[實用新型]一種圓柱卷芯防爆鋰離子電池

有效

• 申請號: 201220518522.7
• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN202839768U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 徐建貞;朱玉法;柳艾美;孟慶帥;劉扶民
• 申請（專利權）人: 山東天陽新能源有限公司
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M10/058
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術領域

本實用新型屬于鋰離子電池領域，特別是中小容量的圓柱卷芯防爆鋰離子電池。?

技術背景

????鋰離子電池以其高電壓、高能量密度、良好的循環性能等優點越來越多地應用到了儲能和動力等領域。目前常見的鋰離子電池從外殼分類主要有金屬殼體鋰離子電池和塑料殼體鋰離子電池；兩種電池的殼體采用硬質材料結構，使用不當容易造成爆炸，且外包裝成本也高。從電池芯分類主要有卷繞式和疊片式兩類；疊片式的缺點在于工藝復雜，生產成本高、效率低。而卷繞式又分為圓柱卷繞式（通常稱為卷芯）和方形卷繞式兩種，各有優缺點。圓柱卷繞式的優點主要有：工藝成熟穩定，成本低，生產效率高；極片間隙均勻，一致性好；極片曲率半徑大，極片不易掉料。這些優點使卷繞工藝得到了廣泛的應用。但是卷繞工藝也有其局限性，比如容量不能做大，原因是當極片過長時卷繞難度增大、卷芯對齊度下降等不利因素出現。方形卷繞式卷芯的缺點主要體現在：方形卷繞式的卷芯曲率半徑各部位不同導致極片間隙不均勻，在卷芯曲率半徑小處，極片間隙小，容易掉料。這種不一致性會影響電池性能的發揮。?

發明內容

????本實用新型的目的就是針對現有技術存在的問題，提供一種成本低、生產效率高的圓柱卷芯防爆鋰離子電池。?

其技術方案：包括外殼、外極耳、圓柱型卷芯和電解液。其中：圓柱型卷芯是由多個卷芯單元串或并聯連接組成，多個卷芯單元被兩個卷芯輔助模塊夾持固定在其中，外殼采用鋁塑膜軟包裝袋，兩個外極耳被密封粘接在鋁塑膜軟包裝袋的袋口處，所有卷芯單元的極耳通過對應的正負集電極與外極耳連接。?

上述方案進一步包括：所述的卷芯輔助模塊為兩塊卷芯輔助模塊沿卷芯的軸向對合組成的長方體結構，其內部設有與卷芯插接配合的柱形凹槽；或者是所述的卷芯輔助模塊為兩塊卷芯輔助模塊沿卷芯的外周邊對合組成的長方體結構，其內部設有與卷芯插接配合的弧形凹槽。兩塊卷芯輔助模塊在其對合面上設有相互插接配合的凸柱和凹槽，卷芯輔助模塊上設有內外貫通的通孔或通槽。?

上述方案進一步優化為：所述的卷芯輔助模塊在其封閉端設置插槽，正極集流體、負極集流體分別插接固定在卷芯輔助模塊對應的端部插槽內。在外極耳與鋁塑膜軟包裝袋的袋口封裝面上預制有極耳緊固片。在鋁塑膜軟包裝袋的袋口處預制有注液口。?

????本實用新型的鋰離子電池，相比較金屬或塑料等硬質殼體的鋰離子電池，具有以下優點：（1）生產工藝簡單，成本低。硬質殼體的鋰離子電池，特別是金屬圓柱電池，需要進行負極底部焊接、滾槽、正極極耳焊接、封口等一系列的復雜工藝流程，增加了生產成本。鋁塑膜包裝的軟包鋰離子電池工藝相對簡單，原材料成本也低于金屬殼體的鋰離子電池。（2）安全性能優于硬質殼體的鋰離子電池。硬質殼體的鋰離子電池在使用不當的情況下，內部容易產生高壓，導致電池爆炸。而鋁塑由于膜包裝耐壓強度低，徹底解決了電池爆炸的問題。（3）結合了圓柱型卷芯電池工藝簡單、生產效率高的優點，工藝成熟穩定，生產成本低，生產效率高。?

附圖說明

圖1為一種實施例的半剖結構示意圖。?

圖2a?為一種卷芯輔助模塊三視圖的右視圖，圖2b為一種卷芯輔助模塊三視圖的主視圖，圖2c為一種卷芯輔助模塊三視圖的俯視圖。?

圖3為另一種卷芯輔助模塊的裝配圖。?

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例，對其技術方案進行清楚、完整地描述。?

實施例1，包括外殼、外極耳1、圓柱型卷芯7和電解液。其中：圓柱型卷芯7是由兩個卷芯單元并聯連接組成，兩個卷芯單元被兩個卷芯輔助模塊8夾持固定在其中，外殼采用鋁塑膜軟包裝袋9，兩個外極耳1被密封粘接在鋁塑膜軟包裝袋9的袋口處，所有卷芯單元的極耳6通過對應的正負集電極5與外極耳1連接。卷芯輔助模塊8為PP材質或耐電解液腐蝕的軟質橡膠材料。?

實施例2，參照附圖2a-2c，在實施例1的基礎上，所述的卷芯輔助模8為兩塊卷芯輔助模塊8沿卷芯的軸向對合組成的長方體結構，其內部設有與卷芯7插接配合的柱形凹槽。兩塊卷芯輔助模塊8在其對合面上設有相互插接配合的凸柱8-1和凹槽8-2，凸柱和凹槽起到固定兩塊卷芯輔助模塊的作用。卷芯輔助模塊上設有內外貫通的通孔或通槽8-4，作為電芯注液的通道。卷芯輔助模塊8在其封閉端設置插槽8-3（對應圖1中的4），正極集流體、負極集流體5分別插接固定在卷芯輔助模塊8對應的端部插槽8-3內。?

實施例3，參照附圖3，結合實施例2，卷芯輔助模塊還可以采用兩塊卷芯輔助模塊8沿卷芯7的外周邊對合組成的長方體結構，其內部設有與卷芯7插接配合的弧形凹槽。?