[发明专利]动力电池

说明书

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种动力电池。

背景技术

随着世界经济的发展，国际石油价格近几年波动剧烈，加之未来石油资源的预期减少，石油已经成为世界经济发展的瓶颈，因此，新能源成为发展经济的新方向。随着全球性的矿物能源日渐短缺，以及日益加剧的环境污染问题，人们对清洁可再生能源的需求越来越迫切。

锂离子电池作为一种高效的可再生能源载体已被广泛应用于通讯、电子行业，特别是手机、PDA等个人通讯工具上。近一两年来，随着通讯技术的飞速发展，手机彩屏技术、彩信技术、蓝牙技术及摄像技术相续出现，对锂离子电池的容量、体积、重量、电化学性能以及安全性能等指标提出了更高的要求。通常单只锂离子电池的工作电压只有2.4～4.5V左右，而且单只电池的容量也非常有限。

对于要求大容量、大功率的领域，比如电动车、UPS、通讯设备等应用领域，锂离子电池的安全性尤为重要。目前大容量、大功率的动力电池都是经过对单只电池进行外部串联/并联来组成的。影响锂离子电池安全性的重要因素是电池在工作状态下产生的热量无法及时排除，而是逐渐积累，最后热失控产生爆炸起火事故，给客户带来危害及损失。目前锂离子电池结构均为实心结构，不利于热量的排除。因此，单只锂离子电池结构的设计是否有利于散热，是否有满足电池组的一致性要求，也是业内人士研发的重点之一。

现有技术中，动力电池都是以方形实心和圆形实心电池最为常见，该两类电池存在安全性能低、冲放电循环次数少、使用性能差三方面的共同缺点。具体如下：

方形电池内部由若干块极片组合而成，电池在工作时内部离子高速运动，内部温度升高。因方形电池整体结构缺陷，使内部的热量无法向外释放，从而致使电池外壳变形，内部极片变形、间距变化影响电池充电、放电质量，最终导致电池性能不稳定、易爆炸、寿命短。

圆形实心电池内部由极片卷绕呈实心组合而成，电池在工作时内部离子高速运转，内部温度升高。因圆形实心电池的整体结构，使电池内部热量无法向外释放，从而致使电池内部极片间距不等影响电池充电、放电质量，同时内部热量无法释放，最终导致电池性能不稳定、易爆炸、寿命短。

目前，开发容量大、寿命长、安全性能好的动力电池已成为各国政府、集团企业的共识，预计21世纪将成为电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全性高、散热好、寿命长的新型结构动力电池。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

动力电池，包括有外壳、电池本体和电极，所述电池本体包括有极片；其中，所述动力电池还包括有内壳；所述外壳的外表面上设置有外散热装置，内壳的内表面上设置有内散热装置；所述外壳和内壳之间形成截面为环形的柱体结构容纳腔，极片卷绕式地设置在所述容纳腔中；所述电极设置在内壳的内腔中，所述内壳还具有一个以上的可贯通所述内腔的空气流道。

所述外壳的壁厚尺寸大于内壳的壁厚尺寸。

综上，本发明的有益效果是：

本发明的动力电池是在传统动力电池散热难、易爆炸、循环次数少、充电时间长的缺陷基础进行全方位的改进设计。主要包括外形、内腔等具体结构。本发明的动力电池，由于外壳的外表面上设置有外散热装置，内壳的内表面上设置有内散热装置，内壳还具有一个以上的可贯通所述内腔的空气流道，有利于电池在工作过程中将内部积蓄的热量及时散出，使电池使用更安全。同时对于需要大量散热的实用环境，还可以人为在电池内腔加换气扇、冷气水等制冷散热装置。具有这种结构的电池能保持在适当的温度环境工作，能降低对电池的一致性要求，提高电池和电池组的循环寿命。同时，由于本发明的动力电池外壳的壁厚尺寸大于内壳的壁厚尺寸，当发生电池内温度和压力急剧上升时，内壳首先破裂，气流从空气流道向两边定向喷出，只要设置了恰当的喷出方向，可避免事故危害的发生。

附图说明

图1是本发明动力电池实施例一的俯视结构示意图；

图2是本发明动力电池实施例一的剖视结构示意图；

图3是本发明动力电池实施例一的内腔俯视结构局部示意图；

图4是本发明动力电池实施例一的立体结构示意图；

图5是本发明动力电池实施例二的俯视结构示意图；

图6是本发明动力电池实施例二的剖视结构示意图；

图7是本发明动力电池实施例二的内腔俯视结构局部示意图；

图8是本发明动力电池实施例二的立体结构示意图；

图9是本发明动力电池实施例三的俯视结构示意图；

图10是本发明动力电池实施例三的剖视结构示意图；