组合电池及其所用的环形电池

摘要

本发明公开了一种大容量的组合电池，包括多个相互并联电连接的单体电池，其特征在于，所述多个单体电池以一个安插在另一个内的方式相互嵌套设置。本发明通过彼此嵌套的单体电池间的并联解决了大容量、高功率密度、低厚度环形电池体积大、能量密度低的问题，并进一步改善了电池散热。本发明还公开了一种可用于本发明的组合电池中的增强散热效果的环形电池。

权利要求

1.一种组合电池，包括多个相互并联电连接的单体电池，其特征在于，所述多个单体电池以一个安插在另一个内的方式相互嵌套设置。

2.如权利要求1所述的组合电池，其特征在于，所述多个单体电池均为带有通孔的环形单体电池，每个环形单体电池包括限定所述通孔的内侧壁、限定所述环形单体电池的外周边的外侧壁以及位于内侧壁和外侧壁之间的芯体，所述多个环形单体电池以一个安插在另一个的通孔内的方式相互嵌套设置。

3.如权利要求1所述的组合电池，其特征在于，所述多个单体电池包括一个实心单体电池和围绕该实心单体电池的一个或多个带有通孔的环形单体电池，所述实心单体电池包括芯体和限定所述实心单体电池的外周边的外侧壁，所述环形单体电池包括限定所述通孔的内侧壁、限定所述环形单体电池的外周边的外侧壁以及位于内侧壁和外侧壁之间的芯体，所述一个实心单体电池和所述一个或多个环形单体电池以一个安插在另一个的通孔内的方式相互嵌套设置。

4.如权利要求2或3所述的组合电池，其特征在于，每个环形单体电池的芯体的最大厚度小于或等于35mm。

5.如权利要求1-3中任一项所述的组合电池，其特征在于，相邻两个单体电池之间的间隙大于或等于5mm。

6.如权利要求1-3中任一项所述的组合电池，其特征在于，相邻两个单体电池中被围绕的一个单体电池的外侧壁与围绕该单体电池的另一个单体电池的内侧壁重合。

7.如权利要求2或3所述的组合电池，其特征在于，所述多个单体电池中的至少一个单体电池的内侧壁和/或外侧壁上设有散热鳍片。

8.如权利要求1-3中任一项所述的组合电池，其特征在于，所述多个单体电池可拆卸地嵌套在一起。

9.如权利要求1-3中任一项所述的组合电池，其特征在于，相邻两个单体电池的相互面对的内侧壁和外侧壁通过散热鳍片固定连接。

10.如权利要求2所述的组合电池，其特征在于，所述环形单体电池是空心圆柱体或空心棱柱体，所述环形单体电池的通孔的中心线与该环形单体电池的几何中心线重合。

11.如权利要求3所述的组合电池，其特征在于，所述环形单体电池是空心圆柱体或空心棱柱体，而所述实心单体电池相应地是实心圆柱体或实心棱柱体，所述环形单体电池的通孔的中心线与该环形单体电池的几何中心线重合。

12.如权利要求1-3中任一项所述的组合电池，其特征在于，所述单体电池为锂离子电池。

13.如权利要求2或3所述的组合电池，其特征在于，所述单体电池的芯体由正极片、负极片和隔膜采用卷绕工艺或采用叠片工艺制成。

14.如权利要求2或3所述的组合电池，其特征在于，所述单体电池的芯体由多个小容量的电芯并联而成。

15.一种电池，其特征在于，该电池具有通孔而呈环形，包括限定所述通孔的内侧壁、限定所述电池的外周边的外侧壁以及位于内侧壁和外侧壁之间的芯体，所述内侧壁和/或外侧壁是包括两个壳壁的双层壁，所述两个壳壁在它们之间用散热鳍片连接成一体。

16.如权利要求15所述的电池，其特征在于，所述电池的内侧壁和外侧壁中的一个为所述双层壁，所述电池的内侧壁和外侧壁中的另一个上设有散热鳍片。

17.如权利要求15或16所述的电池，其特征在于，所述电池是空心圆柱体或空心棱柱体，所述电池的通孔的中心线与该电池的几何中心线重合。

18.如权利要求15或16所述的电池，其特征在于，该电池为锂离子电池。

说明书

组合电池及其所用的环形电池

技术领域

[0001] 本发明涉及一种组合电池，尤其涉及一种适用于电动交通工具、智能电网等的大容量、高功率的动力组合电池。本发明还涉及一种可应用于上述组合电池中的环形电池。

