CN109786843B - 一种高倍率针式锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高倍率针式锂离子电池，包括电池电极联接板、电芯绝缘防护片、外壳、电芯主体、第一电芯电极、第二电芯电极、电池密封塞、电池顶压板和电池极性外接帽，所述电池电极联接板位于电池低部，上接第一电芯电极，下接外壳底部，所述电芯绝缘防护片位于电芯主体与电池电极联接板之间，外壳上部为展口部分与所述电池密封塞紧密相连，所述第二电芯电极通过电池密封塞与电池顶压板相连，所述电池极性外接帽安装在电池顶压板上方；本发明通过开发新型的电池结构设计，有效的降低了电池的温升，提高了电池倍率放电性能。

Description

一种高倍率针式锂离子电池

技术领域

本发明涉及锂离子电池制造领域，具体涉及一种高倍率针式锂离子电池。

背景技术

鉴于锂离子电池高的能量密度、使用周期长、绿色环保新能源等特点，近年来，越来越多的电池制造商开始转型去生产锂离子二次电池。同样的，好多使用电池的终端产品，也纷纷的接受和使用锂离子电池做为设备的能源输出器，特别像聚合物电池完全能够满足便携式电子产品、穿戴式产品外观多样化及本身可弯性的特点，将锂电行业推向了巅峰。但是聚合物电池仍存着一些或多或少的不足，如当聚合物电池做到细长时，电池的硬度就会急剧下降。因此，伴随着行业的快速发展，靠目前的产品结构，已经远远的不能满足市场的需求。基于此，针式电池遍应运而生。据了解，目前市面上或多或少的已经有少量的针式电池，同样的，个别企业已经申请了相关的专利，其主要如下：

中国专利CN200610157445.6公布了一种圆柱形锂电池，该专利包括筒体、容纳于筒体内部的电池单元、用于密封筒体的上盖板、下盖板，电池单元轴心设备的支撑物，是通过支撑物的下端与下盖板连接为一体，支撑物的下端可通过焊接的方式与下盖板连接一体，为进一步将电池单元固定于筒内，电池单元的两端还设置有绝缘片。这种结构的电池，其中心可以将中心富集的热量及时传递到下盖板，从而更易散热，提高电池的安全性能。但这种设计可以会因为正负极浆料填充一致性和均一性不够，而导致电池在充放电时，电池的充放电流一致性较差，不利于电池的大倍率放电。

中国专利CN207233793U公布了一种微型锂离子电池，该专利描述正极柱体同轴插入接在负极柱体内部，且正极体柱的外壁紧密包裹隔膜，负极柱体紧密设定在金属外壳内部，金属外壳上端部嵌设有密封盖，这种设计能够提高电池的能量密度，但同样会产生CN200610157445.6中所产生的不足，但这种设计可以会因为正负极浆料填充一致性和均一性不够，而导致电池在充放电时，电池的充放电流一致性较差，不利于电池的大倍率放电。

中国专利CN102306842B公布了一种圆柱形锂离子电池的制备方法，该专利所用的制备方法是直接将正极粉末材料或者是将负极粉末材料加上导电剂混合均匀后，用打环机先压成环或圆柱状，然后在其外包上隔膜后插入环状电极的中间，然后装入钢壳中直接组装成电池，该发明同样存在着一个问题就是要求正负极浆料填充一致性和均一性不够，而导致电池在充放电时，电池的充放电流一致性较差，不利于电池的大倍率放电。

发明内容

针对现有技术的无法提供大倍率充电的不足，本发明的目的是提供一种高倍率针式锂离子电池，以解决背景技术中的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高倍率针式锂离子电池，包括电池电极联接板、电芯绝缘防护片、外壳、电芯主体、第一电芯电极、第二电芯电极、电池密封塞、电池顶压板和电池极性外接帽，其特征在于：所述电池电极联接板位于电池低部，上接第一电芯电极，下接外壳底部，所述电芯绝缘防护片位于电芯主体与电池电极联接板之间，外壳上部为展口部分与所述电池密封塞紧密相连，所述第二电芯电极通过电池密封塞与电池顶压板相连，所述电池极性外接帽安装在电池顶压板上方。

