CN216413134U - 一种锂电池的封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及锂电池技术领域，提供一种锂电池的封装结构。该锂电池的封装结构，包括壳体、盖板、两个导热端板及电芯。壳体具有贯穿于壳体的开口槽。盖板可焊接或胶接在壳体上，以封堵开口槽。在盖板上设置有正极柱和负极柱，正极柱通过正极集电片与电芯的正极铝箔连接，负极柱通过极集电片与负极铜箔连接。电芯，由多个薄的全极耳矩形卷芯叠加组成。两个导热端板分别可密封连接在开口槽的两端开口处，以封堵开口。该锂电池的封装结构能够将锂电池内部产生的热量均匀的扩散到壳体外部，提高了锂电池的安全性和循环使用寿命。采用此种封装结构的锂电池绝缘性能较好，组装方便，散热性能能好，生产成本低。

Description

一种锂电池的封装结构

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，更具体地说，是涉及一种锂电池的封装结构。

背景技术

目前，锂离子电池是能够大规模生产和应用的能量密度较高、综合性能较好的蓄电池。锂离子电池作为动力电池被广泛的应用于各种机械设备和电子设备中，例如车辆、计算机以及各种照明设备等。

现有技术中的大容量动力和储能用锂离子电池大多采用矩形结构的铝壳进行封装。采用此种封装结构的锂离子电池在充放电过程中内部产生的热量是通过极片和/或隔膜层传递到铝合金外壳进行散热。由于隔膜和极片的导热性能较差，锂离子电池的电芯中间部分的散热路径较长且各层之间的散热路径长度不同，容易造成电芯的各个部位温度差异较大和散热困难。这种散热的困难和电芯内部温度的不一致会严重影响锂离子电池的安全性和循环使用寿命。因此，现有技术将锂离子电池制作的厚度较小，以克服上述技术缺陷。然而，将锂离子电池的厚度制作的很小，就限制了单体电池的容量，很多场合需要多个电池并联使用，增加了电池组的体积和成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锂电池的封装结构，以解决现有技术中的锂离子电池中的电芯各个部位温度差异较大，散热困难影响锂离子电池的安全性和循环使用寿命的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

第一方面，提供一种锂电池的封装结构，该封装结构包括：

壳体，壳体具有贯穿于壳体的开口槽；

盖板，盖板安装在壳体上，以封堵开口槽，在盖板上设置有正极柱和负极柱，正极柱的下部连接有正极集电片，负极柱的下部连接有负极集电片；

电芯，电芯由多个全极耳卷芯叠加组成，电芯一端为裸露的正极铝箔，电芯的另一端为裸露的负极铜箔，电芯的正极铝箔通过正极集电片与正极柱连接，电芯的负极铜箔通过负极集电片与负极柱连接；

导热端板，导热端板的数量为两个，两个导热端板可分别密封连接在壳体的开口槽两端开口处，以封堵开口。

在一些实施例中，所述导热端板包括一层导热板和一层绝缘导热板，绝缘导热板具有第一表面和第二表面，第一表面与电芯的正极铝箔或负极铜箔贴合，第二表面与导热板贴合。

在一些实施例中，导热端板包括两层导热板和一层绝缘导热板，绝缘导热板处于两层导热板之间。

在一些实施例中，还包括封装架，导热端板可拆卸的嵌套在封装架内，封装架固定安装在开口槽的两端开口处。

在一些实施例中，导热板采用金属材料制成，绝缘导热板采用绝缘导热材料制成。

在一些实施例中，封装架采用塑性绝缘材料制成。

在一些实施例中，壳体和盖板均采用塑性绝缘材料制成。

在一些实施例中，在电芯的正极铝箔或负极铜箔与导热端板之间填充有导热硅胶。

在一些实施例中，壳体为矩形结构，开口槽为矩形开口槽，盖板为矩形结构，导热端板为矩形结构。

在一些实施例中，锂电池的封装结构为圆柱形结构，壳体为半圆形结构，壳体的开口槽为半圆形开口槽，盖板为半圆形结构，导热端板为圆形结构。

本实用新型提供的锂电池的封装结构有益效果在于：该锂电池的封装结构采用两个导热端板对封装在壳体内的电芯进行封装，能够将锂电池内部产生的热量均匀的扩散到壳体外部，提高了锂电池的安全性和循环使用寿命。采用此种封装结构的锂电池绝缘性能较好，组装方便，散热性能较好。进一步的，采用此种封装结构的锂电池可以制造容量较大的单体电池，有利于提高锂电池的安全性，降低生产成本和管理成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的锂电池的封装结构的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的锂电池的封装结构中壳体的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的锂电池的封装结构中电芯的主视结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的锂电池的封装结构中盖板的立体结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的锂电池的封装结构中盖板的主视结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的锂电池的封装结构中封装架的立体结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的锂电池的封装结构中导热端板的立体结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的锂电池的封装结构中另一导热端板的立体结构示意图。

