CN101867049B - 锂电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锂电池，特别涉及一种形状为环形的锂电池。该锂电池包括壳体和位于壳体内的电芯。所述壳体包括固定连接在一起的环形本体和盖体。所述盖体上开有至少一个通孔。所述至少一个通孔内通过绝缘材料密封有电极柱，电极柱与电芯电性连接。本发明提供的锂电池，电池外形结构为环状体，该环形锂电池可直接套设于柱状或细长电器设备，如汽车阀门上，并进一步与线路板相连为电器设备供电，使用方便、可靠，占用空间小。该环形结构的锂电池，不但方便与电器安装连接，而且由于其环形构造，散热面积大，电池工作中产生的热量能有效的散发，增加了电池的安全性能。

Description

锂电池
技术领域
本发明涉及到锂电池技术领域，特别涉及一种环形锂电池。
背景技术
锂电池由于工作电压高、能量密度高、自放电小、寿命长，是长寿命高可靠性仪器和仪表的理想能源，因其工作温度范围宽，也是汽车电子首选的支持电源。
从电池的外形结构而言，常见的是有圆柱形锂电池、方形锂电池以及扣式锂电池等，不同形状构造的锂电池适合不同的应用领域。现有结构锂电池，不便于应用在柱状或细长电器上。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可直接套设于柱状或细长电器设备上，为电器设备供电的锂电池。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种锂电池，包括壳体和位于壳体内的电芯。所述壳体大体呈环形，包括固定连接在一起的环形本体和盖体。所述盖体上开有至少一个通孔。所述至少一个通孔内通过绝缘材料密封有电极柱。所述电极柱与电芯电性连接。所述盖体上还设置有一个与所述电极柱电性连接的环形金属假盖，所述金属假盖与盖体之间设置绝缘垫。
优选地，电芯包括由下至上依次设置在壳体环形本体内的环形负极锂片、隔膜、位于隔膜内的正极、套设在正极上的环形金属集流环和绝缘片，绝缘片位于正极上方，隔膜与绝缘片用于隔离正极与负极以及正极与壳体。隔膜沿径向的截面呈双U形，用于收容正极、集流环和绝缘片，环形金属集流环沿径向的截面呈两个倒置的U字型，正极被套设在环形金属集流环凹槽内，以增加电池反应面积和将正极膨胀变形方向限制在垂直于所述盖体的方向上。绝缘片上对应所述电极柱的位置开设有通孔，所述电极柱与金属集流环借助通过通孔的金属带电性固定连接。
盖体通过焊接方式固定于环形本体上，盖体上形成有凹槽，所述凹槽上对称开设有通孔，通孔内通过玻璃或者塑料绝缘密封有一个电极柱。所述金属假盖通过不导电胶固定于所述绝缘垫上，所述绝缘垫通过不导电胶固定于所述盖体上。
本发明相比现有技术具有以下显著优点：
本发明的提供的锂电池，电池外形结构为环状体，该环形锂电池可直接套设于柱状或细长电器设备，如汽车阀门上，并进一步与线路板相连为电器设备供电，使用方便、可靠，占用空间小。
该环形结构的锂电池，不但方便与电器安装连接，而且由于其环形构造，散热面积大，电池工作中产生的热量能有效的散发，增加了电池的安全性能。
附图说明
图1是一实施例中锂电池的立体图。
图2是图1所示锂电池的分解图。
图3是图1所示锂电池的另一视角的分解图。
具体实施方式
下面将结合具体实施例及附图对本发明锂电池作进一步详细描述。
为描述方便，本实施例以外形为圆环状的叠片式锂/二氧化锰电池为例进行说明。
如图1和图2所示，锂电池100包括圆环状壳体和位于圆环状壳体内的电芯。壳体主要包括焊接在一起的环形本体10和盖体20，以及与盖体20连接的环形的假盖30。盖体20上设置有多个与盖体20绝缘连接、与假盖30和电芯电性连接的电极柱21。电芯主要包括电解液(未示出)，以及由下至上依次设置在本体10内的环形的负极锂片40，隔膜50，正极60、集流环70和绝缘片80。
壳体和集流环70均采用不与电解液发生化学反应的金属材料制成，可以是不锈钢、碳钢等金属或合金，本实施例中，壳体和集流环70采用不锈钢制成。隔膜50和绝缘片80采用绝缘材料，可以是玻璃纤维或聚四氟乙烯膜。正极60主要包括二氧化锰、导电剂和粘结剂等。其他实施例中，正极60可主要包括作为载体的碳材料。
具体的，环形本体10沿径向的截面大体呈双U形。环形本体10内壁上形成有台阶，用于支撑盖体20及帮助盖体20定位。盖体20上部形成有贯穿盖体20的环形凹槽，凹槽上对称地开设有多个通孔。电极柱21通过绝缘材料，例如玻璃绝缘子固定在通孔内。设置多个电极柱可使电池放电均匀，依具体情况，也可以只设置一根电极柱。
假盖30位于盖体20上方，与电极柱21通过焊接的方式固定连接。为了方便焊接及准确定位，假盖30上对应电极柱21的位置开有通孔，可通过将电极柱21焊接在该通孔内壁的方式将假盖30与电极柱21连接起来。假盖30和盖体20之间还设置绝缘垫(图未示)，防止假盖30与盖体20接触，使锂电池100短路。为防止锂电池100在使用和运输的过程中假盖30与盖体20发生相对位移，导致假盖30与电极柱21的连接断开，假盖30通过不导电胶固定于绝缘垫上，而绝缘垫通过不导电胶固定于盖体20上。假盖30的存在使得电池在使用过程中的电连接更易操作。其他实施例中，可省略假盖30及绝缘垫。
负极锂片40紧贴本体10底部。隔膜50沿径向的截面大体呈双U形，用于收容正极60、集流环70和绝缘片80，隔膜与绝缘片以电气隔离正极60与负极40以及正极60与本体10。集流环70沿径向的截面大体呈两个倒置的U字型(见图3)，套设在正极60上，用于增加电池反应面积和将正极60膨胀变形方向限制在垂直于盖体20的方向上。绝缘片80位于集流环70上方，其对应电极柱21的位置开设有通孔。电极柱21穿过该通孔与集流环70直接或通过柔性金属带焊接在一起。
使用过程中，锂电池100可直接套设于柱状或细长电器设备，如汽车阀门的与电路板连接的一端，本体10作为负极端，假盖30作为正极端，为电器设备供电，使用方便，占用空间小。壳体采用全密封方式，不会出现漏液的情况，更可靠。
另外，由于负极锂片40在使用过程中会不断消耗，而正极60在吸收电解液后会发生膨胀变形，集流环70的形状使得正极60只能在垂直于盖体20的方向上膨胀，从而可填充负极锂片40消耗所多出来的空间，有效防止正极60下沉导致集流环70与电极柱21接触不良，使得锂电池100更可靠。
上述锂电池电芯可以是卷绕电芯，也可以是封包式或叠片式电芯。锂电池主体结构为中空的环形结构，但电池外形可为圆形、方形、棱形等各种环形形状。
本发明锂电池可用于为各种电器设备供电，特别适合为汽车阀门等具有柱状或细长电连接端部的电器设备供电。
本发明的环形锂电池适用于各种类型的化学电池，例如锂/亚硫酰氯(Li/SOCl2)、锂/硫酰氯(Li/SO2Cl2)、锂/二氧化硫(Li/SO2)、锂/二氧化锰(Li/MnO2)、锂/二硫化铁(Li/FeS2)和锂/硫磺(Li/S)等化学体系的一次电池，以及锂离子电池。

