一種動力電池極耳和動力電池的製作方法
2023-06-11 06:31:01 1
一種動力電池極耳和動力電池的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種動力電池極耳和動力電池。該動力電池極耳為中空的導電柱體。該動力電池其包括殼體、設置在殼體內的電芯和電解液、與電芯電連接的正極耳和負極耳以及設置在殼體外的電解液循環泵和電解液恆溫系統。其中，正極耳和負極耳為上述的動力電池極耳，其一端部和均伸出殼體外，且負極耳的該伸出殼體外的端部與電解液循環泵、電解液恆溫系統和正極耳的伸出殼體外的端部通過電解液導管依次連接，形成電解液循環通道。上述動力電池極耳能使得電解液通過該中空的管道流進和流出。上述動力電池工作溫度穩定、安全性能高。
【專利說明】—種動力電池極耳和動力電池
【技術領域】
[0001]本發明屬於動力電池【技術領域】，具體的涉及一種動力電池極耳和動力電池。
【背景技術】
[0002]隨著鋰離子電池在動力汽車、行動電話、筆記本電腦及其它數碼產品方面的廣泛應用，人們對鋰離子電池的性能的要求也是越來越高，不但希望鋰離子電池具有優秀的電化學性能、低廉的價格，同時還要求鋰離子電池具備可靠的安全性能。
[0003]現有鋰離子電池的外殼分為金屬外殼和塑料外殼,金屬外殼有鋼殼和招殼等，非金屬外殼有塑料殼和鋁塑膜包裝等。相比較而言，非金屬外殼製備的鋰離子電池具有相對可靠的安全性能。但是不管哪種電池，當電池在比較苛刻的條件下，或者在濫用的情況下很容易引起內部發熱過大，熱量不能及時導出，造成局部熱量過高，電解液分解，電極材料發生化學腐蝕等問題，致使正負極發生結構坍塌等，造成電池內部短路，帶來安全隱患和嚴重的不良後果。尤其是對於動力電池而言，其輸出功率大，工作中產生的熱量更多，如果沒有很好的導熱系統，其壽命和安全隱患將會受到嚴重影響。
[0004]所以，對於鋰離子電池來說安全性能是十分重要的衡量指標。目前常用的散熱方式主要為電池單體之間設置如鋁片等的金屬片來輔助散熱，或者採用電池單體之間預留空間，利用空氣循環等方式散熱。雖然不同的散熱方式都可以在一定程度上起到降低電池內部溫度的效果，但是採用鋁散熱片的方式一方面增加了動力電池組本身的重量，也提高了電池組的製作成本。而採用電池單體之間預留空間，然後利用空氣循環來帶走熱量的方法一方面當電池在惡劣環境下工作時採用空氣導流的方法不能將熱量很好的導走，另一方面也降低了電池組的體積比能量密度和功率密度。因此，需要提供一種結構簡單，對安全性能提升效果顯著的散熱方式是該領域科研人員當前急待解決的課題之一。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於克服現有技術的上述不足，提供一種結構簡單、能實現電解液循環流通的動力電池極耳。
[0006]本發明的另一目的在於提供一種工作溫度穩定和安全性能高的動力電池。
[0007]為了實現上述發明目的，本發明實施例的技術方案如下:
[0008]一種動力電池極耳，其為中空的導電柱體。
[0009]以及,一種動力電池，包括殼體、設置在殼體內的電芯和電解液以及與電芯電連接的正極耳和負極耳，還包括設置在所述殼體外的電解液循環泵和電解液恆溫系統；所述正極耳和負極耳為上述的動力電池極耳，其一端均伸出所述殼體外，且所述正極耳、負極耳中的任一極耳的伸出殼體外的端部均電解液循環泵、電解液恆溫系統和另一極耳的伸出殼體外的端部依次通過電解液導管連接，形成電解液循環通道。
[0010]上述動力電池極耳為中空的柱體，能使得電解液通過該中空的管道流進和流出，從而保證電解液的工作溫度的很定。[0011 ] 上述動力電池採用上述動力電池極耳為電池極耳，使得該動力電池具有以下技術效果:
[0012]1.在動力電池不用設置單獨的安全防爆裝置，電解液通過電池極耳的中空管道循環流動，能有效導走動力電池內部氣壓，有效調整了動力電池內部的壓力穩定。
[0013]2.在大電流、高負荷或者苛刻條件下工作時,循環流動的電解液將熱量及時帶走，保持了動力電池內部溫度的恆定，有效的控制了電池整體的問題，提高了動力電池的使用安全性能。
[0014]3.動力電池不僅可以良好的將電池內部的熱量導出，在嚴寒天氣等條件下還可以通過電解液的循環將電池溫度從較低的溫度恢復到動力電池的最佳工作溫度範圍，拓寬了動力電池的工作溫度範圍，提高了動力電池的容量發揮，增加了寬溫度範圍內的安全性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明實施例動力電池極耳正視圖；
