CN219998296U - 一种卷芯结构、电芯及纽扣电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池技术领域，特别是涉及一种卷芯结构、电芯及纽扣电池。卷芯结构包括正极胶纸、负极胶纸、正极耳、负极耳以及由正极片、负极片以及隔膜卷绕而成卷芯体；所述正极耳通过所述正极胶纸连接在所述正极片上，且所述正极胶纸用于绝缘所述正极耳和所述负极片；所述负极耳通过所述负极胶纸连接在所述负极片上，且所述负极胶纸用于绝缘所述负极耳和所述负极片；所述正极耳和所述负极耳分别位于所述卷芯体的相对两端，且所述正极胶纸和所述负极胶纸错开设置。本实用新型中，所述正极胶纸和所述负极胶纸没有重叠的部分，在相同卷绕圈数的情况下，减小了所述卷芯体的径向尺寸，提高了卷芯体的紧凑度，使得卷芯体具有更高的能量密度。

Description

一种卷芯结构、电芯及纽扣电池

技术领域

本实用新型属于电池技术领域，特别是涉及一种卷芯结构、电芯及纽扣电池。

背景技术

锂离子电池是性能卓越的新一代绿色高能电池，已成为高新技术发展的重点之一。锂离子电池具有以下特点：高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述特点，锂离子电池已应用到移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机等众多民用及军事领域。

电芯作为锂电池的重要组成部分，在电池的性能发挥中起到了至关重要的作用。现有技术的电芯主要采用传统的卷绕式和层叠式两种结构，其中层叠结构工艺复杂、效率低且安全隐患相对较多，而卷芯结构虽然工艺简单、生产效率高、安全性和一致性好。但传统的卷绕式电芯，由于正负极片需要分别引出正负极耳，在正负极耳连接正负极片的位置存在着重叠的部分，从而导致电芯的能量密度较低。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中纽扣电池的消磁效果不理想的技术问题，提供了一种卷芯结构、电芯及纽扣电池。

鉴于以上技术问题，本实用新型实施例提供一种卷芯结构包括正极胶纸、负极胶纸、正极耳、负极耳以及由正极片、负极片以及隔膜卷绕而成卷芯体；所述正极耳通过所述正极胶纸连接在所述正极片上，且所述正极胶纸用于绝缘所述正极耳和所述负极片；所述负极耳通过所述负极胶纸连接在所述负极片上，且所述负极胶纸用于绝缘所述负极耳和所述负极片；

所述正极耳和所述负极耳分别位于所述卷芯体的相对两端，且所述正极胶纸和所述负极胶纸错开设置。

可选地，在垂直于所述卷芯体轴线的平面上，第一径向线与第二径向线之间的夹角为预设夹角，所述预设夹角大于80度且小于100度；所述第一径向线为第一连接部与所述卷芯体的圆心之间的连接线，所述第二径向线为第二连接部与所述卷芯体的圆心之间的连接线，所述第一连接部为所述正极耳连接所述正极片的部位，所述第二连接部为所述负极耳连接所述负极片的部位。

可选地，所述预设夹角为90度。

本实用新型另一实施例还提供了一种电芯，包括盖板、设有内部空间的壳体以及上述的卷芯结构，所述卷芯体安装在所述内部空间中，所述盖板密封盖合在所述壳体上，所述正极耳连接所述盖板，所述负极耳贴合所述内部空间的内壁。

可选地，所述电芯还包括第一绝缘垫板和设有第一通孔的第二绝缘垫板，所述第一绝缘垫板和所述第二绝缘垫板分别安装在所述卷芯体的相对两端，所述正极耳穿过所述第一通孔电连接所述盖板。

可选地，所述盖板包括盖垫、极柱以及安装在所述盖垫和所述极柱之间的胶圈；所述盖垫密封盖合在所述壳体上；

所述盖垫上设有第二通孔，所述胶圈上设有第三通孔，所述正极耳依次穿过所述第一通孔、所述第二通孔以及所述第三通孔与所述极柱电连接。

本实用新型又一实施还提供了一种纽扣电池，其特征在于，包括正极引脚、负极引脚以及上述的电芯，所述正极引脚通过所述盖板与所述正极耳电连接，所述负极引脚通过所述壳体与所述负极耳电连接。

