CN215869580U - 一种圆柱锂电池结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱锂电池结构，该结构主要包含了盖板、绝缘板、壳体、卷芯、连接片以及正负极端子等零件；电芯壳体底部设置有凸型注液孔；盖板开设有正负极端子嵌入开口以及圆形防爆阀结构；卷芯结构设置为同侧出极耳结构；正极极耳设置在卷芯圆周外侧；负极极耳设置在卷芯中部。本实用新型圆柱锂电池同侧出极耳及端子结构有效提升了圆柱电芯的轴向空间利用率，提高电芯的体积能量密度。

Description

一种圆柱锂电池结构

技术领域

本实用新型属于圆柱形锂离子电池领域，具体是一种圆柱锂电池结构。

背景技术

方形锂电池与圆柱形锂电池因其具有较高的能量密度、循环寿命、功率密度而被广泛应用于新能源汽车行业和储能行业。随着技术的锂电池技术的进步电池行业正在逐渐追求高能量密度的锂电池，而提升电芯的能量密度主要是对新材料的应用，但是结构的优化也能够提升锂电池的体积能量密度。因此，合理科学的设计电芯结构对提升电芯能量密度也会带巨大的帮助，从而大幅度的提升新能源汽车的续航里程，在一定程度上缓解锂电池续航能力不足的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种圆柱锂电池结构，用于解决电芯结构设置不合理导致电芯能量密度降低的问题。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种圆柱锂电池结构，包括圆柱形锂电池，所述圆柱形锂电池的一端设有负极极耳、正极极耳和提升轴向空间利用率的锂电池结构，锂电池结构分别与负极极耳和正极极耳电性连接；

其中，正极极耳的截面为设有缺口的圆环，负极极耳设置在端面的中部，正极极耳设置在负极极耳的外侧且靠近端面的边沿，负极极耳与正极极耳之间形成间隔腔体；

锂电池结构包括负极连接片、PET板及正极连接片，PET板嵌入间隔腔体内将负极极耳与正极极耳隔离，PET板套接在负极极耳上将负极极耳包围；PET板的端部开设有用于安装负极连接片的嵌入槽，负极连接片安装在嵌入槽后，负极连接片与负极极耳电性连接；PET板的外侧设有正极连接片，正极连接片套接在PET板上，且正极连接片与正极极耳电性连接。

进一步的，所述锂电池结构还包括盖板、绝缘板和端子；

其中，

绝缘板设置在PET板的上端，盖板设置在绝缘板的上端，且盖板和绝缘板相对应正极连接片和负极连接片的位置开设有安装通孔，安装通孔与正极连接片和负极连接片一一对应，端子嵌入安装通孔内与正极连接片或负极连接片电性连接。

进一步的，所述端子包括正极端子和负极端子，其中，正极端子与正极连接片电性连接，负极端子与负极连接片电性连接。

进一步的，所述端子的外壁上套接有用于绝缘的端子绝缘圈。

进一步的，所述盖板的中部设有防爆阀。

进一步的，所述正极端子和负极端子对称设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过将负极连接片、PET板及正极连接片套接在圆柱形锂电池的一端，同时采用嵌入式的方法进行安装，有效提升了圆柱电芯的轴向空间利用率，提高电芯的体积能量密度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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为圆柱锂电池整体结构；

图2为圆柱锂电池爆炸图；

图3为圆柱锂电池卷芯结构图；

图4为圆柱电池整体剖视图。

图中：1、壳体；101、注液孔；2、盖板；201、防爆阀；202、负极端子；203、正极端子；204、端子绝缘圈；3、绝缘板；4、负极连接片；5、PET板；6、正极连接片；7、卷芯；701、负极极耳；702、正极极耳。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，在下述附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。

传统的，随着技术的锂电池技术的进步电池行业正在逐渐追求高能量密度的锂电池，而提升电芯的能量密度主要是对新材料的应用，但是结构的优化也能够提升锂电池的体积能量密度。因此，合理科学的设计电芯结构对提升电芯能量密度也会带巨大的帮助，从而大幅度的提升新能源汽车的续航里程，在一定程度上缓解锂电池续航能力不足的问题。

基于上述描述，本实用新型实施例提出一种如图1-4所示的一种圆柱锂电池结构，包括圆柱形锂电池，圆柱形锂电池的一端设有负极极耳701、正极极耳702和提升轴向空间利用率的锂电池结构，锂电池结构分别与负极极耳701和正极极耳702电性连接；

其中，正极极耳702的截面为设有缺口的圆环，负极极耳701设置在端面的中部，正极极耳702设置在负极极耳701的外侧且靠近端面的边沿，负极极耳701与正极极耳702之间形成间隔腔体；

锂电池结构包括负极连接片4、PET板5及正极连接片6，PET板5嵌入间隔腔体内将负极极耳701与正极极耳702隔离，PET板5套接在负极极耳701上将负极极耳701包围；PET板5的端部开设有用于安装负极连接片4的嵌入槽，负极连接片4安装在嵌入槽后，负极连接片4与负极极耳701电性连接；PET板5的外侧设有正极连接片6，正极连接片6套接在PET板5上，且正极连接片6与正极极耳702电性连接。

通过将负极连接片4、PET板5及正极连接片6套接在，圆柱形锂电池的一端，同时采用嵌入式的方法进行安装，有效提升了圆柱电芯的轴向空间利用率，提高电芯的体积能量密度；

下面结合附图对本申请进行详细阐述；

请参阅附图3，如图3所示，正极极耳702的截面为设有缺口的圆环，负极极耳701设置在正极极耳702内且位于圆柱形锂电池端面的中部，正极极耳702与负极极耳701均与圆柱形锂电池的卷芯7电性连接；

