CN108448060A - 一种磷酸铁锂电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种磷酸铁锂电池，包括电芯，封装所述电芯且一端开口的壳体及封闭壳体开口处的盖帽，电芯由负极片、正极片及隔膜叠加后卷绕形成，正极片与盖帽电连接，负极片包括负极集流层及覆盖于负极集流层两侧的负极膜层，所述负极集流层未被负极膜层覆盖的区域形成一个空白位，所述空白位设于负极集流层的一端并在卷绕后与壳体的内壁接触电连接，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：负极集流层的一端设有空白位，且空白位在卷绕完成后与壳体内壁接触电连接，有效减小电池的内阻并提高电池的能量密度比，且降低电池充放电时的温升，有效提高了电池性能和品质，同时设有空白位的负极片能节约材料，有效降低了电池的生产成本。
Description
【技术领域】
本发明涉及电池技术领域，具体的涉及一种磷酸铁锂电池。
【背景技术】
随着不可再生资源的不断消耗和环境问题的日益凸显，磷酸铁锂电池在近年来发展十分迅速。磷酸铁锂电池的主要结构为电芯、封装电芯的壳体及封装的盖帽，电芯有负极片、正极片及隔膜叠加后卷绕形成，且负极片与壳体电连接以将壳体作为电池的负极，正极片与盖帽电连接以将盖帽作为电池的正极。然而，目前的磷酸铁锂电池在将电芯封装进壳体中后，电芯的隔膜与壳体的内壁接触，负极片仅通过负极极耳与壳体的底部电连接，电池的能量密度比较小，内阻较大，易导致电池在充放电的时候温升过高。
鉴于此，实有必要提供一种新型的磷酸铁锂电池以克服现有技术的不足。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种将负极片中的集流体与壳体内壁直接接触电连接的磷酸铁锂电池。
为了实现上述目的，本发明提供一种磷酸铁锂电池，包括电芯，封装所述电芯且一端开口的壳体及封闭壳体开口处的盖帽，电芯由负极片、正极片及隔膜叠加后卷绕形成，正极片与盖帽电连接，负极片包括负极集流层及覆盖于负极集流层两侧的负极膜层，所述负极集流层未被负极膜层覆盖的区域形成一个空白位，所述空白位设于负极集流层的一端并在卷绕后与壳体的内壁接触电连接。
作为本发明磷酸铁锂电池的一种改进，所述负极片、正极片及隔膜在叠加后自远离空白位的一端开始卷绕，并使得所述空白位位于电芯的外围。
作为本发明磷酸铁锂电池的一种改进，负极集流层的两侧未被负极膜层覆盖的区域还分别形成若干负极极耳位，且负极集流层两侧的负极极耳位的位置一一对应。
作为本发明磷酸铁锂电池的一种改进，所述负极集流层的两侧分别设有三个负极极耳位。
作为本发明磷酸铁锂电池的一种改进，所述空白位的长度为30-120mm。
作为本发明磷酸铁锂电池的一种改进，所述空白位的长度为97mm。
与现有技术相比，本发明提供的磷酸铁锂电池的有益效果在于：负极集流层的一端设有空白位，且空白位在卷绕完成后与壳体内壁接触电连接，有效减小电池的内阻并提高电池的能量密度比，且降低电池充放电时的温升，有效提高了电池性能和品质，同时设有空白位的负极片能节约材料，有效降低了电池的生产成本。
【附图说明】
图1为本发明提供的磷酸铁锂电池的剖视图；
图2为图1所示负极片、正极片及隔膜叠加后的剖视图；
图3为图1所示负极片的剖视图；
图4为本发明提供的磷酸铁锂电池的实施例与现有技术提供的磷酸铁锂电池的对比例的能量密度对比图；
图5为本发明提供的磷酸铁锂电池的实施例与现有技术提供的磷酸铁锂电池的对比例在不同状态下的内阻对比图；
图6为本发明提供的磷酸铁锂电池的实施例与现有技术提供的磷酸铁锂电池的对比例在3C充放电测试下的放电温升(单位：℃)的对比图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
