一种锂离子动力电池制造技术

本发明专利技术公开了一种锂离子动力电池，包括电芯、金属壳体、电解液和固定连接在所述金属壳体上的顶盖；电芯包括正极片、负极片和隔膜；负极片包括负极集流体和负极活性材料层；正极片包括正极集流体和正极活性材料层，其特征在于负极片设置有导热集热体，所述导热集热体为负极集流体的正面局部或/和反面局部未涂覆负极活性材料层的集流体，至少两片以上导热集热体叠成热汇流道，热汇流道叠合或连接有流体流道部件，在金属壳体的相对面分别设置有流体连接的承插管口和承插管件，单个电池的金属外壳设置有数量相同的承插管口和承插管件。本发明专利技术能有效解决电池温度过高或过低等问题，达到控温，提高电池寿命和提高生产效率等效果。

A Lithium Ion Power Battery

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子动力电池(一)
本专利技术涉及一种锂离子电池，尤其涉及一种锂离子动力电池。(二)
技术介绍
交通对能源危机和环境污染带来双重压力，迫切需要大力开发和研究高效、清洁、安全的新能源汽车来实现节能减排。锂离子电池由于具有比能量高、无污染、无记忆效应等优点成为新能源汽车动力系统的最佳候选。但锂离子电池对温度非常敏感，在合适的温度范围内电池组才能高效率放电并保持良好的性能。高温会使锂离子电池老化速度变快、热阻增加变快、循环次数变少、使用寿命变短，甚至引发电池热失控等问题；低温会使得电解液的电导率降低，传导活性离子的能力下降，阻抗增加，容量下降。现有技术或是通过改变电芯的安放位置，以达到改善流体流道，增加散热的目的；或是通过对电池壳体的改进，如将壳体材料由铝合金更换为由热电材料和铝材料复合制备，将壳体侧面增设多处散热凸沿；或是将电极片延长伸入到电解液中，通过电解液将能量传输至电池外壳，再由电池外壳传输到电池外部等。现有技术虽然可以起到一定的散热作用，但是热量仍旧不能从主要发热部位极片直接导出到电池外部，导热散热效果较差。因此，研究一种新型锂离子动力电池已为急需。(三)
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种锂离子动力电池，它能有效解决电池温度过高或过低等问题，达到控温，提高电池寿命和提高生产效率等效果。本专利技术的技术方案为：锂离子动力电池，包括电芯、用于容纳所述电芯的金属壳体、注入到所述金属壳体内的电解液和固定连接在所述金属壳体上的顶盖；所述电芯包括正极片、负极片和间隔于所述正极片和负极片之间的隔膜，按顺序依次叠片或卷绕制成电芯；所述正极片设有正极极耳；所述负极片设有负极极耳；所述顶盖上设有与所述正极极耳电连接的正极极柱、与所述负极极耳电连接的负极极柱；所述的负极片包括负极集流体和涂覆在负极集流体上的负极活性材料层；正极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极活性材料层，其特征在于负极片设置有导热集热体，所述导热集热体为负极集流体的正面局部或/和反面局部未涂覆负极活性材料层的集流体，至少两片以上导热集热体上下在同一区域叠成导热集热的热汇流道，构成电芯的热能进出热汇流道，热汇流道叠合或连接有流体流道部件，在金属壳体的相对面分别设置有流体连接的承插管口和承插管件，单个电池的金属外壳设置有数量相同的承插管口和承插管件。这样，导热集热体与负极片一体成型，简化了工序，提高了生产效率，将导热集热体在上下同一区域叠合形成热汇流道，并通过流体流道部件对热汇流道加热或冷却，即可实现电池内部温度升高或降低，始终维持电池在合适的工作温度，提高电池工作效率，延长电池寿命，消除安全隐患。在金属壳体的相对面分别设置有流体连接的承插管口和承插管件，单个电池的金属外壳设置有数量相同的承插管口和承插管件，有利于各壳体上流体间连接，并有利于电池安装。