锂离子电池和相应的锂离子电池模组制造技术

本发明专利技术涉及一种锂离子电池，该锂离子电池至少包括：壳体；布置在所述壳体内部的电芯，在所述电芯中设置有集流体；分别与所述集流体连接的至少一个正极耳和至少一个负极耳；其中，所述锂离子电池还设置有至少一个另外的极耳，所述另外的极耳与所述集流体连接并且配置成用于导出和/或导入热量。本发明专利技术还涉及一种相应的锂离子电池模组。能够有效地提高导热率，避免温度过高或过低的问题。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池和相应的锂离子电池模组
本专利技术涉及一种锂离子电池。本专利技术还涉及一种相应的锂离子电池模组。
技术介绍
锂离子电池由于其环保节能、高能量密度等优点已经越来越广泛地取代了传统能源，作为动力源被应用到汽车、消费电子等领域中。但是锂离子电池对于温度非常敏感，只有在合适的温度范围内才能高效率地充放电并且保持良好性能。对于锂离子电池而言，理想的工作温度一般处于15℃至35℃的范围内。更高的温度使得锂离子电池老化速度以及热阻增大速度加快并且由此导致使用寿命变短，甚至引发电池热失控等问题；而更低的温度使得锂离子电池的电解液的电导率降低、离子活性下降并且电池容量减小。为了避免上述问题并且使锂离子电池处于稳定的温度范围中，在现有技术中通常利用加热片或者散热片与锂离子电池的壳体或铝塑膜大面积接触以进行热量交换。然而，这种措施不仅明显增大锂离子电池的厚度，而且由于沿厚度方向的低导热率不能实现所期望的温度控制效果。此外，也存在利用正负极耳进行热传导的技术方案，但这增大了正负极耳的设计难度并且可能会对正负极耳的导电性能产生不利影响。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提出一种改进的锂离子电池，所述锂离子电池能够有效地提高导热率，避免温度过高或过低的问题，由此始终能够在理想的温度范围内工作。此外，所述锂离子电池能够在不影响正负极耳的情况下简单地并且成本有利地制造。本专利技术的目的还在于提出一种相应的锂离子电池模组。根据本专利技术的第一方面，提供一种锂离子电池，该锂离子电池至少包括：-壳体；-布置在所述壳体内部的电芯，在所述电芯中设置有集流体；-分别与所述集流体连接的至少一个正极耳和至少一个负极耳；其中，所述锂离子电池还设置有至少一个另外的极耳，所述另外的极耳与所述集流体连接并且配置成用于导出和/或导入热量。相比于现有技术，根据本专利技术的锂离子电池借助于与集流体直接连接的至少一个另外的极耳将锂离子电池内部的热量沿集流体延伸方向从电池中导出或者将热量沿集流体延伸方向导入到电池中。在此，由于锂离子电池的集流体沿集流体延伸方向的连续性和高导热率，能够有效地提高锂离子电池的热交换能力并且避免出现温度过高或过低的情况。此外，所述至少一个另外的极耳的设置不影响锂离子电池的其它部件、例如正负极耳。因此，根据本专利技术的锂离子电池能够简单地并且成本有利地制造。根据本专利技术的示例性实施方式，所述另外的极耳与加热装置和/或冷却装置以导热方式连接。根据本专利技术的示例性实施方式，所述另外的极耳与所述正极耳和/或所述负极耳位于所述锂离子电池的相同侧上，或者，所述另外的极耳与所述正极耳和/或所述负极耳位于所述锂离子电池的不同侧上。根据本专利技术的示例性实施方式，所述另外的极耳由与所述正极耳和/或所述负极耳的材料相同的材料制成；和/或，所述正极耳由铝制成；和/或，所述负极耳由镍或者铜镀镍制成。根据本专利技术的示例性实施方式，所述另外的极耳以焊接或者铆接的方式与所述集流体连接。根据本专利技术的示例性实施方式，所述另外的极耳具有密封胶片，所述密封胶片在所述锂离子电池封装时与所述壳体密封粘合。根据本专利技术的示例性实施方式，所述集流体包括与所述正极耳连接的正极集流体和与所述负极耳连接的负极集流体，在所述正极集流体上敷设有正极活性材料层，在所述负极集流体上敷设有负极活性材料层，其中，所述正极集流体构造为铝箔，和/或，所述负极集流体构造为铜箔。根据本专利技术的示例性实施方式，所述锂离子电池构造为软包锂离子电池；和/或，所述壳体构造为铝塑膜。本专利技术的第二方面提出一种锂离子电池模组，所述锂离子电池模组包括至少一个根据本专利技术的锂离子电池，其中，所述锂离子电池模组具有用于与所述锂离子电池的另外的极耳连接的加热装置和/或冷却装置。根据本专利技术的示例性实施方式，所述锂离子电池模组还具有温度传感器，借助于所述温度传感器能够检测所述锂离子电池的温度。附图说明下面，通过参看附图更详细地描述本专利技术，可以更好地理解本专利技术的原理、特点和优点。附图包括：图1示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的锂离子电池的示意图；图2示出了图1的锂离子电池沿剖面线A-A的剖视图；图3示出了根据本专利技术的一个替代的示例性实施例的锂离子电池的示意图；图4示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的锂离子电池模组的示意图。