[實用新型]一種安全圓柱鋰離子電池的電芯結構

有效

• 申請號: 202120259187.2
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN214068755U
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 王超;李君俠;余坤;王宏宇;楊洪;何顯峰
• 申請（專利權）人: 西安瑟福能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M50/531;H01M10/0525;H01M10/0587
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 魏法祥

本實用新型提供了一種安全圓柱鋰離子電池的電芯結構，包括正極片、負極片和隔膜，隔膜置于正極片和負極片之間，疊層后卷繞成圓柱形的電芯體，正極片頭部為向上端延伸的正極片頭部空箔，卷繞后形成正極頭部極耳，負極片頭部為向下端延伸的負極片頭部空箔，卷繞后形成負極頭部極耳，負極片尾部為向上端延伸的負極片尾部空箔，卷繞后形成負極尾部極耳。本實用新型通過在正極片和負極片端部設置延伸的空箔，經卷繞后壓制為正極耳和負極耳，增大與正極片和負極片的連接點，提高了圓柱鋰離子電池的導電和導熱性能，延長了循環使用壽命；無外接極耳可避免極耳斷裂造成的二次短路；本實用新型結構簡單，安全可靠性高，便于推廣使用。

技術領域

本實用新型屬于鋰離子電池技術領域，具體涉及一種安全圓柱鋰離子電池的電芯結構。

背景技術

電動工具因結構輕巧、體積小、重量輕、便于攜帶、使用方便、省時省力等特點，越來越受到人們的追捧；同時，因為綠色環保的特點，已在歐美等國得到了廣泛使用。目前，我國作為電動工具生產大國，對電動工具用電池的需求也越來越大。

鋰離子電池因工作電壓高、比能量高、重量輕、壽命長、自放電低、綠色環保等優點，已廣泛應用電動工具。18650鋰離子電池因尺寸固定、便于組裝等特點，是電動工具用鋰離子電池的首選。但18650電池因采用卷繞結構，焊接正負極耳對其安全性有一定的影響，并且現有結構對其散熱能力有一定的限制。在電池充放電時僅通過極耳連接集流體，如果極耳只有一個或者兩個，同時電池內阻相對偏高，大電流放電性能較差，不能達到高倍率的放電要求，限制了該結構的鋰電池在動力電池上和高功率電池上的應用。同時，極耳斷裂時和電芯內部短路時，由于散熱不良帶來的起火、爆炸等問題，限制了該結構的安全性要求。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種安全圓柱鋰離子電池的電芯結構。該電芯結構通過將正極片和負極片上延伸的空箔卷繞后壓制成耳板作為極耳，增大與正極片和負極片連接點，提高圓柱鋰離子電池的導熱和導電性能，同時，無外接極耳可以避免極耳斷裂帶來的短路問題。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種安全圓柱鋰離子電池的電芯結構，其特征在于，包括正極片、負極片和隔膜，所述隔膜置于正極片和負極片之間，所述正極片、隔膜和負極片疊層后卷繞成圓柱形的電芯體，所述正極片頭部為向上端延伸的正極片頭部空箔，所述正極片頭部空箔卷繞后形成正極頭部極耳，所述負極片頭部為向下端延伸的負極片頭部空箔，所述負極片頭部空箔卷繞后形成負極頭部極耳，所述負極片尾部為向上端延伸的負極片尾部空箔，所述負極片尾部空箔卷繞后形成負極尾部極耳。

上述的一種安全圓柱鋰離子電池的電芯結構，其特征在于，所述電芯體內部空間設置有圓柱芯，所述圓柱芯由絕緣導熱油制成。

上述的一種安全圓柱鋰離子電池的電芯結構，其特征在于，所述正極片頭部空箔卷繞后為向上端延伸的鋁箔，將鋁箔壓制成鋁帶作為正極頭部極耳。

上述的一種安全圓柱鋰離子電池的電芯結構，其特征在于，所述負極片頭部空箔卷繞后為向下端延伸的銅箔，將負極片頭部銅箔沿直徑方向一分為二，壓制成銅帶作為負極頭部極耳。

上述的一種安全圓柱鋰離子電池的電芯結構，其特征在于，所述負極片尾部空箔卷繞后為向上端延伸的銅箔，將負極片尾部銅箔沿兩條相互垂直的直徑方向分為四等分，焊接于電池外殼側沿上部的輥槽邊沿處作為負極尾部極耳。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1、本實用新型通過將與正極片頭部相連的延伸空箔制成正極耳板作為正極耳，將與負極片兩端相連的延伸空箔制成負極頭部和尾部耳板作為負極耳，增大了與正極片和負極片的連接點，使制成的圓柱鋰離子電池在大電流充放電時能起到良好的分流作用，提高了圓柱鋰離子電池充放電時的導電和導熱性能，延長了圓柱鋰離子電池的循環壽命。