一种新型散热电池的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电动汽车的电池组，特别涉及一种新型散热电池。包括壳体、电池芯、正极端及负极端，所述正极端通过焊接与电池芯的正极固定连接，所述负极端也通过焊接与电池芯的负极端固定连接，再将所述负极端、电池芯及正极端装入壳体内，通过封装工艺将负极端、电池芯及正极端固定封装在壳体内，所述正极端包括正极集流片及压盖，所述正极集流片与所述电池芯的正极焊接固定，所述压盖与正极集流片电连接，通过电池增加压盖的设计，将安全阀凹陷安装在压盖上，以及通过压盖端面开槽，巧妙的通过通槽与安全阀配合解决端面散热的排气问题。
【专利说明】
一种新型散热电池
技术领域
[0001]本发明涉及一种电动汽车的电池组，特别一种新型散热电池。
【背景技术】
[0002]目前，电动汽车是由电池组提供动力源，即由多个锂电池通过串、并联起来形成大功率、大容量的锂电池组，再将其放置电池箱内为电动汽车提供动力。由于锂电池在充放电的过程中，电池本身和大电流通路上的组件会产生热量，则会造成电池箱内部温度持续上升，当温度超过锂电池正常工作的最高温度后会降低锂电池的充放电次数与使用性能，最终影响其使用寿命。如磷酸铁锂电池最高温度为60摄氏度，超过60摄氏度就会大大减少电池在使用寿命。现有技术所采用的电池包散热方法主要是强制风冷、水冷或油冷；强制风冷是将风扇安装在电池包箱体上，通过风将电池包内的热量带走，这种方式最大的缺点是电池包内的局部温度分布不均，往往是进风口周围的温度较低，而出风口周围的温度较高，这种温度不均一性，直接影响到电池包内单体电池一致性，会加速电池包使用性能的恶化；另一种强制风冷方法是取自驾驶舱内的空调风，进入排风管道经过行李舱排至车外，其会造成空调能量的消耗，且电池包内的气体流入行李舱，会污染车舱空气。另外，水冷或油冷的方式，其虽然散热效果较好，但电池包的内部结构较复杂，管路密布，会导致电池包重量与成本的急剧上升。
【发明内容】
[0003]鉴于以上所述，本发明有必要提供一种结构简单，散热均匀的新型散热电池。
[0004]一种新型散热电池，包括壳体、电池芯、正极端及负极端，所述正极端通过焊接与电池芯的正极固定连接，所述负极端也通过焊接与电池芯的负极端固定连接，再将所述负极端、电池芯及正极端装入壳体内，通过封装工艺将负极端、电池芯及正极端固定封装在壳体内，所述正极端包括正极集流片及压盖，所述正极集流片与所述电池芯的正极固定，所述压盖与正极集流片电连接。
[0005]进一步地，压盖为铝合金材料，包括圆盘及凸台，所述圆盘呈圆形片状，该圆盘的圆周轮廓边缘开设有一圈凹槽，通过滚压工艺，将壳体的开口端压入该凹槽内；所述凸台呈圆台状，该凸台的直径小于凹槽的直径，并与圆盘同轴一体成型设计。
[0006]进一步地，所述所述凸台的中心轴线方向开设有第二通孔，所述正极端还包括一安全阀，该安全阀凹陷安装于所述第二通孔内。
[0007]进一步地，所述凸台的端面还开设有至少一个第一螺纹孔，用于安装固定电池输出连接排或连接电池输出导线
进一步地，所述凸台的端面还开设一通槽，该通槽径向开设于凸台的端面，并于第二通孔连通，用于导出安全阀排出的气体。
[0008]进一步地，所述负极端包括负极集流片、负极电极、绝缘垫，该负极集流片与负极电极同轴激光焊接一体或二者一体成型，负极集流片、负极电极均为铜材料，第三密封垫为一塑料绝缘材料，其包裹在负极集流片的圆周上
进一步地，所述负极端还包括第四密封圈及导热螺母，所述第四密封圈为一塑料绝缘材料，该第四密封垫穿设在负极电极上，所述导热螺母通过第四密封圈将负极电极与壳体固定，并使导热螺母的端面微凸出负极电极的端面，通过导热螺母的端面增大负极电极的端面散热面积。
[0009]进一步地，所述负极电极包括有第二螺纹孔，该螺纹孔位于负极电极的端部中心位置，用于安装固定电池输出连接排或连接电池输出导线。
[0010]相较于现有技术，本发明通过电池增加压盖的设计，将安全阀凹陷安装在压盖上，以及通过压盖端面开槽，巧妙的通过通槽与安全阀配合解决端面散热的排气问题。
【附图说明】
[0011]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，描述中的附图仅仅是对应于本发明的一些具体实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，在需要的时候还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本发明散热电池的立体示意图；
图2为本发明散热电池的立体分解示意图；
图3为本发明散热电池的压盖立体结构示意图；
图4为图1所示的IV-1V方向截面示意图。
[0013]图5为本发明散热电池的使用状态示意图；
【具体实施方式】
