CN103187587B - 铝壳圆柱形锂离子电池结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铝壳圆柱形锂离子电池结构，包括锂离子电池芯（1），所述电池结构包括上下端开口的圆柱形铝壳（2）、设置在所述锂离子电池芯（1）上端的正极耳（10）、下端的负极耳（11）以及封闭该圆柱形铝壳（2）的正极端盖（15）和负极端盖（16）；其特征在于：该电池结构还包括装设于圆柱形铝壳（2）内、分别位于电池芯（1）两端的上绝缘环（13）以及下绝缘环(14)；所述圆柱形铝壳（2）依次收容下绝缘环（14）、设有正极耳（10）和负极耳（11）的电池芯以及上绝缘环（13）。本发明电池正极端盖具有防爆功能和具有防过充功能，增加了电池的安全性能。正极端盖含有金属顶盖，便于和镍片连接。本发明结构简单，生产使用方便，安全性高。

Description

铝壳圆柱形锂离子电池结构
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域，涉及一种锂离子电池结构，特别是涉及一种铝壳圆柱形锂离子电池结构。
背景技术
锂离子电池是一种充放电可充二次电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间迁移来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。一般采用含有锂元素的材料作为电极的电池。是现代高性能电池的代表。
现有的圆柱形锂离子电池，一端突出的头部为正极，另一端平面底部外壳为负极，使用时可采用串联或并联的方式供大功率的电器使用。另一方面，在铝壳圆柱形生产制造时，正负极上下端盖分两端焊接，正极端盖一般为铝制圆片，负极端盖为铝制圆圈以及与之用柳钉连结的中心金属片。这样的正极端盖设计没有防爆和防过充装置，同时铝制圆片在电池进行串联或并联连接时，不易和连接镍片焊接，有很大的局限性。
除此之外，现有铝壳圆柱形锂离子电池，没有防过充装置，使电池具有过充隐患。
鉴于此，实有必要设计一种新的铝壳圆柱形锂离子电池结构以解决上述技术问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种铝壳圆柱形锂离子电池结构，用于解决现有技术中锂离子电池生产使用不便的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种铝壳圆柱形锂离子电池结构，包括锂离子电池芯，所述电池结构包括上下端开口的圆柱形铝壳、设置在所述锂离子电池芯上端的正极耳、下端的负极耳以及封闭该圆柱形铝壳的正极端盖和负极端盖；该电池结构还包括装设于圆柱形铝壳内、分别位于电池芯两端的上绝缘环以及下绝缘环；所述圆柱形铝壳依次收容下绝缘环、设有正极耳和负极耳的电池芯以及上绝缘环；所述正极端盖包括金属顶盖、包住该金属顶盖边缘的防爆环、与该防爆环底部焊接的正极柄焊接环以及夹在该防爆环和正极柄焊接环之间的绝缘环；其中所述防爆环边缘向远离顶盖的方向突设有圆环结构，该圆环结构的外径与圆柱形铝壳的内径匹配，其内径必须大于正极柄焊接环以及绝缘环；所述负极端盖包括金属中心圆片以及与该中心圆片绝缘并带有一个注液口和封口钢珠的铝制外环；该正极耳与正极柄焊接环焊接；所述负极耳与负极端盖焊接；正极端盖与圆柱形铝壳上端焊接；负极端盖与圆柱形铝壳下端焊接。
优选地，所述防爆环包括具有防爆破裂装置。
优选地，所述防爆环包括底部，该底部中部设具有防爆破裂功能凹部，该凹部的最低点与正极柄焊接环焊接。
优选地，该防爆环的圆环结构的外边缘弯折延伸有收容部，用于卡持金属顶盖的边缘。
优选地，所述防爆环与所述正极柄焊接环采用激光焊或铆钉连接在一起，形成电流断裂装置CID。
优选地，所述正极端盖中的金属顶盖的材质选自镍、碳钢镀镍或不锈钢环。
优选地，所述负极端盖中的金属中心圆片的材质选自镍、碳钢镀镍或不锈钢片。
如上所述，本发明的铝壳圆柱形锂离子电池结构，具有以下有益效果：电池正极端盖具有防爆功能和具有防过充功能，增加了电池的安全性能。正极端盖含有金属顶盖，便与和镍片连接。
附图说明
图1显示为本发明铝壳圆柱形锂离子电池结构爆炸图。
图2显示为本发明铝壳圆柱形锂离子电池结构中电池壳的结构示意图。
图3显示为本发明铝壳圆柱形锂离子电池结构中电池芯剖面图。
图4显示为本发明铝壳圆柱形锂离子电池结构中正极端盖的结构示意图。
元件标号说明
1电池芯
2圆柱形铝壳
10正极耳
11负极耳
13上绝缘环
14下绝缘环
15正极端盖
151金属顶盖
152防爆环
1521防爆环底部
1522凹部
1523圆环结构
1524收容部
153正极柄焊接环
154绝缘环
