一种二次电池的冷却中心销的制作方法

本发明涉及一种电池领域，尤其涉及一种二次电池的冷却中心销。

背景技术：

温度控制是二次电池的一个重要技术指标，二次电池在充放电过程，温度过高的话会影响到电池的安全性能。随着锂电技术的发展，对锂离子电池的安全指标要求不断提高。因此降低锂离子电池温度成为电池领域研发的一个重要方向。

现有技术中，圆柱状二次电池电芯包括卷芯、壳体、盖帽和中空中心销，中心销其主要作用是阻止卷芯在充放电过程中变形，起到稳固卷芯的功能。现有的中心销存在有以下问题：(1)中心销的内部呈空置状态，而电池内部空间有限，导致电池体积加大；(2)两端没有密封的中心销在注液时，需要注入一定量的电解液，也增加了电解液成本。

技术实现要素：

本发明提供了一种二次电池的冷却中心销，其克服了背景技术中二次电池的冷却中心销所存在的不足。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：

一种二次电池的冷却中心销，包括带贯穿中空孔的柱体(10)，该柱体(10)中空孔密封固设有两个沿中空孔孔向间隔的密封部(11、12)且通过两密封部(11、12)使柱体(10)内的中空孔形成有密封腔体(13)，该密封腔体(13)内填充有相变蓄能材料(14)。

一实施例之中：该相变蓄能材料(14)包括固态石蜡、聚乙二醇、十八烷-棕榈酸和十二醇-硬脂酸中的至少一种。

一实施例之中：该聚乙二醇选用PEG-1000和PEG-1500中的至少一种。

一实施例之中：该密封腔体(13)内填充的相变蓄能材料(14)的体积少于密封腔体(13)的体积。

一实施例之中：该密封腔体(13)内填充的相变蓄能材料(14)的体积占密封腔体(13)的体积的30％-90％。

一实施例之中：该柱体(10)一端口采用浇注方式实现封口，该柱体(10)另一端口通过密封件固定封住，该浇注方式形成的封口及该密封件构成上述的密封部(11、12)。

一实施例之中：该密封件采用聚乙烯、聚丙烯或者聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种制成。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之二是：

包括所述的一种二次电池的冷却中心销的二次电池，还包括钢壳(20)和卷芯(30)，该卷芯(30)包围在冷却中心销外，该包围冷却中心销的卷芯(30)置放在钢壳(20)内。

一实施例之中：还包括盖帽(40)，该钢壳(20)具有开口朝上的槽体，该包围冷却中心销的卷芯(30)置放在钢壳(20)的槽体内，该盖帽(40)密封固定盖接在钢壳(20)的槽体的槽口。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

冷却中心销内形成密封腔体，密封腔体内填充有具有冷却效果的相变蓄能材料，因此具有如下优点：其一，中心销能起到稳固卷芯的功能；其二，通过相变蓄能材料在相变时大量吸收潜热的能力，一方面，阻止卷芯变形，另一方面，调控电芯内部温度，有效降低二次电池的温度，延长二次电池的使用寿命；其三，解决中心销的内部空间闲置问题，减少电解液使用量。

密封腔体内填充的相变蓄能材料的体积少于密封腔体的体积，或，密封腔体内填充的相变蓄能材料的体积占密封腔体的体积的30％-90％，使得密封腔体内形成有间隙，致使填充的相变蓄能材料能够最大吸收的热量，在保证调控温度的能力最大的情况下，适应相变蓄能材料相变过程中的体积变化。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是二次电池电芯的剖面示意图

图2是冷却中心销的截面示意图。

具体实施方式

请查阅图1和图2，二次电池包括钢壳20、卷芯30、冷却中心销100及盖帽40。该卷芯30包围在冷却中心销100外，该钢壳20具有开口朝上的槽体，该包围冷却中心销100的卷芯30置放在钢壳20的槽体内，该盖帽40密封固定盖接在钢壳20的槽体的槽口。

该冷却中心销100包括带贯穿中空孔的柱体10，如圆柱套筒结构，该柱体10中空孔两端口密封固设有密封部11、12且通过两端口密封使柱体10内的中空孔形成有密封腔体13，该密封腔体13内填充有具有冷却效果的相变蓄能材料14。该相变蓄能材料14包括固态石蜡、PEG-1000和PEG-1500、十八烷-棕榈酸、十二醇-硬脂酸中的一种。而且，该密封腔体13内填充的相变蓄能材料14的体积少于密封腔体13的体积，例如该密封腔体13内填充的相变蓄能材料14的体积占密封腔体13的体积的30％-90％，使得相变蓄能材料14填充物和密封腔体之间形成有内部间隙15。

本实施例之中：该柱体10下端口采用浇注方式实现封口，该浇注方式形成的封口构成上述的密封部11，该柱体10另一端口通过密封件固定封住，该密封件构成上述的密封部12。该密封件可采用聚乙烯、聚丙烯或者聚对苯二甲酸乙二醇酯中的一种制成。

通过相变蓄能材料在相变时大量吸收潜热的能力，调控电芯内部温度，有效降低二次电池的温度，如使二次电池在充放电过程中温度保持在20～30℃左右，从而提高二次电池的循环性能、倍率性能及安全性，例如使得二次电池循环次数提高10％，在3C条件下放电时，电芯表面温度由50℃下降到30℃。具体的数据如下面的实施例所详细介绍。

实施例一

实施例一的冷却中心销的相变蓄能材料14选用固态石蜡，填充量为密封腔体13容量的90％，该密封腔体13内留有10％的内部间隙。该中心销采用钢注在柱体上浇注形成封口，冷却中心销顶部的密封件材质选用聚乙烯密封。

将实施例一的冷却中心销组装到二次电池。采用3C放电时，二次电池表面温度由50℃下降到30℃，循环寿命提高10％，电解液使用量比现有技术的使用量减少冷却中心销的体积(密封腔体的体积)所需的注入量。

实施例二

它与实施例一不同之处在于：实施例二的冷却中心销的相变蓄能材料14的填充量为密封腔体13容量的40％，该密封腔体13内留有60％的内部间隙。冷却中心销的顶部的密封件材质选用聚丙烯密封。

将实施例二的冷却中心销组装到二次电池。采用3C放电时，二次电池表面温度由50℃下降到43℃，循环寿命提高2％，电解液使用量比现有技术的使用量减少冷却中心销的体积(密封腔体的体积)所需的注入量。

实施例三

它与实施例一不同之处在于：实施例三的冷却中心销的相变蓄能材料14为PEG-1000，冷却中心销的顶部的密封件材质选用聚对苯二甲酸乙二醇酯密封。

将实施例三的冷却中心销组装到二次电池。采用3C放电时，二次电池表面温度由50℃下降到36℃，循环寿命提高7％，电解液使用量比现有技术的使用量减少冷却中心销的体积(密封腔体的体积)所需的注入量。

实施例四

它与实施例一不同之处在于：实施例三的冷却中心销的相变蓄能材料14为PEG-1500。

将实施例三的冷却中心销组装到二次电池。采用3C放电时，二次电池表面温度由50℃下降到38℃，循环寿命提高4％，电解液使用量比现有技术的使用量减少冷却中心销的体积(密封腔体的体积)所需的注入量。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。