本实用新型涉及锂电池结构及制造技术领域,尤其涉及一种新型圆柱形锂电池的密封结构。
背景技术:
锂一次电池因其比能量高、能量密度大、开/放路电压高、放电电压平稳、工作温度范围广、低温性能良好、储存寿命长等优点,随着电子工业的高速发展,电子用电器件慢慢趋向精细化,多样化。而小体积易携带的电子器件在社会的发展中越来越受关注,越来越受消费者青睐。通常在圆柱形锂电池的生产中,需要将电池极片卷绕成电芯,再将电芯装入金属壳内,在金属壳开口端滚槽,装入盖组卡在滚槽部位,向内翻卷金属壳口扣紧盖组达到密封效果。随着电池体积需求趋于减小,这种滚槽方式在小尺寸电池中占用了相对更多的电池有效空间,使得电池必须以减小极片宽度才能装入从而达到封装效果,这直接导致了电池性能的下降。
技术实现要素:
针对上述技术缺陷,本实用新型提供一种新型的密封结构,解决密封结构部件在整个电池体积中占比过大的缺陷,有效确保电池性能。
为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种新型圆柱形锂电池的密封结构,它包括外壳、设于外壳内的内壳、设于内壳内的锂电芯以及置于外壳顶端的盖组,所述的外壳是一体成形且一端开口的圆筒;所述的盖组扣合且密封外壳的开口端;所述的内壳是两端贯通的圆筒,且托举盖组;所述的盖组包括带凸台的上盖及绝缘塑胶密封圈,所述的内壳一端与塑胶密封圈相顶持。
进一步:在上述新型圆柱形锂电池的密封结构,所述的内壳与塑胶密封圈相顶持的开口端向内卷边。所述外壳内底部设有绝缘垫片,起到隔绝作用,防止所述设于内壳内的电芯轴向与所述外壳底部的直接接触,避免电池短路。所述的绝缘垫片厚度是0.3±0.05mm,直径大小与所述内壳内径相同,所述的绝缘垫片可以是pp或pet材质中任一种。所述的内壳的体表上有凸起接触点,充分保证内外壳是电导通的。所述的凸起接触点至少一个。
所述的锂电芯是极片和隔膜相互卷绕在一起;所述的极片包括正极片和负极片,所述的正极片和负极片择一设置极耳。所述的锂电芯卷绕末端露出未设极耳的正极片或负极片,该正极片或负极片接触联通内壳。当然正极片也可以正极材料与集流体,所述的正极片的卷绕末端露出集流体,所述的集流体接触联通内壳,所述的外壳和内壳均是不锈铁壳、不锈钢壳或铝壳中的任一种。所述的绝缘塑胶密封圈是底部带圆环形包夹结构的圆台,带凸起的上盖底部是圆片结构,上盖的底部卡接在绝缘塑胶密封圈的包夹结构内。所述的外壳开口端向内卷边扣合绝缘塑胶密封圈。
与现有技术相比,本实用新型的新型圆柱形锂电池的密封结构,它包括外壳、设于外壳内的内壳、设于内壳内的锂电芯以及置于外壳顶端的盖组,所述的外壳是一体成形且一端开口的圆筒;所述的盖组扣合且密封外壳的开口端;所述的内壳是两端贯通的圆筒,且托举盖组;所述的盖组包括带凸台的上盖及绝缘塑胶密封圈,所述的内壳一端与塑胶密封圈相顶持。所述的锂电芯,装入所述内壳中,再将内壳插入所述外壳内,为方便插入,所述内壳外径小于所述外壳内径0.1mm。所述的内壳是成形为筒状的壳体,壳体两端贯通且壳体上有凸起接触点;凸起接触点可以是长条形、圆形或其他各种形状,凸起接触点可以是一个或多个。因所述外壳内底部有所述绝缘垫片隔绝电芯短路,也会造成所述内壳与所述外壳接触不良,因此所述内壳的凸起接触点高度是0.2±0.05mm,是为了使所述内壳与所述外壳在侧壁有更好的接触。最后将所述盖组置于所述内壳顶部,焊接所述电芯的极耳后进行封装。所述的内壳取代了原有传统工艺的滚槽,起到了托举盖组的作用,并与向内翻卷的外壳壳口共同夹紧盖组,达到密封的效果。本实用新型的圆柱形锂电池,按照传统滚槽工艺需要占用1.2±0.2mm的轴向长度尺寸达到托举盖组的作用,厚度可低至0.2mm,可提供0.8~1.2mm的更多空间装入电池材料提升电池性能,因此,尤其适合尺寸小的电池使用,轴向高度尺寸越小,单位体积内空间利用率提升越显著。故本实用新型的圆柱形锂电池密封结构,能有效提升了电池内可利用空间,使电池的性能更高。
