CN206574809U - 一种铝壳电芯结构 - Google Patents
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Abstract
一种铝壳电芯结构，属于铝壳锂离子电池领域，包括电池卷芯和最外侧包裹的电芯壳体，电池卷芯外侧覆有卷芯绝缘膜，电池卷芯的左右两侧均固定有竖立的极耳，电池卷芯与极耳间插有呈L型的集流体，左右两个集流体上部均连接有螺纹电极，螺纹电极通过顶盖板和电极柱固定件固定，两侧的极耳和集流体通过横截面为槽型的集流体绝缘件固定卡紧。本结构能提供足够大的集流接触面，同时也提供足够的空间来提高电芯的比能量，具有两侧出极耳的高比功率的性能和同侧出极耳的高比能量的性能，同时简化了集流体的结构和制备工艺还提高了卷芯吸收电解液的效率，缩短了生产周期，降低了生产成本。
Description
技术领域
本实用新型属于铝壳锂离子电池领域，具体的说是一种铝壳电芯结构。
背景技术
动力锂电的能量密度是决定新能源车续航里程的最重要因素。现阶段中国动力锂电的主流路线是磷酸铁锂和三元材料，两者各具特点。三元材料电池能量密度高，低温性能好。采用镍钴铝酸锂（NCA）正极材料的特斯拉最新型的20700电芯，能量密度可能将达到335Wh/kg。锂电池产业被称为新能源汽车“心脏”，且新能源汽车对动力电池要求很高，必须具有高比能量、高比功率、快速充电和深度放电的性能，而且要求成本尽量低、使用寿尽量长。越来越多的汽车厂家选择采用锂电池作为新能源汽车的动力电池。在锂离子电池的使用过程中最大的安全隐患在于对电池的过电流、过电压充电和内部产气，因此锂离子电池过电流、过电压充电和内部产气是现在锂离子电池有待解决的重要安全问题。
对于电芯的制备主要分为叠片卷绕两种形式，针对于电芯卷绕的形式又有同侧出极耳和异侧出极耳之分，这两种形式分别有自己的优劣。对异侧出极耳的电芯来说全极耳卷绕模式会影响电芯的吸收电解液的效率增加制备的时间，同时集流部分需要占用大部分的空间会降低电芯的比能量；对于同侧出极耳来说需要裁剪掉大量多余的极耳，从此带来的问题有卷绕精度要求严格同时会降低电芯的比功率。因此现有对于现有技术来说还没有做到高比能量和高比功率同时出现的情况。
实用新型内容
为解决现今电芯结构无法做到高比能量和高比功率同时出现的问题，本实用新型提供一种铝壳电芯结构。
本实用新型是通过下述技术方案来实现的。
一种铝壳电芯结构，包括电池卷芯和最外侧包裹的电芯壳体，其特征是，电池卷芯外侧覆有卷芯绝缘膜，电池卷芯的左右两侧均固定有竖立的极耳，电池卷芯与极耳间插有呈L型的集流体，左右两个集流体上部均连接有螺纹电极，螺纹电极通过顶盖板和电极柱固定件固定，两侧的极耳和集流体通过横截面为槽型的集流体绝缘件固定卡紧。
所述的铝壳电芯结构，其中，极耳呈工字型横截面，工字型极耳的一侧面与电池卷芯侧面焊接固定。
所述的铝壳电芯结构，其中，集流体竖立段中部开有竖立的缝隙，水平段的端部开有与螺纹电极相匹配的孔。
所述的铝壳电芯结构，其中，顶盖板上设有防爆阀和注液孔。
所述的铝壳电芯结构，其中，所述的电芯壳体为铝材质。
本实用新型的有益效果是：本实用新型结构原理简单，可以同时提高电芯的比能量和比功率。提供足够大集流接触面，确保电芯的比功率，同时也提供足够的空间来提高电芯的比能量；该电芯结构可以降低卷芯对卷绕精度的要求，同时可以加快电芯洗液的效率，将电芯的制作周期缩短；并具有两侧出极耳的高比功率的性能和同侧出极耳的高比能量的性能；同时简化了集流体的结构和制备工艺提高卷芯吸收电解液的效率，缩短的生产周期、降低了生产成本。
