CN216928672U - 一种锂离子电池电芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种锂离子电池电芯，包括互相配合的电芯外壳和电芯盖板，电芯外壳和电芯盖板均设有连接板，通过在电芯外壳的连接板与电芯盖板的连接板装配紧固件，以将电芯盖板固定在电芯外壳上。应用本实用新型，通过在电芯外壳的连接板与电芯盖板的连接板装配紧固件的方式将电芯盖板固定在电芯外壳上，可以将电芯盖板紧密固定电芯外壳上，保证锂离子电池电芯的密封效果，避免电解液从注液孔中漏出导致造成锂离子溶液浓度降低的情况发生，提高电池的使用寿命。

Description

一种锂离子电池电芯

技术领域

本实用新型涉及电芯结构技术领域，特别是涉及一种锂离子电池电芯。

背景技术

锂离子电池由于具有能量密度高、循环寿命长、比功率高以及绿色环保等优异性能从而被应用在手机、摄像机等电子便携式仪器以及作为动力电池应用在纯电池、混合动力及储能电站。

目前，锂离子电池留有注液孔，然后通过钢球、锥形柱等部件封闭注液孔，以维持锂离子电池呈密封状态。然而，采用钢球、锥形柱等部件封闭注液孔封闭注液孔的方式，密封效果不佳，容易发生漏液的现象。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种机构。

为了解决上述问题，本实用新型实施例公开了一种锂离子电池电芯，包括互相配合的电芯外壳和电芯盖板，所述电芯外壳和所述电芯盖板之间设有收容电解液和电芯部件的收容腔，所述电芯外壳和所述电芯盖板均设有连接板，通过在所述电芯外壳的连接板与所述电芯盖板的连接板装配紧固件，以将所述电芯盖板固定在所述电芯外壳上。

可选地，所述电芯盖板的连接板为多个，所述电芯盖板的连接板位于所述电芯盖板的四周；

所述电芯外壳的连接板为多个，所述电芯外壳的连接板位于所述电芯外壳开口端的四周；

所述电芯外壳和所述电芯盖板的连接板设有连接孔，通过在所述连接孔装配所述装紧固件，以将所述电芯盖板固定在所述电芯外壳上。

可选地，还包括：

环形隔板，所述环形隔板安装于所述收容腔内，将所述收容腔分隔为位于所述环形隔板内部的正极室，和位于所述环形隔板外部的负极室。

可选地，所述电芯部件包括：

正极耳，所述正极耳安装于所述电芯盖板上；

正极柱，所述正极柱位于所述正极室内，与所述正极耳的一端连接；

若干负极耳，所述负极耳安装于所述电芯盖板上，以所述正极耳为中心环绕均匀分布；

负极柱，所述负极柱位于所述负极室内，与所述负极耳的一端连接。

可选地，还包括：

平面隔板，所述平面隔板安装与所述环形隔板内部，所述平面隔板外侧连接所述环形隔板，内侧连接所述正极柱，将所述正极室分隔为靠近所述电芯盖板的第一正极室，以及远离所述电芯盖板的第二正极室；

所述正极柱位于所述第二正极室的一部分表面覆盖有镍网。

可选地，还包括：

防护框，所述防护框安装于所述电芯盖板外表面，覆盖所述正极耳和所述负极耳，用于保护所述正极耳和所述负极耳暴露在所述电芯盖板外表面的一部分。

可选地，还包括：

金属板，所述正极耳和所述负极耳的一部分安装在所述金属板上，所述金属板通过所述电芯盖板内表面、所述电芯外壳内表面，所述环形隔板的一端夹持固定，以固定所述正极耳和所述负极耳。

