CN108123188A - 一种提升导热能力的电池 - Google Patents

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吕忱
张丕军
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Abstract

本发明公开了一种提升导热能力的电池，包括数片极片叠加组成的极片组和密封于极片组外的铝塑膜，极片组上设有正极极耳和负极极耳，相邻极片之间通过隔离膜间隔，所述极片上设有导电留白区和导热留白区，导电留白区分别与正极极耳和负极极耳相连，极片组上还设有导热端子，导热端子与导热留白区相连，导热端子上还涂覆有非活动功能性材料。本发明能够有效地解决现有极片及电池在电池内芯导热方面不足的问题。

Description

一种提升导热能力的电池
技术领域
本发明涉及电池制造技术领域，更具体地说，涉及一种提升导热能力的电池。
背景技术
近年来动力电池应用需求大幅增长，而动力电池的工作环境和即时充放功率要求高于普通民生用电池。
动力电池应用时需考虑电池的低温性能，目前的方式是通过电池壳外加热，通过提升系统温度使电池内部温度满足激活状态。如专利CN 202423516 U公开了一种锂离子电池加热系统，其包括电热膜片、电源、继电器、温度传感器和电池管理系统，电源、继电器与电热膜片形成电流回路，电源为与待加热电池相独立的电源，温度传感器通过电池管理系统与继电器连接，电热膜片贴在待加热电池表面以为其加热，温度传感器放置在待加热电池周围以检测其温度，电池管理系统以温度传感器所测得的待加热电池温度信号为依据控制继电器的闭合与断开。以及CN 202363518 U公开了一种自加热电池模块，包括外层壳体，外层壳体中设有用于至少安装一根电芯的电池单元，外层壳体与电池单元之间还设有与电池单元体积相适配的内层壳体，内层壳体与外层壳体可拆卸固定连接，内层壳体与外层壳体之间设有沟槽式固定板，所述沟槽式固定板的沟槽中安装有电加热装置。上述的两件专利采用电池壳外加热方式进行电池加热，由于电池壳并不是热的良导体，因此加热电池耗时长、加热效率低。
另外动力电池的即时充、放电功率大，因此电池中产热、蓄热多。当电池中温度过高时，电池内的活性物质、电解质等发生热分解，形成高温高压，从而多发安全事故。现有极耳电池的导热主要通过外壳、极耳进行导热。外壳材质一般覆高分子材料，导热系数小。而极耳有效导热空间小，且以导电功能为主，并不是合适的导热极耳。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种提升导热能力的电池，能够有效地解决现有极片及电池在电池内芯导热方面不足的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种提升导热能力的电池，包括数片极片叠加组成的极片组和密封于极片组外的铝塑膜，极片组上设有正极极耳和负极极耳，相邻极片之间通过隔离膜间隔，所述极片上设有导电留白区和导热留白区，导电留白区分别与正极极耳和负极极耳相连，极片组上还设有导热端子，导热端子与导热留白区相连，导热端子上还涂覆有非活动功能性材料。
所述的极片上设有的导电留白区的数量为一个或多个，极片上设有的导热留白区的数量为一个或多个。
所述的极片上设有多个导热留白区时，导热留白区设于极片的同侧或异侧。
所述的极片上设有多个导电留白区时，导电留白区设于极片的同侧或异侧。
所述的导电留白区和导热留白区设于极片的同侧时，导电留白区宽度和导热留白区宽度均为极片宽度的1％～80％。
所述的导电留白区和导热留白区设于极片的同侧时，导电留白区和导热留白区的间距为≥10.11mm。
所述的导电留白区宽度和导热留白区宽度均为极片宽度的10％～45％。
所述的导电留白区和导热留白区的间距为＞3.57cm。
所述的非活动功能性材料为散热材料、绝缘材料或防水材料中的一种或多种。
在上述的技术方案中，本发明所提供的一种提升导热能力的电池，能够迅速将外界的热量通过导热端子、正、负极导电极耳及集流体扩散至电池内部，使电池在低温状态下迅速激活，也使电池耗时短、加热效率高；同时，本发明的电池还能够将电池内部的产热导出，避免电池内部因高温发生材料分解，从而引发的安全事故。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例1中极片的结构示意图；
图3是本发明实施例2的结构示意图；
图4是本发明实施例2中极片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
请结合图1至图4所示，本发明所提供的一种提升导热能力的电池，包括数片极片1叠加组成的极片组2和密封于极片组2外的铝塑膜3，极片组2上设有正极极耳4和负极极耳5，相邻极片1之间通过隔离膜间隔，所述极片1上设有导电留白区6和导热留白区7，导电留白区6分别与正极极耳4和负极极耳5相连，极片组2上还设有导热端子8，导热端子8与导热留白区7相连，导热端子8上还涂覆有非活动功能性材料，非活动功能性材料为散热材料、绝缘材料或防水材料中的一种或多种，使导热端子8具有高热传到性、绝缘、防水或防护的功能，以上功能可以在制备时或电池组装后再实现。所述的导热包括散热和加热。
较佳的，所述的极片1上设有的导电留白区6的数量为一个或多个，极片1上设有的导热留白区7的数量为一个或多个，而导电留白区6和导热留白区7可以设在极片1的同侧，也可以设在极片1的异侧。
较佳的，所述的极片1上设有多个导热留白区7时，导热留白区7设于极片1的同侧或异侧。
较佳的，所述的极片1上设有多个导电留白区6时，导电留白区6设于极片1的同侧或异侧。
如图1和图2所示的实施例1，多个导电留白区6设于极片1的同侧，而导热留白区7设于极片1的另一侧，当数片极片1叠加组成的极片组2，相邻极片1之间通过隔离膜间隔，导电留白区6再分别与正极极耳4和负极极耳5相连，导热留白区7与导热端子8相连，导热端子8上还涂覆有非活动功能性材料，最后极片组2外由铝塑膜3包裹密封形成电池，将导热端子8与控温原件接触，即可以通过导热端子8、导热留白区7到极片1的顺序或反向的顺序进行导热，控制电池内部的温度。
如图3和图4所示的实施例2，多个导电留白区6设于极片1的异侧，而导热留白区7设于极片1导电留白区6的相邻侧，当数片极片1叠加组成的极片组2，相邻极片1之间通过隔离膜间隔，导电留白区6再分别与正极极耳4和负极极耳5相连，导热留白区7与导热端子8相连，导热端子8上还涂覆有非活动功能性材料，最后极片组2外由铝塑膜3包裹密封形成电池，将导热端子8与控温原件接触，即可以通过导热端子8、导热留白区7到极片1的顺序或反向的顺序进行导热，控制电池内部的温度。
上述的两个实施例中，当所述的导电留白区6和导热留白区7设于极片的同侧时，导电留白区6宽度和导热留白区宽度7均为极片1宽度的1％～80％，特别是10％～45％为最佳，因为需要考虑避免正负极间的短路或爬电。
另外，所述的导电留白区6和导热留白区7设于极片1的同侧时，导电留白区6和导热留白区7的间距为≥10.11mm，最好＞3.57cm，也是考虑避免正负极间的短路或爬电。
而正极极耳4、负极极耳5、导热端子8、导电留白区6和导热留白区7的材质可以相同，也可以不相同，如铜、铝、铁、镊、镉、锌、铬、锡、镁中的一种金属或多种合金。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (9)

