CN201352581Y - 一种卷绕式一次锂电池 - Google Patents
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Abstract
一种卷绕式功率型一次锂电池，锂片借助隔膜与电池碳片相互卷叠后置于电池壳体内，由锂片引出的负极引出体与电池壳体连接；在电池壳体口处设有电池盖帽组件，包括盖板和设置在盖板上的密封体、正极柱及与正极柱连接的正极引出体和集流体，正极柱均匀分布和设置在盖板上，正极柱与正极引出体一一对应并连接，正极引出体与插设在电池碳包内的集流体一一对应并连接；或者负极引出体与锂片上的电极引出片一一对应并连接。本实用新型具有分布均匀的多个电流输出点，提高了电流输出能力，导热、传热及散热性能更好，有效避免了电池过快升温，提高了功率型电池的安全性和制作大型单体动力电池的可行性，避免了现有组合动力电池易出现的反向充电等潜在危险。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种卷绕式一次锂电池，特别是指一种具有多点集流结构的卷绕式功率型一次锂电池。
背景技术
电化学发电及储能装置以及动力电池是电化学电源发展的主流方向之一，特别是一些以金属锂为负极的高能长寿命的一次锂电池，例如锂/亚硫酰氯电池(Li/SOCl2)、锂/二氧化锰电池(Li/MnO2)、锂/二氧化硫电池(Li/SO2)、锂/硫酰氯电池(Li/SO2Cl2)和锂/二硫化铁电池(Li/Fe82)等等，比能量高、使用的温度范围宽、自放电率低、不含重金属有害物质，被各种高科技产品广泛应用。当将这些电池制作成功率型电池，特别是大型动力锂电池具有强的功率输出特性时，对这类电池提供功率输出性能的可靠性、一致性以及安全性要求非常高。而现有小型功率型锂电池的电池结构如附图1所示，其特征是一种卷绕式锂电池，包括电池壳体1，在壳体底部设置有绝缘垫片2和底膜11，作为正极的电池碳片5内置集流体10，且电池碳片与作为负极的锂片3中间使用隔膜6绝缘后，相互叠卷后置于电池壳体内，由锂片引出的负极引出体7与电池壳体连接；在电池壳体口处设有电池盖帽组件，包括盖板8和设置在盖板上的密封体9、玻璃绝缘子13、正极柱12，由电池碳片中的集流体引出的正极引出体4与电池正极柱连接；该类电池存在着以下的缺陷：图中卷式结构电池所采用的单点引出模式，电流输出点单一，当大电流输出的时候电阻造成的电压降很明显，导致电池正、负极的功率输出特性不好，输出点分布不均匀；在大电流输出的时候，容易出现局部过热导致电池升温过快，产生电池安全问题。对于大容量的功率型一次锂电池，这二个弱点表现则更明显。
实用新型内容
本实用新型需解决的问题是通过提供一种具有多点集流结构的卷绕式锂电池，来解决功率型电池内部集流方式，并借此改善动力电池功率输出中集流、导热等问题。
根据上述需解决的问题设计了一种卷绕式锂电池，包括电池壳体，在壳体底部设置有绝缘垫片和底膜，作为正极的电池碳片内置集流体，电池碳片与作为负极的锂片中间使用隔膜绝缘后，相互叠卷后置于电池壳体内，由锂片引出的负极引出体与电池壳体连接，由碳片内集流体引出的正极引出体与正极柱连接；在电池壳体口处设有电池盖帽组件，包括盖板和设置在盖板上的密封体、正极柱、玻璃绝缘子，正极柱均匀分布和设置在盖板上，且正极柱与正极引出体一一对应并连接；或者负极引出体与壳体四周均匀分布连接。在集流体上均匀分布二个或二个以上的正极引出极，卷绕后均匀分布于电池内部四周，并分别一一与电池盖板上的正极柱相连接。在负极锂片上均匀分布二个或二个以上的负极引出体，卷绕后均匀分布于电池内部四周，并分别与电池壳体连接。
