CN217239539U - 锂离子电池以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请技术方案公开了一种锂离子电池以及电子设备，所述锂离子电池包括：外壳；位于所述外壳内的电芯；所述电芯包括：正极片以及负极片；设置在所述正极片与所述负极片之间的隔膜；位于所述电芯内的绝缘散热片。本申请技术方案中，在锂离子电池的电芯内增加了绝缘散热片，能够提高锂离子电池的散热性能，从而保证电子设备的使用性能。

Description

锂离子电池以及电子设备

技术领域

本申请涉及电池装置技术领域，更具体的说，涉及一种锂离子电池以及电子设备。

背景技术

随着科学技术的发展，具有储能量大、可靠性高和加工制作工艺简单等优点的锂电池越来越受到电池制造者以及使用者的青睐，被广泛的应用于各种电子设备中。

锂离子电池主要包括：正极片、负极片、隔膜以及电解液，正极片与负极片相对设置，隔膜设置在正极片与负极片之间，三者构成电池的电芯，通过封装并灌注电解液后，形成可循环充放电使用的锂电池。

传统的锂离子电池散热效果较差，影响电子设备的使用性能。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种锂离子电池以及电子设备，方案如下：

一种锂离子电池，包括：

外壳；

位于所述外壳内的电芯；所述电芯包括：正极片以及负极片；设置在所述正极片与所述负极片之间的隔膜；

位于所述电芯内的绝缘散热片。

优选的，在上述锂离子电池中，所述隔膜具有相反的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面均覆盖有散热涂层。

优选的，在上述锂离子电池中，所述散热涂层的厚度为1μm-3μm；

所述散热涂层为导热硅胶层或陶瓷层；

所述隔膜为聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚酰胺膜中的任一种形成单层膜结构或是多种形成的叠层结构。

优选的，在上述锂离子电池中，所述绝缘散热片为平板结构；

所述绝缘散热片的厚度为30μm-100μm。

优选的，在上述锂离子电池中，所述绝缘散热片为导热玻璃纤维布。

优选的，在上述锂离子电池中，具有与所述正极片连接的第一电极以及与所述负极片连接的第二电极；

所述绝缘散热片、所述第一电极和所述第二电极均具有露出所述外壳的部分，且三者露出所述外壳的部分位于所述外壳的同一侧。

优选的，在上述锂离子电池中，所述外壳具有开口以及与所述开口相对的底部；

所述绝缘散热片的一端朝向所述外壳的底部，另一端露出所述外壳的开口；

所述正极片、所述隔膜以及所述负极片依次层叠的层叠结构包围所述绝缘散热片的侧面。

优选的，在上述锂离子电池中，所述层叠结构为折叠结构，所述绝缘散热片位于所述折叠结构之间。

优选的，在上述锂离子电池中，所述层叠结构卷绕在所述绝缘散热片的四周。

本申请还提供了一种电子设备，包括上述任一项所述的锂离子电池。

通过上述描述可知，本申请技术方案提供的锂离子电池以及电子设备中，所述锂离子电池包括：外壳；位于所述外壳内的电芯；所述电芯包括：正极片以及负极片；设置在所述正极片与所述负极片之间的隔膜；位于所述电芯内的绝缘散热片。本申请技术方案中，在锂离子电池的电芯内增加了绝缘散热片，能够提高锂离子电池的散热性能，从而保证电子设备的使用性能。

进一步的，还可以设置所述隔膜表面具有散热涂层。这样，所述锂离子电池不仅能够使得所述电芯中的热量在所述散热片的延伸方向上向所述散热片的两端传导，还可以使得所述电芯中的热量在垂直于所述散热片的延伸方向的平面上朝着所述外壳的四周扩散式传导，使得所述电芯的热量能够三维空间的各个方向进行散热，构成三维导热网络，减小电池内部和外部的温度梯度，从而可以大大提高散热速率，最大程度降低电池内部温升，减弱电池内部副反应强度，从而提高电池可靠性，延长电池使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本申请实施例提供的一种锂离子电池的正视图；

图2为图1所示锂离子电池在A-A’方向上的一种切面图；

图3为本申请实施例提供的一种隔膜的切面图；

图4为图1所示锂离子电池在A-A’方向上的另一种切面图；

图5为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

对于软包锂离子电池，外壳一般为铝塑膜，在快充、游戏等应用场景中电池产热多，由于电芯内没有散热设计，电池内部热量不能及时疏导至外界，导致电池内、外部温度梯度大。而电池内部温度越高，则内部副反应越活跃，这会加速电极活性界面衰退，额外消耗正极材料和电解液，使电池可靠性变差，减低电池使用寿命，影响电子设备的性能。

