CN206471426U - 一种锂电池结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池结构，包括若干正极极耳、若干负极极耳、正极片、负极片、隔膜、正极集流体、负极集流体，第一金属环及第二金属环，若干正极极耳和负极极耳分别焊接于正极片和负极片上，正极片、隔膜、负极片依次层叠卷绕成卷芯；正极集流体包括第一底壁及第一侧壁，第一侧壁设有第一凹槽；负极集流体包括第二底壁及第二侧壁，第二侧壁设有第二凹槽；第一金属环扣合于第一凹槽中，且正极极耳位于第一金属环和第一凹槽之间；第二金属环扣合于第二凹槽中，且负极极耳位于第二金属环和第二凹槽之间。本实用新型有益效果在于：极耳数量多、倍率循环性能高、焊接牢靠、且操作性强。

Description

一种锂电池结构

【技术领域】

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种锂电池结构。

【背景技术】

锂电池作为电动车的核心部件在一次充电使用的续航能力有限，就需要在短暂的休息时间内，对锂电池进行快速充电提高续航能力。因此，快充功能成为锂电池突破理论能量密度限制的一项核心技术。

对单个锂电池而言要做到快充功能，就需要降低内阻，增大充放电电流，提高倍率性。电池极耳是电池与外界能量传递的载体，增加极耳的数量，优化极耳的焊接方式，可以有效降低电池内阻，提高电池性能。目前电池极耳的焊接技术主要有：激光焊接、超声和点焊接。缺点在于：1、激光焊接成本高、效率低，且焊件方位需非常准确；2、超声焊接极耳数量多时容易出现虚焊现象；3、点焊接的极耳数量少。

鉴于以上弊端，实有必要提供一种锂电池接结构以克服以上缺陷。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种锂电池结构，可焊接极耳数量多、成本低、倍率循环性能高、且可操作性强。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种锂电池结构，包括若干正极极耳、若干负极极耳、正极片、负极片、隔膜、正极集流体及负极集流体，还包括第一金属环和第二金属环，所述正极片和所述负极片及所述隔膜均为长条状的矩形，所述若干个正极极耳和所述若干个负极极耳分别间隔焊接于所述正极片和所述负极片的其中一长边的外侧，所述正极片、所述隔膜、所述负极片依次层叠卷绕成卷芯，且所述正极极耳和所述负极极耳分别位于所述卷芯的两端的外侧；所述正极集流体包括第一底壁及由所述第一底壁的边缘同侧延伸形成的第一侧壁，所述第一侧壁背离所述第一底壁的一侧设有环绕所述第一侧壁的第一凹槽；所述负极集流体包括第二底壁及由所述第二底壁的边缘同侧延伸形成的第二侧壁，所述第二侧壁背离所述第二底壁的一侧设有环绕所述第二侧壁的第二凹槽；所述第一金属环扣合于所述第一凹槽中，且所述正极极耳位于所述第一金属环和所述第一凹槽之间；所述第二金属环扣合于所述第二凹槽中，且所述负极极耳位于所述第二金属环和所述第二凹槽之间。

在一个优选实施方式中，所述第一侧壁呈圆柱状，对应的，所述第一凹槽为圆形，若干所述正极极耳围成直径对应于所述第一侧壁外径的圆形。

在一个优选实施方式中，所述第二侧壁呈圆柱状，对应的，所述第二凹槽为圆形，若干所述负极极耳围成直径对应于所述第二侧壁外径的圆形。

在一个优选实施方式中，所述第一金属环为圆形铝环且直径对应于所述第一侧壁的外径，所述第一金属环的宽度小于或等于所述第一凹槽的宽度。

在一个优选实施方式中，所述第二金属环为圆形镍环且直径对应于所述第二侧壁的外径，所述第二金属环的宽度小于或等于所述第二凹槽的宽度。

在一个优选实施方式中，所述卷芯为圆柱形且中心轴设有一个中心管，所述第一底壁开设有供所述中心管一端穿过的第一中心孔，所述第二底壁开设有供所述中心管另一端穿过的第二中心孔。

在一个优选实施方式中，所述第一底壁还开设有若干围绕所述第一中心孔的第一通气孔，所述第一底壁为“十”字形，所述第一通气孔的数量为4个且每个第一通气孔的形状为四分之一圆形。

