CN207743352U - 一种卷绕式锂离子电池电芯结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种卷绕式锂离子电池电芯结构，包括卷绕式电芯，卷绕式电芯包括正极片和负极片，卷绕式电芯由正极片和负极片交替设置卷绕而成，相邻正极片和负极片之间均设置有隔膜，正极片、负极片和隔膜的卷绕起点设置有锂棒，锂棒表面设置有固定插槽，正极片、负极片和隔膜的卷绕起点均插设在固定插槽内，正极片和负极片侧面分别固定连接有正极耳和负极耳，正极耳顶端共同连接有正连接片，正连接片顶面连接有正接触点，负极耳底端共同连接有负连接片，负连接片底面连接有负接触点，该装置能够确保正极片和负极片在卷绕的起点、终点不会接触，使得锂离子电池的功能不会受到影响，同时能够避免锂离子电池在使用的时候膨胀或断裂。

Description

一种卷绕式锂离子电池电芯结构

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体为一种卷绕式锂离子电池电芯结构。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池（充电电池），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。锂系电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。而真正的锂电池由于危险性大，很少应用于日常电子产品。

电芯指单个含有正、负极的电化学电芯，一般不直接使用。区别于电池含有保护电路和外壳，可以直接使用。锂离子二次充电电池的组成是这样的：电芯+保护电路板。充电电池去除保护电路板就是电芯了，他是充电电池中的蓄电部分，电芯的质量直接决定了充电电池的质量。

目前锂离子电池电芯主要采用传统的卷绕式和层叠式两种结构，其中层叠结构工艺复杂、效率低且安全隐患相对较多，而卷绕结构工艺简单、生产效率高、安全性和一致性好，因此得到广泛的应用。

现有的卷绕式锂离子电池电芯通常都是由多片正极片和多片负极片卷绕而成，并且在正极片和负极片之间添加隔膜，使得电池的内阻更小，降低了大电流放电时产生的高温及其它不利因素，提高了生产效率。

但是，现有的卷绕式锂离子电池电芯存在以下缺陷：

（1）现有的卷绕式锂离子电池电芯都是由多片正极片和多片负极片卷绕而成，但是这样容易使得正极片和负极片在卷绕的起点或终点互相接触，使得电池的功能受到影响；

（2）现有的卷绕式锂离子电池电芯在使用的时候容易引起膨胀，使得正极片或负极片断裂，使得锂离子电池的输出和使用寿命降低。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足,本实用新型提供一种卷绕式锂离子电池电芯结构，该装置能够确保正极片和负极片在卷绕的起点、终点不会接触，使得锂离子电池的功能不会受到影响，同时，能够避免锂离子电池在使用的时候膨胀或断裂，使得锂离子电池的输出和使用寿命不会降低，能有效的解决背景技术提出的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种卷绕式锂离子电池电芯结构，包括卷绕式电芯，所述卷绕式电芯包括数量相等的正极片和负极片，且卷绕式电芯由正极片和负极片交替设置卷绕而成，相邻的所述正极片和负极片之间均设置有隔膜，所述正极片、负极片和隔膜的卷绕起点设置有锂棒，且在锂棒的表面设置有固定插槽，所述正极片、负极片和隔膜的卷绕起点均插设在固定插槽内；

所述正极片和负极片的侧面分别固定连接有正极耳和负极耳，所述正极耳的顶端均共同连接有正连接片，且在正连接片的顶面连接有正接触点，所述负极耳的底端均共同连接有负连接片，且在负连接片的底面连接有负接触点。

进一步地，所述正极片、负极片和隔膜的卷绕终点设置有绝缘后壳，且在绝缘后壳的表面设置有内凹槽，所述正极片、负极片和隔膜的卷绕终点均插设在内凹槽内。

进一步地，所述正极耳的底端均通过绝缘立柱与负连接片固定连接，且负极耳的顶端均通过绝缘立柱与正连接片固定连接。

进一步地，所述正连接片的底面和负连接片的顶面均设置有绝缘层。

进一步地，所述正极片和负极片卷绕而成的卷绕式电芯的外部套设有固定箍，且固定箍垂直于正连接片和负连接片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型通过在正极片、负极片的卷绕起点和终点分别设置锂棒和绝缘后壳，使得正极片、负极片不会在卷绕起点和终点互相接触，使得锂离子电池的功能不会受到影响，同时锂棒和绝缘后壳还能起到支撑锂离子电池的作用，使得锂离子电池更稳固；

（2）本实用新型通过将多个正极耳通过正连接片连接在一起，将多个负极耳通过负连接片连接在一起，使得锂离子电池的输出更强大，同时通过绝缘立柱使正极耳与负连接片固定连接，使负极耳与正连接片固定连接，使得正极耳、负极耳、正连接片和负连接片连为一个整体，使得锂离子电池的连接更紧密，不会出现膨胀断裂的情况，使锂离子电池的输出更稳定，使用寿命更长。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的锂棒截面结构示意图。

