全文摘要
本实用新型公开了一种高效散热的软包锂离子电池，包括电芯本体和铝塑膜外壳，所述电芯本体封装在所述铝塑膜外壳内部，所述电芯本体包括正极片、负极片和隔膜，所述隔膜包括隔膜本体，所述隔膜本体正反面均涂覆有聚多巴胺涂层，所述聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层。本实用新型的锂离子电池具有散热效果好、产品一致性高、质量稳定性好和加工方便的特点。
主设计要求
1.一种高效散热的软包锂离子电池，包括电芯本体和铝塑膜外壳，所述电芯本体封装在所述铝塑膜外壳内部，所述电芯本体包括正极片、负极片和隔膜，其特征在于：所述隔膜包括隔膜本体，所述隔膜本体正反面均涂覆有聚多巴胺涂层，所述聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层。
设计方案
1.一种高效散热的软包锂离子电池，包括电芯本体和铝塑膜外壳，所述电芯本体封装在所述铝塑膜外壳内部，所述电芯本体包括正极片、负极片和隔膜，其特征在于：所述隔膜包括隔膜本体，所述隔膜本体正反面均涂覆有聚多巴胺涂层，所述聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层。
2.根据权利要求1所述的高效散热的软包锂离子电池，其特征在于：所述聚多巴胺涂层与所述二硫化钼涂层结合的表面设有网状凹凸纹理。
3.根据权利要求2所述的高效散热的软包锂离子电池，其特征在于：所述负极片宽度大于所述正极片宽度，所述隔膜宽度大于所述负极片宽度。
4.根据权利要求3所述的高效散热的软包锂离子电池，其特征在于：所述正极片的正极活性材料为锰酸锂、磷酸铁锂、三元镍钴锰酸锂和\/或钴酸锂。
5.根据权利要求4所述的高效散热的软包锂离子电池，其特征在于：所述负极片的负极活性材料为天然石墨、人造石墨、中间相碳微球和\/或钛酸锂。
6.根据权利要求5所述的高效散热的软包锂离子电池，其特征在于：所述隔膜本体为PE隔膜、PP隔膜或PE\/PP复合隔膜。
7.根据权利要求5所述的高效散热的软包锂离子电池，其特征在于：所述正极片的集流体为铝箔，所述负极片的集流体为铜箔。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的高效散热的软包锂离子电池，其特征在于：所述二硫化钼涂层表面还涂覆有陶瓷涂层。
9.根据权利要求8所述的高效散热的软包锂离子电池，其特征在于：所述正极片表面涂覆有聚多巴胺涂层，所述负极片表面涂覆有聚多巴胺涂层。
10.根据权利要求9所述的高效散热的软包锂离子电池，其特征在于：所述正极片的聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层；所述负极片的聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体为一种高效散热的软包锂离子电池。
背景技术
混合动力车、纯电动汽车及燃料电池车等节能及新能源汽车成为比较好的发展途径。然而，安全可靠性、寿命、续驶里程、成本以及公共配套设施等极大限制了新能源汽车的快速发展，这其中尤以动力电池的技术突破及规模化应用最为关键。但是，电池在大电流过充过放电过程中，由于离子在隔膜中穿行的过程中，在隔膜两边分别进行电化学反应，并产生热量。如果电池内部的热量不能得到有效散失的话，电池内部温度进一步升高，温度升高会隔膜的孔径变小，离子传输变慢，且易造成电池内电流传输效率不一致，温度进一步升高。进一步地，当隔膜温度达到135℃后，隔膜闭孔，电池的充放电停止。当电池内部温度达到165℃时，隔膜熔融，正负极直接接触，导致电池燃烧直至爆炸。