与现有技术相比，本实用新型电流输出点的分布更均匀；在输出大电流时，导热、传热及散热性能更好，避免了电池过快升温，有效保障了电池的安全；提高了制作大型单体动力电池的可行性，避免了现有组合动力电池易出现的反向充电弊端，为具有大功率输出特性的卷绕式电池体系提出了一种有效地技术方案，且该技术方案不但适用于圆柱型卷绕式电池，也适用于层叠式方形电池体系。
附图说明
图1是锂电池现有技术装配后的局部剖视立体示意图；图2是图1的全剖主视示意图；图3是本实用新型装配后的局部剖视立体示意图；图4是图3的全剖主视示意图。
具体实施方式
本实用新型的主旨是通过提出一种适用于圆柱型卷绕式电池和方形叠片式或方形卷绕式电池等具有大功率输出特性的电池的多点集流输出技术方案，来提高其功率输出特性和增加导热性能。其中，多点输出可以是单一的正极多点输出，也可以是正极与负极均为多点输出。下面结合附图对本实用新型的具体技术方案做进一步的详述。
图1、2给出了现有技术的具体表现形式，在此不再赘述。
图3、4显示，从基本结构上来看，本实用新型只是增加了负极引出体和/或正极引出体的数量，及正极柱的数量，仍包括桶形电池壳体1、在壳体底部设置有绝缘垫片2和底膜11、作为负极的锂片3、电池碳片5内置集流体10、将正、负极及壳体三者隔离的电池边膜6、由锂片引出的负极引出体7，由电池碳片集流体引出的正极引出体4，在电池壳体口处设有电池盖帽组件，盖帽组件包括盖板8和设置在盖板上的密封体9、正极柱12、玻璃绝缘子13。
具体装配时，可有如下实施方案。其一，在电池壳体口处设有电池盖帽组件，包括盖板8和设置在盖板上的密封体9、正极柱12、玻璃绝缘子13，先在电池壳体1的底部放置绝缘垫片2，在绝缘垫片上放置底膜11，然后将作为负极的锂片3借助隔膜与作为正极的内置集流体10的电池碳片5隔离并相互叠卷后置于电池壳体内，由锂片引出的负极引出体7与电池壳体连接，由电池碳片内置集流体引出的正极引出体4与正极柱连接。其中，在只有一个负极引出体的前提下，正极引出体至少有二个，并可根据具体的设计要求在二个以上进行变化，正极引出体在卷绕后分布于电池内部四周即均匀分布于电池的卷绕式电芯内，并与正极柱一一对应并连接，正极柱均匀地分布在电池盖板上。
其二，在只有一个正极引出体的前提下，负极引出体至少有二个，并可根据具体的设计要求在二个以上进行变化，负极引出体在卷绕后分布于电池内部四周即均匀分布于电池的卷绕式电芯内，并分别与电池壳体连接。
其三，负极引出体和正极引出体均为二个以上，装配及连接方式同上，在此就不再赘述。
Claims (3)
1、一种卷绕式一次锂电池，包括电池壳体(1)，在壳体底部设置有绝缘垫片(2)和底膜(11)，作为正极的电池碳片(5)内置集流体(10)，电池碳片与作为负极的锂片(3)之间使用隔膜(6)绝缘后相互叠卷成卷芯并置于电池壳体内，由锂片引出的负极引出体(7)与电池壳体连接；在电池壳体口处设有电池盖帽组件，包括盖板(8)和设置在盖板上的密封体(9)、玻璃绝缘子(13)、正极柱(12)及与正极柱连接的正极引出体(4)和集流体，其特征是：
正极柱均匀分布和设置在盖板上，正极柱与正极引出体一一对应并连接；或者负极引出体与锂片上的电极引出片一一对应并连接。
2、根据权利要求1所述的卷绕式一次锂电池，其特征是：在集流体上均匀分布二个或二个以上的正极引出体，卷绕后均匀分布于电池内部四周，并分别一一与电池盖板上的正极柱相连接。
3、根据权利要求1所述的卷绕式一次锂电池，其特征是：在负极锂片上均匀分布二个或二个以上的负极引出体，卷绕后均匀分布于电池内部四周，并分别与电池壳体连接。
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