一种磷酸铁锂离子动力电池结构制造技术

本申请涉及一种磷酸铁锂离子动力电池结构，用于圆柱电池，包括正极结构、卷芯、负极结构和壳体；所述正极结构设置于所述卷芯一端的端面上，所述负极结构设置于所述卷芯另一端的端面上，所述卷芯套设于所述壳体内，且所述负极结构与所述壳体底部的内表面相抵接。本申请通过将卷芯的两端揉平得到正负极极耳，可以有效提升电池的能量密度、降低电芯内阻，成本较低。本申请的正负极都采用全极耳结构，可以有效缩短电子传导路径，降低电池内阻，大电流充放电过程散热效果好；同时去掉传统工艺正负极耳焊接、极耳包胶工序，有效提升生产效率。本申请结构简单，密封性好，成本较低，具有较好的可靠性，生产工艺简单，生产效率较高。生产效率较高。生产效率较高。

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸铁锂离子动力电池结构


[0001]本专利技术涉及动力电池
，特别是涉及一种磷酸铁锂离子动力电池结构。

技术介绍

[0002]动力电池可以为圆柱电池、方形电池或者软包电池，圆柱电池具有生产效率高、设备自动化程度高、产品性能一致性好等优势，越来越受到人们的青睐。但是，动力电池在高倍率充放电时会产生大量的热，当散热速率不能满足要求时，电池内部的温度将持续升高，使得电池循环寿命下降，严重时引发电池热失控，造成安全事故。
[0003]目前，市面上圆柱型动力电池电芯的正极/负极多采用单极耳或多极耳结构，很难满足大电流充放电条件下电池的散热要求，存在因极耳过流能力差、在大电流放电时电芯发热而导致电池在循环过程中内部涨力不均匀、极耳位置附近正负极片接触不紧密而导致电池循环寿命差、电子传导路径长、电池内阻大等问题。而且，正负极耳传统的安装工艺包括焊接、极耳包胶等工序，操作复杂、生产效率较低。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术提供一种磷酸铁锂离子动力电池结构，旨在解决极耳过流能力差、在大电流放电时电芯发热而导致电池在循环过程中内部涨力不均匀、极耳位置附近正负极片接触不紧密而导致电池循环寿命差、电子传导路径长、电池内阻大等问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术实施例提出如下技术方案：
[0006]一种磷酸铁锂离子动力电池结构，用于圆柱电池，包括正极结构、卷芯、负极结构和壳体；所述正极结构设置于所述卷芯一端的端面上，所述负极结构设置于所述卷芯另一端的端面上，所述卷芯套设于所述壳体内，且所述负极结构与所述壳体底部的内表面相抵接；
[0007]所述正极结构包括盖帽、防爆片、正极连接片、密封圈、胶带、正极极耳和绝缘垫片；所述正极极耳为所述卷芯的端面；所述绝缘垫片设置于所述正极极耳远离所述卷芯的侧面的边缘上；所述胶带套设于所述卷芯的一端，且所述胶带分别与所述正极极耳、所述绝缘垫片相抵接；所述正极连接片焊接于所述正极极耳远离所述卷芯的侧面上；所述防爆片焊接于所述正极连接片远离所述正极极耳的侧面上；所述盖帽设置于所述防爆片远离所述正极连接片的侧面上；所述密封圈套设于所述盖帽的边缘上，且所述密封圈与所述壳体相抵接。
[0008]作为优选的实施方式，所述正极连接片靠近所述正极极耳的侧面上设置有圆形凸起，所述圆形凸起靠近所述正极极耳的侧面上均匀设置有多个第一条形凸起，所述正极连接片通过所述第一条形凸起焊接于所述正极极耳上。这样设置，可以使得正极连接片与正极极耳更好的接触，有效避免焊接时发生炸火现象；同时可以很好的增加正极连接片的刚性，并对正极极耳有较好的预压效果。
[0009]作为优选的实施方式，相邻的所述第一条形凸起之间设置有扇形面，所述扇形面
上设置有多个通孔。在本申请中，通孔主要用于下液和排气。
[0010]作为优选的实施方式，所述正极连接片的几何中心处设置有第一圆孔，每个所述第一条形凸起自所述第一圆孔向所述正极连接片的边缘延伸设置。
[0011]作为优选的实施方式，所述正极连接片、所述圆形凸起、所述第一条形凸起、所述扇形面、所述通孔以及所述第一圆孔一体成型设置。
[0012]作为优选的实施方式，所述胶带的内表面分别与所述正极极耳的外周、所述绝缘垫片的外周相抵接。这样，通过胶带固定绝缘垫片，并有效预防辊槽过程中绝缘垫片移位而造成卷芯短路。
[0013]作为优选的实施方式，所述盖帽的边缘均匀设置有多个排气孔。在本申请中，盖帽作为正极结构的输出端，可以起到密封封口和顶端排气的作用。密封圈在密封封口的同时，能够有效保证正极结构与负极结构绝缘。
[0014]作为优选的实施方式，所述防爆片的内部压力≥18Kg。开启防爆阀可以泄压，同时，防爆片与正极连接片焊接连接，起到密封和过流的作用。
