一种具有石墨烯元素长循环高安全的锂电池电芯的制作方法

本发明涉及锂电池技术领域，具体为一种具有石墨烯元素长循环高安全的锂电池电芯。

背景技术：

“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，电芯指单个含有正、负极的电化学电芯，一般不直接使用。区别于电池含有保护电路和外壳，可以直接使用。

现有的锂电池电芯存在拆装复杂的缺点，降低了生产效率，同时锂电池电芯存在石墨烯元素低循环的缺点，导致其充电性能降低，使用效果差，为此，我们提出一种具有石墨烯元素长循环高安全的锂电池电芯。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有石墨烯元素长循环高安全的锂电池电芯，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有石墨烯元素长循环高安全的锂电池电芯，包括电芯外壳，所述电芯外壳内腔设置有电芯本体，所述电芯本体顶部设置有正极电极柱和负极电极柱，所述正极电极柱和负极电极柱底部设置有集流体，所述正极电极柱由单层氧化石墨烯溶液的连续湿纺或刮涂工艺制得，所述集流体外壁套接有隔膜，所述电芯外壳顶部设置有密封圈，且所述电芯外壳内腔设置有安装槽，所述电芯本体底部固定连接定位柱，所述定位柱外侧设置有定位块，所述定位块一端设置有连接片，所述连接片滑动设置于定位柱侧壁开设有凹槽中，且所述连接片一端套设于导向柱上，所示导向柱外壁套设有第一弹簧，所述安装槽内设置有限位套，所述限位套内腔设置有复位垫片，所述复位垫片底部固定连接第二弹簧，所述限位套侧壁开设有限位槽。

进一步地，所述正极电极柱为石墨烯薄膜，所述负极电极柱为金属铝。

进一步地，所述限位槽由两道开设于限位套侧壁的滑槽以及连接两道滑槽的弧形槽组成，两道所述滑槽的长度不相同，且两道所述滑槽之间的间距小于限位套半径的二分之一。

进一步地，所述两道滑槽均开设于限位套内侧壁，所述弧形槽开设于限位套的内侧壁，所述滑槽与弧形槽均与定位块相互适配。

进一步地，所述限位套为中空圆筒结构，且所述限位套的内径等于定位柱的外径，所述限位套侧壁开设有定位孔。

进一步地，所述电芯本体为圆柱体结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构简单，设计合理，限位套、定位柱、定位块的设置，解决了传统电芯在与外壳安装时不便捷的问题，安装时，将电芯本体插入电芯外壳内腔，使得定位柱插入限位套内，直至定位块从限位套侧壁的限位孔中弹出，完成固定，同时拆卸时也简单快捷；本发明的正负极分别采用石墨烯薄膜和金属铝，石墨烯薄膜由单层氧化石墨烯溶液的连续湿纺或刮涂工艺制得，具有超快倍率和超长循环性能，使用效果好。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明a处结构放大示意图；

图3为本发明定位柱结构示意图；

图4为本发明限位槽结构示意图。

图中：1、电芯外壳；2、电芯本体；3、正极电极柱；4、负极电极柱；5、集流体；6、隔膜；7、密封圈；8、安装槽；9、定位柱；10、定位块；11、连接片；12、凹槽；13、导向柱；14、第一弹簧；15、限位套；16、复位垫片；17、第二弹簧；18、限位槽；181、滑槽；182、弧形槽。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种具有石墨烯元素长循环高安全的锂电池电芯，具有便于拆装的优点，同时具有超快倍率和超长循环性能，请参阅图1和图2，包括电芯外壳1、电芯本体2、正极电极柱3、负极电极柱4、集流体5、隔膜6、密封圈7、安装槽8、定位柱9、定位块10、连接片11、凹槽12、导向柱13、第一弹簧14、限位套15、复位垫片16、第二弹簧17、限位槽18；

请参阅图1，电芯外壳1内腔设置有电芯本体2，电芯本体2顶部设置有正极电极柱3和负极电极柱4，正极电极柱3和负极电极柱4底部设置有集流体5，正极电极柱3由单层氧化石墨烯溶液的连续湿纺或刮涂工艺制得，在高温还原过程中利用气体压力及气囊现象构成了连续的孔道，有利于电解质的快速浸润，使得加工出来的石墨烯薄膜具有超快倍率和超长循环性能集流体5外壁套接有隔膜6；

请再次参阅图1，电芯外壳1顶部设置有密封圈7，增加连接处的密封性，同时也能对电芯本体2起到限位固定的作用；

请参阅图2，电芯本体2底部固定连接定位柱9，定位柱9外侧设置有定位块10，定位块10前端为圆弧结构，用于限位固定电芯本体2；

请参阅图3，定位块10一端设置有连接片11，用于连接定位块10并对其的位置进行限定，连接片11滑动设置于定位柱9侧壁开设有凹槽12中，且连接片11一端套设于导向柱13上，所示导向柱13外壁套设有第一弹簧14，在安装电芯本体2时，电芯本体2与电芯外壳1内壁接触时，定位块10能够在连接片11和第一弹簧14的作用下回缩至凹槽12内，且定位块10上开设有与导向柱13相适配的槽口；

请再次参阅图2，电芯外壳1内腔设置有安装槽8，安装槽8内设置有限位套15，限位套15内腔滑动设置有复位垫片16，复位垫片16底部固定连接第二弹簧17，复位垫片16配合第二弹簧17在拆卸电芯本体2时，便于电芯本体2的弹出，限位套15侧壁开设有限位槽18，用于固定定位块10，完成对电芯本体2的安装。

实施例：将电芯本体2插入电芯外壳1内腔，使得定位柱9插入限位套15内，当定位块10接触到限位套15时，由于其表面的弧形结构，同时在连接片11和第一弹簧14的作用下，回缩至凹槽12内，直至定位块10沿着滑槽181并从其末端限位套15侧壁的限位孔中弹出，最后安装上密封圈7，完成固定，拆卸时，给电芯本体2向电芯外壳1内施加力量并稍加转动，使得定位块10沿着弧形槽182进入另一到滑槽181中，并配合复位垫片16和第二弹簧17取出电芯本体2，方便快捷，本发明的正负极分别采用石墨烯薄膜和金属铝，石墨烯薄膜由单层氧化石墨烯溶液的连续湿纺或刮涂工艺制得，具有超快倍率和超长循环性能。

正极电极柱3为石墨烯薄膜，负极电极柱4为金属铝。

请参阅图4，为了实现定位块10的移动驱使电芯本体2的拆装，限位槽18由两道开设于限位套15侧壁的滑槽181以及连接两道滑槽181的弧形槽182组成，滑槽181沿着限位套15外壁垂直开设，且滑槽181与弧形槽182连接处为弧形过渡结构，两道滑槽181的长度不相同，便于定位块10在两道滑槽181内移动，实现电芯本体2的拆装，且两道滑槽181之间的间距小于限位套15半径的二分之一。

两道滑槽181均开设于限位套15内侧壁，弧形槽182开设于限位套15的内侧壁，滑槽181与弧形槽182均与定位块10相互适配，便于定位块10在两道滑槽181内移动。

请参阅图2，为了定位柱9插入限位套15内形成限位固定的作用，限位套15为中空圆筒结构，且限位套15的内径等于定位柱9的外径，限位套15侧壁开设有定位孔。

电芯本体2为圆柱体结构。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。