專利名稱：一種鋰離子動力電池殼體及動力電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池領域，具體涉及一種鋰離子動力電池殼體及動力電池。
背景技術：
鋰離子動力電池由于其自身優(yōu)點被廣泛應用于電動車領域，在鋰離子動力單體電池測試和電池包的使用中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有大容量方形電池，由于面積大，抗鼓脹能力弱，往往因變形而導致整包受損，出現(xiàn)安全事故，導致電池或電池包的壽命提前結束，不能滿足使用要求，給電池包的設計和投入使用帶來壓力和隱患。同時由于鋰離子電池電解質為有機電解液，閃點和沸點都很低，易分解；注液后的電池內(nèi)部多余的空間很小，電池在充放電使用時會產(chǎn)生熱量，使電解液分解產(chǎn)生大量氣體；另外過充過放以及電解液與正負極物質發(fā)生反應所產(chǎn)生的氣體造成電池內(nèi)部壓強明顯異常，造成殼體發(fā)生鼓脹等嚴重變形的現(xiàn)象；有時會發(fā)生短路起火，增加了裝車后的安全隱患。同時在電動車領域，受電池容量和體積比能量追求的影響，溫度管理單元在溫度取樣點的設置選取上受限制；溫度探測器只能設置在極柱端，而電池散熱最慢和聚溫度最高的電池大面上沒有合適的位置和空間來設置溫度探測器探測溫度，導致溫度取樣存在滯后和差異；不能迅速有效獲取精準的溫度反饋，不利于電池中部的散熱處理，使電池過熱而產(chǎn)生大量的氣體造殼體進一步發(fā)生鼓脹等嚴重變形的現(xiàn)象，使得電池后期的使用增加了安 ^^^ 急 ^^ ο申請?zhí)枮?00720119730. 9，名稱為“一種方型鋰離子電池殼體”的實用新型專利， 公開了一種鋰離子電池的殼體結構，該殼體包括兩大面和兩小面，該兩大面和兩小面圍成長方體狀的中空的殼體；在兩大面內(nèi)側形成加強筋；通過加強筋來抵抗電池的極片膨脹， 提高變形強度及耐爆強度；該方型鋰離子電池殼體，存在以下問題一是，在殼體表面內(nèi)側設置加強筋，加工工藝復雜，可能影響電池循環(huán)性能；二是，電池殼體重量增加，導致電池重量增加；三是，電池殼體利用率有所下降，且使用范圍有限，生產(chǎn)效率低；四是，鋰離子動力電池包的中心溫度難以探測，不利于電池中心溫度的散發(fā)，容易導致電池過熱而產(chǎn)生大量的氣體，進一步造成殼體發(fā)生鼓脹等嚴重變形，對電池后期的使用增加了安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種加工工藝簡單、生產(chǎn)效率高，且不會額外增加電池重量，能提高電池安全性能的鋰離子動力電池殼體及動力電池；本發(fā)明進一步的目的在于提供一種能有效探測電池中心溫度，增加電池抗鼓脹能力，進一步提高電池安全性能的鋰離子動力電池殼體及動力電池。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為所述的鋰離子動力電池殼體，包括兩大面和兩小面，該兩大面和兩小面圍成用于安裝電池芯體的殼體；在所述殼體的兩大面的徑向外側設置有凹槽，所述凹槽的底端與裝于殼體內(nèi)側的電池芯體相接觸，在所述殼體的兩大面的徑向內(nèi)側相鄰凹槽之間形成導熱通道。將殼體兩大面上的導熱通道的外側相連接，相鄰殼體大面上的凹槽相對應；在所述凹槽相對應的位置設置溫度探測器。在設置于所述殼體兩大面徑向外側中部的凹槽相對應的位置設置溫度探測器。所述凹槽形狀為開口端與底端寬度一致。所述凹槽形狀為開口端寬度小于底端。所述凹槽的寬度為10mm-15mm。所述凹槽的深度為1_。所述凹槽的數(shù)目小于12。所述的鋰離子動力電池，由電池殼體及設于該電池殼體內(nèi)部的電池芯體構成；所述電池殼體為所述的鋰離子動力電池殼體。