[实用新型]一种锂离子电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂电池生产领域，具体的说是一种锂离子电池。

背景技术

目前，锂电池大致可分为锂金属电池和锂离子电池两大类，锂离子电池是一种二次电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表，在现在的工业和生活领域均起到了非常重要的作用。

近几年，圆柱形大容量锂离子电池在环卫车、巡逻车、观光车等低速车以及启动电源等应用领域异军突起，得到了快速发展。随着市场对产品性能的要求越来越高，传统的圆柱形锂离子电池生产工艺已经无法满足质量及安全的要求。在电芯内部添加芯棒是目前改进的一个重要方向，芯棒既可以提高电芯的尺寸稳定性，还可以防止内部正负极短路。但是，在电芯内部添加芯棒会造成如下问题：

(1)芯棒主要为不锈钢材质，加入的方式包括电芯卷绕过程中自动添加或卷绕完成后手工添加两种，前者芯棒与电芯的结合比较牢固，不容易滑动，但是在电芯跌落过程中电芯容易滑动，后者添加后芯棒难以固定，芯棒直径一般小于卷绕孔直径，容易滑动，从而增加电池短路、容量快速衰减等问题；

(2)在电芯内部添加芯棒，占用了部分电解液的空间，延长 了电池的注液时间，从而降低了注液效率。

专利号为201310394151.5的中国专利公布了一种圆柱形多极耳锂离子电池及其制备方法，将负极片上的多个极耳通过一个焊接点直接设置在凸出平台上，提高了电池的设计容量；专利号为201210242375.X的中国专利公布的锂离子电池，通过采用石墨烯膜的集流体，使得锂离子电池具有较高的能量密度。但现有技术均未涉及到通过改进芯棒来提高锂离子电池的性能。

签于以上问题，本实用新型提供了一种锂离子电池及其缺口式芯棒、顶柱。本实用新型通过在芯棒两端添加顶柱，达到了芯棒完全固定的效果，避免了芯棒在电芯内滑动的风险，大幅度的提高了电池安全性能和电化学性能。同时，通过采用缺口式芯棒，缩短了了注液时间，提高了注液效率。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本实用新型提供了一种锂离子电池。

本实用新型所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现。

一种锂离子电池，包括缺口式芯棒和两个顶柱，所述的两个顶柱对称安装在缺口式芯棒的两端；所述的缺口式芯棒呈圆柱形，缺口式芯棒上设置有内孔，内孔壁上设置有四个一号凹槽；所述的顶柱包括顶柱主体，顶柱主体上端设置有焊接平台，焊接平台上设置有四个二号凹槽；所述的顶柱主体上还设置有四个三号凹槽，且三号凹槽与二号凹槽相连通。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的缺口式芯棒的材质为聚丙烯PP或聚乙烯PE。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的缺口式芯棒上的内孔形状为圆形、长方形、正方形、菱形或六边形。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的一号凹槽形状为 半圆形、半长方形、半正方形、半菱形或半六边形。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的顶柱主体形状与内孔形状相一致，且顶柱主体的尺寸与内孔尺寸相匹配。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的三号凹槽的形状、大小、位置与一号凹槽的形状、大小、位置相对应。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的焊接平台呈圆台状。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过全自动电芯卷绕过程中由设备自动添加芯棒，并在芯棒两端添加顶柱，电芯通过芯棒、顶柱与锂电池极耳、盖板连成一体，达到了芯棒完全固定的效果，避免了芯棒在电芯内滑动的风险，大幅度的提高了电池安全性能和电化学性能。

(2)本实用新型通过采用缺口式芯棒和顶柱，在芯棒、顶柱上都设置了凹槽，电解液可以通过凹槽进入芯棒内部暂时储存，电池注液完成后在静置过程中电解液又通过凹槽出来被电芯极片、隔膜等吸收，缩短了注液时间，从而提高了注液效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的装配主视图；

图2是本实用新型的A-A断面图；

图3是本实用新型芯棒的立体结构示意图；

图4是本实用新型芯棒的左视图；

图5是本实用新型顶柱的立体结构示意图；

图6是本实用新型顶柱的主视图；