图中标号：

1-卷绕式电芯；2-正极片；3-负极片；4-隔膜；5-锂棒；6-固定插槽；7-正极耳；8-负极耳；9-正连接片；10-正接触点；11-负连接片；12-负接触点；13-绝缘后壳；14-内凹槽；15-绝缘立柱；16-绝缘层；17-固定箍。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种卷绕式锂离子电池电芯结构，包括卷绕式电芯1，卷绕式电芯1包括数量相等的正极片2和负极片3，且卷绕式电芯1由正极片2和负极片3交替设置卷绕而成，相邻的正极片2和负极片3之间均设置有隔膜4，使得正极片2和负极片3互相不接触，且隔膜4仅能允许锂离子通过。

正极片2、负极片3和隔膜4的卷绕起点设置有锂棒5，且在锂棒5的表面设置有固定插槽6，正极片2、负极片3和隔膜4的卷绕起点均插设在固定插槽6内，使得正极片2和负极片3的卷绕起点能够被固定插槽6隐藏，使得正极片2和负极片3不会在卷绕起点互相接触，同时，锂棒5还能不断为锂离子电池补充锂离子，使得锂离子电池的使用寿命更长。

正极片2、负极片3和隔膜4的卷绕终点设置有绝缘后壳13，且在绝缘后壳13的表面设置有内凹槽14，正极片2、负极片3和隔膜4的卷绕终点均插设在内凹槽14内，使得正极片2和负极片3不会在卷绕终点互相接触，使得锂离子电池的功能不会受到影响，同时，绝缘后壳13和锂棒5还能起到支撑锂离子电池的作用，使锂离子电池整体更加稳固。

正极片2和负极片3的侧面分别固定连接有正极耳7和负极耳8，正极耳7的顶端均共同连接有正连接片9，且在正连接片9的顶面连接有正接触点10，负极耳8的底端均共同连接有负连接片11，且在负连接片11的底面连接有负接触点12，正接触点10和负接触点12用于直接连接用电设备，正连接片9和负连接片11能够将多个正极耳7和多个负极耳8分别连接起来，使得锂离子电池的输出电流更大。

正极耳7的底端均通过绝缘立柱15与负连接片11固定连接，且负极耳8的顶端均通过绝缘立柱15与正连接片9固定连接，绝缘立柱15由绝缘材料制成，能够使正极耳7、负极耳8、正连接片9和负连接片11连为一个整体，且不会互相影响，使得由正极片2和负极片3卷绕而成的卷绕式电芯1能够连接的更加紧密，不会在使用时出现膨胀而导致正极片2、负极片3断裂的情况，使得锂离子电池的输出更加稳定、使用寿命更长。

正连接片9的底面和负连接片11的顶面均设置有绝缘层16，绝缘层16能够使正连接片9、负连接片11不会与正极片2、负极片3直接接触，使得锂离子电池能够正常工作。

正极片2和负极片3卷绕而成的卷绕式电芯1的外部套设有固定箍17，且固定箍17垂直于正连接片9和负连接片11，固定箍17由绝缘材料制成，用于束缚卷绕式电芯1，使得卷绕式电芯1不会在使用时膨胀，固定箍17垂直于正连接片9和负连接片11，可以使正极耳7、负极耳8、正连接片9、负连接片11连为的整体与固定箍17共同作用，以确保锂离子电池能够始终紧密连接，使得锂离子电池的输出不会受到影响。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种卷绕式锂离子电池电芯结构，包括卷绕式电芯（1），其特征在于：所述卷绕式电芯（1）包括数量相等的正极片（2）和负极片（3），且卷绕式电芯（1）由正极片（2）和负极片（3）交替设置卷绕而成，相邻的所述正极片（2）和负极片（3）之间均设置有隔膜（4），所述正极片（2）、负极片（3）和隔膜（4）的卷绕起点设置有锂棒（5），且在锂棒（5）的表面设置有固定插槽（6），所述正极片（2）、负极片（3）和隔膜（4）的卷绕起点均插设在固定插槽（6）内；

所述正极片（2）和负极片（3）的侧面分别固定连接有正极耳（7）和负极耳（8），所述正极耳（7）的顶端均共同连接有正连接片（9），且在正连接片（9）的顶面连接有正接触点（10），所述负极耳（8）的底端均共同连接有负连接片（11），且在负连接片（11）的底面连接有负接触点（12）。

2.根据权利要求1所述的一种卷绕式锂离子电池电芯结构，其特征在于：所述正极片（2）、负极片（3）和隔膜（4）的卷绕终点设置有绝缘后壳（13），且在绝缘后壳（13）的表面设置有内凹槽（14），所述正极片（2）、负极片（3）和隔膜（4）的卷绕终点均插设在内凹槽（14）内。

3.根据权利要求1所述的一种卷绕式锂离子电池电芯结构，其特征在于：所述正极耳（7）的底端均通过绝缘立柱（15）与负连接片（11）固定连接，且负极耳（8）的顶端均通过绝缘立柱（15）与正连接片（9）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种卷绕式锂离子电池电芯结构，其特征在于：所述正连接片（9）的底面和负连接片（11）的顶面均设置有绝缘层（16）。

5.根据权利要求1所述的一种卷绕式锂离子电池电芯结构，其特征在于：所述正极片（2）和负极片（3）卷绕而成的卷绕式电芯（1）的外部套设有固定箍（17），且固定箍（17）垂直于正连接片（9）和负连接片（11）。