CN201478372U

CN201478372U - 锂系列二次电池组合极耳及锂系列二次电池

Info

Publication number: CN201478372U
Application number: CN2009201774644U
Authority: CN
Inventors: 张煜林; 孙科; 郑海信
Original assignee: JIAZHUO FAR EAST ENTERPRISES Ltd HONGKONG
Current assignee: JIAZHUO FAR EAST ENTERPRISES Ltd HONGKONG
Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2009-09-04
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2019-09-04

Abstract

本实用新型为一种锂系列二次电池组合极耳及锂系列二次电池，锂系列二次电池组合极耳包括金属集流体、绝缘压板和弹性体，所述金属集流体包括正极集流体和负极集流体，所述绝缘压板包括上绝缘压板和下绝缘压板，正极集流体、负极集流体分别位于左右两侧，上绝缘压板连接在正极集流体、负极集流体的顶部之间，下绝缘压板连接在正极集流体、负极集流体的底部之间，所述弹性体安装在上绝缘压板的上方以及下绝缘压板的下方。所述锂系列二次电池，采用了上述锂系列二次电池组合极耳。本实用新型的组合极耳可以使单个卷芯的容量做到很大，改善了电池的电化学性能，向高容量电池迈出了关键的一步，从而使得本实用新型的锂系列二次电池的容量很大。

Description

锂系列二次电池组合极耳及锂系列二次电池

技术领域

本实用新型涉及一种锂系列二次电池的极耳以及锂系列二次电池。

背景技术

锂离子电池从诞生就以优良的性能受到人们的普遍喜爱，特别是随着人们生活水平的提高，便携式电子产品的普及，要求人们对电池的期望越来越高，无论是在哪一领域都可以觅见锂离子电池的踪迹。加上近年来能源危机的到来以及环保观念的深入人心，在一些动力领域尤其是动力电源领域更向锂离子电池提出了更高的期望。由于一些条件的限制和设计理念的陈旧，造成了锂离子电池在向高容量方面发展收到了很大的限制。时代的召唤，市场的需求，迫使锂离子电池向动力型领域发起了冲击。世界各国政府都在制定相应的政策措施鼓励、支持锂离子电池向清洁、新型能源领域进军。传统的技术工艺存在很多难以克服的问题，要想保证锂离子电池很好的应用于动力能源领域，必须打破传统的一些框框，进行一些必要而独到的创新，只有这样才能使锂离子电池更好的服务与人类。

在现有的锂离子技术领域，电池多是采用单卷芯结构，而这种单卷芯的正负极极耳都是采用一定宽度和厚度的金属铝片和镍片。由于封焊，装配等条件的限制，一般的单卷芯极耳采用的金属极片都比较薄，所能承载的电流很有限，这就在很大程度上制约了单个卷芯的容量和尺寸；其实，从某种程度上来讲，极耳是阻碍锂离子电池向高容量发展的一个很大障碍。

此外，在较小型号电池方面，由于电池尺寸很小，宽度有限，正负极极耳都是从卷芯的同一端引出，就很容易造成电池的两个极耳碰到一起，这对电池来讲是绝对不允许的；金属铝片和镍片在外形上很相近，往往在装配、化成、分容方面容易将正、负极极耳接反。

发明内容

本实用新型的第一个目的在于针对现有锂离子电池极耳存在的上述问题，提供一种能解决单个卷芯容量做不大的问题的锂系列二次电池组合极耳。

本实用新型的第二个目的在于采用上述锂系列二次电池组合极耳，提供一种容量较高的锂系列二次电池。

本实用新型的锂系列二次电池组合极耳包括金属集流体、绝缘压板和弹性体，所述金属集流体包括正极集流体和负极集流体，所述绝缘压板包括上绝缘压板和下绝缘压板，所述正极集流体、负极集流体分别位于左右两侧，上绝缘压板连接在正极集流体、负极集流体的顶部之间，下绝缘压板连接在正极集流体、负极集流体的底部之间，所述弹性体安装在上绝缘压板的上方以及下绝缘压板的下方。

作为较佳方案，所述正极集流体采用正极集流板，所述负极集流体采用负极集流板。作为更佳的方案，在所述正极集流板、负极集流板上设有拉钉孔，在拉钉孔内设有固定电池极片的极耳位的拉钉。

作为较佳方案，所述正极集流体采用正极集流柱，负极集流体采用负极集流柱。作为更佳的方案，在所述正极集流柱、负极集流柱上还套有与电池卷芯数量相适应的用于压紧电池极片的极耳位的金属压圈，金属压圈位于上绝缘压板和下绝缘压板之间。

