CN201478393U - 一种锂离子动力电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种锂离子动力电池，包括：外壳，由导电材料制成；至少两个卷芯，所述卷芯具有第一极耳和第二极耳，所述第二极耳与所述外壳连接；铆钉，所述各个卷芯的第一极耳与所述铆钉连接，该铆钉与外壳绝缘，所述各个卷芯的第二极耳均直接与所述外壳的内壁固定连接。所述锂离子动力电池仅有一个铆钉或极柱作为外电极，而以电池的外壳作为另一个外电极，只要将铆钉或极柱与外壳的连接处用密封胶密封即可，因此，减少了外壳表面发生漏液隐患的位置，能够有效降低电池的漏液几率。另外，由于第二极耳与外壳的内壁直接连接，而不是通过延伸柄与外壳连接，能够避免延伸柄的过渡连接，有利于提高电池的大电流放电性能。

Description

一种锂离子动力电池
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池技术领域，特别涉及一种锂离子动力电池。
背景技术
锂离子电池是20世纪开发成功的一种新型电池，因其具有比能量高、放电电压稳定、没有记忆效应、绿色环保等优点，近年来已广泛应用于军事和民用小型电器中，如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等，以代替传统电池。目前，大容量的锂离子动力电池已在电动汽车中试用，将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，而且在人造卫星、航空航天和储能方面具有广阔的前景。
传统动力电池利用叠片工艺将正极极片、隔膜、负极极片通过层叠方式制成电池芯，而各个极片的正极极耳或负极极耳并联后与延伸柄焊接，然后再通过延伸柄连接到外壳表面的正极或负极极柱，所述延伸柄与正、负极极柱之间分别采取铆钉铆接的方式。
如图1所示，现有一种锂离子动力电池的结构示意图，正极极片1、隔膜3、负极极片2通过层叠方式组成电池芯，各个正极极片1的正极极耳7均与第一延伸柄4焊接，各个负极极片2的负极极耳8均与第二延伸柄(图中未标号)焊接，而第一延伸柄4与正极极柱6通过铆钉9铆接，第二延伸柄与负极极柱也通过铆钉(图中未标号)铆接，这样，外部电路与设置在该电池外壳5表面的正、负极柱连接即可进行充放电。
为保证电池的安全性，上述双极柱结构的电池在铆钉与外壳的连接处需要采用密封胶进行密封，以防止电池内部的漏液隐患，然而问题在于，通常用于汽车中的动力电池，不可避免的会受到道路颠簸、发动机运转等因素的振动影响，久而久之，密封胶开裂或松动导致电池漏液发生。
实用新型内容
本实用新型解决的目的是提供一种锂离子动力电池，能够解决双极柱结构电池的漏液安全隐患较大的问题。
为解决上述问题，本实用新型提供一种锂离子动力电池，包括：
外壳，由金属材料制成；
至少两个卷芯，所述卷芯具有第一极耳和第二极耳，所述第二极耳与所述外壳连接。
可选的，还包括：铆钉，所述各个卷芯的第一极耳与所述铆钉连接，所述铆钉与外壳绝缘。
可选的，还包括：极柱，设置于所述外壳的表面，与所述外壳绝缘；第一延伸柄，所述各个卷芯的第一极耳通过所述第一延伸柄并联连接，所述第一延伸柄与所述极柱固定连接。
所述第二极耳与所述外壳的连接具体为：所述各个卷芯的第二极耳均直接与所述外壳的内壁固定连接。
可选的，还包括：第二延伸柄，则所述第二极耳与所述外壳的连接具体为：所述各个卷芯的第二极耳通过所述第二延伸柄并联连接，所述第二延伸柄与所述外壳的内壁固定连接。
所述第一极耳为正极极耳，所述第二极耳为负极极耳。
所述第一极耳为负极极耳，所述第二极耳为正极极耳。
所述卷芯为圆柱形或者菱形。
所述外壳为铝壳或钢壳。
所述第一极耳和第二极耳分别由每个卷芯的两端引出。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
所述锂离子动力电池，仅有一个铆钉或极柱作为外电极，而以电池的外壳作为另一个外电极，相对于传统的双极柱结构而言，外壳表面的铆接部分仅有一处，只要将铆钉或极柱与外壳的连接处用密封胶密封即可，因此，减少了外壳表面发生漏液隐患的位置，能够有效降低电池的漏液几率。
另外，由于第二极耳与外壳的内壁直接连接，而不是通过延伸柄与外壳连接，能够避免延伸柄的过渡连接，有利于提高电池的大电流放电性能。
附图说明
通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
图1为现有一种锂离子动力电池的结构示意图；
图2为实施例一中锂离子动力电池的结构示意图；
图3为图2中卷芯的分解结构示意图；
图4为图3中锂离子动力电池的制作方法的流程图；
图5为实施例二中锂离子动力电池的结构示意图；
图6为实施例三中锂离子动力电池的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为突出本实用新型的特点，附图中没有给出与本实用新型的实用新型点必然直接相关的部分，例如，电池盖板。
