鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種鋰離子電池，其包括：卷繞式電芯，由正極極片、隔離膜與負(fù)極極片依序卷繞而成；電解液；金屬封裝殼體，封裝卷繞式電芯并容納電解液；以及導(dǎo)熱元件，沿金屬封裝殼體的寬度方向設(shè)置于金屬封裝殼體內(nèi)，導(dǎo)熱元件的底部安裝于金屬封裝殼體的底壁，導(dǎo)熱元件的頂部與金屬封裝殼體的頂部留有預(yù)定距離。在根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池中，卷繞式電芯在充、放電時(shí)產(chǎn)生的熱量除了直接向金屬封裝殼體的四壁傳遞外，還可通過金屬封裝殼體內(nèi)的導(dǎo)熱元件向金屬封裝殼體的底壁傳遞，使金屬封裝殼體的熱量及時(shí)向外傳遞，從而明顯改善金屬封裝殼體的散熱性能、提高鋰離子電池的散熱能力。
【專利說明】鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于鋰離子電池具有能量密度高、功率密度高、循環(huán)使用次數(shù)多、存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在移動(dòng)電話、數(shù)碼攝像機(jī)和手提電腦等便攜式電子設(shè)備上得到了廣泛使用，并且在電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車等電動(dòng)交通工具及儲(chǔ)能設(shè)施等大中型電動(dòng)設(shè)備方面有著廣泛的應(yīng)用前景，成為解決能源危機(jī)和環(huán)境污染等全球性問題的關(guān)鍵。
[0003]隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的日益完善，電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力車離人們的日常生活越來越近，存在著巨大的商機(jī)，同時(shí)電動(dòng)汽車對(duì)為其提供能量的鋰離子電池的安全性能提出了更高的要求。鋰離子電池在大電流充放電及過充電等濫用過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，如果這部分熱量無法及時(shí)散布到電池外部，就會(huì)造成電池內(nèi)部溫度過高，引發(fā)一系列的副反應(yīng)，從而造成起火、爆炸等安全問題。
[0004]然而對(duì)于目前廣泛應(yīng)用的方形結(jié)構(gòu)硬殼電池來說，電芯內(nèi)部產(chǎn)生的熱量要擴(kuò)散到電池表面需要經(jīng)過多層隔離膜和電極材料等導(dǎo)熱性較差的電池組件，并且散熱方向單一(主要沿電池厚度方向)，造成電池內(nèi)部熱量擴(kuò)散速度慢，嚴(yán)重影響鋰離子電池的安全性能。因此改變鋰離子電池的殼體結(jié)構(gòu)，以改善散熱能力具有很大的實(shí)際意義。
實(shí)用新型內(nèi)容 [0005]鑒于【背景技術(shù)】中存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種鋰離子電池，其能提高鋰離子電池的散熱能力。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種鋰離子電池其包括:卷繞式電芯，由正極極片、隔離膜與負(fù)極極片依序卷繞而成；電解液；金屬封裝殼體，封裝卷繞式電芯并容納電解液；以及導(dǎo)熱元件，沿金屬封裝殼體的寬度方向設(shè)置于金屬封裝殼體內(nèi)，導(dǎo)熱元件的底部安裝于金屬封裝殼體的底壁，導(dǎo)熱元件的頂部與金屬封裝殼體的頂部留有預(yù)定距離。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0008]在根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池中，卷繞式電芯在充、放電時(shí)產(chǎn)生的熱量除了直接向金屬封裝殼體的四壁傳遞外，還可通過金屬封裝殼體內(nèi)的導(dǎo)熱元件向金屬封裝殼體的底壁傳遞，使金屬封裝殼體的熱量及時(shí)向外傳遞，從而明顯改善金屬封裝殼體的散熱性能、提高鋰離子電池的散熱能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池的一實(shí)施例的前視圖，其中，以透視方式示出導(dǎo)熱元件，同時(shí)為了清楚起見，以虛線示出卷繞式電芯；
