CN203826493U - 一种锂离子电池及其电连接端子 - Google Patents

Abstract

一种锂离子电池及其电连接端子，锂离子电池包括圆柱形金属壳体，壳体内装有聚合物电芯，金属壳体底部设置电池负极，聚合物电芯的通过负极引出件与金属壳体底部的电池负极连接；金属壳体顶部中间位置设置柱状电极，柱状电极的外围有环形电极，聚合物电芯的正极通过正极引出件与柱状电极连接，聚合物电芯的负极还与环形电极连接，金属壳体的顶部还设置有连通壳体内外的泄放孔；在柱状电极的顶部设置向下的螺纹槽孔。在壳体顶部设有泄放孔，可有效防止锂电池因热膨胀而发生爆炸，安全性好；将所述锂离子电池配合连接端子使用可方便的实现充放电，另外锂电池的顶部旋紧在带有螺柱的充电座上即可实现充电，灵活方便，便于携带。

Description

一种锂离子电池及其电连接端子

技术领域

     本实用新型涉及一种锂离子电池结构、充放电使用的电连接端子结构。

背景技术

18650型锂电池是一种直径18mm,长度65mm的圆柱型锂离子电池，其具有单位密度的容量很大、工作中的稳定性能好等优点，常在笔记本电脑的电池中作为电芯使用，也常被应用于移动电源，数码相机等电子领域。

现有的18650锂电池，其卷绕的电芯直接置于圆筒状金属钢壳结构内，电芯负极引出件与钢壳底部的电池负极连接，电芯的正极引出件与钢壳顶部盖板中心的电池正极连接。为了防止电解液泄露，电池顶部盖板与电芯之间设置有密封钢板，密封钢板将电芯与外部密封隔开，实现电芯的密封。在密封钢板上设置下凹的划痕线，在盖板中心的电池正极的侧面则设置有泄放孔，泄放孔与盖板和密封钢板之间构成的腔体连通。当电芯内部因微短路等原因发热产生大量气体时，聚集的气体产生的高压，可从下凹的划痕处将密封钢板冲破，使电池内部高压得到泄放，从而避免危险的发生。然而，该结构较为复杂，且泄放的压力阀值较高，泄放的压力阀值大小受到划痕深浅的影响，对划痕加工精度要求极高。容易出现因划痕深浅控制不当，或加工精度偏差，而导致密封钢板无法在安全高压的情况下及时冲破划痕，其仍然存在一定的安全隐患，仍然存在电池爆炸的可能。也有在密封钢板上设置安全阀的方式,然而其结构更加复杂，且安全阀同样存在精度偏差及失灵的情况，还是存在安全隐患。

 此外，现有的18650锂电池，通常不具有保护电路板，其使用时，通常是将多个电池进行相应的串并联后，再整体增加保护板构成工业电池包。其使用对使用人员的专业要求较高，通常仅工业性的使用，而不能直接民用。如进入民用领域，容易出现因使用不当，导致的过放、过热等现象，从而造成电池损坏，起火，甚至爆炸。尤其是对于多个18650锂电池并联使用时，其对同时使用的电池电量一致性要求高，如电量不均，会产生相互之间充放电，而又由于18650锂电池电量远大于一般民用电池，故在相互间充放电时，容易过热而带来危险。

另外，上述18650锂电池，在对外供电及充电时，需在锂电池的正负极上通过专业的碰焊机点焊镍片，通过镍片连接连接端子，再通过连接端子实现对外供电及充电，使用较为麻烦。

实用新型内容

本实用新型的目的在于给出一种结构安全，充放电方便的锂离子电池，与该锂离子电池配合使用的对其进行充放的电连接端子。

本实用新型所述的锂离子电池，包括圆柱形金属壳体，壳体内装有聚合物电芯，金属壳体底部设置电池负极，聚合物电芯的通过负极引出件与金属壳体底部的电池负极连接；金属壳体顶部中间位置设置柱状电极，柱状电极的外围有与之隔离的环形电极，聚合物电芯的正极通过正极引出件与柱状电极连接，聚合物电芯的负极还与环形电极连接，金属壳体的顶部还设置有连通壳体内外的泄放孔；在柱状电极的顶部设置向下的螺纹槽孔。 

