一種新型鋰電池結構的製作方法

2023-06-08 12:48:21

一種新型鋰電池結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型鋰電池結構，包括由上而下依次設置的上蓋(1)、密封圈(2)和殼體(3)；並且所述上蓋、密封圈和殼體形成容納電解液的封閉腔(4)；所述上蓋頂部凸出設置負極端(5)、充液孔(6)、徘氣閥(7)和正極端(8)；所述封閉腔(4)內設有電芯(13)；所述電芯(13)包括電芯骨架(10)、卷繞在所述電芯骨架(10)上的電池極芯(9)、以及外包於電池極芯的熱縮管(12)。該新型鋰電池結構一方面有效解決了鋰電池正負極掉粉問題，同時電池內部增加電芯骨架保證電池容量的穩定性；另一方面，該鋰電池結構具有排氣閥能自動排氣減壓，不僅提高安全性能，而且使得電池倒放時電解液不會流出殼體。
【專利說明】一種新型鋰電池結構
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於電池領域，具體地，本實用新型涉及一種新型鋰電池結構。
【背景技術】
[0002]現有技術中普通鋰電池裝配後通常存在以下問題:(I)使用過程中殼體震動，導致內部粉末從隔膜紙內掉出；(2)普通鋰電池只有一個充液口，當電池內部氣壓過大時，無法排氣減壓，不僅具有安全隱患；而且在使用過程中鋰電池倒放時，電解液會流出殼體。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種新型鋰電池結構。該新型鋰電池結構一方面有效解決了鋰電池正負極掉粉問題，同時電池內部增加電芯骨架保證電池容量的穩定性；另一方面，該鋰電池結構具有排氣閥能自動排氣減壓，不僅提高安全性能，而且使得電池倒放時電解液不會流出殼體。
[0004]本實用新型解決上述技術問題所採用的技術手段是:一種新型鋰電池結構，包括由上而下依次設置的上蓋、密封圈和殼體；並且所述上蓋、密封圈和殼體形成容納電解液的封閉腔；所述上蓋頂部凸出設置負極端、充液孔、排氣閥和正極端；所述封閉腔內設有電
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心;
[0005]所述電芯包括電芯骨架、卷繞在所述電芯骨架上的電池極芯、以及外包於電池極芯的熱縮管；
[0006]其中，所述電芯骨架採用聚丙烯塑料製備；
[0007]所述電池極芯由正極片、隔膜、以及負極片依次層疊後卷繞在所述電芯骨架上形成。
[0008]所述殼體上設有由殼體的外表面凸起形成並沿著殼體縱向延伸的定位筋條。該定位筋條不僅可以用來定位電池在電池盒組中的位置，使其不得移動；而且還增加了散熱的功能。
[0009]上述技術方案中，充液孔用於加電解液；排氣閥可以自動排氣，優選地，設置當電池內部氣壓大於0.2MPa時，排氣閥自動排氣。
[0010]所述電芯骨架縱截面為「工」字形狀，包括沿水平方向設置支撐在所述封閉腔內的第一橫板、第二橫板、以及連接所述第一橫板和第二橫板的縱向連接板；所述縱向連接板的橫截面小於第一橫板，並且小於第二橫板；所述電池極芯纏繞在縱向連接板上，並恰好位於第一橫板和第二橫板之間。
[0011]所述第一橫板的下表面與所述電芯骨架的縱向軸線成95度夾角；所述第二橫板的上表面與與所述電芯骨架的縱向軸線成95度夾角。
[0012]上述技術方案中，由於所述縱向連接板的橫截面小於第一橫板，並且小於第二橫板；使得所述電芯骨架的縱截面形狀呈現「工」字形，即使得所述第一橫板與縱向連接板之間形成臺階狀，所述第二橫板與縱向連接板之間也形成臺階狀。該電芯骨架的設置一方面增加了電池結構的穩定性，另一方面有效防止了纏繞在電芯骨架上可能掉落的極粉從殼體內掉出。