本發(fā)明的有益效果在于所述的鋰離子動力電池殼體及動力電池，首先通過在電池殼體的兩大面上設置凹槽，電池殼體內(nèi)側相鄰凹槽之間形成導熱通道，凹槽的底端與電池芯體相接觸；電池芯體在殼體內(nèi)部除和凹槽接觸外，不與殼體內(nèi)部導熱通道接觸；所述導熱通道用來為電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣體提供釋放空間，減小電池內(nèi)部壓力的累積，增加大容量方形電池的大面抗鼓脹能力，同時加大了電池散熱面積，有效提高電池安全性能。另外，在電池殼體的兩大面徑向外側設置凹槽，加工工藝簡單，只需要在殼體的兩大面外側滾壓即可；不增加額外的材料，不會增加殼體及電池重量，制作成本低，生產(chǎn)效率高；同時凹槽本身即增加了殼體的抵抗變形的能力，能夠有效減小電池鼓脹的機率。進一步的，所述動力電池連接成電池包時，將殼體兩大面上的導熱通道的外側相連接，相鄰鋰離子動力電池大面之上的凹槽相對應；在動力電池殼體大面上的凹槽相對應的位置設置溫度探測器，通過溫度探測器探測相鄰電池之間的溫度；這樣有利于電池的散熱處理，同時電池與電池之間不是完全接觸，凹槽相對應的位置形成導風槽結構，增加電池的散熱空間，提高動力電池的安全性能，延長使用壽命。


下面對本發(fā)明說明書各幅附圖表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明圖1為本發(fā)明鋰離子動力電池殼體結構示意圖；圖2為本發(fā)明鋰離子動力電池殼體受熱變形的示意圖；圖3為圖1鋰離子動力電池殼體的俯視圖；圖4為本發(fā)明鋰離子動力電池殼體的另一種實施方式的結構示意圖；圖5為本發(fā)明鋰離子動力電池的結構示意圖；圖6為本發(fā)明鋰離子動力電池安裝成電池包的結構示意圖；圖7為圖6的局部放大圖；上述圖中的標記均為1、殼體，2、凹槽，3、導熱通道，4、電池芯體，5、溫度探測器。
具體實施例方式下面對照附圖，通過對最優(yōu)實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳
4細的說明。如圖1至圖4所示，所述的鋰離子動力電池殼體，包括兩大面和兩小面，該兩大面和兩小面圍成用于安裝電池芯體4的殼體1 ；在殼體1的兩大面的徑向外側設置有凹槽2， 凹槽2的底端與裝于殼體1內(nèi)側的電池芯體4相接觸，在殼體1的兩大面的徑向內(nèi)側相鄰凹槽2之間形成導熱通道3。所述鋰離子動力電池殼體，在兩大面的徑向外側設置凹槽2，凹槽2的底端與電池芯體4相接觸，電池芯體4在殼體1內(nèi)部除和凹槽2接觸外，不會與兩大面的其他地方接觸， 即電池芯體4不與殼體1內(nèi)部相鄰凹槽2之間的導熱通道3接觸；導熱通道3用來為電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣體提供一個釋放空間，能夠減小電池內(nèi)部壓力的增加，增加大容量方形電池的大面抗鼓脹能力，同時加大了電池散熱面積，有效提高電池安全性能。另外，在電池殼體的兩大面徑向外側設置凹槽2，加工工藝簡單，只需要在殼體1的兩大面外側滾壓即可；且不增加額外的材料，不會增加殼體1及電池重量，制作成本低，生產(chǎn)效率高；同時凹槽2本身即增加了殼體1的抵抗變形的能力，能夠有效減小電池鼓脹的機率。如圖2至圖6所示，鋰離子動力電池聯(lián)合在一起裝成電池包時，如圖6所示，將殼體1兩大面上的導熱通道3的外側相連接，相鄰鋰離子動力電池大面之上的凹槽2相對應， 在電池包中剛好形成2倍于凹槽2體積的空間，如圖6及圖7所示。在相鄰鋰離子動力電池大面之上的凹槽2相對應的位置設置溫度探測器5，通過溫度探測器5探測相鄰電池之間的溫度；這樣有利于電池的散熱處理，同時電池與電池之間不是完全接觸，凹槽2相對應的位置形成導風槽結構，增加電池的散熱空間，提高安全性能，延長使用壽命。