CN201623212U - 圆柱型锂离子电池 - Google Patents

圆柱型锂离子电池 Download PDF

Info

Publication number
CN201623212U
CN201623212U CN2010201207514U CN201020120751U CN201623212U CN 201623212 U CN201623212 U CN 201623212U CN 2010201207514 U CN2010201207514 U CN 2010201207514U CN 201020120751 U CN201020120751 U CN 201020120751U CN 201623212 U CN201623212 U CN 201623212U
Authority
CN
China
Prior art keywords
central tube
lithium ion
cylindrical lithium
ion battery
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN2010201207514U
Other languages
English (en)
Inventor
裴贻华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningde Amperex Technology Ltd
Original Assignee
Ningde Amperex Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningde Amperex Technology Ltd filed Critical Ningde Amperex Technology Ltd
Priority to CN2010201207514U priority Critical patent/CN201623212U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201623212U publication Critical patent/CN201623212U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱型锂离子电池，其包括：电池壳体；收容于电池壳体内的极片组和填充于电池壳体内的电解液，极片组由正极片、负极片和间隔于正负极片之间的隔离膜卷绕而成，极片组的中央设有中心空间，中心空间中设有中心管；以及，密封组接于电池壳体上的电池盖帽。中心管设有至少一个开口，开口两侧的两个边缘均向中心管内弯折延伸。当受到挤压或外力冲击时，本实用新型圆柱型锂离子电池的中心管的两个边缘只能向着中心管内延伸，不会与极片组接触，因此可以防止因中心管刺破隔离膜和/或极片组引起的电池短路，改善圆柱型锂离子电池的安全性能。

