CN207967199U - 一种圆柱型锂离子电池 - Google Patents

一种圆柱型锂离子电池 Download PDF

Info

Publication number
CN207967199U
CN207967199U CN201721841904.2U CN201721841904U CN207967199U CN 207967199 U CN207967199 U CN 207967199U CN 201721841904 U CN201721841904 U CN 201721841904U CN 207967199 U CN207967199 U CN 207967199U
Authority
CN
China
Prior art keywords
stick
battery
lithium ion
electrolyte
micropore
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
CN201721841904.2U
Other languages
English (en)
Inventor
孙祥军
史凌俊
赵崇林
王军生
郭鑫
向德波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianneng Shuai Fude Energy Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Energy Energy Polytron Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=63729745&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN207967199(U) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Zhejiang Energy Energy Polytron Technologies Inc filed Critical Zhejiang Energy Energy Polytron Technologies Inc
Priority to CN201721841904.2U priority Critical patent/CN207967199U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN207967199U publication Critical patent/CN207967199U/zh
Ceased legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱型锂离子电池，属于锂离子电池技术领域。所述圆柱型锂离子电池，包括外壳、电解液和圆柱型卷芯，其特征在于，所述圆柱型卷芯的中心孔内设置有可储存吸附电解液的中心微孔棒，所述中心微孔棒的微孔孔径为10μm～20μm。圆柱型卷芯的中心孔位置设置中心微孔棒，能够有效固定电芯最内层极片的位置，减少该部分极片的受力，避免在使用过程中电芯最里层部分出现析锂现象。中心微孔棒的多孔结构可以吸附储存电解液，加快了注液过程中电解液的渗液速率，电池注液量提高了5％；电池充放电循环中，电芯内电解液不可逆的消耗，中心微孔棒储存的电解液释放补充给电芯，延长电池的循环使用寿命，平均提高循环寿命20％。

Description

一种圆柱型锂离子电池
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种圆柱型锂离子电池。
背景技术
随着绿色能源环保、绿色能源储存利用方面的需求激增，锂离子电池成为了解决新能源发展的瓶颈。近年来锂离子电池的飞速发展成为我国新能源行业的热点，而锂离子电池发展过程中人们一直不断关注的是锂离子电池的安全性和寿命提升。
锂离子电池发展过程中一直未解决一些技术难题。例如由于锂离子电池制作工艺方面的原因，锂电池内部电解液由于充放电过程中的不可逆消耗发生逐渐枯竭，导致循环容量“跳水”、内部短路等电芯安全性问题。随着电芯充放电循环的进行，如何保证电芯内部有足量的电解液供应成为锂电技术难关。
隔膜是锂离子电池中的关键组件之一，是储存电解液的重要部位，主要功能是隔离正负极并阻止电子穿过，同时能允许离子通过，从而完成在充放电过程中锂离子在正负极之间的快速传输。隔膜性能的优劣直接影响着电池内阻、放电容量、循环使用寿命以及电池安全性能的好坏。目前从提高电解液量来保证电芯循环等整体性能的方法主要是通过采用孔隙率高、亲液性好的高分子材料和涂覆吸附材料于高分子基膜上的隔膜。
申请公布号为CN106025369 A的专利文献公开了一种锂离子电池，在方形铝壳锂电池内电芯与外壳夹层之间放入绝缘材料，用于储存吸附电解液，不断释放其吸收的电解液以补充给电池内芯，作用于电池充放电循环中锂离子的嵌入迁出。不但在电池振动撞击过程中起到了减震的作用，而且解决了锂电池因缺乏电解液而循环“跳水”的问题。
众所周知，圆柱型卷芯的中心位置是卷绕过程中卷针的位置，而在电芯入壳点底焊后绝大部分卷芯的中心位置空闲，这一部分不能提供电芯容量，只是电芯制作工艺引起的空间浪费，如何有效利用这部分空间引起了研究人员的巨大兴趣。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种圆柱型锂离子电池，通过提高圆柱型卷芯内部空间利用率来提高电解液储存吸附量，进而提高电池循环性能。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种圆柱型锂离子电池，包括外壳、电解液和圆柱型卷芯，所述圆柱型卷芯的中心孔内设置有可储存吸附电解液的中心微孔棒，所述中心微孔棒的微孔孔径为10μm～20μm。
所述圆柱型卷芯为正极极片、隔膜、负极极片卷绕形成的电极组件。
所述中心微孔棒为由高分子或无机材质制得的具有微孔结构的圆柱形绝缘棒体，能够吸附储存电解液，可以提高圆柱型锂离子电池的吸液量。电池充放电循环过程中，随着卷芯内吸附的电解液消耗，中心微孔棒内储存的电解液释放以补充给卷芯，延长电池的循环使用寿命。
另外，所述中心微孔棒具有一定机械强度，置于圆柱型卷芯的中心孔内能够有效固定电芯最内层极片的位置，减少卷芯最里层部分极片的受力，防止卷芯在长期充放电过程中发生内层塌陷变形造成电池内部短路。
作为优选，所述中心微孔棒的孔隙率为20～70％。
作为优选，所述中心微孔棒的直径小于或等于圆柱型卷芯中心孔直径。中心微孔棒可以比较容易地插入到圆柱型卷芯的中心孔中，避免戳破卷芯材料。
中心微孔棒插入圆柱型卷芯内以支撑卷芯。作为优选，所述中心微孔棒的长度小于或等于圆柱型卷芯的高度。
中心微孔棒的具体尺寸参照锂离子电池的具体型号进行设计。所述圆柱型锂离子电池的类型包括但不限于18650、21700、26650、36650、20650。
作为优选，所述中心微孔棒的直径为2.5～3.5mm。所述中心微孔棒的长度为45～75mm。
作为优选，所述中心微孔棒的材质为聚丙烯(Polypropylene，PP)、聚乙烯(PolyEthylene， PE)、聚酰亚胺(PI)、聚醚、聚乙烯醇、聚酯、聚氨酯、纤维、三氧化二铝、凹凸棒土或功能陶瓷。
本实用新型具备的有益效果：
(1)本实用新型在锂离子电池的圆柱型卷芯的中心孔位置设置中心微孔棒，能够有效固定电芯最内层极片的位置，减少该部分极片的受力，避免在使用过程中电芯最里层部分出现析锂现象。
(2)中心微孔棒的多孔结构可以吸附储存电解液，加快了注液过程中电解液的渗液速率，电池注液量提高了5％；电池充放电循环中，电芯内电解液不可逆的消耗，中心微孔棒储存的电解液释放补充给电芯，延长电池的循环使用寿命，平均提高循环寿命20％。
附图说明
图1为本实用新型的圆柱型锂离子电池的纵向剖视图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实用新型一种圆柱型锂离子电池，包括外壳1、电解液和圆柱型卷芯2。圆柱型卷芯2为正极极片21、隔膜22、负极极片23卷绕形成的电极组件，各元件叠放好后利用卷针卷绕。原卷针位置形成圆柱型卷芯2的中心孔3，中心孔3内插设有可储存吸附电解液的中心微孔棒4。
中心微孔棒4为由高分子或无机材质制得的具有微孔结构的圆柱形绝缘棒体，孔径为 10μm～20μm，孔隙率为20～70％，能够吸附储存电解液，可以提高圆柱型锂离子电池的吸液量。电池充放电循环过程中，随着卷芯内吸附的电解液消耗，中心微孔棒内储存的电解液释放以补充给卷芯，延长电池的循环使用寿命。
材质为聚丙烯(Polypropylene，PP)、聚乙烯(Poly Ethylene，PE)、聚酰亚胺(PI)、聚醚、聚乙烯醇、聚酯、聚氨酯、纤维、三氧化二铝、凹凸棒土或功能陶瓷。
中心微孔棒4具有一定机械强度，置于圆柱型卷芯的中心孔内能够有效固定电芯最内层极片的位置，减少卷芯最里层部分极片的受力，防止卷芯在长期充放电过程中发生内层塌陷变形造成电池内部短路。
中心微孔棒4的直径小于或等于圆柱型卷芯中心孔3的孔径。中心微孔棒4可以比较容易地插入到圆柱型卷芯的中心孔3中，避免戳破卷芯材料。中心微孔棒4的长度小于或等于圆柱型卷芯2的高度。中心微孔棒的具体尺寸参照锂离子电池的具体型号电池进行设计。
18650-2200mAh电芯制作流程：经过前期配料、涂布、辊压、制片、卷绕等流程，得到高度60mm、外径17.72mm、中心孔直径3.5mm的卷芯，装配上下绝缘垫片后入电池外壳，进行点底焊，使电池负极与外壳进行良好的连接，在中心孔位置小心插入长度60mm、直径为3.4mm的中心微孔PP棒，完成后续的滚槽、注液、封口、化成等工序，制得18650-2200mAh 电芯。相比未插入中心微孔棒的电芯，注液量从5.6g增加到5.9g，循环寿命从800周增加到950周。

