CN114914549A - 电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电池，包括：极片，所述极片上设置有极耳，所述极耳延伸并凸出所述极片的第一端面；所述极片包括正极极片和负极极片，所述正极极片和所述负极极片安装完成后，所述正极极片和负极极片的所述第一端面之间齐平，通过将所述正极极片的所述第一端面与所述负极极片的第一端面齐平设置，增大了所述正极极片的面积，提升了极片整体的热交换面积，有利于提高所述电池内部的散热速率，降低电池内部温度，进而提高所述电池的安全性。

Description

电池
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池。
背景技术
与传统燃油汽车相比，电动汽车在行驶过程中，无废气排出，不污染环境；电动机转换效率更高，节省能源；无发动机、变速箱、排气系统等，结构简单，便于制造；运动部件少，噪音小等优点。在环境保护，节能减排的大背景下，备受政府、整机厂与消费者的关注，近年来销售渗透率逐年上升，2022年已达10％。但电动汽车充电时间长，已成为阻碍其发展的主要问题，因此快充技术成为电池厂和整机厂的重要发展方向。
在快充过程中，电流较大，会产生大量热量，如果不能有效的散去，会造成电池温度升高，引起电池性能的衰减，甚至引发安全问题。目前在电动汽车中，主要使用风冷或水冷对电池进行散热，通过带走电池表面的热量降低电池的温度。现有技术中的电池，极片与外部的热交换面积小，无法高效将内部热量导出。
因此，有必要开发一种新型电池，以改善现有技术中存在的上述部分问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池，能够增大极片与外部的热交换面积，提高散热速率。
为实现上述目的，本发明提供的电池，包括：极片，所述极片上设置有极耳，所述极耳延伸并凸出所述极片的第一端面；所述极片包括正极极片和负极极片，所述正极极片和所述负极极片安装完成后，所述正极极片和负极极片的所述第一端面之间齐平。
本发明提供的电池的有益效果在于：通过将所述正极极片的所述第一端面与所述负极极片的第一端面齐平设置，增大了所述正极极片的面积，提升了极片整体的热交换面积，有利于提高所述电池内部的散热速率，降低电池内部温度，进而提高所述电池的安全性。
可选的，所述极片还包括第二端面，所述第二端面与所述第一端面朝向相反，所述正极极片的所述第二端面和所述负极极片的所述第二端面之间齐平。其有益效果在于：进一步提升所述极片的热交换面积，增加所述电池内部的散热速率。
可选的，若干所述极片沿第一方向排列，所述正极极片上与所述第一方向平行的端面和所述负极极片上与所述第一方向平行的端面之间均齐平。其有益效果在于：进一步提升所述极片的热交换面积，增加所述电池内部的散热速率。
可选的，所述正极极片上与所述负极极片相邻的端面的边缘位置处设有绝缘涂层。其有益效果在于：当所述正极极片与所述负极极片的端面齐平时，所述负极极片的边缘可能会析锂，产生毛刺，引起正负极之间短路，所述绝缘涂层在可以在端面齐平增大热交换面积的同时极大地降低短路风险，提高所述电池的安全性。
可选的，所述绝缘涂层材料具有高导热性。其有益效果在于：在降低短路风险的同时进一步提高所述极片对外的散热速率。
可选的，所述绝缘涂层包括相变材料、导热硅脂、导热硅胶、导热橡胶或陶瓷中的任意一种或多种。
可选的，所述正极极片的厚度为t，所述绝缘涂层的厚度T为0.95t≤T≤0.98t。
可选的，所述安装完成包括以卷绕方式安装形成卷绕电池或叠片方式安装形成叠片电池。
附图说明
图1为现有技术中的电池的结构示意图；
图2为本发明实施例中的电池的结构示意图；
图3为图2所示A方向视角的结构示意图；
图4为本发明第一种实施例中正极极片的绝缘涂层的位置示意图；
图5为本发明第二种实施例中正极极片的绝缘涂层的位置示意图；
图6为本发明第三种实施例中正极极片的绝缘涂层的位置示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
图1为现有技术中的电池的电芯结构示意图。
参照图1，电池的负极极片2的边缘可能析锂，产生毛刺，引起短路，为避免这样的情况，将正极极片1的尺寸设计的比负极极片2尺寸小一些，使负极极片2的端面超出正极极片1的的端面，即图示负极极片2的顶部端面、两侧端面和底部端面凸出与正极极片1。但这使得极片总面积变小，能够与外部进行热交换的面积相应减小，无法高效地将内部热量导出。
图2为本发明实施例中的电池的结构示意图；图3为图2所示A方向视角的结构示意图。
为解决现有技术存在的问题，参照图2和图3，本发明实施例提供了一种电池，包括：极片，所述极片上设置有极耳4，所述极耳4延伸并凸出所述极片的第一端面101；所述极片包括正极极片1和负极极片2，所述正极极片1和所述负极极片2安装完成后，所述正极极片1的所述第一端面101和所述负极极片2的所述第一端面101之间齐平，即图示中顶部端面齐平。
本发明一些实施例中，参照图2和图3，所述极片还包括第二端面102，所述第二端面102与所述第一端面101朝向相反，所述正极极片1的所述第二端面102和所述负极极片2的所述第二端面102之间齐平，即图示底部端面齐平，进一步增加了参与热交换的面积。
本发明一些实施例中，参照图2和图3，所述正极极片1和所述负极极片2沿所述第一方向排列，即图示A方向排列，此时与所述第一方向平行的端面分别为所述第一端面101、所述第二端面102、第三端面103和第四端面104，所述正极极片1和所述负极极片2上与所述第一方向平行的端面均齐平，所述正极极片1和所述负极极片2之间的所述第一端面101、所述第二端面102、所述第三端面103和所述第四端面104均齐平，即图示顶部端面、两侧端面和底部端面之间均齐平，进一步增加了参与热交换的面积。
图4为本发明第一种实施例中正极极片的绝缘涂层的位置示意图；图5为本发明第二种实施例中正极极片的绝缘涂层的位置示意图；图6为本发明第三种实施例中正极极片的绝缘涂层的位置示意图。
本发明一些实施例中，参照图4、图5和图6所述正极极片1上与所述负极极片2相邻的端面的边缘位置处设有绝缘涂层。
本发明一些的实施例中，所述绝缘涂层以矩形形状涂布于所述正极极片1与所述负极极片2相邻的端面的四个边缘中的任意一个或多个。
一些具体实施例中，参照图4，当若干所述第一端面101之间齐平时，所述绝缘涂层长边与所述第一端面101长边重合，形成顶部绝缘涂层501。
一些具体实施例中，参照图5，当若干所述第一端面101之间和若干所述第二端面102之间均齐平时，所述绝缘涂层数量为二，其长边分别与所述第一端面101的长边和所述第二端面102的长边重合，形成所述底部绝缘涂层502和顶部绝缘涂层501。
一些具体实施例中，参照图6，当若干所述第一端面101之间、若干所述第二端面102之间、若干所述第三端面103之间和若干所述第四端面104之间均齐平时，所述绝缘涂层数量为四，其长边分别与所述第一端面101、所述第二端面102、所述第三端面103和所述第四端面104的长边重合，形成所述顶部绝缘涂层501、所述底部绝缘涂层502和两侧绝缘涂层503。
本发明一些实施例中，参照图2，所述电池还包括设置于所述正极极片1和所述负极极片2之间的隔膜3，所述正极极片1、所述负极极片2和所述隔膜3沿所述第一方向，即图示A方向排列，所述隔膜3、所述正极极片1和所述负极极片2之间与所述第一方向平行的端面均齐平。
本发明一些实施例中，所述绝缘涂层材料具有高导热性。
具体的，所述绝缘涂层的材料可以包括相变材料、导热硅脂、导热硅胶、导热橡胶或陶瓷中的任意一种或多种。
本发明一些实施例中，所述正极极片1的厚度为t，所述绝缘涂层的厚度T为0.95t≤T≤0.98t。
本发明一些实施例中，所述绝缘涂层的长边长度分别与其对应的所述第一端面101、所述第二端面102、所述第三端面103或所述第四端面104的长边长度相等，所述绝缘涂层的宽度大于等于0.5mm且小于等于5mm。
一些较优的实施例中，所述绝缘涂层的宽度可大于等于2mm且小于等于3mm。
具体的，所述绝缘涂层的宽度可以为0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5或5mm。
本发明一些实施例中，所述电池可以为卷绕电池或叠片电池，即通过卷绕或叠片方式将所述正极极片1、所述负极极片2和所述隔膜3形成电芯并制作为电池。
本发明的实施例1-5分别提供了一种电池，实施例1-5中的电池为方壳电池，尺寸为33mm*220mm*105mm，容量为115Ah的，卷芯为叠片结构，导热绝缘层的宽度为3mm，厚度10um，材质为导热橡胶。充电流程为指定电流恒流充电至截止电压(4.3V)后，恒压至0.05C，环境温度25℃；该实施例1-5中的电池均为所述正极极片1和所述负极极片2上与所述第一方向平行的端面均齐平的电池，实施例1-5中的电池在不同位置设置绝缘涂层，具体绝缘涂层的设置位置参见表1。
表1
编号 底部绝缘涂层 两侧绝缘涂层 顶部绝缘涂层
实施例1 / / /
实施例2 √ / /
实施例3 √ √ /
实施例4 √ / √
实施例5 √ √ √
分别对实施例1-5的电池进行温升测试，测试结果见表2。
表2
Figure BDA0003708629380000071
Figure BDA0003708629380000081
虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (9)

