專利名稱：一種具有溫度均衡連接功能的動力鋰電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有溫度均衡連接功能的動力鋰電池。
背景技術(shù)：
在電池所有應(yīng)用過程中，相互并聯(lián)或串聯(lián)的電池各個單體的溫度一致性將是非常重要的，其溫度的一致性將直接影響電池單體容量的一致性；由于很多場合，尤其是純電動汽車的應(yīng)用場合，電池是被超過上百個電池單體的串聯(lián)而構(gòu)成，其充電過程和放電過程都是被串聯(lián)應(yīng)用著的。串聯(lián)著的電池單體構(gòu)成了應(yīng)用系統(tǒng)高電壓特征，比如，一輛純電動的公交大巴車， 其額定電壓是600VDC，系統(tǒng)采用大于幾百個單體先并聯(lián)后串聯(lián)進(jìn)行工作。為了保證單體電池的容量一致性，首先必須保證應(yīng)用環(huán)境中的溫度控制，必須將溫度控制在單體電池所能承受的溫度范圍內(nèi)，當(dāng)電池的環(huán)境溫度控制在有最適合于電池運(yùn)行溫度時，電池的單體將穩(wěn)定工作、保持電池的良好充放電特征。除了控制電池工作的有效溫度點(diǎn)以外，還必須控制好電池整體的溫度場梯度。只有同時滿足了上述二點(diǎn)，才能將電池的運(yùn)行工況保持在穩(wěn)定的體系下運(yùn)作，才能使應(yīng)用系
統(tǒng)穩(wěn)定可靠。純電動汽車的發(fā)展讓人們看到了動力鋰電池所做出的貢獻(xiàn)，同時，又使人們關(guān)注到電池溫度，以及純電動汽車上溫度場的不一致性所帶來的煩惱和問題。當(dāng)純電動汽車上的電池其溫度得不到限定在一個有效范圍時，溫度場的梯度不能被限定在很小的范圍時 (3 5度)時，電池的應(yīng)用環(huán)境將變得很差，容量也會出現(xiàn)差異，其結(jié)果就使得純電動汽車的運(yùn)行里程得不到保證，其充電后的續(xù)駛里程會約變越小，電池的使用壽命也隨之變短。目前，所有電池的應(yīng)用場合，都是通過電池的外部散熱和均熱來解決這一問題，由于采用了外部的方式解決電池內(nèi)部的變異，因此，系統(tǒng)將變得比較復(fù)雜和龐大，有的時候感覺是鞭長莫及的。本發(fā)明的發(fā)明人會發(fā)現(xiàn)，如今，在所有的純電動汽車基本都是由于電池的問題，而造成了續(xù)駛里程的不穩(wěn)定，續(xù)駛里程的偏短，人們雖然采用了很多電池外部的解決方法，試圖讓電池工作在良好的溫度環(huán)境，讓電池具有非常小的溫度梯度場，但很多場合、 很多時候往往效果不能令人滿意。其問題的實(shí)質(zhì)是，所有的解決方案都是基于電池外部的物理方法來使得電池限溫或建立穩(wěn)定的溫度場，因此會感覺效果不理想或不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有溫度均衡連接功能的動力鋰電池，能夠在使用時使電池在整體上溫度一致。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種具有溫度均衡連接功能的動力鋰電池，包括電池單體，所述電池單體上設(shè)有電池正極連接部分和電池負(fù)極連接部分， 所述電池單體外包有均熱材料，所述包有均熱材料的電池單體放置在電池單體外殼內(nèi)，所述均熱材料延伸至所述電池單體外殼外，在所述電池單體外殼外的均熱材料作為第一外部連接部分。所述均熱材料外包有絕緣材料。所述第一外部連接部分從電池單體外殼上端伸出。所述第一外部連接部分上還設(shè)有第二外部連接部分，所述第二外部連接部分與所述第一外部連接部分相互垂直連接。所述第一外部連接部分上設(shè)有第一連接孔。所述第二外部連接部分上設(shè)有第二連接孔。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果本發(fā)明采用一種或多種導(dǎo)熱材料，首先將電池內(nèi)部各位置的溫度均勻，再將該導(dǎo)熱材料做局部的外延，在應(yīng)用的過程中，只要將外延的均熱材料進(jìn)行外部物理連接，就能使所有使用中的電池在整體上溫度一致,應(yīng)用過程中統(tǒng)一的電池溫度場也隨之被建立。由于有了本發(fā)明，在應(yīng)用系統(tǒng)中，特別是一輛純電動汽車的電池溫度場被統(tǒng)一、電池單體內(nèi)部的溫度被統(tǒng)一，由此，電池的使用壽命，外部系統(tǒng)效果將非常一致，純電動汽車的續(xù)駛里程將變長和穩(wěn)定。