[0014]为了详细阐述本发明为达成预定技术目的而所采取的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本发明的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0015]请参阅图1，本发明实施例所示的一种新型散热电池100，包括壳体10、电池芯20、正极端30及负极端50。所述正极端30通过焊接与电池芯20的正极固定连接，所述负极端50也通过焊接与电池芯20的负极端固定连接，再将所述负极端50、电池芯20及正极端30装入壳体10内，通过封装工艺将负极端50、电池芯20及正极端30固定封装在壳体内。
[0016]请一并参阅图2至图4，所述壳体10为一铝合金材料，呈圆柱状，内空，还包括一开口端11，该开口端11位于该圆柱形壳体的一端，用于安装负极端50、电池芯20及正极端30。所述壳体10相对开口端11的另一端的中心位置开设有一通孔13，用于穿设安装所述负极端50。
[0017]所述电池芯20通过正负极材料及隔膜卷绕而成，呈圆柱状，包括正极及负极。所述正负极分别位于圆柱状电池芯20的两端。
[0018]所述正极端30包括正极集流片31、第一密封垫32、压盖33、第二密封垫34及安全阀35。
[0019]所述正极集流片31为圆形片状，通过激光焊接与电池芯20的正极焊接固定，所述正极集流片31还包括第一通孔311，该第一通孔311位于正极集流片31的中心位置，用于通过该第一通孔311向电池芯20内灌装电解液。
[0020]所述第一密封垫32为一塑料绝缘材料，该第一密封垫32包裹在正极集流片31的圆周上，用于保证正极集流片31与壳体20之间的绝缘及密封。
[0021]所述压盖33为铝合金材料:包括圆盘331及凸台333，所述圆盘331呈圆形片状，该圆盘331的圆周轮廓边缘开设有一圈凹槽3311，通过滚压工艺，将壳体10的开口端压入该凹槽3311内；所述凸台333呈圆台状，该凸台333的直径小于圆盘331，并与圆盘331同轴一体成型设计，该压盖33的下表面与所述正极集流片31电连接。所述凸台333的中心轴线方向开设有第二通孔335，该第二通孔335于所述正极集流片31的第一通孔311贯通，用于安装电池芯注液及安装安全阀；所述凸台333的端面表面还开设有一径向的通槽338，该通槽338与第二通孔335连通，用于导出安全阀35排出的气体；所述凸台333的端面表面还开设有第一螺纹孔336，用于安装固定电池输出连接排或连接电池输出导线。
[0022]所述第二密封垫34为一塑料绝缘材料，该第二密封垫34包裹在压盖33的圆盘331的圆周上，用于保证压盖33与壳体20之间的绝缘及密封。
[0023]所述安全阀35为一传统气压阀，凹陷安装在所述压盖33的第二通孔335内。安全阀是当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。控制电池内部压力不超过规定值，对电池的安全使用起重要保护作用。
[0024]所述负极端50包括负极集流片51、负极电极52、绝缘垫53。所述负极集流片51为圆形片状，所述负极电极52为圆柱状，包括有第二螺纹孔511，该螺纹孔511位于负极电极52的端部中心位置，用于安装固定电池输出连接排或连接电池输出导线；所述负极电极52并与所述负极集流片51同轴激光焊接一体或二者一体成型，所述负极电极52通过壳体10的通孔13将电池芯的电能向外界输出，所述负极集流片51、负极电极52均为铜材料。本实施例中，所述负极端50还包括第四密封圈60及导热螺母70，所述第四密封圈60为一塑料绝缘材料，该第四密封垫60穿设在负极电极52上，用于保证负极电极52与壳体20之间的绝缘及密封。所述导热螺母70通过第四密封圈60将负极电极52与壳体10固定，并使导热螺母70的端面微凸出负极电极52的端面，通过导热螺母70的端面增大负极电极52的端面散热面积。
[0025]所述第三密封垫53为一塑料绝缘材料，该第三密封垫53包裹在负极集流片51的圆周上，用于保证负极集流片51与壳体20之间的绝缘及密封。
[0026]新型散热电池100装配时，负极集流片51、负极电极52通过激光焊接一体，再将负极集流片51与所述电池芯20的负极激光焊接；正极集流片31与电池芯20的正极激光焊接，焊接后的电池芯的负极套入第三密封垫53，正极端套入第一密封垫32，将装配好密封圈的电池芯先负极端的装入壳体10内，并将焊接后的电池芯的负极电极52穿过壳体10底部的通孔13，通过滚压技术，将装配好密封圈的电池芯固定在壳体10内；在将压盖33装入壳体10内，装入第二密封垫33，将壳体10通过滚压封口，收容至压盖33的凹槽3311内，构成电池的输出正极；负极端的负极电极52通过第三密封垫53及散热螺母固定。将装配好的新型散热电池100注液，取下安全阀35，通过通孔335进行对电池芯20内注液。
[0027]新型散热电池100大电流充放电时，电池芯20内部会产生气压及发热。电池芯20产生的热量迅速传递至压盖30、负极电极52及散热螺母57，通过新型散热电池100的连接压盖30、负极电极52及压盖螺母57的本体及的连接该本体的物体导热或散热；电池芯20内部的气压通过压盖33上安装的安全阀35，以及开设的通槽338，将电池芯20内部产生的气压释放，起到安全防爆作用，从而解决电池散热及防爆问题。
