[發明專利]一種通過極片散熱的鋰離子電池

在審

• 申請號: 202010885168.0
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111900511A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 尚德華;楊澤乾
• 申請（專利權）人: 傲普（上海）新能源有限公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613;H01M10/647;H01M10/654;H01M2/26;H01M2/30;H01M10/0525
• 代理公司: 北京壹川鳴知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11765
• 代理人: 徐軍科

本發明涉及一種通過極片散熱的鋰離子電池。本發明包括電芯，電芯包括多個正極片和多個負極片，并按照負極片、隔膜、正極片、隔膜、負極片的順序卷繞或疊片組裝，正極片的一端設有正極導電極耳和正極導熱極耳，多個正極導電極耳和多個正極導熱極耳分別對齊焊接在一起并焊接有正極導電極柱和正極導熱極柱，負極片的一端設有負極導電極耳和負極導熱極耳，多個負極導電極耳和多個負極導熱極耳分別對齊焊接在一起并焊接有負極導電極柱和負極導熱極柱，所述正極導電極柱、正極導熱極柱、負極導電極柱和負極導熱極柱均固定在蓋板上，所述蓋板與所述電芯相適配。本發明采用增加導熱極耳的方法，對鋰離子電池的工藝和設計沒有影響，達到散熱性能好的效果。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，具體的說是一種通過極片散熱的鋰離子電池。

背景技術

由于鋰離子電池有著能量密度大、壽命長、綠色環保等優點，已經廣泛應用于儲能、電動工具以及汽車領域。隨著技術進步和成本下降壓力，鋰離子電池朝著大型化和高能量密度方向發展，這對電池的散熱和熱管理提出來更高的要求。

目前在鋰離子電池領域，由于在高溫下鋰離子電池的壽命會急劇縮短，甚至引發安全風險，因此鋰離子電池在應用時需要針對性的散熱設計，尤其在大倍率和長時間應用時，會產生大量的熱量，并且各個電池產熱量往往有所差別，需要及時將電池產生的熱量擴散出去，否則將會時電池壽命快速下降甚至導致爆炸或燃燒。而且電池的溫度還需保持一致，不然在運行一段時間后，電池的一致性將會出現較大差別，由于“短板效應”導致電池組的壽命降低。

目前的技術方案一般是針對鋰離子電池成組組成電池包時，整體進行散熱設計，采用空氣冷卻(又稱風冷)和液冷(主要為水冷)的方法。空氣冷卻即通過空氣流動將電池包中的熱量帶走，雖然成本比液冷低，但風道設計復雜，容易造成電池溫度分布不均勻，電池一致性快速變差。液冷則是通過在電池包中排布液冷管道，管道內充滿水或冷卻液，通過冷卻水的流動將電池包中的熱量帶走，但其結構復雜，成本很高。針對鋰離子電池本身的散熱設計則主要為極片散熱和極柱導熱。極片散熱通過在制備漿料時添加導熱性好的材料或在極片表面添加導熱涂層來提高極片的散熱性能，不僅增加來工藝復雜性和生產成本而且還會導致電池容量的下降；極柱導熱則是在極柱處增加導熱性好的介質或與其連接來增加散熱性能，因為極柱本身也是發熱體，所以對電池的散熱效果有限。

風冷和液冷這兩種方式都是通過冷卻介質與電池的外殼接觸，通過冷卻介質的流動，將熱量傳導帶走。所以散熱效果好的首要前提是電池內部的熱量能夠傳遞至電池外殼，而電池內部極片產生的熱量是通過電解液和導電極柱傳導至外殼的。電芯內的電解液量少，并且會隨著使用時長而減少，而電芯的外部往往還有一絕緣保護層，這些都不利于電芯極片熱量的傳導，因此電芯極片熱量傳遞至外殼過程緩慢且效率低。導電極柱因為有電流通過，其本身溫度高，所以散熱效果亦有限。通過在電池極片添加導熱劑，導熱效果有限，還會增加工藝難度和降低電池其他性能。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足之處，本發明要解決的技術問題是提供一種通過極片散熱的鋰離子電池。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：一種通過極片散熱的鋰離子電池，包括電芯，所述電芯包括多個正極片和多個負極片，并按照負極片、隔膜、正極片、隔膜、負極片的順序卷繞或疊片組裝，其特征在于，所述正極片的一端設有正極導電極耳和正極導熱極耳，多個正極導電極耳和多個正極導熱極耳分別對齊焊接在一起并焊接有正極導電極柱和正極導熱極柱，所述負極片的一端設有負極導電極耳和負極導熱極耳，多個負極導電極耳和多個負極導熱極耳分別對齊焊接在一起并焊接有負極導電極柱和負極導熱極柱，所述正極導電極柱、正極導熱極柱、負極導電極柱和負極導熱極柱均固定在蓋板上，所述蓋板與所述電芯相適配。

所述正極導電極耳和正極導熱極耳位于所述正極片寬度方向上的一端；所述負極導電極耳和負極導熱極耳位于所述負極片寬度方向上的一端。