CN213878178U - 锂离子圆柱电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了锂离子圆柱电池，属于锂离子电池技术领域，包括卷芯和电池外壳，电池外壳固定在卷芯的外部，所述卷芯由负极片、内侧隔膜、正极片和外侧隔膜卷绕而成，负极片、内侧隔膜、正极片和外侧隔膜依次相贴合，正极片和负极片两侧的表面有主料区，正极片的一端有多个正极耳，负极片远离正极耳的一端有负极耳，相邻的正极耳之间的距离不相等，正极耳远离正极片的一端有第一弯折部，多个第一弯折部相互叠加构成重叠部，多个重叠部组合成的形状是一字形、Y字形或十字形。本实用新型的极耳是非等间距间断设计，卷绕后的极耳之间留有空隙，可有效形成极片与外部的通道，反应过程中产生气体可以快速排出，提高了电芯界面稳定性。

Description

锂离子圆柱电池

技术领域

本实用新型属于锂离子电池技术领域，涉及锂离子圆柱电池。

背景技术

锂离子圆柱电池的集流体与极耳端面箔材焊接固定在一起，极片上正负极耳采用了全极耳设计，极耳无间断，增加了极耳长度，焊接前对卷绕后的正负极耳端面进行揉平处理，使集流体相互纠缠并被压缩、整形，极耳处端面被全部箔材均匀平整覆盖。

但是全极耳设计导致电池内部空间减少，重量增加，更重要的是极耳端面揉平后多层箔材堆叠缠绕，导致端面密封性增加，前期电解液流通和后期反应产气排出受阻，电芯浸润难度、气体排出难度大幅增加，注液过程中电解液存储空间减少，浸润难度增加，浸润工艺设计难度增加，电芯反应过程产生气体无法快速有效排出，导致电芯性能大幅降低。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是锂离子圆柱电池，属于锂离子电池技术领域，极耳是非等间距间断设计，卷绕后的极耳之间留有空隙，可有效形成极片与外部的通道，反应过程中产生气体可以快速排出，提高了电芯界面稳定性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：锂离子圆柱电池，属于锂离子电池技术领域，包括卷芯和电池外壳，电池外壳固定在卷芯的外部，所述卷芯由负极片、内侧隔膜、正极片和外侧隔膜卷绕而成，负极片、内侧隔膜、正极片和外侧隔膜依次相贴合，正极片和负极片两侧的表面有主料区，正极片的一端有多个正极耳，负极片远离正极耳的一端有负极耳，相邻的正极耳之间的距离不相等，正极耳远离正极片的一端有第一弯折部，多个第一弯折部相互叠加构成重叠部，负极耳远离负极片的一端有第二弯折部，单个重叠部的形状是一字形，多个重叠部组合成的形状是一字形、Y字形或十字形。

进一步的，正极耳和负极耳的长度是3～20mm。

进一步的，正极片和负极片的两侧有主料区，正极片主料区和重叠部之间涂覆有绝缘层，绝缘层的材质是陶瓷或有机聚合物，绝缘层的厚度是2～5mm。

进一步的，正极片的长度小于负极片的长度，正极片主料区的长度小于负极片主料区的长度。

进一步的，重叠部远离正极片一端的端面焊接有第一集流体，第二弯折部远离负极片一端的端面焊接有第二集流体，第一集流体和第二集流体分别和电池外壳两端盖板连接。

进一步的，第一集流体的材质是铝，第一集流体的厚度是6～20μm，第二集流体的材质是铜，第二集流体的厚度是4～15μm。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果如下：

1.本实用新型的单个重叠部的形状是一字形，多个重叠部组合成的形状是一字形、Y字形或十字形，电解液注入后直接接触极片主料区，减少了电解液与极片接触阻隔，实现电解液快速浸润，在满足焊接强度和导电的同时降低了极耳区域的密封性，加速电芯内外部物质交换。

2.本实用新型的极耳是非等间距间断设计，卷绕后的极耳之间留有空隙，可有效形成极片与外部的通道，反应过程中产生气体可以快速排出，提高了电芯界面稳定性。

3.本实用新型的正极耳和负极耳的长度是3～20mm，在保证电池正常使用和整体性能不变的前提下，使用了较短长度的极耳，减轻了电池整体的重量，提高了有效能量密度。

4.本实用新型的正极片主料区和重叠部之间涂覆有绝缘层，绝缘层的材质是陶瓷或有机聚合物，绝缘层的厚度是2～5mm，绝缘效果好，防止了短路造成电池损坏的风险。

5.本实用新型的正极片的长度小于负极片的长度，正极片主料区长度小于负极片主料区的长度，保证了电池的正常使用和性能的正常发挥。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型锂离子圆柱电池的卷芯示意图；

图2是本实用新型锂离子圆柱电池的主料区和正极耳位置示意图；

图3是本实用新型锂离子圆柱电池的绝缘层位置示意图；

图4是本实用新型锂离子圆柱电池的重叠部的示意图1；

图5是本实用新型锂离子圆柱电池的重叠部的示意图2；

图6是本实用新型锂离子圆柱电池的重叠部的示意图3；

图7是本实用新型锂离子圆柱电池的重叠部的示意图4；

图8是本实用新型锂离子圆柱电池的重叠部的示意图5；

图9是本实用新型锂离子圆柱电池的重叠部的示意图6。

附图标记：

1、卷芯；11、负极片；12、内侧隔膜；13、正极片；14、外侧隔膜；15、主料区；16、绝缘层；131、正极耳；1311、重叠部。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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装置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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

