本發(fā)明屬于新能源電池技術(shù)領(lǐng)域,具體是指一種手機(jī)散熱鋁殼鋰離子電池。
背景技術(shù):
鋰離子電池是一種充電電池,主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作。鋰離子電池以碳素材料為負(fù)極,以含鋰的化合物作正極,沒有金屬鋰的存在,只有鋰離子,這就是鋰離子電池,是現(xiàn)代高性能電池的代表。
相較于傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池,鋰電池具有明顯的優(yōu)勢(shì),它的能量比更高,使用壽命更長(zhǎng)、額定電壓更高、自放電率更低,同時(shí)質(zhì)量更輕,更節(jié)能環(huán)保,諸多優(yōu)點(diǎn)使得鋰離子電池被廣泛應(yīng)用,尤其應(yīng)用于手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等領(lǐng)域。但是鋰離子電池在充放電過程中,會(huì)產(chǎn)生大量的熱,導(dǎo)致電池溫度上升,如果溫度過高,會(huì)影響電池的使用性能,電池本身使用壽命也會(huì)明顯縮短,同時(shí)也會(huì)對(duì)手機(jī)及數(shù)碼相機(jī)等正常使用產(chǎn)生影響,并且嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致安全隱患。
現(xiàn)有手機(jī)使用的鋁殼鋰離子電池在使用過程中不能很好散熱,常常會(huì)導(dǎo)致電池溫度很高,影響電池性能以及使用壽命,同時(shí)也影響手機(jī)的正常使用,嚴(yán)重者可能會(huì)導(dǎo)致安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種手機(jī)散熱鋁殼鋰離子電池,能夠?qū)㈦姵爻浞烹姰a(chǎn)生的熱量從內(nèi)部快速散出,有效防止電池溫度過熱。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的,一種手機(jī)散熱鋁殼鋰離子電池,包括鋁質(zhì)外殼和位于所述鋁質(zhì)外殼內(nèi)的氧化鋁陶瓷內(nèi)殼,所述鋁質(zhì)外殼內(nèi)壁設(shè)有氧化鋁陶瓷層,所述氧化鋁陶瓷內(nèi)殼內(nèi)設(shè)有電池本體,所述鋁質(zhì)外殼和氧化鋁陶瓷內(nèi)殼之間形成冷卻腔,所述冷卻腔內(nèi)充有冷卻液,所述電池本體上貫穿設(shè)有若干氧化鋁陶瓷散熱管,所述氧化鋁陶瓷散熱管的兩端與所述氧化鋁陶瓷內(nèi)殼連接,所述氧化鋁陶瓷散熱管與所述冷卻腔連通。
作為一種改進(jìn),所述鋁質(zhì)外殼與氧化鋁陶瓷層通過釬焊連接。
作為進(jìn)一步地改進(jìn),所述氧化鋁陶瓷層表面采用熱浸鍍鋁方法形成一層鋁硅合金薄膜,以所述鋁硅合金薄膜為釬焊料,采用釬焊法在氮?dú)鈿夥罩袑⒀趸X陶瓷層與鋁質(zhì)外殼連接。
作為進(jìn)一步地改進(jìn),所述鋁硅合金薄膜的厚度為10微米,所述鋁硅合金薄膜中的硅的質(zhì)量含量為4%-13%且均勻分布。
作為進(jìn)一步地改進(jìn),所述所述鋁硅合金薄膜中的硅的質(zhì)量含量為8%。
作為進(jìn)一步地改進(jìn),所述冷卻液包括以下質(zhì)量百分比的組分:95%-99%的150N三類基礎(chǔ)油,1%-5%的二酚基丙烷,0.005%的甲基硅油或甲基硅油酯,0.05%的磷酸三甲酚酯,0.1%的硫化聚異丁烯,100PPM的破乳劑T001或LZ5957,0.2%-0.3%的琥珀酸酯磺酸鹽。
本發(fā)明設(shè)置冷卻腔,冷卻腔內(nèi)有冷卻液,鋰離子電池充放電過程中產(chǎn)生的熱量傳遞到冷缺液,冷缺液吸收熱量后溫度上升,使得冷缺液在氧化鋁陶瓷散熱管及冷卻腔內(nèi)流動(dòng),并及時(shí)將熱量傳遞到鋁質(zhì)外殼上,鋁質(zhì)外殼將熱量散發(fā)到外界,這樣及時(shí)將電池內(nèi)部的熱量傳遞到鋁質(zhì)外殼上進(jìn)行散熱,避免電池?zé)崃可l(fā)不及時(shí)而導(dǎo)致電池內(nèi)部溫度過高,有效保持鋰離子電池處于合適溫度,保證使用性能。
本發(fā)明設(shè)有氧化鋁陶瓷內(nèi)殼和氧化鋁陶瓷散熱管,并且鋁質(zhì)外殼上設(shè)有氧化鋁陶瓷層,由于氧化鋁陶瓷不僅高強(qiáng)度、高絕緣、高導(dǎo)熱和耐腐蝕,而且黑度值大,在溫度較高時(shí)能夠以熱輻射形式快速散熱,同時(shí)不會(huì)屏蔽和干擾手機(jī)信號(hào)。