其中，图中各附图标记：

10	壳体
		101	开口槽
20	盖板
		201	正极柱
202	负极柱
		203	正极集电片
204	负极集电片
		30	电芯
301	正极铝箔
		302	负极铜箔
40	导热端板
		401	导热板
402	绝缘导热板
		50	封装架
501	限位安装槽

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：

如图1-6所示，本实施例提供一种锂电池的封装结构。该锂电池的封装结构，包括壳体10、盖板20、电芯30及导热端板40。壳体10采用绝缘材料制成。例如，PVC或PE材料制成。图1是本实施例提供的锂电池的封装结构的立体结构示意图。图2为本实施例提供的壳体的立体结构示意图。在本实施例中，壳体10为矩形结构。在壳体10上开设有贯穿于壳体10的开口槽101。开口槽101为矩形结构的开口槽101。在另一些实施例中，开口槽101的具体形状根据电芯30的轮廓进行设置。例如,圆形结构或半圆形结构。图3示出了本实施例中电芯30的主视结构示意图。在本实施例中，电芯30为矩形结构。电芯30可拆卸的安装在开口槽101内。在本实施例中，电芯30采用两个卷绕或叠片制成的全极耳结构的卷芯叠加而成。电芯30的一端具有裸露的正极铝箔301，另一端具有裸露的负极铜箔302。

图4示出了本实施例中盖板20的立体结构示意图。图5示出了盖板20的主视结构示意图。在本实施例中，盖板20同样为矩形结构。盖板20采用塑性绝缘材料制成。例如，ABS塑料等材料。在盖板20上设置有正极柱201和负极柱202。正极柱201的下部设置有正极集电片203。负极柱202的下部设置有负极集电片204。正极集电片203通过铆接或焊接的方式与电芯30的正极铝箔301固定连接。同样，负极集电片204通过铆接或焊接的方式与电芯30的负极铜箔302固定连接。电芯30的正极铝箔301通过正极集电片203与正极柱201连接，电芯30的负极铜箔302通过负极集电片204与负极柱202连接。

图7示出了本实施例中导热端板40的立体结构示意图。导热端板40的数量为两个，任一导热端板40可密封连接在壳体10的开口槽101任一端开口上，另一导热端板40可密封连接在壳体10的开口槽101另一端开口上。通过两个导热端板40实现对开口槽101的两端开口进行封堵。在本实施例中，导热端板40由一层导热板401和一层绝缘导热板402叠加组成。在本实施例中，绝缘导热板402采用导热性好的绝缘材料制成。例如，硅胶材料。导热板401采用导热性能较好的金属材料制成。例如，金属铝或铜材料制成，在此不作限定。两个导热端板40可通过焊接、胶接、螺钉、螺栓等连接方式固定连接在壳体10的开口槽101两端开口处。

绝缘导热板402具有第一表面和第二表面。任一绝缘导热板402的第一表面与电芯30的正极铝箔301贴合，另一绝缘导热板402的第一表面与电芯30的负极铜箔302贴合。在任一绝缘导热板402的第一表面和电芯30的正极铝箔301之间，以及另一绝缘导热板402的第一表面与电芯30的负极铜箔302之间均填充有导热硅胶，通过填充导热硅胶能够实现电芯30与绝缘导热板402之间的紧密贴合能够实现良好的密封效果和良好的绝缘性，并且进一步提高导热效果。

电池组装时，首先把电芯30的正极铝箔301和负极铜箔302分别与盖板20上的正极集电片203和负极集电片204铆接或焊接成一体，然后把电芯30置入壳体10的开口槽101内。通过焊接或胶接的形式将盖板20密封安装在壳体10上，然后将两个导热端板40分别用螺钉或胶接的方式密封连接到壳体10的开口槽101的两端，使导热端板40与电芯30的正极铝箔301和负极铜箔302紧密贴合。

