动力电池.pdf

本发明提供一种动力电池，包括有外壳、电池本体和电极；所述电池本体位于外壳中，包括有层叠排列的极片；所述电极位于外壳的顶部；其中，所述动力电池的外壳的外表面上设置有散热装置。本发明的动力电池由于外壳的外表面上设置有散热装置，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。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。为一种安全性高、散热好、寿命长的新型结构动力电池。

1、  动力电池，包括有外壳、电池本体和电极；所述电池本体位于外壳中，包括有平行排列的极片；所述电极位于外壳的顶部；其特征在于：所述动力电池的外壳的外表面上设置有散热装置。

2、  根据权利要求1所述的动力电池，其特征在于：包括有正电极(1)和负电极(2)，所述正电极(1)和负电极(2)相互绝缘地设置在外壳(3)的顶部。

3、  根据权利要求1或2所述的动力电池，其特征在于：所述外壳(3)整体为四棱台形结构，即，外壳(3)的竖直方向的截面为梯形；所述外壳(3)的顶面和底面均为方形，所述外壳(3)的顶面面积大于底面面积。

4、  根据权利要求3所述的动力电池，其特征在于：所述电池本体(5)包括有多片极片(51)，所述多片极片(51)呈水平方向层叠放置在外壳(3)中，位于外壳(3)中底部的极片(51)面积最小，由下往上，极片(51)的面积逐渐增大，位于外壳(3)中顶部的极片(51)面积最大。

5、  根据权利要求3所述的动力电池，其特征在于：所述散热装置为多片固定在外壳(3)的前、后、左、右侧壁面上的散热片(4)，所述散热片(4)呈水平方向的片材状结构；外壳(3)的前、后、左、右侧壁面上均设置有一排以上的散热片(4)。

6、  根据权利要求5所述的动力电池，其特征在于：所述外壳(3)的每一侧壁面上均设置有多排三列散热片(4)，相邻各列散热片(4)之间具有空气流道(31)；相邻各排散热片(4)之间间隔有特定距离。

7、  根据权利要求2所述的动力电池，其特征在于：所述电池本体(5)内部还设置有一根以上的金属丝线(6)，所述金属丝线(6)沿垂直于水平面方向设置，每一根金属丝线(6)将所述多片极片(51)上下贯穿。

8、  根据权利要求1或2所述的动力电池，其特征在于：所述外壳(3)整体为四棱柱体结构。

9、  根据权利要求8所述的动力电池，其特征在于：所述电池本体(5)包括有多片极片(51)，所述多片极片(51)呈竖直方向排列放置在外壳(3)中。

10、  根据权利要求8所述的动力电池，其特征在于：所述散热装置为多片固定在外壳(3)的前、后、左、右侧壁面上的散热片(4)，所述散热片(4)呈水平方向的片材状结构；外壳(3)的前、后侧壁面上均设置有多排四列散热片(4)，相邻各列散热片(4)之间具有空气流道(31)；相邻各排散热片(4)之间间隔有特定距离。

动力电池
技术领域
本发明属于电池技术领域，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卷绕呈实心组合而成，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
本发明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。
本发明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；所述电池本体位于外壳中，包括有平行排列的极片；所述电极位于外壳的顶部；其中，所述动力电池的外壳的外表面上设置有散热装置。
综上，本发明的有益效果是：
本发明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。本发明的动力电池，由于外壳的外表面上设置有散热装置，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。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。
附图说明
图1是本发明动力电池实施例一的俯视结构示意图；
图2是本发明动力电池实施例一的剖视结构示意图；
图3是本发明动力电池实施例一的立体结构示意图；
图4是本发明动力电池实施例二的俯视结构示意图；
图5是本发明动力电池实施例二的剖视结构示意图；
图6是本发明动力电池实施例二的立体结构示意图。
具体实施方式
本发明公开一种，动力电池，包括有外壳、电池本体和电极；所述电池本体位于外壳中，包括有平行排列的极片；所述电极位于外壳的顶部；其中，所述动力电池的外壳的外表面上设置有散热装置。
实施例一：
本实施例的动力电池，如图1、2、3所示，包括有正电极1和负电极2，所述正电极1和负电极2相互绝缘地设置在外壳3的顶部。
所述外壳3整体为四棱台形结构，即，外壳3的竖直方向的截面为梯形；所述外壳3的顶面和底面均为方形，所述外壳3的顶面面积大于底面面积。
所述电池本体5包括有多片极片51，所述多片极片51呈水平方向层叠放置在外壳3中，位于外壳3中底部的极片51面积最小，由下往上，极片51的面积逐渐增大，位于外壳3中顶部的极片51面积最大。
所述散热装置为多片固定在外壳3的前、后、左、右侧壁面上的散热片4，所述散热片4呈水平方向的片材状结构；外壳3的前、后、左、右侧壁面上均设置有一排以上的散热片4。
优选地，外壳3的每一侧壁面上均设置有多排三列散热片4，相邻各列散热片4之间具有空气流道31；相邻各排散热片4之间间隔有特定距离。
所述散热片4可采用金属散热片，例如：铝片。
所述外壳3还包括有顶盖7，所述顶盖7覆盖在电池本体5的上方。
所述电池本体5内部还设置有一根以上的金属丝线6，例如：金丝线、银丝线、镍丝线等；所述金属丝线6沿垂直于水平面方向设置，每一根金属丝线6将所述多片极片51上下贯穿。
本实施例的动力电池，简称梯形叠片式大功率电池，电池的内部极片呈梯形状组合而成，电池极片从上而下由大到小有序排列。
本实施例电池极片呈梯形排列主要解决两大问题：解决电池充电时间过长问题；其次，防止远离极柱的地方产生结核。
现有技术的电池采用的锂离子因存在内阻过大的天然缺陷，在充电时，离极柱近的地方温度过高存在普遍现象。同时也存在离极柱远的地方无法快速的将电能均衡的充到位。因此，本专利电池的梯形构造就最大限度的解决了该问题。因为离极柱远的地方的极片面积逐渐梯次渐小，需要电能也随之减小，从而一方面解决了离极柱近的地方温度高问题，另一方面也解决了充电时间过长的关键问题。金属丝线6的设置，同样达到缩短充放电时间的效果。
现有技术的方形电池由于离极柱远的地方电能无法均衡彻底的到达每个地方，需要充电时间长，因此就产生了远离极柱的地方易产生结核，从而导致电池性能差、寿命短等问题。本梯形叠片的设计就最大限度的解决了以上问题，远离极柱的地方极片缩小，所需电能也随之减小，从而最大限度的保证了充电效率的提高，避免电池内部出现结核故障。
本实施例的动力电池，外侧可由任何形状的散热片构成，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。
实施例二：
本实施例的动力电池，如图4、5、6所示，与实施例一不同之处在于：
所述外壳3整体为四棱柱体结构，例如，为长方体结构。
所述电池本体5包括有多片极片51，所述多片极片51呈竖直方向排列放置在外壳3中。
所述散热装置为多片固定在外壳3的前、后、左、右侧壁面上的散热片4，所述散热片4呈水平方向的片材状结构；外壳3的前、后侧壁面上均设置有多排四列散热片4，相邻各列散热片4之间具有空气流道31；相邻各排散热片4之间间隔有特定距离。
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。例如：散热片4的具体形状和数量、外壳3形状的变化等。