请参阅附图2，如图2所示，在一个实施例中，正极极耳702设置在靠近端面的边沿位置，这样使得负极极耳701与正极极耳702之间形成间隔腔体，避免负极极耳701和正极极耳702间距过小，在潮湿的环境中短路导电，进而引发锂电池发热自燃的危险事故，PET板5嵌入间隔腔体内将负极极耳701与正极极耳702隔离，PET板5套接在负极极耳701上将负极极耳701包围，通过设置PET板5可以通过物理形式将负极极耳701和正极极耳702相互隔离开来，在一个实施例中，正极极耳702的缺口为扇形，对应的负极极耳701与正极极耳702之间形成间隔腔体既为扇形区域与负极极耳701与正极极耳702之间的半圆环形区域，PET板5的形状与间隔腔体的形状相同，使得PET板5嵌入间隔腔体后还能起到密封的作用；在一个实施例中，负极极耳701与正极极耳702的高度均相同，嵌入的PET板5高度高于负极极耳701与正极极耳702，PET板5上开设有用于安装负极连接片4的嵌入槽，通过提高PET板5的高度，可以使安装在嵌入槽内的负极连接片4不会滑移到正极极耳702处，提升结构的整体稳定性能；PET板5的外侧设有正极连接片6，正极连接片6套接在PET板5上，且正极连接片6与正极极耳702电性连接，同时，通过提高PET板5的高度，可以使正极连接片6不会滑移到负极极耳701处，提升结构的整体稳定性能；在一个实施例中，负极连接片4与PET板5及正极连接片6同平面，既嵌入PET板5内的负极连接片4和套接在PET板5外的正极连接片6均与PET板5同平面；在一个实施中，绝缘板3设置在PET板5的上端，盖板2设置在绝缘板3的上端，且盖板2和绝缘板3相对应正极连接片6和负极连接片4的位置开设有安装通孔，安装通孔与正极连接片6和负极连接片4一一对应，端子嵌入安装通孔内与正极连接片6或负极连接片4电性连接，通过再设置一个绝缘板3避免金属盖板2将正极连接片6和负极连接片4短接；同时绝缘板3也起到同平面下的负极连接片4与PET板5及正极连接片6压紧，保证结构的可靠性；

在一个实施例中，端子包括正极端子203和负极端子202，其中，正极端子203与正极连接片6电性连接，负极端子202与负极连接片4电性连接，通过设置端子，可以通过端子与正极连接片6或负极连接片4电性连接获取圆柱锂电池的电能；

在一个实施例中，正极端子203和负极端子202对称设置，通过对称设置更方便多个圆柱锂电池结构串联形成电池组；

在一个实施例中，安装通孔内还嵌入有端子绝缘圈204，且端子绝缘圈204套接在端子的外壁，通过在端子外壁上圈套端子绝缘圈204可以避免端子直接与盖板2接触导致短接；

在一个实施例中，盖板2的中部设有防爆阀201，通过设置防爆阀201进一步提升结构性能；

请参阅图4，在一个实施例中，圆柱锂电池的壳体1的底部设置有凸形注液孔101，注液孔101由钢珠与密封胶密封，凸形结构的注液孔101能够防止电芯在使用过程出现漏液现象。

综上，圆柱锂电池同侧出极耳及端子结构有效提升了圆柱电芯的轴向空间利用率，提高电芯的体积能量密度。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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”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”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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义；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 (6)

1.一种圆柱锂电池结构，包括圆柱形锂电池，其特征在于，所述圆柱形锂电池的一端设有负极极耳(701)、正极极耳(702)和提升轴向空间利用率的锂电池结构，锂电池结构分别与负极极耳(701)和正极极耳(702)电性连接；

其中，正极极耳(702)的截面为设有缺口的圆环，负极极耳(701)设置在端面的中部，正极极耳(702)设置在负极极耳(701)的外侧且靠近端面的边沿，负极极耳(701)与正极极耳(702)之间形成间隔腔体；

锂电池结构包括负极连接片(4)、PET板(5)及正极连接片(6)，PET板(5)嵌入间隔腔体内将负极极耳(701)与正极极耳(702)隔离，PET板(5)套接在负极极耳(701)上将负极极耳(701)包围；PET板(5)的端部开设有用于安装负极连接片(4)的嵌入槽，负极连接片(4)安装在嵌入槽后，负极连接片(4)与负极极耳(701)电性连接；PET板(5)的外侧设有正极连接片(6)，正极连接片(6)套接在PET板(5)上，且正极连接片(6)与正极极耳(702)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种圆柱锂电池结构，其特征在于，所述锂电池结构还包括盖板(2)、绝缘板(3)和端子；

其中，

绝缘板(3)设置在PET板(5)的上端，盖板(2)设置在绝缘板(3)的上端，且盖板(2)和绝缘板(3)相对应正极连接片(6)和负极连接片(4)的位置开设有安装通孔，安装通孔与正极连接片(6)和负极连接片(4)一一对应，端子嵌入安装通孔内与正极连接片(6)或负极连接片(4)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种圆柱锂电池结构，其特征在于，所述端子包括正极端子(203)和负极端子(202)，其中，正极端子(203)与正极连接片(6)电性连接，负极端子(202)与负极连接片(4)电性连接。

4.根据权利要求2所述的一种圆柱锂电池结构，其特征在于，所述端子的外壁上套接有用于绝缘的端子绝缘圈(204)。

5.根据权利要求2所述的一种圆柱锂电池结构，其特征在于，所述盖板(2)的中部设有防爆阀(201)。

6.根据权利要求3所述的一种圆柱锂电池结构，其特征在于，所述正极端子(203)和负极端子(202)对称设置。

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