所述热汇流道是导热集热体通过焊接固定形成。这样，通过焊接的方式将导热集热体叠合固定形成热汇流道，不仅结合牢固，而且有利于降低电池质量，提高电池能量密度。所述焊接为超声波焊、激光焊或摩擦焊。所述热汇流道是导热集热体通过栓接或铆接固定形成。这样，通过栓接或铆接的方式叠合固定导热集热体形成热汇流道，不会对隔膜等造成损害。所述热汇流道为多层所述导热集热体折弯固定成一体。这样，导热集热体上的热量将更有利于集中于热汇流道，有利于冷却或加热。所述导热集热体折弯与负极片的夹角为0-90°。这样，导热集热体上的热量将更有利于集中于热汇流道，有利于冷却或加热。所述热汇流道为多层所述导热集热体单向折弯固定成一体。这样，热汇流道既安装比较方便，又有利于冷却或加热。所述热汇流道为多层所述导热集热体正、反向折弯固定成一体。这样，导热集热体间接触好，热汇流道有利于冷却或加热。所述热汇流道为部分多层折弯的所述导热集热体与平直的所述导热集热体固定成一体。这样，导热集热体之间接触好，热汇流道有利于冷却。部分多层折弯的所述导热集热体为单向折弯。这样，工序比较简单。部分多层折弯的所述导热集热体为正、反向折弯。这样，导热集热体间接触好，热汇流道有利于冷却或加热。所述导热集热体的部分或全部穿孔或3D穿孔或3D凹凸。这样，导热集热体的表面积增大，更有利于冷却或加热。所述导热集热体之间夹有穿孔、网状、3D穿孔、3D凹凸的导热集热部件。这样，导热集热体的表面积增大，更有利于冷却或加热。所述导热集热体之间夹有折弯的穿孔、网状、3D穿孔、3D凹凸的自身导热集热体。这样，导热集热体的冷却或加热效果好。所述导热集热体表面有绝缘层、绝缘导热层或绝缘膜。这样，可以避免导热集热体处发生短路，消除安全隐患。所述热汇流道表面有绝缘层或绝缘膜。这样，可以避免热汇流道处发生短路，消除安全隐患。所述热汇流道位于所述负极极耳的同侧、相对侧和相邻侧的至少一侧。这样，可以根据需求，设置热汇流道的位置。所述热汇流道在负极极耳的一侧有一个或两个或三个。这样，可以根据需求，设置热汇流道的个数，更好的控制电池温度。所述导热集热体凸出于负极片。这样，有利于导热集热体之间叠合，有利于热量的导入或/和导出。凸出的所述导热集热体伸入电池外壳内的电解液中。这样，导热集热体的热量可导入电解液中，热量经电解液迅速传至电池表面，避免因隔膜传热性能不佳，而导致热量在电池内部集聚，引发危险；同时电解液中的热量也可通过导热集热体而迅速的导入极片，避免电池温度过低。所述电解液中有加热或冷却电解液用热交换器。这样，通过热交换装置对电解液进行加热或冷却，电解液再对导热集热体进行加热或冷却，而使电池温度维持在合适的范围内。所述导热集热体凹陷于负极片。这样，有利于减小电池重量，提高电池能量密度。所述导热集热体与负极片相连部位同宽。这样，在不增加电池重量的情况下，导热集热体和负极片连接部位接触面积最大，导热效果最好。所述露面集流体平行于负极活性材料层。这样，生产工艺方便，生产效率高。所述露面集流体为全集流体。这样，导热效果好。所述露面集流体为同侧覆盖负极活性材料层中部。所述热汇流道上设置有温度传感器。这样，可准确监控热汇流道上的温度，达到控制热汇流道温度的目的。所述温度传感器为薄膜温度传感器。这样，既可以准确监控温度，又具有重量小等特点，可提高电池的能量密度。所述叠片为复合叠片或袋装或细片叠片。所述正极活性材料为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂或三元材料。所述负极活性材料为碳负极材料、锡基负极材料、含锂过渡金属氮化物负极材料或合金类负极材料。所述流体流道部件流道内壁有绝缘层或/和流体流道对接处有绝缘层。这样，可以避免因流体流道部件而造成短路，消除安全隐患。所述流体流道部件外表面有绝缘层。这样，可以避免因流体流道部件而造成短路，消除安全隐患。