一种圆柱体电池中心针结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种圆柱体电池中心针结构，包括中心针本体，中心针本体是一段管体，管体的管壁上设有多个通孔，多个通孔分布于管壁的各个方向，通孔均匀地分布于管体的管壁上，管体的一端的端部向内倾斜，构成入头，入头是个圆台面，管体为陶瓷材质。本实用新型专利技术安置在圆柱体锂离子电池内部卷芯围成的空腔中，可有效阻止卷芯向内部发生形变，从而保证电池的电化学性能和安全性能。可以更有效地让电解液穿过中心针，达到均匀快速吸收的目的，形成多个侧向气体通道，更容易通过锂离子电池喷射试验，而且中心针采用陶瓷材质，结构紧密、机械硬度高，不具备导电性，不会与电解液发生化学反应，提高安全性，成本较低，重量较轻，提升质量能量密度。

Central needle structure of cylinder battery

The utility model relates to a cylindrical battery center pin structure, including the center of the needle body, the needle body is center of a pipe, the pipe wall of the pipe body is provided with a plurality of holes, a plurality of through holes distributed in each direction of the pipe wall, Kong Junyun distributed on the pipe wall of the pipe body, the end one end of the pipe body is formed into the inward tilt head, into the head is a round table, the tube body is made of ceramic material. The utility model is arranged in a cavity which is enclosed by the inner winding core of the cylindrical lithium ion battery, which can effectively prevent the deformation of the winding core to the interior, thereby ensuring the electrochemical performance and the safety performance of the battery. Can more effectively make electrolyte through the center of the needle, to achieve uniform rapid absorption to form a plurality of lateral gas channels, more easily through the injection of lithium ion battery test, and the center pin with ceramic material, compact structure, high mechanical hardness, does not have the conductivity, will not react with electrolyte, improve safety low cost, light weight, and improve the quality of energy density.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种锂离子电池，尤其涉及一种设于电池卷芯中心的圆柱体电池中心针结构。
技术介绍
锂离子电池作为一种新型的绿色高能环保动力性电池，已经广泛应用在动力、储能各领域。电化学性能和安全性能是锂电池使用过程中的两大关键要素，电化学性能主要包括容量、循环寿命、低温容量及电池一致性等，安全性能主要是保证电池在滥用或者外部恶劣条件下不会发生起火爆炸等现象。任何锂离子电池都会兼顾这两大要素。圆柱体锂离子电池卷芯采用正负极片和隔膜一起的卷绕方式，为保证极片间的紧密度，卷绕过程中各部分必须要有一定的张力，同时，卷绕结束后卷芯中间部分会留有卷针留下的空腔，空腔作用大致为:点底焊焊针穿过;电解液快速到达底部;排气通道。电池在使用过程中会发生很多次锂离子的脱嵌反应，同时电池内部材料也会随着时间发生老化现象。这就会造成电池在循环到一定次数的时候整个卷芯可能发生变形，由于卷芯内部存在空腔，就会无法阻止卷芯向内部形变的应力，这种形变，轻则导致电池电化学性能变差，重则可能使电池发生内短路，继而发生安全威胁。针对上述问题，出现了在电池内部空腔中安置不锈钢中心针的圆柱体锂离子电池，这种中心针就是一段前后贯通的管体，虽然可以在一定程度上阻止卷芯向内部形变的应力，也可以应对在锂离子电池安全测试标准UL1642中电池喷射试验，但这种不锈钢中心针仍存在如下缺点:I.通气通液不顺畅，影响电解液吸收及电池喷射试验;2.不锈钢材料为导电性极强的金属，如果工艺或者生产控制稍有不当，就会在一定程度上存在安全隐患;3.价格不低，如果批量使用会增加不小成本;4.有一定的重量，每支约0.4g，相对降低了质量能量密度。
技术实现思路
