CN220492013U - 圆柱电池三电极结构及钠离子电池 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种圆柱电池三电极结构及钠离子电池，所述圆柱壳体开设有第一环形限位滚槽和第二环形限位滚槽，以使所述圆柱壳体的内壁形成有第一环形凸起和第二环形凸起，且所述第一环形凸起和所述第二环形凸起之间形成有参比电极放置区，所述卷芯与所述第一环形凸起抵接，所述密封胶圈抵接于所述第二环形凸起，所述盖帽与所述密封胶圈之间开设有引线间隙。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池领域，特别是涉及一种圆柱电池三电极结构及钠离子电池。
背景技术
目前，锂离子电池占据动力电池的核心地位，同时锂离子电池也面临着极大的挑战，如锂资源的日益紧缺、上游材料价格不断攀升、循环回收技术开发滞后、老旧电池循环回收利用率低下等问题。钠离子电池能够利用钠离子在正负极之间的脱嵌过程实现充放电，而且钠资源的储量远比锂丰富、分布更为广泛、成本远比锂低，因此钠离子电池成为很有潜能替代锂离子电池的新一代电化学体系。随着工作时间的增长，钠离子电池的容量会有所衰减。在电池设计和研究的过程中，需要独立地分析正极和负极对电池容量变化产生的影响。在电池中引入参比电极，能够分别测量电池中正极和负极相对于参比电极的电位和阻抗，从而实现在充放电过程中对正负极性能的监测。
常用的钠离子电池三电极采用铜丝镀钠作为参比的三电极，但是钠在有机电解液中容易溶解且铜丝镀钠的厚度有限，从而导致三电极在长期的稳定性较差，进而导致电池在后期的电压检测准确性会降低。而针对钠离子圆柱电池，受限于圆柱电池紧凑的封装结构，导致难以在圆柱电池中放置三电极。
因此，亟需一种参比电极稳定性较好且能够放置在参比电极的圆柱电池。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种参比电极稳定性较好且能够放置在参比电极的圆柱电池三电极结构及钠离子电池。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种圆柱电池三电极结构，包括圆柱壳体、密封胶圈、盖帽及卷芯，所述圆柱壳体开设有放置腔，所述卷芯设于所述放置腔内，且所述卷芯抵接于所述圆柱壳体的底部，所述密封胶圈套设在所述圆柱壳体的开口处，所述盖帽与所述密封胶圈抵接，所述卷芯设有正极电极，所述正极电极与所述盖帽连接；
所述圆柱壳体开设有第一环形限位滚槽和第二环形限位滚槽，以使所述圆柱壳体的内壁形成有第一环形凸起和第二环形凸起，且所述第一环形凸起和所述第二环形凸起之间形成有参比电极放置区，所述卷芯与所述第一环形凸起抵接，所述密封胶圈抵接于所述第二环形凸起，所述盖帽与所述密封胶圈之间开设有引线间隙；
所述圆柱电池三电极结构还包括参比电极，所述参比电极包括导通线、测试片及隔膜，所述导通线开设有第一去漆区、喷漆区及第二去漆区，所述导通线设有绝缘喷漆层，所述绝缘喷漆层设置在所述喷漆区，所述导通线靠近所述第一去漆区的一端穿设于所述引线间隙，以使所述导通线的部分分别与所述盖帽和所述密封胶圈连接，所述导通线的另一部分设置在所述参比电极放置区内，所述测试片卷绕设置在所述第二去漆区，以使所述测试片与所述导通线连接，所述隔膜包覆于所述测试片。
在其中一个实施例中，所述盖帽包括顶盖、盖板件、绝缘垫圈及孔板，所述顶盖盖设于所述盖板件上，所述盖板件分别与所述密封胶圈、所述绝缘垫圈及所述孔板连接，所述孔板分别与所述密封胶圈、所述绝缘垫圈和所述正极电极连接，所述盖板件、所述绝缘垫圈、所述孔板及所述密封胶圈之间开设有所述引线间隙。
在其中一个实施例中，所述盖板件开设有电解液注液口，所述电解液注液口与所述放置腔连通；
所述盖帽还包括密封胶钉，所述密封胶钉设于所述电解液注液口，以使密封胶钉与所述盖板件连接。