传统动力电池将正、负极极耳分别焊接在正、负极延伸柄上，延伸柄与正、负极极柱之间采取铆钉铆接的方式。如果正、负极极耳能够直接连接到正、负极极柱(或铆钉)上，则避免了延伸柄的过渡连接，以利于电池的大电流放电性能。另一方面，正、负极极柱采用的铆钉越多，铆钉密封处漏液的机率越大。
基于此，本发明的技术方案采取一组极耳并联后焊接延伸柄，另一组极耳分别单独焊接到电池金属外壳的方式，来实现单铆钉或单极柱结构，这样，既减少了漏液风险，又实现了电池多极耳设计，从而保证了电池的大电流性能。
以下结合附图详细说明所述锂离子动力电池的一种具体实施方式。
实施例一
图2为本实施例中锂离子动力电池的结构示意图，图3为图2中卷芯的分解结构示意图。
该锂离子动力电池包括：
外壳11，由导电材料制成，所述导电材料优选为金属材料；
至少两个卷芯12，所述卷芯12具有第一极耳13和第二极耳14，所述第二极耳14与所述外壳11连接；
铆钉15，所述各个卷芯12的第一极耳13与所述铆钉15连接，该铆钉15与外壳11绝缘。
上述锂离子动力电池中，外壳11例如为长方体形，并不限于此，在本发明的其他实施例中也可以为其他形状例如圆柱体形。所述导电材料例如为铝或钢。外壳11的内部空间用于放置多个卷芯12(图中仅示出3个)，所述卷芯12采用卷绕工艺制备，该卷芯12例如为圆柱体形或菱形，一般说来，相对于菱形的卷芯，圆柱体形的卷芯的层与层之间间距均匀、紧密，能够避免卷芯边缘拐角处析锂的缺陷。
各个卷芯12的第一极耳13均与延伸柄16焊接，而延伸柄16与所述铆钉15铆接，于是第一极耳13与铆钉15电性连接；各个卷芯12的第二极耳14分别直接焊接在外壳11的内壁，于是第二极耳14与外壳11电性连接。而各个卷芯12并联连接。
所述铆钉15设置于外壳11的表面，并与延伸柄16铆接，铆钉15与外壳11之间隔有胶片，从而将铆钉15和外壳11绝缘。于是，铆钉15一方面将起到外壳11与延伸柄16之间的固定连接作用，另一方面，铆钉15与各个卷芯12的第一极耳13电性连接，兼作为该动力电池的一个外电极，而外壳11与各个卷芯12的第二极耳14电性连接，作为该动力电池的另一个外电极。
例如，所述第一极耳13为正极极耳，则所述铆钉15为动力电池的正极所述第二极耳14为负极极耳，则外壳11为动力电池的负极，反之亦然，不再赘述。所述外壳11上还设有防爆孔17
多个并联的卷芯12作为该动力电池的电池芯，如图3所示，所述卷芯12由正极极片101、隔膜103和负极极片102依次层叠后围绕圆柱形的卷针卷绕而成，正极极耳13与正极极片101连接，负极极耳14与负极极片102连接，正极极耳13和负极极耳14均从圆柱形卷芯的一个底面伸出，胶带106将卷绕后的极片绑定。
本实施例中的锂离子动力电池，仅有一个铆钉作为外电极，而以电池的外壳作为另一个外电极，相对于传统的双极柱结构而言，外壳表面的铆接部分仅有一处，只要将铆钉与外壳的连接处用密封胶密封即可，因此，减少外壳表面的漏液位置，能够有效降低电池的漏液几率。
另外，由于第二极耳与外壳的内壁直接连接，而不是通过延伸柄与外壳连接，能够避免延伸柄的过渡连接，有利于提高电池的大电流放电性能。
下面介绍本实施例中动力电池的制作方法，参照图4所述的流程图。
步骤S0：制作至少两个卷芯，所述卷芯为圆柱体形，两个端面上具有第一极耳和第二极耳；
步骤S1：将所述各个卷芯并排放入外壳内部；
步骤S2：将所述各个卷芯的第一极耳分别焊接在外壳内壁上；
步骤S3：将所述各个卷芯的第二极耳分别与延伸柄焊接，并将所述延伸柄与铆钉焊接；
步骤S4：将电池的外壳焊接密封。
上述焊接可以采用激光焊接的方法。
以上实施例中，所述第二极耳分别直接与外壳内壁固定连接，在本发明的另一实施例中也可以通过延伸柄与外壳内壁连接，具体在以下实施例中说明。
实施例二
图5为本实施例中锂离子动力电池的结构示意图。
锂离子动力电池包括：
外壳21，由导电材料制成，该外壳优选为金属材料制成，例如为铝壳或钢壳；
至少两个卷芯22，所述卷芯22具有第一极耳23和第二极耳24，所述第二极耳24与所述外壳21连接；
铆钉25，所述各个卷芯22的第一极耳23与所述铆钉25电性连接，该铆钉25与外壳21绝缘；
第一延伸柄26，所述各个卷芯22的第一极耳23通过所述第一延伸柄26并联连接，所述第一延伸柄26与所述铆钉25固定连接，从而实现各个卷芯22的第一极耳23与铆钉25的电性连接；
以上结构和连接关系和实施例一类似，而与实施例一的主要区别在于，如图5所示，所述第一极耳23和第二极耳24分别由每个卷芯22的两端引出，此外，本实施例中所述电池还包括：位于所述外壳21内部的第二延伸柄27，所述各个卷芯22的第二极耳24均与第二延伸柄27焊接，于是通过所述第二延伸柄27并联连接，而所述第二延伸柄27与所述外壳22的内壁固定连接，实现各个卷芯22的第二极耳24与外壳21电性连接。
