专利名称：动力电池的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电池技术领域，具体涉及一种动力电池。
背景技术：
随着世界经济的发展，国际石油价格近几年波动剧烈，加之未来石油资源的预期 减少，石油已经成为世界经济发展的瓶颈，因此，新能源成为发展经济的新方向。随着全球 性的矿物能源日渐短缺，以及日益加剧的环境污染问题，人们对清洁可再生能源的需求越 来越迫切。 锂离子电池作为一种高效的可再生能源载体已被广泛应用于通讯、电子行业，特 别是手机、PDA等个人通讯工具上。近一两年来，随着通讯技术的飞速发展，手机彩屏技术、 彩信技术、蓝牙技术及摄像技术相续出现，对锂离子电池的容量、体积、重量、电化学性能以 及安全性能等指标提出了更高的要求。通常单只锂离子电池的工作电压只有2. 4 4. 5V 左右，而且单只电池的容量也非常有限。 对于要求大容量、大功率的领域，比如电动车、UPS、通讯设备等应用领域，锂离子
电池的安全性尤为重要。目前大容量、大功率的动力电池都是经过对单只电池进行外部串
联/并联来组成的。影响锂离子电池安全性的重要因素是电池在工作状态下产生的热量无
法及时排除，而是逐渐积累，最后热失控产生爆炸起火事故，给客户带来危害及损失。目前
锂离子电池结构均为实心结构，不利于热量的排除。因此，单只锂离子电池结构的设计是否
有利于散热，是否有满足电池组的一致性要求，也是业内人士研发的重点之一。 现有技术中，动力电池都是以方形实心和圆形实心电池最为常见，该两类电池存
在安全性能低、冲放电循环次数少、使用性能差三方面的共同缺点。具体如下 方形电池内部由若干块极片组合而成，电池在工作时内部离子高速运动，内部温
度升高。因方形电池整体结构缺陷，使内部的热量无法向外释放，从而致使电池外壳变形，
内部极片变形、间距变化影响电池充电、放电质量，最终导致电池性能不稳定、易爆炸、寿命短。 圆形实心电池内部由极片巻绕呈实心组合而成，电池在工作时内部离子高速运 转，内部温度升高。因圆形实心电池的整体结构，使电池内部热量无法向外释放，从而致使 电池内部极片间距不等影响电池充电、放电质量，同时内部热量无法释放，最终导致电池性 能不稳定、易爆炸、寿命短。 目前，开发容量大、寿命长、安全性能好的动力电池已成为各国政府、集团企业的 共识，预计21世纪将成为电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储 能方面得到广泛应用。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种安全性高、散热好、寿命长的新型结构动力电池。 本实用新型是通过以下技术方案来实现的[0011] 动力电池，包括有外壳、电池本体和电极，所述电池本体包括有极片；其中，所述动 力电池还包括有内壳；所述外壳的外表面上设置有外散热装置，内壳的内表面上设置有内 散热装置；所述外壳和内壳之间形成截面为环形的柱体结构容纳腔，极片巻绕式地设置在 所述容纳腔中；所述电极设置在内壳的内腔中，所述内壳还具有一个以上的可贯通所述内 腔的空气流道。 所述外壳的壁厚尺寸大于内壳的壁厚尺寸。 综上，本实用新型的有益效果是 本实用新型的动力电池是在传统动力电池散热难、易爆炸、循环次数少、充电时间 长的缺陷基础进行全方位的改进设计。主要包括外形、内腔等具体结构。本实用新型的动 力电池，由于外壳的外表面上设置有外散热装置，内壳的内表面上设置有内散热装置，内壳 还具有一个以上的可贯通所述内腔的空气流道，有利于电池在工作过程中将内部积蓄的热 量及时散出，使电池使用更安全。同时对于需要大量散热的实用环境，还可以人为在电池内 腔加换气扇、冷气水等制冷散热装置。具有这种结构的电池能保持在适当的温度环境工作， 能降低对电池的一致性要求，提高电池和电池组的循环寿命。同时，由于本实用新型的动力 电池外壳的壁厚尺寸大于内壳的壁厚尺寸，当发生电池内温度和压力急剧上升时，内壳首 先破裂，气流从空气流道向两边定向喷出，只要设置了恰当的喷出方向，可避免事故危害的 发生。