背景技术

[0002] 从20世纪90年代初开始，锂离子电池的出现和逐步推广，从一定程度上带动了便携式设备的飞速发展；而近10年来，动力电池安全性能、倍率性能的快速提升，使其能够进入到大型电动工具、混合动力车、纯电动车等领域，与大扭矩电动机进行搭配，替代或部分替代了以内燃机为核心的动力系统，引发了新一轮的绿色能源热潮。

[0003] 目前，出于对大容量实心动力电池内部散热困难的担忧，已经实现小规模商品化的锂离子动力电池单体容量都在8-100Ah之间，代表性的锂离子动力电池有：中信国安盟固利新能源科技有限公司的SPIM24300260方型100Ah锂离子动力电池和苏州星恒电源有限公司IMP20/66/148-08PS高功率8Ah动力电池。在这些单体电池的基础上，技术人员通过对单体电池的串联和并联来提高电池组的电压和容量，以满足其它领域的需求，例如：北京中威信通科技有限公司已经制造出了使用48V-300Ah电池组的UPS样机ZWDY-48/300用于电信领域，其电池组是由单体容量为10Ah的动力电池组合而成。

[0004] EP1705743A1涉及一种包括多个单体电池的电池模块，在该电池模块中，单体电池彼此间隔一预定距离串联或并联地连接。

[0005] US2005/0174092A1涉及一种在车辆中使用的电池系统，该电池系统包括多个电连接的锂电池。在一个实施例中，电池系统包括模块，该模块包括多个(例如10个)串联地电连接的电池。在另一个实施例中，所述模块可以通过连接器连接到电线或电缆上，从而将该模块连接到另一模块或者车辆电气系统。

[0006] 即便如此，现有的实心动力电池的输出功率特性还是无法满足某些高端领域的需求，以至于工程师只能通过减小单体电池的容量、间隙布置、强制通风来获得所需的高输出功率特性，最为直接的一个例子就是美国特斯拉汽车公司(Tesla Motors)在2008年3月开始量产的电动汽车“TeslaRoadster”，为了达到4s内从静止加速到100km/h的要求，其电池组所使用的单体电池为目前最为成熟的18650型锂离子电池，每辆车使用了多达6831个的18650型锂离子电池。这样做的代价无疑是大幅度增加了电源管理系统的复杂程度、电池组装配和维护的复杂程度以及整个电源系统的可靠性。

[0007] 在未来的数年间，随着动力电池产品成本的进一步降低，当我们继续向电站储能和调峰、电网滤波、电力机车应急电源等领域拓展动力电池产品的时候，对于他们提出的、高达MW级别的功率要求，使用单体容量在100Ah以下的单体电池进行组合几乎是无法想象的。

[0008] 作为一种改进手段，US 5501916A公开了一种单体电池，其电池芯体中具有通孔，构成电池壳体的盖体直接地或经由与其热连通的铝板与电池芯体的通孔的侧壁的至少一部分紧密贴合，由此可改善单体电池内部的散热问题。

[0009] 但是，应该指出，上述专利中提到的增加通孔并不是解决散热问题的关键所在。解决散热问题的关键在于控制电池芯体的最大厚度，因此，增加一个通孔的方式虽然起到了减小电池芯体最大厚度的作用，但是，当单体电池容量增大到300Ah及以上或者实心电池芯体最大厚度大于或等于100mm时，由于电池安全性和倍率特性对电池芯体的最大厚度产生的限制，简单地增大通孔直径或者增加通孔数量在解决电池内部的散热问题的同时带来了其它方面的问题，例如，增大通孔就增加了通孔内的无效体积，降低了单体电池和电池组整体的能量密度和功率密度，而增加通孔数量又无疑增加了制造难度和制造成本。