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，本发明提供一种铝壳圆柱形锂离子电池结构，包括锂离子电池芯1，所述电池结构包括一体成型并且上下两端开口的圆柱形铝壳2(参图3)、设置在电池芯上端并同向引出的正极耳10以及负极耳11(参图2)、位于电池芯1两端的上绝缘环13及下绝缘环14，封闭圆柱形铝壳2的电池正极端盖15和负极端盖16；所述圆柱形铝壳2依次收容下绝缘环14、设有正极耳10以及负极耳11的电池芯以及上绝缘环13。
如图4所示，所述电池正极端盖15分为金属顶盖151，包住该金属顶盖151边缘的铝制防爆环152，跟防爆环焊接的正极柄焊接环153以及夹在铝制防爆环152和正极柄焊接环153之间的绝缘环154。
所述金属顶盖151包括水平部以及自该水平部向上弯折延伸形成的盖体。所述防爆环152包括水平的底部1521，该底部的中间部分设有凹部1522，该凹部可以为圆形，其最低点与正极柄焊接环153采用激光焊或铆钉连接在一起。该防爆环152的底部1521的边缘设有远离金属顶盖151方向的圆环结构1523，该圆环结构1523的外径与圆柱形铝壳2的内径匹配，盖在圆柱形铝壳2的上端口时，刚好扣紧，便于紧接着的激光焊接。该圆环结构1523的内径大于正极柄焊接环153以及绝缘环154的直径；便于将正极柄焊接环153以及绝缘环154收容于防爆环152内。该防爆环152的圆环结构1523的外边缘弯折延伸有收容部1524，用于卡持金属顶盖151的边缘。
所述负极端盖16分为金属中心圆片161以及跟该中心圆片绝缘并带有一个注液口163和封口钢珠的铝制外环162。该所述正极耳10与正极柄焊接环153焊接；所述负极耳11与负极端盖上的金属中心圆片161焊接。正极端盖15与圆柱形铝壳2上端焊接；负极端盖16与圆柱形铝壳2下端焊接。
所述防爆环与所述正极柄焊接环采用激光焊或铆钉连接在一起，可以形成电流断裂装置CID。所述金属顶盖的材质选自镍、碳钢镀镍或不锈钢环。所述金属中心圆片的材质选自镍、碳钢镀镍或不锈钢片。
本发明采用圆柱形铝壳，其有上下两端开口。电池芯上的正负极耳分别引向电池的上下两端。正极端盖含有金属顶盖以及把它包住的铝片，正极柄与正极端盖低部的铝制焊接环焊接后，盖住电池的正极端口，用激光把正极端盖铝电池壳焊接在一起。负极耳跟负极端盖的中心圆片焊接，该端盖的中心圆片与外环之间设有绝缘装置。最后把负极端盖与铝壳用激光焊接。
本发明设计包含防爆和防过充装置，大大提高了铝壳电池的安全性能。有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种铝壳圆柱形锂离子电池结构，包括锂离子电池芯(1)，所述电池结构包括上下端开口的圆柱形铝壳(2)、设置在所述锂离子电池芯(1)上端的正极耳(10)、下端的负极耳(11)以及封闭该圆柱形铝壳(2)的正极端盖(15)和负极端盖(16)；其特征在于：该电池结构还包括装设于圆柱形铝壳(2)内、分别位于电池芯(1)两端的上绝缘环(13)以及下绝缘环(14)；所述圆柱形铝壳(2)依次收容下绝缘环(14)、设有正极耳(10)和负极耳(11)的电池芯以及上绝缘环(13)；
所述正极端盖(15)包括金属顶盖(151)、包住该金属顶盖(151)边缘的防爆环(152)、与该防爆环底部连接的正极柄焊接环(153)以及夹在该防爆环(152)和正极柄焊接环(153)之间的绝缘环(154)；其中所述防爆环边缘向远离顶盖的方向突设有圆环结构(1523)，该圆环结构(1523)的外径与圆柱形铝壳的内径匹配，其内径必须大于正极柄焊接环以及绝缘环(154)；所述正极耳(10)与正极柄焊接环(153)焊接；正极端盖(15)与圆柱形铝壳(2)上端焊接；所述防爆环(152)包括底部(1521)，该底部中部设有具有防爆破裂功能的凹部(1522)，该凹部的最低点与正极柄焊接环(153)连接；该防爆环(152)的圆环结构(1523)的外边缘弯折延伸有收容部(1524)，用于卡持所述金属顶盖(151)的边缘；
所述负极端盖(16)包括金属中心圆片(161)以及与该中心圆片绝缘并带有一个注液口(163)和封口钢珠的铝制外环(162)；焊接环所述负极耳(11)与负极端盖(16)焊接；负极端盖(16)与圆柱形铝壳(2)下端焊接；
所述防爆环(152)与所述正极柄焊接环(153)采用激光焊或铆钉连接在一起,形成电流断裂装置CID。
2.根据权利要求1所述的铝壳圆柱形锂离子电池结构，其特征在于，所述防爆环(152)包括具有防爆破裂装置。
3.根据权利要求1所述的铝壳圆柱形锂离子电池结构，其特征在于，所述正极端盖(15)中的金属顶盖(151)的材质选自镍、碳钢镀镍或不锈钢环。
4.根据权利要求1所述的铝壳圆柱形锂离子电池结构，其特征在于，所述负极端盖(16)中的金属中心圆片(161)的材质选自镍、碳钢镀镍或不锈钢片。
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