CN203800132U - 锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种锂离子电池，其包括：卷绕式电芯，由正极极片、隔离膜与负极极片依序卷绕而成；电解液；金属封装壳体，封装卷绕式电芯并容纳电解液；以及导热元件，沿金属封装壳体的宽度方向设置于金属封装壳体内，导热元件的底部安装于金属封装壳体的底壁，导热元件的顶部与金属封装壳体的顶部留有预定距离。在根据本实用新型的锂离子电池中，卷绕式电芯在充、放电时产生的热量除了直接向金属封装壳体的四壁传递外，还可通过金属封装壳体内的导热元件向金属封装壳体的底壁传递，使金属封装壳体的热量及时向外传递，从而明显改善金属封装壳体的散热性能、提高锂离子电池的散热能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种锂离子电池
背景技术
目前，由于锂离子电池具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多、存储时间长等优点，在移动电话、数码摄像机和手提电脑等便携式电子设备上得到了广泛使用，并且在电动汽车、电动自行车等电动交通工具及储能设施等大中型电动设备方面有着广泛的应用前景，成为解决能源危机和环境污染等全球性问题的关键。
随着电动汽车技术的日益完善，电动汽车和混合动力车离人们的日常生活越来越近，存在着巨大的商机，同时电动汽车对为其提供能量的锂离子电池的安全性能提出了更高的要求。锂离子电池在大电流充放电及过充电等滥用过程中会产生大量的热量，如果这部分热量无法及时散布到电池外部，就会造成电池内部温度过高，引发一系列的副反应，从而造成起火、爆炸等安全问题。
然而对于目前广泛应用的方形结构硬壳电池来说，电芯内部产生的热量要扩散到电池表面需要经过多层隔离膜和电极材料等导热性较差的电池组件，并且散热方向单一（主要沿电池厚度方向），造成电池内部热量扩散速度慢，严重影响锂离子电池的安全性能。因此改变锂离子电池的壳体结构，以改善散热能力具有很大的实际意义。
实用新型内容
鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池，其能提高锂离子电池的散热能力。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种锂离子电池其包括：卷绕式电芯，由正极极片、隔离膜与负极极片依序卷绕而成；电解液；金属封装壳体，封装卷绕式电芯并容纳电解液；以及导热元件，沿金属封装壳体的宽度方向设置于金属封装壳体内，导热元件的底部安装于金属封装壳体的底壁，导热元件的顶部与金属封装壳体的顶部留有预定距离。
本实用新型的有益效果如下：
在根据本实用新型的锂离子电池中，卷绕式电芯在充、放电时产生的热量除了直接向金属封装壳体的四壁传递外，还可通过金属封装壳体内的导热元件向金属封装壳体的底壁传递，使金属封装壳体的热量及时向外传递，从而明显改善金属封装壳体的散热性能、提高锂离子电池的散热能力。
附图说明
图1为根据本实用新型的锂离子电池的一实施例的前视图，其中，以透视方式示出导热元件，同时为了清楚起见，以虚线示出卷绕式电芯；
图2为图1的侧剖视图；
图3为图1沿线A-A所取的剖视图；
图4为根据本实用新型的锂离子电池的一实施例的与图3类似的剖视图，同时为了清楚起见，以虚线示出卷绕式电芯；
图5为根据本实用新型的锂离子电池的一实施例的前视图，其中，以透视方式示出导热元件；
图6为图5的侧剖视图；
图7为图5沿线B-B所取的剖视图；
图8为图7的圆圈部分的放大图；
图9为根据本实用新型的锂离子电池的一实施例的与图7类似的剖视图，同时为了清楚起见，以虚线示出卷绕式电芯；
图10为根据本实用新型的锂离子电池的一实施例的前视图，其中，以透视方式示出导热元件，同时为了清楚起见，以虚线示出卷绕式电芯；
图11为图10沿线C-C所取的剖视图；
图12为根据本实用新型的锂离子电池的一实施例的侧剖视图，同时为了清楚起见，以虚线示出卷绕式电芯；
图13为图12的圆圈部分的放大图。
图14为根据本实用新型的锂离子电池的一实施例的前视图，其中，以透视方式示出导热元件，同时为了清楚起见，以虚线示出卷绕式电芯；
其中，附图标记说明如下：
具体实施方式
下面参照附图来详细说明根据本实用新型的锂离子电池。