可选地，还包括防爆组件，所述防爆组件安装于所述电芯盖板上，所述防爆组件包括：

防爆铜片；

空心圆筒，所述空心圆筒的一端的开口导通所述第一正极室，另一端的开口被所述防爆铜片覆盖，所述空心圆筒的另一端的开口位于所述电芯盖板外表面。

可选地，所述金属板面向所述环形隔板的表面设有环氧树脂层。

可选地，所述环形隔板包括靠近所述正极室的内层，以远离所述正极室的外层；

所述内层为聚丙烯膜；

所述外层为聚乙烯膜，所述聚乙烯膜外表面涂覆有陶瓷涂覆。

本实用新型实施例包括以下优点：锂离子电池电芯包括互相配合的电芯外壳和电芯盖板，电芯外壳和电芯盖板均设有连接板，通过在电芯外壳的连接板与电芯盖板的连接板装配紧固件，以将电芯盖板固定在电芯外壳上。应用本实用新型，通过在电芯外壳的连接板与电芯盖板的连接板装配紧固件的方式将电芯盖板固定在电芯外壳上，可以将电芯盖板紧密固定电芯外壳上，保证锂离子电池电芯的密封效果，避免电解液从注液孔中漏出导致造成锂离子溶液浓度降低的情况发生，提高电池的使用寿命。

同时通过在电芯外壳的连接板与电芯盖板的连接板装配紧固件的方式，可以实现电芯盖板和电芯外壳的可拆卸安装，便于用户对锂离子电池电芯进行维护。

附图说明

图1是本实用新型提出的一种锂离子电池电芯的结构示意图；

图2是本实用新型提出的一种锂离子电池电芯的主视图截面的结构示意图；

图3是本实用新型提出的一种锂离子电池电芯的电芯外壳内部的结构示意图；

图4是本实用新型提出的一种锂离子电池电芯的除去防护框的结构示意图。

附图标记说明：

1-电芯外壳、2-电芯盖板、3-连接孔、4-连接板、5-负极耳、6-防护框、7-正极耳、8-防爆组件、9-正极柱、10-第一正极室、11-空心圆筒、12-环形隔板、13-负极柱、14-镍网、15-第二正极室、16-负极室、17-环氧树脂板、18-金属板、19-防爆铜片、20-平面隔板、21-正极室。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

锂离子电池由于具有能量密度高、循环寿命长、比功率高以及绿色环保等优异性能从而被应用在手机、摄像机等电子便携式仪器以及作为动力电池应用在纯电池、混合动力及储能电站。锂离子电池主要由涂有正负极物料的极片与电池隔膜组装而成，其中电池隔膜的主要功能是将电池中的正负极片进行隔离，防止极片直接接触发生短路，同时在电池隔膜内部存在曲折贯通的微孔通道，使得电池中的离子可以在微孔中自由通过。锂离子电池电芯主要由正极极片、负极极片以及隔膜组成，正极极片通常由作为基底的铝箔以及涂在铝箔表面的活性物质组成，负极极片则由作为基底的铜箔以及涂在铜箔表面的碳材料组成，隔膜就是普通的聚合物隔膜，一般是PP(聚丙烯膜)或PE(聚乙烯膜)聚合物隔膜。

目前，锂离子电池留有注液孔，然后通过钢球、锥形柱等部件封闭注液孔，以维持锂离子电池呈密封状态。然而，采用钢球、锥形柱等部件封闭注液孔封闭注液孔的方式，密封效果不佳，容易发生漏液的现象。另外，锂离子电池在反复使用过程中电解液不断消耗，造成锂离子溶液浓度降低，降低电池的使用寿命；拆装不便，不利于维护；短路时安全性不高，防护性不佳，整体结构强度不高。

基于此，本实用新型提供了一种锂离子电池电芯。

参照图1，示出了本实用新型提出的一种锂离子电池电芯的结构示意图，如图可知，所述锂离子电池电芯包括互相配合的电芯外壳1和电芯盖板2，所述电芯外壳1和所述电芯盖板2之间设有收容电解液和电芯部件的收容腔，所述电芯外壳1和所述电芯盖板2均设有连接板4，通过在所述电芯外壳1的连接板4与所述电芯盖板2的连接板4装配紧固件，以将所述电芯盖板2固定在所述电芯外壳1上。

