CN110931879A - 一种新型柱状锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的一种新型柱状锂离子电池，所述电池为正六棱柱结构，正极极柱和负极极柱分别位于正六棱柱结构的两个端面上。通过本发明提出的新型柱状锂离子电池组成电池模组时，电池与电池之间通过面与面贴合的方式组装，能够有效的减少电池之间的空隙，充分利用电池包的空间，相对的提高电池包的体积能量密度，使得组装后的电池模组相比一般的圆柱锂离子电池模组具有更好的抗机械撞击能力。

Description

一种新型柱状锂离子电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种新型柱状锂离子电池。
背景技术
锂离子电池作为国家大力发展的新型动力能源使用方式，已经开始大规模的应用在电动汽车，储能以及各种智能装备上，其较高的容量，较小的体积和质量，较好的循环能力以及对环境要求低等特性使人们对锂离子电池寄予厚望。然而在实际应用中，安全性能较高的磷酸铁锂锂离子电池，发挥出的能量密度偏低，仍然无法满足人们对能量的需求，特别是作为汽车的动力来源时，其在一定体积和质量条件下，很难达到取代汽油的地步。而能量密度较高的三元锂离子电池，能够为汽车提供相对充足的动力，但是其安全性能却使人们犹豫不决，高温、激烈的碰撞都有可能使三元锂离子电池变成一场灾祸。因此，提高锂离子电池的能量密度，同时确保其具有可靠的安全性能，是锂离子电池发展的必要趋势。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种新型柱状锂离子电池。
本发明提出的一种新型柱状锂离子电池，所述电池为正六棱柱结构，正极极柱和负极极柱分别位于正六棱柱结构的两个端面上。
优选的，电池外壳为空心正六棱柱结构，电池卷芯为正六棱柱结构。
优选的，正极盖板和负极盖板均为正六边形结构，正极盖板和负极盖板配合电池外壳形成与电池卷芯匹配的容纳腔。
优选的，正极盖板包括：正极极柱、正极上绝缘垫、正极盖板主体、正极下绝缘垫和正极极耳连接片；正极盖板主体为正六边形结构；
正极上绝缘垫和正极下绝缘垫分别安装在正极盖板主体的上表面和下表面，正极极柱安装在正极上绝缘垫的上表面，正极极耳连接片安装在正极下绝缘垫的下表面，且正极极柱与正极极耳连接片导电连接。
优选的，负极盖板包括：负极极柱、负极上绝缘垫、负极盖板主体、负极下绝缘垫和负极极耳连接片；负极盖板主体为正六边形结构；
负极上绝缘垫和负极下绝缘垫分别安装在负极盖板主体的上表面和下表面，负极极柱安装在负极上绝缘垫的上表面，负极极耳连接片安装在负极下绝缘垫的下表面，且负极极柱与负极极耳连接片导电连接。
优选的，位于电池卷芯两端的正极极耳和负极极耳分别与正极极耳连接片和负极极耳连接片焊接连接。
优选的，正极极耳连接片和负极极耳连接片均为U型结构，正极极耳和负极极耳分别***正极极耳连接片的U型槽和负极极耳连接片的U型槽内。
优选的，正极盖板主体和负极盖板主体均与电池外壳焊接连接。
本发明提出的一种新型柱状锂离子电池，通过该新型柱状锂离子电池组成电池模组时，电池与电池之间通过面与面贴合的方式组装，能够有效的减少电池之间的空隙，充分利用电池包的空间，相对的提高电池包的体积能量密度，使得组装后的电池模组相比一般的圆柱锂离子电池模组具有更好的抗机械撞击能力。