与实施例一类似，所述铆钉25设置于外壳21的表面，并与第一延伸柄26铆接，铆钉25与外壳21之间隔有胶片28，从而将铆钉25和外壳21绝缘。这样一来，铆钉25作为该电池的一个外电极，而外壳21作为另一个外电极，外部电路分别与铆钉25和外壳21连接，即可进行充放电。
其中，所述第一极耳23为正极极耳，则所述铆钉25为动力电池的正极所述第二极耳24为负极极耳，则外壳21为动力电池的负极，反之亦然，不再赘述。
本实施例所述锂离子动力电池的制作方法与实施例一类似，仅需增加一个步骤：将各个卷芯的第二极耳焊接在第二延伸柄上并将第二延伸柄焊接在外壳内壁。
以上实施例中，电池的一个外电极均为铆钉，实际上，也可以采用单极柱的结构，具体在以下实施例中结合附图详细说明。
实施例三
图6为本实施例中锂离子动力电池的结构示意图。
所述的锂离子动力电池，包括：
外壳31，由导电材料制成，该导电材料例如为铝或钢；
极柱35，设置于所述外壳31的表面，与所述外壳31绝缘；
至少两个卷芯32，所述卷芯32具有第一极耳33和第二极耳34，所述第二极耳34与所述外壳31连接；
延伸柄36，所述各个卷芯32的第一极耳33通过所述延伸柄36并联连接，所述延伸柄36与所述极柱35通过双铆钉38固定连接，从而实现第一极耳33与极柱35电性连接。
其中，所述第二极耳34与所述外壳31的连接方式具体为：各个卷芯22的第二极耳34通过另一延伸柄37与外壳31内壁连接。本发明的另一实施例中，也可以是所述各个卷芯的第二极耳34均直接与所述外壳31的内壁固定连接。
本实施例所述的锂离子动力电池，以极柱35为一个外电极，而外壳31为另一个外电极，外部电路分别与极柱35和外壳31连接，即可进行充放电。其中，所述第一极耳33为正极极耳，则所述极柱35为动力电池的正极所述第二极耳34为负极极耳，则外壳31为动力电池的负极，反之亦然，不再赘述。
相对于传统的双极柱结构，上述单极柱结构减少了外壳上可能发生漏液隐患的位置(即极柱与外壳的铆接处)，只要将极柱与外壳的铆接处用密封胶密封即可，因此，能够有效降低电池的漏液几率。
上述所有实施例中的卷芯均为圆柱体形，此外也可以为菱形卷芯。而且，本发明技术方案提供的极耳连接方式(极耳与电池外壳内壁连接)，也可以应用于叠层工艺制造的电池芯中，在此不再赘述。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。
虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种锂离子动力电池，其特征在于，包括：
外壳，由金属材料制成；
至少两个卷芯，所述卷芯具有第一极耳和第二极耳，所述第二极耳与所述外壳连接。
2.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于，还包括：铆钉，所述各个卷芯的第一极耳与所述铆钉连接，所述铆钉与外壳绝缘，该铆钉作为正极或负极极柱。
3.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于，还包括：
极柱，设置于所述外壳的表面，与所述外壳绝缘；
第一延伸柄，所述各个卷芯的第一极耳通过所述第一延伸柄并联连接，所述第一延伸柄与所述极柱固定连接。
4.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述第二极耳与所述外壳的连接具体为：所述各个卷芯的第二极耳均直接与所述外壳的内壁固定连接。
5.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于，还包括：第二延伸柄，则所述第二极耳与所述外壳的连接具体为：所述各个卷芯的第二极耳通过所述第二延伸柄并联连接，所述第二延伸柄与所述外壳的内壁固定连接。
6.根据权利要求1至5任一项所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述第一极耳为正极极耳，所述第二极耳为负极极耳。
7.根据权利要求1至5任一项所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述第一极耳为负极极耳，所述第二极耳为正极极耳。
8.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述卷芯为圆柱形或者菱形。
9.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述外壳为铝壳或钢壳。
10.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述第一极耳和第二极耳分别由每个卷芯的两端引出。
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