在一个优选实施方式中，所述第二底壁还开设有若干围绕所述第二中心孔的第二通气孔，所述第二底壁为“十”字形，所述第二通气孔的数量为4个且每个第二通气孔的形状为四分之一圆形。

与现有技术相比，本实用新型锂电池结构的有益效果在于：正极片和负极片焊接若干个正极极耳和负极极耳后进行卷绕，极耳数量多、倍率循环性能高、焊接牢靠、且可操作性强。

【附图说明】

图1为本实用新型锂电池结构示意图。

图2为本实用新型锂电池结构的卷芯立体图。

图3为本实用新型锂电池结构正极集流体和正极极耳连接示意图。

图4为本实用新型锂电池结构负极集流体和负极极耳连接示意图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型提供的一种锂电池结构100，包括若干正极极耳10、若干负极极耳20、正极片30、负极片40、隔膜50、正极集流体70、负极集流体80及第一金属环91和第二金属环92。

所述正极片30和所述负极片40均为长条状的矩形，所述正极极耳10和所述负极极耳20分别间隔焊接于所述正极片30和所述负极片40的其中一长边的外侧。本实施方式中，所述正极极耳10选用长为8毫米、宽为6毫米、厚度为 0.1毫米的铝材料，所述负极极耳选用长为8毫米、宽为6毫米、厚度为0.1毫米的铜镍复合材料。所选的焊接方式为超声焊接，所述正极极耳10和所述负极极耳20的数量均可选5-15个。

所述隔膜50为长条状的矩形，所述正极片30、所述隔膜50、所述负极片40 依次层叠卷绕成卷芯90。所述隔膜50将所述正极片30和所述负极片40完全分隔开，且所述正极极耳10和所述负极极耳20分别位于所述卷芯90的两端的外侧。本实施方式中，所述卷芯90呈圆柱形且中心轴设有一个中心管60，若干所述正极极耳10和若干所述负极极耳20分别呈圆形分布。

请同步参阅图3，所述正极集流体70包括第一底壁701及由所述第一底壁 701的边缘同侧延伸形成的第一侧壁702。所述第一底壁701开设有供所述中心管60的一端穿过的第一中心孔703。所述第一底壁701上设有若干个围绕所述第一中心孔703的第一通气孔704。所述第一侧壁702远离所述第一底壁701的一侧设有环绕所述第一侧壁702的第一凹槽705。本实施方式中，所述正极集流体70选用铝为材料，所述第一侧壁702呈圆柱状且直径对应于若干所述正极极耳10围成的圆形直径，对应的，所述第一凹槽705为圆形；所述第一通气孔704 的数量为4个且形状均为四分之一圆形，所述第一底壁701呈“十”字形。

请同步参阅图4，所述负极集流体80包括第二底壁801及由所述第二底壁 801的边缘同侧延伸形成的第二侧壁802。所述第二底壁801开设有供所述中心管60的另一端穿过的第二中心孔803。所述第二底壁801上设有若干个围绕所述第二中心孔803的第二通气孔804。所述第二侧壁802远离所述第二底壁801 的一侧设有环绕所述第二侧壁802的第二凹槽805。本实施方式中，所述负极集流体80选用钢为材料，所述第二侧壁802呈圆柱状且直径对应于若干所述负极极耳20-围成的圆形直径，对应的，所述第二凹槽805为圆形；所述第二通气孔 804的数量为4个且形状均为四分之一圆形，所述第二底壁801呈“十”字形。

所述第一中心孔703套设于所述中心管60靠近所述正极极耳10的一端，所述第二中心孔803套设于所述中心管60靠近所述负极极耳20的一端，起定位作用。所述第一通气孔704和所述第二通气孔804用于排出电芯充放电过程中产生的微量气体，增加电芯内电解液浸润程度，镂空设计还可以起到节约成本、减轻重量、增大电池能量密度比的效果。

所述第一金属环91呈圆形且直径对应于所述第一侧壁702的外径，所述第一金属环91的宽度小于或等于所述第一凹槽705的宽度。所述第一金属环91 扣合于所述第一凹槽705上，且所述正极极耳10位于所述铝带91和所述第一凹槽705之间，并使用超声焊接固定，对所述正极极耳10起到固定和增强过流能力的作用。本实施方式中，所述第一金属环91为圆形铝环。

