CN102013511B - 一种软包装圆柱电池 - Google Patents

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Abstract

一种软包装圆柱电池，包括卷曲而成的电芯以及包裹于电芯外的壳体，所述的电芯包括正极层、负极层以及用于隔离正极层和负极层的隔膜，电芯紧密卷曲呈柱状，电池的正极耳和负极耳从电芯的同一端面引出并从壳体的一端伸出，该正极耳和负极耳分别与正极层、负极层电导通。本发明电池采用软包装，减小了电池的重量，提高了电池的能量密度，圆柱形状则更利于电池实现自动化生产，确保电芯的一致性。正负极耳设计为同方向引出，降低了组装的难度，确保了电池组的一致性。

Description

一种软包装圆柱电池
【技术领域】
本发明涉及软包装电池，特别涉及一种软包圆柱电池。
【背景技术】
目前圆柱动力电池一般采用钢壳、铝壳或高强度的工程塑料壳体进行封装。用钢壳、铝壳以及高强度的工程塑料封装的缺点是重量大，能量密度低，微小的改变尺寸非常复杂且效率低下，而且生产成本较高，实现自动化的难度较大。另外现有动力电池实现组合难度较大，钢壳、铝壳动力电池组装后能量密度相对较小。
【发明内容】
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种重量小、能量密度高，易实现自动化生产的软包装圆柱电池。
一种括卷曲而成的电芯以及包裹于电芯外的壳体，所述的电芯包括正极层、负极层以及用于隔离正极层和负极层的隔膜，电芯紧密卷曲呈柱状，电池的正极耳和负极耳从电芯的同一端面引出并从壳体的一端伸出，该正极耳和负极耳分别与正极层、负极层电导通。
作为对上述方案的改进，在电芯的引出正、负极耳的端面安装有隔离端盖，在隔离端盖上开设有供正极耳、负极耳穿过的弧形槽，所述壳体包裹于该隔离端盖外。
其中，所述的壳体为包裹于电芯外的铝塑膜制的薄壁。所述的正极层为涂有正极材料的铝箔，所述的负极层为涂有负极材料的铜箔。
作为对上述方案的进一步改进，所述的正极耳和负极耳对称地从所述的引出正、负极耳的端面上引出，引出时相互平行，在穿过隔离端盖上的弧形槽后正极耳、负极耳扭转使两极耳所在平面位于同一空间平面内。
本发明电池采用软包装，减小了电池的重量，提高了电池的能量密度，圆柱形状则更利于电池实现自动化生产，确保电芯的一致性。正负极耳设计为同方向引出，降低了组装的难度，确保了电池组的一致性。
【附图说明】
图1为本发明实施例剖面结构示意图；
图2为本实施例隔离端盖结构示意图；
图3为本实施例组装过程中半成品之一结构示意图；
图4为本实施例组装过程中半成品之二结构示意图；
图5为本实施例整体封装完成后整体结构示意图。
【具体实施方式】
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。
如附图1～5所示，为了克服现有圆柱电池的缺陷，本实施例提出了一种改进方案的圆柱动力电池。该电池具有重量小、能量密度高、组装难度低、易采用自动化生产方式生产等优点。
本实施例中，该电池主要由壳体2、电芯1、正极耳3、负极耳4以及隔离端盖5组成。其中壳体2采用铝塑膜制的薄壁结构，包裹于电芯1外壁。这种铝塑膜封装结构有效地减小了电池的重量，提高了电池的能量密度。
本方案采用的电芯1由正极层11、负极层12以及用于隔离正极层11和负极层12的隔膜13组成。其中，正极层11为涂有正极材料的铝箔，负极层12为涂有负极材料的铜箔，正极层11、负极层12分别紧贴于隔膜13两侧形成三层叠加结构，并且正极层11、负极层12以及隔膜13卷曲呈圆柱状，从而形成电池的基本形状。由于采用了圆柱形结构，使电芯1易于实现自动化生产，既可以提高生产速度，也可以保证电池的一致性。同时，通过铝塑膜制壳体2的使用，使电芯1中各层更加紧密的接触在一起，大大降低了电池气涨的可能性，提高了电池的电性能和可靠性。
