CN207637925U - 一种锂电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种锂电池,通过将电池芯中的正极电极片以及负极电极片的横截面设置为“S”字型,当外部冲击力施于堆锂电池时,由于正极电极片以及负极电极片的“S”字型结构可以起到一起的缓冲作用,而且“S”字型结构也可以有利于在电池里内发生发电充电反应,以及更有利于散热。同时在外壳的外表面还设有一个用于放置冷却液的容纳腔,其中容纳腔内设有冷却液,当锂电池的温度过高时,藉由冷却液对凹槽内的电解液进行温度控制,这可以延长了锂电池的使用寿命,并且也避免了因为锂电池的温度过高,而导致的爆炸危险。

Description

一种锂电池
技术领域
本实用新型涉及电池领域,尤指一种锂电池。
背景技术
目前,由于锂离子电池具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多、存储时间长等优点,在移动电话、数码摄像机和手提电脑等便携式电子设备上得到了广泛使用,并且在电动汽车、电动自行车等电动交通工具及储能设施等大中型电动设备方面有着广泛的应用前景,成为解决能源危机和环境污染等全球性问题的关键。
锂电池现在被广泛的应用,其包括一电池外壳和电解液等元件组成,通过金属玻璃封接的盖子对电池外壳进行密封,从而将电解液真空的存放于电池外壳内,由于锂电池需要长期循环的充电,当锂电池内的压力过大时,锂电池经常会发生空鼓变形的现象,一般这种情况发生,是由于锂电池在充电过程中的温度过高,以及充电持续的时间过长导致,但外界的温度我们一般无法改变,而人们为了方便,一般是晚上进行充电,往往一充就超过10个小时,没有人半夜会起来拔掉电源,因为很多时候充电的位置较远,充拔也不方便。
同时在锂电池中的电池芯,大多采用堆叠型电极组件,但是用来制造堆叠型电极组件的过程即复杂又麻烦,并且当外部冲击力施于堆叠型电极组件时,堆叠型电极组件的电极受到挤压,容易发生在堆叠型电极组件中发生短路。
发明内容
为解决上述问题,本实用新型提供一种锂电池,通过冷却液对凹槽内的电解液进行温度控制,避免了因为锂电池的温度过高,而导致的爆炸危险,同时通过“S”字型结构的极性片可以起到一起的缓冲作用,防止了收到外力电池芯变形而发生短路的现象。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种锂电池,包括电池外壳、电池芯、电池芯盖,所述电池芯结构设置在电池外壳内,且所述电池外壳内填充有电解液,其中所述电池芯盖密封盖合在电池外壳上,且所述电池芯盖上设有第一接线组件、第二接线组件,其中第一接线组件、第二接线组件穿过电池芯盖并延伸至电池外壳内并与电池芯电性连接;所述电池外壳设有对应电池芯的凹槽,且所述凹槽的内壁以及电池外壳的外表面以及电池外壳的底面围成一个密封的容纳腔,其中所述容纳腔内设有冷却液;其中电池芯包括复数个横截面为“S”字型的正极电极片及复数个横截面为“S”字型的负极电极片,正极电极片的正反两面的设有正极涂层,负极电极片的正反两面设有负极涂层;所述复数个正极电极片及复数个负极电极片交叉堆叠,以使所述正极涂层与负极涂层相互面对,且任意一个正极电极片与相邻的一个负极电极片之间还夹置一隔离膜,且隔离膜的正反两面分别贴合相邻的正极电极片的正极涂层及负极电极片的负极涂层;其中复数个正极电极片的一侧延伸有正极耳,其中复数个正极耳相互贴合并构成正极耳组;复数个负极电极片的一侧延伸有负极耳,其中复数个负极耳相互贴合并构成负极耳组;其中所述第一接线组件、第二接线组件分别与正极耳组以及负极耳组电性连接。
具体地,所述电池外壳的外表面设有一个连通容纳腔的冷却液添加孔,且所述冷却液添加孔上还设置有液添加孔胶塞。
具体地,其中所述凹槽的内部设有若干个凸起的连接块,且所述连接块为中空结构,所述连接块内与容纳腔相连通。
