CN202034446U - 环型锂离子电池 - Google Patents

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覃毅
蔡惠群
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Abstract

本实用新型提供一种环型锂离子电池，改进了结构，安全性高、散热好、寿命长。本实用新型是通过以下技术方案来实现的：环型锂离子电池，包括有：圆柱面结构的外壳、嵌套在外壳内腔中的圆柱面结构的内壳、位于外壳和内壳之间的电芯以及位于电芯两端的电极；所述电芯包括多片正极片、隔离膜和负极片采用卷绕方式排列连接，隔离膜间隔于相邻的正极片、负极片之间；其中，所述电极包括有：极板、极柱和极耳；所述极耳为电芯的正极片或负极片的外端向外凸出的空白带部分卷绕而形成，极耳与正极片或负极片连接为一体；所述极耳与极板直接连接，极板平面垂直于外壳和外壳的圆柱面，极板与内壳或外壳通过冲压方式固定连接，极板上设置有极柱。

Description

环型锂离子电池
技术领域
本实用新型属于锂离子动力电池技术领域，尤其涉及一种环型锂离子电池。
背景技术
锂离子电池是继MH-Ni电池后发展起来的新一代充电电池，因具有工作电压高、能量密度大、安全性好、重量轻、自放电小、循环寿命长、无记忆效应、无污染等优点成为新能源开发的重点研究领域。
现有技术中，锂离子电池采用方形或圆形实心结构，由于结构还不完善，存在安全性能低、充放电循环次数少、使用性能差等缺点。具体为：现有的锂离子电池，由于工作状态下，电池内部离子高速运动，内部温度升高而无法向外释放，从而致使电池外壳变形，内部极片变形，间距发生变化，影响电池充放电质量，最终致使电池性能不稳定，易爆炸，寿命短。
随着电动车产业的快速发展，动力电池的安全性受到了广泛的关注。现有技术中，大容量、大功率的动力电池都是经过对单个电池进行外部串联或并联而组成的。影响动力电池串联组或并联组安全性的原因主要是：组成电池组的电池单体相互之间的一致性不同、工作状态下产生的热量无法及时排出，逐渐积累，最后热失控产生爆炸起火等安全事故，给客户带来危害及损失。
因此，对于锂离子电池，需要从结构上进行改进。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种环型锂离子电池，改进了结构，安全性高、散热好、寿命长。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
环型锂离子电池，包括有：圆柱面结构的外壳、嵌套在外壳内腔中的圆柱面结构的内壳、位于外壳和内壳之间的电芯以及位于电芯两端的电极；所述电芯包括多片正极片、隔离膜和负极片采用卷绕方式排列连接，隔离膜间隔于相邻的正极片、负极片之间；其中，所述电极包括有：极板、极柱和极耳；所述极耳为电芯的正极片或负极片的外端向外凸出的空白带部分卷绕而形成，极耳与正极片或负极片连接为一体；所述极耳与极板直接连接，极板平面垂直于外壳和外壳的圆柱面，极板与内壳或外壳通过冲压方式固定连接，极板上设置有极柱。
所述极耳与极板之间设置有导电胶层。
综上本实用新型的有益效果是：
本实用新型的环型锂离子电池，由外壳、内壳、电芯、电极组成，中空结构，电极设置在电芯两端，包括有极板、极柱和极耳。极耳是由正极片或负极片边缘空白带卷绕而成，与极板全接触，形成全极耳结构；为提高极耳与极板之间的导电性，在极板上还涂有导电胶。通俗地说，本实用新型提供的极耳结构，采用集流体空白带为极耳，不需要外接极耳，不需要绝缘胶带进行封接，采用该结构的电池，比能量大，内阻小，电流分布均匀，减少了连接极耳的工序，有利于产业化使用，可以大大提高生产效率。极板与外壳或内壳通过冲压密封固定连接，本实用新型的动力电池的容量在20-400Ah之间，可以容纳较大容量，不需要使用大量的电池单体，可以有效解决现有动力电池一致性差、散热难、寿命短的问题。
附图说明
图1是本实用新型环型锂离子电池的截面结构示意图；
图2是本实用新型环型锂离子电池的俯视结构示意图；
图3是本实用新型环型锂离子电池实施例一的立体结构示意图；
图4是本实用新型环型锂离子电池实施例二的立体结构示意图；
图5是本实用新型环型锂离子电池实施例三的立体结构示意图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种环型锂离子电池，如图1，包括有：圆柱面结构的外壳1、嵌套在外壳1内腔中的圆柱面结构的内壳2、位于外壳和内壳之间的电芯3以及位于电芯两端的电极4；所述电芯3包括多片正极片、隔离膜和负极片采用卷绕方式排列连接，隔离膜间隔于相邻的正极片、负极片之间；其中，所述电极4包括有：极板42、极柱和极耳41；所述极耳41为电芯的正极片或负极片的外端向外凸出的空白带部分卷绕而形成，极耳与正极片或负极片连接为一体；所述极耳与极板直接连接，极板平面垂直于外壳和外壳的圆柱面，极板与内壳或外壳通过冲压方式固定连接，极板42上设置有极柱。