本实用新型所述的一种锂离子电池，其电芯为聚合物电芯，聚合物电芯在电池因微短路等各种原因发热而产生大量气体时，其能够在较低的压力下冲破包裹，而后再由泄放孔泄放压力，其结构避免了金属壳体内形成高压，可彻底避免发生爆炸的危险，因而安全性能好。同时，本实用新型的锂离子电池，电芯采用锂聚合物材料，相比传统的电芯，具有能量高、寿命长等特点，可进一步提升锂电池的性能。

所述锂离子电池的外形可为直径18mm,长度65mm的圆柱型的18650型锂离子电池。其采用现有18650锂离子电池的外形尺寸，使其可方便的直接适用于现有18650锂电池使用的场合。

一种与上述锂离子电池配合使用的电连接端子，包括与所述锂离子电池顶部相配的端子盖板，端子盖板一侧的中间设置凸出的螺纹柱与所述锂离子电池的螺纹槽孔相配，可旋于螺纹槽孔内；在与所述锂离子电池柱状电极相对位置设置正极连接片，在与所述锂离子电池的环形电极相对位置设置负极连接片， 负极连接片与正极连接片彼此电隔离；正极连接片穿过穿过端子盖板，在端子盖板另一侧形成正极接线端子；负极连接片穿过端子盖板，在端子盖板的另一侧形成负极接线端子；在螺纹柱旋紧在锂离子电池的螺纹槽孔内时，负极连接片和正极连接片分别与锂离子电池的环形电极和柱状电极紧密压接，从而使负极接线端子和正极接线端子可靠的将电池的正负极引入与引出。

所述锂离子电池，其金属壳体顶部中间设置柱状电极，柱状电极的外围设置有与其隔开的环形电极，柱状电极连接电芯正极，环形电极连接电芯负极，在柱状电极顶部又设置向下的螺纹凹槽；当电池向外供电或者充电时，通过将所述的连接端子旋紧与柱状电极的螺纹凹槽内，可使连接端子一侧的正极连接片和负极连接片分别与锂离子电池的柱状电极（正极）和环形电极（负极）紧密压接，从而通过连接端子另一侧的正极连接端子和负极连接端子可将锂离子电池的正负极引出，或者在需充电时，通过正、负极连接端子连接外部电源的正负极实现对锂离子电池的充电。其改变了以前的18650锂离子电池必需在正、负极焊接碰焊连线，再通过连线连接供电设备或者电源进行充放电的方式，非常方便的实现了锂离子电池的充放电。

本实用新型所述的另一种与上述锂离子电池配合使用的电连接端子，包括底座，所述底座用于容置上述的锂离子电池，底座上排列设置的一个以上的连接端子单元，各连接端子单元包括底座上设置的向上凸出的螺纹柱，底座在紧靠螺纹柱的外围设置围绕螺纹柱的正极导电片，在正极导电片的外围再间隔设置环形的负极导电片，负极导电片向上伸出多个弹性电极接触爪；各连接端子单元的正极导电片连接电源正极引入线，将电源正极引入；各连接端子单元的负极导电片则连接电源负极引入线，将电源负极引入。

