CN201478392U - 具有集流盘的高功率动力锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

具有集流盘的高功率动力锂离子电池，包括壳体、正极片、负极片、隔膜、极耳、盖帽、集流盘、弹性体、绝缘密封圈和极柱。金属壳体作为一个电极，极耳作为另一个电极。正极片的端部一侧设有正极白边，负极片的端部一侧设有负极白边，并且延伸的方向相反，正极片、负极片和隔膜一体卷绕成为电池卷芯。正极白边和负极白边中的一个与壳体压合，另一个与集流盘压合。极耳的下端焊接在集流盘上，极耳的上端与极柱连接，盖帽与壳体之间固定安装有绝缘密封圈。其优点是：由于采用了卷绕电芯和正负极极片横向方向单边留有不涂敷活性物质的白边，同时采用无焊接集流盘引出方式，简化了生产工艺，提升了电池高功率使用性能，扩大了电池应用范围。

Description

具有集流盘的高功率动力锂离子电池
技术领域
本实用新型涉及锂离子动力电池，特别是涉及一种具有集流盘的高功率动力锂离子电池。
背景技术
目前，电动车辆中使用的动力蓄电池中的铅酸电池、镉镍电池、氢镍电池和硫钠电池因其能量密度低、充电时间长、维护性能差，影响了推广和应用。同时近几年来新发展起来的锂二次电池因不能快充，达不到电动车的要求。另外，大容量电池引出极耳的难度大，原材料浪费大、生产工艺复杂和成本也高，影响了它的推广和应用。因此，目前急需研制出新的集流方式的动力锂离子电池，以扩大大容量锂离子电池的应用范围。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服以上缺陷，提供一种具有无焊接引出极耳，可以简化生产工艺和扩大电池应用范围的具有集流盘的高功率动力锂离子电池。
为达到上述目的，本实用新型提供的具有集流盘的高功率动力锂离子电池，包括壳体、正极片、负极片和隔膜，还包括极耳、盖帽、集流盘、弹性体、绝缘密封圈和极柱，所述壳体为金属壳体，作为电池的一个电极，所述极耳作为电池的另一个电极；所述隔膜位于所述正极片和负极片之间，所述正极片的端部一侧设有向外延伸的正极白边，所述负极片的端部一侧设有向外延伸的负极白边，并且所述正极白边与所述负极白边的延伸方向相反，所述正极片、负极片和隔膜一体卷绕成为电池卷芯；所述正极白边和负极白边中的一个与所述壳体压合在一起，另一个与所述集流盘压合在一起；在位于所述集流盘上方所述壳体内放置有弹性体，所述弹性体设有垂直的圆孔，所述极耳位于所述圆孔中，所述极耳的下端焊接在所述集流盘上，所述极耳的上端与所述极柱连接；所述盖帽与所述盖帽之间固定安装有绝缘密封圈。
本实用新型具有集流盘的高功率动力锂离子电池，其中所述电池卷芯为圆柱形或方形，分别用于制造圆柱型电池或方形电池。
本实用新型具有集流盘的高功率动力锂离子电池，其中所述正极白边和负极白边的宽度为1-2mm。
本实用新型具有集流盘的高功率动力锂离子电池，其中所述集流盘为方形或圆形，厚度为1-2mm。
本实用新型具有集流盘的高功率动力锂离子电池，其中所述弹性体的厚度为2-3mm。
本实用新型具有集流盘的高功率动力锂离子电池，其中与所述壳体压合在一起的所述正极白边或负极白边在与所述壳体接触处涂敷有导电胶。
本实用新型具有集流盘的高功率动力锂离子电池，其中所述壳体上面设有用于注入电解液的注液孔，在所述隔膜和所述正、负极片之间注有电解液。
本实用新型具有集流盘的高功率动力锂离子电池，其中所述电池卷芯的最外层是负极片并包裹有一圈完整的隔膜，所述壳体采用铁镀镍制成，所述负极白边与所述壳体底部接触相连，所述集流盘采用纯铝制成，所述极耳为正极极耳，所述极柱为电池正极。
本实用新型具有集流盘的高功率动力锂离子电池，其中所述电池卷芯的最外层是正极片并包裹有一圈完整的隔膜，所述壳体采用纯铝制成，所述正极白边与所述壳体底部接触相连，所述集流盘采用纯铜制成，所述极耳为负极极耳，所述极柱为电池负极。
