CN220341468U - 一种正负同端的椭圆柱形可充电电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，包括外壳，所述外壳上端口固定连接有盖板，所述外壳内部设置有极片卷芯模块，所述盖板顶部左部固定连接有第一集流板，所述盖板顶部右部固定连接有第二集流板，所述第一集流板顶部前后部均贯穿并固定连接有正极柱，所述第二集流板顶部的前后部均贯穿并固定连接有负极柱，所述第一集流板和第二集流板底部与盖板顶部之间固定连接有第一垫片，所述极片卷芯模块顶部和盖板之间设置有第二垫片。本实用新型中，首先通过将正极柱和负极柱都设置在同一端，然后通过在极片卷芯模块的顶部设置第二垫片可以避免极片卷芯模块与盖板发生碰撞，降低内部短路的风险。

Description

一种正负同端的椭圆柱形可充电电池

技术领域

本实用新型涉及金属离子电池技术领域，尤其涉及一种正负同端的椭圆柱形可充电电池。

背景技术

金属离子电池是一种采用金属和离子液体作为电极和电解质的新型电池，它们的工作原理与传统电池不同，在这种电池中，离子液体作为电解质，金属离子通过电化学反应在电极之间转移，当电流传导到正极时，金属离子失去电子，被氧化成阳离子，而在负极，金属离子接受电子，被还原成金属，这个反应可以在两个电极之间来回反复进行，形成可逆反应，进而产生电能。

现有金属离子电池有圆柱形、方形硬壳、方形软包。圆柱形问题缺点：1、极耳上下两端焊接，负极易焊接不良，2、壳体作为负极端，易生锈腐蚀；3、现有圆柱形电池壳极作为负载导体，电流阻值较大。方形硬壳问题缺点：1、电池卷芯与壳体四个直角之间有多余空隙，长期放置后可能会有冗余电解液沉积不利于卷芯浸润；2、组装使用时电芯与电芯之间接触面积大不易于电芯之间的散热。方形软包问题缺点：1、使用过程中易涨气鼓包，2、易挤压变形，3、无防爆减压装置，4、组装使用时电芯与电芯之间接触面积大不易于电芯之间的散热。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，包括外壳，所述外壳上端口固定连接有盖板，所述外壳内部设置有极片卷芯模块，所述盖板顶部左部固定连接有第一集流板，所述盖板顶部右部固定连接有第二集流板，所述第一集流板顶部前后部均贯穿并固定连接有正极柱，所述第二集流板顶部的前后部均贯穿并固定连接有负极柱，所述第一集流板和第二集流板底部与盖板顶部之间固定连接有第一垫片，所述极片卷芯模块顶部和盖板之间设置有第二垫片，所述第二垫片顶部前后侧的左右部均贯穿并固定连接有套管且左右部套管贯穿盖板和第一垫片并分别与第一集流板和第二集流板固定连接，所述盖板顶部中部贯穿并设置有泄压孔，所述泄压孔上端口设置有薄铝片且薄铝片与盖板贴合，所述极片卷芯模块包括第一隔离膜、负极片和第二隔离膜、正极耳、负极耳和正极片。

为上述技术方案的进一步描述：

所述正极柱和负极柱都位于电池盖板的顶部，所述第一垫片、盖板和第二垫片顶部前后侧的中部位置贯穿并设置有注液孔，所述注液孔上端口贯穿并设置有钢珠。

为上述技术方案的进一步描述：

所述极片卷芯模块呈椭圆柱形与外壳的形状相当。

为上述技术方案的进一步描述：

所述第一集流板通过正极柱与极片卷芯模块的正极耳连接。

为上述技术方案的进一步描述：

所述第二集流板通过负极柱与极片卷芯模块的负极耳连接。

为上述技术方案的进一步描述：

所述负极片和正极片之间设置有第二隔离膜，所述负极片外侧设置有第一隔离膜，所述负极片、第一隔离膜、第二隔离膜和正极片之间缠绕成椭圆状的柱体。

为上述技术方案的进一步描述：

所述正极柱贯穿第一垫片、盖板和第二垫片且正极柱下端与正极耳固定连接，所述负极柱贯穿第一垫片、第二垫片和盖板且负极柱下端与负极耳固定连接。

为上述技术方案的进一步描述：

所述盖板中间的泄压孔用薄铝片贴封，防止空气流通和防止电解液外泄。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型中，首先通过将正极柱和负极柱都设置在同一端，然后通过在极片卷芯模块的顶部设置第二垫片可以避免极片卷芯模块与盖板发生碰撞，降低内部短路的风险。