本实施例提供的锂电池的封装结构的有益效果至少包括：通过两个导热端板40将电芯30内部产生的热量均匀的扩散到壳体10外部，提高了锂电池的安全性和循环使用寿命。采用塑性材料制作的壳体10和盖板20，降低了工艺难度和制造成本。

如图6所示，在一些实施例中，还包括封装架50。封装架50采用塑性绝缘材料制成。例如，ABS塑料。封装架50具有安装槽501。导热端板40可拆卸的嵌套在封装架50的限位安装槽501内。封装架50可通过螺钉、焊接或胶接的方式固定安装在开口槽101的两端开口处。

实施例2：

在本实施例中与实施例1所不同的是，壳体10为半圆形结构，开口槽101为半圆形结构，导热端板40为圆形结构。电芯30为圆形结构。盖板20为半圆形结构。半圆形结构的盖板20与半圆形结构的壳体10配合连接。圆形结构的电芯30置于半圆形结构的开口槽101内并且通过半圆形结构的盖板20进行密封连接。

实施例3：

如图1-6及图8所示，在本实施例中与实施例1所不同的是，导热端板40包括两层导热板401和一层绝缘导热板402，绝缘导热板402处于两个导热板401之间。

以上所述仅是本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。例如将本实用新型的结构和方法用于超级电容器或铅酸电池。

阅读了本说明后，本领域技术人员不难看出，本实用新型由现有技术的结合构成，这些构成本实用新型的各部分的现有技术有些在此给予了详细描述，有些则出于说明书简明考虑并未事无巨细地赘述，但本领域技术人员阅读了说明书后便知所云。而且本领域技术人员也不难看出，为构成本实用新型而对这些现有技术的结合是饱含大量创造性劳动，是发明人多年理论分析和大量实验的结晶。本领域技术人员同样可以从说明书中看出，这里所披露的每个技术方案以及各个特征的任意组合都属于本实用新型的一部分。

Claims (10)

1.一种锂电池的封装结构，其特征在于，该封装结构包括：

壳体，所述壳体具有贯穿于所述壳体的开口槽；

盖板，所述盖板安装在所述壳体上，以封堵所述开口槽，在所述盖板上设置有正极柱和负极柱，所述正极柱的下部连接有正极集电片，所述负极柱的下部连接有负极集电片；

电芯，所述电芯由多个全极耳卷芯叠加组成，所述电芯一端为裸露的正极铝箔，所述电芯的另一端为裸露的负极铜箔，所述电芯的正极铝箔通过所述正极集电片与所述正极柱连接，所述电芯的负极铜箔通过所述负极集电片与所述负极柱连接；

导热端板，所述导热端板的数量为两个，所述两个导热端板可分别密封连接在所述壳体的所述开口槽两端开口处，以封堵所述开口。

2.根据权利要求1所述的锂电池的封装结构，其特征在于，所述导热端板包括一层导热板和一层绝缘导热板，所述绝缘导热板具有第一表面和第二表面，所述第一表面与所述电芯的正极铝箔或负极铜箔贴合，所述第二表面与所述导热板贴合。

3.根据权利要求1所述的锂电池的封装结构，其特征在于，所述导热端板包括两层导热板和一层绝缘导热板，所述绝缘导热板处于所述两层导热板之间。

4.根据权利要求2或3所述的锂电池的封装结构，其特征在于，还包括封装架，所述导热端板可拆卸的嵌套在所述封装架内，所述封装架固定安装在所述开口槽的两端开口处。

5.根据权利要求2或3所述的锂电池的封装结构，其特征在于，所述导热板采用金属材料制成，所述绝缘导热板采用绝缘导热材料制成。

6.根据权利要求4所述的锂电池的封装结构，其特征在于，所述封装架采用绝缘塑性材料。

7.根据权利要求1所述的锂电池的封装结构，其特征在于，所述壳体和所述盖板均采用塑性绝缘材料制成。

8.根据权利要求1所述的锂电池的封装结构，其特征在于，在所述电芯的正极铝箔或负极铜箔与所述导热端板之间填充有导热硅胶。

9.根据权利要求1所述的锂电池的封装结构，其特征在于，所述壳体为矩形结构，所述开口槽为矩形开口槽。

10.根据权利要求1所述的锂电池的封装结构，其特征在于，所述盖板为矩形结构，所述导热端板为矩形结构。

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