一种中空圆柱锂离子电池制造技术

本申请公开了一种中空圆柱锂离子电池，涉及锂离子电池领域

【技术实现步骤摘要】
一种中空圆柱锂离子电池


[0001]本申请涉及锂电池
，尤其涉及一种中空圆柱锂离子电池
。

技术介绍

[0002]锂
(
钠等金属
)
离子电池是一种二次电池
(
充电电池
)
，它主要依靠锂
(
钠等金属
)
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
。
[0003]作为能量储存特别是高能量密度的锂离子电池，与其他能量密集的能源产品如油，可燃气体，电力等一样，都存在安全失控的危险
。
管理这种安全风险一般通过找出风险的原因，实施控制风险的技术路线，当风险无法避免时，将风险造成的损害降低最低程度
。
油气产品的安全风险控制如此，锂离子电池的安全风险控制也是遵循这一原则
。
[0004]造成锂离子电池安全失控的原因主要有：大电流的充放电超出各种导体
(
金属导体，离子导体
)
过载而发热，环境高温激发电池活性物质的活跃，环境低温充放电造成锂晶枝的析出为后期电池短路埋下隐患，机械外力的损伤造成电池内部短路等等
。
[0005]目前对锂离子电池安全要求高的场合，如车用锂离子电池，它的热管理是通过电池外部铺设液体流道对电池进行加热或降温，由于热阻比较大，效果一般
。
同时为了提高能量密度，提升体积利用率，采用了机构力学性能较差的方型电池
。
同时当热失控发生时，泄压阀无控制泄压，单体电池的安全失控会祸及相邻电池单体，进而影响到整个电池组的安全使风险升级
。

