[发明专利]一种单壁结构扣式锂离子蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种单壁结构扣式锂离子蓄电池。

背景技术

锂离子蓄电池与其它传统种类的蓄电池(镍氢电池，隔镍电池，铅酸电池)相比，具有比能量高，重量轻，循环寿命长等优点，目前在很多领域都得到广泛的应用。小型的用电器如手机，笔记本和MP4等，大型的有汽车和电动自行车等都已经或正在使用锂离子蓄电池作为其动力电源。为了更好的配合这些用电器的使用，在电池的结构和外形上主要有以下几种：扣式钢壳电池、圆柱型钢壳电池、方形铝壳电池、铝塑膜软包装电池等。

近年来，小型用电器发展迅猛，特别是超小型电器，如蓝牙耳机、助听器等，其蓄电池的结构和外形主要采用的是铝塑膜软包装和扣式钢壳电池。如图1所示为铝塑膜软包装蓄电池，其软包装的外壳03仅是一层薄的铝塑膜，其体积比能量比较高，但由于其特有的电极引出方式的限制，即其电极引出于包装外壳的外部，因此在电极附近的空间无法得到有效的利用。特别是体积小于1立方厘米的电池，其引出电极01及密封结构02所占空间比例就显得非常高，因此限制了电池的有效体积能量密度。针对一些小型或超小型用电器无法提供满意的电源供应。

如图2所示为传统的扣式钢壳结构蓄电池，该蓄电池采用的是双壁翻边盖结构，双壁翻边盖04必然占据更多的内部空间，因而导致其内部的有效空间较小，而且其电池形状大多像硬币一样大而扁平，其内部的卷绕电芯05只能够在与外壳端面平行的方向放置，由于平放的电芯外形是方的，这样在电池内部就留下很多剩余空间，因此该蓄电池的内部空间的利用率较低，能量密度较低。

综上所述，现有的锂离子蓄电池存在内部空间利用率、能量密度低的技术缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种空间利用率高、能量密度高的单壁结构扣式锂离子蓄电池。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括金属材质的壳体和盖体，所述壳体与所述盖体均为单壁结构并以扣接的方式相配合，所述壳体与所述盖体之间设置有胶圈，所述壳体与所述盖体扣接形成的空间内设置有立式电芯，所述立式电芯包括正极片、隔膜、负极片，所述正极片、隔膜和负极片相贴合并卷绕，所述正极片、隔膜、负极片的卷绕轴与所述壳体端面相垂直。

当取所述壳体为正极时，则所述立式电芯按正极片在内，负极片在外，所述隔膜在所述正极片与负极片之间的排序贴合并卷绕，所述正极片与所述壳体相连，所述负极片与所述盖体相连。

所述壳体的内底部设置有金属层I，所述立式电芯的正极片与所述金属层I连接。

当取所述壳体为负极时，则所述立式电芯按负极片在内，正极片在外，所述隔膜在所述负极片与正极片之间的排序贴合并卷绕，所述负极片与所述壳体相连，所述正极片与所述盖体相连。

所述盖体的内表面设置有金属层II，所述立式电芯的正极片与所述金属层II连接。

所述壳体的材料为炭钢、镀镍钢、不锈钢、铝钢复合带、铝镍复合带、铜、镍、锡中的一种或多种的混合物，所述壳体厚度为0.05～0.3毫米。

所述盖体的材料为炭钢、镀镍钢、不锈钢、铝钢复合带、铝镍复合带、铜、镍、锡中的一种或多种的混合物，所述盖体厚度为0.05～0.3毫米。

所述胶圈的材料为聚丙稀、聚酰胺、ABS、聚乙烯、玻璃纤维、聚氯乙稀中的一种或几种的混合物，所述胶圈厚度为0.05～0.3毫米。

所述正极片的材料为钴酸锂或锰酸锂或氧化镍锂或磷酸铁锂或镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂，所述负极片材料为石墨或导电碳黑。

所述金属层I或所述金属层II的材料为铝、铝合金、不锈钢、金、银、钼、钛中的一种或多种的混合物。

本发明的有益效果是：本发明中，所述壳体与所述盖体均为单壁结构并以扣接的方式相配合，因此，壳体及盖体所占据的空间较小，留下更大的内部空间用于充填锂离子蓄电池的活性材料；所述壳体与所述盖体之间设置有胶圈，该胶圈涵盖了壳体与盖体扣接所重合的部位，因而可有效达到密封的目的，具有优良密封效果的前提下，使得壳体、盖可尽量取薄，以争取更大的内部空间；所述立式电芯的正极片、隔膜和负极片相贴合并卷绕，所述正极片、隔膜、负极片的卷绕轴与所述壳体端面及所述盖体的端面相垂直，使所述立式电芯呈立起的圆柱状，将立式电芯设置于壳体与盖体内部时，可使蓄电池的内部空间得到更有效的利用，提高了空间利用率并加大了蓄电池的能量密度。