CN206388734U - 一种锂离子电池钢壳及锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于电池领域，提供了一种锂离子电池钢壳，包括具有柱状的中空结构的钢壳金属层，所述锂离子电池钢壳还包括吸热层及导热层，所述吸热层覆盖于所述钢壳金属层的内周缘上，所述导热层包裹在所述钢壳金属层的外周缘上。本实用新型提供的锂离子电池钢壳，包括吸热层及散热层，当电池处于充放电时，电池内部产生的热量被吸热层吸收，然后通过钢壳金属层将所述热量传递至导热层并传导出去，从而减少热量在电池内部中的聚集，提高电池的安全性能。

Description

一种锂离子电池钢壳及锂离子电池

技术领域

本实用新型属于电池领域，尤其涉及一种锂离子电池钢壳及锂离子电池。

背景技术

随着煤、石油、天然气等传统化石燃料的不断枯竭以及传统化石燃料燃烧给自然环境和人类健康带来严重的危害，具有比能量高、循环寿命长、无记忆效益、绿色环保等优点的锂离子电池成为了近年来的研究热点并得到了广泛应用。圆柱锂离子电池因具有自动化程度高、工艺成熟、一致性好等优点而在电动汽车上得到了较好的应用。随着社会的快速发展，本行业内对锂离子电池的倍率充放电性能的要求越来越高。

但是，在大倍率充放电下，锂离子电池极化严重，电池内阻增大，产热量也随之增加。若电池内部温度不能及时散出，热量在电池内部聚集，热量聚集到一定程度时容易引发电池拉断开启造成电池报废，更严重是电池内部温度太高会导致隔膜收缩或熔融，造成电池短路引发安全问题。若能将电池内部产生的热量及时地传导并散发出去，减少电池内部热量的聚集，则可以提高电池的安全性能。然而，现有的锂离子电池钢壳只有一层钢壳金属层，散热性能较差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种锂离子电池钢壳及锂离子电池，旨在减少热量在电池内部的聚集，提高电池的安全性能。

本实用新型是这样实现的，一种锂离子电池钢壳，包括具有柱状的中空结构的钢壳金属层，所述锂离子电池钢壳还包括吸热层及导热层，所述吸热层覆盖于所述钢壳金属层的内周缘上，所述导热层包裹在所述钢壳金属层的外周缘上。

进一步地，所述吸热层的成分包括氮化钛、氮化铝、氮化硅中的至少一种。

进一步地，所述导热层的成分包括石墨、碳纳米管、石墨烯中的至少一种。

本发明还提供了一种锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜及电解液，所述锂离子电池还包括上述所述的锂离子电池钢壳。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型实施例提供的锂离子电池钢壳包括吸热层及散热层，当电池处于充放电时，电池内部产生的热量被吸热层吸收，然后通过钢壳金属层将所述热量传递至导热层并传导出去，从而减少热量在电池内部中的聚集，提高电池的安全性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的锂离子电池钢壳的纵向剖视示意图；

图2是本实用新型实施例提供的锂离子电池钢壳的横截面示意图；

图3是图1中A部分的局部放大示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1、图2及图3，本实用新型实施例提供了一种锂离子电池钢壳，包括具有柱状的中空结构的钢壳金属层3、吸热层1及导热层2，吸热层1覆盖于钢壳金属层3的内周缘上，导热层2包裹在钢壳金属层3的外周缘上。

本实施例提供的锂离子电池钢壳，当电池处于充放电时，电池内部产生的热量首先被吸热层1吸收，然后通过钢壳金属层3将所述热量传递至导热层2并传导出去，从而减少热量在电池内部中的聚集，提高电池的安全性能。

具体地，吸热层1的成分为具有较好吸热性能的物质，可以为金属氮化物或非金属氮化物，如氮化钛、氮化铝、氮化硅中的至少一种。导热层2的成分为具有较好导热性能的物质，可以为石墨、碳纳米管、石墨烯中的至少一种。

本实施例还提供了一种锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜及电解液，所述锂离子电池还包括上述所述的锂离子电池钢壳。本实施例提供的锂离子电池，因包括具有较好散热性能的锂离子电池钢壳而具有较好的安全性能。

制备本实用新型实施例的锂离子电池，并与具有常规钢壳结构的锂离子电池进行对比，过程如下：

常规电池：正极按照质量比LiFePO₄:SP:KS-6:PVDF＝95:1.5:1:2.5进行制浆、涂布和制片，负极按石墨:SP:CMC:SBR＝95.2:1.5:1.3:2进行制浆、涂布和制片，将做制好的正极片、负极片，正、负极片中间用隔膜隔开，采用没有涂覆吸热、导热涂层的常规钢壳进行装配，经注液、封口、化成分容得到32650-5.5Ah实验电芯，在电池钢壳表面贴上感温探头，测试电芯在不同倍率充放电下的温升情况。

本实用新型实施例的电池：正极按照质量比LiFePO₄:SP:KS-6:PVDF＝95:1.5:1:2.5进行制浆、涂布和制片，负极按石墨:SP:CMC:SBR＝95.2:1.5:1.3:2进行制浆、涂布和制片，将做制好的正极片、负极片，正、负极片中间用隔膜隔开，采用本实用新型实施例所提供的锂离子电池钢壳进行装配，经注液、封口、化成分容得到32650-5.5Ah实验电芯，在电池钢壳表面贴上感温探头，测试电芯在不同倍率充放电下的温升情况。

表1为上述常规电池与本实用新型实施例的电池在不同倍率充放电下的温升数据。

表1

从上表1可以看出，采用本实用新型实施例所提供的锂离子电池同常规钢壳装配的锂离子电池相比，可以有效降低电池在不同倍率充放电下的温升，从而可以提高电池使用的安全性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种锂离子电池钢壳，包括具有柱状的中空结构的钢壳金属层，其特征在于，所述锂离子电池钢壳还包括吸热层及导热层，所述吸热层覆盖于所述钢壳金属层的内周缘上，所述导热层包裹在所述钢壳金属层的外周缘上。

2.如权利要求1所述的锂离子电池钢壳，其特征在于，所述吸热层的成分包括氮化钛、氮化铝、氮化硅中的至少一种。

3.如权利要求1所述的锂离子电池钢壳，其特征在于，所述导热层的成分包括石墨、碳纳米管、石墨烯中的至少一种。

4.一种锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜及电解液，其特征在于，所述锂离子电池还包括权利要求1至3任意一项所述的锂离子电池钢壳。