[实用新型]一种圆柱型钢壳锂离子电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池技术领域，特指一种圆柱型钢壳锂离子电池。

背景技术

锂离子电池作为一种绿色的环保电池，具有高能量密度，高工作电压和长使用寿命的优点，在移动电动工具中应用广泛。圆柱型锂离子电池通常包括电池壳体，收容于电池壳体内的电池芯和填充于其中的电解液，电池芯包括一个阴极极片，阳极极片和隔离膜。

电动工具用锂离子电池市场广泛，它具有自身特殊的特点，要求放电电流大，功率性能高。同时电动工具实际使用的环境比较苛刻，电池芯在高温，高倍率充放电循环后，阴阳极极片由于结构的变化，出现较大的膨胀，极片中活性物质容易剥落，导致电池芯界面不够好。电动工具实际运用中，振动强度大，对电池芯的机械力学和可靠性的要求非常高，故电动工具用锂离子电池往往采用刚性强度和机械强度较高的钢壳作为电池芯外壳。但是在实际运输或使用过程，刚性强度大的钢壳对电池芯会产生不同程度压力和破坏。而且追求功率密度提升的电动工具用锂离子电池，能量密度要求不算高，因此其电池芯通常会比较小，而钢壳的规格是固定，如18650，26650等，那么电池芯在钢壳壳体会出现上下左右晃动，导致电池芯在运输，振动过程内部由于晃动而引起的极耳端或者极片出现短路隐患。

综上所述，确有必要提供一种既可以保证机械强度，又可以兼顾吸收电池在运输与使用过程中振动能量和保持循环过程界面优越的电池芯结构，以顺应电动工具用锂离子电池发展的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种既可以保证机械强度，又可以兼顾吸收电池芯在运输与使用过程中的振动能量，同时也可以在电池芯充放电循环过程中，保持界面良好。

为了解决上述的技术问题，本实用新型所提供的圆柱电池，包括电池钢壳，收容于电池钢壳内的电池芯和填充于其中的电解液，电池芯表面均匀涂刷有软质聚合物材料层。所述的软质聚合物材料层为本身容易被压缩，可以减少钢壳刚性强度对电池芯的压力和破坏。软质聚合物材料可以吸收电池在使用和振动过程中的能量，可以有助缓解电池芯在运输，振动过程的隐患，解决电池芯内部由于晃动而引起的短路隐患。所述的软质聚合物材料层的材料可以为丁苯橡胶，聚偏氟乙烯，α-氰基丙稀酸酯等聚合物胶，该材质要求具有耐高温、抗冲击、抗震动、柔软等的特点，且所述的软质聚合物材料层为电子绝缘层。 

所述的软质聚合物材料层的厚度为0.5-5.0mm。软质聚合物材料层厚度可以根据电池芯积与钢壳内部体积的实际比例调整，以保证电池芯能顺利套入钢壳为前提。这样的电池芯表面处理，由于软质聚合物材料层具有较好的弹性，改善了电池芯膨胀收缩的能力，有效抑制在高温，高倍率循环过程阴阳极的膨胀，从而始终保持很好的电化学界面，提高了电池循环性能。

所述的软质聚合物材料层为一层或者多层。

所述的软质聚合物材料层为电子绝缘层。

附图说明

图1为本实用新型电池芯结构示意图。

图2为本实用新型电池芯结构涂有均匀软质聚合物材料层示意图。

图3为本实用新型电池芯结构涂有均匀软质聚合物材料层俯视图。

图4 为本实用新型钢壳锂离子电池剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清晰明了，下面结合附图和具体实施方式，对其进行进一步详细说明。

附图1所示，通过卷绕方式，把阴阳极极片空金属箔面上焊接好电流输出端子2，后续将焊接好极耳的阴，阳极与隔离膜卷绕成裸电池芯1。

附图2所示，在裸电池芯1表面均匀涂刷软质聚合物材料层3，软质聚合物材料层3厚度可以根据电池实际能量密度和电池芯1的直径做出调整，软质聚合物材料层3可以为一层或者以上，厚度为0.5-5.0mm。以保证电池芯1顺利套入钢壳4，尽可能使得电池芯1与钢壳4之间的空隙空间较小。

见图3，考虑软质聚合物材料层3的实用目的，软质聚合物材料层3的材料可以为丁苯橡胶,聚偏氟乙烯，α-氰基丙稀酸酯等聚合物胶，选择的材质要求具有耐高温、高强度、抗冲击、抗震动、柔软等特点等。

如附图4所示，完成卷绕和表面涂刷软质聚合物材料层3的电池芯1，通过人工或者机器的方式，置入钢壳4壳体内。通过后续的阴阳极耳与相应的正负极焊接，并向钢壳4注入电解液，经过抽真空，密封即可以得到所需的圆柱型锂离子电池。