针对于此，中国实用新型专利CN207587875U公开了一种具有散热结构的锂离子电池，包括电池壳，电池壳内固定有散热陶瓷座，散热陶瓷座设有n个开口，n为大于1的整数，每个开口内均设有一个电芯件，电芯件固定于电池壳内，电池壳内填充有电解质；电池壳包括金属基层，金属基层的内壁固定有导热绝缘层，金属基层的外侧壁固定有若干散热凸起部；电池壳外固定有正极耳、负极耳，每个电芯件均与正极耳和负极耳电连接。该实用新型散热效果良好，内部的散热结构能够及时地将锂离子电池内产生的热量传递到电池壳，外部的散热结构能够高效地将电池壳的热量释放至外界环境中，从而确保锂离子电池整体的温度不会过高，且整体结构简单。但是，必须看到，该实用新型要求在电池内部设置散热结构，不利于锂离子电池能量密度的提升；而且，该结构的设置，工序复杂，封装困难，在实际中应用受到制约。
与此同时，中国实用新型专利申请CN107732033A公开了一种有利于电池散热的聚多巴胺改性涂层，多巴胺溶解在水性溶液中，且pH值介于7.5～11之间，经自聚合生成；各种主要物质二羟吲哚、吲哚二酮、多巴胺单体、聚多巴胺在聚多巴胺涂层中所占的质量分数分别为0～10%：1%～5%：0～20%：0~99.99%。涂层基底为无机粒子、金属材料和有机材料；其中涂层由多巴胺溶液自聚合在基底上产生，或由多巴胺溶液在溶液中自聚合多巴胺后，经离心、静置、过滤、清洗、烘干后，得到聚多巴胺粉体颗粒，然后将粉体颗粒溶解在浆料中，进行涂覆。其利用生成含有二羟吲哚、吲哚二酮、多巴胺单体、聚多巴胺的粉末颗粒具有吸热特性，将其制成涂层，涂覆与隔膜、极片及电池外壳的内部，利用聚多巴胺涂层的吸热导热作用，有效散失电池内部的热量，从而达到散热的目的。从该实用新型的技术方案可以看到，在电池极片或者隔膜引入聚多巴胺涂层，对于解决锂离子电池的过热问题具有重要参考意义。但是，该方法也存在实际应用问题，聚多巴胺涂层基于成本、合成难度的考虑，一般涂覆厚度只有几个微米，加之其本身具有柔软的粘附性，当其涂覆在隔膜上时，在电芯卷绕成型过程中，聚多巴胺涂层由于在隔膜的张力作用下断裂形成传热阻隔；当其涂覆在极片时，极片一般都需要辊压或者静压成型，聚多巴胺涂层同样存在断裂的问题，对于其电芯的散热效果造成较大的影响。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高效散热的软包锂离子电池，具有散热效果好、产品一致性高、质量稳定性好和加工方便的特点。
本实用新型可以通过以下技术方案来实现：
本实用新型公开了一种高效散热的软包锂离子电池，包括电芯本体和铝塑膜外壳，所述电芯本体封装在所述铝塑膜外壳内部，所述电芯本体包括正极片、负极片和隔膜，所述隔膜包括隔膜本体，所述隔膜本体正反面均涂覆有聚多巴胺涂层，所述聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层。
所述聚多巴胺涂层与所述二硫化钼涂层结合的表面设有网状凹凸纹理。
进一步地，所述正极片、负极片和隔膜相互间隔卷绕或层叠设计，所述隔膜设置在正极片和负极片之间。
进一步地，所述负极片宽度大于所述正极片宽度，所述隔膜宽度大于所述负极片宽度。
进一步地，所述正极片的正极活性材料为锰酸锂、磷酸铁锂、三元镍钴锰酸锂和\/或钴酸锂。
进一步地，所述负极片的负极活性材料为天然石墨、人造石墨、中间相碳微球和\/或钛酸锂。
进一步地，所述隔膜本体为PE隔膜、PP隔膜或PE\/PP复合隔膜。
进一步地，所述正极片的集流体为铝箔，所述负极片的集流体为铜箔。
进一步地，所述二硫化钼涂层表面还涂覆有陶瓷涂层。
进一步地，所述正极片表面涂覆有聚多巴胺涂层，所述负极片表面涂覆有聚多巴胺涂层。
进一步地，所述正极片的聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层；所述负极片的聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层。
本实用新型一种高效散热的软包锂离子电池，具有如下的有益效果：
第一、散热效果好，相对于现有技术CN107732033A将聚多巴胺涂层涂覆在极片上降低电池内部温度1℃～5℃而言，本实用新型的软包锂离子电池相对于没有涂覆有聚多巴胺涂层的锂离子电池其内部温度降低8～10℃，散热效果非常好；
第二、温度一致性好，通过测量，本实用新型的软包锂离子电池其内部温度不存在局部过热温度点，锂离子电池内部温度差为2～4℃，相对于现有技术CN207587875U内部温度差为6～10℃、CN107732033A的4～8℃具有明显优势；
