一种正负同端的椭圆柱形可充电电池的制作方法

本发明涉及金属离子电池，具体为一种正负同端的椭圆柱形可充电电池。

背景技术：

1、金属离子电池是一种采用金属和离子液体作为电极和电解质的新型电池，它们的工作原理与传统电池不同，在这种电池中，离子液体作为电解质，金属离子通过电化学反应在电极之间转移，当电流传导到正极时，金属离子失去电子，被氧化成阳离子，而在负极，金属离子接受电子，被还原成金属，这个反应可以在两个电极之间来回反复进行，形成可逆反应，进而产生电能。

2、现有金属离子电池有圆柱形、方形硬壳、方形软包。圆柱形问题缺点：1、极耳上下两端焊接，负极易焊接不良，2、壳体作为负极端，易生锈腐蚀；3、现有圆柱形电池壳极作为负载导体，电流阻值较大。方形硬壳问题缺点：1、电池卷芯与壳体四个直角之间有多余空隙，长期放置后可能会有冗余电解液沉积不利于卷芯浸润；2、组装使用时电芯与电芯之间接触面积大不易于电芯之间的散热。方形软包问题缺点：1、使用过程中易涨气鼓包，2、易挤压变形，3、无防爆减压装置，4、组装使用时电芯与电芯之间接触面积大不易于电芯之间的散热。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，解决了电池排列间隙小散热差、充放电倍率低和不具备防爆和排压功能的技术问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，包括外壳，所述外壳上端口固定连接有盖板，所述外壳内部设置有极片卷芯模块，所述盖板顶部左部固定连接有第一集流板，所述盖板顶部右部固定连接有第二集流板，所述第一集流板顶部前后部均贯穿并固定连接有正极柱，所述第二集流板顶部的前后部均贯穿并固定连接有负极柱，所述第一集流板和第二集流板底部与盖板顶部之间固定连接有第一垫片，所述极片卷芯模块顶部和盖板之间设置有第二垫片，所述第二垫片顶部前后侧的左右部均贯穿并固定连接有套管且左右部套管贯穿盖板和第一垫片并分别与第一集流板和第二集流板固定连接，所述盖板顶部中部贯穿并设置有泄压孔，所述泄压孔上端口设置有薄铝片且薄铝片与盖板贴合，所述极片卷芯模块包括第一隔离膜、负极片和第二隔离膜、正极耳、负极耳和正极片。

3、优选的，所述正极柱和负极柱都位于电池盖板的顶部，所述第一垫片、盖板和第二垫片顶部前后侧的中部位置贯穿并设置有注液孔，所述注液孔上端口贯穿并设置有钢珠。

4、优选的，所述极片卷芯模块呈椭圆柱形与外壳的形状相当。

5、优选的，所述第一集流板通过正极柱与极片卷芯模块的正极耳连接。

6、优选的，所述第二集流板通过负极柱与极片卷芯模块的负极耳连接。

7、优选的，所述负极片和正极片之间设置有第二隔离膜，所述负极片外侧设置有第一隔离膜，所述负极片、第一隔离膜、第二隔离膜和正极片之间缠绕成椭圆状的柱体。

8、优选的，所述正极柱贯穿第一垫片、盖板和第二垫片且正极柱下端与正极耳固定连接，所述负极柱贯穿第一垫片、第二垫片和盖板且负极柱下端与负极耳固定连接。

9、优选的，所述盖板中间的泄压孔用薄铝片贴封，防止空气流通和防止电解液外泄。

10、工作原理：首先通过将正极柱和负极柱都设置在同一端，然后通过在极片卷芯模块的顶部设置第二垫片，可以避免极片卷芯模块与外壳和盖板发生碰撞，降低内部短路的风险，通过在正极片和负极片上分别设置多个正极耳和负极耳，然后通过超声波焊接的方式将多个正极耳和负极耳分别焊接到正极柱和负极柱上与第一集流板和第二集流板连通，从而可以增加充放电倍率，通过将外壳的外壳设计为椭圆形柱体并将极片卷芯模块卷绕成椭圆形柱体，使得极片卷芯模块与外壳之间吻合，电池内部无冗余空间沉积电解液，可良好均匀地浸润极片卷芯模块，通过将外壳的外壳设计成椭圆形柱体，使得电池在排列的同时，单体电池与单体电池之间具有更多的空隙，从而有利于散热，当电池壳内的压力过大时，在压力的作用下，泄压孔上的薄铝片向外撑破，然后腔体内的气体或部分电解液可以通过泄压孔排出，从而可以实现防爆排压的功能。