具体地,所述第一接线组件包括正极端子、正极导电片,所述第二接线组件包括负极端子、负极导电片,其中正极端子以及负极端子的一端穿过电池芯盖并分别与正极导电片以及负极导电片的一端电性连接;其中所述正极导电片的另一端通过超声波焊接方式与正极耳组电性连接,所述负极导电片的另一端通过超声波焊接方式与负极耳组电性连接。
具体地,还包括第一胶套、第二胶套,其中所述正极端子依次穿过第一胶套、电池芯盖并与正极导电片电性连接;所述负极端子依次穿过第二胶套、电池芯盖并与负极导电片电性连接。
具体地,所述正极导电片包括第一定位部及第一延伸部,第一定位部结合于正极端子的底部使呈电性连接,第一延伸部由第一定位部的一侧向下延伸并与正极耳组电性连接;而负极导电片包括第二定位部及第二延伸部,第二定位部结合于负极端子的底部使呈电性连接,第二延伸部由第二定位部的一侧向下延伸并与负极耳组电性连接;且所述第一定位部与第一延伸部之间的夹角以及所述第二定位部及第二延伸部之间的夹角均为90°-120°。
具体地,所述正极涂层为LiCoO2或LiNiO2或LiMnO2;所述负极涂层为石墨或碳纳米管(CNTs)。
具体地,所述隔离膜由聚丙烃材料制作而成。
本实用新型的有益效果在于:通过将电池芯中的正极电极片以及负极电极片的横截面设置为“S”字型,当外部冲击力施于堆锂电池时,由于正极电极片以及负极电极片的“S”字型结构可以起到一起的缓冲作用,而且“S”字型结构也可以有利于在电池里内发生发电充电反应,以及更有利于散热。同时在外壳的外表面还设有一个用于放置冷却液的容纳腔,其中容纳腔内设有冷却液,当锂电池的温度过高时,藉由冷却液对凹槽内的电解液进行温度控制,这可以延长了锂电池的使用寿命,并且也避免了因为锂电池的温度过高,而导致的爆炸危险。
附图说明
图1是本实用新型截面图;
图2是本实用新型电池芯结构示意图;
图3是本实用新型内部结构示意图之一;
图4是本实用新型内部结构示意图之二;
附图说明;
1-电池外壳;11-液添加孔胶塞;12-冷却液添加孔;13-冷却液;14-连接块;22-电池芯盖;3-正极端子;4-负极端子;31-第一胶套;41-第二胶套;5-正极导电片;51-第一定位部;52-第一延伸部;6-负极导电片;61-第二定位部;62-第二延伸部;7-电池芯;71-正极电极片;72-负极电极片;73-隔离膜;711-正极耳;721-负极耳;8-电解液;
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本实用新型作进一步的说明。
请参阅图1-4所示为本实用新型的结构图,一种锂电池,包括电池外壳1、电池芯7、电池芯盖22,所述电池芯7设置在电池外壳1内,且所述电池外壳1内填充有电解液8,其中所述绝缘的电池芯盖22密封盖合在电池外壳1上,且所述电池芯盖22上设有第一接线组件、第二接线组件,其中第一接线组件、第二接线组件穿过电池芯盖22并延伸至电池外壳1内并与电池芯7电性连接;
所述电池外壳1设有对应电池芯7的凹槽,所述凹槽为一长方体;且所述凹槽的内壁以及电池外壳1的外表面以及电池外壳1的底面围成一个密封的容纳腔,其中所述容纳腔内设有冷却液13;其中电池芯7包括复数个横截面为“S”字型的正极电极片71及复数个横截面为“S”字型的负极电极片72,正极电极片71的正反两面的设有正极涂层,负极电极片72的正反两面设有负极涂层;所述复数个正极电极片71及复数个负极电极片72交叉堆叠,以使所述正极涂层与负极涂层相互面对,且任意一个正极电极片71与相邻的一个负极电极片72之间还夹置一隔离膜73,且隔离膜73的正反两面分别贴合相邻的正极电极片71的正极涂层及负极电极片72的负极涂层;其中复数个正极电极片71的一侧延伸有正极耳711,其中复数个正极耳711相互贴合并构成正极耳组;复数个负极电极片72的一侧延伸有负极耳721,其中复数个负极耳721相互贴合并构成负极耳组;其中所述第一接线组件、第二接线组件分别与正极耳组以及负极耳组电性连接。