[0010] 因此，仍需要设计一种既能够有效解决散热问题，又能够提供大容量、高安全性、高能量密度以及高功率密度的电池产品。

发明内容

[0011] 本发明的目的在于克服现有技术中的动力电池的上述缺陷。本发明通过一种大容量的组合电池或电池组来实现该目的，该组合电池包括多个相互并联电连接的单体电池，其特征在于，所述多个单体电池以一个安插在另一个内的方式相互嵌套设置。

[0012] 在一种有利构型中，所述多个单体电池均为带有通孔的环形单体电池，每个环形单体电池包括限定所述通孔的内侧壁、限定所述环形单体电池的外周边的外侧壁以及位于内侧壁和外侧壁之间的芯体，所述多个环形单体电池以一个安插在另一个的通孔内的方式相互嵌套设置。

[0013] 在另一种有利构型中，所述多个单体电池包括一个实心单体电池和围绕该实心单体电池的一个或多个带有通孔的环形单体电池，所述实心单体电池包括芯体和限定所述实心单体电池的外周边的外侧壁，所述环形单体电池包括限定所述通孔的内侧壁、限定所述环形单体电池的外周边的外侧壁以及位于内侧壁和外侧壁之间的芯体，所述一个实心单体电池和所述一个或多个环形单体电池以一个安插在另一个的通孔内的方式相互嵌套设置。

[0014] 本发明通过彼此嵌套的单体电池间的并联，解决了大容量、高功率密度、低厚度环形电池体积大、能量密度低的问题，并进一步改善了组合电池或电池组的散热。具体说来，通过将多个单体电池的尺寸设计成各不相同，使得横截面尺寸较小的单体电池能位于横截面尺寸较大的单体电池的通孔内，从而将所有的单体电池相互嵌套在一起。在获得容量大、散热好的电池产品的同时，还有效地利用了单体电池通孔内的无效体积，从而提高了电池产品的能量密度。

[0015] 有利地，每个环形单体电池的芯体的最大厚度不超过35mm。这样可限制电池芯体内部极片距离电池侧壁导热表面的最大距离，从而更好地实现经由形成电池壳体一部分的侧壁的导热表面散热的效果。此处，环形电池芯体的厚度是指电池芯体在内、外侧壁之间的尺寸跨度。例如，若电池芯体为空心圆柱形，则其厚度等于其内、外半径之差。但应指出，单体电池芯体的最大厚度不限于35mm以下，例如，对于电池倍率要求较低的应用场合，该最大厚度可适当扩大至例如50mm。

[0016] 有利地，相邻两个单体电池之间的间隙不小于5mm。这有助于改善电池组的散热效果。此处，相邻两个单体电池之间的间隙是指这两个相邻单体电池中横截面尺寸较小的单体电池的外侧壁与横截面尺寸较大的单体电池的内侧壁之间的最小距离。例如，若内、外侧壁均为圆环形，则所述间隙等于截面尺寸较小的单体电池的外侧壁的外半径与截面尺寸较大的单体电池的内侧壁的内半径之差。但应指出，对于电池倍率要求较低的应用场合，该最小距离不限于5mm或以上，甚至该最小距离可以为0mm，即两个相邻单体电池中横截面尺寸较小的单体电池的外侧壁与横截面尺寸较大的单体电池的内侧壁之间紧密接触。

[0017] 有利地，对于散热要求相对不高的应用场合，相邻两个单体电池中被围绕的一个单体电池的外侧壁可与围绕该单体电池的另一个单体电池的内侧壁重合。这样可以简化组合电池的制造。

[0018] 有利地，至少一个单体电池的内侧壁和/或外侧壁上设有散热鳍片，以更好地经由电池壳体的侧壁表面散热。

[0019] 有利地，整个组合电池的外侧壁、即横截面尺寸最大从而围绕所有其它单体电池的环形单体电池的外侧壁上设有散热鳍片，且所有散热鳍片的总体外廓形成为矩形或正方形。这样便于各个组合电池排布，能充分利用各组合电池之间的空间来安置散热鳍片，增强散热效果。当然，散热鳍片的总体外廓也可根据具体的空间布置要求而形成为任意其它适当的形状，例如三角形、梯形等，甚至可以形成为不规则的几何形状。

