CN110993872A - 磷酸铁锂圆柱电池 - Google Patents

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曾严
范志超
杨苗
陈世勇
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Abstract

本发明公开一种磷酸铁锂圆柱电池，包括开设有容纳槽的壳体、用于盖合壳体的盖帽及收容于容纳槽内的电芯；电芯内包括相互缠绕且绝缘隔离的正极片与负极片，均包括矩形状的集流体及涂布在集流体上的活性材料，集流体设有留白区，留白区贴附有导热片；负极片的留白区电性连接壳体底部；盖帽靠近壳体的一侧弹性连接一个导电金属片，导电金属片与正极片的留白区电性连接，导电金属片远离正极片的一侧涂覆有散热材料。本发明通过盖帽弹性连接的导电金属片与正极片的留白区电性连接，增大了接触面积，使电连接更为牢固；同时在导电金属片涂覆散热材料以及在留白区贴附导热片，将电芯产生的热量及时导出，增强了电池的导热、散热性能。

Description

磷酸铁锂圆柱电池
【技术领域】
本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种磷酸铁锂圆柱电池。
【背景技术】
在目前的社会中，磷酸铁锂电池凭借优异的性能已经获得了广泛的应用，现有的锂电池大部分都具有以下结构特征：其一，分别涂覆有活性材料的正负极片上都设有未涂覆活性材料的留白区，并在留白区分别焊接正负极耳；其二，分别从正负极片的留白区接出来多个极耳焊接至磷酸铁锂电池的正负极柱上。
然而，上述中的结构特征正负极耳焊接至正负极柱的时候容易发生虚焊，从而影响电池性能，同时焊接极耳影响了电池的组装效率；另外，焊接于留白区的极耳体积较小，导致极片的导热与散热性能不佳。
鉴于此，实有必要提供一种磷酸铁锂圆柱电池以克服上述缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种磷酸铁锂圆柱电池，旨在改善现有的锂电池组装效率较低且导热、散热性能不佳的问题，提高了电池能量密度，增强了散热性能。
为了实现上述目的，本发明提供一种磷酸铁锂圆柱电池，包括开设有容纳槽的壳体、用于盖合所述壳体的盖帽及收容于所述容纳槽内的电芯；所述盖帽与所述壳体之间设有用于绝缘隔离的绝缘圈；所述电芯内包括相互缠绕且绝缘隔离的正极片与负极片，所述正极片与所述负极片均包括矩形状的集流体及涂布在所述集流体上的活性材料，所述集流体一侧的宽度方向设有未涂布所述活性材料的留白区，所述留白区贴附有导热片；所述正极片与所述负极片的所述留白区相对设置；所述负极片的所述留白区电性连接所述壳体底部；所述盖帽靠近所述壳体的一侧弹性连接一个导电金属片，所述导电金属片与所述正极片的所述留白区电性连接，所述导电金属片远离所述正极片的一侧涂覆有散热材料。
在一个优选实施方式中，所述留白区的宽度为3-5mm。
在一个优选实施方式中，所述导电金属片呈圆形，开设有多个呈中心对称的过孔。
在一个优选实施方式中，所述导电金属片通过弹簧与所述盖帽电性连接。
在一个优选实施方式中，所述正极片的所述集流体为铝箔片。
在一个优选实施方式中，所述负极片的所述集流体为铜箔片。
在一个优选实施方式中，所述散热材料为石墨或石墨烯。
本发明的有益效果为：通过盖帽弹性连接的导电金属片与正极片的留白区电性连接，增大了接触面积，使电连接更为牢固；同时在导电金属片涂覆散热材料以及在留白区贴附导热片，将电芯产生的热量及时导出，增强了电池的导热、散热性能。
【附图说明】
图1为本发明提供的磷酸铁锂圆柱电池的分解图；
图2为图1所示磷酸铁锂圆柱电池的电芯结构示意图；
图3为图1所示磷酸铁锂圆柱电池的正、负极片示意图。
【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-图3，本发明的实施例中，提供一种磷酸铁锂圆柱电池100，包括开设有容纳槽101的壳体10、用于盖合壳体10的盖帽20及收容于容纳槽101内的电芯30。其中，壳体10大致呈圆柱状，通常由具有一定强度的金属材料制作而成，其内设有容纳槽101，容纳槽101内收容圆柱状的电芯30；盖帽20通常也为金属制成，将壳体10具有容纳槽101开口的一端进行盖合封闭，盖帽20与壳体10之间设有用于进行电隔离的绝缘圈40，避免发生短路，盖帽20与壳体10其中一个输出磷酸铁锂圆柱电池100的正极，另一个输出负极。
如图2所示，电芯30包括相互缠绕且绝缘隔离的正极片31与负极片32，其中，正、负极片(31,32)通过绝缘的隔膜(图中未示出)进行分开，正极片31为铝箔片，负极片32为铜箔片。正极片31与负极片32均包括矩形状的集流体33及涂布在集流体33上的对应的活性材料，正极片31涂覆正极活性材料，负极片32涂覆负极活性材料，即，除了涂覆的活性材料不同，上述的正、负极片(31,32)的结构完全一致。
集流体33一侧的宽度方向设有未涂布活性材料的留白区34，具体的，在其宽度方向上自其端侧面向内延伸3-5mm。留白区34贴附有导热片50，使电芯30产生热量通过导热片50快速传递到壳体10与盖帽20，进行散热。正极片31与负极片32的留白区34相对设置，即，中间通过隔膜隔开相互重叠的正极片31与负极片32的留白区34分别位于电芯30的相对两侧。由于未在留白区34焊接极耳，使得留白区34的宽度相较于现有技术而言更小，因此，在同样的集流体33规格下，本发明中的电芯30可涂布更多的活性材料，并且涂布时为无间隙的连续涂布，提升了电池的能量密度及涂布效率。同时，因为无需在留白区34焊接极耳，所以提升了电池的组装效率。
在本实施例中，负极片32的留白区34电性连接壳体10底部，即，与容纳槽101的底部相抵触；盖帽20靠近壳体10的一侧弹性连接一个导电金属片21，导电金属片21与正极片31的留白区34电性连接，导电金属片21可以是与正极片31相同的材料制成，例如铝片；具体的，盖帽20与导电金属片21通过具有导电性的弹簧22进行电连接，弹簧22的弹力将导电金属片21压合在电芯30的正极片31的留白区34，形成电连接，提升了电连接的稳定性，同时增大了接触面积，更利于将电芯30产生的热量传导及散发出来；电芯30的正极片31及负极片32代替传统的极耳直接抵触壳体10内侧底部及导电金属片21形成电性连接。进一步的，导电金属片21为圆形，其上开设有多个呈中心对称的过孔201，过孔201有利于电芯30的电解液渗透，同时避免热量蓄积。另外，导电金属片21远离电芯30的一侧涂覆有散热材料，有助于将热量更快的散发，具体的，散热材料可以是石墨或者石墨烯。
综上所述，本发明通过盖帽20弹性连接的导电金属片21与电芯30的正极片31的留白区34电性连接，增大了接触面积，使电连接更为牢固；同时在导电金属片21涂覆散热材料以及在留白区34贴附导热片50，将电芯30产生的热量及时导出，增强了电池的导热、散热性能。
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 (7)

