CN214957013U - 一种适合大电流充放电的锂离子电池结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适合大电流充放电的锂离子电池结构，包括至少一个极组、盖板和壳体，其中所述极组为叠片型的上下正、左右负或上下负、左右正的极组结构，所述盖板连接在所述极组的极耳上，所述盖板上设置有连接片和极柱，所述连接片和极柱的数量和所述极组的数量相同，所述极组通过连接片与盖板连接，所述四个盖板分别与壳体连接，得到铝壳电池；本实用新型的锂离子电池结构，采用叠片型极组，降低极组内阻，增强排热通道，对电池内阻进行优化，解决了现有叠片结构在方形铝壳全极耳结构中内阻偏大、放热不够充分的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于电气原件技术领域，具体属于一种适合大电流充放电的锂离子电池结构。
背景技术
锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长，环境友好等优点，目前已被广泛的应用于在储能领域、新能源汽车领域，随着人们对锂电池快充快放的需求不断增强，电池在大倍率下的散热问题被广泛的研究，针对于电池的大倍率要求，可以从优化电池结构和化学体系两方面着手。
锂离子电池进行大倍率充放电时会产生大量的热，目前卷绕式一般采用全极耳结构，其本质还是降低电池内阻，一定程度的提高了电池的充放电倍率，抑制了部分产热，但是已产生的热量快速散失没有充分解决；叠片式一般采用极组上下出极耳的方式，此种结构目前主要应用在软包结构中，对解决电池散热有优势，但目前的叠片方案主要是正极片负极片平行交错进行叠片，正负极片各一个极耳，这样虽然相较于卷绕电池内阻有降低，但是还不能达到理想效果。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种适合大电流充放电的锂离子电池结构，增强排热通道，对电池内阻进行优化，解决了现有叠片结构在方形铝壳全极耳结构中内阻偏大、放热不够充分的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种适合大电流充放电的锂离子电池结构，包括至少一个极组、盖板和壳体，其中所述极组为叠片型的上下正、左右负或上下负、左右正的极组结构，所述盖板连接在所述极组的极耳上，所述盖板上设置有连接片和极柱，所述连接片和极柱的数量和所述极组的数量相同，所述极组通过连接片与盖板连接，所述四个盖板分别与壳体连接，得到铝壳电池。
进一步的，所述极组为长方体或正方体。
进一步的，所述极组包括正极片和负极片，所述正极片相对的两侧边分别设置有一正极耳，所述正极耳位于极组的上部和下部或左边和右边；所述负极片相对的两侧边分别设置有一负极耳，所述负极耳位于极组的左边和右边或上部和下部。
进一步的，所述极组极耳与盖板上的连接片进行激光焊接或超声焊接。
进一步的，所述极组极耳与连接片焊接位置为极耳中间位置。
进一步的，所述盖板包括正极盖板和负极盖板。
进一步的，所述连接片焊接在极柱上，所述极柱用于电池电流收集；所述极柱为铝或铜。
进一步的，所述连接片为金属片，其厚度≤2mm。
进一步的，所述盖板上还设置有盖板柱，所述极柱铆接在盖板柱上，所述盖板柱用于电流汇集。
进一步的，还包括绝缘垫，所述极柱、盖板柱均通过绝缘垫实现绝缘。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
本实用新型提供一种适合大电流充放电的锂离子电池结构，采用叠片型极组，降低极组内阻，在降低了产热量同时又增加了散热量，另外，在极组的极耳与盖板上的连接片焊接时又一次进行电流分路，极组内阻进一步降低，同时热量产生降低，从而解决大倍率放电电池热量积聚而无法散失缓慢的问题。
附图说明
图1为本实用新型的叠片型极组平面示意图；
图2为本实用新型的叠片型极组立体图；
图3为本实用新型盖板俯视图；
图4为本实用新型上下正，左右负的极组示意图；
图5为本实用新型左右正，上下负的极组示意图。
图6为本实用新型极组与方形铝壳盖板的焊接结构；
附图中：1-极组；11-正极片；12负极片；13极耳；2-盖板；21正极盖板；22负极盖板；3-绝缘胶带；4-壳体；5-连接片；6-极柱；7防爆阀；8注液孔；9绝缘垫；10盖板柱体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
如图1至6所示，本实用新型提供一种适合大电流充放电的锂离子电池结构，此电池结构包含极组1、盖板2、绝缘胶带3、壳体4等，其中极组1包括正极片11和负极片12，正极片11和负极片12上相对的两侧分别连接有一个极耳13，将正负极片交错进行叠片，得到上下正，左右负或上下负、左右正的极组1结构；盖板2上设置多个连接片5和极柱6，极组1四个侧边上的极耳13分别与一个盖板2上的连接片5进行焊接，然后盖板2与壳体4进行焊接，形成一种叠片型上下正、左右负或上下负、左右正的方形铝壳电池，此结构可以减小电池欧姆内阻，同时又可以使电池内部电子移动距离缩短，有利于电池大倍率充放电。由于采用叠片结构，可以极大的增大电池的散热通道，有利于大电流充放电时电池散热。
