[实用新型]一种非金属外壳的圆柱电池结构

说明书

本实用新型提出一种非金属外壳的圆柱电池结构，包括上盖、下盖和非金属材质的圆柱形外壳，上盖和下盖封装于圆柱形外壳的两端。本实用新型提出的圆柱电池结构，采用非金属材质替换原有的金属材质，成本得到降低，其次由于非金属本身的重量轻、强度高、可设计性好，满足电池外壳的使用要求。非金属的绝缘性能，避免了使用金属外壳导致的电芯的极耳或导流体与外壳接触，从而引发的电池短路，给了电芯更大的设计空间。

技术领域

本实用新型属于电池领域，具体涉及一种圆柱形电池的结构。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、转换效率高、循环寿命长、无记忆效应、无充放电延时、自放电率低、工作温度范围宽和环境友好等优点，因而成为电能的一个比较理想的载体，是储能市场的最有力竞争者之一，也是未来代替石油作为汽车发动装置的主要方向。

目前锂电池的形态还是以圆柱、方形、软包为主。其中圆柱型锂电池的历史悠久，市场的普及率高，其采用的卷绕工艺较为成熟，自动化程度高，产品品质稳定，成本相对较低。圆柱型锂电池一般采用铝壳与钢壳两种材质进行电池封装。铝壳较钢壳具有重量比能量高，安全性好的优点，现在的圆柱式锂电池生产中，绝大部分厂商都以钢材作为电池外壳材质，因为钢质材料的物理稳定性，抗压力远远高于铝壳材质，再经过各个厂家的设计结构优化后，安全装置已经放置在电池芯内部，其安全性有了极大提高。但是对于一般的圆柱形钢壳电池来说，帽盖和壳体是不同的两极，电池储运或运行过程中，因挤压、碰撞等情形使极耳或箔材接触电池壳壁，就会造成电池短路。所以现有的电池外壳尚有安全性隐患。

实用新型内容

鉴于本领域存在的以上问题，本实用新型的目的是提出一种新型圆柱电池结构，采用非金属材质代替钢、铝金属材料对电池进行封装。

实现本实用新型上述目的技术方案为：

一种非金属外壳的圆柱电池结构，包括上盖、下盖和非金属材质的圆柱形外壳，上盖和下盖封装于圆柱形外壳的两端；

构成所述圆柱形外壳的非金属材质为玻璃或玻璃钢，所述圆柱形外壳的壁厚为0.2-3mm。

其中，所述圆柱形外壳的压力等级为0.2MPa＜PN＜0.6MPa。

本发明的一种优选技术方案为，构成所述圆柱形外壳的非金属材质为玻璃，所述圆柱形外壳的内壁上镀有耐蚀涂层，所述耐蚀涂层为铝合金涂层或者为镍涂层。

进一步地，在所述的上盖上设有电流阻断装置(CID)，所述的电流阻断装置包括泄压片及上金属片、下金属片，泄压片位于上金属片和下金属片之间，所述泄压片的中部凹陷，其最低点与下金属片焊接在一起，下金属片与电池内部相对(即，上金属片在最外)，所述的电流阻断装置通过四个焊点与上盖连接。

其中，所述圆柱形外壳的两端各有一段外径缩小而构成的凹槽，圆柱形外壳的端口口径小于所述圆柱形外壳的外径，使凹槽和端口之间的部分形成凸缘；所述上盖和下盖用压盖的方式封装于所述凸缘上。

或，所述圆柱形外壳的两端各有一段设置有外螺纹，所述上盖和下盖上均设置有内螺纹，上盖和下盖通过螺纹拧紧。

本实用新型的圆柱电池结构，可通过以下方法制备：

一种非金属外壳的圆柱电池结构的制备方法，所述圆柱电池结构包括上盖、下盖和非金属材质的圆柱形外壳，

所述圆柱形外壳通过一体成型的方式在两端形成凸缘；用压盖机将所述上盖和下盖用压盖的方式封装于所述凸缘上。

或：所述圆柱电池结构包括上盖、下盖和非金属材质的圆柱形外壳，所述圆柱形外壳的两端各有一段设置有外螺纹，

用滚轮在所述上盖和下盖上加工出螺纹，上盖和下盖通过螺纹拧紧，使圆柱形外壳的两端封装紧密。