本實(shí)用新型屬于鋰離子電池領(lǐng)域，更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種鋰離子動(dòng)力電池。

背景技術(shù)：

鋰離子電池由于具有優(yōu)良的性能而越來越廣泛的被應(yīng)用于儲(chǔ)能領(lǐng)域，特別是電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能領(lǐng)域。因此，鋰離子動(dòng)力電池在外形和安全性能上需要滿足更高的要求。在外形方面，鋰離子動(dòng)力電池模組或整箱結(jié)構(gòu)需要具有更大的空間利用率；在安全性能方面，鋰離子動(dòng)力電池需要具有更良好的熱擴(kuò)散和抗膨脹性能。

目前，已公開的鋰離子動(dòng)力電池均為方形的平整結(jié)構(gòu)，其不能滿足電池模組或整箱結(jié)構(gòu)對(duì)某些特殊形狀空間的利用和電池安裝固定的要求。此外，常規(guī)方形鋰離子動(dòng)力電池?zé)釘U(kuò)散的面積較小，產(chǎn)熱和膨脹的集中點(diǎn)在電池中心位置，熱擴(kuò)散和抗膨脹性能較差。且常規(guī)方形電池易于受到擠壓和針刺等不安全因素的影響。

有鑒于此，有必要提供一種能夠解決上述問題的鋰離子動(dòng)力電池。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種空間利用率高且安全可靠的鋰離子動(dòng)力電池。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種鋰離子動(dòng)力電池，其包括電池外殼、收容于電池外殼中的電芯、填充于電池外殼中的電解液，以及密封組接于電池外殼上的電池頂蓋，其中，電池外殼上設(shè)有至少一個(gè)內(nèi)凹結(jié)構(gòu)。

作為本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池的一種改進(jìn)，所述電池外殼為長(zhǎng)方體，所述內(nèi)凹結(jié)構(gòu)設(shè)于長(zhǎng)方體的大面，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)占大面面積的5％-50％。

作為本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池的一種改進(jìn)，所述內(nèi)凹結(jié)構(gòu)占大面面積的10％-25％。

作為本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池的一種改進(jìn)，所述內(nèi)凹結(jié)構(gòu)相對(duì)于電池的幾何中心對(duì)稱。

作為本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池的一種改進(jìn)，所述內(nèi)凹結(jié)構(gòu)為凹陷部。

作為本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池的一種改進(jìn)，所述內(nèi)凹結(jié)構(gòu)為連通電池外殼兩個(gè)相對(duì)面的通道。

作為本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池的一種改進(jìn)，所述通道徑向截面為方形、橢圓形或圓形。

作為本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池的一種改進(jìn)，所述電池外殼包括外殼上蓋與外殼下蓋，外殼上蓋設(shè)有通孔，外殼下蓋設(shè)有與外殼上蓋的通孔相對(duì)應(yīng)的突起結(jié)構(gòu)，外殼上蓋與外殼下蓋相扣合后，所述通孔與所述突起結(jié)構(gòu)形成所述連通電池外殼兩個(gè)相對(duì)面的通道。

作為本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池的一種改進(jìn)，所述電芯包括正極片、負(fù)極片以及設(shè)于正極片和負(fù)極片之間的隔膜，正極片、負(fù)極片和隔膜上設(shè)有與所述電池外殼的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的貫穿結(jié)構(gòu)。

作為本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池的一種改進(jìn)，所述隔膜上的貫穿結(jié)構(gòu)尺寸小于負(fù)極片的貫穿結(jié)構(gòu)尺寸，負(fù)極片的貫穿結(jié)構(gòu)尺寸小于正極片的貫穿結(jié)構(gòu)尺寸。

作為本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池的一種改進(jìn)，所述正極片、負(fù)極片和隔膜的組合成形方式為疊片或卷繞。

作為本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池的一種改進(jìn)，所述隔膜上涂有粘接劑。

作為本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池的一種改進(jìn)，所述正極片、負(fù)極片和隔膜上的貫穿結(jié)構(gòu)采用模切、沖壓、激光燒蝕或化學(xué)腐蝕制成。

