CN207097877U - 一种高气密性的锂离子动力电池结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种高气密性的锂离子动力电池结构，其包括电池外壳，电池内设有电池芯，电池外壳内侧壁和电池芯之间设有电解液；所述电池外壳包括电池盖和壳体，电池盖上设有正极柱孔和负极柱孔，正极柱和负极柱分别穿过正极柱孔和负极柱孔而突出设置于电池盖上部，且正极柱和负极柱的底部与电池芯连接；其中，正极柱位于电池盖的上下侧均设置有第一保护套，负极柱位于电池盖的上下侧均设置有第二保护套；另外，所述电池盖的四周边缘处设有凹槽，对应的壳体四周顶部设有与凹槽相配合的凸起。

Description

一种高气密性的锂离子动力电池结构

技术领域

本实用新型涉及锂离子动力电池的制造技术领域，尤其是一种具有高气密性壳体的锂离子动力电池结构。

背景技术

锂离子动力电池是一种二次电池（充电电池），一般由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作；在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。目前，锂离子动力电池广泛应用于现实生活中，例如移动终端、笔记本电脑、电动车等领域。

随着锂离子动力电池的应用范围的越来越广泛，其在实际应用中的弊端也渐渐显露出来。目前，大容量的锂离子动力电池普遍采用金属壳体材料，常用的有不锈钢、铝合金，不锈钢材料密度大，使得单位容量电池的容量变的很大，为了降低重量，现有做法是采用铝合金代替不锈钢材料，但是使用铝合金材料制作电池的过程中，其上盖与壳体一般是通过焊接连接，但是铝合金材料焊接性能差，上盖和壳体的焊接过程中容易使焊层产生气泡和焊渣，当锂电池内压增大时，电池内部的电解液容易从产生气泡和焊渣的焊接部位泄露，进而导致严重的安全性问题。

实用新型内容

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种高气密性的锂离子动力电池结构，对现有的锂离子动力电池的外壳进行改进，使其具有高气密性，防止上盖和壳体的焊接过程中导致焊层产生气泡和焊渣现象进而导致电解液从上述焊接部位泄露现象的发生。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种高气密性的锂离子动力电池结构，包括电池外壳，电池内设有电池芯，电池外壳内侧壁和电池芯之间设有电解液；所述电池外壳包括电池盖和壳体，电池盖上设有正极柱孔和负极柱孔，正极柱和负极柱分别穿过正极柱孔和负极柱孔而突出设置于电池盖上部，且正极柱和负极柱的底部与电池芯连接；其中，正极柱位于电池盖的上下侧均设置有第一保护套，负极柱位于电池盖的上下侧均设置有第二保护套；另外，所述电池盖的四周边缘处设有凹槽，对应的壳体四周顶部设有与凹槽相配合的凸起。

具体的，所述第一保护套采用热塑性树脂保护套实现，热塑性树脂保护套优选采用非极性的热塑性树脂材料实现，例如聚乙烯保护套、聚丁二烯保护套或者聚四氟乙烯保护套。更进一步的，所述第一保护套的纵截面为台阶状截面，该第一保护套至少包括形成第一台阶的第一直径段（具有第一直径的圆柱段）、形成第二台阶的第二直径段以及形成第三台阶的第三直径段，第一台阶、第二台阶和第三台阶的直径依次减小。同样的，所述第二保护套采用热塑性树脂保护套实现，热塑性树脂保护套优选采用非极性的热塑性树脂材料实现，例如聚乙烯保护套、聚丁二烯保护套或者聚四氟乙烯保护套。更进一步的，所述第二保护套的纵截面为台阶状截面，该第二保护套至少包括形成第四台阶的第四直径段（具有第四直径的圆柱段）、形成第五台阶的第五直径段以及形成第六台阶的第六直径段，第四台阶、第五台阶和第六台阶的直径依次减小。通过上述设置，正极柱位于电池盖的上下侧和负极柱位于电池盖的上下侧均设置有热塑性树脂保护套，其不仅可进一步保证电池内部的气密性，而且当电池内部压力过大导致内部温度升高时，热塑性树脂受到高温发生软化，而由于热塑性树脂保护套的截面为台阶状结构，因此仍能保证其包裹的极柱与电池盖之间的气密性。

进一步的，所述电池盖的凹槽为T型槽，对应的壳体四周顶部设有与凹槽相配合的T型凸起，T型槽和T型凸起使得电池盖和壳体之间的焊接更加牢固，保证焊接后不会产生漏液现象的发生。更进一步的，为了进一步保证焊接位置处的气密性，所述T型凸起还套设有弹性垫圈，更加保证了不会产生漏液漏气现象的发生。

本实用新型的高气密性的锂离子动力电池结构，采用上述方案，与现有技术相比，具有如下优点：1、正极柱位于电池盖的上下侧以及负极柱位于电池盖的上下侧均设置有热塑性树脂保护套，可保证极柱位置处的气密性，而且采用台阶状的热塑性树脂保护套，可在电池内部压力过大导致内部温度升高的情况下仍能保证极柱与电池盖之间的气密性；2、通过将电池盖的四周设置具有回弯结构的T型凹槽，壳体对应位置处设置与其相配合的T型凸起，可保证电池盖和壳体连接处的气密性。本实用新型结构简单，易于生产和实现，具有很好的实用性。