[0015]图图图图图图图图图图图图图图图图图图图图
1是本实用新型动力电池实施例-
是本实用新型动力电池实施例-3是本实用新型动力电池实施例-4是本实用新型动力电池实施例-5是本实用新型动力电池实施例二 6是本实用新型动力电池实施例二 7是本实用新型动力电池实施例二 8是本实用新型动力电池实施例二 9是本实用新型动力电池实施例三 10是本实用新型动力电池实施例 11是本实用新型动力电池实施例 12是本实用新型动力电池实施例 13是本实用新型动力电池实施例 14是本实用新型动力电池实施例 15是本实用新型动力电池实施例 16是本实用新型动力电池实施例 17是本实用新型动力电池实施例 18是本实用新型动力电池实施例 19是本实用新型动力电池实施例 20是本实用新型动力电池实施例
-的俯视结构示意图； -的剖视结构示意图； -的内腔俯视结构局部示意图 -的立体结构示意图 二的俯视结构示意图 二的剖视结构示意图 二的内腔俯视结构局部示意图； 二的立体结构示意图； 三的俯视结构示意图； 三的剖视结构示意图； 三的内腔俯视结构局部示意图 三的立体结构示意图 四的俯视结构示意图 四的剖视结构示意图 四的内腔俯视结构局部示意图 四的立体结构示意图 五的俯视结构示意图 五的剖视结构示意图 五的立体结构示意图 六的俯视结构示意图[0035] 图21是本实用新型动力电池实施例六的剖视结构示意图； 图22是本实用新型动力电池实施例六的内腔俯视结构局部示意图； 图23是本实用新型动力电池实施例六的立体结构示意图。
具体实施方式本实用新型公开一种，动力电池，包括有外壳、电池本体和电极，所述电池本体包
括有极片；其中，所述动力电池还包括有内壳；所述外壳的外表面上设置有外散热装置，内
壳的内表面上设置有内散热装置；所述外壳和内壳之间形成截面为环形的柱体结构容纳
腔，极片巻绕式地设置在所述容纳腔中；所述电极设置在内壳的内腔中，所述内壳还具有一
个以上的可贯通所述内腔的空气流道。 所述外壳的壁厚尺寸大于内壳的壁厚尺寸。 所述动力电池外形可为圆形、方形、棱形、圆柱形等各种形状，其内腔可为圆形状、 蜂窝状、方形状和梅花状。具体如下 实施例一 如图1、2、3、4所示，本实施例的动力电池，所述外壳1和内壳4采用嵌套在一起的 圆管状结构；所述外散热装置为多片沿外壳1的径向向外延伸的外散热片ll，所述多片外 散热片11均固定在外壳1的外表面上，相互间间隔有特定距离；容纳腔5为截面为圆环形 的柱体结构，电池本体2的极片21巻绕成重叠的圆柱片状；所述内散热装置为多片沿内壳 4的径向向内延伸的内散热片41，所述多片内散热片41均固定在内壳4的内表面上，相互 间间隔有特定距离；所述内腔为一个截面呈齿轮状的可贯通所述内腔的空气流道71。 所述电极3包括有电极部件一 31和电极部件二 32，分别位于所述内腔的上下两 端；所述电极部件一 31包括有一根以上的极柱311和位于所述内腔中心位置的连接管 310。 本实施例可设置2-10根极柱311，优选地，具有三根极柱311，所述极柱311 —端 连接内壳4的内表面，另一端连接连接管310 ;所述三根极柱311沿内壳4的内表面圆周均 布。如此，可使电池的充放电更均匀。 所述电极部件二 32具有与电极部件一 31相同的结构；电极部件一 31和电极部件 二 32相互绝缘。 所述内腔中，还设置有一个以上的传感器6，便于收集电池的信息；所述传感器6 可以为温度或压力传感器。所述外壳1厚度值L在O. 5mm-500mm之间；所述内壳4厚度值A在0. 2mm-15mm之间。
实施例二 如图5、6、7、8所示，本实施例的动力电池，与实施例一的不同之处在于，所述内腔 为一个截面主体呈梅花状的可贯通所述内腔的空气流道72 ;所述内壳4的内表面42由于 形成了不规则的避免，因此，大大增加了散热面积。所述外壳1厚度值L在0. 5mm-500mm之间；所述内壳4的壁厚值B在0. 2mm-15mm之间。 实施例三