[0016]圖2是本發明實施例動力電池極耳的另一種結構示意圖；
[0017]圖3是本發明實施例動力電池極耳一種結構的橫截面示意圖；
[0018]圖4是本發明實施例動力電池的一種優選結構示意圖；
[0019]圖5是本發明實施例鋰離子電池的另一種優選結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0021]本發明實施例提供了一種結構簡單、能實現電解液流通的動力電池極耳。參見圖1至圖3，該動力電池極耳I為中空的導電柱體，包括相對的兩端部11、12和中空側壁13和中空空腔14。當用於電池中時，該中空結構的極耳I能使得電解液流進和流出。
[0022]作為本發明另一優選實施例，上述動力電池極耳I 一端部11末端封閉，在靠近封閉末端的中空側壁13上開設有用於設置電解液微導管的孔15，如圖2所示。該結構的動力電池極耳I可以避免電解液直接從端部11末端流進或流出，而使得電解液從側壁的孔15流進或流出，從而便於工作模塊與該動力電池極耳I的電連接。
[0023]具體的，上述各實施例中，上述動力電池極耳I即導電柱體的中空空腔14直徑優選為0.1?10mm。該空腔14的直徑能使得電解液保持最佳的流速，從而使得動力電池內的電解液保持相對較穩定的溫度。
[0024]上述動力電池極耳I即導電柱體的橫截面優選為空心的圓形如圖3所示、方形或多邊形。該導電柱體的材質為銅、鋁或合金。
[0025]由上所述，上述動力電池極耳為中空的柱體，能使得電解液通過該中空的管道流進和流出，從而保證電解液的工作溫度的很定。
[0026]相應地，本發明實施例還提供了一種動力電池工作溫度穩定、安全性能高的動力電池。該動力電池結構如圖4、5所不,其包括殼體2、設置在殼體2內的電芯和電解液(電芯和電解液圖均未顯示)、與電芯電連接的正極耳3和負極耳4以及設置在殼體2外的電解液循環泵5和電解液恆溫系統6。其中，正極耳3和負極耳4為上文所述如圖1所示的動力電池極耳I，其一端部31和41均伸出殼體2外，且負極耳4的該伸出殼體2外的端部41末端與電解液循環泵5、電解液恆溫系統6和正極耳3的伸出殼體外的端部31末端通過電解液導管7依次連接，形成電解液循環通道，如圖4所示。在該動力電池中，通過電解液循環泵5提供電解液循環動力，將電解液從負極耳4的端部41末端抽出，並送入電解液恆溫系統6中進行熱交換，將電解液溫度降至設定溫度後，然後從正極耳3的端部31末端回流至殼體2內。
[0027]當然，也可以對圖4所示的動力電池進行改進，將正極耳3的伸出殼體外的端部31末端與電解液循環泵5、電解液恆溫系統6和負極耳4的伸出殼體外的端部41末端通過電解液導管7依次連接，形成電解液循環通道。該改進的動力電池的電解液從正極耳3的端部31末端抽出，經過電解液循環泵5、電解液恆溫系統6後從負極耳4的端部41末端回流至殼體2內。
[0028]作為本發明的優選實施例，將上述如圖4所示動力電池中的正極耳3和負極耳4改設為如上文所述圖2所示的動力電池極耳I。正極耳3和負極耳4伸出殼體2外的端部末端31、41均封閉，在靠近封閉末端的中空側壁上均開設有用於設置電解液微導管的孔15，正極耳3和負極耳4另一開口的端部均與電芯電連接，且負極耳4的該伸出殼體2外的端部41開設的孔15與電解液循環泵5、電解液恆溫系統6和正極耳3的伸出殼體外的端部31開設的孔15通過電解液導管7依次連接，形成電解液循環通道，如圖5所示。在該動力電池中，通過電解液循環泵5提供電解液循環動力，將電解液從負極耳4的端部41開設的孔15抽出，並送入電解液恆溫系統6中進行熱交換，將電解液溫度降至設定溫度後，然後從正極耳3的端部31開設的孔15回流至殼體2內。
[0029]當然，也可以對圖5所示的動力電池進行改進，將正極耳3的伸出殼體外的端部31開設的孔15與電解液循環泵5、電解液恆溫系統6和負極耳4的伸出殼體外的端部41開設的孔15通過電解液導管7依次連接，形成電解液循環通道。該改進的動力電池的電解液從正極耳3的端部31開設的孔15抽出，經過電解液循環泵5、電解液恆溫系統6後從負極耳4的端部41開設的孔15回流至殼體2內。