Description

圆柱型锂离子电池
技术领域
本实用新型涉及一种锂离子电池，尤其是一种具有良好安全性能的圆柱型锂离子电池。
背景技术
随着现代社会和科技的发展，摄像机、笔记本电脑、便携式DVD和数码相机等移动设备的应用越来越广泛。圆柱型锂离子电池作为一种绿色环保电池，具有能量密度高、工作电压高和使用寿命长等优点，因此广泛应用于各种移动设备中。
圆柱型锂离子电池一般包括具有卷绕结构的极片组，极片组由正极片、负极片和间隔于正负极片之间的隔离膜卷绕而成，具有卷绕结构的极片组装入电池壳体中并充入电解液，然后通过电池盖帽密封。
通常，具有卷绕结构的极片组中央具有一中心空间，中心空间是由于移除用于卷绕极片组的卷针形成的。中心空间中插置有一中心管，中心管的设置基于以下原因：
1、抑制反复充放电过程导致的极片组中的正负极片的变形。更具体地说，当圆柱型锂离子电池反复充电时，具有卷绕结构的极片组会膨胀，极片组向外的膨胀会受到电池壳体的限制，因此极片组只能向着中心空间膨胀。此时，位于中心空间区域的极片组的正负极片会产生变形，并可能在变形部位形成短路。因此，需要在中心空间插入中心管，以防止极片组向中心空间变形，同时防止中心空间附近的正负极片发生变形。
2、防止圆柱型锂离子电池被错误地投入火中和电池内部的温度超过200度时发生断裂或爆炸，此时，中心管充当电池内部的气体排出管道。通常，圆柱型锂离子电池内的隔离膜是由微孔薄膜(如聚乙烯薄膜)制成，隔离膜有可能在200度或更高的温度下融化，融化的隔离膜会流入充当气体排出管道的中心空间并堵塞气体排出通道。因此，插入中心管可以保证气体排出管道通畅。
请参阅图1和图2所示，基于成本和气体排放效率的考虑，现有技术中的中心管30′一般都是通过金属薄片卷制成圆管形，金属薄片的两个边缘30a′和30b′沿着圆周方向延伸且彼此不连接，金属薄片的两个边缘30a′和30b′之间形成一个开口30c′。
但是，上述现有技术的圆柱型锂离子电池至少具有以下缺陷：当圆柱型锂离子电池从高处跌落或者被其他物体冲击时，电池壳体会产生变形，位于电池壳体内的中心管也会产生变形。当中心管变形过大时，中心管开口两侧的两个边缘30a′、30b′会刺破卷绕成型的极片组，损伤隔离膜。隔离膜的损伤会导致电池内部发生短路，影响了圆柱型锂离子电池的安全性能。
此外，即使隔离膜没有受到损伤，两个边缘30a′、30b′也可能刺破卷绕的极片组形成短路。极片组内的短路区域很小，局部短路的短路电流强度很大，可能会产生高温，严重影响了圆柱型锂离子电池的安全性能。
有鉴于此，确有必要提供一种具有良好安全性能的圆柱型锂离子电池。
实用新型内容
本实用新型目的在于：提供一种具有良好安全性能的圆柱型锂离子电池。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种圆柱型锂离子电池，其包括：电池壳体；收容于电池壳体内的极片组和填充于电池壳体内的电解液，极片组由正极片、负极片和间隔于正负极片之间的隔离膜卷绕而成，极片组的中央设有中心空间，中心空间中设有中心管；以及密封组接于电池壳体上的电池盖帽；其中，中心管设有至少一个开口，开口两侧的两个边缘均向中心管内弯折延伸。
相对于现有技术，本实用新型圆柱型锂离子电池中，设置于中心空间中的中心管的开口两侧的两个边缘向着中心管内弯折，在使用过程中或不当操作中即使受到外力冲击，两个边缘也只能向着中心管内延伸，不会与极片组接触，因此可以防止因中心管刺破隔离膜和/或极片组导致的电池短路，改善圆柱型锂离子电池的安全性能。
作为本实用新型圆柱型锂离子电池的一种改进，所述开口沿着所述中心管的长度方向延伸。
作为本实用新型圆柱型锂离子电池一种改进，所述中心管的侧壁上设有若干通孔。
作为本实用新型圆柱型锂离子电池的一种改进，所述中心管开口两侧的两个边缘呈平行设置且彼此紧靠。
作为本实用新型圆柱型锂离子电池的一种改进，所述中心管开口两侧的两个边缘远离中心管的中心线，并紧靠中心管侧壁的内表面。
作为本实用新型圆柱型锂离子电池的一种改进，所述中心管的长度方向的两端设有倾斜的导引部。
作为本实用新型圆柱型锂离子电池的一种改进，所述中心管为中空的圆柱体。
作为本实用新型圆柱型锂离子电池的一种改进，所述中心管的侧壁的外表面设有一层绝缘膜。
作为本实用新型圆柱型锂离子电池的一种改进，所述中心管由金属材料制成。
作为本实用新型圆柱型锂离子电池的一种改进，所述电池盖帽设有防爆片和置于防爆片上的顶盖，顶盖上设有气孔。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型圆柱型锂离子电池及其有益技术效果进行详细说明，其中：
图1所示为现有技术圆柱型锂离子电池的中心管的横截面示意图。
图2为图1所示的中心管沿着C-C线的剖视示意图。
图3所示为本实用新型圆柱型锂离子电池的中心管的横截面示意图。
图4为图3所示的中心管沿着A-A线的剖视示意图。
图5为本实用新型圆柱型锂离子电池的组装状态示意图，其中，为了更清楚地显示电池的内部结构，部分电池壳体已经移除。
具体实施方式
请参阅图3至图5所示，本实用新型圆柱型锂离子电池10包括：一电池壳体20、一收容于电池壳体20内的极片组30、填充于电池壳体20内的电解液(未图示)，以及一用于密封电池壳体20的电池盖帽40。其中，极片组30的中央设有一中心空间50，中心空间50中插置有一中心管60。
请特别参照图5，电池盖帽40设有一防爆片401和一置于防爆片401上且设有一气孔402的顶盖403，当电池内部产生的气体超过预定压力值时，气体可以撕裂防爆片401并及时通过气孔402排出电池，以减小电池内的气体压力，防止电池起火或爆炸。
极片组30由正极片301、负极片302和间隔于正负极片301、302之间的隔离膜303卷绕而成，极片组30的卷绕过程通过卷针(未图示)实现，极片组的具体制备过程如下：
正极片的制备：以LiCoO2为正极活性物质，以炭黑作为导电剂，以聚偏二氟作乙烯作为粘结剂，以N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂，将上述原料搅拌混合均匀，形成正极浆料；将正极浆料涂布在正极集流体铝箔的两面，干燥后，经轧制、切割形成预定尺寸的正极片。
负极片的制备：以石墨作为负极活性物质，以聚偏二氟作乙烯作为粘结剂，以NMP作为溶剂，将上述原料搅拌混合均匀，形成负极浆料；将负极浆料涂布在负极集流体铜箔的两面，干燥后，经轧制、切割形成预定尺寸的负极片。