所述电连接端子，通过将锂离子电池旋入各连接端子单元的螺纹柱上，其正极导电片可与电池的螺纹凹槽外缘的正极部分可靠压接，其负极可与负极导电片向上申请的多个弹性电极接触爪可靠压接，此时，电源可通过正极导电片和负极导电片连通电池，实现对电池的充电。对于充电后的电池，通过该电连接端子也可以对外放电。其电池充放电安装方便，旋紧、旋松即可。而且，其正负极均从电池的一端引入，一颗电池充电仅占用电池端头面积的空间即可，充电器的体积可非常的小，非常节省空间。通过设置多个充电连接端子可实现同时对多个电池进行充电，由于容纳每个充电电池进需要占用底板一个电池端头的面积，因此所述电连接端子，对多个电池充电，仅需要底板能够同时容纳多个电池的端头即可。其可在非常小的充电座体积的情况下，实现多个电池的同时充电，充电极体积小、结构非常紧凑，其原材料成本低，环保性好，非常的便于携带。

附图说明

图１为本实用新型一种锂电池的结构示意图；

图2为本实用新型一种锂电池的剖视图；

图3为一种电连接端子的结构示意图；

图4为本实用新型的另一种电连接端子的结构示意图。

具体实施方式

一种锂离子电池，如图１和图2所示，包括圆柱形金属壳体10，壳体内装有聚合物电芯，金属壳体底部设置电池负极13，聚合物电芯的通过负极引出件与金属壳体底部的电池负极连接；金属壳体顶部中间位置设置柱状电极14，柱状电极的外围有与之隔离的环形电极15，聚合物电芯的正极通过正极引出件与柱状电极连接，聚合物电芯的负极还与环形电极连接，金属壳体的顶部还设置有连通壳体内外的泄放孔；所述的泄放孔可有一个、两个，也可为多个，其可分部在柱状电极与环形电极之间，也可分别在环形电极的外围；在柱状电极的顶部设置向下的螺纹槽孔16。 

 其中，环形电极相对于壳体外壳上缘和柱状电极内凹可避免同时误接触到柱状电极和环形电极，造成短路。

 优选地，在聚合物电芯的正极与壳体顶部中间的柱状电极之间串联有锂离子电池保护电路，通过设置的锂离子电池保护电路可对电池的输出电压和电芯电量进行检测，实现电池的防过压、防过充保护，从而进一步提高锂电池的安全性。通过设置保护电路板，很好的避免了人为操作对电池带来的损害和发生危险情况的可能，从而使锂离子电池能够安全的应用于民用领域。

所述锂离子电池的外形可为直径18mm,长度65mm的圆柱型的18650型锂离子电池。其采用现有18650锂离子电池的外形尺寸，使其可方便的直接适用于现有18650锂电池使用的场合。

所述锂离子电池的外形也可不受限制，采用其它任何现有锂离子电池的外形，如方形等，通过采用相应锂离子电池的外形，可适用于相应的应用场合。

本实用新型所述的与上述锂离子电池配合使用的连接端子20，如图3，包括与锂离子电池顶部相配的端子盖板21，端子盖板一侧的中间设置凸出的螺纹柱22与所述锂离子电池的螺纹槽孔16相配，可旋于螺纹槽孔内；在与所述锂离子电池柱状电极相对位置设置正极连接片26，在与所述锂离子电池的环形电极相对位置设置负极连接片27，负极连接片与正极连接片可彼此直接错开实现电隔离，也可以通过绝缘片25彼此电隔离。正极连接片穿过穿过端子盖板21，在端子盖板另一侧形成正极接线端子；负极连接片穿过端子盖板，在端子盖板的另一侧形成负极接线端子；在螺纹柱旋紧在锂离子电池的螺纹槽孔内时，负极连接片和正极连接片分别与锂离子电池的环形电极和柱状电极紧密压接，从而使负极接线端子和正极接线端子可靠的将电池的正负极引入与引出。

所述正极连接片为套在螺纹柱外的与柱状电极相对的导电金属片；该导电金属片可与螺纹柱一体也可与螺纹柱分开彼此独立。螺纹柱可作为正极连接片的一部分，其可更好的保证正极连接片与柱状电极的连接。

所述负极连接片可为环形导电金属片，其上设置有多个与环形电极相对的弹性爪，在螺纹柱旋紧在螺纹槽孔内时，弹性爪可保证与环形电极的可靠压接。所述弹性爪可为一个、两个、三个、四个，甚至更多，其中以三个、四个为佳，能够兼顾结构简单与接连可靠的优点。

