一种基于三元正极材料锂离子电池的散热结构的制作方法

1.本实用新型涉及锂离子电池的散热结构相关领域，具体为一种基于三元正极材料锂离子电池的散热结构。


背景技术：

2.基于三元正极材料锂离子电池的主要材料是三元正极材料，锂离子电池的散热结构用来对锂离子电池内部进行散热处理，锂离子电池:是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，在充放电过程中，li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时，li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态，放电时则相反；
3.想要了解什么是三元正极材料，需要只要什么是三元材料，"三元材料"是指由三种化学成分(元素)，组分(单质及化合物)或部分(零件)组成的材料整体，包括合金、无机非金属材料、有机材料、高分子复合材料等，广泛应用于矿物提取、金属冶炼、材料加工、新型能源等行业；
4.正极材料:钴酸锂电池的正极材料是钴酸锂licoo2，三元材料则是镍钴锰酸锂li(nicomn)o2，三元复合正极材料前驱体产品，是以镍盐、钴盐、锰盐为原料，里面镍钴锰的比例可以根据实际需要调整，三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高，钴酸锂和三元材料都是良好的锂电池正极材料，但是其化学特性各有差异，因此，针对其不同的化学特性，应用领域也有所不同。
5.目前阶段的对于基于三元正极材料锂离子电池主要就是散热问题，那么目前阶段的散热方式，首先就是较为单一，无法进行多方位同时散热，且无法保证由内到外同步散热，散热效率低，且对于散热结构与锂离子的安装固定不方便，使其连接固定不够稳定，对于散热结构的在散热过程无法将热量直接由锂离子电池内腔导出。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种基于三元正极材料锂离子电池的散热结构，以解决上述背景技术中提出的散热方式单一，无法进行多方位同时散热，且无法保证由内到外同步散热，散热效率低，且对于散热结构与锂离子的安装固定不方便，使其连接固定不够稳定，对于散热结构的在散热过程无法将热量直接由锂离子电池内腔导出的问题。
7.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.一种基于三元正极材料锂离子电池的散热结构，包括锂离子电池外套、材料包覆内套、散热套、吸热条和散热端盖，所述散热套包覆在材料包覆内套的居中处，所述散热端盖设置在材料包覆内套的端头处，所述材料包覆内套用以包覆锂离子电池材料，并将材料包覆内套设置在锂离子电池外套的内侧，且散热套与锂离子电池外套之间留有散热空间。
9.在进一步的实施例中，所述散热套包括第一散热条和连接头。
10.在进一步的实施例中，所述散热套紧密贴覆在材料包覆内套的外侧，所述第一散热条设置在散热套的外侧，所述第一散热条与散热套设置为相同材质。
11.在进一步的实施例中，所述连接头共设有多条，且多条连接头分两层相间设置在多个第一散热条之间。
12.在进一步的实施例中，所述散热端盖包括插头、第二散热条和堵头。
13.在进一步的实施例中，所述堵头设置在材料包覆内套的端头，所述堵头的内部插入多条吸热条，且多条吸热条均设置在材料包覆内套的内腔，所述堵头的末端与散热端盖连接。
14.在进一步的实施例中，所述插头设置在散热端盖的一端，所述第二散热条设置在插头的一端，且第二散热条的一端与吸热条对接接触。
15.在进一步的实施例中，还包括密封端头，所述密封端头设置在锂离子电池外套的端头，且插头与密封端头镶嵌固定，第二散热条插入在密封端头的端部，端头处漏在外部。
16.在进一步的实施例中，所述锂离子电池外套的内层设有透气层，所述锂离子电池外套的外部设有散热包覆层。
17.在进一步的实施例中，所述吸热条与第二散热条均设有七条，且七条吸热条与第二散热条正对设置。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
19.1、本实用新型散热罩设置在材料包覆内套的外侧，且散热套的外侧设有第一散热条，通过其可以对散热套进行加强散热，且散热套与锂离子电池外套之间设有连接头，通过连接头与锂离子电池外套之间支撑留有散热空间，提高散热效果，且材料包覆内套的一端设有堵头，在堵头上设有吸热条，使其可以直接吸收其内部的热量，在吸热条的一端与第二散热条连接，且第二散热条的一端由密封端头伸出，使热量可以直接散出，使其可以提高散热效果。
20.2、本实用新型的散热套的外侧的连接头设计，可以与锂离子电池外套的内腔壁镶嵌固定，此种设计方便散热套的安装固定，且散热端盖的一端设有堵头，堵头与材料包覆内套的端头镶嵌固定，方便安装拆卸。
21.3、本实用新型的主要一点就是基于三元正极材料，此种材料的特点是三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高，而且此种材料在干燥过程可以完全避免掉金属污染，采用微波干燥技术完全避免了金属污染，并且有干燥速度快。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1为本实用新型的一种基于三元正极材料锂离子电池的散热结构的结构示意图；
24.图2为本实用新型的截面俯视图；
25.图3为本实用新型的散热套的主视图；
26.图4为本实用新型的a部的结构示意图；
27.图5为本实用新型的b部的结构示意图。
28.图中：1、锂离子电池外套；2、材料包覆内套；3、连接头；4、散热套；5、第一散热条；6、堵头；7、吸热条；8、散热端盖；9、密封端头；10、插头；11、第二散热条。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“竖直”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.此外，若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或竖直，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
