一种可以改善电池温升的电芯结构和电池的制作方法

1.本实用新型涉及锂电池结构领域，尤其是涉及一种可以改善电池温升的电芯结构和电池。


背景技术：

2.随着新能源汽车的普及，锂电池越来越多被运用到新能源汽车上，但是新能源汽车时不时出现的安全事故，严重危害到人们的生命和财产安全。在这些事故中，很大一部分案例是由于锂电池热失控起火而引发的。锂电池起火的重要原因，是由于电池过热而造成的热失控，这种过热在电池充放电过程中最容易发生。
3.由于锂电池自身具有一定的内阻，在输出电能为新能源汽车提供动力的同时会出现一定的热量，使得自身温度变高；同时在锂电池充电过程中，也会由于电池内阻，消耗掉很大一部分电能转化为热能，使得电池温度升高。当电池温度超出其正常工作温度范围时，将会损害整个电池的寿命和安全。根据研究表明，整个电池在充电或放电过程中，温度最高的部分出现在电芯的中心部分，比边缘部分高出5-10度，当电芯进行大电流充放电时，温度更是高出20度以上。电芯内部温度的不均匀分布，会导致电芯内部活性物质处于不同的工作温度场，这种不一致的工作温度场日积月累，会导致电池内部各电芯的不一致性加剧，从而影响整个电池包的寿命。电芯内部温度的不均匀分布，还会导致电芯内部局部过热，从而引发电池热失控行为。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种可以改善电池温升的电芯结构和电池。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种可以改善电池温升的电芯结构，包括电芯壳体，设置在电芯壳体内的电池卷芯，所述电芯壳体的内部中空，电芯壳体的内部设有空心定位柱，所述电池卷芯的中部设有空心孔，电池卷芯安置在电芯壳体内，电芯壳体的空心定位柱贯穿所述电池卷芯的空心孔；电芯壳体与电池卷芯同轴。
7.进一步，所述电芯壳体的一端开口，电芯壳体的开口处焊接壳体盖板。
8.进一步，所述电池卷芯由正极片、隔膜、负极片卷绕而成。
9.进一步，所述电芯壳体和电池卷芯的形状一致，电芯壳体和电池卷芯呈中空的圆柱形。
10.进一步，所述电芯壳体和电池卷芯的形状一致，电芯壳体和电池卷芯呈中空的方块形。
11.一种可以改善电池温升的电池，所述电芯结构上安装电池保护板构成电池。
12.进一步，所述电芯结构的数量为多个，多个电芯结构串联或并联后焊接电池保护板。
13.电芯结构加工时，通过匀浆、涂布、碾压、分切、烘烤等工序制得正极片和负极片，再经卷绕工序将正极片、隔膜、负极片卷绕而成电池卷芯，将制好的电池卷芯装入中间带空腔的电芯壳体中，卷芯的中心部位因电芯壳体的空腔而处于被隔开的状态，再用焊接工艺将壳体盖板焊接好（圆柱型电芯可以待注液完成后再焊接盖板），入壳后的卷芯，经烘烤干燥、注液、化成、密封、分容等工艺，制得空心电芯（长方体壳体构成的电芯/电池简称方形电芯/电池，圆柱体构成的电芯/电池简称圆柱电芯/电池）。
14.本实用新型的有益效果为：该结构的电芯壳体的内部中空，电芯壳体的内部设有空心定位柱，电池卷芯的中部设有空心孔，电池卷芯安置在电芯壳体内，电芯壳体的空心定位柱贯穿电池卷芯的空心孔，电芯壳体与电池卷芯同轴，电池卷芯因空腔而形成中心部位被隔离开的状态，这样的设计有利于给电池散热降温，从而改善电池充电或放电时温升的问题。
附图说明
15.图1为本实用新型实施例1的结构示意图；
16.图2为本实用新型实施例1的组装示意图；
17.图3为本实用新型实施例2的结构示意图；
18.图4为本实用新型实施例2的组装示意图。
具体实施方式
19.实施例1
20.如图1，图2所示，一种可以改善电池温升的电芯结构，包括电芯壳体1，设置在电芯壳体1内的电池卷芯2，电芯壳体1的内部中空，电芯壳体1的内部设有空心定位柱3，电池卷芯2的中部设有空心孔4，电池卷芯2安置在电芯壳体1内，电芯壳体1的空心定位柱3贯穿电池卷芯2的空心孔4；电芯壳体1与电池卷芯2同轴。