5[0052] 如图9、 10、 11 、 12所示，本实施例的动力电池，与实施例一的不同之处在于，所述 内腔为一个截面呈蜂窝形状的可贯通所述内腔的空气流道73 ;所述空气流道73由多个相 互间不连通的圆柱形小蜂窝孔组合而成；每个小蜂窝孔间壁厚为0. 5mm-l. 0mm之间。所述外壳1厚度值L在0. 5mm-500mm之间；所述内壳4的壁厚值C在0. 2mm-15mm之间。 实施例四 如图13、14、15、16所示，本实施例的动力电池，与实施例一的不同之处在于，所述 外散热装置为多片沿外壳1的径向向外延伸的方形外散热片12，所述多片方形外散热片12 均固定在外壳1的外表面上，相互间间隔有特定距离；所述多片方形外散热片12的最外轮 廓均位于一个长方体或正方体表面上，整个动力电池外形为长方体或正方体形状。 所述动力电池的上端面，设置有一个至四个上连接装置81，位于上端面四个角处； 所述动力电池的下端面，设置有一个至四个下连接装置82，位于下端面四个角处。 实施例五 如图17、18、19所示，本实施例的动力电池，与实施例一的不同之处在于，所述动
力电池的前端，设置有前端连接装置83 ;所述动力电池的后端，设置有后端连接装置84 ;所
述前端连接装置83和后端连接装置84与外壳1固定连接。 所述前端连接装置83和后端连接装置84均设置有安装孔。
实施例六 如图20、21、22、23所示，本实施例的动力电池，与实施例一的不同之处在于，所述 内散热装置为多片沿内壳4的径向向内延伸的方形内散热片42，所述多片方形内散热片42 均固定在内壳4的内表面上，相互间间隔有特定距离；所述多片方形内散热片42的最内轮 廓均位于一个长方体或正方体表面上，形成一个主体为长方体或正方体的空气流道74。 所述电极3包括有电极部件三33和电极部件四34，分别位于所述内腔的上下两 端；所述电极部件三33包括有一根以上的极柱332和位于所述内腔中心位置的连接管 331。 本实施例，具有四根极柱332，所述极柱332—端连接内壳4的内表面，另一端连接 连接管331 ;所述四根极柱332沿内壳4的内表面圆周均布。如此，可使电池的充放电更均 匀。 所述电极部件四34具有与电极部件三33相同的结构；电极部件四34具有与电极 部件三33相互绝缘。 本实用新型的动力电池，具有如下特点 1、内腔壁厚度内腔壁的厚度与外表壁相比要薄，可根据不同功率电池调整内腔 壁厚度。内腔厚度值在0. 2mm-15mm之间，外壁厚度值在0. 5mm-500mm之间。从而解决了电 池在工作时因离子高速运转产生高温所带来热量无法释放的爆炸危险，即便产生爆炸，内 部能量也是向内腔方向释放，绝不会对外界产生任何破坏影响。 2、内腔温度传感器在内腔的中部设置有温度传感器，其目的是适时的监控电池 温度或压力。例如当温度过高时，传感器将指令风冷或水冷或其他任何降温材质为电池降 温；当温度过低时，传感器将指令暖风或水暖或其他任何提温材质为电池恒温。电池在适 当的温度下工作，保证了电压、电流的稳定输出，将大大的提高了电池的使用性能和安全系数。 3、正、负电极本专利电池的正负极柱可设置在内腔中或电池外侧任何地方，其主 要根据实际需求而设定。大多设置在电池的内腔中，从外面无法看到，因此解决了电池不美 观，同时也不受外部恶劣环境影响。极柱数量可应实际要求设置。极柱设置在内腔中，正极 和负极每个极引出的极柱一般数量为2-10个，其主要功能是解决了充放电均衡，减少了充 电时间和增加了电池使用寿命和性能。 4、内腔散热片本专利电池的内腔中设置有散热片，散热片可呈任何不同形状。当 电池温度升高，散热片将最大限度的为其释放热量，同时在其它降温装置的配合下，为电池 提供优质的工作环境。 5、外壳构造本专利电池(组)的外壳可为圆形、方形、棱形等多种形状，其外壳片 上设置有散热片。并在外壳上设置有可在不同环境安装的稳固件。
6、串并联电池组当用电设备需要将若干个单个电池串并在一起时，串并电池组 外观看不到任何连接电源线。此设计可大大减少外部恶劣环境对电池本身性能的影响。 上述所列具体实现方式为非限制性的，对本领域的技术人员来说，在不偏离本实 用新型范围内，进行的各种改进和变化，均属于本实用新型的保护范围。