进一步的，所述电池顶压板为倒弓形的导电金属双圆环，底部设有电极连接块，上部开有电池防爆槽。

进一步的，所述电池电极联接板为导电的圆柱体金属片，表面光滑，表面粗糙度小于40um,其高度为0.1mm～5mm。

进一步的，所述电芯主体中间引出第二电芯电极，电芯主体外圈引出第一电芯电极。

进一步的，所述电芯主体包括正极、负极和隔膜，所述正极、负极中间隔着离子可过但电子无法通过的隔膜。

进一步的，所述正极包括正极活性物、电极基体，所述正极活性物包括钴酸锂、锰酸锂、三元、磷酸铁锂。

进一步的，所述负极包括负极活性物、电极基体，所述负极活性物包括钛酸锂、石墨、中间相碳微球。

进一步的，所述第一电芯电极和第二电芯电极为导电金属铝带或导电金属镍带。

进一步的，所述电池密封塞为绝缘圆柱体，其底部圆直径大于电芯主体底部圆的直径，且小于外壳的内径，电池密封塞高度为2mm～10mm，且内部设置有贯通孔洞。

进一步的，所述电池极性外接帽采用硬度大于HB150的材料制成，扣于电池顶压板上，其侧边每隔120°设置有一小孔。

进一步的，电池电极联接板的半径比外壳顶部半径大0.1mm～0.5mm，电池电极联接板半径比外壳底部处内径小0.1mm～0.5mm；电芯绝缘防护片的半径大于电芯主体半径0mm～5mm，电芯绝缘防护片半径小于外壳半径0.5mm～5mm；所述电芯主体中隔膜要完全包覆负极料区，负极料区要完全包覆正极料区，电芯主体的半径小于外壳半径1mm～5mm。

进一步的，电池防爆槽位于顶压板的厚度比其他位置薄0.1mm～0.5mm，电极连接块位于正中间位置。

本发明提供的一种高倍率针式锂离子电池的有益效果在于：电池低部和侧部都与电池电机相接，特别是底部使用金属极耳相连接，较大的增加了电池内部的导热性能，更有利于电池大倍率的充放性能。

附图说明

图1为本发明截面图；

图2为本发明电芯主体结构图；

图3为本发明壳体底部结构图；

图4为本发明电池顶压板结构示意图；

图5为本发明电池极性外接帽结构图。

图中：1、电池电极联接板；2、电芯绝缘防护片；3、外壳；4、电芯主体； 5、第一电芯电极；6、第二电芯电极；7、电池密封塞；8、电池顶压板；9、电池极性外接帽；101、凸角；401、正极；402、隔膜；403、负极；801、电池防爆槽；802、电极连接块。

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、完整的描述，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。本领域普通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，均属于本发明的保护范围。

实施例：一种高倍率针式锂离子电池。

一种高倍率针式锂离子电池，其电池外壳和底部为同一极性，电池顶部为另一极性，包括电池电极联接板1、电芯绝缘防护片2、外壳3、电芯主体4、第一电芯电极5、第二电芯电极6、电池密封塞7、电池顶压板8和电池极性外接帽9，所述电池电极联接板1位于电池底部，上接第一电芯电极5，下接外壳3底部，所述电芯绝缘防护片2内部开有贯通孔洞，第一电芯电极5从该孔洞通过，位置介于电芯主体4与电池电极联接板1之间，以用于防止电池另一极性与电极电极联接板1发生连接，从而导致短路。外壳3为圆柱体，上部为展口部分，与电池密封塞7紧密相连，外壳3底部有一凸角，以用于固定电池电极联接板1，防止其发生上下滑动；第一电芯电极5通过电芯绝缘防护片2与电池电极联接板1相连，第二电芯电极6通过电池密封塞7与电池顶压板8相连，电池密封塞7内部开有贯通孔洞。

实施例1，高倍率针式锂离子电池的制作(顶部负极，底部正极)

1.电芯正极按钴酸锂：聚偏氟乙烯：导电炭黑＝95:2.5:2.5的配比进行浆料的制备，并将制好的浆料涂在正极基体铝箔上，烘干并辊压到一定的厚度；

2.电芯负极按石墨：导电炭黑：丁苯橡胶：羧甲基纤维素钠＝95:1:2:2的比例进行浆料的制备，并将制好的浆料涂在负极基体铜箔上，烘干并辊压到一定的厚度；

3.将厚度0.2mm，宽度2mm的镍带焊于铜箔上，将厚度0.2mm，宽度2mm的铝带焊于正极铝箔上，卷绕成电芯，其中铝箔收尾；镍带居中，铝带在最外层，壳子材质为铝材；

