CN210403934U - 新型锂离子单体电池 - Google Patents

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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

一种新型锂离子单体电池，属于新能源电池技术领域。该新型锂离子单体电池包括方形铝壳和设置在方形铝壳中的卷芯单元；所述卷芯单元包括设置在绝缘膜中的第一卷芯组和第二卷芯组，第一卷芯组和第二卷芯组串联连接；所述第一卷芯组设有并联连接的数个第一卷芯，所述第二卷芯组设有并联连接的数个第二卷芯，第一卷芯和第二卷芯为相同卷芯。本实用新型改变了电池内部卷芯的串并联方式，能够对电池进行减重，提升单体电池能量密度。

Description

新型锂离子单体电池
技术领域
本实用新型涉及的是一种新能源电池领域的技术，具体是一种新型锂离子单体电池。
背景技术
近些年新能源行业得到了快速的发展，尤其电动汽车技术取得了快速的进步，但纯电动汽车续航短的问题越来越突出。续航里程问题主要受制于电池系统的能量密度，即单体电池能量密度，同样质量/体积的电池系统，能量密度越高可携带的电量越高，续航里程越高。
为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型由此而来。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出了一种新型锂离子单体电池，改变了电池内部卷芯的串并联方式，能够对电池进行减重，提升单体电池能量密度。
本实用新型包括方形铝壳和设置在方形铝壳中的卷芯单元；
所述卷芯单元包括串联连接的第一卷芯组和第二卷芯组，串联连接后的第一卷芯组和第二卷芯组包覆有绝缘膜；所述第一卷芯组设有并联连接的数个第一卷芯，所述第二卷芯组设有并联连接的数个第二卷芯，第一卷芯和第二卷芯为相同卷芯。
优选地，所述第一卷芯的数量为两个，所述第二卷芯的数量为两个。
所述第一卷芯组和第二卷芯组通过铜铝合金连接片与两卷芯组中一个的正极极耳、另一个的负极极耳固定，实现串联连接；优选地，所述固定采用超声焊焊接实现。
因第一卷芯组和第二卷芯组串联连接后内部电压升高，可能影响使用安全，采用以下手段中的至少一种方式解决：1)耐压材料替换常规材料，2)将普通方形铝壳替换为内部隔离的多腔铝壳。
技术效果
与现有技术相比，本实用新型具有如下技术效果：
1)相对于由两个卷芯并联组成的现有单体电池，本实用新型通过串联的方式在电池内部增加了2个卷芯，具有更大的电池容量；而方壳锂离子电池通常组装使用，故本实用新型单体电池相对于串联连接的两现有单体电池，电池容量及电压相同，但是能够省去方形壳体一半的短壁材料，体积及重量减小，提升了单体电池能量密度；
2)减少了电池模块、模组、系统的组装工作量，提高了装配效率。
附图说明
图1为锂离子电池的单卷芯示意图；
图2为两个单卷芯并联组成的双卷芯示意图；
图3为现有技术中两卷芯并联组成的单体电池示意图；
图4为实施例1的结构示意图；
图中：单体电池一100、单体电池二200、第一卷芯组10、第二卷芯组20、方形铝壳30、单卷芯A、双卷芯B、铜铝合金连接片C。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细描述。
实施例1
如图4所示，本实施例涉及一种单体电池二200，包括方形铝壳30和设置在方形铝壳30中的卷芯单元；
所述卷芯单元包括串联连接的第一卷芯组10和第二卷芯组20，串联连接后的第一卷芯组10和第二卷芯组20包覆有绝缘膜；第一卷芯组10和第二卷芯组20均采用双卷芯B；双卷芯B为两个单体卷芯A并联连接而成，如图1和图2所示。
所述第一卷芯组10和第二卷芯组20通过与铜铝合金连接片C超声焊焊接固定实现串联连接。
以容量为180Ah、电压为6.4V的电池模组为例进行说明：若采用如图3所示常规单体电池一100(方形铝壳电池LFP25100140-36Ah，法珞斯(苏州)能源科技有限公司自制)，需要连接成五并两串的电路结构；而采用本实施例单体电池二200(方形铝壳电池LFP25200140-36Ah，法珞斯(苏州)能源科技有限公司自制)，仅需五个并联即可；具体对比信息见下表1和表2。
表1单体电池性能对比表
单体电池 容量/Ah 重量/g 电压/V 能量密度/Wh/Kg
单体电池一100 36 720 3.2 160
单体电池二200 36 1418 6.4 162.5
表2电池模组性能对比表
模组 容量/Ah 电池重量/g 电压/V 铝巴重量/g 能量密度/Wh/Kg
单体电池一100-5P2S 180 7200 6.4 80 158.2
单体电池二200-5P 180 7090 6.4 40 161.6
就单体电池而言，本实施例相对于常规结构，电能量密度高出2.5Wh/Kg；若不追求能量密度的提升，可将节省出的容量补充到注液量上，有利于延长电池循环寿命。
就电池模组而言，本实施例单体电池仅需五个并联就可以达到模组的容量和电压要求，相对于常规单体电池五并两串的结构，节省了一半的铝巴使用量，实现了电池减重，而本实施例的模组能量密度相比于常规电池的模组能量密度高出2.6Wh/Kg，提升明显；另外第一卷芯组和第二卷芯组串联连接后内部电压升高会影响使用安全，可以通过采用耐压材料替换常规材料和/或采用内部隔离的多腔铝壳的方式解决。
需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种新型锂离子单体电池，其特征在于，包括方形铝壳和设置在方形铝壳中的卷芯单元；
所述卷芯单元包括设置在绝缘膜中的第一卷芯组和第二卷芯组，第一卷芯组和第二卷芯组串联连接；所述第一卷芯组设有并联连接的数个第一卷芯，所述第二卷芯组设有并联连接的数个第二卷芯，第一卷芯和第二卷芯为相同卷芯。
2.根据权利要求1所述新型锂离子单体电池，其特征是，所述第一卷芯的数量为两个，所述第二卷芯的数量为两个。
3.根据权利要求1所述新型锂离子单体电池，其特征是，所述第一卷芯组和第二卷芯组通过铜铝合金连接片与两卷芯组中一个的正极极耳、另一个的负极极耳固定，实现串联连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112259897A (zh) * 2020-10-20 2021-01-22 合肥国轩高科动力能源有限公司 锂离子电池
CN113707972A (zh) * 2021-09-22 2021-11-26 合肥国轩高科动力能源有限公司 Ctp高集成锂离子电池及其制作方法

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