[0010]圖2為圖1的側(cè)剖視圖；
[0011]圖3為圖1沿線A-A所取的剖視圖；[0012]圖4為根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池的一實(shí)施例的與圖3類似的剖視圖，同時(shí)為了清楚起見，以虛線示出卷繞式電芯；
[0013]圖5為根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池的一實(shí)施例的前視圖，其中，以透視方式示出導(dǎo)熱元件；
[0014]圖6為圖5的側(cè)剖視圖；
[0015]圖7為圖5沿線B-B所取的剖視圖；
[0016]圖8為圖7的圓圈部分的放大圖；
[0017]圖9為根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池的一實(shí)施例的與圖7類似的剖視圖，同時(shí)為了清楚起見，以虛線示出卷繞式電芯；
[0018]圖10為根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池的一實(shí)施例的前視圖，其中，以透視方式示出導(dǎo)熱元件，同時(shí)為了清楚起見，以虛線示出卷繞式電芯；
[0019]圖11為圖10沿線C-C所取的剖視圖；
[0020]圖12為根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池的一實(shí)施例的側(cè)剖視圖，同時(shí)為了清楚起見，以虛線示出卷繞式電芯；
[0021]圖13為圖12 的圓圈部分的放大圖。
[0022]圖14為根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池的一實(shí)施例的前視圖，其中，以透視方式示出導(dǎo)熱元件，同時(shí)為了清楚起見，以虛線示出卷繞式電芯；
[0023]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0024]
I金屬封裝殼體22頂部
11底壁23凸部
12頂部D預(yù)定距離
13凹部W寬度方向
14側(cè)壁T厚度方向
2導(dǎo)熱元件WC卷繞式電芯
21底部
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面參照附圖來詳細(xì)說明根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池。
[0026]參照?qǐng)D1至圖14，根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池包括:卷繞式電芯W(wǎng)C，由正極極片、隔離膜與負(fù)極極片依序卷繞而成；電解液(未示出);金屬封裝殼體1，封裝卷繞式電芯W(wǎng)C并容納電解液；以及導(dǎo)熱元件2，沿金屬封裝殼體I的寬度方向W設(shè)置于金屬封裝殼體I內(nèi)，導(dǎo)熱元件2的底部21安裝于金屬封裝殼體I的底壁11，導(dǎo)熱元件2的頂部22與金屬封裝殼體I的頂部12留有預(yù)定距離D。
[0027]在根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池中，卷繞式電芯W(wǎng)C在充、放電時(shí)產(chǎn)生的熱量除了直接向金屬封裝殼體I的四壁傳遞外，還可通過金屬封裝殼體I內(nèi)的導(dǎo)熱元件2向金屬封裝殼體I的底壁11傳遞，使金屬封裝殼體I的熱量及時(shí)向外傳遞，從而明顯改善金屬封裝殼體I的散熱性能、提高鋰離子電池的散熱能力。
[0028]在根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池的一實(shí)施例中，導(dǎo)熱元件2為一個(gè)，當(dāng)卷繞式電芯W(wǎng)C為單個(gè)時(shí)(參照?qǐng)D1至圖3 )，卷繞式電芯W(wǎng)C直接卷繞在該導(dǎo)熱元件2上，卷繞式電芯W(wǎng)C與導(dǎo)熱元件2—起裝配入金屬封裝殼體I ;當(dāng)卷繞式電芯W(wǎng)C為多個(gè)時(shí)(參照?qǐng)D5至圖7和圖12)，該導(dǎo)熱元件2設(shè)置在對(duì)應(yīng)的相鄰兩個(gè)卷繞式電芯W(wǎng)C之間或相應(yīng)一個(gè)卷繞式電芯W(wǎng)C直接卷繞在該導(dǎo)熱元件2上。