附图说明
图1是本实用新型圆柱形锂电池的结构爆炸示意图;
其中:1外壳、2内壳、3锂电芯、4上盖、5绝缘塑胶密封圈、6绝缘垫片、7凸起接触点。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解,下面将结合附图以及实施例对本实用新型进行进一步详细描述。
对比例:按照传统滚槽封口工艺制作一种市场上常见的圆柱形锂电池cr11108,其最终成型尺寸为直径φ11.0±0.5mm,高度10.8±0.5mm。按照常用的传统技术应用,采用滚槽方式制作该电池,其正极宽度需设计为6mm才能装入壳体进行封装。该电池所用其他正极、负极锂带、电解液及隔膜等影响性能的材料,为本领域技术人员常用的材料。
本实施例:参照图1所示,制作一种市场上常见的圆柱形锂电池cr11108,它包括外壳1、设于外壳内的内壳2、设于内壳内的锂电芯3以及置于外壳顶端的盖组,所述的外壳是一体成形且一端开口的圆筒;所述的盖组扣合且密封外壳的开口端;所述的内壳是两端贯通的圆筒,且托举盖组;所述的盖组包括凸台的上盖4及绝缘塑胶密封圈5,所述的内壳一端与塑胶密封圈相顶持。内壳与塑胶密封圈相顶持的开口端向内卷边。外壳内底部设有绝缘垫片6。所述的内壳的体表上有凸起接触点7。所述的凸起接触点至少一个。所述的锂电芯3是由正极片、隔膜及金属锂带负极片相互卷绕在一起;所述的负极片上设有极耳。所述的外壳和内壳均是不锈铁壳、不锈钢壳或铝壳中的任一种。所述的正极片包括正极材料与集流体,所述的正极片的卷绕末端露出集流体,所述的集流体接触联通内壳。所述的外壳开口端向内卷边扣合绝缘塑胶密封圈,上述电芯3包括的正极片宽度可设计为6.5~8.5mm,较优为7~8mm。
将上述对比例和实施例所得的cr11108放电性能对比如表1所示:
显然,本实用新型实施例仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型实施方式的限定。在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
1.一种新型圆柱形锂电池的密封结构,它包括外壳(1)、设于外壳内的内壳(2)、设于内壳内的锂电芯(3)以及置于外壳顶端的盖组,其特征在于:
所述的外壳是一体成形且一端开口的圆筒;所述的盖组扣合且密封外壳的开口端;
所述的内壳是两端贯通的圆筒,且托举盖组;
所述的盖组包括带凸台的上盖(4)及绝缘塑胶密封圈(5),所述的内壳一端与塑胶密封圈相顶持。
2.根据权利要求1所述的新型圆柱形锂电池的密封结构,其特征在于:所述的内壳与塑胶密封圈相顶持的开口端向内卷边。
3.根据权利要求1所述的新型圆柱形锂电池的密封结构,其特征在于:所述外壳内底部设有绝缘垫片(6)。
4.根据权利要求1所述的新型圆柱形锂电池的密封结构,其特征在于:所述的内壳的体表上有凸起接触点(7)。
5.根据权利要求4所述的新型圆柱形锂电池的密封结构,其特征在于:所述的凸起接触点至少一个。
6.根据权利要求1所述的新型圆柱形锂电池的密封结构,其特征在于:所述的锂电芯(3)是极片和隔膜相互卷绕在一起;所述的极片包括正极片和负极片,所述的正极片和负极片择一设置极耳。
7.根据权利要求6所述的新型圆柱形锂电池的密封结构,其特征在于:所述的锂电芯卷绕末端露出未设极耳的正极片或负极片,该正极片或负极片接触联通内壳。
8.根据权利要求1所述的新型圆柱形锂电池的密封结构,其特征在于:所述的外壳和内壳均是不锈铁壳、不锈钢壳或铝壳中的任一种。
9.根据权利要求1-8中任何一种所述的新型圆柱形锂电池的密封结构,其特征在于:所述的绝缘塑胶密封圈是底部带圆环形包夹结构的圆台,带凸起的上盖底部是圆片结构,上盖的底部卡接在绝缘塑胶密封圈的包夹结构内。
10.根据权利要求1-8中任何一种所述的新型圆柱形锂电池的密封结构,其特征在于:所述的外壳开口端向内卷边扣合绝缘塑胶密封圈。
技术总结