CN214753883U - 一种多极耳、单卷芯锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电池技术领域的一种多极耳、单卷芯锂离子电池，包括正极极片、负极极片和用于隔开正极极片和负极极片的隔膜，正极极片、负极极片和隔膜复合为卷芯，正极极片和负极极片侧边分别固定设有多个正极极耳和负极极耳，正极极耳和负极极耳均为有序排列，用于卷芯卷绕时相同属性极耳对应叠加，卷芯固定连接有电池盖板，电池盖板与正极极耳和负极极耳均通过连接柱与电池盖板固定连接，电池盖板顶部固定连接有固定框，连接柱位于固定框内，本实用新型通过多个极耳的设置改善了电流分布均化程度，降低了电池内阻，提高了电池的功率，提高电子的流通速率，减小电芯内阻、提升了安全性能，极耳连接位置准确，焊接方便，提高了生产效率。

Description

一种多极耳、单卷芯锂离子电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，具体为一种多极耳、单卷芯锂离子电池。

背景技术

目前，由于锂离子电池具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多、存储时间长等优点，在移动电话、数码摄像机和手提电脑等便携式电子设备上得到了广泛使用，并且在电动汽车、电动自行车等电动交通工具及储能设施等大中型电动设备方面有着广泛的应用前景，成为解决能源危机和环境污染等全球性问题的关键。在所有电池产品中，锂电池是目前世界上最年轻、最先进、技术含金量最高、能量密度最大的能源产品。随着锂离子电池的广泛应用，大容量、倍率性能好的锂离子电池已成为行业内发展的趋势，为了满足市场需求，多卷芯并联或方型叠片成为了各大厂商的首先方案。

锂电池的主要结构通常由外壳、电池卷芯和电池盖板构成，电池卷芯与电池盖板之间连接有负极极耳。现有技术中，负极极耳为一连接片，其各处的宽度以及横截面积均等，单卷芯的单个极耳严重阻碍电子的流通速率，从而导致电芯内阻大、易发热，影响电芯的放电平台的提高及安全性能，单卷芯的极耳裸露在外，在焊接作业时，易出现极耳内折现象，进而导致电芯短路。极耳和极柱等处如果连接不好或连接失效，将导致发热严重，造成电池温度过高，严重时导致电池失效，影响电池的安全性和循环寿命。

基于此，本实用新型设计了一种多极耳、单卷芯锂离子电池，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多极耳、单卷芯锂离子电池，以解决上述背景技术中提出的单卷芯的单个极耳严重阻碍电子的流通速率，从而导致电芯内阻大、易发热，影响电芯的放电平台的提高及安全性能，在焊接作业时，易出现极耳内折现象，进而导致电芯短路；极耳和极柱等处如果连接不好或连接失效，将导致发热严重，造成电池温度过高，严重时导致电池失效，影响电池的安全性和循环寿命的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种多极耳、单卷芯锂离子电池，包括正极极片、负极极片和用于隔开正极极片和负极极片的隔膜，所述正极极片、负极极片和隔膜复合为卷芯，所述正极极片和负极极片侧边分别固定设有多个正极极耳和负极极耳，所述正极极耳和负极极耳均为有序排列，用于卷芯卷绕时相同属性极耳对应叠加，所述卷芯固定连接有电池盖板，所述电池盖板与正极极耳和负极极耳均通过连接柱与电池盖板固定连接，所述电池盖板顶部固定连接有固定框，所述连接柱位于固定框内。

优选的，所述正极极片和正极极耳为一体切割成型，所述负极极片和负极极耳为一体切割成型，所述卷芯外壁固定贴有高温胶带。

优选的，所述正极极耳与负极极耳的长、宽尺寸固定，相同属性极耳与极耳之间的距离成等差数列。

优选的，所述正极极耳与负极极耳分布在同一侧或两侧，所述正极极耳与负极极耳的个数均不小于2。

优选的，所述电池盖板底部固定连接有密封护边，所述电池盖板顶部开设有下沉槽，所述下沉槽顶部固定开设有定位槽，所述定位槽与固定框固定且内部连通，所述固定框为金属框。

优选的，所述定位槽底部设有过渡斜槽，所述固定框内底部固定连接有金属弹片。

优选的，所述连接柱包括正极铝柱和负极铜柱，所述正极铝柱底部固定连接有焊接铝片，所述负极铜柱底部固定连接有焊接铜片。

优选的，所述焊接铝片和焊接铜片侧壁均固定连接有防脱凸块，所述防脱凸块与下沉槽匹配。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过多个极耳的设置改善了电流分布均化程度，降低了电池内阻，提高了电池的功率，提高电子的流通速率，减小电芯内阻、提升了安全性能。