为了解决上述问题，本申请技术方案提供了一种锂离子电池以及电子设备，所述锂离子电池包括：外壳；位于所述外壳内的电芯；所述电芯包括：正极片以及负极片；设置在所述正极片与所述负极片之间的隔膜；位于所述电芯内的绝缘散热片。本申请技术方案中，在锂离子电池的电芯内增加了绝缘散热片，能够提高锂离子电池的散热性能，从而保证电子设备的使用性能。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

如图1和图2所示，图1为本申请实施例提供的一种锂离子电池的正视图，图2为图1所示锂离子电池在A-A’方向上的一种切面图，所述锂离子电池包括：

外壳11；

位于所述外壳11内的电芯12；所述电芯12包括：正极片121以及负极片122；设置在所述正极片121与所述负极片122之间的隔膜123；

位于所述电芯12内的绝缘散热片13。通过所述绝缘散热片13能够将所述锂离子电池产生的热量传递至所述锂离子电池的外部，提高散热效率。

本申请技术方案中，在锂离子电池的电芯12内增加了绝缘散热片13，能够提高锂离子电池的散热性能，从而保证电子设备的使用性能。

可选的，所述外壳11为铝塑膜，常温导热系数0.427W/m.k。

如图3所示，图3为本申请实施例提供的一种隔膜的切面图，所述隔膜123具有相反的第一表面S1和第二表面S2，所述第一表面S1和所述第二表面S2均覆盖有散热涂层21。通过所述散热涂层21，能够加速所述电芯12内热量的扩散，提高散热速率。

其中，所述散热涂层21的厚度为1μm-3μm，在保证具有较好散热性能的同时，避免所述散热涂层21的厚度较大，增大电池的体积。

所述散热涂层为导热硅胶层或陶瓷层，导热硅胶层或陶瓷层为散热性能良好的绝缘材料，在保证较好散热性能的同时，保证所述正极片121以及所述负极片122绝缘隔离。

所述隔膜123为聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚酰胺膜中的任一种形成单层膜结构或是多种形成的叠层结构。聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚酰胺膜等材料具有优异的力学性能、化学稳定性和较低的制作成本。

本申请实施例中，所述绝缘散热片13为平板结构；所述绝缘散热片13的厚度为30μm-100μm。在该厚度范围内，不仅能够保证所述绝缘散热片13具有良好的散热性能，而且可以在较薄厚度避免影响电池体积的同时，具有一定的机械强度，还可以作为图2所示卷绕结构的电芯12中，所述隔膜123、所述正极片121以及所述负极片122三者形成层叠结构的卷绕基材。

可选的，所述绝缘散热片13为导热玻璃纤维布。所述绝缘散热片13导热系数≥1.0W/m.k，以保证具有良好都散热性能，进一步的可以设置所述绝缘散热片13导热系数5.0-12.0W/m.k。

可以基于需求设定所述绝缘散热片13的形状，不局限于图2所示的平板机构，其他方式中，还可以设置所述绝缘散热片13为柱状结构，本申请实施例中对于所述绝缘散热片13的具体形状以及尺寸不作具体限定。

如图1和图2所示，本申请实施例所述锂离子电池中，还具有与所述正极片121连接的第一电极15以及与所述负极片122连接的第二电极14；所述绝缘散热片13、所述第一电极15和所述第二电极14均具有露出所述外壳11的部分，且三者露出所述外壳11的部分位于所述外壳11的同一侧。

本申请实施例所述锂离子电池中，设置所述第一电极15和所述第二电极14具有露出所述外壳11的部分，以便于和外部电路连接。

本申请实施例所述锂离子电池中，设置所述绝缘散热片13具有露出所述外壳11的部分，便于所述绝缘散热片13热量更快的散发到所述锂离子电池外部。

本申请实施例所述锂离子电池中，设置所述绝缘散热片13、所述第一电极15和所述第二电极14三者露出所述外壳11的部分位于所述外壳11的同一侧，便于所述外壳11的密封。

如图1和图2所示，所述外壳11具有开口以及与所述开口相对的底部；所述绝缘散热片13的一端朝向所述外壳11的底部，使得所述绝缘散热片13能够将热量快速传递至外壳11的底部，通过外壳11进行散热，所述绝缘散热片13的另一端露出所述外壳11的开口，使得所述绝缘散热片13露出的外壳11的端部热量能够快速散发到电池外部环境，从而能够加快所述锂离子电池的散热速率。