[0029]在根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池的一實(shí)施例中，參照?qǐng)D14，當(dāng)卷繞式電芯W(wǎng)C為多個(gè)時(shí)，全部或部分的相鄰兩個(gè)卷繞式電芯W(wǎng)C之間設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)熱元件和/或全部或部分的卷繞式電芯W(wǎng)C直接卷繞在對(duì)應(yīng)導(dǎo)熱元件2上，其中全部導(dǎo)熱元件2的數(shù)量超過一個(gè)。
[0030]在根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池的一實(shí)施例中，參照?qǐng)D2和圖3、圖6和圖7、圖9、圖11、以及圖12，各導(dǎo)熱元件2的頂部22與金屬封裝殼體I的頂部12可留有預(yù)定距離D為 Omm ?Smnin
[0031]在根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池的一實(shí)施例中，各導(dǎo)熱元件2的底部21通過焊接、鑄造、或裝配安裝于金屬封裝殼體I的底壁11。
[0032]在一實(shí)施例中，裝配為凹凸配合、扣式配合。
[0033]在一實(shí)施例中，參照?qǐng)D12和圖13，當(dāng)裝配為凹凸配合時(shí)，導(dǎo)熱元件2具有凸部23，金屬封裝殼體I具凹部13，配合截面為方形或梯形，在圖12和圖13所示的例子中，配合截面為方形，但不限于此。
[0034]在根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池的一實(shí)施例中，參照?qǐng)D2和圖6，導(dǎo)熱元件2的底部21與金屬封裝殼體I的底壁11的接觸角位呈弧形R。由此加強(qiáng)接觸部位的機(jī)械強(qiáng)度。
[0035]在根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池的一實(shí)施例中，導(dǎo)熱元件2厚度方向T上的兩側(cè)與導(dǎo)熱元件2的頂部22的邊緣帶有圓角(未示出)。由此可防止毛刺刺破卷繞式電芯呢，弓丨發(fā)短路。
[0036]在導(dǎo)熱元件2的一實(shí)施例中，導(dǎo)熱元件2的厚度為0.05mm?2mm。由此可保證鋰離子電池的導(dǎo)熱性能與機(jī)械強(qiáng)度。
[0037]在導(dǎo)熱元件2的一實(shí)施例中，參照?qǐng)D1至圖9，導(dǎo)熱元件2可為導(dǎo)熱板。在一實(shí)施例中，參照?qǐng)D4和圖9，導(dǎo)熱板可為多孔板。多孔板除了可以導(dǎo)熱之外，還可保證導(dǎo)熱元件2不會(huì)影響電芯內(nèi)部電解液的浸潤(rùn)和流動(dòng)，以保證電解液的流通，同時(shí)孔內(nèi)可以作為電解液的存儲(chǔ)位置，以改善大容量電池中間位置電解液浸潤(rùn)不良的問題。
[0038]在一實(shí)施例中，導(dǎo)熱板的孔的半徑可為0.0lmm?10mm。在一實(shí)施例中，孔的邊緣形成有圓角(未示出)。由此可防止毛刺刺破卷繞式電芯W(wǎng)C，引發(fā)短路。
[0039]在根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池的一實(shí)施例中，參照?qǐng)D7和圖9，相鄰兩個(gè)卷繞式電芯W(wǎng)C之間設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)熱兀件2時(shí),導(dǎo)熱兀件2的寬度方向W上的兩側(cè)與金屬封裝殼體I的寬度方向W上的兩側(cè)壁14連接。該結(jié)構(gòu)增加了鋰離子電池向兩側(cè)壁方向的熱傳遞途徑，能夠更好的改善鋰離子電池內(nèi)部的散熱情況。
[0040]在一實(shí)施例中，所述連接為焊接、鑄造、或裝配。在一實(shí)施例中，裝配為凹凸配合、扣式配合，但是不限于此，也可以為其他裝配方式。
[0041]在根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池的一實(shí)施例中，參照?qǐng)D8，導(dǎo)熱元件2的寬度方向W上的兩側(cè)與金屬封裝殼體I寬度方向W上的兩側(cè)壁14的接觸角位呈弧形R。由此加強(qiáng)接觸部位的機(jī)械強(qiáng)度。
[0042]在根據(jù)本實(shí)用新型的鋰離子電池的一實(shí)施例中，當(dāng)卷繞式電芯W(wǎng)C為多個(gè)時(shí)，所述多個(gè)卷繞式電芯W(wǎng)C的同性極耳(未示出)焊接在一起。
