[發明專利]一種鋰離子動力電池

在審

• 申請號: 201710503716.7
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN109873231A
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 邱伯謙;邱則有
• 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;H01M10/654;H01M10/6551;H01M10/655;H01M10/0525;H01M10/058
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本發明公開了一種鋰離子動力電池，包括電芯、金屬殼體、電解液和固定連接在所述金屬殼體上的頂蓋；電芯包括正極片、負極片和隔膜；正極片和負極片上分別設有正極極耳和負極極耳；頂蓋上設有正極極柱和負極極柱；負極片包括負極集流體和負極活性材料層；正極片包括正極集流體和正極活性材料層，其特征在于正極片和負極片上均設置導熱集熱體，導熱集熱體為正極集流體及負極集流體正面局部或/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疊成熱匯流道，熱匯流道伸入金屬殼體內的富余電解液中，電解液中有加熱或冷卻電解液用熱交換器。本發明能有效解決電池溫度過高或過低等問題，達到控溫和提高電池壽命等效果。

(一)技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池，尤其涉及一種鋰離子動力電池。

(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，研究一種新型鋰離子動力電池已為急需。

(三)發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種鋰離子動力電池，它能有效解決電池溫度過高或過低等問題，達到控溫和提高電池壽命等效果。

本發明的技術方案為：

鋰離子動力電池，包括電芯、用于容納所述電芯的金屬殼體、注入到所述金屬殼體內的電解液和固定連接在所述金屬殼體上的頂蓋；所述電芯包括正極片、負極片和間隔于所述正極片和負極片之間的隔膜，按順序依次疊片或卷繞制成電芯；所述正極片設有正極極耳；所述負極片設有負極極耳；所述頂蓋上設有與所述正極極耳電連接的正極極柱、與所述負極極耳電連接的負極極柱；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，其特征在于正極片和負極片上均設置有導熱集熱體，所述導熱集熱體為正極集流體及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，熱匯流道構成電芯的熱能進出熱匯流道；所述熱匯流道伸入金屬殼體內的富余電解液中，電解液中有加熱或冷卻電解液用熱交換器。這樣，導熱集熱體分別與正極片和負極片一體成型，簡化了工序，提高了生產效率，將導熱集熱體在上下同一區域疊合形成熱匯流道，將熱匯流道伸入金屬殼體內的富余電解液中，電解液中有加熱或冷卻電解液用熱交換器，當電池溫度較高時，極片上的熱量通過熱匯流道迅速穿入電解液中，熱交換器對電解液進行冷卻，從而使電池溫度降低，當電池溫度較低時，熱交換器對電解液加熱，從而使得熱量通過熱匯流道迅速導入極片，從而使電池溫度升高，可以避免因為隔膜導熱性能不佳，而導致熱量不能及時導出或導入，從而降低電池的工作效率，損害電池壽命。

所述熱匯流道是導熱集熱體通過焊接固定形成。這樣，通過焊接的方式將導熱集熱體疊合固定形成熱匯流道，不僅結合牢固，而且有利于降低電池質量，提高電池能量密度。

所述焊接為超聲波焊、激光焊或摩擦焊。

所述熱匯流道是導熱集熱體通過栓接或鉚接固定形成。這樣，通過栓接或鉚接的方式疊合固定導熱集熱體形成熱匯流道，不會對隔膜等造成損害。