[发明专利]一种锂离子电池顶盖结构及锂离子电池

说明书

本发明提供一种新能源电池技术领域的锂离子电池顶盖结构，所述的锂离子电池顶盖结构的正极柱主体(2)内设置正极柱(3)，正极柱(3)内设置正极柱相变材料部(4)，正极柱(2)与锂电池的电芯(6)的正极集流体(7)相连，顶盖本体(1)另一端设置负极柱主体(8)，负极柱主体(8)内设置负极柱(9)，负极柱(9)内设置负极柱相变材料部(10)，负极柱(9)与电芯(6)的负极集流体(12)相连。本发明所述的锂离子电池顶盖结构，在锂离子电池正常使用时，单体锂离子电池能够实现自身温度调节，有效控制电芯使用温度，提高电芯的使用寿命，同时对于抑制锂离子电池热失控有良好效果。

技术领域

本发明属于新能源电池技术领域，更具体地说，是涉及一种锂离子电池顶盖结构，本发明还涉及一种锂离子电池。

背景技术

锂离子电池作为一种绿色环保电池，电池的使用寿命被越来越多人重视。但锂离子电池属于一个亚稳态系统，对温度十分敏感，温度过高，会显著加速电池容量的衰减，温度过低，会降低电池的动力学特性。目前，锂离子电池普遍在模组设计中进行散热或加热，通过水冷管或者风冷或组合的方式和加热板对锂离子电池表面进行散热。但由于锂离子电池内部是由正极、隔膜和负极三明治结构构成，而隔膜的导热性比较差，因此造成锂离子电池内外层温差大，模组内各锂离子电池单体间温差大等问题，使得锂离子电池的温控无法满足要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，在锂离子电池正常使用时，单体锂离子电池能够实现自身温度调节，从而有效控制电芯使用温度，提高电芯的使用寿命，同时对于抑制锂离子电池热失控有良好效果的锂离子电池顶盖结构。

要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明为一种锂离子电池顶盖结构，所述的锂离子电池顶盖结构包括顶盖本体，顶盖本体一端设置正极柱主体，正极柱主体内设置正极柱，正极柱内设置正极柱相变材料部，正极柱上还设置正极柱密封盖，正极柱与锂电池的电芯的正极集流体相连，顶盖本体另一端设置负极柱主体，负极柱主体内设置负极柱，负极柱内设置负极柱相变材料部，负极柱上还设置负极柱密封盖，负极柱与电芯的负极集流体相连。

所述的锂离子电池顶盖结构的正极柱主体内的正极柱与正极集流体通过正极转接片相连，正极柱、正极集流体、正极柱转接片均设置为导热效率高的材料制成的结构。

所述的锂离子电池顶盖结构的负极柱主体内的负极柱与负极集流体通过负极转接片相连，负极柱、负极集流体、负极柱转接片均为导热效率高的材料制成的结构。

所述的正极柱、正极集流体、正极柱转接片均设置为铜材料或铝材料制成的结构，所述的正极柱相变材料部设置为石蜡、碳纤维复合材料、泡沫镍复合材料中的一种制作而成的结构。

所述的负极柱、负极集流体、负极柱转接片均设置为铜材料或铝材料制成的结构，所述的负极柱相变材料部设置为石蜡、碳纤维复合材料、泡沫镍复合材料中的一种制作而成的结构。

所述的正极柱、正极集流体、正极柱转接片设置为铜铝复合材料、铝镍复合材料中的一种制成的结构，所述的正极柱内的正极柱相变材料部设置为泡沫铜-石蜡复合材料、泡沫铝-石蜡复合材料、石蜡-碳纤维复合材料、石蜡-膨胀石墨复合材料、石墨烯-石墨复合材料、金属-石墨复合材料中的一种制作而成的结构。

所述的负极柱、负极集流体、负极柱转接片设置为铜铝复合材料、铝镍复合材料中的一种制成的结构，所述的负极柱内的负极柱相变材料部设置为泡沫铜-石蜡复合材料、泡沫铝-石蜡复合材料、石蜡-碳纤维复合材料、石蜡-膨胀石墨复合材料、石墨烯-石墨复合材料、金属-石墨复合材料中的一种制作而成的结构。

所述的锂离子电池顶盖结构的正极柱相变材料部和负极柱相变材料部的工作温度区间设置在15℃-35℃范围之间。

本发明还涉及一种锂离子电池，所述的锂离子电池包括所述的锂离子电池顶盖结构。