[发明专利]一种具有散热结构的锂离子动力电池

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子动力电池散热技术领域，具体是一种具有散热结构的锂离子动力电池。

背景技术

随着绿色出行观念的倡导，绿色交通工具——电动汽车的环保功能日益凸显。但电动汽车在工作时，模组发热严重、温升过快，如果不能及时散热将会影响动力电池组的稳定性并且缩短动力电池组的寿命。中国专利申请CN103700904A采用热传导棒将动力电池组间隙中的热量直接传导至壳体之外；中国专利申请CN101047274A采用集热板通道、散热板通道及循环利用的冷却液将热量散发出去；中国专利申请CN101771180A通过压缩空气对动力电池组进行散热降温。所有这些散热措施均是将动力电池组产生的热量直接传播至外界而未充分利用起来；另外，动力电池组的散热问题最终归结为单体电池的散热问题，因此，提高单体电池的散热效率是解决动力电池组散热问题的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有散热结构的锂离子动力电池，从单体电池着手提高动力电池组的散热效率及能量回收利用率。

本发明的技术方案为：

一种具有散热结构的锂离子动力电池，包括电池壳层，所述电池壳层为铝壳层，还包括由热电材料制备而成的散热壳层，所述散热壳层贴附于电池壳层外表面，且所述散热壳层与车用负载连接，构成散热能量回收回路。

一种具有散热结构的锂离子动力电池，包括电池壳层，所述电池壳层为由热电材料和铝材料复合制备而成的散热壳层，且所述散热壳层与车用负载连接，构成散热能量回收回路。

所述的具有散热结构的锂离子动力电池，所述散热能量回收回路由散热壳层上任意两处分别与车用负载两端通过导线直接连接而成。

本发明的有益效果为：

由上述技术方案可知，本发明直接从单体电池着手，从根源上解决其散热问题，有效降低了单体电池的发热升温问题，提升了单体电池的循环寿命和安全性能，利用热电材料的塞贝克效应进行温差发电，构建的回路将单体电池产生的热量转化成电能直接提供给车用负载使用，可以对废热进行二次利用，更加节能环保。

附图说明

图1是本发明的实例简图，其中，1-散热壳层，2-散热能量回收回路，3-车用负载。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。

如图1所示，一种具有散热结构的锂离子动力电池，具有由热电材料和铝材料复合制备而成的散热壳层1（取代了现有的铝壳层），散热壳层1与车用负载3（车辆上的已有负载）连接，构成散热能量回收回路2，该散热能量回收回路2可从单体电池散热壳层1上任意两处引出导线并直接连接在车用负载3两端。热电材料采用已知的热电材料。

锂离子动力电池充放电过程中产生的热量会使壳层温度升高，温差发电的塞贝克效应使得热电材料相当于临时电源，通过上述电路设计，可将温差发电的电流直接作用于车用负载两端实现二次利用。本发明不但将单体电池充放电过程中产生的废热直接转化成电能循环利用，而且有效地降低了单体电池的发热升温问题，进而提升了锂离子动力电池的循环寿命和安全性能。

测试实施例：选取三元电池，三元材料为Li(Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3)O₂，将具有散热壳层的（铝与热电材料复合而成）三元电池五并模组，室温下以0.33C充电后，再分别以0.5C、1C、2C、3C放电，记录放电时间及倍率放电条件下电池外壳及内部的峰值温度，具体数据如表1所示。

测试对比例：选取三元电池，三元材料为Li(Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3)O₂，将具有普通铝壳层的三元电池五并模组，室温下以0.33C充电后，再分别以0.5C、1C、2C、3C放电，记录放电时间及倍率放电条件下电池外壳及内部的峰值温度，具体数据如表2所示。

从表1和表2可以看出，具有散热壳层（铝与热电材料复合而成）的三元五并模组相比于具有普通铝壳层的三元五并模组放电时间更长、峰值温度更低，得力于散热壳层中的热电材料成分，将热能直接转化成电能利用，延长了电池模组工作时间，降低了其工作温度。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。