CN2833901Y - 圆柱形锂电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种圆柱形锂电池，包括容纳于壳体中的电芯、极耳、绝缘隔圈和电解液，所述电芯由正极片、隔膜和负极片卷绕而成，所述正、负极片分别与一个以上的极耳连接，与正、负极片连接的极耳分别自电芯两端引出，所述绝缘隔圈至少设置在电芯一端，其上设有同心的弧形带状通孔，电芯该端的极耳分别自相应的通孔中穿过，所述绝缘隔圈的弧形通孔张角大于90度。本实用新型有益的技术效果在于：由于采用了大于90度的弧形通孔，根据现有极耳的分布状况，能够将全部极耳穿设在同一扇形区域内，穿设方便，并且极耳不会被加强筋挤压变形。

Description

圆柱形锂电池
【技术领域】
本实用新型涉及锂离子电池技术，尤其涉及一种多极耳圆柱形锂电池。
【背景技术】
高性能电动工具、电动自行车、电动汽车、智能玩具等日益普及，其功率的提高要求电池需要更高的容量和更大的放电电流。一直以来，这一领域被大倍率放电性能比较好的Ni-MH(镍氢)和Ni-Cd(镍镉)电池所占领。随着科技的发展，高电压大容量锂电池得到了广泛应用，但是由于其受放电电流小的制约，很难进入需要大电流放电的应用领域。一般地，多数锂电池只能以小于3C的电流持续工作放电、小于10C的电流瞬间放电，无法满足电动工具等应用领域需要7C至10C的连续工作放电、20C的瞬间大电流放电的要求。
本申请的申请人之前曾提出一种允许大电流充放电锂电池极片及电池，是通过在电池各极片上采用多极耳结构以及大幅度减小正负极片厚度，从而能允许电池以大电流充放电。但是采用上述方法制造的电池具有以下缺点：①由于多极耳的极片卷绕成电芯体后极耳分布在较小的区域(一般地其极耳分布于电芯体轴心80～130°之间)内、两相邻极耳沿电芯体轴心方向交错分布，所以穿设弧形通孔张角为60°或90°的绝缘隔圈(见图1)困难，极耳时常被径向加强筋挤压变形。②电池内部极耳多，电池盖板一端的极耳容易跟电池盖板短路。③卷绕体高度小于电池外壳内部空间高度，电池受到撞击或震动后，内部卷绕体容易移位，给电池造成安全隐患。
【发明内容】
本实用新型的目的是提供一种方便安装绝缘隔圈的圆柱形锂电池。
本实用新型进一步的目的是提供一种具有更高安全性和可靠性的圆柱形锂电池。
为了达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：一种圆柱形锂电池，包括容纳于壳体中的电芯、极耳、绝缘隔圈和电解液，所述电芯由正极片、隔膜和负极片卷绕而成，所述正、负极片分别与一个以上的极耳连接，与正、负极片连接的极耳分别自电芯两端引出，所述绝缘隔圈至少设置在电芯一端，其上设有同心的弧形带状通孔，电芯该端的极耳分别自相应的通孔中穿过，所述绝缘隔圈的弧形通孔张角大于90度。
优选的是，所述绝缘隔圈的弧形通孔张角在130～160度之间。
优选的是，所述绝缘隔圈的外沿设有环形凸台，凸台的突起方向背向电芯。
上述圆柱形锂电池还包括盖板，所述盖板封闭壳体的上部开口，盖板朝向壳体内的面上设置有圆形绝缘片，所述绝缘隔圈与所述圆形绝缘片扣合成封闭空间，将极耳容纳于其中。
进一步优选的是，所述圆形绝缘片的外沿设有环形凸台，凸台的突起方向朝向电芯。
进一步优选的是，所述绝缘隔圈的直径大于所述圆形绝缘片的直径。
采用上述技术方案，本实用新型有益的技术效果在于：1)由于采用了大于90度的弧形通孔，根据现有极耳的分布状况，能够将全部极耳穿设在同一扇形区域内，穿设方便，并且极耳不会被加强筋挤压变形。2)绝缘隔圈外沿的凸台与绝缘片扣合成封闭空间，使极耳及其延伸柄弯曲在封闭空间内，避免与电池壳体或卷绕体的接触造成短路。3)绝缘隔圈外沿设有突起方向背向电芯的凸台，能够减少电芯的壳体中的晃动空间，避免电池受震动后其中的电芯沿轴线移动，使电池更安全。
下面通过具体实施方式并结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
【附图说明】
图1(a)、(b)分别是弧形通孔张角为60°和90°的绝缘隔圈；
图2是圆柱形锂电池轴向剖面图；
图3是本实用新型中所采用的一种绝缘隔圈示意图；
图4是图3中绝缘隔圈的A-A剖视图；
图5是绝缘隔圈安装在电芯端面的轴向视图；
图6是极耳弯折后的轴向视图。
图7是本实用新型中所采用的另一种绝缘隔圈示意图；
【具体实施方式】
实施例一、一种铝壳圆柱形锂电池，如图2所示，包括：铝质壳体6、电芯12、极耳51、绝缘隔圈4和41、电解液(未在图中画出)、盖板1和圆形绝缘片3。电芯12、极耳5、绝缘隔圈41和电解液容纳于壳体6中，盖板1封闭壳体6的上部开口。电芯12由正极片7、隔膜8和负极片9卷绕而成，正极片7和负极片9分别与4个极耳51和5连接，与正、负极片连接的极耳分别自电芯两端引出，在卷绕成电芯后，电芯两端面的极耳分布在张角为115°的扇型区域内。绝缘隔圈4和41的结构如图3和图4所示，分别设置在电芯12的上下两端，其上设有对称设置的同心弧形带状通孔42，弧形带状通孔42的张角为140°；从电芯12两端引出的极耳51和5分别自相应的通孔42中穿过，如图5所示；绝缘隔圈4和41的外沿还设有环形凸台43，凸台43的突起方向背向电芯12。圆形绝缘片3设置在盖板1朝向壳体6内的面上，其直径小于绝缘隔圈4的直径，其外沿还设有突起方向朝向电芯的环形凸台31，圆形绝缘片3与绝缘隔圈4扣合成封闭空间，将电芯上端面的极耳5容纳于其中。
安装时，由于弧形带状通孔42的张角140°大于极耳在电芯两端分布的张角115°，因此极耳51和5能够顺畅的穿设其对应的弧形带状通孔42。电芯两端的极耳穿过绝缘隔圈后，向中心弯折，顶端连接在一起，如图6所示。连接后的极耳分别与上下极耳延伸柄2和21连接，下极耳延伸柄21连接壳体6底部，上极耳延伸柄2穿过圆形绝缘片3中心的通孔与极板连接。
电芯下部的绝缘隔圈41将下部引出的极耳51、极耳延伸端21与电芯12的正极片7、负极片9隔离，从而避免极耳51、极耳延伸端21引起的短路。电池上部的极耳5与极耳延伸端2弯折后被封闭在由上部的绝缘隔圈4和设置在盖板1上的绝缘片3形成的封闭空间10内，从而避免极耳5或极耳延伸端2与盖板1或外壳6短路。
绝缘隔圈4和41外沿设置的环形凸台43能给弯折的导电端子、极耳提供空间，同时又能将电芯12抵压住，防止其在外壳6内轴向移动，从而使电池抗震，改善电池安全性能。同时，绝缘隔圈4和41还具有避免卷绕体12上端面处正极片7、负极片9短路的作用。
实施例二、另一种铝壳圆柱形锂电池，其结构与实施例一中基本相同，只是其绝缘隔圈上的同心弧形带状通孔张角为180°，且只有一组，占据隔圈圆面的一半，另一半圆面上没有进行对称设置，如图7所示。由于从电芯一端引出的极耳聚集在一个不太大的范围内，因此这种通孔非对称设置的隔圈也能很好的满足实际要求，并且通孔减少了，短路的可能性进一步缩小。