[0020] 根据本发明的一个有利实施例，所述多个单体电池可拆卸地嵌套在一起。这样就提供了一种非常灵活的结构，可以根据需要增加或者减少相互嵌套在一起的单体电池的数量，从而提供不同的电池容量。

[0021] 根据本发明的另一个有利实施例，所述多个单体电池在相互嵌套后连接成一体。这可以增加整个电池组的机械强度。有利地，相邻两个单体电池的相互面对的内侧壁和外侧壁之间通过散热鳍片固定连接。这样，一方面可以获得机械强度增加的成一体的电池组，另一方面可以实现有效的散热效果。

[0022] 有利地，所述环形单体电池为空心圆柱体。由此得到的电池组结构简单，便于制造和装配。但是，本发明不限于此。相反，单体电池可以具有任何合适的形状。例如，所述单体电池也可以是空心的棱柱体(即，横截面为多边形的空心柱体)，例如空心的长方体。相应地，所述实心单体电池可以是实心圆柱体或实心棱柱体。

[0023] 有利地，所述环形单体电池的通孔的中心线与该单体电池的几何中心线重合，其中，通孔的形状可以为圆孔或多边形孔或任意其它适当形状的孔。例如，当环形单体电池为空心圆柱体时，其通孔可以是与该圆柱体的中心轴线同轴的圆孔。这种构型能在总体上更大程度地减小内部极片距邻近电池侧壁导热表面的最大距离，从而更好地实现经由电池侧壁的导热表面散热的效果；这还便于电池壳体与电池芯体的装配，且有助于电池芯体在吸收电解液膨胀后以更均匀的张力分布，压紧紧靠电池壳体，减少对电池壳体的扭转力，从而更好地保护电池。

[0024] 根据一个有利实施例，所述单体电池是锂离子电池。但是，本发明不限于此，而是也可应用于其它类型的单体电池，例如镍氢电池、镍镉电池等。

[0025] 本发明的另一方面涉及一种可应用于本发明的组合电池中的散热效果进一步改善的电池，其特征在于，该电池具有通孔而呈环形，包括限定所述通孔的内侧壁、限定所述电池的外周边的外侧壁以及位于内侧壁和外侧壁之间的芯体，所述内侧壁和/或外侧壁是包括两个壳壁的双层壁，所述两个壳壁在它们之间用散热鳍片连接成一体。

[0026] 由于该电池的内侧壁和/或外侧壁是包括用散热鳍片连接成一体的两个壳壁的双层壁，所以可进一步增强电池侧壁的散热效果，并且该电池可以根据需要随时进行本发明所涉及的并联电连接组合，从而自如地达到容量升级的目的。

[0027] 有利地，所述电池的内侧壁和外侧壁中的一个为所述双层壁，所述电池的内侧壁和外侧壁中的另一个上设有散热鳍片。或者，所述内侧壁和外侧壁都为所述双层壁。

[0028] 除此之外，上述电池还可具有与根据本发明的组合电池中的单体电池相同的特征。例如，该电池可为空心圆柱体或空心棱柱体；该电池的通孔的中心线可与该电池的几何中心线重合；该电池可为锂离子电池，等等。

附图说明

[0029] 通过下面对在附图中作为非限制性示例给出的、根据本发明的组合电池及可用于该组合电池中的环形电池的优选实施例的详细描述，本发明的其它特征和优点得以进一步明确，在附图中：

[0030] 图1是根据比较例的带有通孔的600Ah环形单体动力电池的示意性透视图；

[0031] 图2是根据本发明第一实施例的600Ah动力组合电池的示意性透视图；

[0032] 图3是图2中的组合电池沿X-X线截取的剖视图；

[0033] 图4是根据本发明第二实施例的600Ah动力组合电池的示意性透视图；

[0034] 图5是根据本发明第三实施例的600Ah动力组合电池的示意性透视图；

[0035] 图6是根据本发明第四实施例的600Ah动力组合电池的示意性透视图；

[0036] 图7是根据本发明第五实施例的600Ah动力组合电池的示意性透视图；

[0037] 图8是根据本发明第六实施例的600Ah动力组合电池的示意性透视图；

[0038] 图9是根据本发明第七实施例的600Ah动力组合电池的示意性透视图；

[0039] 图10是根据本发明第八实施例的600Ah动力组合电池的示意性透视图；

[0040] 图11是根据本发明第九实施例的600Ah动力组合电池的示意性透视图；以及[0041] 图12-14是可应用在根据本发明的组合电池中的、根据本发明的环形电池的三个实施例的示意性透视图。