[0013]所述上蓋通過鎖緊螺絲固定在殼體上。
[0014]所述密封圈為O型密封圈，可拆卸地安裝在上蓋和殼體之間。
[0015]所述殼體採用玻璃纖維增強聚丙烯材料製備。這種玻璃纖維增強聚丙烯材料使得本實用新型鋰電池具有阻燃、抗低溫、不脆裂的優良性能。
[0016]本實用新型還提供包含上述新型鋰電池結構的電池組，所述電池組由上述電池結構殼體表面的定位筋條對插並聯而成。
[0017]本實用新型與現有技術相比，具有以下有益效果:
[0018](I)本實用新型新型鋰電池結構在封閉腔內增加電芯骨架，並且該電芯骨架第一橫板的下表面與所述電芯骨架的縱向軸線成95度夾角；所述第二橫板的上表面與與所述電芯骨架的縱向軸線成95度夾角。這種結構設置一方面有效解決了鋰電池正負極掉粉問題，另一方面保證了電池容量的穩定性和結構的穩定性。
[0019](2)本實用新型鋰電池上蓋具有兩個口，一個用於排氣減壓的排氣閥，一個用於加液的充液孔。設置當電池內部氣壓大於0.2MPa時，排氣閥自動排氣減壓，這不僅放置電解液倒流，而且增加了鋰電池的安全性，可靠性。
[0020](3)本實用新型鋰電池殼體上設有定位筋條，不僅具有定位功能，而且可以提高電池的散熱功效。
[0021](4)本實用新型鋰電池採用多極頭的電池極芯，有效地降低充放電內阻。
[0022]附圖簡述
[0023]圖1是本實用新型新型鋰電池的整體結構示意圖。
[0024]圖2是本實用新型新型鋰電池的縱向截面圖。
[0025]圖3是本實用新型新型鋰電池的結構分解示意圖(未顯示熱縮管和電池極芯)。
[0026]圖4是本實用新型電芯骨架的結構示意圖。
[0027]圖5是圖4的側視圖。
[0028]圖6是本實用新型電池極芯的展開後的剖視圖。
[0029]圖7是本實用新型新型鋰電池的展開的正極片的結構示意圖。
[0030]圖8是本實用新型新型鋰電池的展開的負極片的結構示意圖。
[0031]圖9是本實用新型鋰電池的電芯的結構分解示意圖。
[0032]圖10是本實用新型新型鋰電池的仰視圖。
[0033]圖11是本實用新型電池組的仰視圖。
[0034]圖中各部件對應的名稱是:1-上蓋；2_密封圈；3_殼體；4_封閉腔；5_負極端；6-充液孔；7_排氣閥；8_正極端；9_電池極芯；10_電芯骨架；101-第一橫板；102-第二橫板；103_縱向連接板；11-鎖緊螺絲；12_熱縮管；91_正極片；92_隔膜；93_負極片；94_正極片極頭；95_負極片極頭；31_定位筋條。
【具體實施方式】
[0035]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。[0036]實施例1
[0037]如圖1-7所示，一種新型鋰電池結構，包括由上而下依次設置的上蓋1、0型密封圈2和殼體3 ;並且所述上蓋1、密封圈2和殼體3形成容納電解液的封閉腔4。所述上蓋頂部凸出設置負極端5、充液孔6、排氣閥7和正極端8。所述封閉腔4內設有電芯13。所述O型密封圈可拆卸地安裝在上蓋I和殼體3之間。所述上蓋I通過鎖緊螺絲11固定在殼體3上。為了使殼體具有阻燃抗低溫不脆裂的性能，殼體3採用玻璃纖維增強聚丙烯材料製備。如圖9所示，電芯13包括電芯骨架10、卷繞在所述電芯骨架10上的電池極芯9、以及外包於電池極芯的熱縮管12 ;其中，所述電芯骨架10採用聚丙烯塑料製備。