参照图1至图14，根据本实用新型的锂离子电池包括：卷绕式电芯WC，由正极极片、隔离膜与负极极片依序卷绕而成；电解液（未示出）；金属封装壳体1，封装卷绕式电芯WC并容纳电解液；以及导热元件2，沿金属封装壳体1的宽度方向W设置于金属封装壳体1内，导热元件2的底部21安装于金属封装壳体1的底壁11，导热元件2的顶部22与金属封装壳体1的顶部12留有预定距离D。
在根据本实用新型的锂离子电池中，卷绕式电芯WC在充、放电时产生的热量除了直接向金属封装壳体1的四壁传递外，还可通过金属封装壳体1内的导热元件2向金属封装壳体1的底壁11传递，使金属封装壳体1的热量及时向外传递，从而明显改善金属封装壳体1的散热性能、提高锂离子电池的散热能力。
在根据本实用新型的锂离子电池的一实施例中，导热元件2为一个，当卷绕式电芯WC为单个时（参照图1至图3），卷绕式电芯WC直接卷绕在该导热元件2上，卷绕式电芯WC与导热元件2一起装配入金属封装壳体1；当卷绕式电芯WC为多个时（参照图5至图7和图12），该导热元件2设置在对应的相邻两个卷绕式电芯WC之间或相应一个卷绕式电芯WC直接卷绕在该导热元件2上。
在根据本实用新型的锂离子电池的一实施例中，参照图14，当卷绕式电芯WC为多个时，全部或部分的相邻两个卷绕式电芯WC之间设置有一个导热元件和/或全部或部分的卷绕式电芯WC直接卷绕在对应导热元件2上，其中全部导热元件2的数量超过一个。
在根据本实用新型的锂离子电池的一实施例中，参照图2和图3、图6和图7、图9、图11、以及图12，各导热元件2的顶部22与金属封装壳体1的顶部12可留有预定距离D为0mm～5mm。
在根据本实用新型的锂离子电池的一实施例中，各导热元件2的底部21通过焊接、铸造、或装配安装于金属封装壳体1的底壁11。
在一实施例中，装配为凹凸配合、扣式配合。
在一实施例中，参照图12和图13，当装配为凹凸配合时，导热元件2具有凸部23，金属封装壳体1具凹部13，配合截面为方形或梯形，在图12和图13所示的例子中，配合截面为方形，但不限于此。
在根据本实用新型的锂离子电池的一实施例中，参照图2和图6，导热元件2的底部21与金属封装壳体1的底壁11的接触角位呈弧形R。由此加强接触部位的机械强度。
在根据本实用新型的锂离子电池的一实施例中，导热元件2厚度方向T上的两侧与导热元件2的顶部22的边缘带有圆角（未示出）。由此可防止毛刺刺破卷绕式电芯WC，引发短路。
在导热元件2的一实施例中，导热元件2的厚度为0.05mm～2mm。由此可保证锂离子电池的导热性能与机械强度。
在导热元件2的一实施例中，参照图1至图9，导热元件2可为导热板。在一实施例中，参照图4和图9，导热板可为多孔板。多孔板除了可以导热之外，还可保证导热元件2不会影响电芯内部电解液的浸润和流动，以保证电解液的流通，同时孔内可以作为电解液的存储位置，以改善大容量电池中间位置电解液浸润不良的问题。
在一实施例中，导热板的孔的半径可为0.01mm～10mm。在一实施例中，孔的边缘形成有圆角（未示出）。由此可防止毛刺刺破卷绕式电芯WC，引发短路。
在根据本实用新型的锂离子电池的一实施例中，参照图7和图9，相邻两个卷绕式电芯WC之间设置有一个导热元件2时，导热元件2的宽度方向W上的两侧与金属封装壳体1的宽度方向W上的两侧壁14连接。该结构增加了锂离子电池向两侧壁方向的热传递途径，能够更好的改善锂离子电池内部的散热情况。
在一实施例中，所述连接为焊接、铸造、或装配。在一实施例中，装配为凹凸配合、扣式配合，但是不限于此，也可以为其他装配方式。
在根据本实用新型的锂离子电池的一实施例中，参照图8，导热元件2的宽度方向W上的两侧与金属封装壳体1宽度方向W上的两侧壁14的接触角位呈弧形R。由此加强接触部位的机械强度。
在根据本实用新型的锂离子电池的一实施例中，当卷绕式电芯WC为多个时，所述多个卷绕式电芯WC的同性极耳（未示出）焊接在一起。
在导热元件2的一实施例中，参照图10和图11，导热元件2可为导热柱。尽管在图中示出了5个导热柱，但是数量不限于此，当然也可以是一个。导热柱2实质上是导热板的离散形式。
在一实施例中，导热柱可为圆柱、方柱、或异形截面柱。在图10和图11所示的例子中，导热柱为圆柱，但不限于此。
在导热柱的一实施例中，导热柱的边缘具有圆角（未示出）。由此可防止毛刺刺破卷绕式电芯WC，引发短路。