4.将镍带穿过电池密封塞焊于电池顶压板上，将铝带穿过电芯绝缘防护片焊于电池电极联接板上；

5.将电芯放入于圆柱壳体内，并注入电解液，并将电池密封塞将电芯密封于壳体内部；

6.将壳体与电池密封塞及顶压板之间的间隙使用密封胶进行密封；

7.使用离子心机对电池进行离心处理，以确保电池电极联接板落到壳体内部凸槽内部。

实施例2，高倍率针式锂离子电池的制作(顶部正极，底部负极)

1.电芯正极按钴酸锂：聚偏氟乙烯：导电炭黑＝95:2.5:2.5的配比进行浆料的制备，并将制好的浆料涂在正极基体铝箔上，烘干并辊压到一定的厚度；

2.电芯负极按石墨：导电炭黑：丁苯橡胶：羧甲基纤维素钠＝95:1:2:2的比例进行浆料的制备，并将制好的浆料涂在负极基体铜箔上，烘干并辊压到一定的厚度；

3.将厚度0.2mm，宽度2mm的镍带焊于铜箔上，将厚度0.2mm，宽度2mm的铝带焊于正极铝箔上，卷绕成电芯，其中铜稍收尾；铝带居中，镍带在最外层；壳子材质为钢材；

4.将铝带穿过电池密封塞焊于电池顶压板上，将镍带穿过电芯绝缘防护片焊于电池电极联接板上；

5.将电芯放入于圆柱壳体内，并注入电解液，并将电池密封塞将电芯密封于壳体内部；

6.将壳体与电池密封塞及顶压板之间的间隙使用密封胶进行密封；

7.使用离子心机对电池进行离心处理，以确保电池电极联接板落到壳体内部凸槽内部。

本发明提供的锂离子电池可以应用于蓝牙耳机、智能眼镜、智能手环、触摸屏用笔等设备。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (1)

1.一种高倍率针式锂离子电池，包括电池电极联接板、电芯绝缘防护片、外壳、电芯主体、第一电芯电极、第二电芯电极、电池密封塞、电池顶压板和电池极性外接帽，其特征在于：所述电池电极联接板位于电池底部，上接第一电芯电极，下接外壳底部，所述电芯绝缘防护片位于电芯主体与电池电极联接板之间，外壳上部为展口部分与所述电池密封塞紧密相连，所述第二电芯电极通过电池密封塞与电池顶压板相连，所述电池顶压板为倒弓形的导电金属双圆环，其底部设有电极连接块，上部开有电池防爆槽；所述电池极性外接帽安装在电池顶压板上方；所述电芯绝缘防护片内部开有贯通孔洞，所述第一电芯电极从贯通孔洞通过，所述外壳底部设有一凸角，所述第一电芯电极通过电芯绝缘防护片与电池电极联接板相连；

所述电池电极联接板的半径比外壳顶部半径大0.1mm～0.5mm，所述电池电极联接板半径比外壳底部处半径小0.1mm～0.5mm；所述电芯绝缘防护片的半径大于电芯主体半径0mm～5mm，所述电芯绝缘防护片半径小于外壳半径0.5mm～5mm；所述电芯主体中隔膜要完全包覆负极料区，所述负极料区要完全包覆正极料区，所述电芯主体的半径小于外壳半径1mm～5mm；所述电池电极联接板为导电的圆柱体金属片，表面粗糙度小于40um，其高度为0.1mm～5mm；

所述电芯主体中间引出第二电芯电极，电芯主体外圈引出第一电芯电极；所述第一电芯电极和第二电芯电极为导电金属铝带或导电金属镍带；所述电芯主体包括正极、负极和隔膜，所述正极、负极中间隔着离子可过但电子无法通过的隔膜；所述正极包括正极活性物、电极基体，所述正极活性物包括钴酸锂或锰酸锂或三元或磷酸铁锂；所述负极包括负极活性物、电极基体，所述负极活性物包括钛酸锂或石墨或中间相碳微球；

所述电池密封塞为绝缘圆柱体，其底部圆直径大于电芯主体底部圆的直径，且小于外壳的内径，电池密封塞高度为2mm～10mm，且内部设置有贯通孔洞；

所述电池极性外接帽采用硬度大于HB150的材料制成，扣于电池顶压板上，其侧边每隔120°设置有一小孔。

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