本实用新型专利技术公开了一种嵌套式圆柱型锂离子电池，包括中心电芯和外围电芯，所述中心电芯和外围电芯上极性相同的极耳相互贴靠且焊接固定，所述极性相同的极耳在电池圆周方向上相互对正。本实用新型专利技术提供的嵌套式圆柱型锂离子电池由多个电芯单元相互嵌套而成，各电芯单元的极片长度较短，各电芯单元卷绕时极片间的对齐更容易控制，可有效提高产品的合格率。组合电芯中，里层和外层的极片受到的卷绕张力差别较小，不会因局部受力过大而在隔膜上析锂，从而有效延长锂离子电池的使用寿命、改善其安全性能。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种锂离子电池，具体涉及一种嵌套式圆柱型锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。目前的圆柱形锂电池常见型号为18650、26650、32650等。锂离子电池的广泛应用大大造福了日常生活，然而，在带来极大便利的同时，锂离子电池也带来了一些潜在的危险性，而随着锂电池在人们生活中占据越来越重要的地位，其安全性能越来越受到了广泛的关注。尤其在大规模应用，如电动自行车、电动汽车、储能电站等领域。锂离子电池的正负极片长度为0.6-3米，甚至更长。在卷绕成电芯时，正负极片通过一次卷绕，形成一个完整电芯。由于极片过长，卷绕时，极片的对齐度很难控制，产品合格率低，同时由于卷绕张力的存在，电芯里层的极片受力远远超出外层。电芯在充放电的过程中极片本身的膨胀导致极片间受力增加，容易使隔膜上的电解液挤出，从而造成析锂，特别是电芯最里层的部分，这些现象降低了电池的使用寿命，甚至出现安全事故。授权公告号为CN202444033U的中国专利文献公开了一种环形大功率锂离子电池，包括电芯和外壳，所述电芯包括一个中心电芯和至少一个外围电芯，所述外围电芯为环形，所述的至少一个外围电芯与中心电芯套装在一起并在各电芯间留有空隙，所述的中心电芯和至少一个外围电芯并联组合，中心电芯和外围电芯的正极通过正极连接片连接，中心电芯和外围电芯的负极通过负极连接片连接，所述中心电芯和外围电芯各电芯的空隙内填充有热交换介质。该锂离子电池的体积太大，工艺复杂。现有技术中，圆柱型锂离子电池的正负极片多为一个整体，极片上焊接有相应的1个或多个极耳，通过一次卷绕形成一个电芯，即电芯是由一个正极片、一个负极片及隔膜等组成的。
技术实现思路
为了提高电芯卷绕时极片的对齐度，提高电芯合格率；同时减少电芯最里层部分极片的受力，避免在使用过程中电芯最里层部分出现析锂现象，提高电池的使用寿命及安全性，本技术提供了一种嵌套式圆柱型锂离子电池。一种嵌套式圆柱型锂离子电池，包括中心电芯和外围电芯，所述中心电芯和外围电芯上极性相同的极耳相互贴靠且焊接固定，所述极性相同的极耳在电池圆周方向上相互对正。本技术中，将正负极片分为两段或多段，分别使用不同直径的卷针卷绕成多个电芯单元(最内层的或直径最小的电芯单元为中心电芯，中心电芯外围的电芯统称为外围电芯)，再将这些电芯单元嵌套在一起，组合成一个完整电芯。相较于现有技术，本技术的电芯由多个正极片、多个负极片及隔膜组成。在各电芯单元嵌套过程中，极性相同的极耳在电池圆周方向上相互对正，且相互贴靠，方便焊接固定。本技术中，由于将单个极片的长度缩短，卷绕时极片间的对齐更容易控制，可有效提高产品的合格率。电芯由多个电芯单元组成，电芯里层的极片受到的卷绕张力与外层的差别较小。在充放电过程中，电芯里层的受力与外层的较一致，不易造成里层的隔膜上的电解液由于局部受力过大而被挤出，降低了电芯里层隔膜的析锂风险，从而降低了锂枝晶破坏隔膜的风险，延长锂离子电池使用寿命，改善锂离子电池的安全性能。各电芯单元的极耳相互对正、贴靠，并通过焊接固定，有利于提高各电芯单元及极耳的连接稳定性，改善电芯单元间空隙的散热性能，从而提升锂离子电池大电流放电时的安全性能。作为优选，中心电芯为环形或圆柱形，所述外围电芯为环形或圆形，外围电芯直径大于中心电芯。