CN108832232A - 便于散热的圆柱形锂电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种便于散热的圆柱形锂电池，包括电芯、电池壳体，电池壳体两端设有正极端盖和负极端盖，电芯的形状为与电池壳体相适应的圆柱形；电芯的中心位置设有散热通道，散热通道的上端位于正极端盖下方，散热通道的下端位于负极端盖上方；散热通道的上端和下端分别设有上辅助散热通道和下辅助散热通道，上辅助散热通道和下辅助散热通道与散热通道相连通；上辅助散热通道和下辅助通道均包括若干个散热管，散热管呈辐射状沿径向设置在散热通道周围，散热管延伸至电池壳体，电池壳体设有与散热管对应的散热孔；电芯***设有散热层；散热层包括凸设在电芯***的锯齿状结构以及填充在锯齿状结构中的导热硅胶。散热效果较好。
Description
技术领域
本发明属于电池技术领域，具体涉及一种便于散热的圆柱形锂电池。
背景技术
圆柱形锂电池具有比能量高、功率大、低温性能好等优点，在军事、工业和民用领域均有较广泛的应用。最早的圆柱形圆柱形锂电池是由日本SONY公司于1992年发明的18650圆柱形锂电池，因为18650圆柱形锂电池的历史相当悠久，所以市场的普及率非常高，圆柱形锂电池采用相当成熟的卷绕工艺，自动化程度高，产品传品质稳定，成本相对较低。随着电动汽车市场的进一步扩大和对续航里程要求的不断提升，整车企业对动力电池在能量密度、制造成本、循环寿命和产品附加属性等方面都提出了更高的要求。
圆柱形锂电池的安全性问题也日益受到关注，在圆柱形锂电池长期使用的情况下，由于电池短路，电池内部温度陡然升高导致热失控，且电池内部气压升高，高温和高压都极易导致电池***。此外，圆柱形锂电池在充电和放电过程中也会产生热量，现有的圆柱形锂电池散热效果较差，在充电和放电过程中会出现发热现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种便于散热的圆柱形锂电池以解决现有的圆柱形锂电池散热效果较差的技术问题。
为了实现以上目的，本发明采取的技术方案为：便于散热的圆柱形锂电池，包括电芯、电池壳体，电池壳体两端设有正极端盖和负极端盖，电池壳体的形状为圆柱形，电芯的形状为与电池壳体相适应的圆柱形；电芯的中心位置设有用于散热的散热通道，散热通道由金属管围成，散热通道的上端位于正极端盖下方，散热通道的下端位于负极端盖上方；散热通道的上端和下端分别设有上辅助散热通道和下辅助散热通道，上辅助散热通道和下辅助散热通道与散热通道相连通；上辅助散热通道和下辅助通道均包括若干个散热管，散热管呈辐射状沿径向设置在散热通道周围，散热管延伸至电池壳体，电池壳体设有若干个与散热管对应的散热孔；电芯***设有散热层，散热层填充于电芯与电池外壳之间；散热层包括凸设在电芯***的锯齿状结构以及填充在锯齿状结构中的导热硅胶。
本发明的便于散热的圆柱形锂电池，散热通道从电池壳体上端延伸至电池壳体下端，便于散热的圆柱形锂电池产生的热量向内从散热通道内散出。上辅助散热通道和下辅助散热通道与散热通道连通，热量从上辅助散热通道和下辅助散热通道散出去，并通过散热孔散出至便于散热的圆柱形锂电池外。电芯与电池外壳之间填充有导热硅胶，散热效果较好。
进一步地，所述锯齿状结构为设置在电芯与电池壳体内壁之间的凹凸不平结构，凹凸不平结构包括凸起部和凹陷部，导热硅胶填充于凹陷部。导热硅胶填充在电芯与电池外壳之间，改善便于散热的圆柱形锂电池的散热性能。凸起部和凹陷部可增大散热面积。
进一步地，所述电池壳体的上端和下端设有环状凹槽，散热孔设置在环状凹槽内部。散热孔设置在散热凹槽内，防止异物进入和堵塞散热孔，便于散热孔进行散热。
进一步地，所述电池壳体外部贴设有若干个用于增大电池壳体的表面积的肋片。肋片可增大电池壳体的表面积，改善便于散热的圆柱形锂电池的散热效果。
进一步地，所述肋片呈环形，环形的肋片套设在电池壳体外部，肋片沿电池壳体轴线均匀分布；肋片的厚度为0.1～2mm。环形的肋片套在电池壳体外部，便于加工成型，降低生产成本。