[0015]作为优选的实施方式，所述负极结构包括负极极耳和负极连接片，所述负极极耳为所述卷芯的端面；所述负极连接片焊接于所述负极极耳远离所述卷芯的侧面上；所述负极连接片与所述壳体底部的内表面相抵接。
[0016]作为优选的实施方式，所述负极连接片靠近所述负极极耳的侧面上均匀设置有多个第二条形凸起，相邻的两个所述第二条形凸起之间设置有扇形凹槽；所述负极连接片通过所述第二条形凸起焊接于所述负极极耳上，所述负极连接片通过所述扇形凹槽与所述壳体底部的内表面相抵接。
[0017]作为优选的实施方式，所述负极连接片的几何中心处设置有第二圆孔，每个所述第二条形凸起自所述第二圆孔向所述负极连接片的边缘延伸设置。
[0018]通过在负极连接片靠近卷芯的侧面上设置第二条形凸起和扇形凹槽，可以很好的增加负极连接片的刚性，并对负极极耳有较好的预压效果，有效减少接触电阻；同时，能够充分利用电池的内部空间，可以有效增加电池的能量密度和体积密度。
[0019]作为优选的实施方式，所述卷芯为采用卷绕结构将正负极片进行卷绕得到的卷芯；所述正极极耳为采用揉平工艺将所述卷芯的正极端揉平得到的极耳；所述负极极耳为采用揉平工艺将所述卷芯的负极端揉平得到的极耳；所述正极连接片和所述负极连接片均为采用冲压工艺得到的连接片。
[0020]在本申请中，正极极耳与正极连接片、正极连接片与防爆片、负极极耳与负极连接片、负极连接片与壳体底部均具有较大的焊接截面，电阻较小，可以通过大的电流，因此采用本申请结构的电池具有物理电阻小、可以通过大倍率电流的能力，同时可以很好的保证电池结构的密封性和可靠性。
[0021]作为优选的实施方式，所述盖帽为镀镍钢带材质的盖帽；所述正极连接片为铝材质的连接片；所述防爆片为铝材质的防爆片；所述壳体为镀镍钢壳；所述负极连接片为铜或镍材质的连接片。
[0022]本专利技术所达到的有益效果：本申请的正负极都采用全极耳结构，可以有效缩短电子传导路径，降低电池内阻，改善大电流放电使电芯发热的问题，大电流充放电过程散热效果好；同时去掉传统工艺正负极耳焊接、极耳包胶工序，提升生产效率。通过将卷芯的两端
揉平得到正负极极耳，可以替代目前市场上传统圆柱结构电池的单极耳或多极耳结构，有效提升电池的能量密度、降低电芯内阻，成本较低(不需要正负极耳极、高温胶带、焊接极耳和极耳贴胶工序)。本申请结构不需要焊接正负极极耳，电池装配比例高，能够保证电芯内部的正负极片平整度，相对传统生产工艺生产效率更高。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术一实施例的磷酸铁锂离子动力电池结构的爆炸结构示意图；
[0025]图2为图1的磷酸铁锂离子动力电池结构的卷芯的结构示意图；
[0026]图3为图1的磷酸铁锂离子动力电池结构的正极连接片的结构示意图。
[0027]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷酸铁锂离子动力电池结构，其特征在于，用于圆柱电池，包括正极结构、卷芯、负极结构和壳体；所述正极结构设置于所述卷芯一端的端面上，所述负极结构设置于所述卷芯另一端的端面上，所述卷芯套设于所述壳体内，且所述负极结构与所述壳体底部的内表面相抵接；所述正极结构包括盖帽、防爆片、正极连接片、密封圈、胶带、正极极耳和绝缘垫片；所述正极极耳为所述卷芯的端面；所述绝缘垫片设置于所述正极极耳远离所述卷芯的侧面的边缘上；所述胶带套设于所述卷芯的一端，且所述胶带分别与所述正极极耳、所述绝缘垫片相抵接；所述正极连接片焊接于所述正极极耳远离所述卷芯的侧面上；所述防爆片焊接于所述正极连接片远离所述正极极耳的侧面上；所述盖帽设置于所述防爆片远离所述正极连接片的侧面上；所述密封圈套设于所述盖帽的边缘上，且所述密封圈与所述壳体相抵接。2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂离子动力电池结构，其特征在于，所述正极连接片靠近所述正极极耳的侧面上设置有圆形凸起，所述圆形凸起靠近所述正极极耳的侧面上均匀设置有多个第一条形凸起，所述正极连接片通过所述第一条形凸起焊接于所述正极极耳上。3.根据权利要求2所述的磷酸铁锂离子动力电池结构，其特征在于，相邻的所述第一条形凸起之间设置有扇形面，所述扇形面上设置有多个通孔；所述正极连接片的几何中心处设置有第一圆孔，每个所述第一条形凸起自所述第一圆孔向所述正极连接片的边缘延伸设置。4.根据权利要求3所述的磷酸铁锂离子动力电池结构，其特征在于，所述正极连接片、所述圆形凸起、所述第一条形凸起、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王保，郭盼，
申请(专利权)人：深圳市雄韬电源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：