所述第二金属环92呈圆形且直径对应于所述第二侧壁802的外径，所述第二金属环92的宽度小于或等于所述第二凹槽805的宽度。所述第二金属环92 扣合于所述第二凹槽805上，且所述负极极耳20位于所述第二金属环92和所述第二凹槽805之间，并使用超声焊接固定，对所述负极极耳20起到固定和增强过流能力的作用。本实施方式中，所述第二金属环92为圆形镍环。

组装时，首先，将若干个所述正极极耳10和所述负极极耳20使用超声焊接的方式分别间隔焊接于所述正极片30和所述负极片40的其中一长边的外侧；然后，将所述正极片30、所述隔膜50、所述负极片40依次层叠卷绕成圆柱形的卷芯90，所述卷芯90的中心轴上设有中心管60；其次，将所述正极集流体 70的第一中心孔703套设于所述中心管60靠近所述正极极耳10的一端，所述负极集流体80的第二中心孔803套设于所述中心管60靠近所述负极极耳20的一端；最后，用所述第一金属环91和所述第二金属环92分别将所述正极极耳 10和所述负极极耳20固定于所述正极集流体70的第一凹槽705和所述负极集流体80的第二凹槽805中，并用超声焊接固定。

本实用新型锂电池结构，正极片和负极片焊接若干个正极极耳和负极极耳后进行卷绕，极耳数量多、倍率循环性能高、焊接牢靠、且可操作性强。

本实用新型并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (8)

1.一种锂电池结构，包括若干正极极耳、若干负极极耳、正极片、负极片、隔膜、正极集流体及负极集流体，其特征在于：还包括第一金属环和第二金属环，所述正极片和所述负极片及所述隔膜均为长条状的矩形，所述若干个正极极耳和所述若干个负极极耳分别间隔焊接于所述正极片和所述负极片的其中一长边的外侧，所述正极片、所述隔膜、所述负极片依次层叠卷绕成卷芯，且所述正极极耳和所述负极极耳分别位于所述卷芯的两端的外侧；所述正极集流体包括第一底壁及由所述第一底壁的边缘同侧延伸形成的第一侧壁，所述第一侧壁背离所述第一底壁的一侧设有环绕所述第一侧壁的第一凹槽；所述负极集流体包括第二底壁及由所述第二底壁的边缘同侧延伸形成的第二侧壁，所述第二侧壁背离所述第二底壁的一侧设有环绕所述第二侧壁的第二凹槽；所述第一金属环扣合于所述第一凹槽中，且所述正极极耳位于所述第一金属环和所述第一凹槽之间；所述第二金属环扣合于所述第二凹槽中，且所述负极极耳位于所述第二金属环和所述第二凹槽之间。

2.如权利要求1所述的锂电池结构，其特征在于：所述第一侧壁呈圆柱状，对应的，所述第一凹槽为圆形，若干所述正极极耳围成直径对应于所述第一侧壁外径的圆形。

3.如权利要求2所述的锂电池结构，其特征在于：所述第二侧壁呈圆柱状，对应的，所述第二凹槽为圆形，若干所述负极极耳围成直径对应于所述第二侧壁外径的圆形。

4.如权利要求3所述的锂电池结构，其特征在于：所述第一金属环为圆形铝环且直径对应于所述第一侧壁的外径，所述第一金属环的宽度小于或等于所述第一凹槽的宽度。

5.如权利要求4所述的锂电池结构，其特征在于：所述第二金属环为圆形镍环且直径对应于所述第二侧壁的外径，所述第二金属环的宽度小于或等于所述第二凹槽的宽度。

6.如权利要求5所述的锂电池结构，其特征在于：所述卷芯为圆柱形且中心轴设有一个中心管，所述第一底壁开设有供所述中心管一端穿过的第一中心孔，所述第二底壁开设有供所述中心管另一端穿过的第二中心孔。

7.如权利要求6所述的锂电池结构，其特征在于：所述第一底壁还开设有若干围绕所述第一中心孔的第一通气孔，所述第一底壁为“十”字形，所述第一通气孔的数量为4个且每个第一通气孔的形状为四分之一圆形。

8.如权利要求7所述的锂电池结构，其特征在于：所述第二底壁还开设有若干围绕所述第二中心孔的第二通气孔，所述第二底壁为“十”字形，所述第二通气孔的数量为4个且每个第二通气孔的形状为四分之一圆形。