一种针形锂离子电池的制作方法

本实用新型涉及电池生产领域，特别涉及一种针形锂离子电池。

背景技术：

电池种类繁多，有方形电池、铝壳电池、软包电池、圆柱电池，目前针形电池由于其独特的尺寸要求，使得针形电池在作为钓鱼爱好者在夜间钓鱼时的发光浮标、商务通用笔夜间使用时的照明电源，儿童玩具供电电源、射箭等体育户外运动产品供电电源，现有针形电池只能使用一次，不能循环充放电使用。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提出一种针形锂离子电池，旨在解决现有针形电池只能使用一次，不能循环充放电使用的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种针形锂离子电池，包括：

金属壳体，内部呈中空腔体设置，且所述金属壳体上端设有开口，所述开口将所述中空腔体与外界连通；

负极集流柱体，下部设于所述中空腔体中部，上部伸出所述开口；

电芯夹层，由内至外依次包括负极层、负极隔层、正极层、以及正极隔层复合而成，且所述电芯夹层缠设于所述负极集流柱体下部外侧面，且所述正极层与所述金属壳体电性连接，所述负极层与所述负极集流柱体电性连接；

导电介质，填充于所述金属壳体内侧壁和所述负极集流柱体之间；

密封塞，设于所述开口内壁面与所述负极集流柱体上部外侧面之间。

优选地，所述金属壳体的外径为2-10毫米，高度为5-80毫米。

优选地，所述负极集流柱体为铜针、铜镀镍针或不锈钢针。

优选地，负极集流柱体下端外侧面设有纹路，所述纹路包括螺纹、滚花纹和条纹中的一种。

优选地，所述负极层包括铜箔，所述铜箔的正面和背面均敷设有负极活性物质层。

优选地，所述铜箔的首端与所述负极集流柱体外侧面压接或焊接。

优选地，所述正极层包括铝箔，所述铝箔的正面和背面均敷设有正极活性物质层。

优选地，所述铝箔的尾端与所述金属壳体内壁压接相连。

优选地，所述负极隔层或正极隔层为单层PE隔膜或PP隔膜或陶瓷隔膜，或多层PE/PP隔膜或PP/PE/PP隔膜。

优选地，所述金属壳体与所述开口对应的内侧壁凸设有环形凸起，所述环形凸起与所述密封塞过盈配合。

本实用新型技术方案中，通过在针形锂离子电池的金属外壳内设置负极集流柱体，并在所述负极集流柱体外侧缠设电芯夹层，所述电芯夹层依次包括负极层、负极隔层、正极层，以及正极隔层，结构紧凑，实现了针形电池的充电循环利用，且所述电芯夹层设置了两层隔膜，即正极隔层和负极隔层，使得本针形锂离子电池安全系数高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的针形锂离子电池的一实施例的剖面结构示意图；

图2为图1中电芯夹层卷设于所述负极集流体上的立体示意图；

图3为图2中的负极层与负极集流柱体的第一实施例；

图4为图2中的负极层与负极集流柱体的第二实施例；

图5为图2中的负极层与负极集流柱体的第三实施例；

图6为图1中电芯夹层展开后的截面示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

目前针形电池由于其独特的尺寸要求，使得其针形电池在作为钓鱼爱好者在夜间钓鱼时的发光浮标、商务通用笔夜间使用时的照明电源，儿童玩具供电电源、射箭等体育户外运动产品供电电源，现有针形电池次只能使用一次，不能循环充放电使用。

鉴于此，本实用新型提出一种针形锂离子电池，图1至图6为本实用新型提供的针形二次电池的实施例。

请参阅图1，所述针形锂离子电池包括金属壳体1、负极集流柱体2、电芯夹层3、导电介质4以及密封塞5；所述金属壳体1内部呈中空腔体设置，且所述金属壳体1上端设有开口11；所述负极集流柱体2下部设于所述中空腔体中部，上部伸出所述开口11；所述电芯夹层3由内至外依次包括负极层 31、负极隔层32、正极层33、以及正极隔层34，所述电芯夹层3缠设于所述负极集流柱体2下部外侧面，且与所述金属壳体1内壁电性连接，所述负极层31与所述负极集流柱体2电性连接；所述导电介质4填充于所述金属壳体 1内侧壁和所述负极集流柱体2之间；所述密封塞5设于所述开口11内壁面与所述负极集流柱体2上部外侧面之间。

