CN109698377A - 一种塑封结构的锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种塑封结构的锂离子电池，包括外壳、排气组件、吸热板、导液铜管、铝箔、聚合物隔膜、铜箔、第一固定扣、缓冲弹簧、内胆、第一塑料层、铝合金围框、板槽、挤压弹簧、固定块、六角螺栓、排气口、插板，该发明通过在内胆内部嵌入式安装铝合金围栏，可以保证内胆在受热膨胀时，可以稳定进行工作，不会张裂，同时设置有排气组件，可以定期给锂电池进行排气，保证内胆内部压强稳定，通过在内胆内部设置有缓冲弹簧，可以在受到外力时，缓冲挤压，也可以在挤压过后，辅助复位，通过在外锂电池的外部设置有吸热片，可以通过水的物理变化，将电池产生的热量散去，提高锂电池的工作效率，增加锂电池的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，具体为一种塑封结构的锂离子电池。
背景技术
锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的一次电池，与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的，锂电池的发明者是爱迪生，由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高，现有的锂电池通常使用塑料外壳，在锂电池内部产生气体是，导致电池内部压强增大，容易导致外侧张裂，导致电解质泄露，造成事故；现有的锂电池内部没有减震缓冲装置结构，在电池受到外部挤压时，不能缓冲，帮助恢复；现有的锂电池在工作时容易发热，没有降温装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种塑封结构的锂离子电池，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种塑封结构的锂离子电池，包括外壳、负极导电棒、散热板、正极导电棒、排气组件、吸热板、导液铜管、铝箔、聚合物隔膜、铜箔、第一固定扣、缓冲弹簧、内胆、第一塑料层、铝合金围框、第二塑料层和第二固定扣，所述内胆包括第一塑料层、铝合金围框和第二塑料层，所述铝合金围框竖直设置在第一塑料层和第二塑料层，所述铝合金围框与第一塑料层和第二塑料层的内壁嵌入式固定，所述聚合物隔膜竖直固定在内胆的内壁两侧之间，所述第一固定扣安装在内胆的内壁一侧，所述第二固定扣安装在聚合物隔膜的一侧，所述缓冲弹簧的两端分别固定在第一固定扣和第二固定扣的槽内，所述铝箔和铜箔放置在内胆内部，且位于聚合物隔膜的两侧，所述外壳套接在内胆的外部，且位于外壳的内部，所述吸热板黏贴在内胆的外壁一侧，所述散热板安装在内胆的外部顶侧，所述导液铜管在散热板和吸热板呈S型排列，所述排气组件固定在内胆的外部顶侧；
所述排气组件包括板槽、挤压弹簧、固定块、六角螺栓、排气口和插板，所述板槽水平开设在固定块的内部，所述排气口竖直开设在固定块的中心部位，所述插板安装在板槽的内部，所述挤压弹簧安装在插板的侧表面和板槽的一侧槽壁之间，所述六角螺栓依次贯穿板槽上槽壁和插板安装。
一种塑封结构的锂离子电池的加工工艺，
1)按所需电池的形状和尺寸制作出由第一塑料层、铝合金围框和第二塑料层注塑而成的内胆；
2)依据作出的内胆的形状和尺寸制作锂-二氧化锰电池芯；
3)将聚合物隔膜放入竖直安装在内胆的内部，将第一固定扣和第二固定扣对称安装在聚合物隔膜的两侧和内胆的内壁一侧，将缓冲弹簧固定在第一固定扣和第二固定扣之间；
4)将铝箔和铜箔放置在聚合物隔膜的两侧，并且将正极导电棒安装在铝箔的顶端，负极导电棒安装在铜箔的顶端；