在所述散热片13的延伸方向(图1中竖直方向)上，所述电芯12中的热量能够沿着所述散热片13向传递至所述外壳11的底部，通过所述外壳11进行散热，还能够沿着所述散热片13向传递至所述散热片13露出所述外壳11的端部，以使得该端部热量能够快速散发到电池外部环境。而且所述正极片121、所述隔膜123以及所述负极片122依次层叠的层叠结构包围所述绝缘散热片13的侧面，这样还可以使得所述电芯12中的热量在垂直于所述散热片13的延伸方向的平面上朝着所述外壳11的四周传递扩散，避免热量集中，加快热量在该平面的传导，提高散热速率。

在图2所示方式中，所述电芯12为卷绕结构电芯，具体的，对于所述正极片121、所述隔膜123以及所述负极片122依次层叠的层叠结构，所述层叠结构卷绕在所述绝缘散热片13的四周。

需要说明的是，所述电芯12不局限于卷绕结构电芯，还可以为叠片结构电芯。

如图4所示，图4为图1所示锂离子电池在A-A’方向上的另一种切面图，该方式中，对于所述正极片121、所述隔膜123以及所述负极片122依次层叠的层叠结构，所述层叠结构为折叠结构，所述绝缘散热片13位于所述折叠结构之间。具体的，在垂直于所述绝缘散热片13的方向上，所述层叠结构包括多个交替层叠的所述正极片121以及所述负极片122，相邻所述正极片121与所述负极片122之间具有所述隔膜123。所述散热片位于其中相邻的一对所述正极片121与所述负极片122之间。

可见，本申请实施例所述锂离子电池不仅能够使得所述电芯12中的热量在所述散热片13的延伸方向上向所述散热片13的两端传导，还可以使得所述电芯12中的热量在垂直于所述散热片13的延伸方向的平面上朝着所述外壳11的四周扩散式传导，使得所述电芯11的热量能够三维空间的各个方向进行散热，构成三维导热网络，减小电池内部和外部的温度梯度，从而可以大大提高散热速率，最大程度降低电池内部温升，减弱电池内部副反应强度，从而提高电池可靠性，延长电池使用寿命。

基于上述实施例，本申请另一实施例还提供了一种电子设备，如图5所示，图5为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，所述电子设备包括上述实施例所述的锂离子电池。

其中，所述电子设备包括但不局限于为手机、平板电脑以及智能穿戴设备等电子设备。

本申请实施例所述电子设备具有上述实施例所述的锂离子电池，使得所述电芯11的热量能够三维空间的各个方向进行散热，构成三维导热网络，减小电池内部和外部的温度梯度，从而可以大大提高散热速率，最大程度降低电池内部温升，减弱电池内部副反应强度，从而提高电池可靠性，延长电池使用寿命。

本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

需要说明的是，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种锂离子电池，其特征在于，包括：

外壳；

位于所述外壳内的电芯；所述电芯包括：正极片以及负极片；设置在所述正极片与所述负极片之间的隔膜；

位于所述电芯内的绝缘散热片；

所述隔膜具有相反的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面均覆盖有散热涂层。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述散热涂层的厚度为1μm-3μm；

所述散热涂层为导热硅胶层或陶瓷层；

所述隔膜为聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚酰胺膜中的任一种形成单层膜结构或是多种形成的叠层结构。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述绝缘散热片为平板结构；

所述绝缘散热片的厚度为30μm-100μm。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述绝缘散热片为导热玻璃纤维布。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，具有与所述正极片连接的第一电极以及与所述负极片连接的第二电极；

所述绝缘散热片、所述第一电极和所述第二电极均具有露出所述外壳的部分，且三者露出所述外壳的部分位于所述外壳的同一侧。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述外壳具有开口以及与所述开口相对的底部；

所述绝缘散热片的一端朝向所述外壳的底部，另一端露出所述外壳的开口；

所述正极片、所述隔膜以及所述负极片依次层叠的层叠结构包围所述绝缘散热片的侧面。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于，所述层叠结构为折叠结构，所述绝缘散热片位于所述折叠结构之间。

8.根据权利要求6所述的锂离子电池，其特征在于，所述层叠结构卷绕在所述绝缘散热片的四周。

9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的锂离子电池。

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