本实用新型具有集流盘的高功率动力锂离子电池的优点是：克服了现有动力锂离子电池极耳引出的难题，由于采用了卷绕电芯和正负极极片横向方向单边留有不涂敷活性物质的白边，同时采用无焊接集流盘引出方式，即在电池壳体内卷芯的上端放置有集流盘，集流盘上端设置有弹性体和盖帽，简化了生产工艺，提升了电池高功率使用性能，扩大了电池应用范围。
下面将参照附图并结合实施例对本实用新型进行详细说明。
附图说明
图1是本实用新型具有集流盘的高功率动力锂离子电池的电池卷芯的立体图(圆形)；
图2是本实用新型具有集流盘的高功率动力锂离子电池的电池卷芯的立体图(扁形)；
图3是本实用新型具有集流盘的高功率动力锂离子电池的侧视剖视图(实施例一)；
图4是图3的俯视图；
图5是本实用新型具有集流盘的高功率动力锂离子电池的侧视剖视图(实施例二)；
图6是图5的俯视图。
具体实施方式
参见图3和图4，本实用新型具有集流盘的高功率动力锂离子电池的第一种实施例，包括壳体6、正极片1、负极片2和隔膜3，极耳4、盖帽6、集流盘7、弹性体8、绝缘密封圈9和正极极柱10，壳体6为金属壳体，作为电池的一个电极，极耳4作为电池的另一个电极。隔膜3位于正极片1与负极片2之间，参见图1或图2，正极片1的一侧设有向外延伸的正极白边21，负极片2的端部一侧设有向外延伸的负极白边22，并且正极白边21与负极白边22的延伸方向相反。正极白边21和负极白边22的宽度为1-2mm。
正极片1、负极片2和隔膜3一体卷绕成为电池卷芯。参见图3和图4，电池卷芯由隔膜3将正极片1和负极片2隔开为一组合体，每一正、负极片横向方向单边均留有1-2mm的白边进行电流输出。将组合体进行卷绕成单一的电池卷芯，电池卷芯的最外层是负极片2并包裹有一圈完整的隔膜3。参见图1，制作圆柱型的电池时卷绕成圆柱形电池卷芯，参见图2，制作方形电池时卷绕成方形电池卷芯。
参见图3，负极白边22与壳体5压合在一起，正极白边21与集流盘7压合在一起。与壳体5压合在一起的负极白边22在与壳体5接触处也可以涂敷有导电胶。在位于集流盘7上方的壳体5内放置有弹性体8，弹性体8的厚度为2-3mm。弹性体8设有垂直的圆孔，正极极耳4位于圆孔中，正极极耳4的下端焊接在集流盘7上，正极极耳4的上端与正极极柱10连接。集流盘7为方形或圆形，厚度为1-2mm。盖帽6与正极极柱10之间用绝缘密封圈9隔离。
参见图4，壳体5上面设有用于注入电解液的注液孔11，在隔膜3和正、负极片1、2之间注有电解液。
具体制作过程是：将卷绕好的电池卷芯装入到铁镀镍制成的壳体5内，电池卷芯的负极白边22在铁镀镍壳底部直接与壳体5接触，也可在负极白边22与壳体5接触处涂敷导电胶，确保负极白边22与壳体5更好的接触。电池卷芯上部的正极白边21上放置有方形或圆形的、厚度为1-2mm的集流盘7，集流盘7材质为纯铝，集流盘7上预先焊接有用于与正极极柱10连接的正极极耳4，在集流盘7上放置好中间有孔的厚度为2-3mm弹性体8，将正极极耳4从弹性体8的圆孔中引出与正极柱10焊接好。将盖帽6与壳体5采用激光焊或者机械技术进行封口，在组装好的电池通过注液孔11注入电解液，将注液孔11密封，对电池化成以及检测。电池外形可以是圆柱形或者方形。
本实用新型具有集流盘的高功率动力锂离子电池的第二种实施例，其与第一种实施例的不同之处在于，参见图5和图6，弹性体8′的圆孔中设有负极极耳4′，负极极耳4′的下端焊接在集流盘7′上，负极极耳4′的上端与负极极柱10′连接。盖帽6′与负极极柱10′之间用绝缘密封圈9′隔离。
具体制作过程是：将卷绕好的电池卷芯装入到外壳为铝制成的壳体5′内，电池卷芯的正极白边21′在铝壳底部直接与壳体5′接触，也可在正极白边21′与壳体5′接触处涂敷导电胶，确保正极白边21′与壳体5′更好的接触。电池卷芯上部的负极白边22′上放置有方形或圆形的厚度为1-2mm的集流盘7′，集流盘7′材质为纯铜，集流盘7′上预先焊接有用于与负极极柱10′连接的负极极耳4′，在集流盘7′上放置好中间有孔的厚度为2-3mm的弹性体8′，将负极极耳4′从弹性体8′的圆孔中引出，并与负极极柱10′焊接好。将盖帽6′与壳体5′采用激光焊或者机械技术进行封口，在组装好的电池通过注液孔11′注入电解液，将注液孔11′密封，对电池化成以及检测。电池外形可以是圆柱形或者方形。