21.其中，电芯壳体1的一端开口，电芯壳体1的开口处焊接壳体盖板5。电池卷芯2由正极片、隔膜、负极片卷绕而成。电芯壳体1和电池卷芯2的形状一致，电芯壳体1和电池卷芯2呈中空的圆柱形。
22.电芯结构加工时，通过匀浆、涂布、碾压、分切、烘烤等工序制得正极片和负极片，再经卷绕工序将正极片、隔膜、负极片卷绕而成电池卷芯，将制好的电池卷芯装入中间带空腔的电芯壳体中，卷芯的中心部位因电芯壳体的空腔而处于被隔开的状态，再用焊接工艺将壳体盖板焊接好（圆柱型电芯可以待注液完成后再焊接盖板），入壳后的卷芯，经烘烤后注液、封口，再经化成、分容等工艺制得空心圆柱电芯。此圆柱电芯加上电池保护板构成空心圆柱电池。其中，电芯结构的数量可以为多个，多个电芯结构串联或并联后焊接电池保护板。
23.实施例2
24.如图3，图4所示，本实施例与实施例1的区别在于，电芯壳体1和电池卷芯2呈中空的方块形，加工时，空心的方形铝壳电芯壳体1、正极片/隔膜/负极片经卷绕而成的电池卷芯2、液态电解液、正极耳、负极耳。经匀浆、涂布、碾压、分切、烘烤等工艺制得正极片、负极片，再将正极片、隔膜、负极片经卷绕工艺制得电池卷芯，卷芯装配入壳，经烘烤后注液，再
经化成、封口、分容等工艺制得本实用新型所述的空心方形电芯。此方形电芯加上电池保护板构成空心方形电池。
25.该结构的电芯壳体1的内部中空，电芯壳体1的内部设有空心定位柱3，电池卷芯2的中部设有空心孔4，电池卷芯2安置在电芯壳体1内，电芯壳体1的空心定位柱3贯穿电池卷芯2的空心孔4；电芯壳体1与电池卷芯2同轴，电池卷芯因空腔而形成中心部位被隔离开的状态，这样的设计有利于给电池散热降温，从而改善电池充电或放电时温升的问题。
26.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种可以改善电池温升的电芯结构，包括电芯壳体，设置在电芯壳体内的电池卷芯，其特征在于，所述电芯壳体的内部中空，电芯壳体的内部设有空心定位柱，所述电池卷芯的中部设有空心孔，电池卷芯安置在电芯壳体内，电芯壳体的空心定位柱贯穿所述电池卷芯的空心孔，电芯壳体与电池卷芯同轴。2.根据权利要求1所述的一种可以改善电池温升的电芯结构，其特征在于，所述电芯壳体的一端开口，电芯壳体的开口处焊接壳体盖板。3.根据权利要求2所述的一种可以改善电池温升的电芯结构，其特征在于，所述电池卷芯由正极片、隔膜、负极片卷绕而成。4.根据权利要求3所述的一种可以改善电池温升的电芯结构，其特征在于，所述电芯壳体和电池卷芯的形状一致，电芯壳体和电池卷芯呈中空的圆柱形。5.根据权利要求3所述的一种可以改善电池温升的电芯结构，其特征在于，所述电芯壳体和电池卷芯的形状一致，电芯壳体和电池卷芯呈中空的方块形。6.一种可以改善电池温升的电池，其特征在于，所述电芯结构上安装电池保护板构成电池。7.根据权利要求6所述的一种可以改善电池温升的电池，其特征在于，所述电芯结构的数量为多个，多个电芯结构串联或并联后焊接电池保护板。

技术总结
本实用新型涉及一种可以改善电池温升的电芯结构和电池，电芯结构包括电芯壳体，设置在电芯壳体内的电池卷芯，所述电芯壳体的内部中空，电芯壳体的内部设有空心定位柱，所述电池卷芯的中部设有空心孔，电池卷芯安置在电芯壳体内，电芯壳体的空心定位柱贯穿所述电池卷芯的空心孔；电芯壳体与电池卷芯同轴。电池卷芯因空腔而形成中心部位被隔离开的状态，这样的设计有利于给电池散热降温，从而改善电池充电或放电时温升的问题。电或放电时温升的问题。电或放电时温升的问题。


技术研发人员：曾金辉 姚彩芳
受保护的技术使用者：江西迪比科股份有限公司
技术研发日：2021.06.18
技术公布日：2022/1/18