[0042] 其中，在附图中，绘制仅仅是示意性的，并不一定完全按照实际尺寸，为了使得附图更加清楚或突出其中一些部件，可能相对于其它部件扩大一些部件，并且在各个实施例及附图中相对应的部件用相同的附图标记表示。

具体实施方式

[0043] 下面结合附图来描述比较例和根据本发明的多个实施例。比较例和所有实施例采用相同的电池正、负极浆料和集流体，以及相同的涂布工艺和干燥工艺来制作正负极片，并采用相同的金属材料制作电池壳体。其中，正极材料为锰酸锂，负极材料为天然石墨，电池壳体所使用的金属材料是铝或者不锈钢。在比较例和实施例中，组合电池或电池组的单体电池的芯体能够由单片正极片、单片负极片和隔膜采用卷绕工艺制成，或者由多片正极片、多片负极片和隔膜采用叠片工艺制成，或者由多个小容量电芯并联而成。也就是说，在本发明的组合电池中，各单体电池的芯体可采用现有技术中的多种结构的电池芯体，具有较强的普适性和广泛的使用范围。此外，比较例和实施例以锂离子动力电池为例进行说明。

[0044] 图1示意性地示出由本发明的发明人设计出的一个比较例的锂离子电池。本比较例的锂离子电池涉及一个带有通孔的600Ah环形单体动力电池，其外形为空心圆柱体，外径为590mm，内径——即通孔的直径——为525mm，高度为180mm。电池壳体的外侧壁4和限定通孔的内侧壁5上都设有散热鳍片，且外侧壁4和内侧壁5之间的距离、即电池芯体的厚度为32.5mm。本比较例的电池包括散热鳍片的最大直径为615mm，能量密度为41.54Wh/L。

[0045] 图2示意性地示出根据本发明第一实施例的600Ah锂离子动力组合电池。图3是图2中的组合电池沿X-X线截取的剖视图。如图2-3所示，该组合电池包括三个通过极柱导电连接片3并联的空心圆柱体状的环形单体电池，这三个单体电池内外相互嵌套地设置，且从内到外分别是：容量为100Ah、外径125mm、内径60mm、高180mm的环形单体锂离子动力电池1A；容量为200Ah、外径215mm、内径150mm、高180mm的环形单体锂离子动力电池1B；和容量为300Ah、外径305mm、内径240mm、高180mm的环形单体锂离子动力电池1C。其中，这三个环形单体锂离子动力电池1A、1B和1C的芯体最大厚度均为32.5mm，彼此之间的间隙即相邻两个单体电池的相互面对的内侧壁和外侧壁之间的最小距离为12.5mm，并且它们的内侧壁和外侧壁上都没有散热鳍片。本实施例的组合电池的能量密度为168.95Wh/L，为比较例电池的4.07倍。本实施例的组合电池可应用于充放电倍率小于或等于15C的场合。

[0046] 图4示意性地示出根据本发明第二实施例的600Ah锂离子动力组合电池。该组合电池的结构与图2-3所示的第一实施例大致相同，区别是：在环形单体锂离子动力电池1A的内侧壁5A的表面和环形单体锂离子动力电池1C的外侧壁4C的表面上设有散热鳍片。本实施例的组合电池包括散热鳍片后的最大直径为330mm，且包括散热鳍片后的能量密度为144.25Wh/L，为比较例电池的3.47倍。本实施例的组合电池在加强通风的条件下可应用于充放电倍率小于或等于20C的场合。