Claims (7)

1.一种锂电池，包括壳体和位于壳体内的电芯，其特征在于：所述壳体大体呈环形，包括固定连接在一起的环形本体和盖体，所述盖体上开有至少一个通孔，所述至少一个通孔内通过绝缘材料密封有电极柱，所述电极柱与电芯电性连接，所述盖体上还设置有一个与所述电极柱电性连接的环形金属假盖，所述金属假盖与盖体之间设置绝缘垫。
2.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述电芯包括由下至上依次设置在壳体环形本体内的环形负极锂片、隔膜、位于隔膜内的正极、套设在正极上的环形金属集流环和绝缘片，绝缘片位于正极上方，隔膜与绝缘片用于隔离正极与负极以及正极与壳体。
3.根据权利要求2所述的锂电池，其特征在于，所述隔膜沿径向的截面呈双U形，用于收容正极、集流环和绝缘片，环形金属集流环沿径向的截面呈两个倒置的U字型，正极被套设在环形金属集流环凹槽内，以增加电池反应面积和将正极膨胀变形方向限制在垂直于所述盖体的方向上。
4.根据权利要求3所述的锂电池，其特征在于，所述绝缘片上对应所述电极柱的位置开设有通孔，所述电极柱与金属集流环借助通过通孔的金属带电性固定连接。
5.根据权利要求1～4任一项所述的锂电池，其特征在于，所述盖体通过焊接方式固定于环形本体上。
6.根据权利要求5所述的锂电池，其特征在于，所述盖体上形成有凹槽，所述凹槽上对称开设有通孔，通孔内通过玻璃或者塑料绝缘密封有一个电极柱。
7.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述金属假盖通过不导电胶固定于所述绝缘垫上，所述绝缘垫通过不导电胶固定于所述盖体上。
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