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，而不用于限定本专利技术的保护范围。图1示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的锂离子电池10的示意图。在此，锂离子电池10示例性地构造为软包锂离子电池，即在液态锂离子电池上设置聚合物外壳。当然也可以考虑，锂离子电池10构造为金属外壳锂离子电池，例如钢壳或铝壳锂离子电池。相比于金属外壳锂离子电池，软包锂离子电池具有安全性好、重量小、循环寿命长以及设计灵活等优点。如图1所示，锂离子电池10具有壳体1。在此，壳体1示例性地构造为铝塑膜。在壳体1内部布置有电芯2，所述电芯包含用于在电池的正负极之间传导电子的电解液，所述电解液示例性地由有机溶剂、电解质(锂盐)和添加剂组成。电芯2还具有配置成用于将电池的正负极分隔开并且防止正负极接触短路的隔膜，所述隔膜能够使电解质离子通过并且示例性地构造为耐有机溶剂的高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。在此，出于概要性原因未在附图中示出所述隔膜。如图1所示，在电芯2中还设置有集流体3，所述集流体3配置成用于将电池活性物质产生的电流汇集起来并形成较大电流对外输出。集流体3示例性地构造为金属箔并且作为正极集流体和负极集流体由隔膜分隔开，这在图2中进一步阐释。如图1所示，集流体3分别在锂离子电池10的两侧与一个正极耳4和一个负极耳5连接。正极耳4和负极耳5分别延伸超出壳体1并且分别作为锂离子电池10的正极和负极起作用。在此，也可以考虑设置本领域技术人员认为有意义的任意数量的正极耳或负极耳。示例性地，正极耳4由铝制成，在正极高电位的情况下在正极耳4的铝表面形成致密的氧化膜并且由此避免腐蚀。示例性地，负极耳5由镍或者铜镀镍制成，由此能够在保持低电阻的情况下有利地实现好的焊接效果。示例性地，正极耳4和负极耳5均通过焊接与集流体3固定连接，所述焊接例如为超声波焊、激光焊或摩擦焊。此外，也可以考虑通过栓接或铆接将正负极耳和集流体3连接在一起。示例性地，正极耳4和负极耳5均由金属带和密封胶片复合而成，即在极耳的金属带的两侧上敷设有密封胶片，在锂离子电池10封装时所述密封胶片通过加热与示例性地构造为铝塑膜的壳体1密封粘合在一起，由此能够有利地防止电解质泄露并且避免正负极耳的金属带与壳体1之间发生短路，这在图2中进一步阐释。如图1所示，锂离子电池10还设置有至少一个另外的极耳6，所述另外的极耳相对于正极耳4和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池(10)，至少包括：/n-壳体(1)；/n-布置在所述壳体(1)内部的电芯(2)，在所述电芯中设置有集流体(3)；/n-分别与所述集流体(3)连接的至少一个正极耳(4)和至少一个负极耳(5)；/n其中，所述锂离子电池(10)还设置有至少一个另外的极耳(6)，所述另外的极耳与所述集流体(3)连接并且配置成用于导出和/或导入热量。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池(10)，至少包括：
-壳体(1)；
-布置在所述壳体(1)内部的电芯(2)，在所述电芯中设置有集流体(3)；
-分别与所述集流体(3)连接的至少一个正极耳(4)和至少一个负极耳(5)；
其中，所述锂离子电池(10)还设置有至少一个另外的极耳(6)，所述另外的极耳与所述集流体(3)连接并且配置成用于导出和/或导入热量。


2.根据权利要求1所述的锂离子电池(10)，其中，所述另外的极耳(6)与加热装置和/或冷却装置(7)以导热方式连接。


3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池(10)，其中，所述另外的极耳(6)与所述正极耳(4)和/或所述负极耳(5)位于所述锂离子电池(10)的相同侧上，或者
所述另外的极耳(6)与所述正极耳(4)和/或所述负极耳(5)位于所述锂离子电池(10)的不同侧上。


4.根据权利要求1或2所述的锂离子电池(10)，其中，所述另外的极耳(6)由与所述正极耳(4)和/或所述负极耳(5)的材料相同的材料制成；和/或
所述正极耳(4)由铝制成；和/或
所述负极耳(5)由镍或者铜镀镍制成。


5.根据权利要求1或2所述的锂离子电池(10)，其中，所述另外的极耳(6)以焊接或者铆接的方式与所述集流体(3)连...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冠伟，胡晓玮，
申请(专利权)人：戴姆勒股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE