CN209592215U - 一种锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种锂离子电池，涉及电池技术领域。锂离子电池包括电池壳体和设置于电池壳体内的圆柱形电芯，电池壳体包括相互连接的外层壳体和内层壳体，内层壳体位于外层壳体内，外层壳体横截面为矩形，内层壳体横截面为圆形，电芯设置于内层壳体内，外层壳体与内层壳体之间形成散热空腔。本锂离子电池便于组装，机械强度高，并且不易鼓包。

Description

一种锂离子电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种锂离子电池。

背景技术

动力电池按形态可分为方形电池、圆柱电池和软包电池。其中方形电池组装简单、空间利用率高、结构强度高、承受机械载荷能力好，但同时存在易鼓包等缺点。圆柱电池虽能够克服鼓包问题，但不易组装。

实用新型内容

本实用新型的目的包括提供一种锂电子电池，其便于组装，机械强度高，并且不易鼓包。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种锂离子电池，包括电池壳体和设置于电池壳体内的圆柱形电芯，电池壳体包括相互连接的外层壳体和内层壳体，内层壳体位于外层壳体内，外层壳体横截面为矩形，内层壳体横截面为圆形，电芯设置于内层壳体内，外层壳体与内层壳体之间形成散热空腔。

进一步地，上述锂离子电池包括正极极柱、电连接于正极极柱的正极焊接板、用于支撑正极焊接板的正极支撑板以及负极极柱、电连接于负极极柱的负极焊接板、用于支撑负极焊接板的负极支撑板，正极极柱和负极极柱电连接于电芯的两端，正极支撑板连接于电池壳体的一端，负极支撑板连接于电池壳体的另一端，正极焊接板连接于正极支撑板远离电池壳体的一侧，负极焊接板连接于负极支撑板远离电池壳体的一侧。

进一步地，上述正极极柱贯穿正极支撑板以与正极焊接板电连接；负极极柱贯穿负极支撑板以与负极焊接板电连接。

进一步地，上述正极支撑板、负极支撑板靠近电池壳体的一侧均设置有卡合凸块，卡合凸块伸入散热空腔并与散热空腔的内壁过盈配合。

进一步地，上述正极支撑板包括第一面板和围设于第一面板四周的第一侧板，卡合凸块设置于第一面板靠近电池壳体的一侧，第一侧板设置于第一面板背离卡合凸块的一侧，第一侧板与第一面板围成第一容纳凹槽，正极焊接板嵌设于第一容纳凹槽。

进一步地，上述负极支撑板包括第二面板和围设于第二面板四周的第二侧板，卡合凸块设置于第二面板靠近电池壳体的一侧，第二侧板设置于第二面板背离卡合凸块的一侧，第二侧板与第二面板围成第二容纳凹槽，负极焊接板嵌设于第二容纳凹槽。

进一步地，上述正极焊接板的面积、负极焊接板的面积分别为外层壳体的横截面的面积的85％－95％。

进一步地，上述锂离子电池包括设置于内层壳体内的正极盖板、转接板、正极集流板、负极集流板、负极盖板；正极盖板连接于内层壳体，正极盖板设置有正极极柱，正极极柱贯穿转接板从而与正极集流板电连接，正极集流板连接于电芯；负极盖板连接于内层壳体，负极集流板设置有负极极柱，负极极柱连接于负极盖板且负极极柱依次贯穿负极盖板、负极支撑板从而与负极焊接板电连接；正极极柱与正极盖板之间绝缘。

进一步地，上述正极支撑板为绝缘材质。

进一步地，上述正极盖板设置安全阀，正极支撑板、正极焊接板相应设置安全阀通道孔以用于防爆泄压。

本实用新型实施例的有益效果包括：锂离子电池包括电池壳体和设置于电池壳体内的圆柱形电芯，电池壳体包括相互连接的外层壳体和内层壳体，内层壳体位于外层壳体内，外层壳体横截面为矩形，内层壳体横截面为圆形，电芯设置于内层壳体内，外层壳体与内层壳体之间形成散热空腔。本锂离子电池通过将电池壳体设置为外层壳体横截面为矩形，使得在组装时空间利用率高，便于组装，机械强度高。同时，内层壳体横截面为圆形，外层壳体与内层壳体之间形成散热空腔，不易鼓包。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例中锂离子电池的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中锂离子电池的爆炸图；

图3为本实用新型实施例中正极支撑板的结构示意图。

图标：100－锂离子电池；110－电池壳体；111－外层壳体；112－散热空腔；113－内层壳体；130－电芯；131－正极盖板；132－正极极柱；133－转接板；134－第一极柱孔；135－正极集流板；136－第一极柱连接孔；137－负极集流板；138－负极极柱；139－负极盖板；141－第二极柱孔；142－正极焊接板；144－正极支撑板；146－负极焊接板；148－负极支撑板；150－卡合凸块；151－加强筋；152－第一面板；153－第一容纳凹槽；154－第一侧板；155－第三极柱孔；157－第二极柱连接孔；159－安全阀通道孔；162－第二面板；164－第二侧板；165－第四极柱孔；167－第三极柱连接孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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结构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”等仅用于层区分描述，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，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。