极片组的制备：将根据前述工艺制备的正极片、负极片和聚乙烯隔离膜通过卷针卷绕成极片组，聚乙烯隔离膜间隔于正极片和负极片之间。极片组卷绕完毕后，移除用于卷绕极片组的卷针，形成一位于极片组中央的中心空间，随后将中心管插入中心空间中。
圆柱型锂离子电池的制备：将按照前述工艺制备的极片组置于电池壳体中，注入电解液，并通过电池盖帽密封，制得本实用新型圆柱型锂离子电池。
以下结合图3和图4详细说明本实用新型圆柱型锂离子电池的中心管60。
请一并参照图3和图4所示，中心管60为一中空的圆柱体，其设有一沿着中心管60的长度方向延伸的狭长开口60c。中心管60位于开口60c两侧的两个边缘60a、60b并未对接，而是各自向着中心管60内弯折。在图示实施方式中，两个边缘60a、60b平行设置且彼此紧靠，以保证中心管60在受到挤压时，边缘60a、60b不会外露而损伤隔离膜303和/或极片组30。作为本实用新型的一个优选实施方式，中心管60开口60c两侧的两个边缘60a、60b远离中心管60的中心线，并紧靠中心管60侧壁的内表面(未标注)。如此设计，一方面可以使中心管60用于排出气体的横截面积尽可能大，另一方面可使中心管60开口60c的缝隙最小而达到无缝管的效果。
当中心管60受到冲击或外力作用产生变形时，开口60c两侧的两个边缘60a、60b只能向着中心管60内延伸，不会与隔离膜303和/或极片组30接触。因此，可以防止因中心管60刺破隔离膜303和/或极片组30导致的电池短路，显著改善圆柱型锂离子电池10的安全性能。
中心管60可以由任何具有耐热、耐电解液腐蚀且具有良好加工性能的矩形薄片材料制成。例如，根据本实用新型的一个实施方式，中心管60可以由厚度约0.05至0.5mm的金属片材(如不锈钢片材)制成。
中心管60的侧壁上设有若干个通孔60d，通孔60d的设置不仅可以使得中心管60周围的气体可以快速、容易地排入中心管60中，而且可以减小圆柱型锂离子电池10的自身重量。
中心管60沿长度方向的两端，即图4所示的中心管60的上端和下端，分别设有一倾斜的导引部60e，以便于中心管60顺利插入中心空间50中，防止中心管60在插入过程中损害隔离膜303和/或极片组30。导引部60e可以在卷制后通过压制或拉拔成型。
根据本实用新型的另一个实施方式，中心管60的侧壁的外表面上还可以涂布一层绝缘膜(未图示)，以进一步防止圆柱型锂离子电池10产生短路，改善圆柱型锂离子电池10的安全性能。
相对于现有技术，本实用新型圆柱型锂离子电池10具有更好的安全性能：设置于中心空间50中的中心管60的开口60c两侧的两个边缘60a、60b向着中心管60内弯折，在受到挤压或外力冲击时，两个边缘60a、60b只能向着中心管60内延伸，不会与极片组30接触，因此可以防止因中心管60刺破隔离膜303和/或极片组30导致的电池短路，改善圆柱型锂离子电池10的安全性能。即使圆柱型锂离子电池10在外力作用下产生变形，极片组30内产生内部短路并导致产生非正常热量生成的几率也很小。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种圆柱型锂离子电池，其包括：
电池壳体；
收容于电池壳体内的极片组和填充于电池壳体内的电解液，极片组由正极片、负极片和间隔于正负极片之间的隔离膜卷绕而成，极片组的中央设有中心空间，中心空间中设有中心管；以及
密封组接于电池壳体上的电池盖帽；
其特征在于：所述中心管设有至少一个开口，开口两侧的两个边缘均向中心管内弯折延伸。
2.根据权利要求1所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于：所述开口沿着所述中心管的长度方向延伸。
3.根据权利要求1所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于：所述中心管的侧壁上设有若干通孔。
4.根据权利要求1所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于：所述中心管开口两侧的两个边缘呈平行设置且彼此紧靠。
5.根据权利要求1所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于：所述中心管开口两侧的两个边缘远离中心管的中心线，并紧靠中心管侧壁的内表面。
6.根据权利要求1所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于：所述中心管的长度方向的两端设有倾斜的导引部。
7.根据权利要求1所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于：所述中心管为中空的圆柱体。
8.根据权利要求1所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于：所述中心管的侧壁的外表面设有一层绝缘膜。
9.根据权利要求1所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于：所述中心管由金属材料制成。
10.根据权利要求1所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于：所述电池盖帽设有防爆片和置于防爆片上的顶盖，顶盖上设有气孔。
CN2010201207514U 2010-02-08 2010-02-08 圆柱型锂离子电池 Expired - Lifetime CN201623212U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010201207514U CN201623212U (zh) 2010-02-08 2010-02-08 圆柱型锂离子电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010201207514U CN201623212U (zh) 2010-02-08 2010-02-08 圆柱型锂离子电池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201623212U true CN201623212U (zh) 2010-11-03