1.一种磷酸铁锂圆柱电池，其特征在于，包括开设有容纳槽的壳体、用于盖合所述壳体的盖帽及收容于所述容纳槽内的电芯；所述盖帽与所述壳体之间设有用于绝缘隔离的绝缘圈；所述电芯内包括相互缠绕且绝缘隔离的正极片与负极片，所述正极片与所述负极片均包括矩形状的集流体及涂布在所述集流体上的活性材料，所述集流体一侧的宽度方向设有未涂布所述活性材料的留白区，所述留白区贴附有导热片；所述正极片与所述负极片的所述留白区相对设置；所述负极片的所述留白区电性连接所述壳体底部；所述盖帽靠近所述壳体的一侧弹性连接一个导电金属片，所述导电金属片与所述正极片的所述留白区电性连接，所述导电金属片远离所述正极片的一侧涂覆有散热材料。
2.如权利要求1所述的磷酸铁锂圆柱电池，其特征在于，所述留白区的宽度为3-5mm。
3.如权利要求1所述的磷酸铁锂圆柱电池，其特征在于，所述导电金属片呈圆形，开设有多个呈中心对称的过孔。
4.如权利要求1所述的磷酸铁锂圆柱电池，其特征在于，，所述导电金属片通过弹簧与所述盖帽电性连接。
5.如权利要求1所述的磷酸铁锂圆柱电池，其特征在于，所述正极片的所述集流体为铝箔片。
6.如权利要求1所述的磷酸铁锂圆柱电池，其特征在于，所述负极片的所述集流体为铜箔片。
7.如权利要求1所述的磷酸铁锂圆柱电池，其特征在于，所述散热材料为石墨或石墨烯。
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