在其中一个实施例中，所述第一环形凸起和第二环形凸起之间形成有放置间距。
在其中一个实施例中，所述放置间距为5mm～30mm。
在其中一个实施例中，所述导通线的直径为10μm-200μm。
在其中一个实施例中，所述测试片的厚度为2mm～10mm。
在其中一个实施例中，所述导通线为铜线。
在其中一个实施例中，所述测试片为钠片。
一种钠离子电池，包括上述任一实施例所述的圆柱电池三电极结构。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：
1、本申请的圆柱电池三电极结构，由于圆柱壳体开设有放置腔，在测试前可在放置腔内填满电解液，卷芯设置在放置腔内，使得卷芯浸润在电解液内，又由于在圆柱壳体形成有第一环形凸起和第二环形凸起，即通过第一环形凸起对卷芯进行固定限位，第二环形凸起对盖帽进行固定限位，而且第一环形凸起和第二环形凸起之间形成有参比电极放置区，如此能够有效地解决圆柱电池难以放置参比电极的问题。
2、由于导通线靠近第一去漆区的一端穿设于引线间隙，使得导通线的部分分别与盖帽和密封胶圈连接，即导通线的第一去漆区置于圆柱壳体外并可以外接电压测试装置，而导通线的另一部分设置在参比电极放置区，使得导通线也浸润在电解液内，如此能够实现参比电极的检测功能。
3、本申请的圆柱电池三电极结构，通过在导通线上开设有喷漆区，使得绝缘喷漆层涂覆在导通线上，能够有效地避免导通线跟电解液接触形成有腐蚀电位影响检测结果，从而有效地提升测试结果的准确性。而且，通过将测试片卷绕设置在第二去漆区且隔膜包覆于测试片上，即电解液透过隔膜与测试片的缝隙与测试片进行接触，使得测试片的表面得到有可靠地绝缘，能够确保测试片的检测结果的准确性，从而有效地避免由测试片与电池内部的卷芯或正极电极接触而影响电压检测结构的情况出现。
4、由于测试片可选用厚度较大的测试片，即增加测试片的厚度，从而有效地提升了参比电极在长期使用的稳定性，进而能够确保电池在使用后期的电压检测的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为一实施例中圆柱电池三电极的结构示意图；
图2为图1所示圆柱电池三电极的剖视图；
图3为图2所示圆柱电池三电极的局部结构示意图；
图4为图3所示圆柱电池三电极的局部结构示意图；
图5为图3所示圆柱电池三电极的局部剖视图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请提供一种圆柱电池三电极结构包括圆柱壳体、密封胶圈、盖帽及卷芯，所述圆柱壳体开设有放置腔，所述卷芯设于所述放置腔内，且所述卷芯抵接于所述圆柱壳体的底部，所述密封胶圈套设在所述圆柱壳体的开口处，所述盖帽与所述密封胶圈抵接，所述卷芯设有正极电极，所述正极电极与所述盖帽连接。所述圆柱壳体开设有第一环形限位滚槽和第二环形限位滚槽，以使所述圆柱壳体的内壁形成有第一环形凸起和第二环形凸起，且所述第一环形凸起和所述第二环形凸起之间形成有参比电极放置区，所述卷芯与所述第一环形凸起抵接，所述密封胶圈抵接于所述第二环形凸起，所述盖帽与所述密封胶圈之间开设有引线间隙。所述圆柱电池三电极结构还包括参比电极，所述参比电极包括导通线、测试片及隔膜，所述导通线开设有第一去漆区、喷漆区及第二去漆区，所述导通线设有绝缘喷漆层，所述绝缘喷漆层设置在所述喷漆区，所述导通线靠近所述第一去漆区的一端穿设于所述引线间隙，以使所述导通线的部分分别与所述盖帽和所述密封胶圈连接，所述导通线的另一部分设置在所述参比电极放置区内，所述测试片卷绕设置在所述第二去漆区，以使所述测试片与所述导通线连接，所述隔膜包覆于所述测试片。
请参阅图1至图5，为了更好地理解本申请的圆柱电池三电极结构10，以下对圆柱电池三电极结构10作进一步的解释说明：