5)将极耳伸出壳外，先将电池壳的两边热封，将正极导电棒和负极导电棒固定，在内胆的顶侧两端打孔；
6)将排气组件安装在两侧孔处，与排气口竖直对应；
7)通过排气口向内胆的内部注入电解质，通过将插板插入板槽内，在六角螺栓的配合下将插板固定在排气口的端口处；
8)将吸热板粘结在内胆的外壁，将散热板固定在内胆的顶侧，且在吸热板和散热板的表面排布有导液铜管，且呈S型排布，且连接为回路；
9)将外壳套接在内胆的外部，再完全热封，成为完整的塑封锂电池成品。
根据上述技术方案，所述第一固定扣、缓冲弹簧和第二固定扣在聚合物隔膜的两侧对称设置有两组。
根据上述技术方案，所述内胆的顶侧两端开设有通孔，且对应固定块内部的排气口。
根据上述技术方案，所述散热板、吸热板和导液铜管对称设置在内胆的前后两侧，且位于外壳的内部。
根据上述技术方案，所述聚合物隔膜设置在内胆的内部，且聚合物隔膜的四边与内胆的内壁完全密封。
根据上述技术方案，所述插板的上下两侧与板槽的上下槽壁相切，所述板槽的底侧槽壁对应六角螺栓开设有螺纹孔。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该发明，通过在内胆内部嵌入式安装铝合金围栏，可以保证内胆在受热膨胀时，可以稳定进行工作，不会张裂，同时设置有排气组件，可以定期给锂电池进行排气，保证内胆内部压强稳定；通过在内胆内部设置有缓冲弹簧，可以在受到外力时，缓冲挤压，也可以在挤压过后，辅助复位；通过在外锂电池的外部设置有吸热片，可以通过水的物理变化，将电池产生的热量散去，提高锂电池的工作效率，增加锂电池的使用寿命。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的整体内部结构示意图；
图3是本发明的内胆俯视剖视结构示意图；
图4是本发明的排气组件结构示意图；
图5是本发明的散热结构示意图；
图中：1、外壳；2、负极导电棒；3、散热板；4、正极导电棒；5、排气组件；6、吸热板；7、导液铜管；8、铝箔；9、聚合物隔膜；10、铜箔；11、第一固定扣；12、缓冲弹簧；13、内胆；14、第一塑料层；15、铝合金围框；16、第二塑料层；17、第二固定扣；51、板槽；52、挤压弹簧；53、固定块；54、六角螺栓；55、排气口；56、插板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种塑封结构的锂离子电池，包括外壳1、负极导电棒2、散热板3、正极导电棒4、排气组件5、吸热板6、导液铜管7、铝箔8、聚合物隔膜9、铜箔10、第一固定扣11、缓冲弹簧12、内胆13、第一塑料层14、铝合金围框15、第二塑料层16和第二固定扣17，内胆13包括第一塑料层14、铝合金围框15和第二塑料层16，铝合金围框15竖直设置在第一塑料层14和第二塑料层16，铝合金围框15与第一塑料层14和第二塑料层16的内壁嵌入式固定，聚合物隔膜9竖直固定在内胆13的内壁两侧之间，第一固定扣11安装在内胆13的内壁一侧，第二固定扣17安装在聚合物隔膜9的一侧，第一固定扣11、缓冲弹簧12和第二固定扣17在聚合物隔膜9的两侧对称设置有两组，缓冲弹簧12的两端分别固定在第一固定扣11和第二固定扣17的槽内，铝箔8和铜箔10放置在内胆13内部，且位于聚合物隔膜9的两侧，外壳1套接在内胆13的外部，且位于外壳1的内部，吸热板6黏贴在内胆13的外壁一侧，散热板3安装在内胆13的外部顶侧，导液铜管7在散热板3和吸热板6呈S型排列，散热板3、吸热板6和导液铜管7对称设置在内胆13的前后两侧，且位于外壳1的内部，聚合物隔膜9设置在内胆13的内部，且聚合物隔膜9的四边与内胆13的内壁完全密封排气组件5固定在内胆13的外部顶侧；
