CN218414975U - 一种圆柱方壳锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种圆柱方壳锂离子电池，它包括外壳、极芯和盖帽，极芯形状为圆柱体，外壳形状为方形柱体，外壳具有一端开口的腔体，外壳及其腔体的横截面均为正方形，极芯装配在外壳的腔体内，盖帽密封封堵在腔体的开口端且与外壳固定连接，盖帽上设置有注液孔，极芯与外壳的腔体之间的间隙内填充有电解液，注液孔上密封连接有封堵件；本实用新型不仅保持了圆柱极芯的卷绕速度快、极芯高度大、涂布宽度大、生产效率高等优点，同时解决了圆柱电池注液困难、生产效率低的问题；此外，方壳锂离子电池在组装模组和PACK时，可密集排列，电池之间没有间隙，空间被充分利用；本实用新型具有生产效率高、电池性能好、空间利用率高的优点。

Description

一种圆柱方壳锂离子电池

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种圆柱方壳锂离子电池。

背景技术

随着电动汽车行业的蓬勃发展，其核心部件动力锂离子电池越来越受到人们的重视，为了满足高质量、高产量的要求，大圆柱形铝壳电池逐渐成为发展的主要趋势，圆柱电池的正圆形极芯卷绕速度快、极芯高度大、涂布宽度大、生产效率高；但圆柱电池有一较大缺点是，注液困难，电极液浸润极芯不充分，进而降低电池的电性能；其原因是正圆形极芯装入正圆形铝壳，空间匹配密实，存储电解液的空间很少，导致注液困难，即使采用多次注液，总注液量仍经常不足，导致电解液浸润极芯不充分；而且注液需要很干燥的除湿环境，多次注液给批量生产带来很大困扰，严重影响生产效率，并增加除湿成本。另外，圆柱形电池组装模组或PACK时，无论怎么排列不可避免在电池之间形成间隙，见图1和图2，这些间隙处于浪费状态；因此，亟需提供一种新的锂离子电池结构，以解决多次注液、生产效率低、电池性能差、组装堆叠时的空间利用率小的问题。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述多次注液影响生产效率、浸润不充分导致电池性能差、组装堆叠时空间利用率小的问题，而提供一种圆芯方壳锂离子电池。

本实用新型的目的是这样实现的：一种圆芯方壳锂离子电池，它包括外壳、极芯和盖帽，所述极芯的形状为圆柱体，所述外壳的形状为方形柱体，所述外壳具有一端开口的腔体，所述外壳及其腔体的横截面均为正方形，所述极芯装配在所述外壳的腔体内，所述盖帽密封封堵在腔体的开口端且与所述外壳固定连接，所述盖帽上设置有注液孔，所述极芯与所述外壳的腔体之间的间隙内填充有电解液，所述注液孔上密封连接有封堵件。

所述极芯与所述外壳的内壁紧密配合。

所述极芯的正负极其中一极与外壳的底部连接，所述极芯的另一极与盖帽连接。

所述盖帽上设置有负极柱，所述极芯的正极与所述外壳的底部固定连接，所述极芯的负极与Z形连接片焊接并通过Z形连接片铆接在盖帽的负极柱。

所述盖帽的形状为正方形，所述盖帽与所述外壳通过激光焊接密封连接。

所述封堵件为胶塞或钢珠。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用圆柱体的极芯和方形柱体的外壳，两者之间形成有效空隙，注液时电解液可临时存储在这些空隙内，在后续的静置期间，电解液可充分地浸润入极芯内，从而避免多次注液，大幅提高生产效率和电池性能；本实用新型一种圆芯方壳锂离子电池不仅保持了圆柱极芯的卷绕速度快、极芯高度大、涂布宽度大、生产效率高等优点，同时解决了圆柱电池注液困难、生产效率低的问题；此外，本实用新型的方壳锂离子电池在组装模组和PACK时，可密集排列，电池之间没有间隙，空间被充分利用。

附图说明

图1是圆柱电池正密排列示意图；

图2是圆柱电池斜密排列示意图；

图3是本实用新型一种圆芯方壳锂离子电池密集排列示意图；

图4是本实用新型一种圆芯方壳锂离子电池的结构示意图；

图5是图4的A-A剖视图。

图中 1、外壳 2、极芯 3、盖帽 4、注液孔 5、Z形连接片 6、负极柱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

如图4和图5所示，一种圆芯方壳锂离子电池，它包括外壳1、极芯2和盖帽3，极芯2的形状为圆柱体，外壳1的形状为方形柱体，外壳1具有一端开口的腔体，外壳1及其腔体的横截面均为正方形，极芯2从腔体开口端装配在外壳1的腔体内，盖帽3密封封堵在腔体的开口端且与外壳1固定连接，盖帽3上预制有注液孔4，用以将极芯2和外壳1腔体之间的间隙内填充电解液，注液孔4上密封连接的封堵件，用以在电池化成后进行密封。