附图说明

图1为本实用新型的锂离子动力电池结构的整体示意图；

图2为本实用新型的正极柱和负极柱与电池盖安装后的示意图；

图3为电池盖和壳体连接的局部放大示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1和图2，本实用新型的高气密性的锂离子动力电池结构，包括电池外壳100，电池内设有电池芯101，电池外壳100内侧壁和电池芯101之间设有电解液102；所述电池外壳100包括电池盖110和壳体120，电池盖110上设有正极柱孔和负极柱孔，正极柱111和负极柱112分别穿过正极柱孔和负极柱孔而突出设置于电池盖110上部，且正极柱111和负极柱112的底部与电池芯101连接。其中，正极柱111位于电池盖110的上下侧均设置有第一保护套113，也即上侧的第一保护套113和下侧的第一保护套113，负极柱112位于电池盖110的上下侧均设置有第二保护套114，也即上侧的第二保护套114和下侧的第二保护套114。装配时，首先将正极柱套上上侧的第一保护套，然后穿过电池盖的正极柱孔固定，然后将正极柱焊接在电池盖上，然后将下侧的第一保护套由正极柱的底部穿设并固定，负极柱的安装方式同上，最后将电池盖和壳体焊接在一起即可。

具体的，第一保护套113采用热塑性树脂保护套实现，热塑性树脂保护套优选采用非极性的热塑性树脂材料实现，例如聚乙烯保护套、聚丁二烯保护套或者聚四氟乙烯保护套。本实施例中，第一保护套113的纵截面为台阶状截面，该第一保护套113至少包括形成第一台阶的第一直径段（具有第一直径的圆柱段）、形成第二台阶的第二直径段以及形成第三台阶的第三直径段，第一台阶、第二台阶和第三台阶的直径依次减小。

同样的，第二保护套114采用热塑性树脂保护套实现，热塑性树脂保护套优选采用非极性的热塑性树脂材料实现，例如聚乙烯保护套、聚丁二烯保护套或者聚四氟乙烯保护套。本实施例中，第二保护套114的纵截面为台阶状截面，该第二保护套114至少包括形成第四台阶的第四直径段（具有第四直径的圆柱段）、形成第五台阶的第五直径段以及形成第六台阶的第六直径段，第四台阶、第五台阶和第六台阶的直径依次减小。通过上述设置，正极柱111位于电池盖110的上下侧和负极柱112位于电池盖110的上下侧均设置有热塑性树脂保护套，其不仅可进一步保证电池内部的气密性，而且当电池内部压力过大导致内部温度升高时，热塑性树脂受到高温发生软化，而由于热塑性树脂保护套的截面为台阶状结构，因此仍能保证其包裹的极柱与电池盖110之间的气密性。

另外，参见图3，电池盖110的四周边缘处设有凹槽115，对应的壳体120四周顶部设有与凹槽115相配合的凸起121。电池盖110的凹槽115为T型槽，对应的壳体120四周顶部设有与凹槽115相配合的T型凸起121，T型槽和T型凸起121使得电池盖110和壳体120之间的焊接更加牢固，保证焊接后不会产生漏液现象的发生。为了进一步保证焊接位置处的气密性，T型凸起121还套设有弹性垫圈122，更加保证了不会产生漏液漏气现象的发生。

作为另一种可行的方案，将上述实施例中的凹槽和凸起对调，也就是说，电池盖的四周边缘处设置T型凸起，对应的壳体四周顶部设有与T型凸起相配合的T型凹槽，其他内容与上述实施方式相同，其也可以达到与上述实施方式同样的技术效果。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种高气密性的锂离子动力电池结构，其特征在于：包括电池外壳，电池内设有电池芯，电池外壳内侧壁和电池芯之间设有电解液；所述电池外壳包括电池盖和壳体，电池盖上设有正极柱孔和负极柱孔，正极柱和负极柱分别穿过正极柱孔和负极柱孔而突出设置于电池盖上部，且正极柱和负极柱的底部与电池芯连接；其中，正极柱位于电池盖的上下侧均设置有第一保护套，负极柱位于电池盖的上下侧均设置有第二保护套；另外，所述电池盖的四周边缘处设有凹槽，对应的壳体四周顶部设有与凹槽相配合的凸起。

2.根据权利要求1所述的高气密性的锂离子动力电池结构，其特征在于：所述第一保护套采用热塑性树脂保护套实现。

3.根据权利要求1或2所述的高气密性的锂离子动力电池结构，其特征在于：所述第一保护套的纵截面为台阶状截面，该第一保护套至少包括形成第一台阶的第一直径段、形成第二台阶的第二直径段以及形成第三台阶的第三直径段，第一台阶、第二台阶和第三台阶的直径依次减小。

4.根据权利要求1或2所述的高气密性的锂离子动力电池结构，其特征在于：所述第二保护套采用热塑性树脂保护套实现。

5.根据权利要求4所述的高气密性的锂离子动力电池结构，其特征在于：所述第二保护套的纵截面为台阶状截面，该第二保护套至少包括形成第四台阶的第四直径段、形成第五台阶的第五直径段以及形成第六台阶的第六直径段，第四台阶、第五台阶和第六台阶的直径依次减小。

6.根据权利要求1所述的高气密性的锂离子动力电池结构，其特征在于：所述电池盖的凹槽为T型槽，对应的壳体四周顶部设有与凹槽相配合的T型凸起。

7.根据权利要求6所述的高气密性的锂离子动力电池结构，其特征在于：所述T型凸起还套设有弹性垫圈。