同時為電池包中間電池溫度取樣提供位置點，提高BMS (電池管理系統(tǒng))的溫度取樣精度。圖7為溫度探測器5在凹槽2中的放大圖。為進一步控制電池包中電池中部位置的溫度，在設置于所述殼體1兩大面徑向外側中部的凹槽2相對應的位置設置溫度探測器5。根據(jù)實際需求，所述凹槽2形狀可為開口端與底端寬度一致，如圖3所示；作為本發(fā)明的另一種實施方式，當需要增大電池芯體4與殼體1內(nèi)側的接觸面積時，所述凹槽2形狀為開口端小于底端寬度，如圖4所示。本專利應用PRO/ENGINEER軟件繪制設計出的三維電池殼體模型，利用ANSYS 有限元軟件模擬殼體1在實際工作中可能受到的壓力及形變，如圖2所示；得出以下參數(shù)條件時，通過改變殼體結構使殼體結構抗型變的壓力達到最大值；即凹槽2的寬度為 IOmm-15mm ；凹槽2的深度為Imm ；凹槽2的數(shù)目小于12。如圖5至圖7所示，所述鋰離子動力電池，由所述鋰離子動力電池殼體及設于該電池殼體內(nèi)部的電池芯體4構成。上面對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制， 只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種鋰離子動力電池殼體，包括兩大面和兩小面，該兩大面和兩小面圍成用于安裝電池芯體⑷的殼體⑴；其特征在于在所述殼體⑴的兩大面的徑向外側設置有凹槽 O)，所述凹槽O)的底端與裝于殼體(1)內(nèi)側的電池芯體(4)相接觸，在所述殼體(1)的兩大面的徑向內(nèi)側相鄰凹槽( 之間形成導熱通道(3)。
2.按照權利要求1所述的鋰離子動力電池殼體，其特征在于將殼體(1)兩大面上的導熱通道C3)的外側相連接，相鄰殼體(1)大面上的凹槽( 相對應；在所述凹槽( 相對應的位置設置溫度探測器(5)。
3.按照權利要求2所述的鋰離子動力電池殼體，其特征在于在設置于所述殼體(1) 兩大面徑向外側中部的凹槽( 相對應的位置設置溫度探測器(5)。
4.按照權利要求3所述的鋰離子動力電池殼體，其特征在于其特征在于所述凹槽 (2)形狀為開口端與底端寬度一致。
5.按照權利要求3所述的鋰離子動力電池殼體，其特征在于所述凹槽(2)形狀為開口端寬度小于底端。
6.按照權利要求1或2或3或4或5所述的鋰離子動力電池殼體，其特征在于所述凹槽⑵的寬度為10mm-15mm。
7.按照權利要求6所述的鋰離子動力電池殼體，其特征在于所述凹槽O)的深度為Imm0
8.按照權利要求7所述的鋰離子動力電池殼體，其特征在于所述凹槽O)的數(shù)目小于12。
9.一種鋰離子動力電池，由電池殼體及設于該電池殼體內(nèi)部的電池芯體(4)構成；其特征在于所述電池殼體為權利要求1至8任一項所述的鋰離子動力電池殼體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰離子動力電池殼體及動力電池；所述的鋰離子動力電池殼體，包括兩大面和兩小面，該兩大面和兩小面圍成用于安裝電池芯體的長方體狀的殼體；在所述殼體的兩大面的徑向外側設置有凹槽，所述凹槽的底端與裝于殼體內(nèi)側的電池芯體相接觸，在所述殼體的兩大面的徑向內(nèi)側相鄰凹槽之間形成導熱通道；所述的鋰離子動力電池，由所述鋰離子動力電池殼體及設于該殼體內(nèi)部的電池芯體構成。本發(fā)明加工工藝簡單、不會額外增加電池重量、生產(chǎn)效率高，且能極大提高鋰離子動力電池的安全性能。
文檔編號H01M2/02GK102290538SQ20111020761
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權日2011年7月22日
發(fā)明者丁曉雅 申請人:奇瑞汽車股份有限公司