图4是一种本实用新型所述锂离子电池使用的电连接端子，包括底座30，底座30上排列设置的一个以上的连接端子单元，各连接端子单元包括底座上设置的向上凸出的螺纹柱31，底座在紧靠螺纹柱的外围设置围绕螺纹柱的正极导电片32，在正极导电片的外围再间隔设置环形的负极导电片33，负极导电片设置向上的多个弹性电极接触件34；各连接端子单元的正极导电片连接电源正极引入线，将电源正极引入；各连接端子单元的负极导电片则连接电源负极引入线，将电源负极引入。

所述弹性接触件３４可为由负极导电片向上伸出的弹性金属片，也可为负极导电片直接向上弯曲，形成的弹性突起部。

Claims (10)

1.一种锂离子电池，包括圆柱形金属壳体，壳体内装有聚合物电芯，金属壳体底部设置电池负极，聚合物电芯的通过负极引出件与金属壳体底部的电池负极连接；金属壳体顶部中间位置设置柱状电极，柱状电极的外围有与之隔离的环形电极，聚合物电芯的正极通过正极引出件与柱状电极连接，聚合物电芯的负极还与环形电极连接，金属壳体的顶部还设置有连通壳体内外的泄放孔；在柱状电极的顶部设置向下的螺纹槽孔。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池，其特征在于，电芯的正极与壳体顶部中间的柱状电极之间串联有保护电路。

3.根据权利要求1或2所述的一种锂离子电池，其特征在于，环形电极相对于壳体外壳上缘和柱状电极内凹。

4.根据权利要求1或2所述的一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的外形为直径18mm,长度65mm的圆柱型的18650型锂离子电池。

5.一种与权利要求１－4中任何一项所述的锂离子电池配合使用的电连接端子，其特征在于：包括与所述锂离子电池顶部相配的端子盖板，端子盖板一侧的中间设置凸出的螺纹柱与所述锂离子电池的螺纹槽孔相配，可旋于螺纹槽孔内；在与所述锂离子电池柱状电极相对位置设置正极连接片，在与所述锂离子电池的环形电极相对位置设置负极连接片，负极连接片与正极连接片彼此电隔离；正极连接片穿过端子盖板，在端子盖板另一侧形成正极接线端子；负极连接片穿过端子盖板，在端子盖板的另一侧形成负极接线端子；在螺纹柱旋紧在所述锂离子电池的螺纹槽孔内时，负极连接片和正极连接片分别与所述锂离子电池的环形电极和柱状电极紧密压接，从而使负极接线端子和正极接线端子可靠的将锂离子电池的正负极引入与引出。

6.根据权利要求5所述的电连接端子，其特征在于：正极连接片为套在螺纹柱外的与柱状电极相对的导电金属片。

7.根据权利要求5所述的电连接端子，其特征在于：所述负极连接片为环形导电金属片，其上设置有多个与环形电极相对的弹性爪。

8.一种与权利要求１－4中任何一项所述的锂离子电池配合使用的电连接端子，其特征在于：包括底座，底座上排列设置的一个以上的连接端子单元，各连接端子单元包括设置于底座上的向上凸出的螺纹柱，底座在紧靠螺纹柱的外围设置围绕螺纹柱的正极导电片，在正极导电片的外围再间隔设置环形的负极导电片，负极导电片设置向上的多个弹性电极接触件；各连接端子单元的正极导电片连接电源正极引入线，将电源正极引入；各连接端子单元的负极导电片则连接电源负极引入线，将电源负极引入。

9.根据权利要求8所述的电连接端子，其特征在于：所述弹性电极接触件为由负极导电片向上伸出的弹性金属片。

10.根据权利要求8所述的电连接端子，其特征在于：所述弹性电极接触件为负极导电片直接向上弯曲形成的弹性突起部。