2、本实用新型中，通过压力对泄压孔处薄铝片的作用，电池内的气体或部分电解液等物质可以通过泄压孔外置的导流管子排走，从而可以实现防爆排压的功能，同时避免对其它的单体造成污染或引成大面积短路。

3、本实用新型中，通过在正极片和负极片上分别设置多个正极耳和负极耳，然后通过超声波焊接的方式将多个正极耳和负极耳分别焊接到正极柱和负极柱上与集流板连通，从而可以增加充放电倍率。

4、本实用新型中，通过将外壳的外壳设计为椭圆形柱体并将极片卷芯模块卷绕成椭圆形柱体，使得极片卷芯模块与外壳之间吻合，电池内部无冗余空间沉积电解液，可良好均匀地浸润极片卷芯模块，同时，电池在排列的时候，单体电池与单体电池之间具有更多的空隙，从而有利于散热。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池的示意图；

图2为本实用新型提出的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池的仰视图；

图3为本实用新型提出的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池的爆炸图；

图4为本实用新型提出的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池的第一集流板和第二集流板的示意图；

图5为本实用新型提出的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池的正极柱和负极柱的示意图；

图6为本实用新型提出的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池的极片卷芯模块的内部结构拆解图。

图例说明：

1、正极柱；2、第一集流板；3、第一垫片；4、负极柱；5、盖板；6、外壳；7、注液孔；8、薄铝片；9、正极耳；10、负极耳；11、第二集流板；12、极片卷芯模块；13、钢珠；14、泄压孔；15、第一隔离膜；16、负极片；17、第二隔离膜；18、正极片；19、套管；20、第二垫片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

参照图1-6，本实用新型提供的一种实施例：一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，包括外壳6，外壳6上端口固定连接有盖板5，外壳6内部设置有极片卷芯模块12，盖板5顶部左部固定连接有第一集流板2，盖板5顶部右部固定连接有第二集流板11，首先通过将正极柱1和负极柱4都设置在同一端，然后通过在极片卷芯模块12的顶部设置第二垫片，可以避免极片卷芯模块12与外壳6和盖板5发生碰撞，降低内部短路的风险，第一集流板2顶部前后部均贯穿并固定连接有正极柱1，第二集流板11顶部的前后部均贯穿并固定连接有负极柱4，第一集流板2和第二集流板11底部与盖板5顶部之间固定连接有第一垫片3，通过在正极片18和负极片16上分别设置多个正极耳9和负极耳10，极片卷芯模块12顶部和盖板5之间设置有第二垫片20，第二垫片20顶部前后侧的左右部均贯穿并固定连接有套管19且左右部套管19贯穿盖板5和第一垫片3并分别与第一集流板2和第二集流板11固定连接，盖板5顶部中部贯穿并设置有泄压孔14，然后通过超声波焊接的方式将多个正极耳9和负极耳10分别焊接到正极柱1和负极柱4上与第一集流板2和第二集流板11连通，从而可以增加充放电倍率，泄压孔14上端口设置有薄铝片8且薄铝片8与盖板5贴合，极片卷芯模块12包括第一隔离膜15、负极片16和第二隔离膜17、正极耳9、负极耳10和正极片18。

正极柱1和负极柱4都位于电池盖板5的顶部，第一垫片3、盖板5和第二垫片20顶部前后侧的中部位置贯穿并设置有注液孔7，通过将外壳6的外壳设计为椭圆形柱体并将极片卷芯模块卷12绕成椭圆形柱体，使得极片卷芯模块12与外壳6之间吻合，注液孔7上端口贯穿并设置有钢珠13。

极片卷芯模块12呈椭圆柱形与外壳6的形状相当，第一集流板2通过正极柱1与极片卷芯模块12的正极耳9连接，电池内部无冗余空间沉积电解液，可良好均匀地浸润极片卷芯模块12，第二集流板11通过负极柱4与极片卷芯模块12的负极耳10连接，通过将外壳6的外壳设计成椭圆形柱体，使得电池在排列的同时，单体电池与单体电池之间具有更多的空隙，从而有利于散热，负极片16和正极片18之间设置有第二隔离膜17，负极片16外侧设置有第一隔离膜15，负极片16、第一隔离膜15、第二隔离膜18和正极片17之间缠绕成椭圆状的柱体，当电池壳内的压力过大时，在压力的作用下，泄压孔14上的薄铝片8向外撑破，然后腔体内的气体或部分电解液可以通过泄压孔14排出，从而可以实现防爆排压的功能，正极柱1贯穿第一垫片3、盖板5和第二垫片20且正极柱1下端与正极耳9固定连接，负极柱4贯穿第一垫片3、第二垫片20和盖板5且负极柱4下端与负极耳10固定连接，盖板5中间的泄压孔14用薄铝片8贴封，防止空气流通和防止电解液外泄。