[0047] 图5示意性地示出根据本发明第三实施例的600Ah锂离子动力组合电池。该组合电池的结构也与图2-3所示的第一实施例大致相同，区别是：在环形单体锂离子动力电池1A的外侧壁4A和内侧壁5A的表面、环形单体锂离子动力电池1B的外侧壁4B的表面以及环形单体锂离子动力电池1C的外侧壁4C的表面上都设有散热鳍片。本实施例的组合电池包括散热鳍片后的能量密度为144.25Wh/L，为比较例电池的3.47倍。本实施例的组合电池在加强通风的条件下可应用于充放电倍率小于或等于30C的场合。

[0048] 图6示意性地示出根据本发明第四实施例的600Ah锂离子动力组合电池。该组合电池的结构与图5所示的第三实施例大致相同，区别是：环形单体锂离子动力电池1A的外侧壁4A和环形单体锂离子动力电池1B的内侧壁5B之间通过散热鳍片固定连接成一体；环形单体锂离子动力电池1B的外侧壁4B和环形单体锂离子动力电池1C的内侧壁5C之间通过散热鳍片固定连接成一体。本实施例的组合电池包括散热鳍片后的能量密度为144.25Wh/L，为比较例电池的3.47倍。本实施例的组合电池在加强通风的条件下可应用于充放电倍率小于或等于30C的场合。

[0049] 图7示意性地示出根据本发明第五实施例的600Ah锂离子动力组合电池。该组合电池的结构与图6所示的第四实施例大致相同，区别是：环形单体锂离子动力电池1C的外侧壁4C上的所有散热鳍片的总体外廓形成为正方形。这样便于多个组合电池的排布，能充分利用各组合电池之间的空间来安置散热鳍片，增强散热效果。本实施例的组合电池加上外部散热鳍片后的尺寸为320mm×320mm，能量密度120.4Wh/L。本实施例的组合电池在加强通风的条件下可应用于充放电倍率小于或等于30C的场合。

[0050] 图8示意性地示出根据本发明第六实施例的600Ah锂离子动力组合电池。本实施例的组合电池也包括内外相互嵌套设置的三个单体电池，从内到外分别是：直径100mm、高度180mm、容量100Ah、最大传热距离25mm的实心单体电池1A；内径110mm、外径180mm、容量200Ah、最大传热距离17.5mm的环形单体电池1B；和内径190mm、外径255mm、容量300Ah、最大传热距离16.25mm的环形单体电池1C。如图8所示，除了最内侧的单体电池1A为实心电池之外，该组合电池在结构上和散热鳍片的布置上都与第三实施例的组合电池类似。该组合电池加上外部散热鳍片后的最大直径为265mm，能量密度为223.7Wh/L，可应用于最大放电倍率小于或等于4C的领域。

[0051] 图9示意性地示出根据本发明第七实施例的600Ah锂离子动力组合电池。该组合电池的结构与图8所示的第六实施例大致相同，区别是：实心单体锂离子动力电池1A的外侧壁4A和环形单体锂离子动力电池1B的内侧壁5B之间通过散热鳍片固定连接成一体；环形单体锂离子动力电池1B的外侧壁4B和环形单体锂离子动力电池1C的内侧壁5C之间通过散热鳍片固定连接成一体。该组合电池加上外部散热鳍片后的最大直径为265mm，能量密度为223.7Wh/L，可应用于最大放电倍率小于或等于4C的领域。

[0052] 图10示意性地示出根据本发明第八实施例的600Ah锂离子动力组合电池。本实施例的组合电池也包括内外相互嵌套设置的三个单体电池，从内到外分别是：直径100mm、高度180mm、容量100Ah、最大传热距离25mm的实心单体电池1A；内径102mm、外径172mm、容量200Ah、最大传热距离17.5mm的环形单体电池1B；和内径174mm、外径240mm、容量300Ah、最大传热距离16.5mm的环形单体电池1C。在三个单体电池的外侧壁和内侧壁上都没有设置散热鳍片，且这三个单体电池之间的间隙较小，只有2mm。该组合电池的能量密度为272.8Wh/L，可应用于最大放电倍率小于或等于2C的领域。