Claims (7)

1、一种圆柱形锂电池，包括容纳于壳体中的电芯、极耳、绝缘隔圈和电解液，所述电芯由正极片、隔膜和负极片卷绕而成，所述正、负极片分别与一个以上的极耳连接，与正、负极片连接的极耳分别自电芯两端引出，所述绝缘隔圈至少设置在电芯一端，其上设有同心的弧形带状通孔，电芯该端的极耳分别自相应的通孔中穿过，其特征在于：所述绝缘隔圈的弧形通孔张角大于90度。
2、如权利要求1所述的圆柱形锂电池，其特征在于：所述绝缘隔圈的外沿设有环形凸台，凸台的突起方向背向电芯。
3、如权利要求2所述的圆柱形锂电池，其特征在于：还包括盖板，所述盖板封闭壳体的上部开口，盖板朝向壳体内的面上设置有圆形绝缘片，所述绝缘隔圈与所述圆形绝缘片扣合成封闭空间，将极耳容纳于其中。
4、如权利要求3所述的圆柱形锂电池，其特征在于：所述圆形绝缘片的外沿设有环形凸台，凸台的突起方向朝向电芯。
5、如权利要求3所述的圆柱形锂电池，其特征在于：所述绝缘隔圈的直径大于所述圆形绝缘片的直径。
6、如权利要求4所述的圆柱形锂电池，其特征在于：所述绝缘隔圈的直径大于所述圆形绝缘片的直径。
7、如权利要求1～6任意一项所述的圆柱形锂电池，其特征在于：所述绝缘隔圈的弧形通孔张角在130～160度之间。
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