34.在本实用新型实施例的描述中，“若干”、“多个”代表至少2个。
35.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.实施例1
37.请参阅图1-5，本实用新型提供的一种实施例：一种基于三元正极材料锂离子电池的散热结构，包括锂离子电池外套1、材料包覆内套2、散热套4、吸热条7和散热端盖8，散热套4包覆在材料包覆内套2的居中处，散热端盖8设置在材料包覆内套2的端头处，材料包覆内套2用以包覆锂离子电池材料，并将材料包覆内套2设置在锂离子电池外套1的内侧，且散热套4与锂离子电池外套1之间留有散热空间。
38.通过散热套4用来吸收材料包覆内套2外侧的热量，使其吸收热量后可以通过其外侧的第一散热条5进行加速散热处理，通过散热端盖8可以对材料包覆内套2的端头处进行散热处理，且可以对其内部进行防护，散热材料采用铝质结构，散热效率较高，锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，在充放电过程中，li+在两个电极之间往返
嵌入和脱嵌:充电时，li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反，所以在充电和放电过程均会产生热量，由散热套4进行包围式吸热，可以大大提高对其散热的全面性。
39.进一步，散热套4包括第一散热条5和连接头3；
40.进一步，散热套4紧密贴覆在材料包覆内套2的外侧，第一散热条5设置在散热套4的外侧，第一散热条5与散热套4设置为相同材质，此种设计使其可以实时吸收热量，并实时传递散出，提高了散热效果，和散热效率。
41.进一步，连接头3共设有多条，且多条连接头3分两层相间设置在多个第一散热条5之间，通过连接头3方便将散热套4支撑在锂离子电池外套1的内侧。
42.进一步，散热端盖8包括插头10、第二散热条11和堵头6。
43.进一步，堵头6设置在材料包覆内套2的端头，堵头6的内部插入多条吸热条7，且多条吸热条7均设置在材料包覆内套2的内腔，堵头6的末端与散热端盖8连接，通过堵头6可以对材料包覆内套2的端头处进行密封，通过吸热条7可以吸收电池内腔的热量，并且吸收后的热量可以传递出去，此结构的主要作用是可以直接由内部将热量吸出，目前阶段的吸热设备都是在外部慢慢吸收余热，不会直接由抽出热量，会影响热量的扩散，导致散热效率较低进一步，
44.进一步，插头10设置在散热端盖8的一端，第二散热条11设置在插头10的一端，且第二散热条11的一端与吸热条7对接接触，通过吸热条7吸收的热量，传递至第二散热条11，并将热量直接扩散至外部。
45.进一步，还包括密封端头9，密封端头9设置在锂离子电池外套1的端头，且插头10与密封端头9镶嵌固定，第二散热条11插入在密封端头9的端部，端头处漏在外部，通过密封端头9对锂离子电池外套1的末端进行防护，且还可以将其由端部直接抽出，完成拆卸，此种设计的锂离子电池的制造过程更加简单，并且可以回收使用，使其可以二次利用过程也是较为简单，变向的节省了材料和资源，节省了制造成本。
46.进一步，锂离子电池外套1的内层设有透气层，锂离子电池外套1的外部设有散热包覆层，通过此种设计的锂离子电池外套1可以提高散热效果，且还可以将锂离子电池进行全方位的保护，增大了电池外部的抗变形能力，大大提高了其使用寿命。
47.进一步，吸热条7与第二散热条11均设有七条，且七条吸热条7与第二散热条11正对设置，由七条吸热条7围绕成圆形方式吸热，由于锂离子电池的内腔也是设置为圆形，使其可以均匀将热量吸收，此种设计使散热较为均匀，效率更高。
48.本实用新型的工作原理具体如下：
49.使用时，将散热套4包覆在材料包覆内套2的外侧，且通过连接头3将其支撑在锂离子电池外套1的内侧，将堵头6镶嵌在材料包覆内套2的端头处，使散热端盖8密封在锂离子电池外套1的端面内侧，且并使其通过插头10与密封端头9镶嵌固定，并使堵头6上的吸热条7设置在材料包覆内套2的内腔，通过散热套4吸收材料包覆内套2外侧的热量，并通过第一散热条5进行散热处理，且同时由吸热条7吸收材料包覆内套2内部的热量，并传递至第二散热条11，通过第二散热条11将热量直接扩散至电池外部，可以加速散热。
50.由上述可知，根据本实用新型所获得的一种基于三元正极材料锂离子电池的散热结构，能够有效解决现有技术中提出的散热方式单一，无法进行多方位同时散热，且无法保
证由内到外同步散热，散热效率低，且对于散热结构与锂离子的安装固定不方便，使其连接固定不够稳定，对于散热结构的在散热过程无法将热量直接由锂离子电池内腔导出的问题。
51.本实用新型通过将散热罩设置在材料包覆内套的外侧，且散热套的外侧设有第一散热条，通过其可以对散热套进行加强散热，且散热套与锂离子电池外套之间设有连接头，通过连接头与锂离子电池外套之间支撑留有散热空间，提高散热效果，且材料包覆内套的一端设有堵头，在堵头上设有吸热条，使其可以直接吸收其内部的热量，在吸热条的一端与第二散热条连接，且第二散热条的一端由密封端头伸出，使热量可以直接散出，使其可以提高散热效果。
52.本实用新型的散热套的外侧的连接头设计，可以与锂离子电池外套的内腔壁镶嵌固定，此种设计方便散热套的安装固定，且散热端盖的一端设有堵头，堵头与材料包覆内套的端头镶嵌固定，方便安装拆卸。
53.本实用新型的主要一点就是基于三元正极材料，此种材料的特点是三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高，而且此种材料在干燥过程可以完全避免掉金属污染，采用微波干燥技术完全避免了金属污染，并且有干燥速度快。
54.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。