本技术主要解决原有采用不锈钢中心针的圆柱体电池通气通液不顺畅，影响电解液吸收及电池喷射试验的技术问题;提供一种圆柱体电池中心针结构，其能更有效地让电解液穿过中心针，达到均匀快速吸收的目的，通气通液顺畅，更容易通过锂离子电池喷射试验。本技术同时解决原有圆柱体电池内部的不锈钢中心针导电性极强，还可能与电解液发生化学反应，存在安全隐患，且价格不低、重量较重，降低了质量能量密度的技术问题;提供一种圆柱体电池中心针结构，其不具备导电性，不会与电解液发生化学反应，提高安全性，而且重量较轻，提升质量能量密度，还降低成本。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:本技术包括中心针本体，中心针本体是一段管体，管体的管壁上设有多个通孔，多个通孔分布于管壁的各个方向。本技术安置在圆柱体锂离子电池内部卷芯围成的空腔中，可有效阻止卷芯向内部发生形变，从而保证电池的电化学性能和安全性能。本技术方案采用管壁上设有多孔的管体结构，可以更有效地让电解液穿过中心针，达到均匀快速吸收的目的。同时多个通孔形成多个侧向气体通道，更容易通过锂离子电池喷射试验。管壁上设置多个通孔，还在一定程度上减轻了中心针的质量，从而提升质量能量密度。作为优选，所述的管体的一端的端部向内倾斜，构成入头，所述的入头是个圆台面。入头起到导向作用，使中心针能方便地安装到电池卷芯围成的空腔中。作为优选，所述的通孔均匀地分布于管体的管壁上。进一步确保电解液吸收更加快速均匀，确保侧向通气更加均匀。作为优选，所述的管体为陶瓷材质。陶瓷是绝缘体，且有一定的强度，不会对电池造成安全隐患，即使破碎后刺穿卷芯也不会发生短路，提高安全性。同时陶瓷材料价格很低，远远低于现有的不锈钢内置钢针，且陶瓷材料重量较轻，密度很低，约为不锈钢材质的1/3，可以减少质量能量密度的损失。本技术方案中的陶瓷材质是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料，它具有高恪点、高硬度、高耐磨性及耐氧化等优点，主要由氧化硅、氧化铝、氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化镁、氧化铁和氧化钛等几种化合物混合而成，结构紧密、机械硬度高，绿色环保无污染，不会与电解液发生化学反应。作为优选，所述的通孔为圆形通孔，通孔的孔径为I?2mm。作为优选，所述的管体的长度b为59?61mm，管体的外径为2.5?4mm，管体的管壁厚度为I?2mm。本技术的有益效果是:本技术安置在圆柱体锂离子电池内部卷芯围成的空腔中，可有效阻止卷芯向内部发生形变，从而保证电池的电化学性能和安全性能。可以更有效地让电解液穿过中心针，达到均匀快速吸收的目的，形成多个侧向气体通道，更容易通过锂离子电池喷射试验。而且中心针采用陶瓷材质，结构紧密、机械硬度高，绿色环保无污染，不具备导电性，不会与电解液发生化学反应，提高安全性，成本较低，重量较轻，提升质量能量密度。【附图说明】图1是本技术安装在圆柱体电池中的一种俯视结构示意图。图2是本技术的一种主视结构示意图。图中1.管体，2.通孔，3.入头，4.电池壳体，5.卷芯，6.中心针。【具体实施方式】下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例:本实施例的一种圆柱体电池中心针结构，如图2所示，包括中心针本体，中心针本体是一段管体I，管体横截面呈圆形，管体I的管壁上有多个均匀分布的圆形通孔2，通孔2分布于管壁的各个方向，管体I的一端的端部向内倾斜，构成入头3，入头3是个圆台面。本实施例中，管体I的长度b为60mm，入头3的长度a为4mm，管体I的外径为3mm，管体I的管壁厚度为1mm，通孔2的孔径为1.5mm。管体I采用陶瓷材质，主要由高岭土、长石和石英等材质组成，主要成分为二氧化硅和三氧化二铝，并含有少量氧化铁、氧化钛、氧化钙、氧化镁、氧化钾和氧化钠等化合物。它的可塑性能和结合性能均较高，耐火度高，是普遍使用的制瓷原料。本实施例的中心针采用陶瓷注浆成型工艺制成。如图1所示，是本技术的使用状态示意图，卷芯5安装在呈圆柱体的电池壳体4中，中心针6安装在卷芯5中心。制作时，先采用圆柱自动卷绕机将电池正负极、隔膜进行卷绕，卷径一般为17.3?17.6mm;卷绕结束后将卷芯装入电池壳体，电池壳体的外径一般为18.0?18.1mm，内径一般为17.8?17.95mm;电池点底后，陶瓷中心针的一侧入头先入，整个中心针置于卷芯内部;最后进行烘烤、注液等工序，制作成成品电池。使用本技术，可以有效确保卷绕类圆柱体电池在使用过程中卷芯不发生剧烈形变，从而保证了电池的电化学性能和安全性能。本技术可以更有效地让电解液穿过中心针，达到均匀快速吸收的目的，同时形成多个侧向气体通道，更容易通过锂离子电池安全测试标准UL1642中电池喷射试验。而且中心针采用陶瓷材质，结构紧密、机械硬度高，不具备导电性，不会与电解液发生化学反应，提高安全性，并且重量较轻，提升质量能量密度。另外，本技术制作工艺简单，材料绝对绿色环保无污染，总体成本比较低廉，性价比很高，在锂电池电化学性能和安全性能要求越来越高的的锂电市场具备很好的前景。【主权项】1.一种圆柱体电池中心针结构，其特征在于包括中心针本体，中心针本体是一段管体(1)，管体(I)的管壁上设有多个通孔(2)，多个通孔(2)分布于管壁的各个方向，所述的通孔(2)均匀地分布于所述的管体(I)的管壁上，所述的管体(I)为陶瓷材质。2.根据权利要求1所述的一种圆柱体电池中心针结构，其特征在于所述的管体(I)的一端的端部向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆柱体电池中心针结构，其特征在于包括中心针本体，中心针本体是一段管体(1)，管体(1)的管壁上设有多个通孔(2)，多个通孔(2)分布于管壁的各个方向，所述的通孔(2)均匀地分布于所述的管体(1)的管壁上，所述的管体(1)为陶瓷材质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：聂亮，厉蒋，左华通，
申请(专利权)人：杭州伯坦科技工程有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33