请参阅图1及图2，本发明提供一种磷酸铁锂电池包括电芯10，封装所述电芯10且一端开口的壳体20及封闭壳体20开口处的盖帽30，电芯10由负极片101、正极片102及隔膜103叠加后卷绕形成。其中，请同时参阅图3，所述负极片101包括负极集流层1011及覆盖于负极集流层1011两侧的负极膜层1012，所述负极集流层1011未被负极膜层1012覆盖的区域形成一个空白位1013，且所述空白位1013设于负极集流层1011的一端并在卷绕后与壳体20的内壁接触电连接。可以理解的是，所述负极片101、正极片102及隔膜103在叠加后，自远离所述空白位1013的一端开始卷绕，并使得所述空白位1013位于电芯10的外围以形成与壳体20的内壁接触电连接的电芯10，从而壳体20作为磷酸铁锂电池的负极；正极片102与盖帽30电连接以将盖帽30作为磷酸铁锂电池的正极。在本实施方式中，所述空白位1013的长度为30-120mm，需说明的是，所述空白位1013的长度指的是所述空白位1013沿负极片101卷绕方向上的长度。
进一步的，请再次参阅图3，所述负极集流层1011的两侧未被负极膜层1012 覆盖的区域还分别形成若干个负极极耳位1014，且负极集流层1011两侧的负极极耳位1014的位置一一对应。在本实施方式中，所述负极集流层1011的两侧通过间歇式涂覆负极膜层1012的方式形成所述负极极耳位1014及所述空白位 1013，其中，每个负极极耳位1014用于安装一个负极极耳，以用于将壳体20 的底部与负极片101电连接，提高电池的导电稳定性。
本发明的实施例中的磷酸铁锂电池为32650磷酸铁锂电池(即直径为32mm，长度为65mm的圆柱形磷酸铁锂电池)，该磷酸铁锂电池的负极集流层1011的两侧分别设有三个负极极耳位1014以安装三个与壳体20底部电连接的负极极耳，且该磷酸铁锂电池中负极片101上的空白位1013的长度为97mm，使得所述空白位1013在卷绕完成后与壳体20的整个内壁接触电连接，以提高电连接的可靠性。需说明的是，磷酸铁锂电池的壳体20底部为电池的负极输出端，从而负极极耳的过流性能与电池的倍率性能息息相关，可以理解的是，负极极耳的数量能影响电池的倍率性能，即，负极极耳数量越多倍率性能越好，然而，负极极耳数量越多，生产组装也越困难并较大的提高生产成本。因此，本实施例中在负极集流层1011的每一侧设置三个负极极耳位1014，既能保证电池的倍率性能，又方便生产制造，综合性能较高。
现有技术的对比例中的磷酸铁锂电池与本发明的实施例中的磷酸铁锂电池的结构大致相同，区别在于，对比例中的负极片101没有设置空白位1013，且比例中的壳体20的内壁与电芯10中的隔膜103接触，即，对比例中的电芯10 仅通过负极片10上的负极极耳与壳体20电连接。
分别对实施例及对比例中的磷酸铁锂电池进行性能测试，请参考图4至图6，通过测试结果的比对可以理解的是，使用设有空白位1013的负极片101并将空白位1013与壳体20直接接触的磷酸铁锂电池的能量密度比更大，且内阻更小，充放电时的温升更低，有效提高了磷酸铁锂电池性能和品质，同时采用设有空白位1013的负极片101能节约材料，有效降低了磷酸铁锂电池的生产成本。
本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
Claims (6)
1.一种磷酸铁锂电池，包括电芯，封装所述电芯且一端开口的壳体及封闭壳体开口处的盖帽，电芯由负极片、正极片及隔膜叠加后卷绕形成，正极片与盖帽电连接，其特征在于：负极片包括负极集流层及覆盖于负极集流层两侧的负极膜层，所述负极集流层未被负极膜层覆盖的区域形成一个空白位，所述空白位设于负极集流层的一端并在卷绕后与壳体的内壁接触电连接。
2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂电池，其特征在于：所述负极片、正极片及隔膜在叠加后自远离空白位的一端开始卷绕，并使得所述空白位位于电芯的外围。
3.根据权利要求1所述的磷酸铁锂电池，其特征在于：负极集流层的两侧未被负极膜层覆盖的区域还分别形成若干负极极耳位，且负极集流层两侧的负极极耳位的位置一一对应。
4.根据权利要求3所述的磷酸铁锂电池，其特征在于：所述负极集流层的两侧分别设有三个负极极耳位。
5.根据权利要求1所述的磷酸铁锂电池，其特征在于：所述空白位的长度为30-120mm。
6.根据权利要求5所述的磷酸铁锂电池，其特征在于：所述空白位的长度为97mm。
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