CN204668365U - 一种安全型圆柱锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全型圆柱锂离子电池，包括圆柱状的电芯主体和壳体，所述电芯主体嵌入包裹在壳体内部，所述壳体材质为干法铝塑膜，所述干法铝塑膜为三层膜状结构，所述三层膜状结构从外到内分别为尼龙层、铝箔层和CPP层，所述尼龙层和铝箔层之间填充有第一粘结剂层，所述铝箔层和CPP层之间填充有第二粘结剂层。本实用新型的安全型圆柱锂离子电池具有安全性高、加工方便、通用性广和功率密度高的特点。

Description

一种安全型圆柱锂离子电池

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体为一种安全型圆柱锂离子电池。

背景技术

目前，市场上锂离子类型包括方形锂离子电池和圆柱锂离子电池，常见的圆柱锂离子电池的规格型号包括26650、18650、14500等。圆柱锂离子电池主要用于电动工具、照明、风光储能、电动车、玩具、仪器仪表、ups后备电源、通讯设备、医疗设备及军工等领域。但是，圆柱锂离子电池有其安全隐患，目前市面上的圆柱锂离子电池多采用钢壳作为壳体，钢壳力学强度大，在封闭状态下圆柱锂离子电池在热失控状态或其他热滥用情况下无法及时泄压，在内压达到一定程度，会出现爆炸的问题，产生较大危害。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种安全型圆柱锂离子电池，具有安全性高、加工方便、通用性广和功率密度高的特点。

本实用新型可以通过以下技术方案来实现：

本实用新型公开了一种安全型圆柱锂离子电池，包括圆柱状的电芯主体和壳体，所述电芯主体嵌入包裹在壳体内部，所述壳体材质为干法铝塑膜，所述干法铝塑膜为三层膜状结构，所述三层膜状结构从外到内分别为尼龙层、铝箔层和CPP层，所述尼龙层和铝箔层之间填充有第一粘结剂层，所述铝箔层和CPP层之间填充有第二粘结剂层。尼龙层主要是绝缘、隔绝空气的作用，铝层主要是机械保护、隔绝水分的作用，CPP层具有耐电解液腐蚀性好和绝缘性佳的特点，CPP层同时具有热融合性，在实现绝缘的同时防止电解液腐蚀铝箔，实现最终实现干法铝塑膜对电芯主体的包裹密封，很好对电芯主体进行防护。采用干法铝塑膜进行封装作为圆柱锂离子电池的壳体，电池在热失控状况下，铝塑膜会融化破裂，防止电池发生爆炸，电池内压增大到一定程度时，铝塑膜会鼓起破裂，防止电池发生爆炸，大大降低产品的安全隐患，同时铝塑膜外层绝缘性良好，可以降低电池短路的风险进一步保证圆柱锂离子电池的安全性能。同时，铝塑膜相对于传统的钢壳，传统的钢壳尺寸均为通过钢材冲压拉伸形成，加工难度大，因而加工尺寸比较恒定，严重限制了日常加工的通用性。此外，钢壳相对于铝塑膜的重量更重，不利于锂离子电池功率密度的提升，而铝塑膜质量较轻，有效提升了锂离子电池的功率密度。

所述圆柱锂离子电池的型号为26650、18650或14500，可以根据实际使用需要，灵活冲压不同的壳体满足圆柱锂离子电池的生产需要。

所述圆柱锂离子电池还包括正极极耳和负极极耳，所述正极极耳和负极极耳分别封装在电芯主体的两端。

所述正极极耳和负极极耳均设有极耳胶，所述正极极耳和负极极耳通过极耳胶与所述CPP层的高温粘结封装在所述壳体两端。CPP层与极耳胶之间具有热融合性，CPP层主要是绝缘和防止电解液腐蚀铝箔，通过CPP层与极耳胶的高温熔融实现铝塑膜之间密封，较好地保证了铝塑膜与极耳之间的密封作用。

所述干法铝塑膜的厚度为200μm，所述尼龙层、第一粘结层、铝箔层、第二粘结层、CPP层的厚度分别为30μm、7μm、55μm、8μm、100μm。所述干法铝塑膜的厚度较薄，空间占据体积小，有效提升锂离子电池的体积比能量。

所述壳体是冲压成型的干法铝塑膜壳体，加工性强，便于推广使用。

本实用新型一种安全型圆柱锂离子电池，具有如下的有益效果：

第一、安全性高，电池在热失控状况下，铝塑膜会融化破裂，防止电池发生爆炸，电池内压增大到一定程度时，铝塑膜会鼓起破裂，防止电池发生爆炸，大大降低产品的安全隐患，同时铝塑膜外层绝缘性良好，可以降低电池短路的风险进一步保证圆柱锂离子电池的安全性能；