第三、质量稳定性高，通过拆解对本实用新型的锂离子电池进行拆解，CN107732033A没有加入二硫化钼涂层的极片内部在聚多巴胺涂层存在较多裂纹，而本实用新型加入二硫化钼涂层后没有明显裂纹；
第四、加工方便，本实用新型通过在隔膜进行涂层设计，直接使用现有电芯设计，采用现成的卷绕设备进行卷绕成型，无需设置额外的散热结构，有限降低了封装和设计的难度，提升了加工的便捷性。
附图说明
附图1为本实用新型一种高效散热的软包锂离子电池的隔膜层状结构图；
附图中的标记包括：100、隔膜本体；101、聚多巴胺涂层，102、二硫化钼涂层。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例对本实用新型产品作进一步详细的说明。
如图1所示，本实用新型公开了一种高效散热的软包锂离子电池，包括电芯本体和铝塑膜外壳，所述电芯本体封装在所述铝塑膜外壳内部，所述电芯本体包括正极片、负极片和隔膜，所述隔膜包括隔膜本体100，所述隔膜本体正反面均涂覆有聚多巴胺涂层101，所述聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层102。
所述聚多巴胺涂层与所述二硫化钼涂层结合的表面设有网状凹凸纹理。
进一步地，所述正极片、负极片和隔膜相互间隔卷绕或层叠设计，所述隔膜设置在正极片和负极片之间。
进一步地，所述负极片宽度大于所述正极片宽度，所述隔膜宽度大于所述负极片宽度。
进一步地，所述正极片的正极活性材料为锰酸锂、磷酸铁锂、三元镍钴锰酸锂和\/或钴酸锂。
进一步地，所述负极片的负极活性材料为天然石墨、人造石墨、中间相碳微球和\/或钛酸锂。
进一步地，所述隔膜本体为PE隔膜、PP隔膜或PE\/PP复合隔膜。
进一步地，所述正极片的集流体为铝箔，所述负极片的集流体为铜箔。
进一步地，所述二硫化钼涂层表面还涂覆有陶瓷涂层。
进一步地，所述正极片表面涂覆有聚多巴胺涂层，所述负极片表面涂覆有聚多巴胺涂层。
进一步地，所述正极片的聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层；所述负极片的聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层。
实施例1
本实用新型公开了一种高效散热的软包锂离子电池，包括电芯本体和铝塑膜外壳，所述电芯本体封装在所述铝塑膜外壳内部，所述电芯本体包括正极片、负极片和隔膜，所述隔膜包括隔膜本体，所述隔膜本体正反面均涂覆有聚多巴胺涂层，所述聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层。
在本实施例中，所述聚多巴胺涂层与所述二硫化钼涂层结合的表面设有网状凹凸纹理。所述正极片、负极片和隔膜相互间隔卷绕或层叠设计，所述隔膜设置在正极片和负极片之间。所述负极片宽度大于所述正极片宽度，所述隔膜宽度大于所述负极片宽度。所述正极片的正极活性材料为锰酸锂、磷酸铁锂、三元镍钴锰酸锂和\/或钴酸锂。所述负极片的负极活性材料为天然石墨、人造石墨、中间相碳微球和\/或钛酸锂。所述隔膜本体为PE隔膜、PP隔膜或PE\/PP复合隔膜。所述正极片的集流体为铝箔，所述负极片的集流体为铜箔。
进一步地，所述二硫化钼涂层表面还涂覆有陶瓷涂层。
进一步地，所述正极片表面涂覆有聚多巴胺涂层，所述负极片表面涂覆有聚多巴胺涂层。
进一步地，所述正极片的聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层；所述负极片的聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层。
实施例2
本实用新型公开了一种高效散热的软包锂离子电池，包括电芯本体和铝塑膜外壳，所述电芯本体封装在所述铝塑膜外壳内部，所述电芯本体包括正极片、负极片和隔膜，所述隔膜包括隔膜本体，所述隔膜本体正反面均涂覆有聚多巴胺涂层，所述聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层。
