[实用新型]一种采用自支撑结构的锂离子电池

说明书

本实用新型公开了一种采用自支撑结构的锂离子电池，包括外壳，所述外壳内设置有支撑体，所述支撑体上设置有卷芯集，所述卷芯集包括交替设置的正极卷和负极卷，所述相邻的正极卷芯和负极卷芯之间设置有隔膜卷。本实用新型结构简单，依靠自身的卷芯集便可起到支撑作用，无须加入额外中心柱，既能降低锂离子电池的原料成本及制造成本，同时还能增大微型锂离子电池的能量密度。

技术领域

本实用新型涉及锂电池结构技术领域，具体涉及一种采用自支撑结构的锂离子电池。

背景技术

随着可穿戴设备市场的不断发展，各种尺寸及不同功能的可穿戴设备对储能器件提出了不同要求。尺寸更小，能量密度更高的微型钢壳锂离子电池在可穿戴设备有越来越广泛的应用。

锂离子电池是由正极、负极、隔膜、电解液组装而成的一种化学储能器件。按照不同的封装方式，锂离子电池通常分为钢壳电池、铝壳电池、软包电池。按照成品电池的形状分类，锂离子电池分为方形电池、圆柱形电池和异形电池。从不同的正负极、隔膜组合方式来分，通常锂离子电池分为卷绕式和叠片式。采用卷绕式结构的钢壳圆柱形，在制造过程中，由圆柱形卷针夹持正极带、负极带及隔膜带，牵引及卷绕成圆柱形卷芯，随后将卷芯组装进入钢壳。在锂电池使用过程中，电池内部电极会在锂离子嵌入和脱出的过程中膨胀，卷芯会产生沿径向的应力。应力往钢壳方向传递时会被钢壳束缚，因此应力会向卷芯中心处释放导致卷芯的中心收到挤压而产生形变，从而影响锂离子电池性能。传统的解决方案是，在卷芯中心位置置入中心柱，中心柱通常由金属(不锈钢)或非金属(PET,PP)的圆柱状或多边柱状。中心柱在锂离子电池起到支撑卷芯结构的作用，通常情况下，中心柱的直径范围在2.0mm至3mm之间，但是中心柱的设置增加了锂离子电池的原料成本及制造成本，导致电池能量密度降低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种采用自支撑结构的锂离子电池，结构简单，依靠自身的卷芯集便可起到支撑作用，无须加入额外中心柱，既能降低锂离子电池的原料成本及制造成本，同时还能增大微型锂离子电池的能量密度。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种采用自支撑结构的锂离子电池，包括外壳，所述外壳内设置有卷芯集，所述卷芯集包括交替设置的正极卷和负极卷，所述相邻的正极卷芯和负极卷芯之间设置有隔膜卷。

进一步地，所述卷芯集的内部支撑体为正极的集流体或者涂布了正极活性材料的正极片。

进一步地，所述卷芯集的内部支撑体为负极的集流体或者涂布了负极活性材料的负极片。

进一步地，所述卷芯集的内部支撑体为隔膜。

进一步地，所述卷芯集的预卷圈数为0-10圈。

进一步地，所述卷芯集的高度在4mm-35mm之间。

进一步的，所述卷芯集的直径在3.0mm-16.0mm之间。

进一步的，所述集流体采用铜箔或者铝箔。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用自支撑的结果，使用集流体铜箔或者铝箔预卷在卷芯中，代替传统中心柱的作用。在制造的过程中，无须加入额外中心柱，既能对锂电池结构起到支撑作用，又能降低锂离子电池的原料成本及制造成本，同时还能增大微型锂离子电池的能量密度。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图中标号说明：1、外壳；2、支撑体；3、正极卷；4、负极卷；5、隔膜卷。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。