一種啞鈴狀鋰離子電池殼及其堆積方法技術

本發明專利技術公開一種啞鈴狀鋰離子電池殼及其堆積方法，該電池殼不同與傳統的方向電池與圓柱形電池，為兩端圓柱中間方形的啞鈴狀殼體。可通過調整圓柱半徑，電池殼長度，以及中間方形的高度和寬度來適應不同種類的電芯。本發明專利技術電池殼可以一殼多芯，電芯之間可串聯可并聯。利用本發明專利技術的電池殼制成的電池的堆積模式使電池堆積密度增加，耐撞性增強，還有助于電池成組使用時風冷/水冷裝置的布置。

Dumbbell shaped lithium ion battery shell and stacking method thereof

The invention discloses a dumbbell shaped lithium ion battery shell and a stacking method thereof. The battery shell is different from the traditional directional battery and the cylindrical battery. By adjusting the radius of the cylinder, the length of the battery shell, and the height and the width of the middle square, the utility model can adapt to different types of cores. The battery shell of the invention can be a shell and a plurality of cores. The stacking mode of the battery made by the battery shell of the invention can increase the bulk density of the battery, enhance the crashworthiness, and also help the arrangement of the air cooling and water cooling device when the battery is in use.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及鋰離子電池及汽車碰撞安全領域，尤其涉及一種啞鈴狀鋰離子電池殼及其堆積方法。
技術介紹
鋰離子電池在航空航天，汽車，手機等領域有著越來越廣泛的應用。電池殼有著保護電芯，電芯與外界個隔絕，電芯與外界的熱傳導隔絕等作用。現有金屬殼(一般為鐵殼與鋁殼)鋰電池從形狀的角度可以分為方形電池與圓形電池，兩者在汽車行業都有著廣泛的運用。方形電池一般用方形電池殼保護方形電芯，而圓柱形電池則采用圓柱形電池殼保護圓柱電芯。電動車中，電池一般成組使用，電池的形狀對電池的布置，電池組的散熱與保溫，電池組的碰撞安全都有著至關重要的作用。傳統的圓柱形、方形電池殼雖然形狀簡單但是在電池的多元發展中，仍然會有很大的局限性與不足。在成組使用電池中，方形電池殼的電池一般為緊密堆積，雖然有較好的堆積密度，但是其散熱性能與抗沖擊性能都不是很好，圓柱形電池殼的電池可緊密堆積也可最小立方堆積，散熱性能得到改善，但是收到沖擊時仍然是電芯直接變形抗沖擊性能不好。
技術實現思路
本專利技術主要拓展了電池殼的形狀，采用啞鈴狀的形狀設計，從而提高電池成組使用性能，包括碰撞安全性，散熱性，保溫性以及堆積密度等。本專利技術采用的技術方案為：一種啞鈴狀鋰離子電池殼，電池殼的形狀為兩端為圓柱中間為方形的啞鈴狀，可通過調整圓柱半徑，電池殼長度，以及中間方形的高度和寬度來適應不同種類的電芯。其中，該電池殼應用范圍為鋰離子電池。其中，該電池殼所用材料為鋁或鋼。其中，該電池殼采用冷軋或沖壓的加工方法制成。其中，該電池殼用于封裝兩圓柱電芯或者用于封裝兩圓柱電芯和一方形電芯。其中，該電池殼所裝的電芯可并聯可串聯。其中，該電池殼中間方形部分可布置短路保護裝置和風冷或水冷通道。本專利技術另外提供一種啞鈴狀鋰離子電池殼的堆積方法，該方法步驟為：在多塊電池殼堆積中，兩塊電池殼的圓柱部分與一塊電池的方形部分相切。本專利技術與現有技術相比的有益效果：1.能夠提供一種新的電池殼形狀，并可以運用于電池的成組使用中，并可廣泛的應用于如汽車、航空等多個領域。