一种功率型圆柱锂离子电池极组结构制造技术

一种功率型圆柱锂离子电池极组结构，它涉及一种锂离子电池极组结构

【技术实现步骤摘要】
一种功率型圆柱锂离子电池极组结构


[0001]本专利技术涉及一种锂离子电池极组结构，属于锂离子电池

。

技术介绍

[0002]锂离子电池是一种二次电池，即充电电池，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，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态，放电时则相反；锂离子电池被广泛应用于各行各业，如数码设备
、
新能源汽车以及各种家用电器；然而，在低温环境下，锂离子电池的活性下降，电力迅速流失，因此如在低温环境中保持电力不流失，是制约锂离子电池发展的重要因素
。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决现有锂离子电池在低温环境中，电池内部活性下降，电力迅速流失的问题，进而提出一种功率型圆柱锂离子电池极组结构
。
[0004]本专利技术为解决上述问题采取的技术方案是：本专利技术包括正极
、
负极
、
圆柱壳体
、
上盖和下盖；上盖扣装在圆柱壳体的上端，下盖扣装在圆柱壳体的下端，正极设置在圆柱壳体上端面的中部，且正极的下端穿过上盖与圆柱壳体内的电解液连接，负极设置在圆柱壳体下表面的中部，且负极的上端穿过下盖与圆柱壳体内的电解液连接；圆柱壳体的侧壁由外至内依次为金属保护层
、
保温层
、
空腔层
、
耐火层和隔膜层
。
[0005]进一步的，所述金属保护层是金属材料制作的，所述金属材料为不锈钢
、
铝合金
、
钛合金中的一种
。
[0006]进一步的，保温层是矿物棉
、
陶瓷纤维毯
、
硅酸铝
、
氧化铝
、
碳化硅纤维
、
气凝胶中的一种制作的
。
[0007]进一步的，空腔层内填充惰性气体
。
[0008]进一步的，耐火层是耐火温度大于
1580℃
的无机非金属材料制作的，所述无机非金属材料是如氧化铝
、
氧化镧
、
氧化铍
、
氧化钙
、
氧化锆
、
氧化铀
、
氧化镁
、
氧化铈和氧化钍中的一种
。
[0009]进一步的，隔膜层由外至内依次为金属氢化物
、
分离层和氢氧化镍
。
[0010]进一步的，正极下部的外侧壁与圆柱壳体内壁之间填充有第一密封绝缘橡胶环
。
[0011]进一步的，上盖为环形结构，所述环形结构外侧设有向下延伸的外凸沿，所述环形结构的内侧设有向下延伸并刺入第一密封绝缘橡胶环的内凸沿
。
[0012]进一步的，下盖的上表面设有第二密封绝缘橡胶环，且所述第二密封绝缘橡胶环同轴固定套装在负极上
。
[0013]进一步的，所述下盖为环形结构，所述环形结构内侧沿圆周方向设有多个定位插销，所述定位插销插入负极下部的侧壁中
。
[0014]本专利技术的有益效果是：
[0015]1、
本专利技术将圆柱外壳设计成层层叠加的结构来提高电池整体的保温性能，并且在圆柱外壳的侧壁中设置空腔层和保温层，进一步提升了圆柱外壳的保温隔热性能，有效提高了锂离子电池在低温环境中的生存性能，避免其在低温环境中出现活性下降
、
电力流失的问题；
[0016]2、
本专利技术在圆柱外壳内设置的保温层和空腔层的导热系数均较低，可以有效的起到隔热保温的功能，同时多层叠加的结构也提高圆柱外壳的抗变形能力；
[0017]3、
本专利技术还设有耐热层，耐热层不仅能够起到防止电池自燃作用，同时具有一定隔热保温的功能
。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的整体结构示意图；
[0019]图2是图1中
A
处放大示意图；
[0020]图3是本专利技术上端的局部放大示意图；
