[實用新型]一種落差式鋰電池卷芯

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821369077.6
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN208655810U
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳國
• 申請（專利權(quán)）人: 常州微宙電子科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/0587;H01M2/02;H01M2/04
• 代理公司: 常州金之壇知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32317
• 代理人: 周祥生

一種落差式鋰電池卷芯，包括正極片、隔膜和負(fù)極片，隔膜設(shè)置在正極片和負(fù)極片之間，三者依次層疊后卷繞成中空筒狀體，在正極片、隔膜和負(fù)極片的展開平面上設(shè)有內(nèi)凹缺口，在卷繞成型的卷芯端面上設(shè)有內(nèi)凹結(jié)構(gòu)。在卷芯的端面設(shè)置內(nèi)凹結(jié)構(gòu)是為了滿足輸出電極向內(nèi)延伸的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要。這樣就能使鋰電池的卷芯實際體積最大化，從而提高這類鋰電池的能量密度，這種結(jié)構(gòu)的鋰電池的能量密度與同類規(guī)格同類型特種鋰電池增加10％～20％，與同規(guī)格的普通鋰電池相比，能量密度可提高5％～10％。

技術(shù)領(lǐng)域：

本實用新型涉及一種鋰電池，尤其涉及一種高能量密度鋰電池。

背景技術(shù)：

隨著各種電子產(chǎn)品的快速發(fā)展，鋰離子電池的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，需求量快速增長，人們對鋰電池的容量提出更高的要求，人們迫切希望現(xiàn)有的鋰電池的容量能有較大幅度提升。目前，產(chǎn)業(yè)化的圓柱形及方形鋰離子電池均采用不銹鋼或鋁合金作為電池殼體，金屬殼體與正極金屬蓋板或負(fù)極金屬蓋板之間采用焊接或者鉚接的方式進行固定密封連接，為保證正負(fù)極之間的絕緣，正極蓋板與金屬殼體之間必須采用復(fù)雜的密封絕緣結(jié)構(gòu)才能實現(xiàn)，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，正極金屬蓋板、負(fù)極金屬蓋板與金屬殼體之間的密封絕緣結(jié)構(gòu)高度為4～5毫米，如圖1所示，由于金屬殼體5與負(fù)極蓋板相連，因此，正極蓋板6與金屬電池殼體5之間必須設(shè)置密封絕緣結(jié)構(gòu)，正極蓋板6在軸向依次通過導(dǎo)電圈61、正極連接圈62、連接圈托架63與正極耳3相連接，導(dǎo)電圈61、正極連接圈62、連接圈托架63在徑向方向均撐持在特定異形絕緣密封件8的內(nèi)圈中，為了防止卷芯1中負(fù)極片與正極組件之間接觸放電，在異形絕緣密封件8與卷芯1的上端之間設(shè)有絕緣隔離墊9。這種內(nèi)延伸的輸出電極結(jié)構(gòu)直接縮小了電池殼體5內(nèi)容納卷芯1的空間尺寸，造成電池的能量密度難以增加。在有些大規(guī)格特種鋰電池中，雖然輸出電極的徑向尺寸較小，僅為輸出電極部分需要向鋰電池內(nèi)部延伸，但根據(jù)目前的鋰電池制造技術(shù)，這類鋰電池的卷芯高度只能是等高度設(shè)計，因此，只能以輸出電極之間的最小尺寸來確定卷芯的高度，由此可知，在鋰電池高度尺寸相同的條件下，電池殼體內(nèi)空間沒有得到充分利用，這類鋰電池的卷芯體積沒有實現(xiàn)最大化，這類鋰電池的能量密度要比同規(guī)格的鋰電池低得多。

為了進一步提高現(xiàn)有鋰電池的容量，特別是提高電極輸出需要向電池內(nèi)延結(jié)構(gòu)的鋰電池的能量密度，申請人實用新型了一種落差式卷芯高能量密度鋰電池，這種結(jié)構(gòu)的鋰電池的能量密度與同類規(guī)格同類型特種鋰電池增加10％～20％，與同規(guī)格的普通鋰電池相比，能量密度可提高5％～10％。

實用新型內(nèi)容：

本實用新型的目的是提供一種落差式鋰電池卷芯。

本實用新型采取的技術(shù)方案是：

一種落差式鋰電池卷芯，包括正極片、隔膜和負(fù)極片，隔膜設(shè)置在正極片和負(fù)極片之間，三者依次層疊后卷繞成中空筒狀體，其特征是：在正極片、隔膜和負(fù)極片的展開平面上設(shè)有內(nèi)凹缺口，在卷繞成型的卷芯端面上設(shè)有內(nèi)凹結(jié)構(gòu)。

進一步，在卷芯的正極端面存有內(nèi)凹結(jié)構(gòu)。

進一步，在卷芯的負(fù)極端面存有內(nèi)凹結(jié)構(gòu)。

進一步，在卷芯的正極端面和負(fù)極端面均存有內(nèi)凹結(jié)構(gòu)。

在卷芯的端面設(shè)置內(nèi)凹結(jié)構(gòu)是為了滿足輸出電極向內(nèi)延伸的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要。

本實用新型在卷芯的端面局布部位設(shè)計出內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，以避讓輸出電極向內(nèi)延伸的結(jié)構(gòu)，僅限于局部縮小卷芯的高度，而在其它部位則保持卷芯高度最大化設(shè)計，這樣就能使鋰電池的卷芯實際體積最大化，從而提高這類鋰電池的能量密度，這種結(jié)構(gòu)的鋰電池的能量密度與同類規(guī)格同類型特種鋰電池增加 10％～20％，與同規(guī)格的普通鋰電池相比，能量密度可提高5％～10％。

附圖說明：

圖1為現(xiàn)有柱狀鋰電池的正極蓋板處的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為卷芯上下端面設(shè)有內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的高能量密度鋰電池的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；