2.相比于圓柱形電池殼，本專利技術的電池殼在堆積時因為其形狀可以產生自鎖，電池在堆積時不易散開。3.采用此電池殼的電池成組使用時，由于金屬殼部分先發生彎曲變形，然后才能擠壓到電芯，所以具有良好的抗沖擊性能。4.本專利技術電池殼形狀，可使電池內部布置氣體/液體通道，從而達到電池組冷卻/保溫的效果。附圖說明圖1為本專利技術中電池殼的基本形狀(不封口)。圖2為將電芯裝入電池殼的示意圖。圖3為一種利用此電池殼的電池的堆積方式。具體實施方式下面結合附圖及實例對本專利技術進行詳細說明。本專利技術電池殼采用已經成熟的冷軋工藝或沖壓工藝進行加工，并設計了電池殼的不同使用方式。電池殼所包裹的電芯可選用現有的電芯，電芯不需要額外設計。由于所設計的電池殼形狀簡單所以電池封裝的工藝不變。本電池殼采用一殼多芯的工藝，根據使用需求可以采用一殼雙芯與一殼多芯的裝配工藝。一殼雙芯時，選取兩圓柱形電芯，兩者可串聯可并聯，中間部分的方殼可用作水冷裝置或短路保護裝置；一殼三芯則選取兩圓柱形電芯和一個方形電芯，三者可串聯可并聯。現說明本專利技術中電池殼的一些特點：1.本電池殼形狀為啞鈴狀。2.經過本電池殼裝配的電池，在堆積過程中具有自鎖的功能，經此堆積的電池組具有良好的耐撞性。3.利用此形狀的電池殼進行堆積具有很高的堆積密度，在最小的體積空間內能堆放較多的電池。4.在電動車中，傳統電池的散熱(水冷，風冷)系統一般包裹在電池殼外，而采用此電池殼中間部分可以用于散熱，通水路。5.采用本電池殼不需重新設計電芯形狀，僅需要采用現有電芯的形狀。本專利技術的關鍵技術特征在于：1.本專利技術最大的技術特征是采用現有的冷軋或沖壓工藝制成啞鈴狀的電池殼，電池殼形狀與現有的方形及圓形電池殼不一樣。2.有兩種裝配電芯的模式，一種為僅僅在電池的圓柱部分裝配圓柱形電芯，中間部分可用于短路保護裝置的布置以及水冷風冷通道的布置；另一種為圓柱部分裝配圓柱形電芯，中間部分裝配方形電芯，電芯可并聯可串聯。3.可通過調整電池殼的圓柱半徑，中間部分的長度和厚度，來調整電池殼的尺寸以適應不同大小的電芯。本專利技術的具體實施例如下：本專利技術根據啞鈴狀殼結構的啟示，認為啞鈴狀殼作為電池殼十分實用。通過普通鋼殼(厚度為0.3mm)經過冷軋工藝或者沖壓工藝制成如圖1所示電池殼(未裝蓋)。如圖1所示，此電池殼兩端為柱體，中間部分為方形。電池殼長度為65mm，圓柱直徑為18mm，方形部分高4mm，寬40mm。如圖2所示此電池殼1可裝入兩圓柱電芯2和3，一方形電芯4。其中圓柱形電芯的尺寸為直徑17.4mm，高度58.5mm，方形電芯長寬高分別為58.5mm，39mm，3.4mm。電池殼空余的部分可放置電池的串并聯線路以及短路保護裝置等。圖3展示的是采用此種電池殼電池的一種堆積方式，在此種堆積中，電池通過其形狀可完成自鎖，不會隨意滑動。當電池組收到沖擊后，電池殼中間的方形部分先產生彎曲變形，由于彎曲變形不容易發生內部短路現象，此種電池殼的抗沖擊性能更好。另外，中間的方形部分如果設計水冷風冷通道，則此電池組會有更加優異的散熱和保溫性能。提供以上實例僅僅是為了描述本專利技術的目的，而不是限制本專利技術的范圍。本專利技術的范圍由所附權利要求限定。不脫離本專利技術的精神和原理而做出的各種等同替換和修改，均應涵蓋在本專利技術的范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種啞鈴狀鋰離子電池殼，其特征在于：電池殼的形狀為兩端為圓柱中間為方形的啞鈴狀，可通過調整圓柱半徑，電池殼長度，以及中間方形的高度和寬度來適應不同種類的電芯。

【技術特征摘要】
1.一種啞鈴狀鋰離子電池殼，其特征在于：電池殼的形狀為兩端為圓柱中間為方形的
啞鈴狀，可通過調整圓柱半徑，電池殼長度，以及中間方形的高度和寬度來適應不同種類的
電芯。
2.根據權利要求1所述的一種啞鈴狀鋰離子電池殼，其特征在于：該電池殼應用范圍為
鋰離子電池。
3.根據權利要求1所述的一種啞鈴狀鋰離子電池殼，其特征在于：該電池殼所用材料為
鋁或鋼。
4.根據權利要求1或3所述的一種啞鈴狀鋰離子電池殼，其特征在于：該電池殼采用冷
軋或沖壓的加工方法制成。
5.根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：許駿，劉冰河，楊先鋒，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：北京;11