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；正极片和负极片上分别设有正极极耳和负极极耳；顶盖上设有正极极柱和负极极柱；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，其特征在于正极片和负极片上均设置导热集热体，导热集热体为正极集流体及负极集流体正面局部或/和反面局部未涂覆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，热汇流道伸入金属壳体内的富余电解液中，热汇流道加工成网孔或凹凸成双层。本发明专利技术能有效解决电池温度过高或过低等问题，达到控温和提高电池寿命等效果。

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，达到控温和提高电池寿命等效果。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，其特征在于正极片和负极片上均设置有导热集热体，所述导热集热体为正极集流体及负极集流体的正面局部或/和反面局部未涂覆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，热汇流道构成电芯的热能进出热汇流道；所述热汇流道伸入金属壳体内的富余电解液中，热汇流道加工成网孔或凹凸成双层。这样，导热集热体分别与正极片和负极片一体成型，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，将热汇流道伸入金属壳体内的富余电解液中，热汇流道加工成网孔或凹凸成双层，增加热汇流道与电解液的接触面积，可使极片上的热量迅速导入电解液，并传至金属壳体，避免因为隔膜的导热性能欠佳而导致热量在电池内部聚集，造成安全事故。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正极片和负极片的夹角分别为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。所述热汇流道设置有热连接件。这样，通过热连接件可实现热量导入或导出热汇流道，从而控制电池的温度在合适的范围之内。所述热连接件为散热片。这样，热汇流道上的热量可迅速通过散热件从电池中导出，降低电池温度。所述热连接件为金属片。这样，热汇流道上的热量可迅速通过金属片从电池中导出，降低电池温度。所述金属片为多金属片。这样，热汇流道上的热量可迅速通过多金属片从电池中导出，降低电池温度。所述金属片与导热集热体材质相同。这样，有利于导热集热体与金属片之间连接，并有利于导热。所述导热集热体之间或表面设置有翅片。这样，导热集热体上的热量可通过翅片快速的导出，进而降低电池的温度。所述导热集热体上设置有热沉。这样，有利于维持导热集热体上温度均衡，保持电池温度在合适的范围内。所述热汇流道设置有热交换部件。这样，通过热交换部件，可将热量从热汇流道上导出或导入，维持电池温度在合适的范围内。所述热汇流道与所述热交换部件焊接成一体。这样，热汇流道和热交换部件间结合牢固，并且不需增加其它部件，有利于提高电池能量密度。所述热汇流道与所述热交换部件栓接、胶结或铆接成一体。这样，热汇流道与热交换部件间结合牢固，并且不会对隔膜等造成损害。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。所述导热集热体分别与正极片和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。所述露面集流体分别平行于正极活性材料层和负极活性材料层。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。所述露面集流体分别为同侧覆盖正极活性材料层中部和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。所述热交换部件上设置有温度传感器。这样，可准确监控热交换部件上的温度。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。(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1中电芯的剖面结构示意图；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是本专利技术实施例8的结构示意图；图9是本专利技术实施例9的结构示意图；图10是本专利技术实施例10的结构示意图图11是本专利技术实施例11的结构示意图；图12是本专利技术实施例12的结构示意图；图13是本专利技术实施例13的结构示意图。(五)具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。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，其特征在于正极片和负极片上均设置有导热集热体，所述导热集热体为正极集流体及负极集流体的正面局部或/和反面局部未涂覆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，热汇流道构成电芯的热能进出热汇流道；所述热汇流道伸入金属壳体内的富余电解液中，热汇流道加工成网孔或凹凸成双层。

【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，其特征在于正极片和负极片上均设置有导热集热体，所述导热集热体为正极集流体及负极集流体的正面局部或/和反面局部未涂覆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，热汇流道构成电芯的热能进出热汇流道；所述热汇流道伸入金属壳体内的富余电解液中，热汇流道加工成网孔或凹凸成双层。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；或者热汇流道设置有热交换部件；或者所述热汇流道表面有绝缘层或绝缘膜；或者所述电解液中有加热或冷却电解液用热交换器；或者所述热汇流道上设置有温度传感器。3.如权利要求2所述的锂离子动力电池，其特征在于所述焊接为超声波焊、激光焊或摩擦焊；或者所述导热...

【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