[0038]如圖4-5所示，所述電芯骨架包括沿水平方向設置支撐在所述封閉腔4內的第一橫板101、第二橫板102、以及連接所述第一橫板和第二橫板的縱向連接板103 ;所述縱向連接板的橫截面小於第一橫板，並且小於第二橫板；所述電池極芯纏繞在縱向連接板上，並恰好位於第一橫板和第二橫板之間。所述第一橫板101的下表面與所述電芯骨架10的縱向軸線成95度夾角；所述第二橫板102的上表面與與所述電芯骨架10的縱向軸線成95度夾角。
[0039]如圖6-8所示，所述電池極芯9由正極片91、隔膜92、以及負極片93依次層疊後卷繞在所述電芯骨架上形成。所述電池極芯採用多極頭的電池極芯，具體地，所述正極片91的一端凸出形成多個正極片極頭94 ;所述負極片93的一端凸出形成多個負極片極頭95 ；電池極芯在電芯骨架上每卷繞一圈形成I個正極片極頭和I個負極片極頭，卷繞η圈即形成η個正極片極頭和η個負極片極頭。繞卷後，使所述正極片的η個正極片極頭與所述正極端連接；所述負極片的η個負極片極頭與所述負極端連接。這種多極頭結構有效降低了充放電內阻。
[0040]如圖10和11所示，在殼體3上設有由殼體的外表面凸起形成並沿著殼體縱向延伸的定位筋條31。將上述電池結構殼體表面的定位筋條31對插並聯而形成電池組。
[0041]綜上所述，上述實施方式並非是本實用新型的限制性實施方式，凡本領域的技術人員在本實用新型的實質內容的基礎上所進行的修飾或者等效變形，均在本實用新型的技術範疇。
【權利要求】
1.一種新型鋰電池結構，其特徵在於，包括由上而下依次設置的上蓋(I)、密封圈(2)和殼體(3);並且所述上蓋、密封圈和殼體形成容納電解液的封閉腔(4);所述上蓋頂部凸出設置負極端(5)、充液孔(6)、排氣閥(7)和正極端⑶；所述封閉腔⑷內設有電芯(13)； 所述電芯(13)包括電芯骨架(10)、卷繞在所述電芯骨架(10)上的電池極芯(9)、以及外包於電池極芯的熱縮管(12)； 其中，所述電芯骨架(10)採用聚丙烯塑料製備； 所述電池極芯(9)由正極片(91)、隔膜(92)、以及負極片(93)依次層疊後卷繞在所述電芯骨架上形成。
2.根據權利要求1所述的新型鋰電池結構，其特徵在於，所述殼體(3)上設有由殼體的外表面凸起形成並沿著殼體縱向延伸的定位筋條(31)。
3.根據權利要求2所述的新型鋰電池結構，其特徵在於，所述電芯骨架(10)縱截面為「工」字形狀，包括從上而下依次設置的第一橫板(101)、第二橫板(102)、以及連接所述第一橫板和第二橫板的縱向連接板(103);所述縱向連接板的橫截面小於第一橫板,並且小於第二橫板；所述電池極芯纏繞在縱向連接板上，並恰好位於第一橫板和第二橫板之間。
4.根據權利要求3所述的新型鋰電池結構，其特徵在於，所述第一橫板(101)的下表面與所述電芯骨架(10)的縱向軸線成95度夾角；所述第二橫板(102)的上表面與與所述電芯骨架(10)的縱向軸線成95度夾角。
5.根據權利要求4所述的新型鋰電池結構，其特徵在於，所述上蓋(I)通過鎖緊螺絲(11)固定在殼體上。
6.根據權利要求5所述的新型鋰電池結構，其特徵在於，所述密封圈(2)為O型密封圈，可拆卸地安裝在上蓋(I)和殼體(3)之間。
7.根據權利要求6所述的新型鋰電池結構，其特徵在於，所述殼體(3)採用玻璃纖維增強聚丙烯材料製備。
8.包含上述新型鋰電池結構的電池組，其特徵在於，所述電池組由上述電池結構殼體表面的定位筋條(31)對插並聯而成。
【文檔編號】H01M2/04GK203826496SQ201420131543
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月21日 優先權日:2014年3月21日
【發明者】尚亨特, 尚寶勝 申請人:上海樂滬華德電氣開關有限公司