[发明专利]一种锂离子动力电池

说明书

本发明公开了一种锂离子动力电池，包括电芯、金属壳体、电解液和固定连接在所述金属壳体上的顶盖；电芯包括正极片、负极片和隔膜；正极片和负极片上分别设有正极极耳和负极极耳；顶盖上设有正极极柱和负极极柱；负极片包括负极集流体和负极活性材料层；正极片包括正极集流体和正极活性材料层，其特征在于正极片和负极片均设置有导热集热体，导热集热体为正极集流体及负极集流体的正面局部或/和反面局部未涂覆正极活性材料层的集流体，导热集热体上连接有热交换装置。本发明能有效解决电池温度过高或过低等问题，达到控温和提高电池寿命等效果。

(一)技术领域

本发明涉及一种锂离子电池，尤其涉及一种锂离子动力电池。

(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，研究一种新型锂离子动力电池已为急需。

(三)发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种锂离子动力电池，它能有效解决电池温度过高或过低等问题，达到控温和提高电池寿命等效果。

本发明的技术方案为：

锂离子动力电池，包括电芯、用于容纳所述电芯的金属壳体、注入到所述金属壳体内的电解液和固定连接在所述金属壳体上的顶盖；所述电芯包括正极片、负极片和间隔于所述正极片和负极片之间的隔膜，按顺序依次叠片或卷绕制成电芯；所述正极片设有正极极耳；所述负极片设有负极极耳；所述顶盖上设有与所述正极极耳电连接的正极极柱、与所述负极极耳电连接的负极极柱；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，其特征在于正极片和负极片上均设置有导热集热体，所述导热集热体为正极集流体及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，所述导热集热体上连接有热交换装置。这样，导热集热体分别与正极片和负极片一体成型，既简化了工序，提高了生产效率，又使得通过对导热集热体加热或冷却，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。另外，导热集热体上设置热交换装置，可通过热交换装置对正极导热集热体进行加热或冷却，从而实现对电池内部温度的控制，保证电池始终在合适的温度范围内工作。

所述导热集热体的部分或全部穿孔或3D穿孔或3D凹凸。这样，导热集热体的表面积增大，更有利于冷却或加热。

所述导热集热体之间夹有穿孔、网状、3D穿孔、3D凹凸的导热集热部件。这样，导热集热体的表面积增大，更有利于冷却或加热。

所述导热集热体之间夹有折弯的穿孔、网状、3D穿孔、3D凹凸的自身导热集热体。这样，导热集热体的冷却或加热效果好。

所述热交换装置为流体管件或热管或空调冷媒管或电加热瓣膜或散热片或金属片或热沉。

所述金属片为多金属片。这样，热汇流道上的热量可迅速通过多金属片从电池中导出，降低电池温度。

所述金属片与导热集热体材质相同。这样，有利于导热集热体与金属片之间连接，并有利于导热。