Family

ID=43026669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010201207514U Expired - Lifetime CN201623212U (zh) 2010-02-08 2010-02-08 圆柱型锂离子电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201623212U (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103094510A (zh) * 2011-11-03 2013-05-08 中山天贸电池有限公司 带有防爆装置的锂离子电池及加工方法
CN109065943A (zh) * 2018-08-17 2018-12-21 曾荣桂 一种防爆锂离子电池
CN114094201A (zh) * 2022-01-24 2022-02-25 深圳市睿赛新能源科技有限公司 一种磷酸铁锂电池
CN115882124A (zh) * 2020-09-28 2023-03-31 宁德新能源科技有限公司 电池

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103094510A (zh) * 2011-11-03 2013-05-08 中山天贸电池有限公司 带有防爆装置的锂离子电池及加工方法
CN109065943A (zh) * 2018-08-17 2018-12-21 曾荣桂 一种防爆锂离子电池
CN109065943B (zh) * 2018-08-17 2024-04-02 深圳赛骄阳能源科技股份有限公司 一种防爆锂离子电池
CN115882124A (zh) * 2020-09-28 2023-03-31 宁德新能源科技有限公司 电池
CN114094201A (zh) * 2022-01-24 2022-02-25 深圳市睿赛新能源科技有限公司 一种磷酸铁锂电池

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5283544B2 (ja) 非水電解質二次電池
CN106030850B (zh) 圆筒形密闭电池
JP4411690B2 (ja) リチウムイオン二次電池
JP4953551B2 (ja) 密閉型電池
JP3822445B2 (ja) 電気化学デバイス
CN210956892U (zh) 一种蝶豆扣式软包电芯
JP2010073580A (ja) 非水電解質電池
CN201623212U (zh) 圆柱型锂离子电池
JP5571318B2 (ja) 円筒形電池
JP4097443B2 (ja) リチウム二次電池
JP2006278267A (ja) 非水電解質電池
CN101529614B (zh) 一种保证良好的安全性的电化学设备
JP2000260474A (ja) リチウム２次電池
JP2013114797A (ja) 非水電解質電池の製造方法
CN201859918U (zh) 一种圆柱型锂离子电池
JP4639883B2 (ja) 非水電解液二次電池の製造方法
CN209981391U (zh) 一种高容量圆柱电池
CN201741763U (zh) 圆柱型锂离子电池
CN114243092B (zh) 一种方形锂离子电池
CN116114115A (zh) 电极组件、电池单体、电池以及用电装置
WO2019047107A1 (zh) 锂金属电池
JP3684561B2 (ja) 電池
JPH0855637A (ja) 非水電解液二次電池
JP4272657B2 (ja) 非水二次電池
CN211605196U (zh) 一种双铆钉锂离子电芯

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20101103