CN202275875U - 一种组合式锂离子电池外壳结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂离子电池的外壳技术，涉及一种组合式锂离子电池外壳结构，包括端盖、保护外壳、正极盖板、负极盖板、正极极柱、负极极柱、电芯密封壳部件；内部电芯密封壳体采用成本低、易焊接的铝合金或不锈钢材质，外部保护外壳采用强度好、散热性能佳、不易焊接的铝合金材质，外部壳体、端盖通过螺纹连接，以此将含密封壳体的电芯与外壳组合为一个稳固的整体。该技术解决了锂离子电池散热性能不好、不易焊接、成本高、使用寿命短、不易操作等问题。

Description

一种组合式锂离子电池外壳结构

技术领域

本实用新型涉及的是电池外壳技术，尤其涉及一种散热性好、成本低、密封效果好、工艺简单的锂离子电池外壳技术。 

背景技术

锂离子电池与传统的镍氢、铅酸电池相比，具有工作电压高、比能量密度高、循环使用寿命长、自放电率低、环保无污染等特点，越来越广泛的应用到电子、电动、储能等各种领域，它的制作过程中，主要经过合浆、涂布、辊压、分条、卷绕、装配、焊接、注液、化成分容工序，其中焊接工序的性能主要与焊接设备及焊接产品的成分有关，焊接不好会引起后续工序的漏液、容量偏低等问题；在性能上，主要考察锂离子电池的容量、循环、安全、体积/重量比能量及环境适应性等性能，其中体积/重量比能量是评估其应用领域的一个重要参数；在锂离子电池使用过程，因内阻的存在会产生热量，这些热量如果不能及时散发，将会引起锂离子电池的安全问题；技术人员通过多方面改进希望能提高锂离子电池的性能及制作工艺，当然，也对锂离子电池的外壳做了大量改进和研究，目前，多选用某一种成分及性能的不锈钢(包括铬镍不锈钢、铬锰氮不锈钢、高纯不锈钢等材质)或铝合金(包括一、三、五等系列材质)作为外壳，对于不锈钢材质外壳，具有易焊接、成本相对偏低、坚固等特点，但其使用中还存在下述问题： 

(1)散热性能不够好； 

(2)电池重量比能量相对较小； 

(3)易腐蚀，使用寿命相对较短。 

与不锈钢材质外壳相比，铝合金材质外壳具有散热性好特点，但不同材质的成本及性能又存在较大差异，对于一、三、四等系列铝合金外壳，较易焊接，成本相对较低，但拉伸强度不够好，易变形；对于五、六、七等系列铝合金，不易焊接，成本相对较高，但拉伸强度比较好，比较坚固。 

实用新型内容

针对上述锂离子电池性能及制作工艺存在的问题，本实用新型提供了一种散热性好、成本低、焊接效果好、工艺简单的组合式锂离子电池外壳制作技术。 

本实用新型要解决的技术问题所采取的技术方案是： 

采用组合式锂离子电池外壳结构，将具有金属密封外壳的锂离子内壳电芯装入另一个金属保护壳中，外部金属保护壳体与端盖采用螺纹连接，电池正负极端通过端盖引出；所述组合式外壳由两种不同材质的外壳组合而成，内部壳体为密封壳，可采用不锈钢或者易焊接、拉伸强度小的铝合金材质；外壳为保护壳，采用散热性能好、拉伸强度好、焊接性能不好的铝合金材质，外壳表面纵向设计有凹槽，所述外壳外形为圆柱体。 

所述组合式锂离子电池外壳组装按以下过程进行： 

(1)将电池卷芯装入不锈钢或铝合金密封外壳中，盖上端盖； 

(2)采用激光焊接机将端盖与外壳焊牢； 

(3)采用注液机将电解液注入上述电芯中； 

(4)搁置电芯； 

(5)搁置后电芯装入表面带有凹槽的铝合金外壳中； 

(6)盖上外部套圈端盖，采用螺纹固定保护外壳与外部端盖； 

本实用新型组合式锂离子电池外壳，内部密封壳体采用成本低、易焊接的不锈钢或铝合金材质，外壳采用散热性好的铝合金材质，表面纵向设计有凹槽，这种设计具有如下优点： 

(1)提高了锂离子电池的整体散热性能； 

(2)内部密封壳体采用易焊接铝合金或不锈钢材质，保证了产品的焊接合格率； 

(3)产品的散热性能得到优化，从而提高了锂离子电池的充放电效率； 

(4)增加了较低成本材料的使用，并且减少了较高成本材料的使用，从而节约了生产成本； 

(5)外壳使用了强度较好的铝合金产品，保证了产品的外部坚固度； 

(6)减少或避免了密度较大不锈钢材质的使用，使产品具有较大的重量比能量密度； 

(7)外壳采用铝合金材质，比不锈钢材质更耐腐蚀，延长了产品的使用寿命； 

(8)外部保护壳体与端盖采用螺纹连接，避免了焊接不牢的问题； 

(9)外壳与端盖采用螺纹连接，操作简单。 

附图说明

图1是本实用新型的结构俯视图。 

图2是本实用新型的结构轴测图。 

图3是本实用新型的结构分解图。在图中，1为端盖，2为保护外壳，3为电芯正极盖板，4为电芯负极盖板，5为电芯负极极柱，6为电芯密封壳，7为电芯正极极柱。 

具体实施方式

实施例1，锂离子电池外形与结构与图1相同，锂离子电池外形为圆柱形，密封壳采用铬镍不锈钢材质，外壳采用五系列铝合金材质。所述内壳电芯由卷芯、含极柱端盖、密封壳构成，所述整体电芯由内壳电芯、保护外壳、端盖构成。 

实施例2，锂离子电池外形与结构与实施例1相同，内壳采用三系列铝合金材质，外壳采用五系列铝合金材质。 

Claims (10)

1.一种组合式锂离子电池外壳结构，其特征是：

(1)将具有金属密封外壳的锂离子内壳电芯装入另一个金属保护壳中；

(2)外部金属保护壳体与端盖采用螺纹连接；

(3)电池正负极端通过端盖引出。

2.权利要求书1所述组合式锂离子电池外壳结构，其特征是：所述外壳外形为圆柱体。

3.权利要求书1所述组合式锂离子电池外壳结构，其特征是：所述具有金属密封外壳的锂离子内壳电芯，其外壳外径与其盖板直径相同。

4.权利要求书1或2所述组合式锂离子电池外壳结构，其特征是：所述外部金属保护壳为铝合金壳体。

5.权利要求书1或2所述组合式锂离子电池外壳结构，其特征是：所述内部金属密封壳为铝合金或不锈钢壳体。

6.权利要求书1或2所述组合式锂离子电池外壳结构，其特征是：所述外部金属保护壳表面纵向设计有提高电池散热性能的凹凸槽。

7.权利要求书1或2所述组合式锂离子电池外壳结构，其特征是：所述内壳电芯金属外壳外径与外部金属壳内径相同。

8.权利要求书1或2所述组合式锂离子电池外壳结构，其特征是：所述内壳电芯高度与外部金属壳体高度相同。

9.权利要求书1或2所述组合式锂离子电池外壳结构，其特征是：所述端盖内圆直径小于内壳电芯外径。

10.权利要求书1或2所述组合式锂离子电池外壳结构，其特征是：所述凹凸槽可为方条形、三角条形及多边形形状。 

Images