CN208797120U - 散热优良的端面焊电池 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种散热优良的端面焊电池，包括：电池壳体，收容于所述电池壳体内的极组，分别焊接于所述极组两端部的正极集流盘和负极集流盘，分别设置于所述电池壳体两端部、且分别位于所述正极集流盘和所述负极集流盘外侧的正极端子和负极端子；正极端子和正极集流盘之间以及负极端子和负极集流盘之间均形成有空隙；在所述正极端子和正极集流盘之间的空隙中填充有与所述正极端子和正极集流盘均抵靠接触的第一绝缘导热体，在所述负极端子和负极集流盘之间的空隙中填充有与所述负极端子和负极集流盘均抵靠接触的第二绝缘导热体。本申请这种端面焊电池结构简单并且对电池能量密度影响小。
Description
技术领域
本申请涉及电池领域，具体涉及一种散热优良的端面焊电池。
背景技术
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性能提出了更高的要求：高容量、高倍率。
然而，大容量的锂离子电池在进行大倍率充放电时，会产生大量的热量，若电池的散热速率不能满足要求，则电池内部温度将持续升高，对极片材料结构、电解液造成严重影响，并影响到电池的循环性能和倍率性能，降低电池的使用寿命，严重时，可能会引发电池的热失控，造成安全事故。
为了提高电池的散热速率，专利CN201510048733.7公开了一种圆柱形锂电池，该电池具有圆柱形内壳和外壳，在内壳和外壳之间填充有高导热电子硅胶；专利CN201420288223.8公开了一种具备高效散热效果的锂电池，在电池芯体和电池外壳之间设置散热筒，该散热筒通过连接管与散热器相连通，散热器和散热筒内填充有冷却液，并且散热器的下端固定连接有风扇。这两种电池结构都有利于提高电池的散热速率，但存在结构复杂，对电池的能量密度影响大的问题。然而，电池的能量密度是评价动力电池性能的一个关键指标，对电动汽车的性能和续航里程至关重要。
发明内容
本申请目的是：针对上述问题，提出一种散热优良的端面焊电池，其结构简单并且对电池能量密度影响小。
本申请的技术方案是：
一种散热优良的端面焊电池，包括：
电池壳体，
收容于所述电池壳体内的极组，
分别焊接于所述极组两端部的正极集流盘和负极集流盘，以及
分别设置于所述电池壳体两端部、且分别位于所述正极集流盘和所述负极集流盘外侧的正极端子和负极端子；
所述正极端子和所述正极集流盘之间以及所述负极端子和所述负极集流盘之间均形成有空隙；
在所述正极端子和正极集流盘之间的空隙中填充有与所述正极端子和正极集流盘均抵靠接触的第一绝缘导热体，在所述负极端子和负极集流盘之间的空隙中填充有与所述负极端子和负极集流盘均抵靠接触的第二绝缘导热体。
本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：
所述第一绝缘导热体和所述第二绝缘导热体均为胶状物。
所述第一绝缘导热体和所述第二绝缘导热体为导热硅胶、导热硅脂或导热凝胶。
所述正极集流盘的外缘边与所述电池壳体的内壁面密封抵接，所述负极集流盘的外缘边与所述电池壳体的内壁面密封抵接。
所述第一绝缘导热体和所述第二绝缘导热体均与所述电池壳体抵靠接触。
所述正极端子包括正极盖板和正极集流柱，所述正极集流柱的一端与所述正极盖板固定连接，另一端与所述正极集流盘抵靠并焊接，从而在所述正极盖板、所述正极集流柱、所述正极集流盘和所述电池外壳之间形成环柱型的空腔，所述第一绝缘导热体密实填充在所述空腔内。
所述负极端子包括负极盖板和负极集流柱，所述负极集流柱的一端与所述负极盖板固定连接，另一端与所述负极集流盘抵靠并焊接，从而在所述负极盖板、所述负极集流柱、所述负极集流盘和所述电池外壳之间形成环柱型的空腔，所述第二绝缘导热体密实填充在所述空腔内。
所述负极端子是一个与所述负极集流盘隔开布置的负极端帽，所述负极集流盘与所述负极端帽通过负极极耳导电连接。
所述端面焊电池为圆柱形锂离子电池。
所述电池壳体为铝壳或铜壳。
本申请的优点是：
1、本申请上述正极端子和正极集流盘以及负极端子和负极集流盘之间的空腔内均填充设置绝缘导热体，电池的工作热量主要来源于极组，在绝缘导热体的导热作用下，极组产生的热量可迅速传递至裸露在电池外部的正极端子和负极端子，从而由正极端子和负极端子散热至外部环境中，避免电池温度过高。
2、填充在空隙中的绝缘导热体还与电池壳体直接接触，从而进一步提升了电池的散热性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例一中端面焊电池的外部结构示意图；
