專利名稱：一種便于散熱的圓柱形鋰電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種便于散熱的圓柱形鋰電池技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種圓柱形鋰電池。背景技術(shù)：
隨著電子工業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，人們對各類電器電源的要求越 來越高。圓柱形鋰離子電池作為高能電源被應(yīng)用在各類場所，尤其是應(yīng)用 于筆記本中，其各項電性能尤其是安全性能就顯得極為重要，必須采取更 有效、更迅速的散熱方式，才能保證電池工作的安全性。而且，要能保證 在電池遇到偶然時間，或者遇有晉級不安全因素時，能夠有效地釋放電池 內(nèi)部壓力及熱量，從而保證電池的安全，避免出現(xiàn)意外事故。但是，就目前來講，圓柱形鋰離子電池均采用單片正極、負(fù)極、隔膜， 巻繞成渦巻狀結(jié)構(gòu)的電極組件作為電極電芯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，再將此電極組件 放入電池筒體，然后用蓋板將其封閉而構(gòu)成電池本體。此種極芯結(jié)構(gòu)可使 極片之間的接觸較緊密，有利于提高電池的大電流充放電性能。但是，電 池本體在使用過程中，特別是在大電流充放電過程中產(chǎn)生的熱量難以散發(fā)， 導(dǎo)致鋰離子電池溫度過高易產(chǎn)生熱失控，進(jìn)而可能引發(fā)起火甚至爆炸。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于針對鋰電池難以散熱的問題，提供一種便于散 熱的圓柱形鋰電池。一種便于散熱的圓柱形鋰電池，包括電池本體和導(dǎo)熱性能良好的散熱 套筒，所述電池本體緊密套接在散熱套筒內(nèi)。所述散熱套筒的外表面上開設(shè)有若干個用以增大散熱套筒外表面積 的凹槽。所述凹槽的橫截面曲線呈u形。 所述凹槽的截面曲線呈v形。所述散熱套筒的外表面上開設(shè)有若干個用以增大散熱套筒外表面積 的凹坑所述凹坑的內(nèi)凹面為球面形。所述散熱套筒的外表面上向外延伸出有若干個用以增大散熱套筒外
表面積的凸條。所述凸條的的截面曲線呈圓柱形。所述散熱套筒的外表面上向外延伸出有若干個用以增大散熱套筒外 表面積的凸起。所述凸起為球形凸起。本實用新型的有益效果1)通過將電池本體緊密套接在導(dǎo)熱性能良好 的散熱套筒內(nèi)，利用散熱套筒良好的散熱性能，能夠適時排出電池內(nèi)部循 環(huán)做功產(chǎn)生的熱量，電池表面和內(nèi)部溫度明顯降低，阻止了熱量的蓄積， 從而避免電池因過熱而產(chǎn)生爆炸的危險，提高了電池的安全性能。2)通過 在散熱套筒上設(shè)置凹坑、凹槽、凸條或凸起，增大了散熱套筒的外表面積， 更有利于電池的快速散熱，3)由于散熱套筒不屬于電池本體，是可拆卸的結(jié)構(gòu)，故加工方式多樣，加工起來更加方便。3)散熱套筒可以任意選擇 有利于散熱的材質(zhì)，不受電池化學(xué)性能和機(jī)械性能的限制，選擇面更廣。4) 散熱套筒表面上設(shè)置凹坑、凹槽、凸條或凸起，不僅便于手持，而且款式 多樣，美觀大方。
圖1是一種便于散熱的圓柱形鋰電池的立體結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1中散熱套筒的立體結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖2散熱套筒的橫截面的展開圖。圖4是另一種具有凹坑的散熱套筒的橫截面展開圖。圖5是另一種具有球形凸起的散熱套筒的橫截面展開圖。
具體實施方式