2.焊接铝片和焊接铜片分别弥补了正极极耳和负极极耳卷绕重叠之后的极耳间的间隙，而后再将二者焊接在一起，加强连接强度，焊接方便，且不易变形弯折，有利于提高导电效率，保证了电芯的极耳与极柱的可靠连接，极耳连接位置准确，且焊接方便，有利于提高生产效率，利于工艺、品质控制。

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，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本发明专利实施例1的卷芯结构示意图；

图2是本发明专利实施例1的卷绕结构示意图；

图3是本发明专利实施例1的装配结构示意图；

图4是本发明专利实施例2的卷芯结构示意图；

图5是本发明专利实施例2的卷绕结构示意图；

图6是本发明专利实施例2的装配结构示意图

图7为本实用新型实施例1的装配俯视角结构示意图；

图8为本实用新型实施例1的装配仰视角结构示意图；

图9为本实用新型实施例1的装配前视角半剖结构示意图；

图10为本实用新型实施例1的装配A部放大结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-正极极耳，2-负极极耳，3-高温胶带，4-隔膜，5-正极极片，6-负极极片，7-电池盖板，8-正极铝柱，9-负极铜柱，10-固定框，11-密封护边，12-下沉槽，13-定位槽，14-过渡斜槽，15-金属弹片，16-焊接铝片，17-焊接铜片，18-防脱凸块。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-10，本实用新型提供一种技术方案：

一种多极耳、单卷芯锂离子电池，包括正极极片5、负极极片6和用于隔开正极极片5和负极极片6的隔膜4，正极极片5、负极极片6和隔膜4复合为卷芯，正极极片5和负极极片6侧边分别固定设有多个正极极耳1和负极极耳2，正极极耳1和负极极耳2均为有序排列，用于卷芯卷绕时相同属性极耳对应叠加，卷芯固定连接有电池盖板7，电池盖板7与正极极耳1和负极极耳2均通过连接柱与电池盖板7固定连接，电池盖板7顶部固定连接有固定框10，连接柱位于固定框10内。

其中，正极极片5和正极极耳1为一体切割成型，负极极片6和负极极耳2为一体切割成型，卷芯外壁固定贴有高温胶带3。正极极耳1与负极极耳2的长、宽尺寸固定，相同属性极耳与极耳之间的距离成等差数列。正极极耳1与负极极耳2分布在同一侧或两侧，正极极耳1与负极极耳2的个数均不小于2。

电池盖板7底部固定连接有密封护边11，电池盖板7顶部开设有下沉槽12，下沉槽12顶部固定开设有定位槽13，定位槽13与固定框10固定且内部连通，固定框10为金属框。定位槽13底部设有过渡斜槽14，固定框10内底部固定连接有金属弹片15。

连接柱包括正极铝柱8和负极铜柱9，正极铝柱8底部固定连接有焊接铝片16，负极铜柱9底部固定连接有焊接铜片17。焊接铝片16和焊接铜片17侧壁均固定连接有防脱凸块18，防脱凸块18与下沉槽12匹配。

本实施例的一个具体应用为：

实施例1

见图1-3，按预设尺寸分切好的正极极片5，依照预设的极耳切割工艺通过激光将极片留白切割成正极极耳1，每个极耳的长、宽尺寸固定，极耳与极耳之间的距离成等差数列；按预定尺寸分切好的负极极片6，依照设定好的极耳切割程序通过激光将极片留白切割成负极极耳2，每个极耳的长、宽尺寸固定，极耳与极耳之间的距离成等差数列，负极极耳2个数与正极极耳1个数相等；(见图2)隔膜4、负极极片6、隔膜4、正极极片5依次叠放卷绕卷芯，在卷绕的过程中，正极极耳1、负极极耳2相互重叠，卷绕结束后卷芯的正极极耳1、负极极耳2分布其同侧(见图1)，装配的过程中，卷芯的相邻正极极耳1并联、卷芯的相邻负极极耳2并联，与正极铝柱8、负极铜柱9焊接(见图2)。

实施例2

见图4-6，按预设尺寸分切好的正极极片5，依照预设的极耳切割工艺通过激光将极片留白切割成正极极耳1，每个极耳的长、宽尺寸固定，极耳与极耳之间的距离成等差数列；按预定尺寸分切好的负极极片6，依照设定好的极耳切割程序通过激光将极片留白切割成负极极耳2，每个极耳的长、宽尺寸固定，极耳与极耳之间的距离成等差数列，负极极耳2个数与正极极耳1个数相等；(见图5)隔膜4、负极极片6、隔膜4、正极极片5依次叠放卷绕卷芯，在卷绕的过程中，正极极耳1、负极极耳2相互重叠，卷绕结束后卷芯的正极极耳1、负极极耳2分布其异端(见图4)，装配的过程中，卷芯的相邻正极极耳1并联、卷芯的相邻负极极耳2并联，与正极铝柱8、负极铜柱9焊接(见图6)。