作為本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池的一種改進(jìn)，所述電池外殼的材質(zhì)為鋁合金。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池通過在電池外殼上設(shè)置內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了以下有益的技術(shù)效果：

(1)增加了熱擴(kuò)散的面積，使電池溫控更易進(jìn)行，提高了電池的使用壽命。

(2)將電芯使用過程中產(chǎn)生的膨脹力從電芯中心位置分散至外周，提高了電池的安全性和可靠性。

(3)能夠適應(yīng)有凸出結(jié)構(gòu)的電池模組結(jié)構(gòu)，提高了電池模組的空間利用率，進(jìn)而提高了能量體積比密度。

(4)便于在有特殊需要的環(huán)境中固定安裝，且不易受到擠壓或針刺等不安全因素的影響。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池及其有益技術(shù)效果進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的電池外殼與電芯的示意圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的電池外殼分解結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1的正極片的示意圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例1的負(fù)極片的示意圖。

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例1的隔膜的示意圖。

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例1的電池頂蓋的示意圖。

圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例2的鋰離子動(dòng)力電池的示意圖。

圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例2的電池外殼分解結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例2的正極片的示意圖。

圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例2的負(fù)極片的示意圖。

圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例2的隔膜的示意圖。

圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例3的鋰離子動(dòng)力電池的示意圖。

圖13為本實(shí)用新型實(shí)施例3的電池外殼分解結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14為本實(shí)用新型實(shí)施例3的正極片的示意圖。

圖15為本實(shí)用新型實(shí)施例3的負(fù)極片的示意圖。

圖16為本實(shí)用新型實(shí)施例3的隔膜的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和技術(shù)效果更加清晰明白，以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書中描述的具體實(shí)施方式僅僅是為了解釋本實(shí)用新型，并不是為了限定本實(shí)用新型。

本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池包括電池外殼、收容于電池外殼中的電芯、填充于電池外殼中的電解液，以及密封組接于電池外殼上的電池頂蓋，其中，電池外殼上設(shè)有至少一個(gè)內(nèi)凹結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例1

請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖2所示，電池外殼10包括外殼上蓋11與外殼下蓋12。外殼上蓋11為設(shè)有方形通孔的方形片狀體。外殼下蓋12包括底面12a、設(shè)于底面12a上的主面12b和兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面12c，底面12a、主面12b和兩個(gè)側(cè)面12c共同圍成方形的收容空間。主面12b上設(shè)有方形通孔，主面12b上的方形通孔位置與外殼上蓋11上的方形通孔位置相對(duì)應(yīng)，主面12b的方形通孔尺寸與外殼上蓋11的方形通孔尺寸相同。主面12b內(nèi)側(cè)設(shè)有沿方形通孔邊緣分布的突起結(jié)構(gòu)13，突起結(jié)構(gòu)13將主面12b上的方形通孔包圍。當(dāng)外殼上蓋11扣合于外殼下蓋12時(shí)，外殼上蓋11與外殼下蓋12形成一端開口的方形收容空間，外殼下蓋12的方形通孔和突起結(jié)構(gòu)13與外殼上蓋11的方形通孔一起形成貫穿收容空間的方形通道。電池外殼10為金屬材質(zhì)，優(yōu)選鋁合金。

請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖3-5所示，電芯30包括正極片31、負(fù)極片32和設(shè)于正極片31與負(fù)極片32之間的隔膜33。正極片31、負(fù)極片32和隔膜33上分別設(shè)有多個(gè)與外殼下蓋12的突起結(jié)構(gòu)13相對(duì)應(yīng)的方形通孔，方形通孔可以使用模切、沖壓、激光燒蝕或化學(xué)腐蝕工藝制作，優(yōu)選模切工藝。隔膜33上的方形通孔尺寸小于負(fù)極片32的方形通孔尺寸，負(fù)極片32的方形通孔尺寸小于正極片31的方形通孔尺寸。正極片31和負(fù)極片32上分別設(shè)有若干導(dǎo)電的極耳。正極片31、負(fù)極片32和隔膜33按照“隔膜-正極片-隔膜-負(fù)極片-隔膜”的重復(fù)結(jié)構(gòu)，以疊片或卷繞的方式(優(yōu)選疊片方式)組合成形為電芯30，正極片31上的若干正極片極耳34疊加形成電芯30的正極耳36，負(fù)極片32上的若干負(fù)極片極耳35疊加形成電芯30的負(fù)極耳37。隔膜33上涂有粘接劑，粘接劑可以粘接固定正極片31和負(fù)極片32，防止正負(fù)極片31、32和隔膜33發(fā)生錯(cuò)位。

