[发明专利]一种圆柱型锂离子电池

说明书

圆柱型锂离子电池，其包括圆柱形外壳、正极盖板、负极盖板、正极极柱、负极极柱及电芯，所述的负极片包括负极集流体和涂覆在负极集流体上的负极活性材料层，正极片或/和负极片上设置有导热集热体，所述导热集热体为正极集流体或/和负极集流体的正面局部或/和反面局部未涂覆活性材料层的集流体，至少两片以上导热集热体上下在同一区域叠成导热集热的热汇流道，构成电芯的热能进出热汇流道，热汇流道叠合或连接有流体流道部件，流体流道的进口和出口均设置在圆柱面负极端，能有效解决电池温度过高或过低等问题。

(一)技术领域

本发明涉及一种锂离子电池，尤其涉及一种圆柱型锂离子电池。

(二)背景技术

交通对能源危机和环境污染带来双重压力，迫切需要大力开发和研究高效、清洁、安全的新能源汽车来实现节能减排。锂离子电池由于具有比能量高、无污染、无记忆效应等优点成为新能源汽车动力系统的最佳候选。但锂离子电池对温度非常敏感，在合适的温度范围内电池组才能高效率放电并保持良好的性能。高温会使锂离子电池老化速度变快、热阻增加变快、循环次数变少、使用寿命变短，甚至引发电池热失控等问题；低温会使得电解液的电导率降低，传导活性离子的能力下降，阻抗增加，容量下降。

现有技术或是通过改变电芯的安放位置，以达到改善流体流道，增加散热的目的；或是通过对电池壳体的改进，如将壳体材料由铝合金更换为由热电材料和铝材料复合制备，将壳体侧面增设多处散热凸沿；或是将电极片延长伸入到电解液中，通过电解液将能量传输至电池外壳，再由电池外壳传输到电池外部等。现有技术虽然可以起到一定的散热作用，但是热量仍旧不能从主要发热部位极片直接导出到电池外部，导热散热效果较差。因此，研究一种新型圆柱型锂离子电池已为急需。

(三)发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种圆柱型锂离子电池，它能有效解决电池温度过高或过低等问题。

本发明的技术方案为：圆柱型锂离子电池，其包括圆柱形外壳、正极盖板、负极盖板、正极极柱、负极极柱及电芯，所述正极盖板和所述负极盖板分别固定安装在所述外壳的两端，所述正极极柱和所述负极极柱分别设于该正极盖板和该负极盖板上，所述电芯包括负极片、隔膜和正极片，其所述的负极片、隔膜及正极片依次叠合后卷绕成圆柱状；正极片连接有正极耳，与正极极柱连接；负极片连接有负极耳，与负极极柱连接；所述正极耳和负极耳设置在电芯主体的同侧或两侧，所述的负极片包括负极集流体和涂覆在负极集流体上的负极活性材料层，所述的正极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极活性材料层，其特征在于：正极片或/和负极片上设置有导热集热体，所述导热集热体为正极集流体或/和负极集流体的正面局部或/和反面局部未涂覆活性材料层的集流体，至少两片以上导热集热体上下在同一区域叠成导热集热的热汇流道，构成电芯的热能进出热汇流道，热汇流道叠合或连接有流体流道部件，流体流道的进口和出口均设置在圆柱面负极端。这样，主要发热部位极片上的热量可快速的集中到导热集热体上，然后通过导热集热体上设置的热交换装置将热量快速导出，避免电池温度过高；同时，将导热集热体在上下同一区域叠合形成热汇流道，并通过流体流道部件对热汇流道加热或冷却，即可实现电池内部温度升高或降低，始终维持电池在合适的工作温度，提高电池工作效率，延长电池寿命，消除安全隐患；流体流道的进口和出口设置在圆柱面，有利于各壳体上流体流道的连接，且减小电池体积，导热集热体可与正极片一体成型，简化工序，提高生产效率。

可选的，本发明的特征还在于至少两片以上导热集热体上下间隔在同一区域叠成夹芯导热集热的热汇流道，构成电芯热能进出的热汇流道。

可选的，本发明的特征还在于所述热汇流道是导热集热体通过焊接固定形成。这样，导热集热体不需要额外增加部件，即可固定连接在一起，热量可通过热汇流道，迅速导入和导出，控制电池在合适的温度范围。

本发明的特征还在于所述焊接为超声波焊、激光焊或摩擦焊。