图2为图1的A-A向剖视图；
图3为本申请实施例二中端面焊电池的外部结构示意图；
图4为图3的B-B向剖视图；
图5为本申请实施例三中端面焊电池的局部剖视示意图；
其中：1-电池壳体，2-极组，3-正极集流盘，4-负极集流盘，5-第一绝缘导热体，6-第二绝缘导热体，7-正极盖板，8-正极集流柱，9-负极盖板，10-负极集流柱，11-负极端帽，12-负极极耳。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
实施例一：
图1和图2示出了本申请这种端面焊电池的一个优选实施例，其为圆柱形的锂离子电池，与传统端面焊电池相同的是，该电池也包括：电池壳体1，收容于电池壳体内的极组2(卷芯)，分别焊接于极组两端部的正极集流盘3和负极集流盘4，分别设置于电池壳体两端部的正极端子和负极端子。其中正极端子位于正极集流盘3的外侧，负极端子分别位于负极集流盘4的外侧。而且正极端子和正极集流盘3之间以及负极端子和负极集流盘4之间均形成有一定的空隙。电池壳体1为铝壳，当然也可以是铜壳或其他材质的壳体。
本实施例的关键改进在于，在上述正极端子和正极集流盘3之间的空隙中以及负极端子和负极集流盘4之间的空隙中均填充有绝缘导热体。为了方便对本实施例的结构作细化描述，在此将设于正极端子和正极集流盘3之间空隙中的绝缘导热体称为第一绝缘导热体5，而将设于负极端子和负极集流盘4之间空隙中的绝缘导热体称为第二绝缘导热体6。第一绝缘导热体5与正极端子和正极集流盘3均抵靠接触，而第二绝缘导热体6与负极端子和负极集流盘4均抵靠接触。
在正极端子和正极集流盘3之间填充第一绝缘导热体5，在负极端子和负极集流盘4之间填充第二绝缘导热体6，使得极组2、正极集流盘3、第一绝缘导热体5和正极端子依次紧挨贴靠布置，同时使得极组2、负极集流盘4、第二绝缘导热体6和负极端子依次紧挨布置，如此可将极组2的热量迅速传导至电池壳体端部的正极端子和负极端子，进而由裸露在外的正极端子和负极端子将热量散发至外界环境中。
本实施例中，上述第一绝缘导热体5和第二绝缘导热体6并非为不能变形的固体部件，而是填充在相应空隙中的胶状物，比如：导热硅胶、导热硅脂或导热凝胶。本实施例中，第一绝缘导热体5和第二绝缘导热体6具体为导热硅胶。
当然，上述第一绝缘导热体5和第二绝缘导热体6也可以选用柔性体，比如硅胶软垫。
本实施例中，上述正极集流盘3的外缘边与电池壳体1的内壁面密封抵接，负极集流盘4的外缘边与电池壳体1的内壁面也密封抵接。如此可防止胶状的绝缘导热体穿过正负极集流盘与电池壳体间的缝隙而大量渗入极组2处。
为进一步提高该电池的散热性能，上述第一绝缘导热体5和第二绝缘导热体6还均与电池壳体1抵靠接触，从而可将极组2的热量迅速引出至电池壳体1，再由电池壳体1将热量散热至周围环境中。具体地：
上述正极端子包括正极盖板7和正极集流柱8，其中正极集流柱8的一端与正极盖板7焊接固定，另一端与正极集流盘3抵靠并焊接固定，从而在正极盖板7、正极集流柱8、正极集流盘3和电池外壳1(图2中正极盖板7与电池壳体1为一体结构)之间形成了(圆)环柱型的空腔，上述第一绝缘导热体5密实填充在该环柱型的空腔内。如此实现第一绝缘导热体5与正极端子(正极盖板7和正极集流柱8)、正极集流盘3和电池外壳1的抵靠接触，可迅速将极组热量传输至外部的正极端子和电池外壳1。
负极端子采用了同正极端子基本相同的结构，其包括负极盖板9和负极集流柱10，其中负极集流柱10的一端与负极盖板9焊接固定，另一端与负极集流盘4抵靠并焊接固定，从而在负极盖板9、负极集流柱10、负极集流盘4和电池外壳1之间也形成了一(圆)环柱型的空腔，第二绝缘导热体6密实填充在该空腔内。如此实现第二绝缘导热体6与负极端子(负极盖板9和负极集流柱10)、负极集流盘4和电池外壳1的抵靠接触，可迅速将极组热量传输至外部的负极端子和电池外壳1。
上述正极盖板7与电池外壳1可以是一体式结构，也可以是分体连接结构。负极盖板9与电池外壳1可以是一体式结构，也可以是分体连接结构。不过，至少正极盖板7和负极盖板9其中之一，是与电池外壳1为分体连接的，也就说是，电池外壳1可以两端敞口，也可以仅一端敞口而另一端封闭(封闭处形成正极盖板7或负极盖板9)。
实施例二：
图3和图4示出了本申请这种端面焊电池的第二个优选实施例，其与上述实施例一中端面焊电池的结构基本相同，主要区别在于：本实施例电池的封装不采用滚槽工艺，而实施例一中电池借助滚槽工艺进行封装(其电池壳体1上设置有滚槽，如图2)。
实施例三：