請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖6所示，電池頂蓋50為與電池外殼10開口相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)方形板。電池頂蓋50上設(shè)有正極柱51、負(fù)極柱52和安全裝置53。正極柱51、負(fù)極柱52設(shè)于電池頂蓋50的兩端，安全裝置53設(shè)于正極柱51與負(fù)極柱52之間。正極柱51、負(fù)極柱52分別與電芯的正極耳36、負(fù)極耳37電連接。

請(qǐng)參照?qǐng)D1、2、6所示，電池外殼10、電芯30、電池頂蓋50按以下步驟組裝成為鋰離子動(dòng)力電池。

將電芯30與外殼下蓋12的突起結(jié)構(gòu)13配合放入外殼下蓋12，將電芯30的正極耳36、負(fù)極耳37分別與電池頂蓋50的正極柱51、負(fù)極柱52焊接連接。

將外殼上蓋11與外殼下蓋12扣合，并使用焊接的方式密封固定。

將上述組裝體進(jìn)行烘烤，排出電芯極片中的水分，注入電解液。

將電池頂蓋50與電池外殼10焊接以密封固定。

實(shí)施例2

請(qǐng)參照?qǐng)D7-11所示，實(shí)施例2與實(shí)施例1大致相同。實(shí)施例2不同于實(shí)施例1之處在于其電池外殼10上設(shè)有兩個(gè)貫穿電池外殼10收容空間的方形通道，相應(yīng)地，實(shí)施例2的外殼上蓋11、外殼下蓋12、正極片31、負(fù)極片32和隔膜33上都分別設(shè)有兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的方形通孔，外殼下蓋12的主面內(nèi)測(cè)設(shè)有兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的突起結(jié)構(gòu)13。

實(shí)施例3

請(qǐng)參照?qǐng)D12-16所示，實(shí)施例3與實(shí)施例1基本相同。實(shí)施例3不同于實(shí)施例1之處在于其電池外殼10上所設(shè)的貫穿電池外殼10收容空間的通道的徑向截面為橢圓形，相應(yīng)地，實(shí)施例3的外殼上蓋11、外殼下蓋12、正極片31、負(fù)極片32和隔膜33上所設(shè)的通孔為橢圓形。

需要說明的是，為使電池使用過程中的膨脹力得到充分緩解，本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)占電池大面面積的5％-50％，優(yōu)選10％-25％，以兼顧一定的電池體積能量密度比。此外，設(shè)于電池外殼10上的貫穿電池外殼10收容空間的通道并不局限于實(shí)施例1-3中所述的一個(gè)或兩個(gè)、方形或橢圓形徑向截面的通道，其也可以為根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置的多個(gè)徑向截面為其他形狀的通道，例如多個(gè)徑向截面為圓形的通道或一個(gè)徑向截面為上下大、中間小的沙漏形的通道。為了均勻地?cái)U(kuò)散電池膨脹力，內(nèi)凹結(jié)構(gòu)優(yōu)選相對(duì)于電池的水平中心面對(duì)稱的形狀。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型鋰離子動(dòng)力電池通過在電池外殼10上設(shè)置內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了以下有益的技術(shù)效果：

(1)增加了熱擴(kuò)散的面積，使電池溫控更易進(jìn)行，提高了電池的使用壽命。

(2)將電芯30使用過程中產(chǎn)生的膨脹力從電池中心位置分散至外周，提高了電池的安全性和可靠性。

(3)能夠適應(yīng)有凸出結(jié)構(gòu)的電池模組結(jié)構(gòu)，提高了電池模組的空間利用率，進(jìn)而提高了能量體積比密度。

(4)便于在有特殊需要的環(huán)境中固定安裝，且不易受到擠壓或針刺等不安全因素的影響。

根據(jù)上述原理，本實(shí)用新型還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本?shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說明，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。