一种方形锂离子电池外壳及方形锂离子电池的制作方法

本技术属于锂离子电池，具体涉及一种方形锂离子电池外壳及方形锂离子电池。

背景技术：

1、随着我国全力发展低碳、环保经济，锂离子电池因其可重复充放电使用且其产品本身也可回收再利用，在新能源汽车、电力储能等行业有了重要的应用，其中方形铝壳锂离子电池为其中主要的产品类型。

2、方形硬壳锂电池主要由长方体壳体、电芯（正极片、负极片、隔膜）和电解液组成，其中，电芯由正极片、负极片、隔膜通过卷绕工艺制备得到。

3、目前通过卷绕工艺做成电芯的方形硬壳电池，其电芯拐角位置处为半圆形，而方形壳体的前、后面与左、右面折角处为90°拐角，两者在拐角处有很大的空隙（如图3）。在电池使用过程中，电池极片厚度会随着充放电的进行发生膨胀和收缩，从而产生应力，由于拐角处空隙的存在使得电芯在对应位置没有壳体的束缚，这种应力首先就会电芯拐角处得到释放，使得对应位置的极片发生褶皱变形，从而正负极极片接触面无法紧密的贴合在一起发生脱离，使得锂离子在正负极片之间迁移行程加大，造成电池内阻上升，容量衰减，影响使用性能及寿命。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种方形锂离子电池外壳，可以避免外壳内拐角处空隙的产生，避免极片发生褶皱。

2、本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种方形锂离子电池外壳，包括顶盖和下壳体，所述顶盖可拆卸固定于所述下壳体的顶部开口处，所述下壳体包括四周侧壁和底板，所述四周侧壁包括依次连接的第一面板、第一半圆形板、第二面板、第二半圆形板，所述第一面板、第一半圆形板、第二面板、第二半圆形板均竖立设置并构成中空结构，所述中空结构与卷绕电芯形状一致，所述第一面板、第二面板尺寸大小相同，所述第一半圆形板、第二半圆形板尺寸大小相同。

3、优选的，所述顶盖为不锈钢顶盖或铝顶盖，所述下壳体相应的为不锈钢下壳体或铝下壳体。

4、优选的，所述顶盖上设有正极柱和负极柱。

5、优选的，所述四周侧壁和底板固定连接。

6、优选的，所述第一面板和第二面板平行，所述第一面板和第二面板的高度为100~300mm，长度为100~300mm，厚度为10~60mm。

7、优选的，所述第一半圆形板和第二半圆形板为直径为40~50mm的半圆形板。

8、本实用新型的另一目的是提供一种方形锂离子电池，包括电池外壳、电芯和电解液，所述电芯和电解液密封置于电池外壳内，所述电芯为卷绕电芯，所述电池外壳为上述的方形锂离子电池外壳。

9、优选的，所述卷绕电芯由正极片、负极片、隔膜卷绕而成；所述正极片包括正极集流体和正极活性物质，所述正极活性物质为磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、钴酸锂、锰酸锂中至少一种；所述负极片包括负极集流体和负极活性物质，所述负极活性物质为人造石墨、硬碳、硅中至少一种。

10、优选的，所述卷绕电芯为圆角矩形电芯，包括平面区和圆弧区。

11、与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

12、本实用新型方形锂离子电池外壳中下壳体包括四周侧壁和底板，四周侧壁包括依次连接的第一面板、第一半圆形板、第二面板、第二半圆形板，所述第一面板、第一半圆形板、第二面板、第二半圆形板均竖立设置并构成中空结构，所述中空结构与卷绕电芯形状一致；通过将下壳体左右两侧面设置为卷绕电芯形状一致的半圆柱形，从而避免极片褶皱的发生，使得正负极极片接触面可以保持紧密的贴合，保证锂离子在正负极片之间迁移行程不会发生较大变化，实现电池电性能的优化改善。

技术特征：

1.一种方形锂离子电池外壳，其特征在于：包括顶盖（1）和下壳体（2），所述顶盖（1）可拆卸固定于所述下壳体（2）的顶部开口处，所述下壳体（2）包括四周侧壁（2.1）和底板（2.2），所述四周侧壁（2.1）包括依次连接的第一面板（2.1.1）、第一半圆形板（2.1.2）、第二面板（2.1.3）、第二半圆形板（2.1.4），所述第一面板（2.1.1）、第一半圆形板（2.1.2）、第二面板（2.1.3）、第二半圆形板（2.1.4）均竖立设置并构成中空结构，所述中空结构与卷绕电芯（3）形状一致。

2.根据权利要求1所述的方形锂离子电池外壳，其特征在于：所述顶盖（1）为不锈钢顶盖或铝顶盖，所述下壳体（2）相应的为不锈钢下壳体或铝下壳体。

3.根据权利要求1所述的方形锂离子电池外壳，其特征在于：所述顶盖（1）上设有正极柱（1.1）和负极柱（1.2）。

4.根据权利要求1所述的方形锂离子电池外壳，其特征在于：所述四周侧壁（2.1）和底板（2.2）固定连接。

5.根据权利要求1所述的方形锂离子电池外壳，其特征在于：所述第一面板（2.1.1）、第二面板（2.1.3）尺寸大小相同，所述第一半圆形板（2.1.2）、第二半圆形板（2.1.4）尺寸大小相同。

6.根据权利要求1所述的方形锂离子电池外壳，其特征在于：所述第一面板（2.1.1）和第二面板（2.1.3）平行，所述第一面板（2.1.1）和第二面板（2.1.3）的高度为100~300mm，长度为100~300mm，厚度为10~60mm。

7.根据权利要求1所述的方形锂离子电池外壳，其特征在于：所述第一半圆形板（2.1.2）和第二半圆形板（2.1.4）为直径为40~50mm的半圆形板。

8.一种方形锂离子电池，包括电池外壳、卷绕电芯（3）和电解液，所述卷绕电芯（3）和电解液密封置于电池外壳内，其特征在于：所述电池外壳为权利要求1-7任一所述的方形锂离子电池外壳。

9.根据权利要求8所述的方形锂离子电池，其特征在于：所述卷绕电芯（3）为圆角矩形电芯，包括平面区和圆弧区。

技术总结本技术涉及一种方形锂离子电池外壳，包括顶盖和下壳体，所述顶盖可拆卸固定于所述下壳体的顶部开口处，所述下壳体包括四周侧壁和底板，所述四周侧壁包括依次连接的第一面板、第一半圆形板、第二面板、第二半圆形板，所述第一面板、第一半圆形板、第二面板、第二半圆形板均竖立设置并构成中空结构，所述第一面板、第二面板尺寸大小相同，所述第一半圆形板、第二半圆形板尺寸大小相同。本技术的方形锂离子电池外壳通过将下壳体左右两侧面设置为卷绕电芯形状一致的半圆柱形，从而避免极片褶皱的发生，使得正负极极片接触面可以保持紧密的贴合，保证锂离子在正负极片之间迁移行程不发生大的变化，实现电池电性能的优化改善。技术研发人员：潘洁,郑渊博,葛科受保护的技术使用者：江苏海基新能源股份有限公司技术研发日：20231122技术公布日：2024/7/29