且，正六棱柱的结构使每个单体电池都能够以面面贴合的方式和相邻的单体电池接触，增大了电池之间的接触面积，降低了挤压力产生的压强，而且单体电池柱面受到的任何方向上的力都能够分散到至少两支邻近的电池上。同时，正六棱柱结构中的六条棱也起到了加强筋的效果，这使得六棱柱结构的锂离子电池具有比一般圆柱电池更好的安全性。此外，由正六棱柱单体电池组成的类似蜂窝结构的模组相比一般方形电池，相同量的材料可以产生更大的有效电池空间。
附图说明
图1为本发明提出的一种新型柱状锂离子电池示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明提出的一种新型柱状锂离子电池***图；
图4为本发明提出的一种新型柱状锂离子电池组装示意图；
图5本发明提出的一种新型柱状锂离子电池截面图；
图6为负极盖板***示意图；
图7为新型柱状锂离子电池模组示意简图。
图示：电池外壳1、电池卷芯3、正极盖板2.1、正极盖板2.1、正极极柱2.1.1、正极上绝缘垫2.1.2、正极盖板主体2.1.3、正极下绝缘垫2.1.4、正极极耳连接片2.1.5、负极盖板2.2、负极盖板2.2、负极极柱2.2.1、负极上绝缘垫2.2.2、负极盖板主体2.2.3、负极下绝缘垫2.2.4、负极极耳连接片2.2.5、正极极耳3.1和负极极耳3.2。
具体实施方式
参照图1至图5，本发明提出的一种新型柱状锂离子电池，其为正六棱柱结构，正极极柱2.1.1和负极极柱2.2.1分别位于正六棱柱结构的两个端面上。
如此，参照图7，通过该新型柱状锂离子电池组成电池模组时，电池与电池之间通过面与面贴合的方式组装，能够有效的减少电池之间的空隙，充分利用电池包的空间，相对的提高电池包的体积能量密度，使得组装后的电池模组相比一般的圆柱锂离子电池模组具有更好的抗机械撞击能力。
且，正六棱柱的结构使每个单体电池都能够以面面贴合的方式和相邻的单体电池接触，增大了电池之间的接触面积，降低了挤压力产生的压强，而且单体电池柱面受到的任何方向上的力都能够分散到至少两支邻近的电池上。同时，正六棱柱结构中的六条棱也起到了加强筋的效果，这使得六棱柱结构的锂离子电池具有比一般圆柱电池更好的安全性。此外，由正六棱柱单体电池组成的类似蜂窝结构的模组相比一般方形电池，相同量的材料可以产生更大的有效电池空间。
参照图5，本实施方式中，电池外壳1为空心正六棱柱结构，电池卷芯3为正六棱柱结构。具体的，正极盖板2.1和负极盖板2.2均为正六边形结构，正极盖板2.1和负极盖板2.2配合电池外壳1形成与电池卷芯3匹配的容纳腔。如此，使得电池卷芯3便于安装到电池外壳1内部，且可保证电池卷芯3与电池外壳1之间不留空隙，保证电池卷芯3的稳定。
参照图3，本实施方式中，正极盖板2.1包括：正极极柱2.1.1、正极上绝缘垫2.1.2、正极盖板主体2.1.3、正极下绝缘垫2.1.4和正极极耳连接片2.1.5；正极盖板主体2.1.3为正六边形结构。
正极上绝缘垫2.1.2和正极下绝缘垫2.1.4分别安装在正极盖板主体2.1.3的上表面和下表面，正极极柱2.1.1安装在正极上绝缘垫2.1.2的上表面，正极极耳连接片2.1.5安装在正极下绝缘垫2.1.4的下表面，且正极极柱2.1.1与正极极耳连接片2.1.5导电连接。
参照图6，负极盖板2.2包括：负极极柱2.2.1、负极上绝缘垫2.2.2、负极盖板主体2.2.3、负极下绝缘垫2.2.4和负极极耳连接片2.2.5，负极盖板主体2.2.3为正六边形结构。
负极上绝缘垫2.2.2和负极下绝缘垫2.2.4分别安装在负极盖板主体2.2.3的上表面和下表面，负极极柱2.2.1安装在负极上绝缘垫2.2.2的上表面，负极极耳连接片2.2.5安装在负极下绝缘垫2.2.4的下表面，且负极极柱2.2.1与负极极耳连接片2.2.5导电连接。
