一种可用于低温环境的锂离子电池新型结构制造技术

本实用新型专利技术属于锂离子电池结构技术领域，尤其涉及一种可用于低温环境的锂离子电池新型结构。包括负极外壳，负极外壳的内侧设有正极、绝缘垫以及电芯，负极外壳的外侧设有保温外壳；负极外壳为上端开口的圆筒形结构，电芯位于负极外壳的内侧中心处，且电芯底部与负极外壳之间设有连接极耳；正极位于电芯上方，二者通过另一连接极耳实现连接；绝缘垫为圆环状，绝缘垫内侧与正极接触，绝缘垫外侧与负极外壳接触；负极外壳位于圆筒形的保温外壳内；保温外壳的底部与负极外壳之间设有连接导电柱，保温外壳与负极外壳之间密封有一定厚度的气凝胶。该结构可以在不改变电池组分的基础上较为简单的提高了锂离子电池在低温环境中的使用性能，且效果明显。且效果明显。且效果明显。

【技术实现步骤摘要】
一种可用于低温环境的锂离子电池新型结构


[0001]本技术属于锂离子电池结构
，尤其涉及一种可用于低温环境的锂离子电池新型结构。

技术介绍

[0002]目前国内电动汽车行业空前崛起，电子产品消费量不断扩大，导致对锂离子电池的需求日益增加。起初锂离子电池吸引了大批科学家的目光，是因为其优良的充放电性能、高比能量、优异的循环性能、环境友好性以及可承受的成本等优点。随着对锂离子电池的研究越来越深入，发现锂离子电池主要的缺点之一就是低温性能较差，这也是多年来锂离子电池受到应用限制的主要原因之一。研究表明，影响锂离子电池低温性能的主要因素有电解液的电导率、活性材料的晶体尺寸、界面阻抗以及SEI膜等。尤其是当正极材料的特征晶体尺寸较大时，锂离子来不及迁移足够的距离，特别是低温情况下这种现象更加明显。所以过去改善低温性能的主要手段就是减少其正负极材料的晶粒尺寸。还有一些其他的改善锂离子电池低温性能的方法，比如改善活性材料的电导性，优化电解液成分，改善负极SEI膜的成分等。这些方法都是通过改善锂离子电池各组分的性能来提高电池的低温性能。但是这些方法都有一定的局限性。陈述如下：
[0003]1.锂离子电池的低温性能较差是由各种影响因素综合作用导致的，单纯的改善一种电池组分或减小晶粒的尺寸很难大幅度提升电池的低温性能。
[0004]2.通过改善电池组分来提高锂离子电池的低温性能，可能在提高低温性能的同时会影响电池的其他性能。
[0005]3.以上各种方法可能会导致材料制备更加复杂，甚至在实际生产中增加电池的成本。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本技术提供一种可用于低温环境的锂离子电池新型结构，可以在不改变电池组分的基础上较为简单的提高了锂离子电池在低温环境中的使用性能，且效果明显。
[0007]为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：
[0008]一种可用于低温环境的锂离子电池新型结构，包括负极外壳，负极外壳的内侧设有正极、绝缘垫以及电芯，负极外壳的外侧设有保温外壳；
[0009]所述负极外壳为上端开口的圆筒形结构，电芯位于负极外壳的内侧中心处，且电芯底部与负极外壳之间设有连接极耳；
[0010]所述正极位于电芯上方，二者通过另一连接极耳实现连接；
[0011]所述绝缘垫为圆环状，绝缘垫内侧与正极接触，绝缘垫外侧与负极外壳接触；
[0012]所述负极外壳位于圆筒形的保温外壳内；保温外壳的底部与负极外壳之间设有连接导电柱，保温外壳与负极外壳之间密封有一定厚度的气凝胶。
[0013]进一步的，所述气凝胶的填充厚度为1
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2mm。
[0014]进一步的，所述气凝胶为介孔型的二氧化硅型气凝胶。
[0015]进一步的，所述保温外壳的材质为镀镍钢或者不锈钢。
[0016]更进一步的，保温外壳的顶部与负极外壳之间焊接有密封板，从而保温外壳、密封板以及负极外壳之间形成一个密闭空间，气凝胶填充在该空间内。
[0017]与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：
[0018]由于该技术的锂离子电池采用了新型结构，与现有技术相比，简单有效的改善了锂离子电池在低温环境下的使用性能。具有结构简单，成本低，效果明显，实用性强，可大批量生产等优点。同时，气凝胶的填充还有一些其他的积极效果，具体的积极效果如下：
[0019]1.气凝胶保温隔热效果良好，与保温外壳一起作用，可以保证锂离子电池在低温环境下正常使用；
[0020]2.气凝胶密度小质量轻，添加保温外套壳之后，对电池的整体质量影响不大；
[0021]3.气凝胶本身坚实耐用，保温套壳可以起到进一步保护电芯的作用。
附图说明