[0030]作為本發明的另一優選實施例，該實施例是對上述如圖4所示動力電池的另一種改進，將圖4所示動力電池中的負極耳4用圖2所示的動力電池極耳I替代，即該負極耳4的伸出殼體2外的端部41末端封閉，在靠近封閉末端的中空側壁上開設有用於設置電解液微導管的孔15，負極耳4的另一開口的端部與電芯電連接。正極耳3不變，即如圖1所示的兩端開口且中空的導電柱體，其一端末端31與電解液導管7連通，另一端與電芯電連接。且負極耳4的端部末端41的孔15與電解液循環泵5、電解液恆溫系統6和正極耳3的伸出殼體外的端部31末端通過電解液導管7依次連接，形成電解液循環通道。在該動力電池中，通過電解液循環泵5提供電解液循環動力，將電解液從負極耳4的端部41開設的孔15抽出，並送入電解液恆溫系統6中進行熱交換，將電解液溫度降至設定溫度後，然後從正極耳3的端部31末端回流至殼體2內。當然，該正極耳3的端部31末端也可以與電解液循環泵5、電解液恆溫系統6和負極耳4的伸出殼體外的端部41開設的孔15通過電解液導管7依次連接，形成電解液循環通道。
[0031]上述各實施例中的電解液循環泵5可選用本領域常用的循環泵，功率根據動力電池的型號而選用，其作用用於為動力電池中電解液循環提供循環動力，如將電解液從殼體2內抽出，並送入電解液恆溫系統6中，然後回流至殼體2內。
[0032]上述各實施例中的電解液恆溫系統6可以是熱交換系統，將由電解液循環泵5送至的電解液進行熱交換，使得電解液溫度降低至設定溫度，然後將電解液輸出並回流至殼體中。
[0033]上述各實施例中的電解液導管7可選用本領域常用的電解液導管，如電解液微導管。
[0034]由上述可知，上述動力電池採用上述中空柱體的動力電池極耳，使得該動力電池的電解液通過電池極耳的中空管道循環流動，能有效導走動力電池內部氣壓，有效調整了動力電池內部的壓力穩定。循環流動的電解液將熱量及時帶走，保持了動力電池內部溫度的恆定，有效的控制了電池整體的問題，提高了動力電池的使用安全性能。使得該動力電池在嚴寒天氣等條件下還可以通過電解液的循環將電池溫度從較低的溫度恢復到動力電池的最佳工作溫度範圍，拓寬了動力電池的工作溫度範圍，提高了動力電池的容量發揮，增加了寬溫度範圍內的安全性能。另外，該採用中空柱體的動力電池極耳，避免了設置單獨的安全防爆裝置，降低了該動力電池的生產成本。
[0035]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種動力電池極耳，其特徵在於:所述動力電池極耳為中空的導電柱體。
2.根據權利要求1所述的動力電池極耳，其特徵在於:所述導電柱體的中空空腔直徑為 0.1 ?10mnin
3.根據權利要求1或2所述的動力電池極耳，其特徵在於:所述導電柱體的橫截面為空心的圓形、方形或多邊形。
4.根據權利要求1或2所述的動力電池極耳，其特徵在於:所述導電柱體的材質為銅、招或合金。
5.根據權利要求1或2所述的動力電池極耳，其特徵在於:所述柱體的一端部末端封閉，在靠近所述封閉末端的中空側壁上開設有用於設置電解液微導管的孔。
6.—種動力電池，包括殼體、設置在殼體內的電芯和電解液以及與電芯電連接的正極耳和負極耳，其特徵在於:還包括設置在所述殼體外的電解液循環泵和電解液恆溫系統；所述正極耳和負極耳為權利要求1?4任一項所述的動力電池極耳，其一端均伸出所述殼體外，且所述正極耳、負極耳中的任一極耳的伸出殼體外的端部與電解液循環泵、電解液恆溫系統和另一極耳的伸出殼體外的端部通過電解液導管依次連接，形成電解液循環通道。
7.根據權利要求6所述的動力電池，其特徵在於:所述正極耳和負極耳伸出所述殼體外的端部末端均封閉，在靠近所述封閉末端的中空側壁上均開設有用於設置電解液微導管的孔，所述正極耳和負極耳柱體的開口端均與電芯電連接，所述正極耳或負極耳的孔通過電解液導管與所述電解液循環泵的進液孔連接或電解液恆溫系統的出液口連接。
8.根據權利要求6所述的動力電池，其特徵在於:所述正極耳伸出所述殼體外的端部末端封閉，在靠近所述封閉末端的中空側壁上開設有用於設置電解液微導管孔，所述正極耳的開口端與電芯電連接，所述正極耳的電解液微導管孔通過電解液導管與所述電解液循環泵的進液孔連接或電解液恆溫系統的出液口連接。
9.根據權利要求6所述的動力電池，其特徵在於:所述負極耳伸出所述殼體外的端部末端封閉，在靠近所述封閉末端的中空側壁上開設有用於設置電解液微導管孔，所述負極耳的開口端與電芯電連接，所述負極耳的電解液微導管孔通過電解液導管與所述電解液循環泵的進液孔連接或電解液恆溫系統的出液口連接。
【文檔編號】H01M2/26GK103855355SQ201210504992
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月30日 優先權日:2012年11月30日
【發明者】周明傑, 王要兵 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司