为了克服现有动力锂离子电池极耳引出的技术难题，本实用新型具有集流盘的高功率动力锂离子电池采用了卷绕电芯，正负极极板横向方向单边留有白边无焊接集流盘引出方式，其效果是：电池壳体采用铝壳或者铁镀镍壳，正、负极极耳采用横向方向单边留白边，简化了生产工艺，提升了生产效率；集流盘与盖帽之间设置有弹性体，避免了集流盘与电芯长时间使用可能会出现松动问题；提升了电池高功率条件下性能，扩大了电池的应用范围。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定。在不脱离本实用新型涉及精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种具有集流盘的高功率动力锂离子电池，包括壳体(5)、正极片(1)、负极片(2)和隔膜(3)，其特征在于：还包括极耳(4)、盖帽(6)、集流盘(7)、弹性体(8)、绝缘密封圈(9)和极柱(10)，所述壳体(5)为金属壳体，作为电池的一个电极，所述极耳(4)作为电池的另一个电极；所述隔膜(3)位于所述正极片(1)与负极片(2)之间，所述正极片(2)的端部一侧设有向外延伸的正极白边(21)，所述负极片(3)的端部一侧设有向外延伸的负极白边(22)，并且所述正极白边(21)与所述负极白边(22)的延伸方向相反，所述正极片(2)、负极片(3)和隔膜(4)一体卷绕成为电池卷芯；所述正极白边(21)和负极白边(22)中的一个与所述壳体(5)压合在一起，另一个与所述集流盘(7)压合在一起；在位于所述集流盘(7)上方所述壳体(5)内放置有弹性体(8)，所述弹性体(8)设有垂直的圆孔，所述极耳(4)位于所述圆孔中，所述极耳(4)的下端焊接在所述集流盘(7)上，所述极耳(4)的上端与所述极柱(10)连接；所述盖帽(6)与所述盖帽(6)之间固定安装有绝缘密封圈(9)。
2.根据权利要求1所述的具有集流盘的高功率动力锂离子电池，其特征在于：其中所述电池卷芯为圆柱形或方形。
3.根据权利要求1或2所述的具有集流盘的高功率动力锂离子电池，其特征在于：其中所述正极白边(21)和负极白边(22)的宽度为1-2mm。
4.根据权利要求3所述的具有集流盘的高功率动力锂离子电池，其特征在于：其中所述集流盘(7)为方形或圆形，厚度为1-2mm。
5.根据权利要求4所述的具有集流盘的高功率动力锂离子电池，其特征在于：其中所述弹性体(8)的厚度为2-3mm。
6.根据权利要求5所述的具有集流盘的高功率动力锂离子电池，其特征在于：其中与所述壳体(5)压合在一起的所述正极白边(21)或负极白边(22)在与所述壳体(5)接触处涂敷有导电胶。
7.根据权利要求6所述的具有集流盘的高功率动力锂离子电池，其特征在于：其中所述壳体(5)上面设有用于注入电解液的注液孔(11)。
8.根据权利要求7所述的具有集流盘的高功率动力锂离子电池，其特征在于：其中所述电池卷芯的最外层是负极片(2)并包裹有一圈完整的隔膜(3)，所述壳体(5)采用铁镀镍制成，所述负极白边(22)与所述壳体(5)底部接触相连，所述集流盘(7)采用纯铝制成，所述极耳(4)为正极极耳，所述极柱(10)为电池正极。
9.根据权利要求7所述的具有集流盘的高功率动力锂离子电池，其特征在于：其中所述电池卷芯的最外层是正极片(1′)并包裹有一圈完整的隔膜(3′)，所述壳体(5′)采用纯铝制成，所述正极白边(21)与所述壳体(5′)底部接触相连，所述集流盘(7′)采用纯铜制成，所述极耳(4′)为负极极耳，所述极柱(10′)为电池负极。
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