图5示出了本申请这种端面焊电池的第三个优选实施例，其与上述实施例一中端面焊电池的结构基本相同，主要区别在于正极端子和负极端子采用了另一种结构形式，具体地：
负极端子是一个与负极集流盘4隔开布置的负极端帽11，负极集流盘4与负极端帽11通过柔软的负极极耳12导电连接。第二绝缘导热体6密实填充在负极集流盘4、负极端帽11和电池壳体1之间。
上述实施例只为说明本申请的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本申请的内容并据以实施，并不能以此限制本申请的保护范围。凡根据本申请主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种散热优良的端面焊电池，包括：
电池壳体(1)，
收容于所述电池壳体内的极组(2)，
分别焊接于所述极组两端部的正极集流盘(3)和负极集流盘(4)，以及
分别设置于所述电池壳体两端部、且分别位于所述正极集流盘(3)和所述负极集流盘(4)外侧的正极端子和负极端子；
所述正极端子和所述正极集流盘(3)之间以及所述负极端子和所述负极集流盘(4)之间均形成有空隙；
其特征在于，在所述正极端子和正极集流盘(3)之间的空隙中填充有与所述正极端子和正极集流盘(3)均抵靠接触的第一绝缘导热体(5)，在所述负极端子和负极集流盘(4)之间的空隙中填充有与所述负极端子和负极集流盘(4)均抵靠接触的第二绝缘导热体(6)。
2.根据权利要求1所述的散热优良的端面焊电池，其特征在于，所述第一绝缘导热体(5)和所述第二绝缘导热体(6)均为胶状物。
3.根据权利要求2所述的散热优良的端面焊电池，其特征在于，所述第一绝缘导热体(5)和所述第二绝缘导热体(6)为导热硅胶、导热硅脂或导热凝胶。
4.根据权利要求2所述的散热优良的端面焊电池，其特征在于，所述正极集流盘(3)的外缘边与所述电池壳体(1)的内壁面密封抵接，所述负极集流盘(4)的外缘边与所述电池壳体(1)的内壁面密封抵接。
5.根据权利要求1所述的散热优良的端面焊电池，其特征在于，所述第一绝缘导热体(5)和所述第二绝缘导热体(6)均与所述电池壳体(1)抵靠接触。
6.根据权利要求1所述的散热优良的端面焊电池，其特征在于，所述正极端子包括正极盖板(7)和正极集流柱(8)，所述正极集流柱(8)的一端与所述正极盖板(7)固定连接，另一端与所述正极集流盘(3)抵靠并焊接，从而在所述正极盖板(7)、所述正极集流柱(8)、所述正极集流盘(3)和所述电池壳体(1)之间形成环柱型的空腔，所述第一绝缘导热体(5)密实填充在所述空腔内。
7.根据权利要求1所述的散热优良的端面焊电池，其特征在于，所述负极端子包括负极盖板(9)和负极集流柱(10)，所述负极集流柱(10)的一端与所述负极盖板(9)固定连接，另一端与所述负极集流盘(4)抵靠并焊接，从而在所述负极盖板(9)、所述负极集流柱(10)、所述负极集流盘(4)和所述电池壳体(1)之间形成环柱型的空腔，所述第二绝缘导热体(6)密实填充在所述空腔内。
8.根据权利要求1所述的散热优良的端面焊电池，其特征在于，所述负极端子是一个与所述负极集流盘(4)隔开布置的负极端帽(11)，所述负极集流盘(4)与所述负极端帽(11)通过负极极耳(12)导电连接。
9.根据权利要求1所述的散热优良的端面焊电池，其特征在于，所述端面焊电池为圆柱形锂离子电池。
10.根据权利要求1所述的散热优良的端面焊电池，其特征在于，所述电池壳体(1)为铝壳或铜壳。
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| WO2022241615A1 (zh) * | 2021-05-17 | 2022-11-24 | 微宏动力系统（湖州）有限公司 | 正极集流盘及圆柱电池 |
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Legal Events
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| PP01 | Preservation of patent right | ||
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Date of cancellation: 20230309 Granted publication date: 20190426 |
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