[0021]图4是本专利技术下端的局部放大示意图
。
实施例
[0022]实施例一：如图1所示，本实施例所述的一种功率型圆柱锂离子电池极组结构，它包括正极
1、
负极
2、
圆柱壳体
3、
上盖4和下盖5；上盖4扣装在圆柱壳体3的上端，下盖5扣装在圆柱壳体3的下端，正极1设置在圆柱壳体1上端面的中部，且正极1的下端穿过上盖4与圆柱壳体3内的电解液连接，负极2设置在圆柱壳体3下表面的中部，且负极2的上端穿过下盖5与圆柱壳体3内的电解液连接；圆柱壳体3的侧壁由外至内依次为金属保护层
301、
保温层
302、
空腔层
303、
耐火层
304
和隔膜层
305。
[0023]实施例二：如图2所示，为了提高圆柱壳体3的抗撞击能力和耐腐蚀性能，在实施例一的基础上，所述金属保护层
301
选用
304
不锈钢材质制作，如此设置，可保证圆柱壳体3内的电解液在外界撞击力的作用依然可以保持稳定，同时，
304
不锈钢材质的金属保护层具有较高的耐腐蚀性能，有效保证圆柱壳体3内的电解液不外泄
。
[0024]在保证金属保护层
301
抗撞击能力的前提下，金属保护层
301
还可以选用铝合金材质制作，使用铝合金材质制作金属保护层
301
，可以有效减轻圆柱壳体3的重量
。
[0025]实施例三：如图2所示，为了提升圆柱壳体3的抗低温性能，在实施例一的基础上，选用陶瓷纤维毯制作保温层
302
，陶瓷纤维毯不仅可以起到保温的作用，而且陶瓷纤维毯的重量轻稳定性好，具有柔
、
轻富有弹性等特点，干法产品
80
～
100kg/m3，湿法产品
100
～
130kg/m3；陶瓷纤维毯对溶融金属不受润，具有良好的化学性能，且电气绝缘性好，有很高的介电常数
。
[0026]在具备保温的前提下，保温层
302
还可使用气凝胶制作，气凝胶具有高弹性
、
强吸附的特性，而且其质量小，能有效降低电池的整体重量
。
[0027]实施例四：如图2所示，为了提高圆柱壳体3的保温性能，在实施例一的基础上，空腔层
303
内填充空气，由于空气的导热系数较低，为
0.023W/m
·
k
，因此其具有良好的保温性能
。
[0028]在保证空腔层
303
内具有较低导热系数的前提下，可以在空腔层
303
内填充惰性气
体，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种功率型圆柱锂离子电池极组结构，它包括正极
(1)、
负极
(2)、
圆柱壳体
(3)、
上盖
(4)
和下盖
(5)
；上盖
(4)
扣装在圆柱壳体
(3)
的上端，下盖
(5)
扣装在圆柱壳体
(3)
的下端，正极
(1)
设置在圆柱壳体
(1)
上端面的中部，且正极
(1)
的下端穿过上盖
(4)
与圆柱壳体
(3)
内的电解液连接，负极
(2)
设置在圆柱壳体
(3)
下表面的中部，且负极
(2)
的上端穿过下盖
(5)
与圆柱壳体
(3)
内的电解液连接；其特征在于：圆柱壳体
(3)
的侧壁由外至内依次为金属保护层
(301)、
保温层
(302)、
空腔层
(303)、
耐火层
(304)
和隔膜层
(305)。2.
根据权利要求1所述的一种功率型圆柱锂离子电池极组结构，其特征在于：所述金属保护层
(301)
是金属材料制作的，所述金属材料为不锈钢
、
铝合金
、
钛合金中的一种
。3.
根据权利要求1所述的一种功率型圆柱锂离子电池极组结构，其特征在于：保温层
(302)
是矿物棉
、
陶瓷纤维毯
、
硅酸铝
、
氧化铝
、
碳化硅纤维
、
气凝胶中的一种制作的
。4.
根据权利要求1所述的一种功率型圆柱锂离子电池极组结构，其特征在于：空腔层
(303)
内...

【专利技术属性】
技术研发人员：许朝勇，罗仙科，周吉鑫，
申请(专利权)人：三和朝阳科技襄阳有限公司，
类型：发明
国别省市：