作为较佳方案，所述正极集流体采用铝金属，负极集流体采用铜金属。由于正、负极集流体采用不同颜色的金属，所以在颜色上就很容易辨识清楚，不至于在制作过程中正负极反接。

本实用新型的锂系列二次电池，采用了上述本实用新型的锂系列二次电池组合极耳。

本实用新型的技术效果在于：本实用新型完全放弃传统的极耳制作模式，采用全新的设计理念，发明制作了一种组合极耳，该组合极耳中的金属集流体具有较大的厚度和宽度，所承载的电流很大，可以大大减小电池的内阻，可以使单个卷芯的容量做到很大，改善了电池的电化学性能，向高容量电池迈出了关键的一步，从而就保证了单体电池的容量很大；本实用新型保证了正负极极耳分别放置于卷芯的两侧，与卷芯的厚度相垂直，并且采用铆接或者焊接等方式与卷芯的正负极极耳位连接到一起，形成了全新的结构；本实用新型可以在正极集流体、负极集流体采用不同颜色的金属制成，可很好地解决正负极极耳很容易混淆的现实。本实用新型的组合极耳最适用于制作多卷芯的大容量锂系列二次电池。采用了本实用新型的组合极耳的锂系列二次电池，具有大容量的优点。

附图说明

图1、图2是现有锂离子电池极耳示意图。

图3、图4是实施例一中上绝缘压板的主视图和侧视图。

图5、图6是实施例一中金属压圈的主视图和侧视图。

图7是实施例一的整体结构示意图。

图8、图9是实施例二中上绝缘压板的主视图和侧视图。

图10、图11是实施例二中下绝缘压板的主视图和侧视图。

图12、图13是实施例二中负极集流板的主视图和侧视图。

图14是实施例二的整体结构示意图。

图15是与本实用新型实施例配套使用的锂系列二次电池卷芯的立体图。

具体实施方式

参见图1、图2，现有锂离子电池极耳都是采用较薄的金属铝带或镍带。

参见图15，与本实用新型实施例配套使用的锂系列二次电池卷芯16，包括正极片、负极片和两片隔膜，它们以卷绕的方式紧密的结合在一起，形成卷芯16，由于极耳位不需要隔膜，因此隔膜的宽度小于成品卷芯的宽度，正极片的极耳位17是位于正极片的一侧边且沿正极片的长度方向设置，极耳位17的长度等于正极片的长度，负极片的极耳位18是位于负极片的一侧边且沿负极片的长度方向设置，极耳位18的长度等于负极片的长度，正极片的极耳位17与负极片的极耳位18分别位于卷芯的两端。图15所示的卷芯16是在刚卷绕完毕时的状态图，之后还要被压成扁平状。

参见图3至图7，实施例一包括金属集流体、绝缘压板、弹簧15和一定数量的金属压圈2，金属集流体包括正极集流体和负极集流体，本实施例中正极集流体采用正极集流柱3，负极集流体采用负极集流柱5，它们各设有两个，在它们的顶部和底部设有外螺纹，绝缘压板包括上绝缘压板1和下绝缘压板4，上绝缘压板1和下绝缘压板4的结构相同，正极集流柱3、负极集流柱5分别位于左右两侧，上绝缘压板1连接在正极集流柱3、负极集流柱5的顶部之间，下绝缘压板4连接在正极集流柱3、负极集流柱5的底部之间，具体是在上绝缘压板1和下绝缘压板4的两端都设有两个集流柱孔(如上绝缘压板1的集流柱孔101)分别套在两个正极集流柱3、两个负极集流柱5上，并用螺母14坚固，在螺母14与上绝缘压板1、下绝缘压板4之间设有弹簧15，弹簧15在卷芯16膨胀时起到缓冲的作用，避免电池鼓胀，在正极集流柱3、负极集流柱5上还套有一定数量的金属压圈2，金属压圈2位于上绝缘压板1和下绝缘压板4之间，金属压圈2的数量与电池卷芯16的数量相适应配合，金属压圈2用于压紧电池卷芯16的极耳位，使金属集流柱3、5与卷芯16的极耳位结合更加牢固，例如本实施例与图15所示的多个卷芯16组装时，单个卷芯16水平放置，多个卷芯16上下向叠置，在每个卷芯16两端的正、负极极耳位17、18上开有集流柱孔，套在两侧的正极集流柱3、负极集流柱5上，在每个卷芯16的极耳位的上方和下方各设有一个金属压圈2，它们将卷芯16的极耳位压紧使之与正极集流柱3、负极集流柱5牢固结合。

实施例一中正极集流柱3及其上的金属压圈2采用铝金属，负极集流柱5及其上的金属压圈2采用铜金属。

实施例一与图15所示的多个卷芯如上所述组装后，再与电池外壳、电解液和电池外的正、负极柱组装在一起，即构成了本实用新型的锂系列二次电池，其中正极集流柱3、负极集流柱5的顶端、底端通过金属连接片与电池外壳紧固在一起，对应的金属连接片与电池外的正或负极柱电连接。