为了更好的效果，其中，外壳1的正方形内径等于或稍大于极芯2的直径，使极芯2装入外壳1后与壳体四壁紧密接触，保证不会晃动，此时壳体四角仍留存有空隙，具体在本实施例中，外壳1的外形尺寸为34×34×200（mm），极芯2的外形尺寸为φ33×194（mm）。

具体的，盖帽3上还设置有负极柱6，极芯2的正极与外壳1的底部固定连接，极芯2的负极焊接Z形连接片5，再铆接到盖帽3的负极柱6上，盖帽3上预制的注液孔4直径为1-2mm，盖帽3与外壳1紧密配合，通过激光焊接密封，本实施例中的外壳1为方形铝壳，盖帽3也是正方形，并与正方形铝壳匹配；不过需要指出的是，极芯2的负极也可与外壳1底部连接，相应极芯2的正极与盖帽3连接。

在此，对极芯2展开说明如下：极芯2由正极片、负极片、隔膜叠合卷绕而成，正极与负极完全被隔膜隔开，正极耳朝向一端，负极耳朝向另一端；其中，正极片由镍钴锰酸锂电、碳纳米管、聚偏四氟乙烯、铝箔经制浆、涂覆、干燥、辊压制成，负极片由人造石墨、炭黑、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠经制浆、涂覆、干燥、辊压制成，隔膜由微孔聚乙烯膜、氧化铝、聚偏四氟乙烯经涂覆、干燥而成。

在极芯2装入外壳1内且盖帽3与外壳1已焊接密封的组合体经烘烤干燥后，在除湿环境内进行注液，电池沉浸入电解液池内，对电解液池密闭抽真空，再恢复常压，电解液经注液孔4进入极芯2和外壳1腔体之间的间隙内，注入的电解液重量一次性达到要求，然后用胶塞密封注液孔4。

经一段时间的静置后，对电池进行化成，然后电池转入除湿环境，祛除胶塞，放入密闭腔体抽真空，用钢珠密封注液孔4，需要说明的是，钢珠和上述的胶塞都是封堵件，也可以采用其他封堵件进行密封。

该实施例所制作的圆芯方壳锂离子电池，电解液充足，电池内无杂质气体，循环性能优异。

如图3所示，本实施例的圆芯方壳电池组装模组和PACK时，可密集排列，电池之间没有间隙，空间被充分利用。

本实用新型采用圆柱体的极芯2和方形柱体的外壳1，两者之间形成有效空隙，注液时电解液可临时存储在这些空隙内，在后续的静置期间，电解液可充分地浸润入极芯内，从而避免多次注液，大幅提高生产效率和电池性能；本实用新型一种圆芯方壳锂离子电池不仅保持了圆柱极芯的卷绕速度快、极芯高度大、涂布宽度大、生产效率高等优点，同时解决了圆柱电池注液困难、生产效率低的问题；此外，本实用新型的方壳锂离子电池在组装模组和PACK时，可密集排列，电池之间没有间隙，空间被充分利用；本实用新型具有生产效率高、电池性能好、空间利用率高的优点。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种圆芯方壳锂离子电池，它包括外壳、极芯和盖帽，其特征在于：所述极芯的形状为圆柱体，所述外壳的形状为方形柱体，所述外壳具有一端开口的腔体，所述外壳及其腔体的横截面均为正方形，所述极芯装配在所述外壳的腔体内，所述盖帽密封封堵在腔体的开口端且与所述外壳固定连接，所述盖帽上设置有注液孔，所述极芯与所述外壳的腔体之间的间隙内填充有电解液，所述注液孔上密封连接有封堵件。

2.根据权利要求1所述的一种圆芯方壳锂离子电池，其特征在于：所述极芯与所述外壳的内壁紧密配合。

3.根据权利要求1所述的一种圆芯方壳锂离子电池，其特征在于：所述极芯的正负极其中一极与外壳的底部连接，所述极芯的另一极与盖帽连接。

4.根据权利要求3所述的一种圆芯方壳锂离子电池，其特征在于：所述盖帽上设置有负极柱，所述极芯的正极与所述外壳的底部固定连接，所述极芯的负极与Z形连接片焊接并通过Z形连接片铆接在盖帽的负极柱上。

5.根据权利要求1所述的一种圆芯方壳锂离子电池，其特征在于：所述盖帽的形状为正方形，所述盖帽与所述外壳通过激光焊接密封连接。

6.根据权利要求1所述的一种圆芯方壳锂离子电池，其特征在于：所述封堵件为胶塞或钢珠。

Images