进一步地，所述散热管沿电芯径向均匀分布，散热管延伸至散热孔处且散热孔沿电池壳体径向均匀分布。散热管均匀分布，便于将热量均匀的散出去。
进一步地，所述上辅助散热通道设置在电芯上端与电池壳体围成的空腔内，下辅助散热通道设置在电芯下端与电池壳体围成的空腔内。上辅助散热通道和下辅助散热通道设置在电芯的上端和下端，结构简单易加工生产。
进一步地，所述上辅助散热通道的若干个散热管的中心设有上支撑座，上支撑座包括用于套设在金属管上的上套环以及设置在上套环顶部的用于密封上套环的上封盖，上套环和上封盖一体成型，上套环上设有若干个用于与散热管连通的上通孔，金属管与上套环一体成型；下辅助散热通道的若干个散热管的中心设有下支撑座，下支撑座包括用于套设在金属管上的下套环以及设置在下套环顶部的用于密封下套环的下封盖，下套环和下封盖一体成型，下套环上设有若干个用于与散热管连通的下通孔，金属管与下套环一体成型。上支撑座与上套环相配合的结构，下支撑座与下套环相配合的结构便于加工生产
进一步地，所述金属管的上端和下端分别与上套环和下套环密封配合。防止热量随意散失至便于散热的圆柱形锂电池内部。
附图说明
图1为实施例1中便于散热的圆柱形锂电池结构示意图；
图2为实施例1中上辅助散热通道结构示意图；
图3为实施例1中下辅助散热通道结构示意图；
图4为实施例1中上辅助散热通道结构俯视图；
图5为实施例1中下辅助散热通道结构仰视图。
图中：100、电芯；110、散热层；111、锯齿状结构；112、导热硅胶；200、电池壳体；210、正极端盖；220、负极端盖；230、上散热孔；240、下散热孔；250、上环状凹槽；260、下环状凹槽；270、肋片；300、散热通道；400、上辅助散热通道；410、上散热管；420、上支撑座；421、上套环；422、上封盖；500、下辅助散热通道；510、下散热管；520、下支撑座；521、下套环；522、下封盖。
具体实施方式
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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中便于散热的圆柱形锂电池的实施例如图1-5所示。
实施例1
本实施例的便于散热的圆柱形锂电池，包括电芯100、电池壳体200，电池壳体200两端设有正极端盖210和负极端盖220，电池壳体200的形状为圆柱形，电芯100的形状为与电池壳体相适应的圆柱形。
电芯100的中心位置设有用于散热的散热通道300，散热通道由金属管围成，散热通道的上端位于正极端盖下方，散热通道的下端位于负极端盖上方。散热通道的上端和下端分别设有上辅助散热通道400和下辅助散热通道500，上辅助散热通道和下辅助散热通道与散热通道相连通。上辅助散热通道设置在电芯上端与电池壳体围成的空腔内，下辅助散热通道设置在电芯下端与电池壳体围成的空腔内。
上辅助散热通道400和下辅助通道500分别包括三个上散热管410和三个下散热管510，上散热管和下散热管均呈辐射状沿径向设置在散热通道300周围。上散热管410和下散热管510均沿电芯100径向均匀分布。上散热管410和下散热管510均延伸至电池壳体200，电池壳体200设有与上散热管410和下散热管510对应的上散热孔230和下散热孔240。上散热管和下散热管分别延伸至上散热孔和下散热孔处且上散热孔和下散热孔沿电池壳体径向均匀分布。电池壳体的上端和下端分别设有上环状凹槽250和下环状凹槽260，上散热孔和下散热孔分别设置在上环状凹槽和下环状凹槽内部。
上辅助散热通道400的三个上散热管410的中心设有上支撑座420，上支撑座包括用于套设在金属管上的上套环421以及设置在上套环顶部的用于密封上套环的上封盖422，上套环和上封盖一体成型，上套环上设有三个用于与散热管连通的上通孔(图中未示出)，金属管与上套环一体成型。下辅助散热通道500的三个下散热管510的中心设有下支撑座520，下支撑座520包括用于套设在金属管上的下套环521以及设置在下套环顶部的用于密封下套环的下封盖522，下套环和下封盖一体成型，下套环上设有三个用于与散热管连通的下通孔(图中未示出)，金属管与下套环一体成型。