一实施方式的圆柱电池三电极结构10包括圆柱壳体100、密封胶圈200、盖帽300及卷芯400，所述圆柱壳体100开设有放置腔102，所述卷芯400设于所述放置腔102内，且所述卷芯400抵接于所述圆柱壳体100的底部，所述密封胶圈200套设在所述圆柱壳体100的开口处，所述盖帽300与所述密封胶圈抵接，所述卷芯400设有正极电极410，所述正极电极410与所述盖帽300连接。所述圆柱壳体100开设有第一环形限位滚槽104和第二环形限位滚槽106，以使所述圆柱壳体100的内壁形成有第一环形凸起110和第二环形凸起120，且所述第一环形凸起110和所述第二环形凸起120之间形成有参比电极放置区108，所述卷芯400与所述第一环形凸起110抵接，所述密封胶圈200抵接于所述第二环形凸起120，所述盖帽300与所述密封胶圈200之间开设有引线间隙302。所述圆柱电池三电极结构10还包括参比电极500，所述参比电极500包括导通线510、测试片520及隔膜530，所述导通线510开设有第一去漆区5102、喷漆区5104及第二去漆区5106，所述导通线510设有绝缘喷漆层5110，所述绝缘喷漆层5110设置在所述喷漆区5104，所述导通线510靠近所述第一去漆区5102的一端穿设于所述引线间隙302，以使所述导通线510的部分分别与所述盖帽300和所述密封胶圈200连接，所述导通线510的另一部分设置在所述参比电极放置区108内，所述测试片520卷绕设置在所述第二去漆区5106，以使所述测试片520与所述导通线510连接，所述隔膜530包覆于所述测试片520。
在本实施例中，由于圆柱壳体100开设有放置腔102，在测试前可在放置腔102内填满电解液，卷芯400设置在放置腔102内，使得卷芯400浸润在电解液内。又由于在圆柱壳体100形成有第一环形凸起110和第二环形凸起120，即通过第一环形凸起110对卷芯400进行固定限位，第二环形凸起120对盖帽300进行固定限位，而且第一环形凸起110和第二环形凸起120之间形成有参比电极放置区108，如此能够有效地解决圆柱电池难以放置参比电极500的问题。
进一步地，由于导通线510靠近第一去漆区5102的一端穿设于引线间隙302，使得导通线510的部分分别与盖帽300和密封胶圈200连接，即导通线510的第一去漆区5102置于圆柱壳体100外并可以外接电压测试装置，而导通线510的另一部分设置在参比电极放置区108，使得导通线510也浸润在电解液内，如此能够实现参比电极500的检测功能。
进一步地，通过在导通线510上开设有喷漆区5104，使得绝缘喷漆层5110涂覆在导通线510上，能够有效地避免导通线510跟电解液接触形成有腐蚀电位影响检测结果，从而有效地提升测试结果的准确性。而且，通过将测试片520卷绕设置在第二去漆区5106且隔膜530包覆于测试片520上，即电解液透过隔膜530与测试片520的缝隙与测试片520进行接触，使得测试片520的表面得到有可靠地绝缘，能够确保测试片520的检测结果的准确性，从而有效地避免由测试片520与电池内部的卷芯400或正极电极410接触而影响电压检测结构的情况出现。
进一步地，由于测试片520可选用厚度较大的测试片520，即增加测试片520的厚度，从而有效地提升了参比电极500在长期使用的稳定性，进而能够确保电池在使用后期的电压检测的准确性。
还需要特别说明的是，圆柱壳体100作为负极电极，通过设有密封胶圈200，能够有效地将正极电极410和负极电极进行绝缘隔离。
如图2所示，在其中一个实施例中，所述盖帽300包括顶盖310、盖板件320、绝缘垫圈330及孔板340，所述顶盖310盖设于所述盖板件320上，所述盖板件320分别与所述密封胶圈200、所述绝缘垫圈330及所述孔板340连接，所述孔板340分别与所述密封胶圈200、所述绝缘垫圈330和所述正极电极410连接，所述盖板件320、所述绝缘垫圈330、所述孔板340及所述密封胶圈200之间开设有所述引线间隙302。