优选的，极耳13为箔极耳。
优选的，极组1正负极箔极耳分别与盖板2上的连接片5进行激光焊接或超声焊接。
优选的，如图1、2、4、5所示，极组1的形状为长方体或正方体，当正箔极耳位于极组1的上部和下部时或负箔极耳位于极组1的左边和右边；当正箔极耳位于极组1的左边和右边时，负箔极耳位于极组1的上部和下部；
优选的，如图3所示，本实用新型的电池结构中至少包括一个极组1，盖板2包括正极盖板21和负极盖板22，盖板2与正负极耳13进行焊接时，极组1正负极箔极耳13分别与正极盖板21和负极盖板22上的一个连接片5进行超声焊接或激光焊接，每增加一个极组1，正极盖板21和负极盖板22中的连接片5均增加一个，极柱6增加一个，形成电流分路。
优选的，连接片5为金属片，其厚度≤2mm。
优选的，盖板2上设有无数个连接片5，用于电池分流，盖板2中的连接片5焊接在极柱6上，极柱6用于电池电流收集；极柱6的材质可以为铝或铜，极柱6铆接在盖板柱10上，盖板柱10用于电流汇集除；焊接部分外，裸漏的极柱6均用绝缘垫9进行包裹，盖板主体11、盖板柱10之间均用绝缘垫9进行绝缘；盖板主体11用于骨架支撑。
优选的，盖板2上还设置有防爆阀7和注液孔8，防爆阀7用于电池安全设计，注液孔8用于电池注液。
优选的，如图6所示，极组1、盖板2和壳体4进行超声焊接或激光焊接，极组2的箔极耳13与盖板2的连接片5焊接位置为极耳13的中间位置，焊接完成后贴绝缘胶带3，折弯极耳，进行壳盖焊接。壳体4焊接位置为接触缝印处。壳体4焊接处在电池充放电时均不带电。
实施例1
使用上述结构的极组结构，因为正极耳两个，负极耳两个，相当于电池并联，内阻可以降低到原内阻的1/2散热孔道还是4边，降低了产热量同时又增加了散热量，另外，在极组结构设计时降低内阻的同时，正负箔极耳13与盖板2上的连接片5焊接时又一次进行电流分路，内阻又降低为原来的1/2，同时热量产生降低。解决大倍率放电电池热量积聚而无法散失缓慢的问题。经过设计方案做成的电池进行注液，预充，封口，老化，化成后，对电池进行电性能测试，内阻为0.15mΩ，可以满足100C放电，30C充电，100C放电时正极柱温升12℃，负极柱温升15℃，电池表面温升8℃。
Claims (10)
1.一种适合大电流充放电的锂离子电池结构，其特征在于，包括至少一个极组(1)、盖板(2)和壳体(4)，其中所述极组(1)为叠片型的上下正、左右负或上下负、左右正的极组结构，所述盖板(2)连接在所述极组(1)的极耳上，所述盖板(2)上设置有连接片(5)和极柱(6)，所述连接片(5)和极柱(6)的数量和所述极组(1)的数量相同，所述极组(1)通过连接片(5)与盖板(2)连接，所述四个盖板(2)分别与壳体(4)连接，得到铝壳电池。
2.根据权利要求1所述的一种适合大电流充放电的锂离子电池结构，其特征在于，所述极组(1)为长方体或正方体。
3.根据权利要求1所述的一种适合大电流充放电的锂离子电池结构，其特征在于，所述极组(1)包括正极片(11)和负极片(12)，所述正极片(11)相对的两侧边分别设置有一正极耳，所述正极耳位于极组(1)的上部和下部或左边和右边；所述负极片(12)相对的两侧边分别设置有一负极耳，所述负极耳位于极组(1)的左边和右边或上部和下部。
4.根据权利要求1所述的一种适合大电流充放电的锂离子电池结构，其特征在于，所述极组极耳与盖板(2)上的连接片(5)进行激光焊接或超声焊接。
5.根据权利要求1所述的一种适合大电流充放电的锂离子电池结构，其特征在于，所述极组极耳与连接片(5)焊接位置为极耳中间位置。
6.根据权利要求1所述的一种适合大电流充放电的锂离子电池结构，其特征在于，所述盖板(2)包括正极盖板(21)和负极盖板(22)。
7.根据权利要求1所述的一种适合大电流充放电的锂离子电池结构，其特征在于，所述连接片(5)焊接在极柱(6)上，所述极柱(6)用于电池电流收集；所述极柱(6)为铝或铜。
8.根据权利要求1所述的一种适合大电流充放电的锂离子电池结构，其特征在于，所述连接片(5)为金属片，其厚度≤2mm。
9.根据权利要求1所述的一种适合大电流充放电的锂离子电池结构，其特征在于，所述盖板(2)上还设置有盖板柱(10)，所述极柱(6)铆接在盖板柱(10)上，所述盖板柱(10)用于电流汇集。
10.根据权利要求1所述的一种适合大电流充放电的锂离子电池结构，其特征在于，还包括绝缘垫(9)，所述极柱(6)、盖板柱(10)均通过绝缘垫(9)实现绝缘。
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