如图1～9所示，本实用新型为锂离子圆柱电池，属于锂离子电池技术领域，包括卷芯1和电池外壳，电池外壳固定在卷芯1的外部，所述卷芯1由负极片11、内侧隔膜12、正极片13和外侧隔膜14卷绕而成，负极片11、内侧隔膜12、正极片13和外侧隔膜14依次相贴合，正极片13和负极片11两侧的表面有主料区15，正极片13的一端有多个正极耳131，负极片11远离正极耳131的一端有负极耳，相邻的正极耳131之间的距离不相等，正极耳131远离正极片13的一端有第一弯折部，多个第一弯折部相互叠加构成重叠部1311，负极耳远离负极片11的一端有第二弯折部，单个重叠部1311的形状是一字形，多个重叠部1311组合成的形状是一字形、Y字形或十字形，电解液注入后直接接触极片主料区15，减少了电解液与极片接触阻隔，实现电解液快速浸润，在满足焊接强度和导电的同时降低了极耳区域的密封性，加速电芯内外部物质交换。

优选地，正极耳131和负极耳的长度是3～20mm，在保证电池正常使用和整体性能不变的前提下，使用了较短长度的极耳，减轻了电池整体的重量，提高了有效能量密度。

优选地，正极片13和负极片11的两侧有主料区15，正极片主料区和重叠部1311之间涂覆有绝缘层16，绝缘层16的材质是陶瓷或有机聚合物，绝缘层16的厚度是2～5mm，绝缘效果好，防止了短路造成电池损坏的风险。

优选地，正极片13的长度小于负极片11的长度，正极片主料区的长度小于负极片主料区的长度，保证了电池的正常使用和性能的正常发挥。

优选地，重叠部1311远离正极片13一端的端面焊接有第一集流体，第二弯折部远离负极片11一端的端面焊接有第二集流体，第一集流体和第二集流体分别和电池外壳两端盖板连接；优选地，第一集流体的材质是铝，第一集流体的厚度是6～20μm，第二集流体的材质是铜，第二集流体的厚度是4～15μm。

在实际工作过程中，使用依次相贴合的负极片11、内侧隔膜12、正极片13和外侧隔膜14卷绕形成卷芯1，正极片13和负极片11的两侧有主料区15，完整的正极耳131经过非等距切割后形成多个单独的正极耳131，切割间距在切割前已经过计算，保证切割后的正极耳131可以弯折并重叠在一起，正极耳131远离正极片13的一端有第一弯折部，多个第一弯折部相互叠加构成重叠部1311，负极耳远离负极片11的一端有第二弯折部，第一弯折部和第二弯折部可以采用超声揉平的方式进行揉平，正极片的主料区和重叠部1311之间涂覆有绝缘层16，还可以在卷芯1外部增加一层绝缘防护膜，然后将第一集流体和重叠部1311焊接，第二集流体和第二弯折部焊接，最后将外壳套在卷芯1外部，外壳两端的盖板分别和第一集流体和第二集流体连接，盖板上分别有注液孔及排气阀，最后进行烘烤、合盖、注液等后工序制作。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.锂离子圆柱电池，其特征在于：包括卷芯和电池外壳，电池外壳固定在卷芯的外部，所述卷芯由负极片、内侧隔膜、正极片和外侧隔膜卷绕而成，负极片、内侧隔膜、正极片和外侧隔膜依次相贴合，正极片和负极片两侧的表面有主料区，正极片的一端有多个正极耳，负极片远离正极耳的一端有负极耳，相邻的正极耳之间的距离不相等，正极耳远离正极片的一端有第一弯折部，多个第一弯折部相互叠加构成重叠部，负极耳远离负极片的一端有第二弯折部，单个重叠部的形状是一字形，多个重叠部组合成的形状是一字形、Y字形或十字形。

2.根据权利要求1所述的锂离子圆柱电池，其特征在于：正极耳和负极耳的长度是3～20mm。

3.根据权利要求1所述的锂离子圆柱电池，其特征在于：正极片和负极片的两侧有主料区，正极片主料区和重叠部之间涂覆有绝缘层，绝缘层的材质是陶瓷或有机聚合物，绝缘层的厚度是2～5mm。

4.根据权利要求3所述的锂离子圆柱电池，其特征在于：正极片的长度小于负极片的长度，正极片主料区的长度小于负极片主料区的长度。

5.根据权利要求1所述的锂离子圆柱电池，其特征在于：重叠部远离正极片一端的端面焊接有第一集流体，第二弯折部远离负极片一端的端面焊接有第二集流体，第一集流体和第二集流体分别和电池外壳两端盖板连接。

6.根据权利要求5所述的锂离子圆柱电池，其特征在于：第一集流体的材质是铝，第一集流体的厚度是6～20μm，第二集流体的材质是铜，第二集流体的厚度是4～15μm。

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