1.一种提升导热能力的电池，包括数片极片叠加组成的极片组和密封于极片组外的铝塑膜，极片组上设有正极极耳和负极极耳，相邻极片之间通过隔离膜间隔，其特征在于，所述极片上设有导电留白区和导热留白区，导电留白区分别与正极极耳和负极极耳相连，极片组上还设有导热端子，导热端子与导热留白区相连，导热端子上还涂覆有非活动功能性材料。
2.如权利要求1所述的一种提升导热能力的电池，其特征在于，所述的极片上设有的导电留白区的数量为一个或多个，极片上设有的导热留白区的数量为一个或多个。
3.如权利要求2所述的一种提升导热能力的电池，其特征在于，所述的极片上设有多个导热留白区时，导热留白区设于极片的同侧或异侧。
4.如权利要求2所述的一种提升导热能力的电池，其特征在于，所述的极片上设有多个导电留白区时，导电留白区设于极片的同侧或异侧。
5.如权利要求3所述的一种提升导热能力的电池，其特征在于，所述的导电留白区和导热留白区设于极片的同侧时，导电留白区宽度和导热留白区宽度均为极片宽度的1％～80％。
6.如权利要求3所述的一种提升导热能力的电池，其特征在于，所述的导电留白区和导热留白区设于极片的同侧时，导电留白区和导热留白区的间距为≥10.11mm。
7.如权利要求5所述的一种提升导热能力的电池，其特征在于，所述的导电留白区宽度和导热留白区宽度均为极片宽度的10％～45％。
8.如权利要求6所述的一种提升导热能力的电池，其特征在于，所述的导电留白区和导热留白区的间距为＞3.57cm。
9.如权利要求1所述的一种提升导热能力的电池，其特征在于，所述的非活动功能性材料为散热材料、绝缘材料或防水材料中的一种或多种。
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