11、本发明提供了一种正负同端的椭圆柱形可充电电池。具备以下有益效果：

12、1、本发明通过将正极柱和负极柱都设置在同一端，然后通过在极片卷芯模块的顶部设置第二垫片可以避免极片卷芯模块与盖板发生碰撞，降低内部短路的风险。

13、2、本发明通过压力对泄压孔处薄铝片的作用，电池内的气体或部分电解液等物质可以通过泄压孔外置的导流管子排走，从而可以实现防爆排压的功能，同时避免对其它的单体造成污染或引成大面积短路。

14、3、本发明通过在正极片和负极片上分别设置多个正极耳和负极耳，然后通过超声波焊接的方式将多个正极耳和负极耳分别焊接到正极柱和负极柱上与集流板连通，从而可以增加充放电倍率。

15、4、本发明通过将外壳的外壳设计为椭圆形柱体并将极片卷芯模块卷绕成椭圆形柱体，使得极片卷芯模块与外壳之间吻合，电池内部无冗余空间沉积电解液，可良好均匀地浸润极片卷芯模块，同时，电池在排列的时候，单体电池与单体电池之间具有更多的空隙，从而有利于散热。

技术特征：

1.一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，包括外壳(6)，其特征在于：所述外壳(6)上端口固定连接有盖板(5)，所述外壳(6)内部设置有极片卷芯模块(12)，所述盖板(5)顶部左部固定连接有第一集流板(2)，所述盖板(5)顶部右部固定连接有第二集流板(11)，所述第一集流板(2)顶部前后部均贯穿并固定连接有正极柱(1)，所述第二集流板(11)顶部的前后部均贯穿并固定连接有负极柱(4)，所述第一集流板(2)和第二集流板(11)底部与盖板(5)顶部之间固定连接有第一垫片(3)，所述极片卷芯模块(12)顶部和盖板(5)之间设置有第二垫片(20)，所述第二垫片(20)顶部前后侧的左右部均贯穿并固定连接有套管(19)且左右部套管(19)贯穿盖板(5)和第一垫片(3)并分别与第一集流板(2)和第二集流板(11)固定连接，所述盖板(5)顶部中部贯穿并设置有泄压孔(14)，所述泄压孔(14)上端口设置有薄铝片(8)且薄铝片(8)与盖板(5)贴合，所述极片卷芯模块(12)包括第一隔离膜(15)、负极片(16)和第二隔离膜(17)、正极耳(9)、负极耳(10)和正极片(18)。

2.根据权利要求1所述的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，其特征在于：所述正极柱(1)和负极柱(4)都位于电池盖板(5)的顶部，所述第一垫片(3)、盖板(5)和第二垫片(20)顶部前后侧的中部位置贯穿并设置有注液孔(7)，所述注液孔(7)上端口贯穿并设置有钢珠(13)。

3.根据权利要求1所述的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，其特征在于：所述极片卷芯模块(12)呈椭圆柱形与外壳(6)的形状相当。

4.根据权利要求1所述的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，其特征在于：所述第一集流板(2)通过正极柱(1)与极片卷芯模块(12)的正极耳(9)连接。

5.根据权利要求1所述的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，其特征在于：所述第二集流板(11)通过负极柱(4)与极片卷芯模块(12)的负极耳(10)连接。

6.根据权利要求1所述的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，其特征在于：所述负极片(16)和正极片(18)之间设置有第二隔离膜(17)，所述负极片(16)外侧设置有第一隔离膜(15)，所述负极片(16)、第一隔离膜(15)、第二隔离膜(18)和正极片(17)之间缠绕成椭圆状的柱体。

7.根据权利要求1所述的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，其特征在于：所述正极柱(1)贯穿第一垫片(3)、盖板(5)和第二垫片(20)且正极柱(1)下端与正极耳(9)固定连接，所述负极柱(4)贯穿第一垫片(3)、第二垫片(20)和盖板(5)且负极柱(4)下端与负极耳(10)固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，其特征在于：所述盖板(5)中间的泄压孔(14)用薄铝片(8)贴封，防止空气流通和防止电解液外泄。

技术总结
本发明提供一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，涉及金属离子电池技术领域。该一种正负同端的椭圆柱形可充电电池，包括外壳，所述外壳上端口固定连接有盖板，所述外壳内部设置有极片卷芯模块，所述盖板顶部左部固定连接有第一集流板，所述盖板顶部右部固定连接有第二集流板，所述第一集流板顶部前后部均贯穿并固定连接有正极柱，所述第二集流板顶部的前后部均贯穿并固定连接有负极柱，所述第一集流板和第二集流板底部与盖板顶部之间固定连接有第一垫片。通过将正极柱和负极柱都设置在同一端，然后通过在极片卷芯模块的顶部设置第二垫片可以避免极片卷芯模块与盖板发生碰撞，降低内部短路的风险。

技术研发人员：彭闪星
受保护的技术使用者：广东增航技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15