多个极耳的设置改善了电流分布均化程度，降低了电池内阻，提高了电池的功率，提高电子的流通速率，减小电芯内阻、提升了安全性能。

见图7-10，以实施例1为例，电池的组装是先将正极铝柱8的焊接铝片16插入在正极极耳1之间，二者交叉重叠，将负极铜柱9的焊接铜片17插入在负极极耳2之间，二者交叉重叠，而后通过焊接将焊接铝片16和正极极耳1固定连接，将焊接铜片17与负极极耳2固定连接，焊接铝片16和焊接铜片17分别弥补了正极极耳1和负极极耳2卷绕重叠之后的极耳间的间隙，而后再将二者焊接在一起，加强连接强度，焊接方便，且不易变形弯折，有利于提高导电效率，而后将电池盖板7压在卷芯顶部，使得焊接后的正极铝柱8和负极铜柱9分别进入对应的固定框10内，通过金属弹片15保证内部正极铝柱8和负极铜柱9与固定框10的电连接，此时防脱凸块18进入下沉槽12内，使得将正极铝柱8和负极铜柱9稳定的与正极极耳1和负极极耳2的连接，且通过定位槽13将二者收紧定位，使得极耳整齐的对正，固定框10与电池盖板7连接为一个整体，保证了密封性同时，加强连接；实施例2中设置具有一个固定框10的电池盖板7，固定在卷芯的两端即可，连接方式与实施例1中相同；使得极耳连接可靠牢固，并通过金属弹片15机械接触压紧，保证了电芯的极耳与极柱的可靠连接，极耳连接位置准确，且焊接方便，有利于提高生产效率，利于工艺、品质控制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种多极耳、单卷芯锂离子电池，包括正极极片(5)、负极极片(6)和用于隔开正极极片(5)和负极极片(6)的隔膜(4)，所述正极极片(5)、负极极片(6)和隔膜(4)复合为卷芯，其特征在于：所述正极极片(5)和负极极片(6)侧边分别固定设有多个正极极耳(1)和负极极耳(2)，所述正极极耳(1)和负极极耳(2)均为有序排列，用于卷芯卷绕时相同属性极耳对应叠加，所述卷芯固定连接有电池盖板(7)，所述电池盖板(7)与正极极耳(1)和负极极耳(2)均通过连接柱与电池盖板(7)固定连接，所述电池盖板(7)顶部固定连接有固定框(10)，所述连接柱位于固定框(10)内。

2.根据权利要求1所述的一种多极耳、单卷芯锂离子电池，其特征在于：所述正极极片(5)和正极极耳(1)为一体切割成型，所述负极极片(6)和负极极耳(2)为一体切割成型，所述卷芯外壁固定贴有高温胶带(3)。

3.根据权利要求1所述的一种多极耳、单卷芯锂离子电池，其特征在于：所述正极极耳(1)与负极极耳(2)的长、宽尺寸固定，相同属性极耳与极耳之间的距离成等差数列。

4.根据权利要求1所述的一种多极耳、单卷芯锂离子电池，其特征在于：所述正极极耳(1)与负极极耳(2)分布在同一侧或两侧，所述正极极耳(1)与负极极耳(2)的个数均不小于2。

5.根据权利要求1所述的一种多极耳、单卷芯锂离子电池，其特征在于：所述电池盖板(7)底部固定连接有密封护边(11)，所述电池盖板(7)顶部开设有下沉槽(12)，所述下沉槽(12)顶部固定开设有定位槽(13)，所述定位槽(13)与固定框(10)固定且内部连通，所述固定框(10)为金属框。

6.根据权利要求5所述的一种多极耳、单卷芯锂离子电池，其特征在于：所述定位槽(13)底部设有过渡斜槽(14)，所述固定框(10)内底部固定连接有金属弹片(15)。

7.根据权利要求1所述的一种多极耳、单卷芯锂离子电池，其特征在于：所述连接柱包括正极铝柱(8)和负极铜柱(9)，所述正极铝柱(8)底部固定连接有焊接铝片(16)，所述负极铜柱(9)底部固定连接有焊接铜片(17)。

8.根据权利要求7所述的一种多极耳、单卷芯锂离子电池，其特征在于：所述焊接铝片(16)和焊接铜片(17)侧壁均固定连接有防脱凸块(18)，所述防脱凸块(18)与下沉槽(12)匹配。

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