可选地，所述纽扣电池还包括第一绝缘纸和设有第四通孔的第二绝缘纸，所述第二绝缘纸安装在所述正极引脚和所述盖板之间，所述第一绝缘纸贴合在所述第二绝缘纸上，且所述正极引脚位于所述第一绝缘纸和所述第二绝缘纸之间；

所述盖板上设有凸出部，所述凸出部穿过所述第四通孔后与所述正极引脚电连接。

可选地，所述正极引脚包括第一正极引脚和连接所述第一正极引脚的第二正极引脚，所述第一正极引脚远离所述第二正极引脚的一端电连接所述盖板；所述第一正极引脚沿所述电芯的径向延伸，所述第二正极引脚沿所述电芯的轴向且朝向所述负极引脚延伸；

所述负极引脚包括第一负极引脚和连接所述第一负极引脚的第二负极引脚，所述第一负极引脚远离所述第二负极引脚的一端电连接所述壳体；所述第二负极引脚沿所述电芯的轴向且朝向所述正极引脚延伸。

可选地，所述第二正极引脚远离所述第一正极引脚的一端设有正极折弯部；所述第二负极引脚远离所述第一负极引脚的一端设有负极折弯部。

本实用新型中，由正极片、隔膜、负极片卷绕而成的卷芯体，正极耳通过正极胶纸连接在所述正极片上，负极耳通过所述负极胶纸连接在所述负极片上，且所述正极胶纸和所述负极胶纸错开分布，也即，所述正极胶纸和所述负极胶纸没有重叠的部分，在相同卷绕圈数的情况下，减小了所述卷芯体的径向尺寸，提高了卷芯体的紧凑度，使得卷芯体具有更高的能量密度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型一实施例提供的卷芯结构的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的卷芯结构的俯视图；

图3是本实用新型一实施例提供的卷芯结构的正极耳通过正极胶纸安装在负极片上的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的卷芯结构的负极耳通过负极胶纸安装在负极片上的结构示意图；

图5是本实用新型一实施例提供的电芯的结构示意图；

图6是本实用新型一实施例提供的电芯的爆炸结构示意图；

图7是本实用新型一实施例提供的电芯的盖板的爆炸结构示意图；

图8是本实用新型一实施例提供的纽扣电池的结构示意图；

图9是本实用新型一实施例提供的纽扣电池的爆炸结构示意图。

说明书中的附图标记如下：

10、卷芯结构；11、正极胶纸；12、负极胶纸；13、正极耳；14、负极耳；15、卷芯体；151、正极片；152、负极片；20、电芯；21、盖板；211、盖垫；2111、第二通孔；212、极柱；2121、凸出部；213、胶圈；2131、第三通孔；22、壳体；23、第一绝缘垫板；24、第二绝缘垫板；241、第一通孔；30、纽扣电池；31、正极引脚；32、负极引脚；33、第一绝缘纸；34、第二绝缘纸；341、第四通孔。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“中部”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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。

如图1至图4所示，本实用新型一实施例提供的一种卷芯结构10，包括正极胶纸11、负极胶纸12、正极耳13、负极耳14以及由正极片151、负极片152以及隔膜卷绕而成卷芯体15；所述正极耳13通过所述正极胶纸11连接在所述正极片151上，且所述正极胶纸11用于绝缘所述正极耳13和所述负极片152；所述负极耳14通过所述负极胶纸12连接在所述负极片152上，且所述负极胶纸12用于绝缘所述负极耳14和所述负极片152；可以理解地，所述正极片151和所述负极片152之间设有隔膜，从而正极片151和所述负极片152之间不会导电，卷芯体15卷绕的工艺是本领域技术人员所熟知的技术，在此就不再赘述；在所述正极片151和所述负极片152没有卷绕之前，所述正极耳13通过所述正极胶纸11连接在所述正极片151上，且所述正极耳13远离所述正极片151的表面被所述正极胶纸11绝缘；所述负极耳14通过所述负极胶纸12连接在所述负极片152上，且所述负极耳14远离所述负极片152的表面被所述负极胶纸12绝缘；从而所述正极片151和所述负极片152卷绕在一起后，所述正极胶纸11可以避免所述正极耳13与所述负极片152电连接而发生短路的事故，且所述负极胶纸12可以避免所述负极耳14与所述正极片151电连接而发生短路的事故。