第二、加工方便，通过采用铝塑膜冲压加工，相对于钢壳使用刚才进行冲压延伸加工形成的过程工序更为简单，操作性更强，且节省钢壳的电镀环节，更符合实际加工需求；

第三、通用性广，可以根据实际壳体尺寸需要，灵活使用铝塑膜进行冲压加工，突破钢壳尺寸恒定、选择性少的限制；

第四、功率密度高，铝塑膜具有重量轻、厚度薄的特点，无论是从质量比能量还是体积比能量均有效提升圆柱锂离子电池的功率密度。

附图说明

附图1为本实用新型一种安全型圆柱锂离子电池的外观示意图；

附图2为本实用新型一种安全型圆柱锂离子电池的剖视图；

附图中标记包括：1、壳体，2、正极极耳，3、负极极耳，4、极耳胶，5、电芯主体。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例及附图对本实用新型产品作进一步详细的说明。

如图1～2所示，本实用新型公开了一种安全型圆柱锂离子电池，包括圆柱状的电芯主体5和壳体1，所述电芯主体5嵌入包裹在壳体1内部，所述壳体1材质为干法铝塑膜，所述干法铝塑膜为三层膜状结构，所述三层膜状结构从外到内分别为尼龙层、铝箔层和CPP层，所述尼龙层和铝箔层之间填充有第一粘结剂层，所述铝箔层和CPP层之间填充有第二粘结剂层。所述圆柱锂离子电池的型号为26650、18650或14500，所述圆柱锂离子电池还包括正极极耳2和负极极耳3，所述正极极耳2和负极极耳3分别封装在电芯主体5的两端。所述正极极耳2和负极极耳3均设有极耳胶4，所述正极极耳2和负极极耳3通过极耳胶4与所述CPP层的高温粘结封装在所述壳体1两端。 所述干法铝塑膜的厚度为200μm，所述尼龙层、第一粘结层、铝箔层、第二粘结层、CPP层的厚度分别为30μm、7μm、55μm、8μm、100μm。所述壳体1是冲压成型的干法铝塑膜壳体1。

在实际加工过程中，本实用新型圆柱锂离子电池具体的加工过程为：首先把铝塑膜冲压成型为两个半圆柱形的槽形成壳体轮廓；然后把正极极片、负极极片和隔膜卷绕形成圆柱状的电芯主体，在壳体两端部的顶封区放入正极极耳、负极极耳，采用成型后的铝塑膜封装，封装原理为热熔封装，即采用高温的封头，在一定压力和时间下对铝塑膜加热，使铝塑膜的CPP层熔化，实现CPPC层内部CPP与CPP之间的融合，CPP与极耳胶之间的融合，达到对电芯密封的目的；封装后折极耳，贴胶纸绝缘，即完成圆柱锂离子电池的封装过程。

以上所述，仅为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；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种安全型圆柱锂离子电池，包括圆柱状的电芯主体（5）和壳体（1），所述电芯主体（5）嵌入包裹在壳体（1）内部，其特征在于：所述壳体（1）材质为干法铝塑膜，所述干法铝塑膜为三层膜状结构，所述三层膜状结构从外到内分别为尼龙层、铝箔层和CPP层，所述尼龙层和铝箔层之间填充有第一粘结剂层，所述铝箔层和CPP层之间填充有第二粘结剂层。

2.根据权利要求1所述的安全型圆柱锂离子电池，其特征在于：所述圆柱锂离子电池的型号为26650、18650或14500。

3.根据权利要求1或2所述的安全型圆柱锂离子电池，其特征在于：所述圆柱锂离子电池还包括正极极耳（2）和负极极耳（3），所述正极极耳（2）和负极极耳（3）分别封装在电芯主体（5）的两端。

4.根据权利要求3所述的安全型圆柱锂离子电池，其特征在于：所述正极极耳（2）和负极极耳（3）均设有极耳胶（4），所述正极极耳（2）和负极极耳（3）通过极耳胶（4）与所述CPP层的高温粘结封装在所述壳体（1）两端。

5.根据权利要求4所述的安全型圆柱锂离子电池，其特征在于：所述干法铝塑膜的厚度为200μm，所述尼龙层、第一粘结层、铝箔层、第二粘结层、CPP层的厚度分别为30μm、7μm、55μm、8μm、100μm。

6.根据权利要求5所述的安全型圆柱锂离子电池，其特征在于：所述壳体（1）是冲压成型的干法铝塑膜壳体（1）。