电芯100***设有散热层110，散热层填充于电芯与电池外壳之间。散热层110包括凸设在电芯***的锯齿状结构111以及填充在锯齿状结构中的导热硅胶112。锯齿状结构为设置在电芯与电池壳体内壁之间的凹凸不平结构，凹凸不平结构包括凸起部和凹陷部，导热硅胶填充于凹陷部。
电池壳体200外部贴设有多个用于增大电池壳体的表面积的肋片270。肋片可增大电池壳体的表面积，改善便于散热的圆柱形锂电池的散热效果。肋片呈环形，环形的肋片套设在电池壳体外部，肋片沿电池壳体轴线均匀分布。肋片的厚度为2mm。环形的肋片套在电池壳体外部，便于加工成型，降低生产成本。
实施例2
本实施例所描述的便于散热的圆柱形锂电池，其大致结构与实施例1一致，但是与实施例1不同是：上辅助散热通道和下辅助通道均包括六个散热管，散热管呈辐射状沿径向设置在散热通道周围。
实施例3
本实施例所描述的便于散热的圆柱形锂电池，其大致结构与实施例1一致，但是与实施例1不同是：肋片呈环形，环形的肋片套设在电池壳体外部，肋片沿电池壳体轴线均匀分布。肋片的厚度为1mm。
Claims (9)
1.便于散热的圆柱形锂电池，包括电芯、电池壳体，电池壳体两端设有正极端盖和负极端盖，其特征在于，电池壳体的形状为圆柱形，电芯的形状为与电池壳体相适应的圆柱形；电芯的中心位置设有用于散热的散热通道，散热通道由金属管围成，散热通道的上端位于正极端盖下方，散热通道的下端位于负极端盖上方；散热通道的上端和下端分别设有上辅助散热通道和下辅助散热通道，上辅助散热通道和下辅助散热通道与散热通道相连通；上辅助散热通道和下辅助通道均包括若干个散热管，散热管呈辐射状沿径向设置在散热通道周围，散热管延伸至电池壳体，电池壳体设有若干个与散热管对应的散热孔；电芯***设有散热层，散热层填充于电芯与电池外壳之间；散热层包括凸设在电芯***的锯齿状结构以及填充在锯齿状结构中的导热硅胶。
2.根据权利要求1所述的便于散热的圆柱形锂电池，其特征在于，所述锯齿状结构为设置在电芯与电池壳体内壁之间的凹凸不平结构，凹凸不平结构包括凸起部和凹陷部，导热硅胶填充于凹陷部。
3.根据权利要求1所述的便于散热的圆柱形锂电池，其特征在于，所述电池壳体的上端和下端设有环状凹槽，散热孔设置在环状凹槽内部。
4.根据权利要求1所述的便于散热的圆柱形锂电池，其特征在于，所述电池壳体外部贴设有若干个用于增大电池壳体的表面积的肋片。
5.根据权利要求4所述的便于散热的圆柱形锂电池，其特征在于，所述肋片呈环形，环形的肋片套设在电池壳体外部，肋片沿电池壳体轴线均匀分布；肋片的厚度为0.1～2mm。
6.根据权利要求1所述的便于散热的圆柱形锂电池，其特征在于，所述散热管沿电芯径向均匀分布，散热管延伸至散热孔处且散热孔沿电池壳体径向均匀分布。
7.根据权利要求1所述的便于散热的圆柱形锂电池，其特征在于，所述上辅助散热通道设置在电芯上端与电池壳体围成的空腔内，下辅助散热通道设置在电芯下端与电池壳体围成的空腔内。
8.根据权利要求1或7所述的便于散热的圆柱形锂电池，其特征在于，所述上辅助散热通道的若干个散热管的中心设有上支撑座，上支撑座包括用于套设在金属管上的上套环以及设置在上套环顶部的用于密封上套环的上封盖，上套环和上封盖一体成型，上套环上设有若干个用于与散热管连通的上通孔，金属管与上套环一体成型；下辅助散热通道的若干个散热管的中心设有下支撑座，下支撑座包括用于套设在金属管上的下套环以及设置在下套环顶部的用于密封下套环的下封盖，下套环和下封盖一体成型，下套环上设有若干个用于与散热管连通的下通孔，金属管与下套环一体成型。
9.根据权利要求8所述的便于散热的圆柱形锂电池，其特征在于，所述金属管的上端和下端分别与上套环和下套环密封配合。
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