其中，电机液为有机电解液，例如溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂；电芯部件为锂离子电池电芯中存在的部件，例如可以是正负电极柱和电极耳等；紧固件可以为螺栓、螺钉、螺柱等连接件。

本实用新型实施例中，通过在电芯外壳1的连接板4与电芯盖板2的连接板4装配紧固件的方式将电芯盖板2固定在电芯外壳1上，可以将电芯盖板2紧密固定电芯外壳1上，保证锂离子电池电芯的密封效果，避免电解液从注液孔中漏出导致造成锂离子溶液浓度降低的情况发生，提高电池的使用寿命。同时通过在电芯外壳1的连接板4与电芯盖板2的连接板4装配紧固件的方式，可以实现电芯盖板2和电芯外壳1的可拆卸安装，便于用户对锂离子电池电芯进行维护。

本实用新型一实施例中，所述电芯盖板2的连接板4为多个，所述电芯盖板2的连接板4位于所述电芯盖板2的四周；所述电芯外壳1的连接板4为多个，所述电芯外壳1的连接板4位于所述电芯外壳1开口端的四周；所述电芯外壳1和所述电芯盖板2的连接板4设有连接孔3，通过在所述连接孔3装配所述装紧固件，以将所述电芯盖板2固定在所述电芯外壳1上。

其中，连接板4一体化连接在电芯盖板2的四周或电芯外壳1开口端的四周。

参照图1，电芯盖板2的连接板4为4个，4个连接板4分别位于电芯盖板2的四周，电芯外壳1的连接板4为4个，4个连接板4分别位于电芯外壳1的开口端的四周，且电芯盖板2和电芯外壳1连接板4上均设有2个连接孔3，可以在电芯外壳1和电芯盖板2的连接板4的连接孔3上装配紧固件，以将电芯盖板2固定连接在电芯外壳1上。

需要说明的是，本实用新型的附图中，电芯盖板2和电芯外壳1的连接板4的数量都有4个。而在实际应用中，电芯盖板2和电芯外壳1的连接板4的数量还可以是其他数量，例如2个，分别位于电芯盖板2两侧或电芯外壳1的开口端的两侧，或者根据电芯盖板2或电芯外壳1的形状具体设置。本实用新型实施例对于电芯盖板2和电芯外壳1的连接板4的数量不做具体限定。

参照图2，示出了本实用新型提出的一种锂离子电池电芯的主视图截面的结构示意图，图3，示出了本实用新型提出的一种锂离子电池电芯的电芯外壳内部的结构示意图，所述锂离子电池电芯还包括：环形隔板12，所述环形隔板12安装于所述收容腔内，将所述收容腔分隔为位于所述环形隔板12内部的正极室21，和位于所述环形隔板12外部的负极室16。

具体地，环形隔板12将收容腔分隔成两部分，一部分是位于环形隔板12内部，为正极室21，另一部分是位于环形隔板12外部，为负极室16，环形隔板12用于正极室21和负极室16之间的有机电解液的阻隔，可以实现锂离子在正极室21和负极室16之间流通，而电子无法通过。

本实用新型一实施例中，所述环形隔板12包括靠近所述正极室21的内层，以远离所述正极室21的外层；所述内层为聚丙烯膜；所述外层为聚乙烯膜，所述聚乙烯膜外表面涂覆有陶瓷涂覆。

具体地，环形隔板12内部为聚丙烯膜，外部为聚乙烯膜，且乙烯膜外表面涂覆有陶瓷涂覆。陶瓷涂覆可以提高环形隔板12的热收缩和热稳定性，以及结构稳定性，使环形隔板12具有较好的力学性能及热稳定性，在电池内部短路时环形隔板12能提供更好的保护，过度充电时可提供足够的安全性。

本实用新型一实施例中，所述电芯部件包括：正极耳7，所述正极耳7安装于所述电芯盖板2上；正极柱9，所述正极柱9位于所述正极室21内，与所述正极耳7的一端连接；若干负极耳5，所述负极耳5安装于所述电芯盖板2上，以所述正极耳7为中心环绕均匀分布；负极柱13，所述负极柱13位于所述负极室16内，与所述负极耳5的一端连接。

