CN212461784U - 一种固态豆式锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种固态豆式锂离子电池，包括外壳及设置外壳内的电芯，该电芯由正极片、负极片及设置于正极片和负极片之间的固态电解质膜构成，外壳由密封扣合的底壳和盖帽及设置于底壳和盖帽之间的绝缘密封垫构成，盖帽的内侧底部焊接凸点，该凸点与正极极耳或负极极耳无缝隙接触，底壳的内侧边焊接有至少一个弹片，该弹片与负极极耳或正极极耳压紧接触。本实用新型所述的固态豆式锂电池避免电池注液步骤，从而简化电池制作工艺，提高电池的成品率，得到性能一致的固态豆式电池；同时本实用新型所述的固态豆式锂电池省去焊接步骤，简化装配工艺，提高空间利用率，进一步提高电池能量密度。
Description
技术领域
本实用新型属于豆式锂离子电池技术领域，具体涉及一种固态豆式锂离子电池。
背景技术
随着科技的发展，近年来豆式锂锂离子电池在蓝牙耳机、电子烟、以及微小型电子器件中得到广泛的应用。而豆式锂离子电池也得到了广泛的关注。豆式锂离子电池因其足够小的特点带来了应用的拓展，但是足够小也使得电池在装配时难度加大，尤其在要求尽可能高的能量密度时，扣壳内尽可能的容纳多的活性物质，导致电池注液困难，成品电性能一致性差，废品率高，间接导致制作成本提高。并且现有技术在封装时的底部焊接也会占用一定的空间，导致能量密度的损失；焊接技术在微小型扣电中工艺较为复杂，制作成本高，同时也会增加豆式锂离子电池的在线生产时间，降低产能。
发明内容
本实用新型的目的是提供了一种装配工艺简单且电池成品率较高的利用固态电解质制作的固态豆式锂离子电池。
本实用新型为实现上述目的采用如下技术方案，一种固态豆式锂离子电池，其特征在于包括外壳及设置外壳内的电芯，该电芯由正极片、负极片及设置于正极片和负极片之间的固态电解质膜构成，外壳由密封扣合的底壳和盖帽及设置于底壳和盖帽之间的绝缘密封垫构成，盖帽的内侧底部焊接凸点，该凸点与正极极耳或负极极耳无缝隙接触，底壳的内侧边焊接有至少一个弹片，该弹片与负极极耳或正极极耳压紧接触。
进一步优选，所述弹片呈一侧折弯结构，折弯角度为5°-15°，该弹片的折弯部与正极极耳或负极极耳形成面接触压紧配合，弹片的另一端与底壳内侧边上的底壳侧边焊点焊接固定；或者所述弹片呈竖向波浪状弯曲结构，弯曲角度为160°-175°，该弹片的中部弯曲部与正极极耳或负极极耳形成多个线接触压紧配合，弹片的两端分别与底壳内侧边上的底壳侧边焊点焊接固定；或者所述弹片呈中部折弯结构，折弯角度为150°-175°，该弹片的中部折弯部与正极极耳或负极极耳形成线接触压紧配合，弹片的两端分别与底壳内侧边上的底壳侧边焊点焊接固定。
进一步优选，所述电芯为卷绕式电芯，该卷绕式电芯的极片包括集流体及涂覆于集流体上的活性材料，所述集流体具有沿卷绕式电芯的径向方向延伸至活性材料外的延伸部，该延伸部弯折后部分叠合且延伸部与极片呈夹角设置，延伸部形成负极极耳或正极极耳；或者所述集流体沿卷绕式电芯的轴向方向延伸至活性材料外的部分形成正极极耳或负极极耳；或者所述集流体上设置有空箔区，负极极耳或正极极耳一端焊接在空箔区，负极极耳或正极极耳另一端与外壳连接。
进一步优选，所述底壳外表面设有绝缘密封膜，所述电芯为卷绕式电芯，该卷绕式电芯由正极片、负极片及设置在正极片与负极片之间的固态电解质膜构成，其中正极片包括集流体及涂覆于该集流体上的正极活性物质，该正极活性材料为磷酸铁锂、钴酸锂或锰酸锂；负极片包括集流体及涂覆于该集流体上的负极活性物质，该负极活性材料为石墨烯、碳纳米管或硅碳材料；固态电解质膜为PPC、PE、PEO或PVDF。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：本实用新型所述的固态豆式锂电池避免电池注液步骤，从而简化电池制作工艺，提高电池的成品率，得到性能一致的固态豆式电池；同时本实用新型所述的固态豆式锂电池省去焊接步骤，简化装配工艺，提高空间利用率，进一步提高电池能量密度。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：11-底壳，111-底壳侧边焊点，112-弹片，12-盖帽，121-焊接凸点，123-绝缘密封垫，21-固态电解质膜，22-正极片，221-正极极耳，23-负极片，231-负极集流体。
具体实施方式
结合附图详细描述本实用新型的技术方案，参照图1所示，本实用新型实施例提供的一种固态豆式锂离子电池包括外壳和设置在外壳内的电芯，外壳包括底壳11和盖帽12，底壳11和盖帽12均为金属件，底壳11上与盖帽12的接触边缘设有一层绝缘密封垫123，底壳侧边内部设有底壳侧边焊点111，将弹片112焊接固定于底壳11侧边上起到支撑作用。在电芯入壳后将电芯最外侧的负极集流体231或者负极片23与底壳11侧边上的弹片112压紧接触，且弹片112个数不仅限于两个。盖帽12内部中心点位置设有焊接凸点121，可实现与正极极耳221的紧密接触。
本实用新型所述固态豆式锂电池的尺寸较小，直径为10-14mm，高为3-7mm，底壳11和盖帽12可以为单一的金属也可以为合金材料。在本实施例中，底壳11和盖帽12均为不锈钢。另外，在保证机械强度的前提下，改变金属材质达到减轻外壳重量的效果。