由于鋁極易氧化,鋁表面會(huì)形成一層致密氧化膜,一方面阻礙陶瓷與鋁的潤(rùn)濕,使得鋁在陶瓷表面難以鋪展,在界面形成空洞,降低連接面積,另一方面也會(huì)阻礙陶瓷和鋁的直接反應(yīng),降低陶瓷與鋁的連接強(qiáng)度,本發(fā)明采用熱浸鍍鋁方法在氧化鋁陶瓷層表面形成一層鋁硅合金薄膜,然后再以該薄膜作為釬焊料,在氮?dú)鈿夥罩袑⒀趸X陶瓷層與鋁質(zhì)外殼釬焊連接,連接牢固,撕裂強(qiáng)度大于10N/mm。
鋁硅合金薄膜的厚度為10微米,硅的質(zhì)量含量為4%-13%且均勻分布,避免界面出現(xiàn)硅的濃聚現(xiàn)象而影響鋁硅合金薄膜的覆蓋率,鋁硅合金薄膜中的硅有利于破壞鋁表面的氧化膜,撕裂強(qiáng)度和連接面積隨硅含量的增加而增加,當(dāng)硅含量小于8%時(shí),鋁硅合金薄膜處于固液兩相區(qū),隨之硅含量的增加液相越多,有利于提高連接面積,當(dāng)硅含量超過8%時(shí),鋁硅合金薄膜完全處于液相,連接面積趨于穩(wěn)定,并且硅還有利于降低氧化鋁陶瓷層和鋁質(zhì)外殼的連接誒開始溫度,拓寬連接溫度區(qū)間。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中,1-鋁質(zhì)外殼,2-氧化鋁陶瓷內(nèi)殼,3-氧化鋁陶瓷層,4-電池本體,5-氧化鋁陶瓷散熱管,6-鋁硅合金薄膜。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體實(shí)施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
如圖1所示,本發(fā)明提供一種手機(jī)散熱鋁殼鋰離子電池,包括鋁質(zhì)外殼1和位于鋁質(zhì)外殼1內(nèi)的氧化鋁陶瓷內(nèi)殼2,鋁質(zhì)外殼1內(nèi)壁設(shè)有氧化鋁陶瓷層3,氧化鋁陶瓷內(nèi)殼2內(nèi)設(shè)有電池本體4,鋁質(zhì)外殼1和氧化鋁陶瓷內(nèi)殼2之間形成冷卻腔5,冷卻腔5內(nèi)充有冷卻液,電池本體4上貫穿設(shè)有若干氧化鋁陶瓷散熱管5,氧化鋁陶瓷散熱管5的兩端與氧化鋁陶瓷內(nèi)殼2連接,氧化鋁陶瓷散熱管5與冷卻腔5連通。
其中,上述氧化鋁陶瓷散熱管5的管徑、數(shù)量及排列分布,可以根據(jù)具體電池容量以及充放電散熱情況進(jìn)行具體設(shè)計(jì),當(dāng)電池容量較小,一般散熱情況下,可以僅設(shè)置縱向分布的氧化鋁陶瓷散熱管5,但是當(dāng)電池容量較大,充放電時(shí)散熱量較大時(shí),需要設(shè)置縱橫排列的氧化鋁陶瓷散熱管5,形成立體網(wǎng)狀的散熱官網(wǎng)結(jié)構(gòu),并可適當(dāng)加大氧化鋁陶瓷散熱管5的管徑,以提高散熱效率,滿足散熱要求。
本實(shí)施例中,鋁質(zhì)外殼1與氧化鋁陶瓷層3通過釬焊連接,具體地,氧化鋁陶瓷層3表面采用熱浸鍍鋁方法形成一層鋁硅合金薄膜6,以鋁硅合金薄膜6為釬焊料,采用釬焊法在氮?dú)鈿夥罩袑⒀趸X陶瓷層3與鋁質(zhì)外殼1連接。
本實(shí)施例中,鋁硅合金薄膜6的厚度為10微米,鋁硅合金薄膜6中的硅的質(zhì)量含量為4%-13%且均勻分布,優(yōu)選地,鋁硅合金薄膜6中的硅的質(zhì)量含量為8%。
本實(shí)施例中,冷卻液包括以下質(zhì)量百分比的組分:95%-99%的150N三類基礎(chǔ)油,1%-5%的二酚基丙烷,0.005%的甲基硅油或甲基硅油酯,0.05%的磷酸三甲酚酯,0.1%的硫化聚異丁烯,100PPM的破乳劑T001或LZ5957,0.2%-0.3%的琥珀酸酯磺酸鹽,該冷卻液散熱效果好,具有良好的高溫穩(wěn)定性,具有防爆性能,能夠滿足鋰離子電池在高溫情況下的使用要求。
所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:以上任何實(shí)施例的討論僅為示例性的,并非旨在暗示本公開的范圍(包括權(quán)利要求)被限于這些例子;在本發(fā)明的思路下,以上實(shí)施例或者不同實(shí)施例中的技術(shù)特征之間也可以進(jìn)行組合,步驟可以以任意順序?qū)崿F(xiàn),并存在如上所述的本發(fā)明的不同方面的許多其它變化,為了簡(jiǎn)明它們沒有在細(xì)節(jié)中提供。因此,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何省略、修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。