Claims (7)

1.一种圆柱型锂离子电池，包括外壳、电解液和圆柱型卷芯，其特征在于，所述圆柱型卷芯的中心孔内设置有可储存吸附电解液的中心微孔棒，所述中心微孔棒的微孔孔径为10μm～20μm。
2.如权利要求1所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于，所述中心微孔棒的孔隙率为20～70％。
3.如权利要求2所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于，所述中心微孔棒的直径小于或等于圆柱型卷芯中心孔直径。
4.如权利要求3所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于，所述中心微孔棒的直径为2.5～3.5mm。
5.如权利要求1所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于，所述中心微孔棒的长度小于或等于圆柱型卷芯的高度。
6.如权利要求5所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于，所述中心微孔棒的长度为45～75mm。
7.如权利要求1-6任一项所述的圆柱型锂离子电池，其特征在于，所述中心微孔棒的材质为聚丙烯、聚乙烯、聚酰亚胺、聚醚、聚乙烯醇、聚酯、聚氨酯、纤维、三氧化二铝、凹凸棒土或功能陶瓷。
CN201721841904.2U 2017-12-25 2017-12-25 一种圆柱型锂离子电池 Ceased CN207967199U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201721841904.2U CN207967199U (zh) 2017-12-25 2017-12-25 一种圆柱型锂离子电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201721841904.2U CN207967199U (zh) 2017-12-25 2017-12-25 一种圆柱型锂离子电池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN207967199U true CN207967199U (zh) 2018-10-12

Family

ID=63729745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201721841904.2U Ceased CN207967199U (zh) 2017-12-25 2017-12-25 一种圆柱型锂离子电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN207967199U (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111261948A (zh) * 2018-11-30 2020-06-09 北京好风光储能技术有限公司 一种圆柱形锂浆料电池及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111261948A (zh) * 2018-11-30 2020-06-09 北京好风光储能技术有限公司 一种圆柱形锂浆料电池及其制备方法
CN111261948B (zh) * 2018-11-30 2021-06-15 北京好风光储能技术有限公司 一种圆柱形锂浆料电池及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103413904B (zh) 一种聚合物锂离子电池用隔膜的制造方法
CN104934642A (zh) 一种锂离子电池电芯及锂离子电池
CN109950635B (zh) 一种全固态连续纤维锂离子电池结构及其3d打印成形方法
CN207517535U (zh) 一种圆柱锂离子电容器
CN201887121U (zh) 非均匀电解质铅酸蓄电池
CN109713215A (zh) 补锂负极片及其制备方法、锂离子电池
CN104037458A (zh) 一种锂离子储能器件的制造方法
CN106159128A (zh) 方形卷绕结构铅酸蓄电池及其制造方法
CN102903974B (zh) 一种锂硫二次电池
CN207967199U (zh) 一种圆柱型锂离子电池
CN204947011U (zh) 一种负极片及使用其的圆柱锂离子电池
CN204011580U (zh) 一种带支撑结构的圆柱形聚合物锂电池
CN104900832A (zh) 一种多孔复合隔离膜及其制备方法
CN105720297A (zh) 一种锂离子电池及其制备方法
CN105977485A (zh) 一种高使用周期的铅酸蓄电池铅膏
KR102047761B1 (ko) 나트륨 이차전지 및 나트륨 이차전지의 제조방법
CN2916944Y (zh) 圆柱形锂离子电池
CN109904452A (zh) 基于碳纤维负极材料的钠基双离子电池的制备方法
CN212182456U (zh) 一种锂氟化碳电池
CN109449008A (zh) 一种自支撑中空核壳结构电极材料的制备方法及其在锂硫电池和超级电容器中的应用
CN205960127U (zh) 锂离子电池
CN209045693U (zh) 一种新型电池
CN202585640U (zh) 一种镍钴酸锂铝壳圆柱电池
CN208955082U (zh) 一种负压化成锂离子电池
CN202423448U (zh) 纳米碳纤维电容电池

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 313100, No. 18, Qiao Qiao Road, Changxing County painting industrial park, Zhejiang, Huzhou

Patentee after: Tianneng Shuai Fude Energy Co., Ltd

Address before: 313100, No. 18, Qiao Qiao Road, Changxing County painting industrial park, Zhejiang, Huzhou

Patentee before: Zhejiang energy energy Polytron Technologies Inc

IW01 Full invalidation of patent right
IW01 Full invalidation of patent right

Decision date of declaring invalidation: 20201203

Decision number of declaring invalidation: 47029

Granted publication date: 20181012