圖I是本發(fā)明的動力鋰電池結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的動力鋰電池模組結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種具有溫度均衡連接功能的動力鋰電池，如圖I所示， 包括電池單體，所述電池單體上設(shè)有電池正極連接部分2和電池負(fù)極連接部分3，所述電池單體外包有均熱材料4，所述包有均熱材料4的電池單體放置在電池單體外殼I內(nèi)，所述均熱材料4延伸至所述電池單體外殼I外，在所述電池單體外殼I外的均熱材料4作為第一外部連接部分5。 其中，均熱材料4被安置在電池內(nèi)部，用于實(shí)現(xiàn)單體內(nèi)部的溫度一致性，值得一提的是，均熱材料的特性是采用了具有和大熱傳遞系統(tǒng)的材料充當(dāng)。由于很多材料都能滿足這一特性需求，均熱材料可以是具有很好導(dǎo)熱特性的鋁合金，也可以是充填導(dǎo)熱材料的復(fù)合導(dǎo)熱體。所述均熱材料4外包有絕緣材料6，該絕緣材料6對電池內(nèi)部的均熱材料4進(jìn)行絕緣。絕緣材料6用于對電池散熱部分進(jìn)行絕緣處理，在電池的內(nèi)部，可使電池各個部分之間的互相不影響，并且還可以對外部電池單體間的互相連接做到絕緣隔離。所述第一外部連接部分5從電池單體外殼I上端伸出，第一外部連接部分5是電池單體的內(nèi)部均熱材料的對外延伸部分?？紤]到外部連接的方便，因此，該第一外部連接部分5可從電池上端的延伸。所述第一外部連接部分5上還設(shè)有第二外部連接部分7，所述第二外部連接部分7與所述第一外部連接部分5相互垂直連接。第二外部連接部分7同樣也是電池單體內(nèi)部均熱材料4的對外延伸部分?？紤]到外部連接能夠更為方便，因此，第二外部連接部分7垂直于第一外部連接部分5。所述第一外部連接部分5上設(shè)有第一連接孔8。所述第二外部連接部分7上設(shè)有第二連接孔9。電池散熱外部連接部分的連接孔是為了方便各個電池互相間的散熱體材料的互相連接。經(jīng)過連接的各個單體電池，得以使電池應(yīng)用系統(tǒng)的電池整體的溫度場趨于一致，從而使整個電池應(yīng)用系統(tǒng)的容量保持在一個水平線上。本發(fā)明的生產(chǎn)過程如下在電池生產(chǎn)的內(nèi)部設(shè)計過程中，除了常規(guī)的電池必備生產(chǎn)過程以外，還需要選擇一種導(dǎo)溫系數(shù)相對較優(yōu)的均熱材料，再經(jīng)過絕緣處理后，將其包圍電池的結(jié)構(gòu)體，被包圍后的電池單體被安置在單體電池外殼內(nèi)，這樣，電池的內(nèi)部各個材料和結(jié)構(gòu)件被均溫處置。這是對電池內(nèi)部的均溫處理。然后，將此材料做延長，延長部分被伸出電池單體，伸出的部分用于應(yīng)用系統(tǒng)將各個電池單體間互相之間的固定、導(dǎo)溫。在一個應(yīng)用系統(tǒng)中，比如，在一輛純電動汽車上，將所有的單體電池其引出部分用導(dǎo)熱性能較好的材料進(jìn)行互相間的固定連接，將所有并聯(lián)或串聯(lián)的電池都做統(tǒng)一的固定。 這樣致使所有的單體電池在同一的散熱體上做到了有效的均溫，其溫度場做到了相對的一致。再者，為了使所有被連接后的單體電池運(yùn)行在一個特性良好的溫度點(diǎn)附近，對應(yīng)用系統(tǒng)的連接散熱板(或材料)進(jìn)行散熱。