所述正极耳13和所述负极耳14分别位于所述卷芯体15的相对两端，且所述正极胶纸11和所述负极胶纸12错开设置。可以理解地，所述正极耳13从所述卷芯体15的上端引出，所述负极耳14从所述卷芯体15的下端引出，且所述正极胶纸11和所述负极胶纸12没有重叠的部分。

本实用新型中，由正极片151、隔膜、负极片152卷绕而成的卷芯体15，正极耳13通过正极胶纸11连接在所述正极片151上，负极耳14通过所述负极胶纸12连接在所述负极片152上，且所述正极胶纸11和所述负极胶纸12错开分布，也即，所述正极胶纸11和所述负极胶纸12没有重叠的部分，在相同卷绕圈数的情况下，减小了所述卷芯体15的径向尺寸，提高了卷芯体15的紧凑度，使得卷芯体15具有更高的能量密度。

在一实施例中，如图2所示，在垂直于所述卷芯体15轴线的平面上，第一径向线L1与第二径向线L2之间的夹角为预设夹角a，所述预设夹角大于80度且小于100度；所述第一径向线为第一连接部与所述卷芯体15的圆心之间的连接线，所述第二径向线为第二连接部与所述卷芯体15的圆心之间的连接线，所述第一连接部为所述正极耳13连接所述正极片151的部位，所述第二连接部为所述负极耳14连接所述负极片152的部位。可以理解地，所述正极耳13与所述负极耳14错开设置在所述卷芯体15的相对两端，且所述第一连接部和所述第二连接部之间的圆心角为80度～100度，从而使得所述正极胶纸11和所述负极胶纸12错开设置。另外，由于所述正极耳13和所述负极耳14工作的过程中会发出较多的热量，所述第一连接部和所述第二连接部之间的圆心角为80度～100度，减小了所述正极耳13发出的热量和所述负极耳14发出的热量的相互影响，尽量避免了所述正极耳13和所述负极耳14因聚热过多而发生短路的事故。

在一实施例中，如图2所示，所述预设夹角a为90度；也即，所述第一连接部和所述第二连接部之间的圆心角为90度，进一步保证了所述正极耳13和所述负极耳14的错开设计，以及所述正极胶纸11和所述负极胶纸12的错开设计。

如图5和图6所示，本实用新型另一实施例还提供了一种电芯20，包括盖板21、设有内部空间的壳体22以及上述的卷芯结构10，所述卷芯体15安装在所述内部空间中，所述盖板21密封盖合在所述壳体22上，所述正极耳13连接所述盖板21，所述负极耳14贴合所述内部空间的内壁。可以理解地，所述盖板21密封盖合在所述壳体22的顶部，所述盖板21为所述电芯20的正极，所述壳体22为所述电芯20的负极。本实施例中，所述电芯20的结构简单、制造成本低。

在一实施例中，如图6所示，所述电芯20还包括第一绝缘垫板23和设有第一通孔241的第二绝缘垫板24，所述第一绝缘垫板23和所述第二绝缘垫板24分别安装在所述卷芯体15的相对两端，所述正极耳13穿过所述第一通孔241电连接所述盖板21。可以理解地，所述第一绝缘垫板23和所述第二绝缘垫板24均包括但不限于绝缘纸等，所述第一绝缘垫板23和所述第二绝缘垫板24分别粘接在所述卷芯体15的上下两端面，所述正极耳13折叠在所述第二绝缘垫板24和所述卷芯体15的上端面之间，所述负极耳14折叠在所述第一绝缘垫板23和所述壳体22的底壁之间。本实施例中，所述电芯20具有较好的绝缘性，不易发生短路的事故。

