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者何策衡, 張勇, 楊亞男, 陳風(fēng) 申請人:湖南科力遠(yuǎn)新能源股份有限公司