参照图2，所述电芯盖板2上端面中间安装有正极耳7，负极耳5有2个，以正极耳7为中心环绕均匀分布，即在正极耳7两侧安装有两个负极耳5，正极耳7和负极耳5的下端分别连接有正极柱9和负极柱13，正极柱9下端伸入正极室21内底部，负极柱13伸入正极室21内。

本实用新型实施例中，锂离子电池电芯利用正极室21作为正极电力，利用负极室16作为负极电力，正极耳7作为正极柱9的导电部件，负极耳5作为负极柱13的导电部件，从而可以同时通过正极柱9和负极柱13分别将电力传导至外部。多个负极耳5的使用，可以避免单个的负极耳5损坏而影响整个锂离子电池电芯的使用，提高整体使用时的容错率。

另外，正极柱9采用锰酸锂，负极柱13采用石墨柱，利于正极柱9和负极柱13电解产生电压差实现发电，正极柱9和负极柱13分别连接的正极耳7和负极耳5，作为电池接头。

在本实用新型一实施例中，锂离子电池电芯还包括：防护框6，所述防护框6安装于所述电芯盖板2外表面，覆盖所述正极耳7和所述负极耳5，用于保护所述正极耳7和所述负极耳5暴露在所述电芯盖板2外表面的一部分。

具体地，正极耳7和负极耳5暴露在电芯盖板2外表面的一部分作为电池接头，防护框6安装于电芯盖板2外表面，并覆盖正极耳7和负极耳5，是为了用于电池接头防护，避免正极耳7和负极耳5损坏。

在本实用新型一实施例中，锂离子电池电芯还包括：金属板18，所述正极耳7和所述负极耳5的一部分安装在所述金属板18上，所述金属板18通过所述电芯盖板2内表面、所述电芯外壳1内表面，所述环形隔板12的一端夹持固定，以固定所述正极耳7和所述负极耳5。

其中，金属板18面向环形隔板12的表面设有环氧树脂层，即金属板18接触电解液的表面覆盖有环氧树脂层，可以利用环氧树脂层对金属板18进行保护，有效防止电解液腐蚀金属板18。

具体地，正极耳7和负极耳5的一部分安装在金属板18上，而金属板18的上下两面分别被环形隔板12和电芯盖板2夹持，从而限制了金属板18竖直方向的移动，而电芯盖板2内表面则限制了金属板18在水平方向的移动，从而固定金属板18，进一步实现固定正极耳7和负极耳5。

本实用新型一实施例中，锂离子电池电芯还包括：平面隔板20，所述平面隔板20安装与所述环形隔板12内部，所述平面隔板20外侧连接所述环形隔板12，内侧连接所述正极柱9，将所述正极室21分隔为靠近所述电芯盖板2的第一正极室10，以及远离所述电芯盖板2的第二正极室15；所述正极柱9位于所述第二正极室15的一部分表面覆盖有镍网14。

具体地，通过平面隔板20将正极室21分隔为靠近电芯盖板2的第一正极室10，以及远离电芯盖板2的第二正极室15，第二正极室15在下层，电解液浓度较高，发生化学反应较稳定，因此在正极柱9位于第二正极室15的一部分表面覆盖镍网14，镍网14用于有机电解液在正极柱9和正极室21之间的流通过滤，加快第二正极室15化学反应的速度，而第一正极室10在上层，电解液浓度低，发生化学反应不纯粹，容易其他气体等杂质，因此需要减弱第一正极室10的化学反应，不在第一正极室10中正极柱9覆盖镍网14，以避免产生大量的气体或杂质，从而防止电池膨胀，提高电池的寿命。

参照图4，示出了本实用新型提出的一种锂离子电池电芯的除去防护框的结构示意图，锂离子电池电芯包括防爆组件8，所述防爆组件8安装于所述电芯盖板2上，所述防爆组件8包括：防爆铜片19；空心圆筒11，所述空心圆筒11的一端的开口导通所述第一正极室10(参照图2)，另一端的开口被所述防爆铜片19覆盖，所述空心圆筒11的另一端的开口位于所述电芯盖板2外表面。

