CN101944628B - 组合动力电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种安全性高、散热好、寿命长的新型结构动力电池。本发明是通过以下技术方案来实现的：组合动力电池，包括有两个以上的电池单元组合为一体；所述每个电池单元包括有：外壳、电池本体和电极；所述电池本体位于外壳中，包括有平行排列的极片；其中，所述每个电池单元的外壳的外表面上设置有散热装置。

Description

组合动力电池
技术领域
本发明属于电池技术领域，具体涉及一种组合动力电池。 
背景技术
随着世界经济的发展，国际石油价格近几年波动剧烈，加之未来石油资源的预期减少，石油已经成为世界经济发展的瓶颈，因此，新能源成为发展经济的新方向。随着全球性的矿物能源日渐短缺，以及日益加剧的环境污染问题，人们对清洁可再生能源的需求越来越迫切。 
锂离子电池作为一种高效的可再生能源载体已被广泛应用于通讯、电子行业，特别是手机、PDA等个人通讯工具上。近一两年来，随着通讯技术的飞速发展，手机彩屏技术、彩信技术、蓝牙技术及摄像技术相续出现，对锂离子电池的容量、体积、重量、电化学性能以及安全性能等指标提出了更高的要求。通常单只锂离子电池的工作电压只有2.4～4.5V左右，而且单只电池的容量也非常有限。 
对于要求大容量、大功率的领域，比如电动车、UPS、通讯设备等应用领域，锂离子电池的安全性尤为重要。目前大容量、大功率的动力电池都是经过对单只电池进行外部串联/并联来组成的。影响锂离子电池安全性的重要因素是电池在工作状态下产生的热量无法及时排除，而是逐渐积累，最后热失控产生爆炸起火事故，给客户带来危害及损失。目前锂离子电池结构均为实心结构，不利于热量的排除。因此，单只锂离子电池结构的设计是否有利于散热，是否有满足电池组的一致性要求，也是业内人士研发的重点之一。 
现有技术中，动力电池都是以方形实心和圆形实心电池最为常见，该两类电池存在安全性能低、冲放电循环次数少、使用性能差三方面的共同缺点。具体如下： 
方形电池内部由若干块极片组合而成，电池在工作时内部离子高速运动，内部温度升高。因方形电池整体结构缺陷，使内部的热量无法向外释放，从而致使电池外壳变形，内部极片变形、间距变化影响电池充电、放电质量，最终导致电池性能不稳定、易爆炸、寿命短。 
圆形实心电池内部由极片卷绕呈实心组合而成，电池在工作时内部离子高速运转，内部温度升高。因圆形实心电池的整体结构，使电池内部热量无法向外释放，从而致使电池内部极片间距不等影响电池充电、放电质量，同时内部热量无法释放，最终导致电池性能不稳定、易爆炸、寿命短。 
目前，开发容量大、寿命长、安全性能好的动力电池已成为各国政府、集团企业的共识，预计21世纪将成为电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到广泛应用。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全性高、散热好、寿命长的新型结构动力电池。 
本发明是通过以下技术方案来实现的： 
组合动力电池，包括有两个以上的电池单元组合为一体；所述每个电池单元包括有：外壳、电池本体和电极；所述电池本体位于外壳中，包括有平行排列的极片；其中，所述每个电池单元的外壳的外表面上设置有散热装置。 
综上，本发明的有益效果是： 
本发明的组合动力电池是在传统动力电池散热难、易爆炸、循环次数少、充电时间长的缺陷基础进行全方位的改进设计。本发明的组合动力电池，由于外壳的外表面上设置有散热装置，有利于电池在工作过程中将内部积蓄的热量及时散出，使电池使用更安全。具有这种结构的电池能保持在适当的温度环境工作，能降低对电池的一致性要求，提高电池和电池组的循环寿命。 
附图说明
图1是本发明组合动力电池实施例一的俯视结构示意图； 
图2是本发明组合动力电池实施例一的A-A剖视结构示意图； 
图3是本发明组合动力电池实施例一的B-B剖视结构示意图； 
图4是本发明组合动力电池实施例一的立体结构示意图； 
图5是本发明组合动力电池实施例二的俯视结构示意图； 
图6是本发明组合动力电池实施例二的C-C剖视结构示意图； 
图7是本发明组合动力电池实施例二的D-D剖视结构示意图； 
图8是本发明组合动力电池实施例二的立体结构示意图。 
具体实施方式
本发明公开一种组合动力电池，包括有两个以上的电池单元组合为一体；所述每个电池单元包括有：外壳、电池本体和电极；所述电池本体位于外壳中，包括有平行排列的极片；其中，所述每个电池单元的外壳的外表面上设置有散热装置。 
实施例一： 
本实施例的组合动力电池，如图1、2、3、4所示，包括有四个电池单元组合为一体。 
所述电池单元的电池本体100整体为长方体形状，外壳的四个侧面均设置有散热装置102。 
所述四个电池单元按“口”字模式连接，四个电池单元包围成位于中部的上下通透的半封闭空腔。 
所述电极包括有电极部件一和电极部件二，分别位于所述半封闭空腔的上下两端；所述电极部件一包括有：一根以上的上极柱104和位于所述半封闭空腔中心位置上部的上连接管103。 
优选地，所述电极部件一包括有四根上极柱104，呈“十”字形连接在上连接管103和电池本体100之间。 
所述电极部件二包括有：四根下极柱114和位于所述半封闭空腔中心位置下部的下连接管113，所述四根下极柱114呈“十”字形连接在下连接管113和电池本体100之间。 
所述电极部件一和电极部件二相互绝缘。 
所述半封闭空腔中，还设置有一个以上的传感器106，便于收集电池的信息；所述传感器106可以为温度或压力传感器。 
所述散热装置为多片固定在电池单元外壳的前、后、左、右侧壁面上的散热片，所述散热片呈垂直于水平方向的片材状结构；外壳的前、后、左、右侧壁面上均设置有一排以上的散热片；相邻各列散热片之间具有空气流道；相邻各排散热片之间间隔有特定距离。所述散热片可采用金属散热片，例如：铝片。 
所述相邻电池单元的连接处，设置有安装孔105；且相邻电池单元的连接区域的散热片连接成“田”字形状。 
本实施例的组合动力电池，外侧可由任何形状的散热片构成，当电池温度升高，散热片将最大限度的为其释放热量，同时在其它降温装置的配合下，为电池提供优质的工作环境。 
实施例二： 
本实施例的组合动力电池，如图5、6、7、8所示，包括有两个电池单元组合为一体。 
所述电池单元的电池本体200整体为长方体形状，外壳的四个侧面均设置有散热装置202。 
所述两个电池单元按并排连接，两个电池单元相邻面的散热装置202之间形成半封闭空腔。 
所述电极包括有电极部件一和电极部件二，分别位于所述半封闭空腔的上下两端；所述电极部件一包括有：一根以上的上极柱204和位于所述半封闭空腔中心位置上部的上连接管203。 
优选地，所述电极部件一包括有两根上极柱204，位于上连接管203的两边，连接在上连接管203和电池本体200之间。 
所述电极部件二包括有：两根下极柱214和位于所述半封闭空腔中心位置下部的下连接管213，所述两根下极柱214连接在下连接管213和电池本体200之间。 
所述电极部件一和电极部件二相互绝缘。 
所述半封闭空腔中，还设置有一个以上的传感器206，便于收集电池的信息；所述传感器206可以为温度或压力传感器。 
所述散热装置为多片固定在电池单元外壳的前、后、左、右侧壁面上的散热片，所述散热片呈垂直于水平方向的片材状结构；外壳的前、后、左、右侧壁面上均设置有一排以上的散热片；相邻各列散热片之间具有空气流道；相邻各排散热片之间间隔有特定距离。所述散热片可采用金属散热片，例如：铝片。 
两个电池单元相邻面的两端外壳的侧部通过连接片208连接成一体，组合动力电池的四个顶角均设置有安装孔205。 
[0046] 上述所列具体实现方式为非限制性的，对本领域的技术人员来说，在不偏离本发明范围内，进行的各种改进和变化，均属于本发明的保护范围。例如：散热片的具体形状和数量、外壳形状的变化等。 