[0022]图1为本技术圆柱型锂离子电池结构整体结构示意图
[0023]图2为本技术低温锂离子电池结构整体结构示意图。
[0024]图1中，1
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正极，2
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绝缘垫，3
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负极外壳，4
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电芯，5
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连接极耳，6
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圆柱电池，7
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气凝胶，8
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保温外壳，9
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连接导电柱。
具体实施方式
[0025]以下结合附图对本技术做进一步描述：
[0026]实施例：
[0027]如附图1至附图2所示：
[0028]本技术提供一种可用于低温环境的锂离子电池新型结构，包括负极外壳3，负极外壳3的内侧设有正极1、绝缘垫2以及电芯4，负极外壳3的外侧设有保温外壳8；
[0029]所述负极外壳3为上端开口的圆筒形结构，电芯4位于负极外壳3的内侧中心处，且电芯4底部与负极外壳3之间设有连接极耳5；所述正极1位于电芯4上方，二者通过另一连接极耳5实现连接；所述绝缘垫2为圆环状，绝缘垫2内侧与正极1接触，绝缘垫2外侧与负极外壳3接触；
[0030]所述负极外壳3位于圆筒形的保温外壳8内；保温外壳8的底部与负极外壳3之间设有连接导电柱9，保温外壳8的顶部与负极外壳3之间焊接有密封板，从而保温外壳8、密封板以及负极外壳3之间形成一个密闭空间，该空间内填充有高保温低热导率的气凝胶7；气凝胶7是通过凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，凝胶空间网状结构中充满气体而形成的一种外表呈固体状的材料。气凝胶7作为密度最小的固体，其质量非常轻，但是非常坚实耐用。最重要的是气凝胶7是一种优良的隔热材料，其导热率只有0.02W/m.K，1cm厚的气凝胶7可以起到相当于20
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30块普通玻璃的隔热效果。具体的，所述气凝胶7的填充厚度为1
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2mm,优选介孔型的二氧化硅型气凝胶7，1
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2mm的厚度就可以良好的抵御低温，保证锂离子电池在低温环境下，甚至超低温环境下(～40℃以下)正常使用。所述保温外
壳8优选镀镍钢或者不锈钢，不仅也能保温，还可以起到保护电芯4的作用。
[0031]本技术能够很好地解决锂离子电池在低温环境下的使用问题，具有结构简单，成本低，效果明显，实用性强，可大批量生产等优点。
[0032]利用本技术所述的技术方案，或本领域的技术人员在本技术技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可用于低温环境的锂离子电池新型结构，其特征在于：包括负极外壳，负极外壳的内侧设有正极、绝缘垫以及电芯，负极外壳的外侧设有保温外壳；所述负极外壳为上端开口的圆筒形结构，电芯位于负极外壳的内侧中心处，且电芯底部与负极外壳之间设有连接极耳；所述正极位于电芯上方，二者通过另一连接极耳实现连接；所述绝缘垫为圆环状，绝缘垫内侧与正极接触，绝缘垫外侧与负极外壳接触；所述负极外壳位于圆筒形的保温外壳内；保温外壳的底部与负极外壳之间设有连接导电柱，保温外壳与负极外壳之间密封有一定厚度的气凝胶。2.如权利要求1所述的可用于低...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂国昌，陈文杰，王涛，陈玉胜，
申请(专利权)人：河北绿草地新能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：