附图说明
图1为本实用新型的爆炸结构示意图。
图2为本实用新型的集流体装入方向示意图。
图3为本实用新型的组装结构示意图。
图4为本实用新型的极耳结构放大图。
附图中：1、顶盖片，2、螺纹电极，3、电极柱固定件，4、防爆阀，5、注液孔，6、集流体，7、集流体绝缘件，8、电池卷芯，9、卷芯绝缘膜，10、电芯壳体，11、极耳。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步说明。
如附图所示，一种铝壳电芯结构，包括电池卷芯8、两个集流体6和两个螺纹电极2，电池卷芯8外侧覆有卷芯绝缘膜9，电池卷芯8的左右两侧均固定有竖立的工字型极耳11，工字型极耳11的一侧面与电池卷芯8侧面焊接固定；集流体6竖立段中部开有竖立的缝隙，水平段的端部开有与螺纹电极2相匹配的孔；集流体6的缝隙处插在极耳11的工字型连接处，左右两个集流体6上部均通过与螺纹电极2相匹配的孔与螺纹电极2连接，螺纹电极2通过顶盖板1和电极柱固定件3固定在电池卷芯8上部，两侧的极耳11和集流体6通过横截面为槽型的集流体绝缘件7固定卡紧，最外侧包裹有铝质电芯壳体10。在顶盖板1上设有防爆阀4和注液孔5，保证使用安全和方便注液。
本实用新型铝壳电芯结构，是方形铝壳锂离子电池内部的卷芯和盖板之间的连接方式。装好的电池卷芯8的极耳11延A向延着集流体6的开口处装入集流体6的缝隙中（如图2所示）。能提供足够大的集流接触面，确保电芯的比功率，同时也提供足够的空间来提高电芯的比能量，该结构可以降低卷芯对卷绕精度的要求，同时可以加快电芯洗液的效率将电芯的制作周期缩短。该结构具有两侧出极耳的高比功率的性能和同侧出极耳的高比能量的性能，同时简化了集流体的结构和制备工艺还提高了卷芯吸收电解液的效率，缩短了生产周期，降低了生产成本。本专利中的集体较比同侧出极耳的结构来说过流能力更强，导电截面积是同侧出极耳的5倍左右，将电芯的比功率提高1倍以上；占用空间较比异侧出极耳的结构来说是异侧出极耳集流体的1/6左右，可以提高7%的比能量。因此这种结构对于现有结构的电芯来说比能量和比功率都有显著的提升，具有显著地进步。
Claims (5)
1.一种铝壳电芯结构，包括电池卷芯（8）和最外侧包裹的电芯壳体（10），其特征是，电池卷芯（8）外侧覆有卷芯绝缘膜（9），电池卷芯（8）的左右两侧均固定有竖立的极耳（11），电池卷芯（8）与极耳（11）间插有呈L型的集流体（6），左右两个集流体（6）上部均连接有螺纹电极（2），螺纹电极（2）通过顶盖板（1）和电极柱固定件（3）固定，两侧的极耳（11）和集流体（6）通过横截面为槽型的集流体绝缘件（7）固定卡紧。
2.根据权利要求1所述的铝壳电芯结构，其特征是，所述的极耳（11）呈工字型，工字型极耳（11）的一侧面与电池卷芯（8）侧面焊接固定。
3.根据权利要求1或2所述的铝壳电芯结构，其特征是，所述的集流体（6）竖立段中部开有竖立的缝隙，水平段的端部开有与螺纹电极（2）相匹配的孔。
4.根据权利要求1所述的铝壳电芯结构，其特征是，所述的顶盖板（1）上设有防爆阀（4）和注液孔（5）。
5.根据权利要求1所述的铝壳电芯结构，其特征是，所述的电芯壳体（10）为铝材质。
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