CN207517830U - 一种散热性能好的大容量聚合物锂电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散热性能好的大容量聚合物锂电池，包括电池外壳体，电池外壳体右端设置有正极端和负极端，电池外壳体的内部设置有锂电池组，锂电池组的外表面设置有硅塑料封装膜，硅塑料封装膜的外表面设置有散热装置，锂电池组是由上层电池单元体和下层电池单元体组成的，上层电池单元体和下层电池单元体均包括若干电池正极片和若干电池负极片，电池正极片的极耳并联后与正极端连接，电池负极片的极耳并联后与负极端连接；散热装置包括铜质导热片和半导体散热板，在铜质导热片与硅塑料封装膜之间设置有导热硅脂层，半导体散热板设置在铜质导热片的外表面，结构简单，散热性能好，安全系数高，电池一致性好。

Description

一种散热性能好的大容量聚合物锂电池

技术领域

本实用新型涉及聚合物锂电池生产技术领域，具体为一种散热性能好的大容量聚合物锂电池。

背景技术

聚合物锂电池一般指聚合物锂离子电池，根据锂离子电池所用电解质材料的不同，锂离子电池分为液态锂离子电池和聚合物锂离子电池或塑料锂离子电池，聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的，正极材料分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料和磷酸铁锂材料，负极为石墨，电池工作原理也基本一致，它们的主要区别在于电解质的不同，液态锂离子电池使用液体电解质，聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替，这种聚合物可以是“干态”的，也可以是“胶态”的，目前大部分采用聚合物凝胶电解质，由于聚合物锂电池在有限体积内能够提供尽可能高的电容量，具有高比能量，转换效率高，环境友好，循环寿命长，且放电小等优点，是一种理想的储能装置，具有广阔的应用空间，因此在手机、数码相机、笔记本、平板电脑等多种流行电子产品中应用越来越广泛。

但是，目前锂离子电池的应用大多只是局限于通讯和IT等电子行业，其生产制造方法皆属于电池容量小于5Ah的小电池工艺体系，虽然从理论上来讲，对于大型动力装置和储能系统，如各种电动车、电动汽车、UPS等，皆可以通过小电池并联成大容量电池满足用电需求，很多公司也是以此种方式去开发大容量电池运用市场，但从实际情况来看，通过小电池并联对单体电池一致要求性很高，并联电池组中任何一只出现问题，将会影响到整租电池的性能发挥，而且，锂离子电池的应用必需要加上电池管理系统，当今的电池管理系统也只能对串联进行管理，并无电池并联管理的电子技术，从技术和产业化角度来看，小电池并联的方案都难以满足大容量电池的需求。

从国内外现状来看，大容量单体电池有采用金属硬壳包装的和塑料包装的，金属硬壳结构优点是耐压性好，电池难鼓胀，其缺点是循环寿命差，安全性差；塑料壳结构是电池厚度厚，电池内部散热差，稳定性差，而且上述两种结构同属液态锂离子电池，电解液可以在壳体内自由移动，容易泄露，正负极之间也容易在日后长期使用过程受热和外力等的作用发生位移，造成性能失效或安全事故。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足,本实用新型提供一种散热性能好的大容量聚合物锂电池，结构简单，散热性能好，安全系数高，电池一致性好，且能有效的解决背景技术提出的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种散热性能好的大容量聚合物锂电池，包括电池外壳体，所述电池外壳体的内部为空心结构，电池外壳体右端设置有正极端和负极端，电池外壳体的内部设置有锂电池组，所述锂电池组的外表面设置有硅塑料封装膜，所述硅塑料封装膜的外表面设置有散热装置，锂电池组是由上层电池单元体和下层电池单元体组成的，所述上层电池单元体设置在下层电池单元体的上方，且在上层电池单元体与下层电池单元体之间设置有第一隔膜层，上层电池单元体和下层电池单元体均包括若干电池正极片和若干电池负极片，所述电池正极片和电池负极片交替设置，且在相邻电池正极片和电池负极片之间设置有第二隔膜层，电池正极片的极耳并联后与正极端连接，电池负极片的极耳并联后与负极端连接；

所述散热装置包括铜质导热片和半导体散热板，所述铜质导热片设置在硅塑料封装膜外表面，且在铜质导热片与硅塑料封装膜之间设置有导热硅脂层，所述半导体散热板设置在铜质导热片的外表面。

进一步地，所述正极端和负极端上均设置有纯铜夹板，且纯铜夹板的面积大于电池正极片的极耳面积或电池负极片的极耳面积。

进一步地，所述半导体散热板与电池外壳体之间设置有空心散热层。

进一步地，所述电池外壳体外表面上设置有丝印油墨层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型通过设置散热装置，对该聚合物锂电池实现了更好地散热效果，可使聚合物锂电池在工作过程中产生的热量高效快速地散失出去，从而避免热量的积累聚集，影响电池的工作性能，提高了电池使用的安全可靠性；

（2）本实用新型通过上层电池单元体和下层电池单元体的共同作用，在增加该聚合物锂电池容量的同时，使得聚合物锂电池的厚度不会发生过大变化，而且，上层电池单元体和下层电池单元体是两个独立的电池结构，其中一个出现问题，不会影响另一个的使用；

（3）本实用新型中整个锂电池组处于相同的电解液环境中，电化学体系稳定有效，电池性能发挥稳定，安全性高。

附图说明

图1为本实用新型的整体纵切面结构示意图；

图2为本实用新型的整体俯视图结构示意图。

图中标号：

1-电池外壳体；2-正极端；3-负极端；4-锂电池组；5-硅塑料封装膜；6-散热装置；7-上层电池单元体；8-下层电池单元体；9-第一隔膜层；10-电池正极片；11-电池负极片；12-第二隔膜层；13-纯铜夹板；14-空心散热层；15-丝印油墨层；

