[发明专利]一种具有内部加热/散热结构的圆柱形锂离子电池

说明书

本发明专利公开了一种具有内部加热/散热结构的圆柱形锂离子电池，包括电池体、外壳、加热/散热器、正负极组件；所述电池体位于所述外壳内部，是锂离子电池的主体结构，用于充放电反应；所述外壳用于对所述电池体提供支撑、保护以及密封，并用于安装所述加热/散热器；所述加热/散热器安装于所述外壳外部中间位置，用于锂离子电池的内部加热/散热；所述正负极组件位于所述电池体的上部，用于锂离子电池单体的密封并形成锂离子电池单体的正负极。本发明将锂离子电池设计成具有内部加热/散热的结构，可以通过内部加热/散热结构对锂离子电池内部进行加热/散热，实现锂离子电池单体温度的控制，有利于提高锂离子电池的安全性以及高低温性能等。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域,特别是涉及一种具有内部加热/散热结构的圆柱形锂离子电池。

技术背景

锂离子电池具有能量密度高、无记忆性、循环寿命长等特点而广泛用于电子产品、电动汽车等领域。但是，锂离子电池在使用过程中会产生热量，尤其在大倍率充放电工况下。热量的集聚会导致锂离子电池性能的下降，会极大缩短锂离子电池的寿命，极端情况下甚至会引起起火、爆炸等锂离子电池安全事故。目前对于锂离子电池的散热主要依赖电池外部热管理系统，并未关注锂离子电池单体自身散热能力的设计，并且对锂离子电池的散热主要集中在电池外部，其内部热量难以快速散出。锂离子电池内部热量的积累会导致锂离子电池内部温度不断升高，导致锂离子电池内外温差加剧，这将极大的影响锂离子电池的使用性能和安全性。此外，由于在低温环境下电解液黏度增加等原因，锂离子电池在低温环境中使用存在容量下降、衰减严重、循环倍率性能差等问题，随着锂离子电池应用领域的不断拓展，锂离子电池的低温性能问题也越发突出。

发明内容

针对上述问题以及现有技术存在的缺点和不足，本发明提供一种具有内部加热/散热结构的圆柱形锂离子电池，其的目在于，一方面，将锂离子电池内部热量散出，提高锂离子电池单体自身的散热能力，降低锂离子电池使用过程中的温度以及内外温差，提高锂离子电池的使用性能和安全性；另一方面，对锂离子电池进行内部加热，使其快速达到最佳工作温度，提高锂离子电池在低温环境下的使用性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有内部加热/散热结构的圆柱形锂离子电池，其特征是包括电池体、外壳、加热/散热器、正负极组件；

所述电池体位于所述外壳内部，是锂离子电池的主体结构，用于充放电反应；

所述外壳用于对所述电池体提供支撑、保护以及密封，并用于安装所述加热/散热器；

所述加热/散热器安装于所述外壳外部中间位置，用于锂离子电池的内部加热/散热；

所述正负极组件位于所述电池体的上部，用于锂离子电池单体的密封并形成锂离子电池单体的正负极；

进一步地，所述电池体包括正极片、负极片、隔膜、正极引线、负极引线；

所述正极片、所述负极片、所述隔膜、所述正极引线以及所述负极引线通过卷绕形成具有中空管状结构的圆柱体，并且所述正极引线与所述负极引线位于圆柱体同一端；

进一步地，所述外壳中间具有一端封闭、另一端开孔并且内部具有螺纹的管状结构；

所述外壳中间的管状结构，一方面用于支撑所述电池体，另一方面用于安装所述加热/散热器；

进一步地，所述加热/散热器包括铜座、漆包电热丝、控制电路板；

所述铜座的杆部为具有外螺纹的空心结构；

所述铜座通过其杆部螺纹旋入所述外壳外部中间的管状结构，紧密贴合；

所述铜座底部与锂离子电池单体底部紧密贴合，用于锂离子电池的内部散热；

所述漆包电热丝位于所述铜座杆部的内部，通过对所述漆包电热丝通电可以加热所述铜座的杆部用于锂离子电池的内部加热；

所述铜座杆部的内部由导热硅胶填充；

所述控制电路板安装位于所述铜座的底部，连接所述漆包电热丝，并具有温度传感器，用于控制漆包电热丝的工作，使锂离子电池单体工作在最佳工作温度；