CN112803124B - 一种新型电芯结构、动力电池和电动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型电芯结构、动力电池和电动车辆，其中的电芯结构包括中心针，所述中心针上卷绕设置有涂布层，所述中心针的两端端口位置处还分别缠绕设置有正极和负极，并经隔膜与多层集流体相连接，所述多层集流体成设定角度倾斜分别围绕设置于所述中心针的两端端口位置处，并各自与连接片相连接。基于电芯结构还涉及对应的动力电池和电动车辆，与现有技术相比，本发明具有易于卷绕，保护涂布层，减少虚焊，增大接触面积，导热排气效果好等优点。

Description

一种新型电芯结构、动力电池和电动车辆
技术领域
本发明涉及动力电池技术领域，尤其是涉及一种新型电芯结构、动力电池和电动车辆。
背景技术
目前市场上圆柱形锂电池，有把壳体单侧开口，电芯涂布层在卷绕时，中间留有空心，并在两端伸出多个极耳，壳体开口一端用铜箔连接片焊接连接片上，为正。封口一端用铝箔连接片焊接极耳上，并焊接壳体底部，如图1和图2所示。
该技术方案所存在的缺陷有：1、连接片在与极耳焊接时，因有多片极耳，会造成虚焊；2、在焊接时，挤压力度过大容易对涂布层造成损坏；3、有虚焊，易脱落、导热性差等。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种新型电芯结构、动力电池和电动车辆，为克服背景技术中所描述的缺陷，减少虚焊，增加导热和排气。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种新型电芯结构，包括中心针，所述中心针上卷绕设置有涂布层，所述中心针的两端端口位置处还分别缠绕设置有正极和负极，并经隔膜与多层集流体相连接，所述多层集流体成设定角度倾斜分别围绕设置于所述中心针的两端端口位置处，并各自与连接片相连接。
进一步地，所述的连接片采用铜片。
进一步地，所述的连接片采用铝片。
进一步地，所述的多层集流体由多个极耳形成。
进一步地，所述的连接片通过焊接的方式与所述极耳相连接。
进一步地，所述的正极按照彼此对称的方式缠绕设置于所述中心针的两端端口位置处。
进一步地，所述的负极按照彼此对称的方式缠绕设置于所述中心针的两端端口位置处。
进一步地，所述的隔膜按照彼此对称的方式缠绕设置于所述中心针的两端端口位置处。
本发明还提供一种动力电池，包括所述的新型电芯结构。
本发明还提供一种电动车辆，包括所述的动力电池。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、空心针起到轴的作用，易于卷绕；
2、空心针起到支撑作用，横向挤压能保护涂布层；
3、由于有空心针的存在，则连接片压在集流体上时，可以施加更大的力度并不破坏涂布层；空心针起到承接主要压力；
4、连接片可以更紧密的压在集流体上，减少虚焊，增大接触面积；
5、新型电芯结构能够起到更好的导热和排气效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为现有技术中圆柱形锂电池的剖面结构示意图；
图2为现有技术中圆柱形锂电池的俯视结构示意图；
图3为本发明中初始状态下的中心针结构示意图；
图4为本发明中卷绕状态下的中心针结构示意图；
图5为本发明中卷绕状态下设置连接片的中心针结构示意图；
图6为本发明中卷绕状态下整体电芯结构设置于壳体中的中心针结构示意图；
图中，1为中心针，2为涂布层，3为正极，4为负极，5为隔膜，6为集流体，7为连接片。
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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供一种新型电芯结构，包括中心针1，中心针1上卷绕设置有涂布层2，中心针1的两端端口位置处还分别缠绕设置有正极3和负极4，并经隔膜5与多层集流体6相连接，多层集流体6成设定角度倾斜分别围绕设置于中心针1的两端端口位置处，并各自与连接片7相连接，其中，正极3、负极4以及隔膜5均按照彼此对称的方式缠绕设置于中心针1的两端端口位置处。
连接片7可采用铜片或铝片，多层集流体6由多个极耳形成，连接片7通过焊接的方式与极耳相连接。
基于本发明提供的新型电芯结构，本领域技术人员还可以进一步简单创造设计，得到对应的一种新的动力电池，基于动力电池本领域技术人员还可以进一步简单创造设计，得到对应的一种新的电动车辆。
具体实施例技术方案如下：
1、涂布层在卷绕时，中间留有空间，形成中空的卷绕结构，用铜质中空的中心针插入其中，作为卷轴，铜针的长度超过隔膜，但不超过集流体。图3为中心针，图4为卷绕后的结构，阴影部分为涂布层。
2、集流体由多个极耳形成多层，其长度超过中心针，多层集流体成一定角度围绕中心针倾斜；两端有连接片以焊接的形式压在极耳上，如图5所示。
3、壳体开口一段为正，封口一端焊接连接片上为负极，致使壳体带电。正极用铜质材料引出为正极柱，负极以铝制材料为焊接。如图6所示：
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种电芯结构，其特征在于，包括中心针（1），所述中心针（1）上卷绕设置有涂布层（2），所述中心针（1）的两端端口位置处还分别缠绕设置有正极（3）和负极（4），并经隔膜（5）与多层集流体（6）相连接，所述多层集流体（6）成设定角度倾斜分别围绕设置于所述中心针（1）的两端端口位置处，并各自与连接片（7）相连接，所述中心针（1）长度超过隔膜（5），但不超过多层集流体（6）；
其中，所述的正极（3）按照彼此对称的方式缠绕设置于所述中心针（1）的两端端口位置处；
所述的负极（4）按照彼此对称的方式缠绕设置于所述中心针（1）的两端端口位置处。
2.根据权利要求 1 所述的电芯结构，其特征在于，所述的连接片（7）采用铜片。
3.根据权利要求 1 所述的电芯结构，其特征在于，所述的连接片（7）采用铝片。
4.根据权利要求 1 所述的电芯结构，其特征在于，所述的多层集流体（6）由多个极耳形成。
5.根据权利要求 4 所述的电芯结构，其特征在于，所述的连接片（7）通过焊接的方式与所述极耳相连接。
6.根据权利要求 1 所述的电芯结构，其特征在于，所述的隔膜（5）按照彼此对称的方式缠绕设置于所述中心针（1）的两端端口位置处。
7.一种动力电池，其特征在于，包括如权利要求 1 至6中任一项所述的电芯结构。
8.一种电动车辆，其特征在于，包括如权利要求 7所述的动力电池。
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