在本实施例中，所述聚多巴胺涂层与所述二硫化钼涂层结合的表面设有网状凹凸纹理。所述正极片、负极片和隔膜相互间隔卷绕或层叠设计，所述隔膜设置在正极片和负极片之间。所述负极片宽度大于所述正极片宽度，所述隔膜宽度大于所述负极片宽度。所述正极片的正极活性材料为锰酸锂、磷酸铁锂、三元镍钴锰酸锂和\/或钴酸锂。所述负极片的负极活性材料为天然石墨、人造石墨、中间相碳微球和\/或钛酸锂。所述隔膜本体为PE隔膜、PP隔膜或PE\/PP复合隔膜。所述正极片的集流体为铝箔，所述负极片的集流体为铜箔。所述二硫化钼涂层表面还涂覆有陶瓷涂层。
实施例3
本实用新型公开了一种高效散热的软包锂离子电池，包括电芯本体和铝塑膜外壳，所述电芯本体封装在所述铝塑膜外壳内部，所述电芯本体包括正极片、负极片和隔膜，所述隔膜包括隔膜本体，所述隔膜本体正反面均涂覆有聚多巴胺涂层，所述聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层。
在本实施例中，所述聚多巴胺涂层与所述二硫化钼涂层结合的表面设有网状凹凸纹理。所述正极片、负极片和隔膜相互间隔卷绕或层叠设计，所述隔膜设置在正极片和负极片之间。所述负极片宽度大于所述正极片宽度，所述隔膜宽度大于所述负极片宽度。所述正极片的正极活性材料为锰酸锂、磷酸铁锂、三元镍钴锰酸锂和\/或钴酸锂。所述负极片的负极活性材料为天然石墨、人造石墨、中间相碳微球和\/或钛酸锂。所述隔膜本体为PE隔膜、PP隔膜或PE\/PP复合隔膜。所述正极片的集流体为铝箔，所述负极片的集流体为铜箔。所述正极片表面涂覆有聚多巴胺涂层，所述负极片表面涂覆有聚多巴胺涂层。所述正极片的聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层；所述负极片的聚多巴胺涂层表面涂覆有二硫化钼涂层。
对比例1
对比例1与实施例1的唯一区别在于没有二硫化钼涂层。
对比例2
对比例2采用CN207587875的散热结构。
为了评估本实用新型的技术效果，对于实施例1、对比例1、对比例2的散热效果进行比较，具体结果为：
就散热效果而言，对比例1聚多巴胺涂层涂覆在极片上降低电池内部温度1℃～5℃，实施例1锂离子电池其内部温度降低8～10℃，散热效果非常好。
就温度一致性安，通过测量，实施例1的软包锂离子电池其内部温度不存在局部过热温度点，锂离子电池内部温度差为2～4℃，对比例2内部温度差为6～10℃、对比例1为4～8℃。
就极片外观而言，通过对本实用新型的锂离子电池进行拆解，对比例1没有加入二硫化钼涂层的极片内部在聚多巴胺涂层存在较多裂纹，实施例1加入二硫化钼涂层后没有明显裂纹。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所9作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920034361.6
申请日:2019-01-09
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209329013U
授权时间:20190830
主分类号:H01M 2/16
专利分类号:H01M2/16;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/654;H01M10/653;H01M10/0525;H01M10/42
范畴分类:38G;
申请人:深圳赛骄阳能源科技股份有限公司
第一申请人:深圳赛骄阳能源科技股份有限公司
申请人地址:518000 广东省深圳市龙岗区龙岗街道宝龙社区宝龙二路3号京能工业园2号厂房
发明人:朱杰;肖文杰;范海满;吉雄庆
第一发明人:朱杰
当前权利人:深圳赛骄阳能源科技股份有限公司
代理人:王松柏
代理机构:44543
代理机构编号:深圳市华盈知识产权代理事务所(普通合伙) 44543
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计