如此，正极盖板主体2.1.3和负极盖板主体2.2.3可实现与电池外壳1的无缝连接，方便了正极盖板2.1和负极盖板2.2的安装。本实施方式中，正极盖板主体2.1.3和负极盖板主体2.2.3均与电池外壳1焊接连接。
具体的，本实施方式中，位于电池卷芯3两端的正极极耳3.1和负极极耳3.2分别与正极极耳连接片2.1.5和负极极耳连接片2.2.5焊接连接。
本实施方式中，正极极耳连接片2.1.5和负极极耳连接片2.2.5均为U型结构，正极极耳3.1和负极极耳3.2分别***正极极耳连接片2.1.5的U型槽和负极极耳连接片2.2.5的U型槽内。
以上所述，仅为本发明涉及的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型柱状锂离子电池，其特征在于，所述电池为正六棱柱结构，正极极柱(2.1.1)和负极极柱(2.2.1)分别位于正六棱柱结构的两个端面上。
2.如权利要求1所述的新型柱状锂离子电池，其特征在于，电池外壳(1)为空心正六棱柱结构，电池卷芯(3)为正六棱柱结构。
3.如权利要求2所述的新型柱状锂离子电池，其特征在于，正极盖板(2.1)和负极盖板(2.2)均为正六边形结构，正极盖板(2.1)和负极盖板(2.2)配合电池外壳(1)形成与电池卷芯(3)匹配的容纳腔。
4.如权利要求3所述的新型柱状锂离子电池，其特征在于，正极盖板(2.1)包括：正极极柱(2.1.1)、正极上绝缘垫(2.1.2)、正极盖板主体(2.1.3)、正极下绝缘垫(2.1.4)和正极极耳连接片(2.1.5)；正极盖板主体(2.1.3)为正六边形结构；
正极上绝缘垫(2.1.2)和正极下绝缘垫(2.1.4)分别安装在正极盖板主体(2.1.3)的上表面和下表面，正极极柱(2.1.1)安装在正极上绝缘垫(2.1.2)的上表面，正极极耳连接片(2.1.5)安装在正极下绝缘垫(2.1.4)的下表面，且正极极柱(2.1.1)与正极极耳连接片(2.1.5)导电连接。
5.如权利要求4所述的新型柱状锂离子电池，其特征在于，负极盖板(2.2)包括：负极极柱(2.2.1)、负极上绝缘垫(2.2.2)、负极盖板主体(2.2.3)、负极下绝缘垫(2.2.4)和负极极耳连接片(2.2.5)；负极盖板主体(2.2.3)为正六边形结构；
负极上绝缘垫(2.2.2)和负极下绝缘垫(2.2.4)分别安装在负极盖板主体(2.2.3)的上表面和下表面，负极极柱(2.2.1)安装在负极上绝缘垫(2.2.2)的上表面，负极极耳连接片(2.2.5)安装在负极下绝缘垫(2.2.4)的下表面，且负极极柱(2.2.1)与负极极耳连接片(2.2.5)导电连接。
6.如权利要求5所述的新型柱状锂离子电池，其特征在于，位于电池卷芯(3)两端的正极极耳(3.1)和负极极耳(3.2)分别与正极极耳连接片(2.1.5)和负极极耳连接片(2.2.5)焊接连接。
7.如权利要求6所述的新型柱状锂离子电池，其特征在于，正极极耳连接片(2.1.5)和负极极耳连接片(2.2.5)均为U型结构，正极极耳(3.1)和负极极耳(3.2)分别***正极极耳连接片(2.1.5)的U型槽和负极极耳连接片(2.2.5)的U型槽内。
8.如权利要求5所述的新型柱状锂离子电池，其特征在于，正极盖板主体(2.1.3)和负极盖板主体(2.2.3)均与电池外壳(1)焊接连接。
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