Claims (7)

1.组合动力电池，包括有两个以上的电池单元组合为一体；所述每个电池单元包括有：外壳、电池本体和电极；所述电池本体位于外壳中，包括有平行排列的极片；其特征在于：所述每个电池单元的外壳的外表面上设置有散热装置；所述组合动力电池包括有四个电池单元组合为一体；所述四个电池单元按“口”字模式连接，四个电池单元包围成位于中部的上下通透的半封闭空腔。
2.根据权利要求1所述的组合动力电池，其特征在于：所述电池单元的电池本体整体为长方体形状，外壳的四个侧面均设置有散热装置。
3.根据权利要求1或2所述的组合动力电池，其特征在于：所述散热装置为多片固定在电池单元外壳的前、后、左、右侧壁面上的散热片，所述散热片呈垂直于水平方向的片材状结构；外壳的前、后、左、右侧壁面上均设置有一排以上的散热片；相邻各列散热片之间具有空气流道；相邻各排散热片之间间隔有特定距离；所述电池外壳及散热片均采用铝或铝合金制型材制作。
4.根据权利要求3所述的组合动力电池，其特征在于：所述电极包括有电极部件一和电极部件二，分别位于所述半封闭空腔的上下两端；所述电极部件一包括有：一根以上的上极柱(104)和位于所述半封闭空腔中心位置上部的上连接管(103)；所述电极部件一和电极部件二相互绝缘。
5.根据权利要求4所述的组合动力电池，其特征在于：所述电极部件一包括有四根上极柱(104)，呈“十”字形连接在上连接管(103)和电池本体(100)之间；所述电极部件二包括有：四根下极柱(114)和位于所述半封闭空腔中心位置下部的下连接管(113)，所述四根下极柱(114)呈“十”字形连接在下连接管(113)和电池本体(100)之间。
6.根据权利要求3所述的组合动力电池，其特征在于：所述半封闭空腔中，还设置有一个以上的传感器；所述传感器为温度或压力传感器。
7.根据权利要求3所述的组合动力电池，其特征在于：所述相邻电池单元的连接处，设置有安装孔(105)；且相邻电池单元的连接区域的散热片连接成“田”字形状。
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