在一实施例中，如图7所示，所述盖板21包括盖垫211、极柱212以及安装在所述盖垫211和所述极柱212之间的胶圈213；所述盖垫211密封盖合在所述壳体22上；可以理解地，所述盖垫211、所述极柱212以及所述壳体22均为钢材料制成，所述胶圈213为绝缘材料制成，所述胶圈213不仅可以实现将所述极柱212固定连接在所述盖垫211上，所述盖垫211与所述壳体22的内侧壁之间为密封焊接。

所述盖垫211上设有第二通孔2111，所述胶圈213上设有第三通孔2131，所述正极耳13依次穿过所述第一通孔241、所述第二通孔2111以及所述第三通孔2131与所述极柱212电连接。可以理解地，所述盖板21与所述正极耳13电连接，从而所述盖板21为所述电芯20的正极；所述壳体22和所述盖垫211均为所述电芯20的负极。本实施例中，所述盖板21的结构简单、安装方便。

如图8和图9所示，本实用新型另一实施例还提供了一种纽扣电池30，包括正极引脚31(也即，正极PIN)、负极引脚32(也即，负极PIN)以及上述的电芯20，所述正极引脚31通过所述盖板21与所述正极耳13电连接，所述负极引脚32通过所述壳体22与所述负极耳14电连接。可以理解地，所述纽扣电池30通过所述正极引脚31和所述负极引脚32与外部电器件的正负极电连接，从而该纽扣电池30通过所述正极引脚31和所述负极引脚32给外部电器件进行供电。本实施例中，该纽扣电池30具有较高的能量密度。

在一实施例中，如图9所示，所述纽扣电池30还包括第一绝缘纸33和设有第四通孔341的第二绝缘纸34，所述第二绝缘纸34安装在所述正极引脚31和所述盖板21之间，所述第一绝缘纸33贴合在所述第二绝缘纸34上，且所述正极引脚31位于所述第一绝缘纸33和所述第二绝缘纸34之间；可以理解地，所述正极引脚31安装在所述第一绝缘纸33和所述第二绝缘纸34之间，所述第二绝缘纸34安装在所述极柱212和所述正极引脚31之间。

所述盖板21上设有凸出部2121，所述凸出部2121穿过所述第四通孔341后与所述正极引脚31电连接。可以理解地，所述凸出部2121伸入到所述第二绝缘纸34的第四通孔341中，所述凸出部2121作为所述电芯20的正极与所述正极引脚31电连接。本实施例中，纽扣电池30通过所述凸出部2121与所述正极引脚31电连接，保证了所述正极引脚31与所述极柱212连接的稳定性。进一步地，所述正极引脚31上设有与所述凸出部2121适配的凹槽，所述凸出部2121插入所述凹槽中。

在一实施例中，如图8和图9所示，所述正极引脚31包括第一正极引脚和连接所述第一正极引脚的第二正极引脚，所述第一正极引脚远离所述第二正极引脚的一端电连接所述盖板21；所述第一正极引脚沿所述电芯20的径向延伸，所述第二正极引脚沿所述电芯20的轴向且朝向所述负极引脚32延伸；可以理解地，所述第一正极引脚安装在所述第一绝缘纸33和所述第二绝缘纸34之间；所述第二正极引脚从上端朝向下端延伸。

所述负极引脚32包括第一负极引脚和连接所述第一负极引脚的第二负极引脚，所述第一负极引脚远离所述第二负极引脚的一端电连接所述壳体22；所述第二负极引脚沿所述电芯20的轴向且朝向所述正极引脚31延伸。可以理解地，所述第二负极引脚从下端朝向上端延伸，所述第一负极引脚贴合所述壳体22的底部。本实施例中，所述第二正极引脚朝向所述第二负极引脚延伸，且所述第二负极引脚朝向所述第二正极引脚延伸，从而所述正极引脚31和所述负极引脚32不会占用所述电芯20的轴向空间，有益于外部电器件电池仓的设计。

在一实施例中，如图8和图9所示，所述第二正极引脚远离所述第一正极引脚的一端设有正极折弯部；所述第二负极引脚远离所述第一负极引脚的一端设有负极折弯部。可以理解地，所述正极折弯部和所述负极折弯部均与所述电芯20的端面平行，所述正极折弯部和所述负极折弯部便于该纽扣电池30与外部电器件的电连接。

