CN111129368A - 一种锂电池结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种锂电池结构,包括正极壳体、负极壳体和卷芯,所述正极壳体与负极壳体上下对称设置,正极壳体与负极壳体粘接或热压以形成密封的腔体,腔体内填充有电解液,所述卷芯设置于腔体中,卷芯的一端与正极壳体上的电池正极连接,卷芯的另一端与负极壳体上的电池负极连接。采用该结构制成的锂电池其完美的结合的软包电池和不锈钢/铝壳电池的优点,具有较高的安全性(防爆炸),而且正极壳体和负极壳体的形状百变,可以根据所需要安装的电池外壳的安装结构预制作适合安装的任意形状,此外,还具有生产成本低和便于后续串并联成组的优点。

Description

一种锂电池结构
【技术领域】
本发明涉及锂电池领域,尤其涉及一种锂电池结构。
【背景技术】
锂电池技术在3C消费电子、动力电池、储能等能源领域应用越来越广泛,以包装外壳为标准可以分为三类,不锈钢圆柱电池、铝或不锈钢壳方形电池、软包电池,其中,不锈钢圆柱电池、铝或不锈钢壳方形电池均为金属材质,通常壳体为一个极性的电池输出,另外的相反极性需要单独引出,后期的组装相对简单,但其密封方式为激光焊接,当电池内部压力过大不能及时排出内部压力时,容易发生爆炸;软包电池的外包装为铝塑膜,通过封装而成,其优点是电池内部压力到达一定后,铝塑膜封装的位置会自动打开,达到释放压力,避免爆炸的效果,但是铝塑膜包装,外部结构比较软,需要额外加强外包装,而且电池的正负极需要从内部引出极耳,后续连接成组相对麻烦。
【发明内容】
本发明的目的是为了克服上述问题,我们提供一种锂电池结构,该结构结合了软包电池和圆柱电池/方形电池的优点,采用这种锂电池结构的电池,其具有较高的安全形(防爆炸)、产品尺寸多样化、串并联成组简单等的优点。
为实现上述目的,本发明提供了一种锂电池结构,包括正极壳体、负极壳体和卷芯,所述正极壳体与负极壳体上下对称设置,正极壳体与负极壳体粘接或热压以形成密封的腔体,腔体内填充有电解液,所述卷芯设置于腔体中,卷芯的一端与正极壳体上的电池正极连接,卷芯的另一端与负极壳体上的电池负极连接。
于一个或多个实施例中,所述正极壳体与负极壳体热压以形成密封的腔体,正极壳体和负极壳体为CPP、PP、PET、PI、PE材料中的一种。
于一个或多个实施例中,所述正极壳体与负极壳体粘接以形成密封的腔体,正极壳体与负极壳体连接的连接面之间设置有胶合粘接层。
于一个或多个实施例中,所述正极壳体设有正极安装面和环绕正极安装面设置的第一对接部,所述负极壳体设有负极安装面和环绕负极安装面设置的第二对接部。
于一个或多个实施例中,所述正极安装面和负极安装面均为环形安装面,所述电池正极嵌装于正极安装面上或设于正极安装面的顶部或底部;所述电池负极嵌装于负极安装面上或设于负极安装面的顶部或底部。
于一个或多个实施例中,所述电池正极热压或粘接于正极安装面上,所述电池负极热压或粘接于负极安装面上。
于一个或多个实施例中,所述卷芯包括与电池正极连接的正极集流体和与电池负极连接的负极集流体,正极集流体连接有若干正极极片,负极集流体连接有若干负极极片,正极极片与负极极片之间设置有绝缘隔膜。
于一个或多个实施例中,所述正极集流体与电池正极焊接或压接,负极集流体与电池负极焊接或压接。
于一个或多个实施例中,所述电池正极为铝或钛合金材料制成,电池正极的厚度为0.01mm-3mm;所述电池负极为铜或钢材料制成,电池负极的厚度为0.01mm-3mm。
于一个或多个实施例中,所述正极壳体和负极壳体的形状为矩形、圆形、椭圆形、扇形、菱形、不规则形状中的一种。
本发明同背景技术相比具有以下技术效果:采用该结构制成的锂电池其完美的结合的软包电池和不锈钢/铝壳电池的优点,具有较高的安全性(防爆炸),而且正极壳体和负极壳体的形状百变,可以根据所需要安装的电池外壳的安装结构预制作适合安装的任意形状,此外,还具有生产成本低和便于后续串并联成组的优点。
【附图说明】
图1为本发明实施例锂电池的结构示意图;
图2为本发明实施例锂电池串联电池组的结构示意图;
图3为本发明实施例电池正极(负极)设于正极(负极)安装面顶部的结构示意图;
图4为本发明实施例电池正极(负极)设于正极(负极)安装面底部的结构示意图;
图5为本发明实施例电池正极(负极)嵌装于正极(负极)安装面上的结构示意图;
图6为本发明实施例锂电池外形在不同形状下的结构示意图。
【具体实施方式】
为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述,该实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明的保护范围的限定。
请参看图1-6,本申请提供了一种锂电池结构,包括正极壳体1、负极壳体2和卷芯,所述正极壳体1与负极壳体2上下对称设置,正极壳体1与负极壳体2粘接或热压以形成密封的腔体3,腔体3内填充有电解液,所述卷芯设置于腔体3中,卷芯的一端与正极壳体1上的电池正极4连接,卷芯的另一端与负极壳体2上的电池负极5连接,采用该结构的锂电池,因为其正极壳体1与负极壳体2之间采用热压或粘接的方式连接,当电池内部压力正常或在可接受范围内,可以保证气密性,当内部压力过大时,内部压力可以通过正极壳体1和负极壳体2连接面之间泄出,避免压力过大而爆炸,具有较高的安全性。