权利要求动力电池，包括有外壳、电池本体和电极，所述电池本体包括有极片；其特征在于所述动力电池还包括有内壳；所述外壳的外表面上设置有外散热装置，内壳的内表面上设置有内散热装置；所述外壳和内壳之间形成截面为环形的柱体结构容纳腔，极片卷绕式地设置在所述容纳腔中；所述电极设置在内壳的内腔中，所述内壳还具有一个以上的可贯通所述内腔的空气流道。
2. 根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于所述外壳的壁厚尺寸大于内壳的壁 厚尺寸。
3. 根据权利要求2所述的动力电池，其特征在于所述外壳(1)和内壳(4)采用嵌套在 一起的圆管状结构；所述外散热装置为多片沿外壳(1)的径向向外延伸的外散热片(11)， 所述多片外散热片(11)均固定在外壳(1)的外表面上，相互间间隔有特定距离；容纳腔 (5)为截面为圆环形的柱体结构，电池本体(2)的极片(21)巻绕成重叠的圆柱片状；所述 内散热装置为多片沿内壳(4)的径向向内延伸的内散热片(41)，所述多片内散热片(41)均 固定在内壳(4)的内表面上，相互间间隔有特定距离。
4. 根据权利要求1至3中任何一项所述的动力电池，其特征在于所述电极(3)包括有 电极部件一 (31)和电极部件二 (32)，分别位于所述内腔的上下两端；所述电极部件一 (31) 包括有一根以上的极柱(311)和位于所述内腔中心位置的连接管(310);所述极柱(311) 一端连接内壳(4)的内表面，另一端连接连接管(310);所述三根极柱(311)沿内壳(4)的 内表面圆周均布；所述电极部件二 (32)具有与电极部件一 (31)相同的结构；电极部件一 (31)和电极部件二 (32)相互绝缘。
5. 根据权利要求4所述的动力电池，其特征在于所述内腔中，还设置有一个以上的传感器(6)。
6. 根据权利要求4所述的动力电池，其特征在于所述外壳(1)厚度值在O. 5mm-500mm 之间；所述内壳(4)厚度值在0. 2mm-15mm之间。
7. 根据权利要求4所述的动力电池，其特征在于所述内腔为一个截面呈齿轮状的可 贯通所述内腔的空气流道；或者所述内腔为一个截面主体呈梅花状的可贯通所述内腔的空 气流道。
8. 根据权利要求4所述的动力电池，其特征在于所述内腔为一个截面呈蜂窝形状的 可贯通所述内腔的空气流道；所述空气流道由多个相互间不连通的圆柱形小蜂窝孔组合而 成；每个小蜂窝孔间壁厚为0. 5mm-l. Omm之间。
9. 根据权利要求4所述的动力电池，其特征在于所述外散热装置为多片沿外壳(1) 的径向向外延伸的方形外散热片(12)，所述多片方形外散热片(12)均固定在外壳(1)的外 表面上，相互间间隔有特定距离；所述多片方形外散热片(12)的最外轮廓均位于一个长方 体或正方体表面上，整个动力电池外形为长方体或正方体形状。
10. 根据权利要求4所述的动力电池，其特征在于所述内散热装置为多片沿内壳(4) 的径向向内延伸的方形内散热片(42)，所述多片方形内散热片(42)均固定在内壳(4)的内 表面上，相互间间隔有特定距离；所述多片方形内散热片(42)的最内轮廓均位于一个长方 体或正方体表面上，形成一个主体为长方体或正方体的空气流道。
专利摘要本实用新型提供一种安全性高、散热好、寿命长的新型结构动力电池。本实用新型是通过以下技术方案来实现的动力电池，包括有外壳、电池本体和电极，所述电池本体包括有极片；其中，所述动力电池还包括有内壳；所述外壳的外表面上设置有外散热装置，内壳的内表面上设置有内散热装置；所述外壳和内壳之间形成截面为环形的柱体结构容纳腔，极片卷绕式地设置在所述容纳腔中；所述电极设置在内壳的内腔中，所述内壳还具有一个以上的可贯通所述内腔的空气流道。所述外壳的壁厚尺寸大于内壳的壁厚尺寸。
文档编号H01M10/50GK201466115SQ200920058310
公开日2010年5月12日 申请日期2009年6月11日 优先权日2009年6月11日
发明者魏银仓 申请人:珠海银通交通能源投资有限公司