技术实现思路

[0006]基于此，本申请为解决锂离子电池热失控的问题，提供了一种中空圆柱锂离子电池
。
[0007]本申请提供了一种中空圆柱锂离子电池，包括：
[0008]管状组件，包括中心金属管和绝缘套管，所述绝缘套管套设在所述中心金属管外侧；
[0009]卷绕组件，所述卷绕组件卷绕在所述管状组件的绝缘套管外侧，所述卷绕组件在所述中心金属管外侧卷绕
N
圈，所述卷绕组件与所述管状组件共同构成锂离子电池卷芯
C
；
[0010]容纳组件，锂离子电池卷芯
C
放置在所述容纳组件内
。
[0011]所述卷绕组件包括正极间隙补偿导电带
、
负极间隙补偿导电带
、
正极集流体
、
第一隔膜
、
负极集流体以及第二隔膜，所述正极集流体两侧涂布正极材料形成正极片，所述负极集流体两侧涂布负极材料形成负极片，所述正极间隙补偿导电带和所述负极间隙补偿导电带分别粘接在所述绝缘套管的两端，所述正极间隙补偿导电带和所述负极间隙补偿导电带的另一侧为所述正极片，所述正极片和所述负极片之间设置有所述第一隔膜，所述负极片另一侧设置有所述第二隔膜，所述正极间隙补偿导电带
、
负极间隙补偿导电带
、
正极片
、
第一隔膜
、
负极片以及第二隔膜一起齐头粘接在所述绝缘套管的外侧并按同一方向卷绕形成
所述锂离子电池卷芯
C。
[0012]正极间隙补偿导电带和正极集流体叠合卷绕形成正极金属实体导电盘，负极间隙补偿导电带和负极集流体叠合卷绕形成负极金属实体导电盘
。
[0013]所述容纳组件包括圆柱体外壳
、
上端盖以及下端盖，所述上端盖和下端盖分别焊接在所述圆柱体外壳两端，圆柱体外壳
、
上端盖以及下端盖共同构成容置空间，所述锂离子电池卷芯
C
设置在容置空间内，上端盖一端面设置有泄压阀，泄压口设置在所述泄压阀的外壁，所述下端盖一端面设置有注液口，中心金属管两端分别穿过上端盖和下端盖
。
[0014]所述正极极柱穿过上端盖，负极极柱穿过下端盖，所述正极极柱的一端与正极金属实体导电盘焊接，所述负极极柱的一端与负极金属实体导电盘焊接
。
[0015]所述正极极柱穿过所述正极金属实体导电盘与锂离子电池卷芯
C
的一端焊接，所述负极极柱穿过所述负极金属实体导电盘与锂离子电池卷芯
C
的另一端焊接
。
[0016]正极金属实体导电盘与所述上端盖之间通过第一绝缘盘绝缘隔离，负极金属实体导电盘与所述下端盖之间也通过第二绝缘盘绝缘隔离
。
[0017]所述上端盖与所述正极极柱之间通过第一绝缘管进行绝缘隔离并滚压固定，所述下端盖与所述负极极柱之间通过所述第二绝缘管进行绝缘隔离并滚压固定
。
[0018]所述中心金属管分为第一金属导电管和第二金属导电管，所述第一金属导电管和第二金属导电管通过第五绝缘管电隔离并连接
。
[0019]第一圆锥型电极一端与正极金属实体导电盘焊接，所述第一圆锥型电极另一端与所述第一金属导电管焊接，所述上端盖与所述第一金属导电管之间通过第三绝缘管绝缘隔离并滚压固定；第二圆锥型电极一端与负极金属实体导电盘焊接，所述第二圆锥型电极另一端与所述第二金属导电管焊接，所述下端盖与所述第二金属导电管之间通过第四绝缘管绝缘隔离并滚压固定
。
[0020]有益效果：本申请将中心金属管作为锂离子电池卷绕组件的卷绕基管，同时又是锂离子电池的导热流体的流道，按需要对锂离子电池进行加热或冷却，从热力学的角度来说无疑的优选方案
。
为了减小锂离子电池的内阻，以正极和负极间隙补偿导电带为纽带，将锂离子电池的正极和负极集流体与输入输出正极和负极极柱连接起来，最大限度降低它们之间的接触电阻，并提高电流的通过能力
。
当锂离子电池发生不可控制的热失控时，通过端盖的泄压阀，降低锂离子电池内的压力，降低锂离子电池的爆炸风险
。
[0021]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围
。
本申请的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解
。
附图说明
[0022]附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定
。
其中：
[0023]图1是根据本申请的电池卷芯
C
展开结构示意图；
[0024]图2是根据本申请的正极极柱
、
正极金属实体导电盘以及上端盖位置示意图；
[0025]图3是根据本申请的负极极柱
、
正极金属实体导电盘以及下端盖位置示意图；
[0026]图4是根据本申请的将电池卷芯插入锂离子电池外壳而构成中空锂离子电池的示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种中空圆柱锂离子电池，其特征在于，包括：管状组件
(100)
，包括中心金属管
(101)
和绝缘套管
(102)
，所述绝缘套管
(102)
套设在所述中心金属管
(101)
外侧；卷绕组件
(200)
，所述卷绕组件
(200)
卷绕在所述管状组件
(100)
的绝缘套管
(102)
外侧，所述卷绕组件
(200)
在所述中心金属管
(101)
外侧卷绕
N
圈，所述卷绕组件
(200)
与所述管状组件
(100)
共同构成锂离子电池卷芯
C
；容纳组件
(300)
，锂离子电池卷芯
C
放置在所述容纳组件
(300)
内
。2.
根据权利要求1所述的一种中空圆柱锂离子电池，其特征在于：所述卷绕组件
(200)
包括正极间隙补偿导电带
(201)、
负极间隙补偿导电带
(202)、
正极集流体
(203)、
第一隔膜
(204)、
负极集流体
(205)
以及第二隔膜
(207)
，所述正极集流体
(203)
两侧涂布正极材料形成正极片
(208)
，所述负极集流体
(205)
两侧涂布负极材料形成负极片
(209)
，所述正极间隙补偿导电带
(201)
和所述负极间隙补偿导电带
(202)
分别粘接在所述绝缘套管
(102)
的两端，所述正极间隙补偿导电带
(201)
和所述负极间隙补偿导电带
(202)
的另一侧为所述正极片
(208)
，所述正极片
(208)
和所述负极片
(209)
之间设置有所述第一隔膜
(204)
，所述负极片
(209)
另一侧设置有所述第二隔膜
(207)
，所述正极间隙补偿导电带
(201)、
负极间隙补偿导电带
(202)、
正极片
(208)、
第一隔膜
(204)、
负极片
(209)
以及第二隔膜
(207)
一起齐头粘接在所述绝缘套管
(102)
的外侧并按同一方向卷绕形成所述锂离子电池卷芯
C。3.
根据权利要求2所述的一种中空圆柱锂离子电池，其特征在于：正极间隙补偿导电带
(201)
和正极集流体
(203)
叠合卷绕形成正极金属实体导电盘，负极间隙补偿导电带
(202)
和负极集流体
(205)
叠合卷绕形成负极金属实体导电盘
。4.
根据权利要求3所述的一种中空圆柱锂离子电池，其特征在于：所述容纳组件
(300)
包括圆柱体外壳
(301)、
上端盖
(302)
以及下端盖
(304)
，所述上端盖
(302)
和下端盖
(304)
分别焊接在所述圆柱体外壳
(301)
两端，圆柱体外壳
(301)、

【专利技术属性】
技术研发人员：何金潜，
申请(专利权)人：何金潜，
类型：新型
国别省市：