[實用新型]一種圓柱形導針非對稱引出的圓柱形鋰離子電池

有效

• 申請號: 201420355497.4
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN203910901U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 李鵬輝;童焰;劉志偉
• 申請（專利權）人: 惠州市恒泰科技有限公司
• 主分類號: H01M2/26
• 分類號: H01M2/26;H01M2/02;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任海燕

技術領域

本實用新型屬于鋰離子電池技術領域，具體涉及一種圓柱形導針非對稱引出的圓柱形鋰離子電池。

背景技術

現有圓柱形導針同向引出束腰封口的鋰離子電池，通常采用圓柱形不銹鋼等硬質外殼包裝材料進行包裝，然后采用正極導針和負極導針引出，而正極導針和負極導針以密封件中心點為中心對稱，如圖（1）和圖（2）所示，此結構的鋰離子電池要求正極導針和負極導針具有與膠塞導出孔相同固定的中心距，卷繞時導針位置不好準確把握，其中心距不易控制。即使設計定位準確，所得正負極片涂布間?隙位寬且多，涂布要求設備精度高。制作出的電池體積能量密度小，并且卷繞時正負極導針易錯位，會造成與膠塞引出孔不匹配，而對電池極片形成內壓高，制造出來的電池低壓率高，電池制作過程復雜，生產效率低。

授權公告號為CN?101847756?B的中國發明專利中公開了一種圓柱形鋁殼束腰封口正負極同向引出的鋰離子電池，以及授權公告號為CN?2024704046?U的中國實用新型專利中公開了一種圓柱形導針同向引出束腰封口的鋰離子動力電池；這兩件專利文件中均公開了一種束腰封口的鋰離子電池，該電池的引出的兩根導針均與密封殼體的膠塞的中心點對稱。這種設計在生產中對卷繞機以及電極材料的涂布精度要求較高，因為電極的涂布厚度將導致電極導針的位置發生了偏差，而電極導針的位置發生了偏差將導致導針與密封膠塞上的導針孔位置不匹配，增加了不良品率，加大了生產成本，而且對電極片的卷繞要求較高，增加了生產技術難度，降低了生產效率，導致電極片的儲能密度小，制約了鋰離子電池的容量。同時由于導針中心距與膠塞導出孔的不匹配，會導致導針壓迫極片，容易引起內部短路的現象，嚴重時甚至引起爆炸，存在安全隱患。

因此，如何降低對電極片的涂布要求，方便組裝，提高生產效率，降低不良品率且使用安全成為圓柱形鋰離子電池亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本實用新型要解決的技術問題是一種防止膠塞孔與導針不匹配、降低涂布機對電極涂布精度的要求，生產過程中組裝方便，提高生產效率，簡化生產工藝以及安全性能高的圓柱形導針非對稱引出的圓柱形鋰離子電池。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下方案實現：一種圓柱形導針非對稱引出的圓柱形鋰離子電池，包括上端開口的圓柱形金屬外殼、封裝于金屬外殼內的卷芯以及設有導針孔的密封膠塞，所述的卷芯包括正極片和負極片；卷芯的中心設有一卷芯中心孔；卷芯上設有分別與各自電極片相連接的正極導針和負極導針，正極導針和負極導針由導針孔引出，卷芯通過滾動成型的束腰封口槽和密封膠塞封裝于圓柱形金屬外殼內，所述的正極片上設有焊接正極導針的正極空箔位，正極空箔位位于正極片的中部；所述的負極片的端部設有用于焊接負極導針的負極空箔位；所述的負極導針位于卷芯的中心位置。

作為本實用新型的改進，所述的正極空箔位的寬度與正極導針的寬度相匹配；所述的負極空箔位的寬度與負極導針的寬度相匹配。

作為本實用新型的改進，所述的導針孔包括與正極導針相匹配的正極導針孔和與負極導針相匹配的負極導針孔，負極導針孔設置在密封膠塞相對卷芯中心孔直徑范圍的中心位置，正極導針孔設置在密封膠塞相對卷芯中心孔與密封膠塞外邊緣之間。

作為本實用新型的進一步改進，所述的金屬外殼為鋁殼,正極片的長度大于負極片的長度。

作為本實用新型的進一步改進，所述的金屬外殼為鋼殼；正極片的長度小于負極片的長度。

作為本實用新型的更進一步改進，所述的金屬外殼上端開口與密封膠塞之間設有一層密封膠。

與現有技術相比，本實用新型將負極導針焊接在負極片的端部，將正極片焊導針焊在正極片的中部位置，使得電極片在卷繞成卷芯時，負極導針位于中心位置，正極導針位于卷芯中心以外部分，負極導針可以在卷芯中心孔中自由移動，適應正極導針之間的中心距，提高了密封膠塞對孔效率，方便組裝，簡化生產工藝，提高了生產速度，避免了電極片在涂布過程中由于涂布不精度導致的電極導針引出時存在偏差，避免了密封膠塞孔與導針不匹配，導致返工或不良品的產生，導致的降低生產效率以及增加生產投入，降低了對涂布機的要求；密封膠塞的導針孔負極設置在中心位置，這種極片結構可以增加卷芯對空間的利用率，提高電芯的儲能密度，提高電池容量；同時采用鋁殼時正極片長度大于負極片的長度，由鋁箔包尾，卷繞時由正極片的鋁箔對卷芯進行包裹；采用鋼殼時正極片長度小于負極片的長度，卷繞時由負極片的銅箔或負極的材質對卷芯包裹，可以防止電極與金屬外殼發生化學反應，產生腐蝕，造成電池失效。

附圖說明

圖1?為現有技術中的電極導針引出俯視圖。