1.一种电池，其特征在于，包括：
极片，所述极片上设置有极耳，所述极耳延伸并凸出所述极片的第一端面；所述极片包括正极极片和负极极片，所述正极极片和所述负极极片安装完成后，所述正极极片的所述第一端面和所述负极极片的所述第一端面之间齐平。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述极片还包括第二端面，所述第二端面与所述第一端面朝向相反，所述正极极片的所述第二端面和所述负极极片的所述第二端面之间齐平。
3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，若干所述极片沿第一方向排列，所述正极极片上与所述第一方向平行的端面和所述负极极片上与所述第一方向平行的端面之间均齐平。
4.根据权利要求3所述的电池，其特征在于，所述正极极片上与所述负极极片相邻的端面的边缘位置处设有绝缘涂层。
5.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述绝缘涂层材料具有高导热性。
6.根据权利要求4所述的电池，所述绝缘涂层包括相变材料、导热硅脂、导热硅胶、导热橡胶或陶瓷中的任意一种或多种。
7.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述正极极片的厚度为t，所述绝缘涂层的厚度T为0.95t≤T≤0.98t。
8.根据权利要求4所述的电池，其特征在于，所述绝缘涂层的宽度大于等于0.5mm且小于等于5mm。
9.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述安装完成包括以卷绕方式安装形成卷绕电池或叠片方式安装形成叠片电池。
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