如图2所示，在其中一个实施例中，所述盖板件320开设有电解液注液口322，所述电解液注液口322与所述放置腔102连通。所述盖帽300还包括密封胶钉350，所述密封胶钉350设于所述电解液注液口322，以使密封胶钉350与所述盖板件320连接。可以理解的是，电解液通过电解液注液口322注入放置腔102内，再将密封胶钉350对电解液注液口322进行密封。
如图2所示，在其中一个实施例中，所述第一环形凸起110和第二环形凸起120之间形成有放置间距。可以理解的是，通过形成放置间距，使得参比电极500能够放置在参比电极放置区108。
如图2所示，在其中一个实施例中，所述放置间距为5mm～30mm。
如图3和图4所示，在其中一个实施例中，所述导通线510的直径为10μm-200μm。
如图5所示，在其中一个实施例中，所述测试片520的厚度为2mm～10mm。可以理解的是，通过使测试片520的厚度控制在2mm～10mm之间，能够确保参比电极500在长期使用的稳定性。
如图5所示，在其中一个实施例中，所述导通线510为铜线。可以理解的是，铜线能够导电。
如图5所示，在其中一个实施例中，所述测试片520为钠片。可以理解的是，钠片能够作为钠离子电池的参比电极500进行检测。
本申请提供一种钠离子电池，包括上述任一实施例所述的圆柱电池三电极结构。
在本实施例中，由于通过圆柱壳体开设有放置腔，在测试前可在放置腔内填满电解液，卷芯设置在放置腔内，使得卷芯浸润在电解液内。又由于在圆柱壳体形成有第一环形凸起和第二环形凸起，即通过第一环形凸起对卷芯进行固定限位，第二环形凸起对盖帽进行固定限位，而且第一环形凸起和第二环形凸起之间形成有参比电极放置区，如此能够有效地解决圆柱电池难以放置参比电极的问题。
进一步地，由于导通线靠近第一去漆区的一端穿设于引线间隙，使得导通线的部分分别与盖帽和密封胶圈连接，即导通线的第一去漆区置于圆柱壳体外并可以外接电压测试装置，而导通线的另一部分设置在参比电极放置区，使得导通线也浸润在电解液内，如此能够实现参比电极的检测功能。
进一步地，通过在导通线上开设有喷漆区，使得绝缘喷漆层涂覆在导通线上，能够有效地避免导通线跟电解液接触形成有腐蚀电位影响检测结果，从而有效地提升测试结果的准确性。而且，通过将测试片卷绕设置在第二去漆区且隔膜包覆于测试片上，即电解液透过隔膜与测试片的缝隙与测试片进行接触，使得测试片的表面得到有可靠地绝缘，能够确保测试片的检测结果的准确性，从而有效地避免由测试片与电池内部的卷芯或正极电极接触而影响电压检测结构的情况出现。
进一步地，由于测试片可选用厚度较大的测试片，即增加测试片的厚度，从而有效地提升了参比电极在长期使用的稳定性，进而能够确保电池在使用后期的电压检测的准确性。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：
1、本申请的圆柱电池三电极结构，由于圆柱壳体开设有放置腔，在测试前可在放置腔内填满电解液，卷芯设置在放置腔内，使得卷芯浸润在电解液内，又由于在圆柱壳体形成有第一环形凸起和第二环形凸起，即通过第一环形凸起对卷芯进行固定限位，第二环形凸起对盖帽进行固定限位，而且第一环形凸起和第二环形凸起之间形成有参比电极放置区，如此能够有效地解决圆柱电池难以放置参比电极的问题。
2、由于导通线靠近第一去漆区的一端穿设于引线间隙，使得导通线的部分分别与盖帽和密封胶圈连接，即导通线的第一去漆区置于圆柱壳体外并可以外接电压测试装置，而导通线的另一部分设置在参比电极放置区，使得导通线也浸润在电解液内，如此能够实现参比电极的检测功能。
3、本申请的圆柱电池三电极结构，通过在导通线上开设有喷漆区，使得绝缘喷漆层涂覆在导通线上，能够有效地避免导通线跟电解液接触形成有腐蚀电位影响检测结果，从而有效地提升测试结果的准确性。而且，通过将测试片卷绕设置在第二去漆区且隔膜包覆于测试片上，即电解液透过隔膜与测试片的缝隙与测试片进行接触，使得测试片的表面得到有可靠地绝缘，能够确保测试片的检测结果的准确性，从而有效地避免由测试片与电池内部的卷芯或正极电极接触而影响电压检测结构的情况出现。