请参阅图1-2所示,通过将电池芯7中的正极电极片71以及负极电极片72的横截面设置为“S”字型,当外部冲击力施于堆锂电池时,由于正极电极片71以及负极电极片72的“S”字型结构可以起到一起的缓冲作用,而且“S”字型结构也可以有利于在电池里内发生发电充电反应,以及更有利于散热。同时在外壳的外表面还设有一个用于放置冷却液13的容纳腔,其中容纳腔内设有冷却液13,当锂电池的温度过高时,藉由冷却液13对凹槽内的电解液8进行温度控制,这可以延长了锂电池的使用寿命,并且也避免了因为锂电池的温度过高,而导致的爆炸危险。
请参阅图1所示,具体地,所述电池外壳1的外表面设有一个连通容纳腔的冷却液添加孔12,且所述冷却液添加孔12上还设置有液添加孔胶塞11。该冷却液添加孔12位于电池外壳1的上表面,方便随时更换冷却液13,而不是整个锂电池进行更换,避免浪费。
请参阅图1所示,具体地,其中所述凹槽的内壁设有若干个凸起的连接块14,且所述连接块14为中空结构,所述连接块14内与容纳腔相连通。其中凸起的连接块14可以增加凹槽内壁与电解液8接触的面积,由于连接块14为中空结构并与容纳腔相连通,故相对于间接增加了冷却液13与电解液8接触的面积,进一步提高其散热降温的效果。
请参阅图1或图3-4所示,具体地,所述第一接线组件包括正极端子3、正极导电片5,所述第二接线组件包括负极端子4、负极导电片6,其中正极端子3以及负极端子4的一端穿过电池芯盖22并分别与正极导电片5以及负极导电片6的一端电性连接;其中所述正极导电片5的另一端通过超声波焊接方式与正极耳组电性连接,所述负极导电片6的另一端通过超声波焊接方式与负极耳组电性连接。由于现技术中正极极耳一般是直接焊接在电池壳的内壁及负极极耳焊接在负极接线柱,其焊接点的品质不易控制,且常为点状的接触,因此,容易造成导电及散热不良的问题,只适合小电流的储能用电,而不适合高倍率大电流的充、放电使用;在本实用新型中,正极导电片5以及负极导电片6均采用超声波焊接方式与对应的端子连接,其中超声波焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面,在加压的情况下,使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合,故相对于传统的焊接方式不需要另外添加焊接的介质,故连接处的内阻十分低,不会出现传统技术中导电及散热不良的问题。
请参阅图1或图4所示,具体地,还包括第一胶套31、第二胶套41,其中所述正极端子3依次穿过第一胶套31、电池芯盖22并与正极导电片5电性连接;所述负极端子4依次穿过第二胶套41、电池芯盖22并与负极导电片6电性连接。所述第一胶套31、第二胶套41进一步提高其绝缘性,可以防止两个端子短路,而且也可防止电解液8在正极端子3或负极端子4与电池芯盖22的连接处泄露出。
请参阅图3-4所示,具体地,所述正极导电片5包括第一定位部51及第一延伸部52,第一定位部51结合于正极端子3的底部使呈电性连接,第一延伸部52由第一定位部51的一侧向下延伸并与正极耳组电性连接;而负极导电片6包括第二定位部61及第二延伸部62,第二定位部61结合于负极端子4的底部使呈电性连接,第二延伸部62由第二定位部61的一侧向下延伸并与负极耳组电性连接;且所述第一定位部51与第一延伸部52之间的夹角以及所述第二定位部61及第二延伸部62之间的夹角均为90°-120°。其中保持第一定位部51与第一延伸部52之间的夹角以及所述第二定位部61及第二延伸部62之间的夹角均为90°-120°,可以保证电池芯7不会过于靠近正极端子3或负极端子4,以免发生短路现象。
