一种锂电池结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种锂电池结构，包括金属外壳、导热层及负极极耳；所述金属外壳包括底壁及侧壁；所述底壁包括钢材层及内壁镀层；所述导热层的热传导率大于所述钢材层，所述导热层位于所述金属外壳内并焊接于所述内壁镀层上；所述负极极耳位于所述金属外壳内且一端焊接于所述导热层上。本实用新型专利技术通过在传统金属外壳内的底壁焊接或其他方法连接一种热传导率大、热扩散率大、面积远大点底焊接面积且厚度远大于金属外壳的底壁的内壁镀层的导热层；负极极耳与导热层焊点上的热量快速且相对均匀地传导在导热层上，再大面积扩散到钢壳内壁镀层，最后扩散到钢材层的外部，散热快、更为安全。

Lithium battery structure

The utility model provides a lithium battery structure, comprising a metal shell, a heat conduction layer and the negative electrode lug; the metal shell comprises a bottom wall and a side wall; the bottom wall including steel layer and the inner wall coating; heat conduction and the heat conduction layer rate is greater than that of the steel layer, the conductive layer is positioned on the the metal casing and welded on the inner wall coating; the negative pole ear is positioned in the metal shell and one end is welded on the conductive layer. The utility model has the advantages of heat conduction layer through the inner wall coating bottom wall in traditional metal shell welding or other method of connecting a large thermal conductivity, thermal diffusivity, point welding under the bottom wall area of broad area and thickness is far greater than the metal shell of the negative pole ear; and the heat conducting layer on the joints heat fast and relatively even in the heat conduction layer, and a large area spread to the steel shell inner wall coating, finally spread to the external layer of steel, heat faster, more secure.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及锂电池
，尤其涉及一种锂电池结构。
技术介绍
锂离子电池的热安全性主要是电池材料间的化学反应引起的，负极、正极和电解液等发生的化学反应，放出热量，引起电池的升温，促使反应加剧，当热量积累到一定程度的时候，有爆炸的危险。现有圆柱形的锂电池采用圆筒式卷绕，负极耳点焊连接钢壳的底壁内表面的镀层(即点底焊)，卷绕中心孔即电池中心内部温度很难传导扩散，整个电池内部热传导介质主要是电池内部的残余电解液、空隙、正极耳与盖帽焊接点和负极耳与钢壳焊接点；但作为液体的残余电解液和气体的电池内部空隙，其热传导能力相对金属实在太小，可以认为电池热量大部分通过正极耳与盖帽焊接点和负极耳与钢壳焊接点传导。现有圆柱锂电池内部热量通过负极耳与钢壳焊接点向钢壳传导，其热传导速度受点底焊接面积与钢壳内壁镀层限制，钢壳内壁镀层过薄(一般只有2-3μm)，不利于导热；点底焊接点面积过小，点底焊接点其最大承受电流，底部电流集中，造成安全问题。鉴于此，实有必要提供一种新型的锂电池结构以克服以上缺陷。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可以有效散热，使用更加安全的锂电池结构。为了实现上述目的，本技术提供一种锂电池结构，包括金属外壳、导热层及负极极耳；所述金属外壳包括底壁及侧壁；所述底壁包括钢材层及内壁镀层；所述导热层的热传导率大于所述钢材层，所述导热层位于所述金属外壳内并焊接于所述内壁镀层上；所述负极极耳位于所述金属外壳内且一端焊接于所述导热层上。在一个优选实施方式中，还包括位于所述金属外壳内的导热管，所述导热管一端焊接至所述导热层，所述负极极耳还焊接至所述导热管。在一个优选实施方式中，所述底壁为圆形，所述导热层为圆形且与底壁同轴，所述导热层的面积大于或等于所述底壁面积的二分之一。在一个优选实施方式中，所述导热管为中空圆管，所述负极极耳设置于所述导热管的外部。在一个优选实施方式中，所述导热管由铜或镍制成。在一个优选实施方式中，所述内壁镀层为镀锌层，其厚度为2-3μm。在一个优选实施方式中，所述导热层为镊制成，厚度大于或等于0.05mm。在一个优选实施方式中，所述侧壁为圆柱状，且与所述底壁一体形成。相比于现有技术，本技术通过在传统金属外壳内的底壁焊接或其他方法连接一种热传导率大、热扩散率大、面积远大点底焊接面积且厚度远大于金属外壳的底壁的内壁镀层的导热层；负极极耳与导热层焊点上的热量快速且相对均匀地传导在导热层上，再大面积扩散到钢壳内壁镀层，最后扩散到钢材层的外部，散热快、更为安全。