在金属封装壳体1的一实施例中，金属封装壳体1可为钢壳或铝壳。
Claims (10)
1.一种锂离子电池，包括：
卷绕式电芯（WC），由正极极片、隔离膜与负极极片依序卷绕而成；
电解液；以及
金属封装壳体（1），封装卷绕式电芯（WC）并容纳电解液；
其特征在于，
所述锂离子电池还包括：
导热元件（2），沿金属封装壳体（1）的宽度方向（W）设置于金属封装壳体（1）内，导热元件（2）的底部（21）安装于金属封装壳体（1）的底壁（11），导热元件（2）的顶部（22）与金属封装壳体（1）的顶部（12）留有预定距离（D）。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，导热元件（2）为一个，当卷绕式电芯（WC）为单个时，卷绕式电芯（WC）直接卷绕在该导热元件（2）上，卷绕式电芯（WC）与导热元件（2）一起装配入金属封装壳体（1）；当卷绕式电芯（WC）为多个时，该导热元件（2）设置在对应的相邻两个卷绕式电芯（WC）之间或相应一个卷绕式电芯（WC）直接卷绕在该导热元件（2）上。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，当卷绕式电芯（WC）为多个时，全部或部分的相邻两个卷绕式电芯（WC）之间设置有一个导热元件和/或全部或部分的卷绕式电芯（WC）直接卷绕在对应导热元件（2）上，其中全部导热元件（2）的数量超过一个。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，导热元件（2）的底部（21）与金属封装壳体（1）的底壁（11）的接触角位呈弧形（R）。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，导热元件（2）厚度方向（T）上的两侧与导热元件（2）的顶部（22）的边缘带有圆角。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，导热元件（2）为导热板。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于，导热板为多孔板。
8.根据权利要求2或3所述的锂离子电池，其特征在于，相邻两个卷绕式电芯（WC）之间设置有一个导热元件（2）时，导热元件（2）的宽度方向（W）上的两侧与金属封装壳体（1）的宽度方向（W）上的两侧壁（14）连接。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，导热元件（2）的宽度方向（W）上的两侧与金属封装壳体（1）宽度方向（W）上的两侧壁（14）的接触角位呈弧形（R）。
10.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，导热元件（2）为导热柱。
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| CN201420124991.XU CN203800132U (zh) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | 锂离子电池 |
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|---|---|
| CN (1) | CN203800132U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023004832A1 (zh) * | 2021-07-30 | 2023-02-02 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池单体、电池、装置、以及电池单体的制造方法和制造设备 |
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2014
- 2014-03-19 CN CN201420124991.XU patent/CN203800132U/zh not_active Expired - Lifetime
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