所述流体流道部件为流体流道管件或空调冷媒管件或由管壳和吸液芯构成的热管。这样，加热或冷却的效果比较好。所述流体流道部件内有翅片。这样，更有利于流体流道部件导热。所述金属外壳的同一面同时设置有承插管口和承插管件。这样，更有利于电池导热。(四)附图说明图1是本专利技术实施例1的结构示意图；图2是图1中的电芯结构示意图；图3是图2的剖面示意图；图4是电芯的剖面结构示意图；图5是本专利技术实施例5的结构示意图；图6是本专利技术实施例6的结构示意图；图7是本专利技术实施例7的结构示意图；图8是本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.锂离子动力电池，包括电芯、用于容纳所述电芯的金属壳体、注入到所述金属壳体内的电解液和固定连接在所述金属壳体上的顶盖；所述电芯包括正极片、负极片和间隔于所述正极片和负极片之间的隔膜，按顺序依次叠片或卷绕制成电芯；所述正极片设有正极极耳；所述负极片设有负极极耳；所述顶盖上设有与所述正极极耳电连接的正极极柱、与所述负极极耳电连接的负极极柱；所述的负极片包括负极集流体和涂覆在负极集流体上的负极活性材料层；正极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极活性材料层，其特征在于负极片设置有导热集热体，所述导热集热体为负极集流体的正面局部或/和反面局部未涂覆负极活性材料层的集流体，至少两片以上导热集热体上下在同一区域叠成导热集热的热汇流道，构成电芯的热能进出热汇流道，热汇流道叠合或连接有流体流道部件，在金属壳体的相对面分别设置有流体连接的承插管口和承插管件，单个电池的金属外壳设置有数量相同的承插管口和承插管件。

【技术特征摘要】
1.锂离子动力电池，包括电芯、用于容纳所述电芯的金属壳体、注入到所述金属壳体内的电解液和固定连接在所述金属壳体上的顶盖；所述电芯包括正极片、负极片和间隔于所述正极片和负极片之间的隔膜，按顺序依次叠片或卷绕制成电芯；所述正极片设有正极极耳；所述负极片设有负极极耳；所述顶盖上设有与所述正极极耳电连接的正极极柱、与所述负极极耳电连接的负极极柱；所述的负极片包括负极集流体和涂覆在负极集流体上的负极活性材料层；正极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极活性材料层，其特征在于负极片设置有导热集热体，所述导热集热体为负极集流体的正面局部或/和反面局部未涂覆负极活性材料层的集流体，至少两片以上导热集热体上下在同一区域叠成导热集热的热汇流道，构成电芯的热能进出热汇流道，热汇流道叠合或连接有流体流道部件，在金属壳体的相对面分别设置有流体连接的承插管口和承插管件，单个电池的金属外壳设置有数量相同的承插管口和承插管件。2.如权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于所述热汇流道是导热集热体通过焊接固定形成；或者所述热汇流道是导热集热体通过栓接或铆接固定形成；或者所述热汇流道为多层所述导热集热体折弯固定成一体；或者所述热汇流道为部分多层折弯的所述导热集热体与平直的所述导热集热体固定成一体；或者导热集热体的部分或全部穿孔或3D穿孔或3D凹凸；或者导热集热体之间夹有穿孔、网状、3D穿孔、3D凹凸的导热集热部件；或者导热集热体之间夹有折弯的穿孔、网状、3D穿孔、3D凹凸的自身导热集热体；或者导热集热体表面有绝缘层、绝缘导热层或绝缘膜；或者所述热汇流道表面有绝缘层或绝缘膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱则有，邱伯谦，
申请(专利权)人：湖南妙盛汽车电源有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43