【附图说明】图1为本技术第一实施方式提供的锂电池结构的剖视图。图2为图1所示锂电池结构的圆形A的局部放大图。图3本技术第二实施方式提供的锂电池结构的剖视图。图4为图3所示锂电池结构的圆形B的局部放大图。图5图3所示的锂电池结构的立体结构图。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本技术，并不是为了限定本技术。如图1至图2所示，本技术第一实施方式提供一种锂电池结构100，包括金属外壳10、导热层20及负极极耳30。所述金属外壳10为圆柱状，包括一体形成的圆形的底壁11及圆柱状的侧壁12。所述底壁11及所述侧壁12均包括钢材层101及位于所述钢材层101上的内壁镀层102。所述侧壁12自底壁11边缘延伸形成，以此形成一端开口一端封闭的金属外壳10。所述钢材层101位于所述金属外壳10的外部，所述内壁镀层102位于所述金属壳体10的内部。所述钢材层101可以由常用钢材制成例如45号钢等。所述内壁镀层102可以是镀锌层。所述内壁镀层102的厚度为2-3μm(微米)。所述导热层20为导热性能良好的金属材料，其热传导率大于所述钢材层101。所述导热层20为平板状并位于所述金属外壳10内，所述导热层20通过焊接方式连接至所述底壁11的内壁镀层102。所述导热层20为热传导率大于所述钢材层101的金属材料制成。本实施方式中，所这导热层20为铝、镊或者锡，优选为镊。所述导热层20平板状圆形且与所述底壁11同轴，所述导热层的面积大于或等于所述底壁11面积的二分之一。在其他实施方式中，所述底壁11可以不是圆形，同样的导热层20也可不是圆形，所述导热层20焊接于所述底壁11的内壁镀层102上且面积大于底壁11面积的二分之一。所述导热层20的厚度为大于或等于0.05mm(毫米)。所述负极极耳30设置于所述金属外壳10内，所述负极极耳30是由金属材料制成例如铜制成。所述负极极耳的一端连接至卷绕电芯(图未示)，另一端焊接于所述导热层20上。负极极耳与所述导热层的焊接面积可以远远大于(例如大于10倍)传统的负极极耳与底壁的内壁镀层直接焊接的焊接面积。本技术电池结构内部热量通传导的通道为：通过在传统金属外壳的内底壁焊接一种热传导率大、热扩散率大、面积远大点底焊接面积且厚度远大于金属外壳的底壁的内壁镀层的导热层；负极极耳与导热层焊点上的热量快速且相对均匀地传导在导热层上，再大面积扩散到钢壳内镀层，最后扩散到钢材层的外部，散热快、更为安全。如图3及图4所示，为本技术第二实施方式提供一种锂电池结构200，包括金属外壳40、导热层50、负极极耳60及导热管70。所述金属外壳40为圆柱状，包括一体形成的圆形的底壁41及圆柱状的侧壁42。所述底壁41及所述侧壁42均包括钢材层401及位于所述钢材层401上的内壁镀层402。所述底壁41及所述侧壁42均包括钢材层401及位于所述钢材层401上的内壁镀层402。所述侧壁42自底壁41边缘延伸形成，以此形成一端开口一端封闭的金属外壳40。所述钢材层401位于所述金属外壳40的外部，所述内壁镀层402位于所述金属壳体40的内部。所述钢材层401可以由常用钢材制成例如45号钢等。所述内壁镀层402可以是锌。所述内壁镀层402的厚度为2-3μm。所述导热层50为导热性能良好的金属材料，其热传导率大于所述钢材层401。所述导热层50为平板状并位于所述金属外壳40内，所述导热层50通过焊接方式连接至所述底壁41的内壁镀层402。所述导热层50为热传导率大于所述钢材层401的金属材料制成。本实施方式中，所这导热层50为铝、镊或者锡，优选为镊。所述导热层50平板状圆形且与所述底壁41同轴，所述导热层的面积大于或等于所述底壁41面积的二分之一。在其他实施方式中，所述底壁41可以不是圆形，同样的导热层50也可不是圆形，所述导热层50焊接于所述底壁41的内壁镀层402上且面积大于底壁41面积的二分之一。所述导热层50的厚度为大于或等于0.05mm(毫米)。所述负极极耳60设置于所述金属外壳60内，所述负极极耳60是由金属材料制成例如铜制成。本实施方式中，锂电池结构200还包括导热管70，所述导热管70为中空圆管。所述锂电池结构200的卷绕电芯(图未示)绕于所述导热管上，所述导热管70使用一种导热系数高、焊接性能好、耐腐蚀的金属材料制成，例如可以是镊或铜。所述负极极耳的一端连接至卷绕电芯，另一端焊接于所述导热层50上。负极极耳与所述导热层的焊接面积可以远远本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池结构，其特征在于：包括金属外壳、导热层及负极极耳；所述金属外壳包括底壁及侧壁；所述底壁包括钢材层及内壁镀层；所述导热层的热传导率大于所述钢材层，所述导热层位于所述金属外壳内并焊接于所述内壁镀层上；所述负极极耳位于所述金属外壳内且一端焊接于所述导热层上。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池结构，其特征在于：包括金属外壳、导热层及负极极耳；所述金属外壳包括底壁及侧壁；所述底壁包括钢材层及内壁镀层；所述导热层的热传导率大于所述钢材层，所述导热层位于所述金属外壳内并焊接于所述内壁镀层上；所述负极极耳位于所述金属外壳内且一端焊接于所述导热层上。2.如权利要求1所述的锂电池结构，其特征在于：还包括位于所述金属外壳内的导热管，所述导热管一端焊接至所述导热层，所述负极极耳还焊接至所述导热管。3.如权利要求2所述的锂电池结构，其特征在于：所述底壁为圆形，所述导热层为圆形且与底壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：林真龙，傅昭，李瑶，
申请(专利权)人：深圳市沃特玛电池有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44