CN2529395Y - 锂离子动力蓄电池 - Google Patents

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周震涛
孙斌
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Chaozhou Zhenglong Battery Industry Co., Ltd.
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South China University of Technology SCUT
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Abstract

一种锂离子动力蓄电池，呈方形，其横截面的四边由凹、凸形线段交替连接构成。本实用新型可提高锂离子动力蓄电池的机械强度、增大电池散热或保温的面积、给电池组提供合适的冷却或保温的传热通道，以及给电池内部副反应所产生的气体或杂质提供合适的存贮空间等。

Description

锂离子动力蓄电池
(一)技术领域
本实用新型涉及电化学领域，更详细地说是锂离子动力蓄电池的领域。
(二)背景技术
目前的锂离子动力蓄电池一般采用圆柱形或直边方形。
圆柱形锂离子动力蓄电池由极片卷绕形成，如图1所示，呈圆柱形结构。这样的结构可使极片之间接触较紧密，有利于提高电池的大电流充放电性能，但圆柱形锂离子动力蓄电池存在以下缺点：
(1)电池内部在使用过程中，特别是在大电流充放电过程中产生的热量难以散发；
(2)由于这种卷绕式结构的极片很长，不但加工要求严格，局部瑕疵就会造成整体报废，而且极耳的焊接和引出很困难，从而增加了电池生产的成本和工艺难度；
(3)组装成电池组后，单体电池之间的空隙过大，导致电池组整体的体积比能量和体积比功率不高；
(4)电池在使用过程中副反应所产生的各种气体或杂质因贮存空间较小，从而不利于消除由这些分解气体或杂质所造成的如气胀等等不良影响。
直边方形锂离子动力蓄电池由极片层叠构成，如图2所示，呈长方体形，其横截面是四条直边构成的长方形。这样的结构比圆柱形锂离子动力蓄电池的圆筒形结构更有利于蓄电池的散热，制造工艺也相对较简单，但这种方形锂离子动力蓄电池也还存在以下缺点：
(1)采用直边方形壳体的锂离子动力蓄电池需要较为厚重的壳体才能达到蓄电池及电池组对机械强度的要求；
(2)在充放电过程中由于电池内部极片的反复膨胀和收缩，往往会导致这种锂离子动力蓄电池的壳体气胀变形等等，从而给电池组的串并联组装、使用和安全都带来了不利的影响；
(3)通过串并联组装成电池组后，单体电池之间没有可供冷却空气(用于散热)或加热空气(用于保温)进入电池组内部的通道，从而不利于单体电池及电池组的散热或保温；
(4)电池在使用过程中副反应所产生的各种气体或杂质的贮存空间也较小，不利于消除这些分解气体或杂质所造成的不良影响。
(三)发明内容
本实用新型的目的在于针对目前圆柱形和直边方形锂离子动力蓄电池存在的缺点和问题，为了提高锂离子动力蓄电池的机械强度、增大电池散热或保温的面积、给电池组提供合适的冷却或保温的传热通道，以及给电池内部副反应所产生的气体或杂质提供合适的存贮空间等，提供一种全新结构的锂离子动力蓄电池。
本实用新型的锂离子动力蓄电池呈方形，其横截面的四边由凹、凸形线段交替连接构成。
所述凹或凸形线段既可以是相同的，也可以是不相同的。
所述凹凸形线段交替连接的夹角既可以是直角，也可以是相同的钝角。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
(1)可以提高锂离子动力蓄电池的抗压强度。因为这种形状的截面近似于半个“工”字型结构，比相同厚度的圆柱形或直边方形截面的“平面式”结构具有更高的抗压强度，因此这种电池的壳壁可以比圆柱形或直边方形电池的壳壁做得更薄，从而可提高锂离子动力蓄电池的重量比能量和重量比功率。
(2)可以增大电池的比表面积，有利于电池的散热或保温。由于锂离子动力蓄电池使用的是有机电解质，内阻偏大，在大电流充放电过程中会产生热量，导致电池内部温度上升，从而造成安全隐患。本实用新型电池的形状可以增大锂离子动力蓄电池的比表面积，也即是增大了电池的散热面积，从而有利于电池的散热降温。此外，在较寒冷的工作环境中，锂离子动力蓄电池比表面积的增大也有利于电池外部保温系统的热量向电池内部传输，使电池内部的温度保持在合适的使用范围之内。
(3)可以给蓄电池组内的冷、热空气流提供通道，有利于对蓄电池组进行有效的热量管理。采用本实用新型的锂离子动力蓄电池通过串、并联组装成电池组后，单体电池上的凹槽可以构成冷却空气(散热)或加热空气(保温)进出电池组的通道，从而给电池组的散热或保温提供了保障条件。
(4)可以给蓄电池充放电过程中副反应所产生的分解气体或杂质提供足够的贮存空间，从而防止了壳体的气胀变形及电池的短路失效。锂离子动力蓄电池在使用过程中副反应会产生各种气体或杂质。这些气体会增大电池的内压，而杂质则可能造成电池内部极片之间的不均匀或局部短路，从而影响电池的性能。本实用新型的锂离子动力蓄电池的凹槽给这些气体或杂质提供了贮存的空间，从而有利于消除这些气体或杂质对电池造成的不良影响。
(四)附图说明
图1为圆柱形锂离子动力蓄电池的结构示意图；
图2为直边方形锂离子动力蓄电池的结构示意图；
图3为本实用新型锂离子动力蓄电池的立体图；
图4为图3所示的锂离子动力蓄电池的横截面图。
(五)最佳实施方式
如图3、图4所示，本实用新型的锂离子动力蓄电池呈方形，其横截面的四边由凹形线段1与凸形线段2交替连接构成。所述凹凸形线段交替连接的夹角为相同的钝角。

Claims (3)

1、一种锂离子动力蓄电池，呈方形，其特征在于其横截面的四边由凹、凸形线段交替连接构成。
2、根据权利要求1所述的锂离子动力蓄电池，其特征在于所述凹凸形线段交替连接的夹角为相同的钝角。
3、根据权利要求1所述的锂离子动力蓄电池，其特征在于所述凹凸形线段交替连接的夹角是直角。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100454655C (zh) * 2006-06-13 2009-01-21 杨成云 宽松型锂离子二次电池
CN102456911A (zh) * 2010-10-21 2012-05-16 赵宽 自动恒压刚性壳钛酸锂负极锂离子电池
CN101689620B (zh) * 2007-07-23 2012-06-27 丰田自动车株式会社 电池组

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C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 510640 WUSHAN, TIANHE DISTRICT, GUANGZHOU CITY, GUANGDONG PROVINCE TO: 515644 CAITANGHUAQIAO INDUSTRIAL ZONE, CHAOAN COUNTY, GUANGDONG PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20100726

Address after: 515644 Guangdong Caitang County of Chaoan Province Overseas Chinese Industrial Zone

Patentee after: Chaozhou Zhenglong Battery Industry Co., Ltd.

Address before: 510640 Guangdong city of Guangzhou province Tianhe District Wushan

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Granted publication date: 20030101