所述极耳41与极板42之间设置有导电胶层。导电胶层的设置可增加极耳与极板接触面的导电性。
为了防止极板42上的电流泄漏到外壳中，在外壳1与极板42接触区域，设置外壳密封胶层，同样，为了防止极板上电流泄漏到内壳，在内壳与极板接触区域，同样设置有内壳密封胶层。
所述极板42采用圆环形结构，另外为了便于电极的引出，在极板上还设置有极柱，极柱与极板42通过铆接固定连接。
所述极柱设置在极板42的中间位置或者是极板42的边缘位置。
以下结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例一：
如图1、2、3，本实施例的环型锂离子电池包含有外壳1、内壳2、电芯3和电极4四个部分，外壳1和内壳2分别为圆柱状；外壳1上设置有与外壳圆柱外表面垂直的外散热片11，内壳2上设置有与内壳圆柱内表面垂直的内散热片21，所述内壳2的内腔为上下贯通的空气流道；电芯3卷绕在外壳1和内壳2之间，由正极片、隔离膜和负极片依次卷绕而成；电极4设置在电芯3的上、下两端，包括极板42、极柱43和极耳41三部分。
在外壳1与极板42接触区域，设置的外壳密封胶层为环形结构；在内壳与极板接触区域，同样设置有环形结构的内壳密封胶层。
极板42上还设置有两个防爆阀5和两个极柱43，呈十字型对称分布在极板42的四端，极柱43采用柱体状凸台结构。
实施例二：
本实施例与实施例一不同在于，如图4，极板42上设置有一个防爆阀5和一个极柱43，呈中心对称分布在极板42的中心的两端，极柱43采用柱体状凸台结构。
实施例三：
本实施例与实施例二不同在于，如图5，极板上设置有一个极柱44，极柱44为与内壳同心的圆环体，极柱44的内表面设置有螺纹441；极板上设置有一个安全阀。
上述所列具体实现方式为非限制性的，对本领域的技术人员来说，在不偏离本实用新型范围内，进行的各种改进和变化，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.环型锂离子电池，包括有：圆柱面结构的外壳(1)、嵌套在外壳(1)内腔中的圆柱面结构的内壳(2)、位于外壳和内壳之间的电芯(3)以及位于电芯两端的电极(4)；所述电芯(3)包括多片正极片、隔离膜和负极片采用卷绕方式排列连接，隔离膜间隔于相邻的正极片、负极片之间；其特征在于：所述电极(4)包括有：极板(42)、极柱和极耳(41)；所述极耳(41)为电芯的正极片或负极片的外端向外凸出的空白带部分卷绕而形成，极耳与正极片或负极片连接为一体；所述极耳与极板直接连接，极板平面垂直于外壳和外壳的圆柱面，极板与内壳或外壳通过冲压方式固定连接，极板(42)上设置有极柱。
2.如权利要求1所述的环型锂离子电池，其特征在于：所述极耳(41)与极板(42)之间设置有导电胶层。
3.如权利要求2所述的环型锂离子电池，其特征在于：在所述外壳(1)与极板(42)接触区域，设置外壳密封胶层，在所述内壳与极板接触区域，设置有内壳密封胶层。
4.如权利要求2所述的环型锂离子电池，其特征在于：所述极板(42)采用圆环形结构，在极板上设置有极柱，极柱与极板(42)通过铆接固定连接。
5.如权利要求1至4中任一项所述的环型锂离子电池，其特征在于：所述极柱设置在极板(42)的中间位置或者是极板(42)的边缘位置。
6.如权利要求5所述的环型锂离子电池，其特征在于：包含有外壳(1)、内壳(2)、电芯(3)和电极(4)四个部分，外壳(1)和内壳(2)分别为圆柱状；外壳(1)上设置有与外壳圆柱外表面垂直的外散热片(11)，内壳(2)上设置有与内壳圆柱内表面垂直的内散热片(21)，所述内壳(2)的内腔为上下贯通的空气流道；电芯(3)卷绕在外壳(1)和内壳(2)之间，由正极片、隔离膜和负极片依次卷绕而成；电极(4)设置在电芯(3)的上、下两端，包括极板(42)、极柱(43)和极耳(41)三部分。
7.如权利要求6所述的环型锂离子电池，其特征在于：在所述外壳(1)与极板(42)接触区域，设置的外壳密封胶层为环形结构；在内壳与极板接触区域，同样设置有环形结构的内壳密封胶层。
8.如权利要求6所述的环型锂离子电池，其特征在于：所述极板(42)上设置有两个防爆阀(5)和两个极柱(43)，呈十字型对称分布在极板(42)的四端，极柱(43)采用柱体状凸台结构。
9.如权利要求5所述的环型锂离子电池，其特征在于：所述极板(42)上设置有一个防爆阀(5)和一个极柱(43)，呈中心对称分布在极板(42)的中心的两端，极柱(43)采用柱体状凸台结构。
10.如权利要求5所述的环型锂离子电池，其特征在于：所述极板上设置有一个极柱(44)，极柱(44)为与内壳同心的圆环体，极柱(44)的内表面设置有螺纹(441)；极板上设置有一个安全阀。
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