實施例、 一種便于散熱的圓柱形鋰電池，如圖1、圖2和圖3所示， 包括電池本體1和鋁質(zhì)散熱套筒2，電池本體1緊密套接在散熱套筒2內(nèi)， 散熱套筒2的外表面上開設(shè)有若干個用以增大散熱套筒2的外表面積的凹以18650鋰電池為例，其散熱套筒尺寸如圖3所示，其中在每一個凹 槽里，凸邊寬度a=lmm，凸凹差值b=0.3咖，凹邊寬度c=lmm，電池半徑rF9mm，散熱套筒最小半徑r2=10mm,散熱套筒內(nèi)圓周L=65mm;散熱套筒的 凹槽數(shù)4>=L/(a+c)=32。由上述己知條件可知，若不開設(shè)凹槽，電池的有效散熱表面積為 S產(chǎn)2X :x XrJ+Jr X2XnX1^4184.60mm2;開設(shè)凹槽后，電池的有效散熱表 面 積 S2=2X Ji Xr22+n X2Xr2X (L_ <J> Xa) + n X2X (r廠b) X * Xa+4> X2X [ n Xr22—n X (r 2-b)2]= 5840.35mm2;有效散熱面積增加百分比n二(S2-S》/S!X 100%=39. 57%。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員都知道，絕大多數(shù)鋰離子電池的起火和爆炸都 可歸結(jié)為電池內(nèi)部的熱失控，而引起熱失控的主要原因是電池散熱效果不 良。 '電池的散熱速率由Afe時O"冷卻公式表示a)式中^一散熱速率，W;"—對流換熱系數(shù)，W/(m2*K); S —電池有效散 熱表面積，m2; rs —電池表面溫度，K; 7>—環(huán)境溫度，K。從該式可看出，增加電池有效散熱表面積能夠提高散熱速率。顯然，避免熱失控有兩種途徑減小生熱速率和增大散熱速率。 但是，由于在(l)式中，a和r,都不容易改變，只有通過增加電池有效散熱表面積S才能達(dá)到強(qiáng)化散熱的目的。由此可見，本實施例通過增設(shè)散熱套筒后，明顯提高了有效散熱面積,大大提高了電池的散熱性能(39.57%)。必須指出，以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一 步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明 所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換如可以將凹槽改進(jìn)為凹坑(如圖4所示，球面形凹坑3)、凸條(對應(yīng)于凹槽)或凸起(如圖5所示，球形凸起3)等等,只要能夠有效地增大散熱表面積，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明權(quán)利要求書確定 的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、 一種便于散熱的圓柱形鋰電池，包括電池本體，其特征是還包括導(dǎo)熱 性能良好的散熱套筒，所述電池本體緊密套接在散熱套筒內(nèi)。
2、 如權(quán)利要求l所述的便于散熱的圓柱形鋰電池，其特征是所述散熱套 筒的外表面上開設(shè)有若干個用以增大散熱套筒外表面積的凹槽。
3、 如權(quán)利要求2所述的便于散熱的圓柱形鋰電池，其特征是所述凹槽的 橫截面曲線呈U形。
4、 如權(quán)利要求2所述的便于散熱的圓柱形鋰電池，其特征是所述凹槽的 截面曲線呈V形。
5、 如權(quán)利要求1所述的便于散熱的圓柱形鋰電池，其特征是所述散熱套 筒的外表面上開設(shè)有若干個用以增大散熱套筒外表面積的凹坑
6、 如權(quán)利要求5所述的便于散熱的圓柱形鋰電池，其特征是所述凹坑的 內(nèi)凹面為球面形。
7、 如權(quán)利要求l所述的便于散熱的圓柱形鋰電池，其特征是所述散熱套 筒的外表面上向外延伸出有若干個用以增大散熱套筒外表面積的凸條。
8、 如權(quán)利要求7所述的便于散熱的圓柱形鋰電池，其特征是所述凸條的 的截面曲線呈圓柱形。
9、 如權(quán)利要求1所述的便于散熱的圓柱形鋰電池，其特征是所述散熱套 筒的外表面上向外延伸出有若干個用以增大散熱套筒外表面積的凸起。
10、 如權(quán)利要求9所述的便于散熱的圓柱形鋰電池，其特征是所述凸起 為球形凸起。
專利摘要一種便于散熱的圓柱形鋰電池，包括電池本體和導(dǎo)熱性能良好的散熱套筒，所述電池本體緊密套接在散熱套筒內(nèi)。進(jìn)一步地，所述散熱套筒的外表面上開設(shè)有若干個用以增大散熱套筒外表面積的凹坑、凹槽、凸條或凸起。以增加電池的有效散熱面積，適時排出電池內(nèi)部循環(huán)做功產(chǎn)生的熱量，避免電池因過熱而產(chǎn)生爆炸的危險，提高電池的安全性能。
文檔編號H01M10/50GK201038283SQ20062014538
公開日2008年3月19日 申請日期2006年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者劉春洋, 濤 張 申請人:深圳市比克電池有限公司