排气组件5包括板槽51、挤压弹簧52、固定块53、六角螺栓54、排气口55和插板56，板槽51水平开设在固定块53的内部，排气口55竖直开设在固定块53的中心部位，内胆13的顶侧两端开设有通孔，且对应固定块53内部的排气口55，插板56安装在板槽51的内部，挤压弹簧52安装在插板56的侧表面和板槽51的一侧槽壁之间，六角螺栓54依次贯穿板槽51上槽壁和插板56安装，插板56的上下两侧与板槽51的上下槽壁相切，板槽51的底侧槽壁对应六角螺栓54开设有螺纹孔。
一种塑封结构的锂离子电池的加工工艺，
1)按所需电池的形状和尺寸制作出由第一塑料层14、铝合金围框15和第二塑料层16注塑而成的内胆13；
2)依据作出的内胆13的形状和尺寸制作锂-二氧化锰电池芯；
3)将聚合物隔膜9放入竖直安装在内胆13的内部，将第一固定扣11和第二固定扣17对称安装在聚合物隔膜9的两侧和内胆13的内壁一侧，将缓冲弹簧12固定在第一固定扣11和第二固定扣17之间；
4)将铝箔8和铜箔10放置在聚合物隔膜9的两侧，并且将正极导电棒4安装在铝箔8的顶端，负极导电棒2安装在铜箔10的顶端；
5)将极耳伸出壳外，先将电池壳的两边热封，将正极导电棒4和负极导电棒2固定，在内胆13的顶侧两端打孔；
6)将排气组件5安装在两侧孔处，与排气口55竖直对应；
7)通过排气口55向内胆13的内部注入电解质，通过将插板56插入板槽51内，在六角螺栓54的配合下将插板56固定在排气口55的端口处；
8)将吸热板6粘结在内胆13的外壁，将散热板3固定在内胆13的顶侧，且在吸热板6和散热板3的表面排布有导液铜管7，且呈S型排布，且连接为回路；
9)将外壳1套接在内胆13的外部，再完全热封，成为完整的塑封锂电池成品。
工作原理：在制造内胆13时候，通过在第一塑料层14和第二塑料层16之间设置有铝合金围框15，可以避免锂电散热板3池在受热碰撞时膨胀，导致内胆13变形，在锂电池过热时，内部膨胀的时候，可以更好的保证内胆13的安全和稳定，避免内胆13张裂，导致电解质泄露；在锂电池在使用后，电解质锂电池基本上全是六氟磷酸锂配置的电解液，温度一高就开始分解，与溶液发生化学反应，放出二氧化碳等气体，会导致内胆13内部的压强增大，导致内胆13体积挣大，这时可以释放六角螺栓54，在挤压弹簧52的作用下，将插板56滑出板槽51，将内胆13内部的气体通过排气口55排出，保持电池内部压强稳定，在聚合物隔膜9和内胆13内壁之间设置有缓冲弹簧12，可以在锂电池受到挤压压迫时，可以复位恢复，保证锂电池的外形不被损坏；通过在内胆13和外壳1之间设置有吸热板6，可以将锂电池工作时产生的热量吸收，导液铜管7内部的水受热膨胀，形成气流上升，当水汽流经散热板3散热，再次凝聚为水下落，形成循环水路，可以对锂电池达到降温效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种塑封结构的锂离子电池，包括外壳(1)、负极导电棒(2)、散热板(3)、正极导电棒(4)、排气组件(5)、吸热板(6)、导液铜管(7)、铝箔(8)、聚合物隔膜(9)、铜箔(10)、第一固定扣(11)、缓冲弹簧(12)、内胆(13)、第一塑料层(14)、铝合金围框(15)、第二塑料层(16)和第二固定扣(17)，其特征在于：所述内胆(13)包括第一塑料层(14)、铝合金围框(15)和第二塑料层(16)，所述铝合金围框(15)竖直设置在第一塑料层(14)和第二塑料层(16)，所述铝合金围框(15)与第一塑料层(14)和第二塑料层(16)的内壁嵌入式固定，所述聚合物