所述正极壳体1与负极壳体2热压以形成密封的腔体3,正极壳体1和负极壳体2为CPP、PP、PET、PI、PE材料中的一种,这些材料都是市场上常见、易购得的材料,相比于软包电池的铝塑膜包装,具有一定的结构硬度,避免电池容易受挤压变形,相比于不锈钢或铝壳电池,具有价格优势,可以降低电池生产成本。
所述正极壳体1与负极壳体2粘接以形成密封的腔体3,正极壳体1与负极壳体2连接的连接面之间设置有胶合粘接层,胶合粘接层可以将正极壳体1和负极壳体2密封连接在一起,确保的密封性的同时,当电池内部压力过大时,压力亦可撑开胶合粘接层泄压,事后,还可以回收利用。
所述正极壳体1设有正极安装面6和环绕正极安装面6设置的第一对接部7,所述负极壳体2设有负极安装面8和环绕负极安装面8设置的第二对接部9,第一对接部7和第二对接部9可以采用过上述的热压或粘接方式连接密封,方便正极壳体1与负极壳体2的连接。
具体参看附图3-5,所述正极安装面6和负极安装面8均为环形安装面,所述电池正极4嵌装于正极安装面6上或设于正极安装面6的顶部或底部;所述电池负极5嵌装于负极安装面8上或设于负极安装面8的顶部或底部,提供多种安装方式以供选择,生产时,可以根据实际需要作出选择。
所述电池正极4热压或粘接于正极安装面6上,所述电池负极5热压或粘接于负极安装面8上,当电池内部压力过大时,内部的压力还可以从电池正极4(电池负极5)与正极安装面6(负极安装面8)之间释出,加强电池安全性。
本实施例中,所述卷芯包括与电池正极4连接的正极集流体10和与电池负极5连接的负极集流体11,正极集流体10连接有若干正极极片12,负极集流体11连接有若干负极极片13,正极极片12与负极极片13之间设置有绝缘隔膜14。所述正极集流体10与电池正极4焊接或压接,负极集流体11与电池负极5焊接或压接。
所述电池正极4为铝或钛合金材料制成,电池正极4的厚度为0.01mm-3mm;所述电池负极5为铜或钢材料制成,电池负极5的厚度为0.01mm-3mm,电池正极4和电池负极5的厚度根据电池大小而定,电池越大,厚度越厚。
所述正极壳体1和负极壳体2的形状为矩形、圆形、椭圆形、扇形、菱形、不规则形状中的一种,以满足任何电池外壳安装需要,提高空间利用率。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式,采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种锂电池结构,其特征在于:包括正极壳体(1)、负极壳体(2)和卷芯,所述正极壳体(1)与负极壳体(2)上下对称设置,正极壳体(1)与负极壳体(2)粘接或热压以形成密封的腔体(3),腔体(3)内填充有电解液,所述卷芯设置于腔体(3)中,卷芯的一端与正极壳体(1)上的电池正极(4)连接,卷芯的另一端与负极壳体(2)上的电池负极(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池结构,其特征在于:所述正极壳体(1)与负极壳体(2)热压以形成密封的腔体(3),正极壳体(1)和负极壳体(2)为CPP、PP、PET、PI、PE材料中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池结构,其特征在于:所述正极壳体(1)与负极壳体(2)粘接以形成密封的腔体(3),正极壳体(1)与负极壳体(2)连接的连接面之间设置有胶合粘接层。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种锂电池结构,其特征在于:所述正极壳体(1)设有正极安装面(6)和环绕正极安装面(6)设置的第一对接部(7),所述负极壳体(2)设有负极安装面(8)和环绕负极安装面(8)设置的第二对接部(9)。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池结构,其特征在于:所述正极安装面(6)和负极安装面(8)均为环形安装面,所述电池正极(4)嵌装于正极安装面(6)上或设于正极安装面(6)的顶部或底部;所述电池负极(5)嵌装于负极安装面(8)上或设于负极安装面(8)的顶部或底部。
6.根据权利要求5所述的一种锂电池结构,其特征在于:所述电池正极(4)热压或粘接于正极安装面(6)上,所述电池负极(5)热压或粘接于负极安装面(8)上。
7.根据权利要求1-3任一项所述的一种锂电池结构,其特征在于:所述卷芯包括与电池正极(4)连接的正极集流体(10)和与电池负极(5)连接的负极集流体(11),正极集流体(10)连接有若干正极极片(12),负极集流体(11)连接有若干负极极片(13),正极极片(12)与负极极片(13)之间设置有绝缘隔膜(14)。
8.根据权利要求7所述的一种锂电池结构,其特征在于:所述正极集流体(10)与电池正极(4)焊接或压接,负极集流体(11)与电池负极(5)焊接或压接。
9.根据权利要求1-3任一项所述的一种锂电池结构,其特征在于:所述电池正极(4)为铝或钛合金材料制成,电池正极(4)的厚度为0.01mm-3mm;所述电池负极(5)为铜或钢材料制成,电池负极(5)的厚度为0.01mm-3mm。
10.根据权利要求1-3任一项所述的一种锂电池结构,其特征在于:所述正极壳体(1)和负极壳体(2)的形状为矩形、圆形、椭圆形、扇形、菱形、不规则形状中的一种。
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