工作原理：首先通过将正极柱1和负极柱4都设置在同一端，然后通过在极片卷芯模块12的顶部设置第二垫片，可以避免极片卷芯模块12与外壳6和盖板5发生碰撞，降低内部短路的风险，通过在正极片18和负极片16上分别设置多个正极耳9和负极耳10，然后通过超声波焊接的方式将多个正极耳9和负极耳10分别焊接到正极柱1和负极柱4上与第一集流板2和第二集流板11连通，从而可以增加充放电倍率，通过将外壳6的外壳设计为椭圆形柱体并将极片卷芯模块卷12绕成椭圆形柱体，使得极片卷芯模块12与外壳6之间吻合，电池内部无冗余空间沉积电解液，可良好均匀地浸润极片卷芯模块12，通过将外壳6的外壳设计成椭圆形柱体，使得电池在排列的同时，单体电池与单体电池之间具有更多的空隙，从而有利于散热，当电池壳内的压力过大时，在压力的作用下，泄压孔14上的薄铝片8向外撑破，然后腔体内的气体或部分电解液可以通过泄压孔14排出，从而可以实现防爆排压的功能。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，包括外壳(6)，其特征在于：所述外壳(6)上端口固定连接有盖板(5)，所述外壳(6)内部设置有极片卷芯模块(12)，所述盖板(5)顶部左部固定连接有第一集流板(2)，所述盖板(5)顶部右部固定连接有第二集流板(11)，所述第一集流板(2)顶部前后部均贯穿并固定连接有正极柱(1)，所述第二集流板(11)顶部的前后部均贯穿并固定连接有负极柱(4)，所述第一集流板(2)和第二集流板(11)底部与盖板(5)顶部之间固定连接有第一垫片(3)，所述极片卷芯模块(12)顶部和盖板(5)之间设置有第二垫片(20)，所述第二垫片(20)顶部前后侧的左右部均贯穿并固定连接有套管(19)且左右部套管(19)贯穿盖板(5)和第一垫片(3)并分别与第一集流板(2)和第二集流板(11)固定连接，所述盖板(5)顶部中部贯穿并设置有泄压孔(14)，所述泄压孔(14)上端口设置有薄铝片(8)且薄铝片(8)与盖板(5)贴合，所述极片卷芯模块(12)包括第一隔离膜(15)、负极片(16)和第二隔离膜(17)、正极耳(9)、负极耳(10)和正极片(18)。

2.根据权利要求1所述的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，其特征在于：所述正极柱(1)和负极柱(4)都位于电池盖板(5)的顶部，所述第一垫片(3)、盖板(5)和第二垫片(20)顶部前后侧的中部位置贯穿并设置有注液孔(7)，所述注液孔(7)上端口贯穿并设置有钢珠(13)。

3.根据权利要求1所述的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，其特征在于：所述极片卷芯模块(12)呈椭圆柱形与外壳(6)的形状相当。

4.根据权利要求1所述的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，其特征在于：所述第一集流板(2)通过正极柱(1)与极片卷芯模块(12)的正极耳(9)连接。

5.根据权利要求1所述的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，其特征在于：所述第二集流板(11)通过负极柱(4)与极片卷芯模块(12)的负极耳(10)连接。

6.根据权利要求1所述的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，其特征在于：所述负极片(16)和正极片(18)之间设置有第二隔离膜(17)，所述负极片(16)外侧设置有第一隔离膜(15)，所述负极片(16)、第一隔离膜(15)、第二隔离膜(17)和正极片(18)之间缠绕成椭圆状的柱体。

7.根据权利要求1所述的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，其特征在于：所述正极柱(1)贯穿第一垫片(3)、盖板(5)和第二垫片(20)且正极柱(1)下端与正极耳(9)固定连接，所述负极柱(4)贯穿第一垫片(3)、第二垫片(20)和盖板(5)且负极柱(4)下端与负极耳(10)固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，其特征在于：所述盖板(5)中间的泄压孔(14)用薄铝片(8)贴封，防止空气流通和防止电解液外泄。