由于單體電池采用了這種均熱材料，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)部的均熱和外部的連接均熱，因此， 整個應(yīng)用系統(tǒng)或純電動汽車電池的溫度實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化的控制，從而使得電池的使用壽命得到了延長，電池應(yīng)用系統(tǒng)，能量的使用過程趨于穩(wěn)定，純電動汽車的續(xù)駛里程得到穩(wěn)定和提聞。如圖2所示，當(dāng)加入散熱板后的單體電池模塊組合成一個模組，此時，所有的單體實(shí)現(xiàn)了均熱。值得一提的是，當(dāng)電池系統(tǒng)需要升溫時，只需對頂部的散熱連接片進(jìn)行局部傳熱，電池的整體系統(tǒng)將被同時升溫，而且溫度是一致的。這一點(diǎn)，在超低溫地區(qū)使用純電動汽車具有非常意義。不難發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明采用一種或多種導(dǎo)熱材料，首先將電池內(nèi)部各位置的溫度均勻， 再將該導(dǎo)熱材料做局部的外延，在應(yīng)用的過程中，只要將外延的均熱材料進(jìn)行外部物理連接，就能使所有使用中的電池在整體上溫度一致，應(yīng)用過程中統(tǒng)一的電池溫度場也隨之被建立。
權(quán)利要求
1.一種具有溫度均衡連接功能的動力鋰電池，包括電池單體，所述電池單體上設(shè)有電池正極連接部分(2)和電池負(fù)極連接部分(3)，其特征在于，所述電池單體外包有均熱材料(4)，所述包有均熱材料(4)的電池單體放置在電池單體外殼(I)內(nèi)，所述均熱材料(4)延伸至所述電池單體外殼(I)外，在所述電池單體外殼(I)外的均熱材料(4)作為第一外部連接部分(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有溫度均衡連接功能的動力鋰電池，其特征在于，所述均熱材料(4)外包有絕緣材料(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有溫度均衡連接功能的動力鋰電池，其特征在于，所述第一外部連接部分(5)從電池單體外殼(I)上端伸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有溫度均衡連接功能的動力鋰電池，其特征在于，所述第一外部連接部分(5)上還設(shè)有第二外部連接部分(7)，所述第二外部連接部分(7)與所述第一外部連接部分(5)相互垂直連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的具有溫度均衡連接功能的動力鋰電池，其特征在于，所述第一外部連接部分(5)上設(shè)有第一連接孔(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有溫度均衡連接功能的動力鋰電池，其特征在于，所述第二外部連接部分(7)上設(shè)有第二連接孔(9)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有溫度均衡連接功能的動力鋰電池，包括電池單體，所述電池單體上設(shè)有電池正極連接部分和電池負(fù)極連接部分，所述電池單體外包有均熱材料，所述包有均熱材料的電池單體放置在電池單體外殼內(nèi)，所述均熱材料延伸至所述電池單體外殼外，在所述電池單體外殼外的均熱材料作為第一外部連接部分。本發(fā)明能夠在使用時使電池在整體上溫度一致。
文檔編號H01M10/42GK102593538SQ20121003056
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月10日
發(fā)明者帥鴻元, 陸政德 申請人:上海索鋰科技有限公司