4、由于测试片可选用厚度较大的测试片，即增加测试片的厚度，从而有效地提升了参比电极在长期使用的稳定性，进而能够确保电池在使用后期的电压检测的准确性。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种圆柱电池三电极结构，包括圆柱壳体、密封胶圈、盖帽及卷芯，所述圆柱壳体开设有放置腔，所述卷芯设于所述放置腔内，且所述卷芯抵接于所述圆柱壳体的底部，所述密封胶圈套设在所述圆柱壳体的开口处，所述盖帽与所述密封胶圈抵接，所述卷芯设有正极电极，所述正极电极与所述盖帽连接，其特征在于，
所述圆柱壳体开设有第一环形限位滚槽和第二环形限位滚槽，以使所述圆柱壳体的内壁形成有第一环形凸起和第二环形凸起，且所述第一环形凸起和所述第二环形凸起之间形成有参比电极放置区，所述卷芯与所述第一环形凸起抵接，所述密封胶圈抵接于所述第二环形凸起，所述盖帽与所述密封胶圈之间开设有引线间隙；
所述圆柱电池三电极结构还包括参比电极，所述参比电极包括导通线、测试片及隔膜，所述导通线开设有第一去漆区、喷漆区及第二去漆区，所述导通线设有绝缘喷漆层，所述绝缘喷漆层设置在所述喷漆区，所述导通线靠近所述第一去漆区的一端穿设于所述引线间隙，以使所述导通线的部分分别与所述盖帽和所述密封胶圈连接，所述导通线的另一部分设置在所述参比电极放置区内，所述测试片卷绕设置在所述第二去漆区，以使所述测试片与所述导通线连接，所述隔膜包覆于所述测试片。
2.根据权利要求1所述的圆柱电池三电极结构，其特征在于，所述盖帽包括顶盖、盖板件、绝缘垫圈及孔板，所述顶盖盖设于所述盖板件上，所述盖板件分别与所述密封胶圈、所述绝缘垫圈及所述孔板连接，所述孔板分别与所述密封胶圈、所述绝缘垫圈和所述正极电极连接，所述盖板件、所述绝缘垫圈、所述孔板及所述密封胶圈之间开设有所述引线间隙。
3.根据权利要求2所述的圆柱电池三电极结构，其特征在于，所述盖板件开设有电解液注液口，所述电解液注液口与所述放置腔连通；
所述盖帽还包括密封胶钉，所述密封胶钉设于所述电解液注液口，以使密封胶钉与所述盖板件连接。
4.根据权利要求1所述的圆柱电池三电极结构，其特征在于，所述第一环形凸起和第二环形凸起之间形成有放置间距。
5.根据权利要求4所述的圆柱电池三电极结构，其特征在于，所述放置间距为5mm～30mm。
6.根据权利要求1所述的圆柱电池三电极结构，其特征在于，所述导通线的直径为10μm-200μm。
7.根据权利要求1所述的圆柱电池三电极结构，其特征在于，所述测试片的厚度为2mm～10mm。
8.根据权利要求1所述的圆柱电池三电极结构，其特征在于，所述导通线为铜线。
9.根据权利要求1所述的圆柱电池三电极结构，其特征在于，所述测试片为钠片。
10.一种钠离子电池，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的圆柱电池三电极结构。
Priority Applications (1)
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| CN202321844100.3U CN220492013U (zh) | 2023-07-13 | 2023-07-13 | 圆柱电池三电极结构及钠离子电池 |
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2023
- 2023-07-13 CN CN202321844100.3U patent/CN220492013U/zh active Active
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