多极耳电芯结构及端子电池的制作方法

1.本实用新型涉及电池领域，具体涉及多极耳电芯结构及端子电池。


背景技术：

2.在电池中，锂离子在放电过程中从负极移动到正极，在充电过程中返回。与不可充电锂电池中使用的金属锂相比，锂离子电池使用嵌入锂化合物作为电极材料。锂离子电池具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多、存储时间长等优点，在移动电话、数码摄像机和手提电脑等便携式电子设备上得到了广泛使用，在电动汽车、电动自行车等电动交通工具及储能设施等大中型电动设备方面有着广泛的应用前景，成为解决能源危机和环境污染等全球性问题的关键。
3.电池模组的热交换通常集中在电芯与电芯之间，利用散热铝片或相变材料进行热传导，同时，也在散热铝片的底部与模组底壳件涂覆导热，以保证工作产热的传输，其热交换路径为电芯、散热铝片、导热胶、模组底壳、液冷板。然而，在应对快充要求时，电池模组的极耳处以及汇流排也是主要的产热源。因此，为了更好的进行散热，本实用新型提出了多极耳电芯结构及端子电池。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的在于提供多极耳电芯结构及端子电池，解决电池散热效果较差，影响电池性能和寿命的问题。
5.该目的采用以下技术方案实现：
6.本结构包括正极片、负极片和设置在所述正极片和所述负极片之间的隔膜，正极片的一侧设置有若干正极耳，所述负极片的一侧设置有若干负极耳；正极片和负极片叠放时，若干正极耳和若干负极耳位于同一侧，且依次交错设置，在本装置中，若干正极耳和若干负极耳依次交错设置指一个正极耳和一个负极耳交错间隔设置；若干正极耳组成正极耳群，若干负极片组成负极耳群。若干正极耳均位于第一平面上，若干负极耳均位于第二平面上，所述第一平面与第二平面相互平行。
7.在第一平面上有多个依次并排设置的正极耳，在第二平面上有多个依次并排设置的负极耳，这样能够增加正极耳与正极连接端子的接触面积、负极耳与负极连接端子的接触面积，提高散热效率，进而对极耳处进行散热，提高本结构的使用寿命。
8.在此基础之上，多个电芯重合时，相邻两个所述电芯的正极片或负极片叠合。且所有正极片中，重合的正极耳相互连接，所有负极片中，重合的负极耳相互连接。多个重合且相互连接的正极耳均位于第一平面上组成正极耳群，多个重合且相互连接的负极耳均位于第二平面上组成负极耳群。正极耳群与正极连接端子连接，负极耳群与负极连接端子连接。
9.电芯的正极片上相重叠的正极耳重合后连接在正极连接端子上，位于相同侧上的重合的正极耳组成正极耳群，电芯的负极片上相重叠的正负极耳重合后连接在负极连接端子上，位于相同侧上的重合的负极耳组成负极耳群，与现有的电芯结构相比，本结构所有的
正极耳或负极耳并没有重叠在一起，而是依次平铺在正极连接端子或负极连接端子上，这样增加了极耳与连接端子之间的接触面积，即增加了电池内部的散热通道，利用集流体直接向外导热，提高散热效率。
10.其次，采用多极耳交叉叠片的结构，能够缩短电子流通路径，直接减小电芯内阻和发热量，由于电池内阻的减少，内部损耗降低，可带来更高的输出功率和更好的快充性能。
11.优选的，正极连接端子和负极连接端子均为长条形。正极连接端子为铝材，负极连接端子为铜材。长条形的连接端子能够进一步的增大散热效率，使极耳处的热量更好的通过连接端子散出，进一步的提高使用效率。
12.更进一步的，一种端子电池，包括外壳，外壳的内侧设置有聚脲层。
13.聚脲层是一种新型的万能涂料，凭借其出众的环保性能广泛应用于防水、防腐、耐磨、防爆等领域被誉为二十世纪末期最伟大的涂料。它是由异氰酸酯组份与氨基化合物组份反应生成的一种弹性体物质，分为纯聚脲和半聚脲，二者性能不一样但基本的特性都是防腐、防水、耐磨、抗摔等。
14.聚脲层快速凝固，可在任意曲面上喷涂成型，且不产生流挂现象，具有超强的理化性能，极高的抗张力以及抗冲击强度，柔韧性，耐磨性，耐老化，防湿滑，防腐蚀。稳定性能优越，可在120
°
以下长期使用，并且能够承受350
°
的短期热冲击。具有良好的粘结力，可以在混凝土，钢结构，木材等众多材料上使用。
15.优选的，聚脲层包括石墨粉。电池的温度还可以通过聚脲层导在外壳上。
16.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
17.本实用新型多极耳电芯结构及端子电池，电芯采用多极耳交叉叠片结构，不仅能直接减小电芯内阻和发热量，可带来更高的输出功率和更好的快充性能；同时还增加了电池内部的散热通道，利用集流体直接向外导热，改善电池的导热、散热效果，确保电池内部的温度分布均匀，减少各个电芯单体之间的温差，进一步增强电池的安全性。使电池组发挥出最佳的性能和寿命，提高整车安全性能。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