以上仅为本实用新型的卷芯结构、电芯以及纽扣电池的实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卷芯结构，其特征在于，包括正极胶纸、负极胶纸、正极耳、负极耳以及由正极片、负极片以及隔膜卷绕而成卷芯体；所述正极耳通过所述正极胶纸连接在所述正极片上，且所述正极胶纸用于绝缘所述正极耳和所述负极片；所述负极耳通过所述负极胶纸连接在所述负极片上，且所述负极胶纸用于绝缘所述负极耳和所述负极片；

所述正极耳和所述负极耳分别位于所述卷芯体的相对两端，且所述正极胶纸和所述负极胶纸错开设置。

2.根据权利要求1所述的卷芯结构，其特征在于，在垂直于所述卷芯体轴线的平面上，第一径向线与第二径向线之间的夹角为预设夹角，所述预设夹角大于80度且小于100度；所述第一径向线为第一连接部与所述卷芯体的圆心之间的连接线，所述第二径向线为第二连接部与所述卷芯体的圆心之间的连接线，所述第一连接部为所述正极耳连接所述正极片的部位，所述第二连接部为所述负极耳连接所述负极片的部位。

3.根据权利要求2所述的卷芯结构，其特征在于，所述预设夹角为90度。

4.一种电芯，其特征在于，包括盖板、设有内部空间的壳体以及如权利要求1至3任意一项所述的卷芯结构，所述卷芯体安装在所述内部空间中，所述盖板密封盖合在所述壳体上，所述正极耳连接所述盖板，所述负极耳贴合所述内部空间的内壁。

5.根据权利要求4所述的电芯，其特征在于，所述电芯还包括第一绝缘垫板和设有第一通孔的第二绝缘垫板，所述第一绝缘垫板和所述第二绝缘垫板分别安装在所述卷芯体的相对两端，所述正极耳穿过所述第一通孔电连接所述盖板。

6.根据权利要求5所述的电芯，其特征在于，所述盖板包括盖垫、极柱以及安装在所述盖垫和所述极柱之间的胶圈；所述盖垫密封盖合在所述壳体上；

所述盖垫上设有第二通孔，所述胶圈上设有第三通孔，所述正极耳依次穿过所述第一通孔、所述第二通孔以及所述第三通孔与所述极柱电连接。

7.一种纽扣电池，其特征在于，包括正极引脚、负极引脚以及如权利要求4至6任意一项所述的电芯，所述正极引脚通过所述盖板与所述正极耳电连接，所述负极引脚通过所述壳体与所述负极耳电连接。

8.根据权利要求7所述的纽扣电池，其特征在于，所述纽扣电池还包括第一绝缘纸和设有第四通孔的第二绝缘纸，所述第二绝缘纸安装在所述正极引脚和所述盖板之间，所述第一绝缘纸贴合在所述第二绝缘纸上，且所述正极引脚位于所述第一绝缘纸和所述第二绝缘纸之间；

所述盖板上设有凸出部，所述凸出部穿过所述第四通孔后与所述正极引脚电连接。

9.根据权利要求7所述的纽扣电池，其特征在于，所述正极引脚包括第一正极引脚和连接所述第一正极引脚的第二正极引脚，所述第一正极引脚远离所述第二正极引脚的一端电连接所述盖板；所述第一正极引脚沿所述电芯的径向延伸，所述第二正极引脚沿所述电芯的轴向且朝向所述负极引脚延伸；

所述负极引脚包括第一负极引脚和连接所述第一负极引脚的第二负极引脚，所述第一负极引脚远离所述第二负极引脚的一端电连接所述壳体；所述第二负极引脚沿所述电芯的轴向且朝向所述正极引脚延伸。

10.根据权利要求9所述的纽扣电池，其特征在于，所述第二正极引脚远离所述第一正极引脚的一端设有正极折弯部；所述第二负极引脚远离所述第一负极引脚的一端设有负极折弯部。