具体地,所述正极涂层为LiCoO2或LiNiO2或LiMnO2;所述负极涂层为石墨或碳纳米管(CNTs)。
具体地,所述隔离膜73由聚丙烃材料制作而成。其中聚丙烃材料相对更耐高温。
以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型的范围进行限定,在不脱离本实用新型设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种锂电池,包括电池外壳、电池芯、电池芯盖,所述电池芯设置在电池外壳内,且所述电池外壳内填充有电解液,其中所述电池芯盖密封盖合在电池外壳上,且所述电池芯盖上设有第一接线组件、第二接线组件,其中第一接线组件、第二接线组件穿过电池芯盖并延伸至电池外壳内并与电池芯电性连接;其特征在于,所述电池外壳设有对应电池芯的凹槽,且所述凹槽的内壁以及电池外壳的外表面以及电池外壳的底面围成一个密封的容纳腔,其中所述容纳腔内设有冷却液;其中电池芯包括复数个横截面为“S”字型的正极电极片及复数个横截面为“S”字型的负极电极片,正极电极片的正反两面的设有正极涂层,负极电极片的正反两面设有负极涂层;所述复数个正极电极片及复数个负极电极片交叉堆叠,以使所述正极涂层与负极涂层相互面对,且任意一个正极电极片与相邻的一个负极电极片之间还夹置一隔离膜,且隔离膜的正反两面分别贴合相邻的正极电极片的正极涂层及负极电极片的负极涂层;其中复数个正极电极片的一侧延伸有正极耳,其中复数个正极耳相互贴合并构成正极耳组;复数个负极电极片的一侧延伸有负极耳,其中复数个负极耳相互贴合并构成负极耳组;其中所述第一接线组件、第二接线组件分别与正极耳组以及负极耳组电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池,其特征在于,所述电池外壳的外表面设有一个连通容纳腔的冷却液添加孔,且所述冷却液添加孔上还设置有液添加孔胶塞。
3.根据权利要求1所述的一种锂电池,其特征在于,其中所述凹槽的内部设有若干个凸起的连接块,且所述连接块为中空结构,所述连接块内与容纳腔相连通。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池,其特征在于,所述第一接线组件包括正极端子、正极导电片,所述第二接线组件包括负极端子、负极导电片,其中正极端子以及负极端子的一端穿过电池芯盖并分别与正极导电片以及负极导电片的一端电性连接;其中所述正极导电片的另一端通过超声波焊接方式与正极耳组电性连接,所述负极导电片的另一端通过超声波焊接方式与负极耳组电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池,其特征在于,还包括第一胶套、第二胶套,其中所述正极端子依次穿过第一胶套、电池芯盖并与正极导电片电性连接;所述负极端子依次穿过第二胶套、电池芯盖并与负极导电片电性连接。
6.根据权利要求4所述的一种锂电池,其特征在于,所述正极导电片包括第一定位部及第一延伸部,第一定位部结合于正极端子的底部使呈电性连接,第一延伸部由第一定位部的一侧向下延伸并与正极耳组电性连接;而负极导电片包括第二定位部及第二延伸部,第二定位部结合于负极端子的底部使呈电性连接,第二延伸部由第二定位部的一侧向下延伸并与负极耳组电性连接;且所述第一定位部与第一延伸部之间的夹角以及所述第二定位部及第二延伸部之间的夹角均为90°-120°。
7.根据权利要求1所述的一种锂电池,其特征在于,所述正极涂层为LiCoO2或LiNiO2或LiMnO2;所述负极涂层为石墨或碳纳米管。
8.根据权利要求1所述的一种锂电池,其特征在于,所述隔离膜由聚丙烃材料制作而成。
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