本实用新型所述弹片112呈一侧折弯结构，折弯角度为5°-15°，该弹片112的折弯部与负极极耳形成面接触压紧配合，弹片112的另一端与底壳11内侧边上的底壳侧边焊点111焊接固定；或者所述弹片呈竖向波浪状弯曲结构，弯曲角度为160°-175°，该弹片的中部弯曲部与负极极耳形成多个线接触压紧配合，弹片的两端分别与底壳内侧边上的底壳侧边焊点111焊接固定；或者所述弹片呈中部折弯结构，折弯角度为150°-175°，该弹片的中部折弯部与负极极耳形成线接触压紧配合，弹片的两端分别与底壳内侧边上的底壳侧边焊点111焊接固定。
本实用新型所述绝缘密封垫123为CPP膜、PPA膜、改性PP膜、PVDF膜或者几种材料的复合膜层；卷绕式电芯可以为圆柱形、方柱形、椭圆柱形等形状。
本实用新型所述的卷绕式电芯包括固态电解质膜21、正极片22、负极片23、包裹于电芯最外层的负极片或者铜集流体以及正极极耳221。正极极耳221与正极片22连接。正极片22、固态电解质膜21、负极片23和固态电解质膜21依次叠加后卷绕形成卷绕式电芯。该卷绕式电芯负极片23直接与底壳侧边内部的弹片压紧接触，省去极耳焊接部分。正极极耳在卷绕式电芯顶部中心位置，通过弯折后直接与盖帽内侧顶部的焊接凸点紧密接触。该电芯区别与传统电芯，以实心卷绕。
本实用新型所述正极活性材料为磷酸铁锂、钴酸锂或锰酸锂；所述负极活性材料为石墨烯、碳纳米管或硅碳材料；所述固态电解质膜为PPC、PE、PEO或PVDF。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围。
Claims (4)
1.一种固态豆式锂离子电池，其特征在于包括外壳及设置外壳内的电芯，该电芯由正极片、负极片及设置于正极片和负极片之间的固态电解质膜构成，外壳由密封扣合的底壳和盖帽及设置于底壳和盖帽之间的绝缘密封垫构成，盖帽的内侧底部焊接凸点，该凸点与正极极耳或负极极耳无缝隙接触，底壳的内侧边焊接有至少一个弹片，该弹片与负极极耳或正极极耳压紧接触。
2.根据权利要求1所述的固态豆式锂离子电池，其特征在于：所述弹片呈一侧折弯结构，折弯角度为5°-15°，该弹片的折弯部与正极极耳或负极极耳形成面接触压紧配合，弹片的另一端与底壳内侧边上的底壳侧边焊点焊接固定；或者所述弹片呈竖向波浪状弯曲结构，弯曲角度为160°-175°，该弹片的中部弯曲部与正极极耳或负极极耳形成多个线接触压紧配合，弹片的两端分别与底壳内侧边上的底壳侧边焊点焊接固定；或者所述弹片呈中部折弯结构，折弯角度为150°-175°，该弹片的中部折弯部与正极极耳或负极极耳形成线接触压紧配合，弹片的两端分别与底壳内侧边上的底壳侧边焊点焊接固定。
3.根据权利要求1所述的固态豆式锂离子电池，其特征在于：所述电芯为卷绕式电芯，该卷绕式电芯的极片包括集流体及涂覆于集流体上的活性材料，所述集流体具有沿卷绕式电芯的径向方向延伸至活性材料外的延伸部，该延伸部弯折后部分叠合且延伸部与极片呈夹角设置，延伸部形成负极极耳或正极极耳；或者所述集流体沿卷绕式电芯的轴向方向延伸至活性材料外的部分形成正极极耳或负极极耳；或者所述集流体上设置有空箔区，负极极耳或正极极耳一端焊接在空箔区，负极极耳或正极极耳另一端与外壳连接。
4.根据权利要求1所述的固态豆式锂离子电池，其特征在于：所述底壳外表面设有绝缘密封膜，所述电芯为卷绕式电芯，该卷绕式电芯由正极片、负极片及设置在正极片与负极片之间的固态电解质膜构成，其中正极片包括集流体及涂覆于该集流体上的正极活性物质，该正极活性材料为磷酸铁锂、钴酸锂或锰酸锂；负极片包括集流体及涂覆于该集流体上的负极活性物质，该负极活性材料为石墨烯、碳纳米管或硅碳材料；固态电解质膜为PPC、PE、PEO或PVDF。
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| CN202023259281.2U CN212461784U (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 一种固态豆式锂离子电池 |
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| CN (1) | CN212461784U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113644390A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-11-12 | 天能新能源(湖州)有限公司 | 一种卷绕型无极耳纽扣电池及其制造方法 |
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- 2020-12-30 CN CN202023259281.2U patent/CN212461784U/zh active Active
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