请参照图1和图2，本实施例提供一种锂离子电池100，包括电池壳体110和设置于电池壳体110内的圆柱形电芯130。电池壳体110包括相互连接的外层壳体111和内层壳体113，内层壳体113位于外层壳体111内。外层壳体111横截面为矩形，内层壳体113横截面为圆形，电芯130设置于内层壳体113内。外层壳体111与内层壳体113之间形成散热空腔112。

具体地，外层壳体111呈两端开放的长方体结构，内层壳体113呈两端开放的圆柱结构，外层壳体111套设于内层壳体113之外。在本实施例中，电池壳体110材质为铝且电池壳体110一体成型。外层壳体111的横截面为方形，方形截面的边长略小于内层壳体113圆形截面的直径，以使内层壳体113与外层壳体111之间形成四个接触面，在接触面部分固定连接内层壳体113与外层壳体111。外层壳体111与内层壳体113之间形成散热空腔112。散热空腔112为被接触面彼此隔开的四个通道。当电芯130发热时，散热空腔112可有助于快速散热，有效改善电池鼓包的问题。

圆柱形电芯130封装于内层壳体113内部，正极极柱132和负极极柱138电连接于电芯130的两端。具体地，锂离子电池100包括设置于内层壳体113内的正极盖板131、转接板133、正极集流板135、负极集流板137、负极盖板139。正极盖板131、转接板133、正极集流板135、负极集流板137、负极盖板139均大致呈圆形，以被容纳于内层壳体113的内部。

其中，电芯130的正极端焊接正极集流板135。正极盖板131设置有正极极柱132，转接板133设置第一极柱孔134，转接板133通过第一极柱孔134套设于正极极柱132，并且与正极极柱132之间焊接固定。正极集流板135设置第一极柱连接孔136，正极集流板135与转接板133焊接固定，正极极柱132贯穿转接板133与第一极柱连接孔136配合连接。由此正极极柱132贯穿转接板133从而与正极集流板135电连接，正极集流板135连接于电芯130。正极盖板131连接于内层壳体113的内壁，在本实施例中，正极盖板131的边缘焊接于内层壳体113的内壁。

电芯130的负极端焊接负极集流板137。负极集流板137设置有负极极柱138，构成集流板极柱一体件。负极集流板137与电芯130电连接。负极极柱138远离电芯130的一端设置凸台，负极盖板139设置有与凸台配合的第二极柱孔141，凸台与第二极柱孔141配合连接，以便于负极极柱138连接于负极盖板139。负极盖板139连接于内层壳体113，在本实施例中，负极盖板139的边缘焊接于内层壳体113的内壁。

由于负极极柱138直接与电池壳体110电连接，电池壳体110带负电。为避免短路，正极极柱132与正极盖板131之间绝缘。

为提高单体电池的电连接面积，锂离子电池100包括电连接于正极极柱132的正极焊接板142、用于支撑正极焊接板142的正极支撑板144以及电连接于负极极柱138的负极焊接板146、用于支撑负极焊接板146的负极支撑板148。

其中，正极支撑板144连接于电池壳体110的一端，负极支撑板148连接于电池壳体110的另一端。正极焊接板142连接于正极支撑板144远离电池壳体110的一侧，负极焊接板146连接于负极支撑板148远离电池壳体110的一侧。并且，正极焊接板142、正极支撑板144、负极焊接板146、负极支撑板148大致均为方形，从而使得整个锂离子电池100的外形为规整的长方体。

请参照图2和图3。正极支撑板144、负极支撑板148靠近电池壳体110的一侧均设置有卡合凸块150，卡合凸块150伸入散热空腔112并与散热空腔112的内壁过盈配合，从而，正极支撑板144、负极支撑板148通过卡合凸块150连接于电池壳体110的两端，进而将电芯130等电池核心元件封装于电池壳体110内。

正极支撑板144包括第一面板152和围设于第一面板152四周的第一侧板154。卡合凸块150设置于第一面板152靠近电池壳体110的一侧，第一侧板154设置于第一面板152背离卡合凸块150的一侧。第一侧板154与第一面板152围成第一容纳凹槽153，正极焊接板142嵌设于第一容纳凹槽153。为加强结构稳定性，第一侧板154内壁设置有多个加强筋151。

正极极柱132贯穿正极支撑板144以与正极焊接板142电连接。具体地，第一面板152中心设置第三极柱孔155，正极焊接板142对应第三极柱孔155的位置设置有第二极柱连接孔157。正极极柱132远离电芯130的一端穿过第三极柱孔155从而到达第二极柱连接孔157，并与第二极柱连接孔157的内壁焊接。由于正极极柱132带正电，与正极极柱132电连接的正极焊接板142也带正电，为避免正极焊接板142接触到正极盖板131引起短路，设置于正极焊接板142和正极盖板131之间的正极支撑板144为绝缘材质。