其中，防爆铜片19还可以被其他金属片替代，例如防爆铁片，防爆金属片等。

具体地，电芯盖板2上端面前安装有2个防爆盖，防爆盖包括空心圆筒11和防爆铜片19，空心圆筒11的一端的开口导通所述第一正极室10，另一端的开口被所述防爆铜片19覆盖，当电池膨胀，收容腔内的压力增大时，首先防爆铜片19会被顶开，打开一个泄压口进行泄压，起到了安全保护的作用。

以上所述实施例的各个技术特征可以进行任意组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的一种锂离子电池电芯，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种锂离子电池电芯，其特征在于，包括互相配合的电芯外壳和电芯盖板，所述电芯外壳和所述电芯盖板之间设有收容电解液和电芯部件的收容腔，所述电芯外壳和所述电芯盖板均设有连接板，通过在所述电芯外壳的连接板与所述电芯盖板的连接板装配紧固件，以将所述电芯盖板固定在所述电芯外壳上。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池电芯，其特征在于，所述电芯盖板的连接板为多个，所述电芯盖板的连接板位于所述电芯盖板的四周；

所述电芯外壳的连接板为多个，所述电芯外壳的连接板位于所述电芯外壳开口端的四周；

所述电芯外壳和所述电芯盖板的连接板设有连接孔，通过在所述连接孔装配所述紧固件，以将所述电芯盖板固定在所述电芯外壳上。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池电芯，其特征在于，还包括：

环形隔板，所述环形隔板安装于所述收容腔内，将所述收容腔分隔为位于所述环形隔板内部的正极室，和位于所述环形隔板外部的负极室。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池电芯，其特征在于，所述电芯部件包括：

正极耳，所述正极耳安装于所述电芯盖板上；

正极柱，所述正极柱位于所述正极室内，与所述正极耳的一端连接；

若干负极耳，所述负极耳安装于所述电芯盖板上，以所述正极耳为中心环绕均匀分布；

负极柱，所述负极柱位于所述负极室内，与所述负极耳的一端连接。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池电芯，其特征在于，还包括：

平面隔板，所述平面隔板安装与所述环形隔板内部，所述平面隔板外侧连接所述环形隔板，内侧连接所述正极柱，将所述正极室分隔为靠近所述电芯盖板的第一正极室，以及远离所述电芯盖板的第二正极室；

所述正极柱位于所述第二正极室的一部分表面覆盖有镍网。

6.根据权利要求4所述的锂离子电池电芯，其特征在于，还包括：

防护框，所述防护框安装于所述电芯盖板外表面，覆盖所述正极耳和所述负极耳，用于保护所述正极耳和所述负极耳暴露在所述电芯盖板外表面的一部分。

7.根据权利要求4所述的锂离子电池电芯，其特征在于，还包括：

金属板，所述正极耳和所述负极耳的一部分安装在所述金属板上，所述金属板通过所述电芯盖板内表面、所述电芯外壳内表面，所述环形隔板的一端夹持固定，以固定所述正极耳和所述负极耳。

8.根据权利要求5所述的锂离子电池电芯，其特征在于，包括防爆组件，所述防爆组件安装于所述电芯盖板上，所述防爆组件包括：

防爆铜片；

空心圆筒，所述空心圆筒的一端的开口导通所述第一正极室，另一端的开口被所述防爆铜片覆盖，所述空心圆筒的另一端的开口位于所述电芯盖板外表面。

9.根据权利要求7所述的锂离子电池电芯，其特征在于，所述金属板面向所述环形隔板的表面设有环氧树脂层。

10.根据权利要求3所述的锂离子电池电芯，其特征在于，所述环形隔板包括靠近所述正极室的内层，以远离所述正极室的外层；

所述内层为聚丙烯膜；

所述外层为聚乙烯膜，所述聚乙烯膜外表面涂覆有陶瓷涂覆。

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