正极耳3、负极耳4分别与正极层11、负极层12连接电导通，并对称地从电芯1的同一端面引出。隔离端盖5设置于电芯1端面上，采用优质工程塑料制成。隔离端盖5上开设有弧形槽51，用于为正极耳3、负极耳4定位和导向，方便自动化组装。正极耳3、负极耳4穿过弧形槽51引出，引出后上端扭转预设角度，使扭转后的正极耳3平面、负极耳4平面位于同一空间平面内。这种同方向设置两极耳的结构方式更加有利于电池的后序制作，例如在组装电池组时，同方向设置极耳可减少采用连接片，从而降低电池组内阻，减少电池工作时产生的热量。采用隔离端盖5则可防止在极耳转方向以及后序封装时电芯1被自动化设备磨损或产生的人工磨损，可有效控制电池制作的不良率，降低成本。
本实施例中正、负极材料为可以脱出和嵌入锂离子的复合金属氧化物或者是上述原料任意两种以上任意比例的混合物。如正极材料可为钴酸锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂、或磷酸亚铁锂等。负极材料可为碳素材料(石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳)，或锡基负极材料，或锂过渡金属氮化物等。
为了利于本领域技术人员更好地实施该技术，下面将该电池的制作工艺大致说明如下：
1.将预制完成的正极层11、负极层12以及隔膜13紧密重叠，保证正极层11、负极层12之间通过隔膜13隔离，然后将正极耳3、负极耳4分别与正极层11、负极层12连接，并从正、负极层11、12的同一侧边引出。最后，将叠在一起的正极层11、负极层12以及隔膜13卷曲成圆柱形制成电芯1，并使正极耳3、负极耳4从圆柱形电芯1同一端面引出来。
2.安装隔离端盖5，将隔离端盖5套于电芯1两端面，保证正极耳3、负极耳4从隔离端盖5的弧形槽51中穿出。另外，也可仅在引出正负极耳的端面设置隔离端盖5，无需两端均安装相同的隔离端盖。
3.扭极耳，将正极耳3、负极耳4扭转至同一空间平面上。
4.封装，将铝塑薄膜制的外壳2，包裹在套有隔离端盖5的电芯1外，使正负极耳位于外壳2的接缝处，并保持外壳2与电芯紧密贴合，最后，对外壳2进行热封并注液。
在整个制作过程中，通过结构的改进可以提高制作速度、质量的稳定性以及降低制作的难度，使该电池在电性能、质量以及使用稳定性上均得到大幅度提高。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种软包装圆柱电池，包括卷曲而成的电芯(1)以及包裹于电芯外的壳体(2)，其特征在于：所述的电芯包括正极层(11)、负极层(12)以及用于隔离正极层和负极层的隔膜(13)，电芯紧密卷曲呈柱状，电池的正极耳(3)和负极耳(4)从电芯的同一端面引出并从壳体(2)的一端伸出，该正极耳(3)和负极耳(4)分别与正极层、负极层电导通；
在电芯的引出正、负极耳的端面安装有隔离端盖(5)，在隔离端盖上开设有供正极耳、负极耳穿过的弧形槽(51)，所述壳体(2)包裹于该隔离端盖(5)外；
所述的正极耳(3)和负极耳(4)对称地从所述的引出正、负极耳的端面上引出，引出时相互平行，在穿过隔离端盖上的弧形槽(51)后正极耳、负极耳扭转使两极耳所在平面位于同一空间平面内。
2.根据权利要求1所述的软包装圆柱电池，其特征在于：所述的壳体为包裹于电芯外的铝塑膜制的薄壁。
3.根据权利要求1所述的软包装圆柱电池，其特征在于：所述的正极层为涂有正极材料的铝箔，所述的负极层为涂有负极材料的铜箔。
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Denomination of invention: Flexible packed cylindrical battery

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