此外，正极盖板131设置安全阀，正极支撑板144、正极焊接板142相应设置安全阀通道孔159以用于防爆泄压。

负极支撑板148与正极支撑板144结构完全相同。负极支撑板148包括第二面板162和围设于第二面板162四周的第二侧板164。卡合凸块150设置于第二面板162靠近电池壳体110的一侧，第二侧板164设置于第二面板162背离卡合凸块150的一侧。第二侧板164与第二面板162围成第二容纳凹槽，负极焊接板146嵌设于第二容纳凹槽。

负极极柱138贯穿负极支撑板148以与负极焊接板146电连接。具体地，第二面板162中心设置第四极柱孔165，负极焊接板146对应第四极柱孔165的位置设置有第三极柱连接孔167。负极极柱138远离电芯130的一端穿过第四极柱孔165从而到达第三极柱连接孔167，并与第三极柱连接孔167的内壁焊接。由此，负极极柱138依次贯穿负极盖板139、负极支撑板148从而与负极焊接板146电连接。

正极焊接板142的面积、负极焊接板146的面积分别为外层壳体111的横截面的面积的85％－95％，用于模组或PACK连接焊接的面积大、范围大，利于电连接设计。

锂离子电池100的工作原理如下：

电池壳体110包括相互连接的外层壳体111和内层壳体113，内层壳体113位于外层壳体111内。外层壳体111横截面为矩形，空间利用率高，便于组装。内层壳体113横截面为圆形，外层壳体111与内层壳体113之间形成散热空腔112，电池不易鼓包。正极极柱132与正极焊接板142电连接，正极焊接板142通过正极支撑板144固定于电池壳体110。负极极柱138与负极焊接板146电连接，负极焊接板146通过负极支撑板148固定于电池壳体110。正极焊接板142的面积、负极焊接板146的面积分别为外层壳体111的横截面的面积的85％－95％，有利于电连接设计。

锂离子电池100的整体结构截面呈方形，利于组装，同时采用圆柱形电芯130以及设置散热空腔112，能有效改善电池鼓包问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂离子电池，包括电池壳体和设置于所述电池壳体内的圆柱形电芯，其特征在于，所述电池壳体包括相互连接的外层壳体和内层壳体，所述内层壳体位于所述外层壳体内，所述外层壳体横截面为矩形，所述内层壳体横截面为圆形，所述电芯设置于所述内层壳体内，所述外层壳体与所述内层壳体之间形成散热空腔。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括正极极柱、电连接于所述正极极柱的正极焊接板、用于支撑所述正极焊接板的正极支撑板以及负极极柱、电连接于所述负极极柱的负极焊接板、用于支撑所述负极焊接板的负极支撑板，所述正极极柱和所述负极极柱电连接于所述电芯的两端，所述正极支撑板连接于所述电池壳体的一端，所述负极支撑板连接于所述电池壳体的另一端，所述正极焊接板连接于所述正极支撑板远离所述电池壳体的一侧，所述负极焊接板连接于所述负极支撑板远离所述电池壳体的一侧。

3.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极极柱贯穿所述正极支撑板以与所述正极焊接板电连接；所述负极极柱贯穿所述负极支撑板以与所述负极焊接板电连接。

4.根据权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极支撑板、所述负极支撑板靠近所述电池壳体的一侧均设置有卡合凸块，所述卡合凸块伸入所述散热空腔并与所述散热空腔的内壁过盈配合。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极支撑板包括第一面板和围设于所述第一面板四周的第一侧板，所述卡合凸块设置于所述第一面板靠近所述电池壳体的一侧，所述第一侧板设置于所述第一面板背离所述卡合凸块的一侧，所述第一侧板与所述第一面板围成第一容纳凹槽，所述正极焊接板嵌设于所述第一容纳凹槽。

6.根据权利要求4所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极支撑板包括第二面板和围设于所述第二面板四周的第二侧板，所述卡合凸块设置于所述第二面板靠近所述电池壳体的一侧，所述第二侧板设置于所述第二面板背离所述卡合凸块的一侧，所述第二侧板与所述第二面板围成第二容纳凹槽，所述负极焊接板嵌设于所述第二容纳凹槽。

7.根据权利要求4所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极焊接板的面积、所述负极焊接板的面积分别为所述外层壳体的横截面的面积的85％－95％。

8.根据权利要求4所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括设置于所述内层壳体内的正极盖板、转接板、正极集流板、负极集流板、负极盖板；所述正极盖板连接于所述内层壳体，所述正极盖板设置有所述正极极柱，所述正极极柱贯穿所述转接板从而与所述正极集流板电连接，所述正极集流板连接于所述电芯；负极盖板连接于所述内层壳体，所述负极集流板设置有所述负极极柱，所述负极极柱连接于所述负极盖板且所述负极极柱依次贯穿所述负极盖板、所述负极支撑板从而与所述负极焊接板电连接；所述正极极柱与所述正极盖板之间绝缘。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极支撑板为绝缘材质。

10.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极盖板设置安全阀，所述正极支撑板、所述正极焊接板相应设置安全阀通道孔以用于防爆泄压。