隔膜(9)竖直固定在内胆(13)的内壁两侧之间，所述第一固定扣(11)安装在内胆(13)的内壁一侧，所述第二固定扣(17)安装在聚合物隔膜(9)的一侧，所述缓冲弹簧(12)的两端分别固定在第一固定扣(11)和第二固定扣(17)的槽内，所述铝箔(8)和铜箔(10)放置在内胆(13)内部，且位于聚合物隔膜(9)的两侧，所述外壳(1)套接在内胆(13)的外部，且位于外壳(1)的内部，所述吸热板(6)黏贴在内胆(13)的外壁一侧，所述散热板(3)安装在内胆(13)的外部顶侧，所述导液铜管(7)在散热板(3)和吸热板(6)呈S型排列，所述排气组件(5)固定在内胆(13)的外部顶侧；
所述排气组件(5)包括板槽(51)、挤压弹簧(52)、固定块(53)、六角螺栓(54)、排气口(55)和插板(56)，所述板槽(51)水平开设在固定块(53)的内部，所述排气口(55)竖直开设在固定块(53)的中心部位，所述插板(56)安装在板槽(51)的内部，所述挤压弹簧(52)安装在插板(56)的侧表面和板槽(51)的一侧槽壁之间，所述六角螺栓(54)依次贯穿板槽(51)上槽壁和插板(56)安装。
2.一种塑封结构的锂离子电池的加工工艺，其特征在于：
1)按所需电池的形状和尺寸制作出由第一塑料层(14)、铝合金围框(15)和第二塑料层(16)注塑而成的内胆(13)；
2)依据作出的内胆(13)的形状和尺寸制作锂-二氧化锰电池芯；
3)将聚合物隔膜(9)放入竖直安装在内胆(13)的内部，将第一固定扣(11)和第二固定扣(17)对称安装在聚合物隔膜(9)的两侧和内胆(13)的内壁一侧，将缓冲弹簧(12)固定在第一固定扣(11)和第二固定扣(17)之间；
4)将铝箔(8)和铜箔(10)放置在聚合物隔膜(9)的两侧，并且将正极导电棒(4)安装在铝箔(8)的顶端，负极导电棒(2)安装在铜箔(10)的顶端；
5)将极耳伸出壳外，先将电池壳的两边热封，将正极导电棒(4)和负极导电棒(2)固定，在内胆(13)的顶侧两端打孔；
6)将排气组件(5)安装在两侧孔处，与排气口(55)竖直对应；
7)通过排气口(55)向内胆(13)的内部注入电解质，通过将插板(56)插入板槽(51)内，在六角螺栓(54)的配合下将插板(56)固定在排气口(55)的端口处；
8)将吸热板(6)粘结在内胆(13)的外壁，将散热板(3)固定在内胆(13)的顶侧，且在吸热板(6)和散热板(3)的表面排布有导液铜管(7)，且呈S型排布，且连接为回路；
9)将外壳(1)套接在内胆(13)的外部，再完全热封，成为完整的塑封锂电池成品。
3.根据权利要求1所述的一种塑封结构的锂离子电池，其特征在于：所述第一固定扣(11)、缓冲弹簧(12)和第二固定扣(17)在聚合物隔膜(9)的两侧对称设置有两组。
4.根据权利要求1所述的一种塑封结构的锂离子电池，其特征在于：所述内胆(13)的顶侧两端开设有通孔，且对应固定块(53)内部的排气口(55)。
5.根据权利要求1所述的一种塑封结构的锂离子电池，其特征在于：所述散热板(3)、吸热板(6)和导液铜管(7)对称设置在内胆(13)的前后两侧，且位于外壳(1)的内部。
6.根据权利要求1所述的一种塑封结构的锂离子电池，其特征在于：所述聚合物隔膜(9)设置在内胆(13)的内部，且聚合物隔膜(9)的四边与内胆(13)的内壁完全密封。
7.根据权利要求1所述的一种塑封结构的锂离子电池，其特征在于：所述插板(56)的上下两侧与板槽(51)的上下槽壁相切，所述板槽(51)的底侧槽壁对应六角螺栓(54)开设有螺纹孔。
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