[0028]请参阅图5，电池组使用时(电池组是指将若干电池根据需要的电压及电流串并联多个电池，装入电池箱内使用)，包括电池箱体200、绝缘垫(图未示)、若干连接排110及若干新型散热电池100。所述电池箱体200为金属材料，本实施例中为铝合金材料；所述绝缘垫为高导热的硅胶材料，起绝缘及热传递作用；所述连接排110为铝或铜片状材料。所述若干新型散热电池100根据需要通过连接排110串并联组合，并通过螺栓将连接排110与压盖33端的第一螺纹孔336及负极电极51端的第二螺纹孔511固定，保持连接排110与压盖33及负极电极51的端面良好接触；所述连接排110通过绝缘垫与箱体的两侧板紧密接触，将新型散热电池100所产生的热量通过连接排110及绝缘垫传递至箱体200。
[0029]电池组在进行大电流充放电时，新型散热电池100通过连接排110及绝缘垫将新型散热电池100产生的热量传递至电池箱体200，并通过电池箱体200自身散热；电池芯20内部的气压通过压盖33上安装的安全阀，以及开设的通槽338，将电池芯20内部产生的气压释放，起到安全防爆作用，从而解决密封电池箱对电池散热及防爆的难题。
[0030]综上，本发明通过电池安全阀凹陷设计，通过通槽与安全阀配合解决端面散热的排气问题，以及通过连接排、绝缘垫导热，通过电池箱体自身散热特点，有效的解决密封电池箱散热及防爆难题。
[0031]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
【主权项】
1.一种新型散热电池(100)，包括壳体(10)、电池芯(20)、正极端(30)及负极端(50)，所述正极端(30)通过焊接与电池芯(20)的正极固定连接，所述负极端(50)也通过焊接与电池芯(20)的负极端固定连接，再将所述负极端(50)、电池芯(20)及正极端(30)装入壳体(10)内，通过封装工艺将负极端(50)、电池芯(20)及正极端(30)固定封装在壳体内，其特征在于，所述正极端(30)包括正极集流片(31)及压盖(33)，所述正极集流片(31)与所述电池芯(20)的正极焊接固定，所述压盖(33)与正极集流片(31)电连接。2.根据权利要求1所述的新型散热电池(100)，其特征在于，所述压盖(33)为铝合金材料，包括圆盘(331)及凸台(333)，所述圆盘(331)呈圆形片状，该圆盘(331)的圆周轮廓边缘开设有一圈凹槽(3311)，通过滚压工艺，将壳体(10)的开口端压入该凹槽(3311)内；所述凸台(333)呈圆台状，该凸台(333)的直径小于凹槽(3311)的直径，并与圆盘(331)同轴一体成型设计。3.根据权利要求2所述的新型散热电池(100)，其特征在于，所述凸台(333)的中心轴线方向开设有第二通孔(335)，所述正极端(30)还包括一安全阀(35)，该安全阀(35)凹陷安装于所述第二通孔(335)内。4.根据权利要求2或3所述的新型散热电池(100)，其特征在于，所述凸台(333)的端面还开设有至少一个第一螺纹孔(336)，用于安装固定电池输出连接排或连接电池输出导线。5.根据权利要求2至4任意一项所述的新型散热电池(100)，其特征在于，所述凸台(333)的端面还开设一通槽(338)，该通槽(338)径向开设于凸台(333)的端面，并于第二通孔(335)连通，用于导出安全阀(35)排出的气体。6.根据权利要求1所述的新型散热电池(100)，其特征在于，所述负极端(50)包括负极集流片(51)、负极电极(52 )、绝缘垫(53 )，该负极集流片(51)与负极电极(52 )同轴激光焊接一体或二者一体成型，负极集流片(51)、负极电极(52)均为铜材料，第三密封垫(53)为一塑料绝缘材料，其包裹在负极集流片(51)的圆周上。7.根据权利要求6所述的新型散热电池(100)，其特征在于，所述负极端(50)还包括第四密封圈(60 )及导热螺母(70 )，所述第四密封圈(60 )为一塑料绝缘材料，该第四密封垫(60)穿设在负极电极(52)上，所述导热螺母(70)通过第四密封圈(60)将负极电极(52)与壳体(10)固定，并使导热螺母(70)的端面微凸出负极电极(52)的端面，通过导热螺母(70)的端面增大负极电极(52)的端面散热面积。8.根据权利要求6或7所述的新型散热电池(100)，其特征在于，所述负极电极(52)包括有第二螺纹孔(511)，该螺纹孔(511)位于负极电极(52)的端部中心位置，用于安装固定电池输出连接排或连接电池输出导线。
【文档编号】H01M10/643GK105826489SQ201510003734
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年1月6日
【发明人】唐菊香, 周硕宇
【申请人】湘潭银河新能源有限公司