19.图1为实施例1正极片结构示意图；
20.图2为实施例1负极片结构示意图；
21.图3为实施例1中极片叠放结构示意图；
22.图4为实施例2中多极耳交叉焊接结构图；
23.图5为实施例3中负极连接端子和正极连接端子的位置关系示意图；
24.图6为实施例4中端子电池外壳结构示意图；
25.图7为实施例6中主母排结构示意图；
26.图8为实施例6中汇流母排结构示意图；
27.图9为实施例6中电池模组与连接片结构示意图。
28.附图中标记及对应的零部件名称：
29.1-主母排，2-汇流母排，3-电池模组，4-连接片，5-外壳，6-聚脲层，7-循环泵，9-柔
性铜带，10-正极连接端子，11-负极连接端子，12-空心绝缘管，13-正极片，131-正极耳，14-负极片，141-负极耳。
具体实施方式
30.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
32.【实施例1】
33.如图1所示，本装置包括正极片13、负极片14和设置在所述正极片13和所述负极片14之间的隔膜，如图1所示，所述正极片13的一侧设置有若干正极耳131，如图2所示，所述负极片14的一侧设置有若干负极耳141；如图3所示，正极片13和负极片14叠放时，若干正极耳131和若干负极耳141位于同一侧，且依次交错设置；若干正极耳131组成正极耳群，若干负极片14组成负极耳群。若干正极耳131均位于第一平面上，若干负极耳141均位于第二平面上，所述第一平面与第二平面相互平行。
34.【实施例2】
35.在上述实施例的基础上，相邻两个所述电芯的正极片13或负极片14叠合。如图4所示，所有正极片13中，重合的正极耳131相互连接，所有负极片14中，重合的负极耳141相互连接。多个重合且相互连接的正极耳131均位于第一平面上组成正极耳群，多个重合且相互连接的负极耳141均位于第二平面上组成负极耳群。
36.在一个或多个实施例中，所述正极片13上相邻两个正极耳131之间具有间隙，且所有相邻两个正极耳之间的间隙相等，负极片14上相邻两个负极耳141之间具有间隙，且所有相邻两个负极耳之间的间隙相等。
37.【实施例3】
38.一种端子电池，如图5所示，包括正极连接端子10和负极连接端子11。
39.在一个或多个实施例中，正极连接端子10和负极连接端子11均为长条形。
40.在一个或读个实施例中，正极连接端子10为铝材，负极连接端子11为铜材。
41.正极耳群与正极连接端子10连接，负极耳群与负极连接端子11连接。
42.【实施例4】
43.在上述实施例的基础上，如图6所示，端子电池包括外壳5，外壳5的内侧设置有聚脲层6。聚脲层6包括石墨粉。
44.在一个或多个实施例中，聚脲层为现有的涂料，本发明人并没有对其进行改进，采用现有的聚脲涂料即可。
45.【实施例5】
46.在一个或多个实施例中，本装置包括相互配合连接母排和电池模组3，所述母排为
空心结构，母排内设置有冷却液，母排的一端与循环泵7连接，所述循环泵7用于使冷却液在母排内流动。
47.在一个或多个实施例中，母排内的冷却液也为现有的冷却液，本发明人并没有对其进行改进，其中，冷却液由水、防冻剂、添加剂三部分组成，按防冻剂成分不同可分为酒精型、甘油型、乙二醇型等类型的冷却液。
48.在一个或多个实施例中，母排与循环泵之间通过空心绝缘管12连接，冷却液在循环泵的作用下在母排内部、绝缘管内循环流动，已达到对电池内部均匀散热的效果。
49.【实施例6】
50.在上述实施例的基础上，母排包括相互平行的两个主母排1和五个汇流母排2，五个汇流母排2位于两个主母排1之间；如图7和8所示主母排1的一侧、汇流母排2的两侧均并排设置有若干连接片4，主母排1上的连接片4与相邻的汇流母排2的连接片4交错设置，相邻两个汇流母排2上的连接片4均交错设置，如图9所示，每个电池模组3分别与交错设置的相邻的两个连接片4连接。主母排1和五个汇流母排2之间通过空心绝缘管12连接，空心绝缘管12与循环泵7连接。
51.其中，母排为内侧为圆形，外侧为矩形的铜管。母排上设置有连接片4，母排与连接片4之间设置有柔性铜带9。柔性铜带9与绝缘塑料融为一体，电池模组3的负极连接端子11和正极连接端子10分别连接在相邻的两个汇流母排或汇合母排和主母排之间交错设置的相邻的两个连接片上，在本实施例中其连接方式为焊接连接。
52.本文中所使用的“第一”、“第二”等只是为了描述清楚起见而对相应部件进行区别，不旨在限制任何次序或者强调重要性等。此外，在本文中使用的术语“连接”在不进行特别说明的情况下，可以是直接相连，也可以使经由其他部件间接相连。
53.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。