[0043]在導(dǎo)熱元件2的一實(shí)施例中，參照?qǐng)D10和圖11，導(dǎo)熱元件2可為導(dǎo)熱柱。盡管在圖中示出了 5個(gè)導(dǎo)熱柱，但是數(shù)量不限于此，當(dāng)然也可以是一個(gè)。導(dǎo)熱柱2實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)熱板的離散形式。
[0044]在一實(shí)施例中，導(dǎo)熱柱可為圓柱、方柱、或異形截面柱。在圖10和圖11所示的例子中，導(dǎo)熱柱為圓柱，但不限于此。
[0045]在導(dǎo)熱柱的一實(shí)施例中，導(dǎo)熱柱的邊緣具有圓角(未示出)。由此可防止毛刺刺破卷繞式電芯W(wǎng)C，引發(fā)短路。
[0046]在金屬封裝殼體I的一實(shí)施例中，金屬封裝殼體I可為鋼殼或鋁殼。
【權(quán)利要求】
1.一種鋰離子電池，包括: 卷繞式電芯(WC)，由正極極片、隔離膜與負(fù)極極片依序卷繞而成； 電解液；以及 金屬封裝殼體(I)，封裝卷繞式電芯(WC)并容納電解液； 其特征在于， 所述鋰離子電池還包括: 導(dǎo)熱元件(2)，沿金屬封裝殼體(I)的寬度方向(W)設(shè)置于金屬封裝殼體(I)內(nèi)，導(dǎo)熱元件(2 )的底部(21)安裝于金屬封裝殼體(I)的底壁(11)，導(dǎo)熱元件(2 )的頂部(22 )與金屬封裝殼體(I)的頂部(12)留有預(yù)定距離(D)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，導(dǎo)熱元件(2)為一個(gè)，當(dāng)卷繞式電芯(WC)為單個(gè)時(shí)，卷繞式電芯(WC)直接卷繞在該導(dǎo)熱元件(2)上，卷繞式電芯(WC)與導(dǎo)熱元件(2 ) —起裝配入金屬封裝殼體(I);當(dāng)卷繞式電芯(WC)為多個(gè)時(shí)，該導(dǎo)熱元件(2 )設(shè)置在對(duì)應(yīng)的相鄰兩個(gè)卷繞式電芯(WC)之間或相應(yīng)一個(gè)卷繞式電芯(WC)直接卷繞在該導(dǎo)熱元件⑵上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，當(dāng)卷繞式電芯(WC)為多個(gè)時(shí)，全部或部分的相鄰兩個(gè)卷繞式電芯(WC)之間設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)熱元件和/或全部或部分的卷繞式電芯(WC)直接卷繞在對(duì)應(yīng)導(dǎo)熱元件(2)上，其中全部導(dǎo)熱元件(2)的數(shù)量超過一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，導(dǎo)熱元件(2)的底部(21)與金屬封裝殼體(I)的底壁(11)的接觸角位呈弧形(R)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，導(dǎo)熱元件(2)厚度方向(T)上的兩側(cè)與導(dǎo)熱元件(2)的頂部(22)的邊緣帶有圓角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，導(dǎo)熱元件(2)為導(dǎo)熱板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子電池，其特征在于，導(dǎo)熱板為多孔板。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的鋰離子電池，其特征在于，相鄰兩個(gè)卷繞式電芯(WC)之間設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)熱元件(2)時(shí)，導(dǎo)熱元件(2)的寬度方向(W)上的兩側(cè)與金屬封裝殼體(I)的寬度方向(W)上的兩側(cè)壁(14)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子電池，其特征在于，導(dǎo)熱元件(2)的寬度方向(W)上的兩側(cè)與金屬封裝殼體(I)寬度方向(W)上的兩側(cè)壁(14)的接觸角位呈弧形(R)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，導(dǎo)熱元件(2)為導(dǎo)熱柱。
【文檔編號(hào)】H01M10/0587GK203800132SQ201420124991
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】邢承友, 王鵬 申請(qǐng)人:寧德新能源科技有限公司