[發明專利]一種圓柱型鋰離子電池

在審

• 申請號: 201710503648.4
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN109935926A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 邱則有;邱伯謙
• 申請（專利權）人: 湖南妙盛汽車電源有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/615;H01M10/625;H01M10/643;H01M10/654;H01M10/6551;H01M10/655;H01M10/6556;H01M10/0525;H01M10/0587
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圓柱型鋰離子電池，其包括圓柱形外殼、正極蓋板、負極蓋板、正極極柱、負極極柱及電芯，所述的負極片包括負極集流體和涂覆在負極集流體上的負極活性材料層，正極片或/和負極片上設置有導熱集熱體，所述導熱集熱體為正極集流體或/和負極集流體的正面局部或/和反面局部未涂覆活性材料層的集流體，至少兩片以上導熱集熱體上下在同一區域疊成導熱集熱的熱匯流道，構成電芯的熱能進出熱匯流道，熱匯流道疊合或連接有流體流道部件，流體流道的進口和出口均設置在圓柱面負極端面，能有效解決電池溫度過高或過低等問題。

(一)技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池，尤其涉及一種圓柱型鋰離子電池。

(二)背景技術

交通對能源危機和環境污染帶來雙重壓力，迫切需要大力開發和研究高效、清潔、安全的新能源汽車來實現節能減排。鋰離子電池由于具有比能量高、無污染、無記憶效應等優點成為新能源汽車動力系統的最佳候選。但鋰離子電池對溫度非常敏感，在合適的溫度范圍內電池組才能高效率放電并保持良好的性能。高溫會使鋰離子電池老化速度變快、熱阻增加變快、循環次數變少、使用壽命變短，甚至引發電池熱失控等問題；低溫會使得電解液的電導率降低，傳導活性離子的能力下降，阻抗增加，容量下降。

現有技術或是通過改變電芯的安放位置，以達到改善流體流道，增加散熱的目的；或是通過對電池殼體的改進，如將殼體材料由鋁合金更換為由熱電材料和鋁材料復合制備，將殼體側面增設多處散熱凸沿；或是將電極片延長伸入到電解液中，通過電解液將能量傳輸至電池外殼，再由電池外殼傳輸到電池外部等。現有技術雖然可以起到一定的散熱作用，但是熱量仍舊不能從主要發熱部位極片直接導出到電池外部，導熱散熱效果較差。因此，研究一種新型圓柱型鋰離子電池已為急需。

(三)發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種圓柱型鋰離子電池，它能有效解決電池溫度過高或過低等問題。

本發明的技術方案為：圓柱型鋰離子電池，其包括圓柱形外殼、正極蓋板、負極蓋板、正極極柱、負極極柱及電芯，所述正極蓋板和所述負極蓋板分別固定安裝在所述外殼的兩端，所述正極極柱和所述負極極柱分別設于該正極蓋板和該負極蓋板上，所述電芯包括負極片、隔膜和正極片，其所述的負極片、隔膜及正極片依次疊合后卷繞成圓柱狀；正極片連接有正極耳，與正極極柱連接；負極片連接有負極耳，與負極極柱連接；所述正極耳和負極耳設置在電芯主體的同側或兩側，所述的負極片包括負極集流體和涂覆在負極集流體上的負極活性材料層，所述的正極片包括正極集流體和涂覆在正極集流體上的正極活性材料層，其特征在于：正極片或/和負極片上設置有導熱集熱體，所述導熱集熱體為正極集流體或/和負極集流體的正面局部或/和反面局部未涂覆活性材料層的集流體，至少兩片以上導熱集熱體上下在同一區域疊成導熱集熱的熱匯流道，構成電芯的熱能進出熱匯流道，熱匯流道疊合或連接有流體流道部件，流體流道的進口和出口均設置在圓柱面負極端面。這樣，主要發熱部位極片上的熱量可快速的集中到導熱集熱體上，然后通過導熱集熱體上設置的熱交換裝置將熱量快速導出，避免電池溫度過高；同時，將導熱集熱體在上下同一區域疊合形成熱匯流道，并通過流體流道部件對熱匯流道加熱或冷卻，即可實現電池內部溫度升高或降低，始終維持電池在合適的工作溫度，提高電池工作效率，延長電池壽命，消除安全隱患；流體流道的進口和出口設置在圓柱面，有利于各殼體上流體流道的連接，且減小電池體積，導熱集熱體可與正極片一體成型，簡化工序，提高生產效率。

可選的，本發明的特征還在于至少兩片以上導熱集熱體上下間隔在同一區域疊成夾芯導熱集熱的熱匯流道，構成電芯熱能進出的熱匯流道。

可選的，本發明的特征還在于所述熱匯流道是導熱集熱體通過焊接固定形成。這樣，導熱集熱體不需要額外增加部件，即可固定連接在一起，熱量可通過熱匯流道，迅速導入和導出，控制電池在合適的溫度范圍。

本發明的特征還在于所述焊接為超聲波焊、激光焊或摩擦焊。