601-铜质导热片；602-半导体散热板；603-导热硅脂层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种散热性能好的大容量聚合物锂电池，包括电池外壳体1，所述电池外壳体1的内部为空心结构，电池外壳体1右端设置有正极端2和负极端3，电池外壳体1的内部设置有锂电池组4，所述锂电池组4的外表面设置有硅塑料封装膜5，硅塑料封装膜5的设置相比较传统锂电池使用的铝塑膜来说，具有较高的耐热性，较优良的电绝缘性和耐电弧性以及防水、防潮等性能，所述硅塑料封装膜5的外表面设置有散热装置6，散热装置6的设置，起到了散热的功效，可将锂电池组4工作过程产生的热量很快地散失出去，从而避免热量在锂电池组4表面聚集，影响锂电池组4的正常工作性能，严重时，还可能会发生电池爆炸的危险事故，会对人体健康造成潜在威胁。

锂电池组4是由上层电池单元体7和下层电池单元体8组成的，所述上层电池单元体7设置在下层电池单元体8的上方，且在上层电池单元体7与下层电池单元体8之间设置有第一隔膜层9，通过第一隔膜层9的设置可将上层电池单元体7和下层电池单元体8分为两个独立的电池结构，从而可使其互不影响，而且在增加电池容量的同时，不会影响电池体积的太大变化，还可以通过直接增加电池单元体的层数来实现电池容量的变化，上层电池单元体7和下层电池单元体8均包括若干电池正极片10和若干电池负极片11，所述电池正极片10和电池负极片11交替设置，且在相邻电池正极片10和电池负极片11之间设置有第二隔膜层12，第二隔膜层12的设置用来分隔正极片10和负极片11，避免正极片10和负极片11直接接触，发生短路，电池正极片10的极耳并联后与正极端2连接，电池负极片11的极耳并联后与负极端3连接。

所述散热装置6包括铜质导热片601和半导体散热板602，所述铜质导热片601设置在硅塑料封装膜5外表面，且在铜质导热片601与硅塑料封装膜5之间设置有导热硅脂层603，所述半导体散热板602设置在铜质导热片601的外表面，锂电池组4工作产生的热量首先经过导热硅脂层603的热传导将热量传递给铜质导热片601，铜质导热片601导热效果好，铜质导热片601再将热量传递给半导体散热板602，然后将热量散发出去。

所述正极端2和负极端3上均设置有纯铜夹板13，且纯铜夹板13的面积大于电池正极片10的极耳面积或电池负极片11的极耳面积，纯铜夹板13用来夹持电池正极片10的极耳或者是电池负极片11的极耳，从而实现电池正极片10与正极端2、电池负极片11与负极端3之间的电性连接，纯铜夹板13的面积大于极耳面积，可使得极耳的散热面积增加，从而使得散热效果加强。

所述半导体散热板602与电池外壳体1之间设置有空心散热层14，空心散热层14的设置，一方面，在半导体散热板602与电池外壳体1之间形成通道，从而满足电池通风、散热的要求；另一方面，可满足该聚合物锂离子电池充放电时极片膨胀对空间的要求。

所述电池外壳体1外表面上设置有丝印油墨层15，丝印油墨层15上用来刻上商标等相关信息，采用新型丝印方式代替传统商标粘贴形式，降低了生产成本，提高了生产效率，且能在电池厚度基本不变的情况下增加电池容量。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种散热性能好的大容量聚合物锂电池，包括电池外壳体（1），所述电池外壳体（1）的内部为空心结构，其特征在于：电池外壳体（1）右端设置有正极端（2）和负极端（3），电池外壳体（1）的内部设置有锂电池组（4），所述锂电池组（4）的外表面设置有硅塑料封装膜（5），所述硅塑料封装膜（5）的外表面设置有散热装置（6），锂电池组（4）是由上层电池单元体（7）和下层电池单元体（8）组成的，所述上层电池单元体（7）设置在下层电池单元体（8）的上方，且在上层电池单元体（7）与下层电池单元体（8）之间设置有第一隔膜层（9），上层电池单元体（7）和下层电池单元体（8）均包括若干电池正极片（10）和若干电池负极片（11），所述电池正极片（10）和电池负极片（11）交替设置，且在相邻电池正极片（10）和电池负极片（11）之间设置有第二隔膜层（12），电池正极片（10）的极耳并联后与正极端（2）连接，电池负极片（11）的极耳并联后与负极端（3）连接；

所述散热装置（6）包括铜质导热片（601）和半导体散热板（602），所述铜质导热片（601）设置在硅塑料封装膜（5）外表面，且在铜质导热片（601）与硅塑料封装膜（5）之间设置有导热硅脂层（603），所述半导体散热板（602）设置在铜质导热片（601）的外表面。

2.根据权利要求1所述的一种散热性能好的大容量聚合物锂电池，其特征在于：所述正极端（2）和负极端（3）上均设置有纯铜夹板（13），且纯铜夹板（13）的面积大于电池正极片（10）的极耳面积或电池负极片（11）的极耳面积。

3.根据权利要求1所述的一种散热性能好的大容量聚合物锂电池，其特征在于：所述半导体散热板（602）与电池外壳体（1）之间设置有空心散热层（14）。

4.根据权利要求1所述的一种散热性能好的大容量聚合物锂电池，其特征在于：所述电池外壳体（1）外表面上设置有丝印油墨层（15）。