[實(shí)用新型]一種提高安全性能的鋰離子電池結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720617648.2
• 申請(qǐng)日: 2017-05-31
• 公開（公告）號(hào): CN206947465U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳柯宇;戴潤(rùn)義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都雅駿新能源汽車科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/613
• 分類號(hào): H01M10/613;H01M10/625;H01M10/6551;H01M10/058
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司51214
• 代理人: 錢成岑

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種提高安全性能的鋰離子電池結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

近隨著傳統(tǒng)化石能源的不斷消耗，環(huán)境污染愈發(fā)嚴(yán)重，使傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車未來(lái)的發(fā)展空間受到限制，而電動(dòng)汽車由于其零污染、零排放等優(yōu)點(diǎn)而成為未來(lái)汽車行業(yè)發(fā)展的方向。但近年來(lái)圍繞電動(dòng)汽車燃燒的事件時(shí)有發(fā)生，電池內(nèi)部短路是造成類似事故的重要原因。人們多通過(guò)設(shè)計(jì)針刺試驗(yàn)來(lái)模擬電池的內(nèi)部短路情況，觀察電池在針刺短路時(shí)是否產(chǎn)生起火、爆炸、漏液等異常現(xiàn)象，從而判斷電池抗內(nèi)部短路的能力即抗內(nèi)部短路的安全性。通過(guò)針刺試驗(yàn)的能力，是衡量電池安全性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。不同的正極材料組成的電池通過(guò)針刺試驗(yàn)的能力各有不同，例如，尖晶石型錳酸鋰、橄欖石型磷酸鐵鋰由于其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性通過(guò)針刺試驗(yàn)的能力較強(qiáng)，而三元為層狀結(jié)構(gòu)，在電池短路時(shí)產(chǎn)生的高溫很容易使材料崩塌，釋放出氧氣的同時(shí)過(guò)渡金屬元素被還原并且與電解液反應(yīng)，放出大量的熱，發(fā)生熱失控，從而導(dǎo)致電池的燃燒和爆炸，所以三元電池通過(guò)針刺試的能力較弱，這也是限制三元高能量密度正極材料在安全要求較高的電動(dòng)汽車領(lǐng)域廣泛使用的重要原因。因此如何提高電池的散熱性能成為影響電池使用的關(guān)鍵因素。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供了一種提高安全性能的鋰離子電池結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的：一種提高安全性能的鋰離子電池結(jié)構(gòu)，具體包括：電芯、固定支架、模具和硅膠層，所述模具是空心的圓柱形，所述電芯呈圓柱形套在模具內(nèi)，所述電芯側(cè)表面具有鋼殼層，所述鋼殼層與模具之間形成環(huán)形空間，所述模具具有上底面和下底面將環(huán)形空間進(jìn)行密封，所述環(huán)形空間設(shè)置固定支架來(lái)連接電芯和模具，所述鋼殼層與模具之間的環(huán)形空間還填滿了硅膠層。

進(jìn)一步的，所述固定支架為4個(gè)獨(dú)立的連接板，所述連接板均勻分布在環(huán)形空間的四周，所述連接板垂直于電芯和模具的側(cè)表面，并連接于電芯和模具之間。

進(jìn)一步的，所述模具側(cè)表面具有凹凸不平的條形紋路，所述條形紋路垂直于電芯的底部。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型通過(guò)模具對(duì)電芯套住，在形成的間隙設(shè)置涂覆的導(dǎo)熱硅膠層，導(dǎo)熱硅膠層更加均勻，使表面散熱均勻；模具表面具有凹凸不平的條形紋路，使散熱效果更好。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的鋰離子電池結(jié)構(gòu)。

圖2是本實(shí)用新型的鋰離子電池橫坡面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：1-模具，2-硅膠層，3-電芯，4-鋼殼層，5-連接板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說(shuō)明。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

如圖1-2所示，一種提高安全性能的鋰離子電池結(jié)構(gòu)，具體包括：電芯3、固定支、模具1和硅膠層2，所述模具1是空心的圓柱形，所述電芯3呈圓柱形套在模具1內(nèi)，所述電芯3側(cè)表面具有鋼殼層4，所述鋼殼層4與模具1之間形成環(huán)形空間，所述模具1具有上底面和下底面將環(huán)形空間進(jìn)行密封，所述環(huán)形空間設(shè)置固定支架來(lái)連接電芯和模具，所述鋼殼層與模具之間的環(huán)形空間還填滿了硅膠層2。電芯3套在模具1內(nèi)，對(duì)模具1余電芯3之間的間隙進(jìn)行灌膠涂覆形成硅膠層2，使電芯3表面更加均勻的形成了導(dǎo)熱硅膠層，提高電3的散熱性能；也同時(shí)更高效的吸收針刺實(shí)驗(yàn)中的的熱量，特高電芯的針刺安全性能，用直徑為3-8mm的耐高溫鋼針，以10-40mm/S的速度，從垂直于蓄電池極板的方向貫穿，不會(huì)發(fā)生起火或者爆炸的情況。

優(yōu)選的，所述固定支架為4個(gè)獨(dú)立的連接板5，所述連接板5均勻分布在環(huán)形空間的四周，所述連接板5垂直于電芯和模具的側(cè)表面，并連接于電芯3和模具1之間。上述結(jié)構(gòu)使電芯3與模具1之間的相對(duì)連接更加穩(wěn)固。

優(yōu)選的，所述模具1側(cè)表面具有凹凸不平的條形紋路，所述條形紋路垂直于電芯的底部。條形紋路的設(shè)置一方面增加了導(dǎo)熱硅膠層的散熱面積，增加散熱效率；其次，在灌膠涂覆的過(guò)程中，有利于灌膠的進(jìn)行，使硅膠層能夠能加快速均勻的在電芯3的鋼殼層4表面形成。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。