本实用新型技术方案中，通过在针形锂离子电池的金属外壳1内设置负极集流柱体2，并在所述负极集流柱体2外侧缠设电芯夹层3，所述电芯夹层 3依次包括负极层31、负极隔层32、正极层33，以及正极隔层34，所述结构紧凑，实现了针形电池的充电循环利用，且所述电芯夹层3设置了两层隔膜，即正极隔层34和负极隔层32，使得本针形锂离子电池安全系数高。

为了便于所述针形锂离子电池能够装入微小空间，在本实施例中所述金属壳体1的外径为2-10毫米，高度为5-80毫米，所述金属壳体1的外径设为 2-10毫米，既较容易实现对电芯夹层的插设，体积又不过大，容易适用于微小空间的适用场景。

所述负极集流柱体2为铜针、铜镀镍针或不锈钢针，所述负极集流柱体2 采用铜针、铜镀镍针或不锈钢针，通常铜针、铜镀镍针或不锈钢针直径可为 0.1-2毫米，长度可取5-80毫米与所述金属壳体1适配，使得本针形锂离子电池的电芯体积能够做得足够小，进一步保证了本针形锂离子电池的紧凑，铜针、铜镀镍针或不锈钢针表面光滑，为了便于所述电芯夹层3的缠设，在本实施例中请参阅3至图5所示，负极集流柱体2下端外侧面设有纹路21，所述纹路21包括螺纹21a，滚花纹21b，条纹21c中的一种，如图3中纹路21 为螺纹21a，图4中纹路21为滚花纹21b，图5中纹路21为条纹21c。在负极集流柱体2上设置纹路21，增大了所述负极集流柱体2与电芯夹层3的接触面积，使得电芯夹层3能够牢牢地缠设在所述集流柱体2下端外侧面。

请参阅图1和图5所示，所述负极层31包括铜箔311，所述铜箔311的正面和背面均敷设有负极活性物质层312。所述负极层31的两面均设置有负极活性物质层312提高了负极反应的效率。所述正极层33包括铝箔331，所述铝箔331的正面和背面均敷设有正极活性物质层332。所述正极层33的两面均设置有正极活性物质层332提高了正极反应的效率。

请参阅图1和图6，所述铜箔311的首端(靠近所述负极集流柱体2一端)与所述负极集流柱体2外侧面压接或焊接,所述铝箔331的尾端(远离所述负极集流柱体2一端)与所述金属壳体1压接或焊接。所述铜箔311和所述负极集流柱体2外侧面压接或焊接使得所述铜箔311和所述负极集流柱体2 的电性连接更为可靠，所述铜箔311和所述负极集流柱体2外侧面压接或焊接使得所述铜箔311和所述负极集流柱体2的电性连接更为可靠，所述铝箔 331尾端与所述金属壳体1压接或焊接保证了所述铝箔331与所述金属壳体1 的电性连接，可以使得金属外壳1作为正极的导体，通常金属外壳1与所述铝箔331的材料相同也为铝质材料，所述铝箔331以及所述铜箔311各自对应正极以及负极的电性连接设置，保证了本针形锂离子电池内部电流的稳定通过。当然在压接或焊接之前需要刮除对应部分的活性物质层，以便于压接或焊接。

为了避免本针形锂离子电池内部正负极之间发生短路，请参阅图2和图6 所示，所述负极隔层32或正极隔层34为单层PE隔膜或PP隔膜或陶瓷隔膜，或多层PE/PP隔膜或PP/PE/PP隔膜，所述负极隔层32、正极隔层34使得电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，进而保证了本针形锂离子电池的用电安全及用电可靠性。

为了防止漏液，请参阅图1所示，所述金属壳体1与所述开口11对应的内侧壁凸设有环形凸起12，所述环形凸起12与所述密封塞5过盈配合。所述环形凸起12通过滚槽机从所述金属壳体1外侧施压形成，使得金属壳体1 内侧壁向内形成环形凸起12，所述环形凸起12的设置使得所述密封塞5与所述负极集流柱体2以及金属壳体1内侧壁均是过盈配合，保证了电池不产生漏液现象。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。