[0053] 图11示意性地示出根据本发明第九实施例的600Ah锂离子动力组合电池。本实施例的组合电池也包括内外相互嵌套设置的三个单体电池，从内到外分别是：直径100mm、高度180mm、容量100Ah、最大传热距离25mm的实心单体电池1A；内径100mm、外径170mm、容量200Ah、最大传热距离17.5mm的环形单体电池1B；和内径170mm、外径236mm、容量300Ah、最大传热距离16.5mm的环形单体电池1C。如图11所示，实心单体电池1A的外侧壁与环形单体电池1B的内侧壁重合；环形单体电池1B的外侧壁与环形单体电池1C的内侧壁重合；环形单体电池1C的外侧壁上未设置散热鳍片。该组合电池的能量密度为282.1Wh/L，可应用于最大放电倍率小于或等于1C的领域。

[0054] 在上述第一至第三、第六和第八实施例中，组合电池中的三个单体电池是可拆卸地嵌套装配在一起的。因此，可以根据需要增加或者减少组合电池中单体电池的数量，从而获得不同的组合电池容量。例如，仅将单体电池1A和1C用极柱导电片3连接在一起便可获得容量为400Ah的组合电池。此外，除了用极柱导电连接片3实现电连接以外，还可以通过本领域已知的任何适当方法对三个单体电池进行额外的机械连接，以增加组合电池的机械稳定性。例如，可以在组合电池外部另外设置一壳罩来容纳该组合电池，以便于组合电池整体的运输、安设等等。

[0055] 在上述第四、第五和第七实施例中，利用散热鳍片将相邻的两个单体锂离子动力电池的内、外侧壁固定连接成一体，在改善整个组合电池的散热的同时还增加了组合电池的机械强度，使整个组合电池的结构更加稳定。对于第九实施例，相邻的两个单体电池共用一个侧壁，这也增大了组合电池的机械强度，且便于制造。

[0056] 另外，与比较例相比，在本发明的上述实施例中，组合电池的能量密度都大大增加。同时，由于单体电池的散热性能决定了组合电池的散热性能，因此通过适当设置组合电池中的各个单体电池的最大厚度和/或相互间隙和/或利用散热鳍片的作用，能保证组合电池的散热效果。

[0057] 图12-14是可应用在根据本发明的组合电池中的环形单体电池的三个实施例的示意性透视图。例示出的这三种环形单体电池均为空心圆柱体，它们的特征在于，内侧壁和/或外侧壁是包括两个壳壁的双层壁，所述两个壳壁在它们之间用散热鳍片连接成一体。如图12所示，环形电池1A的外侧壁4A为所述双层壁，而内侧壁5A上设有散热鳍片；如图13所示，环形电池1B的外侧壁4B和内侧壁5B都为所述双层壁；如图14所示，环形电池1C的内侧壁5C为所述双层壁，而外侧壁4C上设有散热鳍片。当然，在不是所述双层壁的侧壁上也可不设置散热鳍片。由于采用了所述双层壁，所以这三种环形单体电池的侧壁的散热效果可进一步增强，并且这三种电池可例如用在根据本发明第四实施例的组合电池中，根据需要与其它单体电池进行本发明所涉及的并联电连接组合，从而自如地达到容量升级的目的。

[0058] 虽然在上文中已经以具体实施例的方式对本发明进行了具体说明，但是本领域技术人员应当知道，本发明并不局限于此，而是在本公开的指导下能够由本领域技术人员容易想到的修改、替换和变型都被认为落在本发明的保护范围内，例如：在根据本发明的组合电池中，多个环形单体电池的高度不等，多个环形单体电池的最大厚度不等，多个环形单体电池的外形不相同，等等。此外，环形单体电池的最大厚度以及相邻单体电池之间的间隙也可根据需要适当地设定，以在能量密度和散热效果之间获得适当的平衡。组合电池中的单体电池的数量也不限于上述实施例中的三个，而是根据需要也可为两个、四个或更多个；组合电池中各个单体电池的容量也不限于上述实施例中的具体值，而是根据需要可采用各种容量的单体电池。另外，在本发明的组合电池中，散热鳍片的布置也不限于上述实施例，而是可根据实际需要和具体应用布置在任一个或任几个单体电池的任意选定的内侧壁和/或外侧壁的整个或部分表面上。本发明的保护范围由所附的权利要求书具体限定。