参见图8至图14，实施例二中正极集流体采用正极集流板9，负极集流体采用负极集流板8，负极集流板8与正极集流板9的结构相同，正极集流板9、负极集流板8在其顶部和底部设有顶板和底板，在顶板上设有连接电池极柱的螺孔(如负极集流板8上的801)，在底板上设有凹槽(如负极集流板8上的803)，在下绝缘压板7的底面设有对应的凹槽701，在对应的上下凹槽内装有弹簧(图14中未示出)，弹簧起到连接上下的作用，更重要的是在卷芯膨胀时起到缓冲的作用，上绝缘压板6位于正极集流板9、负极集流板8的顶板下方，在上绝缘压板6的顶面设有凹槽601，在与电池外壳组装时在凹槽61内装有弹簧，弹簧预压缩于上绝缘压板6和电池外壳之间，既起到定位上绝缘压板6的作用，更重要的是在卷芯膨胀时起到缓冲作用，在正极集流板9、负极集流板8上设有拉钉孔(如负极集流板8上的802)，拉钉孔的数量与电池卷芯的数量相适应配合，在拉钉孔内设有拉钉10，在实施例二与图15所示的多个卷芯16组装时，卷芯16两端的极耳位17、18折成与卷芯16垂直并与正极集流板9、负极集流板8紧贴，同时用拉钉10将电池卷芯16的极耳位与正极集流板9、负极集流板8牢固连接。

实施例二中正极集流板9采用铝金属，负极集流板8采用铜金属。

实施例二与图15所示的多个卷芯组装后，再与电池外壳、电解液和正负极柱组装在一起，即构成了本实用新型的锂系列二次电池，其中电池的正极柱13、负极柱12穿过电池外壳和正、负极集流板的顶板上的螺孔(如负极集流板8上的801)后，再用螺母11等固定。

在本实用新型的锂系列二次电池中，因为金属集流体的截面较大，就必须要求整个电池的接线柱也具有较大的截面，这样才能很好地匹配在一起，就保证了电池大电流充放电特性。

本实用新型中的弹性体除了上述实施例中的弹簧外，还可以采用弹性金属片等。

本实用新型中正极集流体、金属压圈采用铝金属，负极集流体、金属压圈除了采用铜金属外，还可采用其它可用的金属。

Claims

1.一种锂系列二次电池组合极耳，其特征在于：包括金属集流体、绝缘压板和弹性体，所述金属集流体包括正极集流体、负极集流体，所述绝缘压板包括上绝缘压板和下绝缘压板，所述正极集流体、负极集流体分别位于左右两侧，上绝缘压板连接在正极集流体、负极集流体的顶部之间，下绝缘压板连接在正极集流体、负极集流体的底部之间，所述弹性体安装在上绝缘压板的上方以及下绝缘压板的下方。

2.根据权利要求1所述的锂系列二次电池组合极耳，其特征在于：所述正极集流体为正极集流板，所述负极集流体为负极集流板。

3.根据权利要求2所述的锂系列二次电池组合极耳，其特征在于：在所述正极集流板、负极集流板上设有拉钉孔，在拉钉孔内设有固定电池极片的极耳位的拉钉。

4.根据权利要求2或3所述的锂系列二次电池组合极耳，其特征在于：所述正极集流板、负极集流板在其顶部和底部设有顶板和底板，在顶板上设有连接电池极柱的螺孔，在底板上设有凹槽，在下绝缘压板的底面设有对应的凹槽，在对应的上下凹槽内装有弹性体，所述上绝缘压板位于正极集流板、负极集流板的顶板下方，在上绝缘压板的顶面设有凹槽，在凹槽内装有弹性体。

5.根据权利要求1所述的锂系列二次电池组合极耳，其特征在于：所述正极集流体为正极集流柱，负极集流体为负极集流柱。

6.根据权利要求5所述的锂系列二次电池组合极耳，其特征在于：在所述正极集流柱、负极集流柱上还套有与电池卷芯数量相适应的用于压紧电池极片的极耳位的金属压圈，金属压圈位于上绝缘压板和下绝缘压板之间。

7.根据权利要求5或6所述的锂系列二次电池组合极耳，其特征在于：在所述上绝缘压板和下绝缘压板的两端设有集流柱孔分别套在正极集流柱、负极集流柱上，并用螺母坚固，在螺母与上绝缘压板、下绝缘压板之间设有弹性体。

8.根据权利要求1、2、3、5任一权利要求所述的锂系列二次电池组合极耳，其特征在于：所述正极集流体采用铝金属，负极集流体采用铜金属。

9.根据权利要求6所述的锂系列二次电池组合极耳，其特征在于：所述正极集流柱及其上的金属压圈采用铝金属，负极集流柱及其上的金属压圈采用铜金属。

10.一种锂系列二次电池，其特征在于：采用权利要求1至9任一权利要求所述的锂系列二次电池组合极耳。