为了改善各电芯单元的套设稳定性，作为优选，各电芯单元在嵌套过程中，中心电芯和外围电芯相互贴靠。如此设置可使各电芯单元套设更紧密，降低各电芯单元之间的相互作用而损坏极片活性成分的风险，从而延长电池的使用寿命。为了使极耳相互焊接更紧密，作为优选，极性相同的极耳中，外围电芯的极耳处在外围电芯的内缘；而中心电芯的极耳处在中心电芯外缘。本技术的各电芯单元的极耳的调节较方便，为了降低极性相同的极耳的焊接难度，降低不同极性极耳之间的短路概率，作为优选，极性相反的极耳分别位于电池轴向的两端；沿电池径向，极性相反的极耳分别位于电池轴向的两侧。极性相同的各级极耳相互焊接过程中，需要将极耳弯曲焊接或焊接后再向电池轴心弯曲。为了增加焊接面接触面积，增加极耳之间的贴合强度，作为优选，相互贴靠的极耳中，外围电芯的极耳根部具有弧形的补偿折弯。在外围极耳的近极片处设置所述补偿折弯，可避免该部位的极耳在弯曲过程中厚度变薄甚至断裂，从而保证电池电芯的良好性能，延长电池的使用寿命。作为优选，所述补偿折弯为半圆形。半圆弧形的补偿折弯朝向中心电芯方向。方便多级外围极耳的相互贴合、焊接。进一步优选，相互贴靠的极耳之间通过点焊相互固定。在本技术的极耳设置方式下，通过点焊工艺不仅能保证各极耳的焊接稳定性，还可缩小电池电芯占用的体积。本技术提供的嵌套式圆柱型锂离子电池由多个电芯单元相互嵌套而成，各电芯单元的极片长度较短，各电芯单元卷绕时极片间的对齐更容易控制，可有效提高产品的合格率。组合电芯中，里层和外层的极片受到的卷绕张力差别较小，不会因局部受力过大而在隔膜上析锂，从而有效延长锂离子电池的使用寿命、改善其安全性能。附图说明图1为本技术提供的嵌套式圆柱型锂离子电池的剖视图。具体实施方式以下实施例按上述操作方法实施：一种嵌套式圆柱型锂离子电池，将正负极片分为两段或多段，分别使用不同直径的卷针卷绕成多个电芯单元。如图1所示，最内层的电芯单元为中心电芯1，中心电芯1外围的电芯统称为外围电芯2，将这些电芯单元嵌套在一起，组成一个完整电芯。中心电芯1和外围电芯2相互贴靠，其中，中心电芯1和外围电芯2上极性相同的极耳(如图1中的中心正极耳3和外围正极耳4；中心负极耳6和外围负极耳7)相互贴靠且通过点焊相互固定。中心正极耳3和外围正极耳4在电池圆周方向上相互对正，且外围正极耳4处在外围电芯2的内缘；而中心正极耳3处在中心电芯1外缘。中心负极耳6和外围负极耳7在电池圆周方向上相互对正，且外围负极耳7处在外围电芯2的内缘；而中心负极耳6处在中心电芯1外缘。极性相反的极耳分别位于电池轴向的两端；沿电池径向，极性相反的极耳分别本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种嵌套式圆柱型锂离子电池，包括中心电芯和外围电芯，其特征在于，所述中心电芯和外围电芯上极性相同的极耳相互贴靠且焊接固定，所述极性相同的极耳在电池圆周方向上相互对正。
【技术特征摘要】
1.一种嵌套式圆柱型锂离子电池，包括中心电芯和外围电芯，其特
征在于，所述中心电芯和外围电芯上极性相同的极耳相互贴靠且焊接固
定，所述极性相同的极耳在电池圆周方向上相互对正。
2.如权利要求1所述的嵌套式圆柱型锂离子电池，其特征在于，中
心电芯和外围电芯相互贴靠。
3.如权利要求2所述的嵌套式圆柱型锂离子电池，其特征在于，极
性相反的极耳分别位于电池轴向的两端；沿电池径向，极性相反的极耳分
别位于电池轴向的两侧。
4.如权利要求3所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王军生，孙伟，施利勇，何文祥，周翠芳，张慧，
申请(专利权)人：浙江天能能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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