本實用新型涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有較高功率密度以及能量密度且結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低的具有高能量密度的新型方柱形鋰電池。

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背景技術(shù)：
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鋰電池具有工作溫度范圍寬，放電電壓平穩(wěn)，自放電率低，使用壽命長等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，特別是航天航空、軍事、長壽命儀器儀表、物流追蹤、汽車電子、移動數(shù)碼產(chǎn)品等領(lǐng)域。近年來，隨著科技不斷發(fā)展，電子設(shè)備的功能不斷升級，因此對鋰電池的能量及倍率性能提出了更高的要求，高能量電池已成為電池行業(yè)的重點研究方向。

鋰電池分為鋰原電池(一次電池)和鋰離子電池(二次電池)，相對而言，鋰原電池具有更高的能量密度，主要因其采用鋰金屬負(fù)極比鋰離子電池采用碳基負(fù)極的理論克容量大，鋰金屬負(fù)極的理論克容量為3860mAh/g，而碳基負(fù)極的理論克容量為372mAh/g，但由于薄的鋰金屬負(fù)極難以制得，因此鋰原電池的輸出功率較低，而可充電鋰離子電池通常能夠滿足電子設(shè)備對于高功率的要求，主要是因為其負(fù)極為強(qiáng)導(dǎo)電性的碳質(zhì)材料，且利用涂覆的方式在負(fù)極集流體上粘附一層厚度可調(diào)的活性材料，并通過卷繞或者疊片的方式增加正負(fù)極接觸的面積，從而提高電池的功率密度。但可充電鋰離子電池其負(fù)極碳材料的理論容量較低，且常規(guī)鋰離子電池的結(jié)構(gòu)中，利用卷繞或疊片的方式雖然提高電池的功率密度，但降低了電池的能量密度，因此常規(guī)可充電鋰離子電池的結(jié)構(gòu)不利于提高電池的能量密度。

基于上述問題，怎么才能有效的提高鋰電池的功率密度以及能量密度，是本領(lǐng)域的技術(shù)人員經(jīng)常考慮的問題，也進(jìn)行了大量的研發(fā)和實驗，并取得了較好的成績。

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技術(shù)實現(xiàn)要素：
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為克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本實用新型提供一種具有較高功率密度以及能量密度且結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低的具有高能量密度的新型方柱形鋰電池。

本實用新型解決技術(shù)問題的方案是提供一種具有高能量密度的新型方柱形鋰電池，包括方柱體型鋁塑復(fù)合膜外殼、設(shè)置于外殼上部的正極極柱和正極帽以及設(shè)置于外殼下端的負(fù)極板、位于外殼內(nèi)部的正極極板、呈凝膠態(tài)的電解液、正極片、負(fù)極片以及設(shè)置于正極片和負(fù)極片之間的電極隔膜帶；所述正極片、電極隔膜帶、負(fù)極片卷繞式設(shè)置于該鋁塑復(fù)合膜外殼內(nèi)部；所述正極片包括正極集流體箔片以及焊接于所述正極集流體箔片上的正極引線，且正極集流體箔片的兩面都涂覆有正極活性材料；所述負(fù)極片包括負(fù)極集流體箔片以及焊接于所述負(fù)極集流體箔片上的負(fù)極引線；在所述負(fù)極集流體箔片的兩個表面電鍍厚度范圍為0.35-0.5mm的金屬鋰層；在所述正極極板上開設(shè)有若干個用于散熱的圓孔性散熱通孔以及用于固定所述正極極柱的正極柱孔；所述正極柱孔位于正極極板的中心部位；

在所述正極片、電極隔膜帶和負(fù)極片的卷繞式結(jié)構(gòu)上方設(shè)置有導(dǎo)電板，且在所述導(dǎo)電板與正極極板之間設(shè)置厚度范圍為1.5-3mm的絕緣橡膠層；所述正極引線與導(dǎo)電板相連，所述導(dǎo)電板與正極極板相連；所述負(fù)極引線與負(fù)極板相連；

所述正極極板上散熱通孔的空隙率為30-35％；所述鋁塑復(fù)合膜外殼的厚度范圍為0.25-0.35mm；

所述電極隔膜帶為表面涂布有氧化鈦微粉涂層的聚酰亞胺無紡布；且所述氧化鈦微粉涂層的厚度范圍為0.3-0.48μm。

優(yōu)選地，所述絕緣橡膠層與正極極板之間還設(shè)置有用于保護(hù)電池、防止電池爆炸的安全閥；所述安全閥包括外殼、頂蓋、石墨片、PTC環(huán)、防爆膜片、絕緣層、氣孔和絕緣墊；所述石墨片位于項蓋和PTC環(huán)之間；所述頂蓋和防爆膜片的兩端以及石墨片和PTC環(huán)都設(shè)置于絕緣層和絕緣墊之間；絕緣層和絕緣墊外側(cè)與外殼內(nèi)壁接觸。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電板與所述絕緣橡膠層相連接，所述導(dǎo)電板與所述安全閥相連接；該安全閥與所述鋰電池正極極板相連接，所述鋰電池正極極板與所述正極柱相連接，所述正極極板與正極帽相連接。

優(yōu)選地，所述正極集流體箔片的厚度范圍為25-35μm；負(fù)極集流體箔片的厚度范圍為25-40μm。

優(yōu)選地，所述負(fù)極集流體箔片的負(fù)極引線部位設(shè)置負(fù)極絕緣膠紙，負(fù)極絕緣膠紙包住負(fù)極集流體箔片靠近負(fù)極引線的端部以及負(fù)極引線；所述正極集流體箔片的正極引線部位設(shè)置正極絕緣膠紙，正極絕緣膠紙包住正極集流體箔片靠近正極引線的端部以及正極引線。

優(yōu)選地，所述正極柱孔為正方形通孔，且該正極柱孔的邊長與正極極板的邊長的長度比值范圍為0.2-0.35。

優(yōu)選地，所述正極集流體箔片和負(fù)極集流體箔片的寬度都為50mm；且所述鋁塑復(fù)合膜外殼的寬度為52mm。

優(yōu)選地，所述電解液為六氟磷酸鋰LiPF6。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型一種具有高能量密度的新型方柱形鋰電池通過在鋁塑復(fù)合膜外殼內(nèi)部設(shè)置正極極板、呈凝膠態(tài)的電解液、正極片、負(fù)極片以及設(shè)置于正極片和負(fù)極片之間的電極隔膜帶，在正極片、電極隔膜帶和負(fù)極片的卷繞式結(jié)構(gòu)上方設(shè)置導(dǎo)電板，且在導(dǎo)電板與正極極板之間設(shè)置厚度范圍為1.5-3mm的絕緣橡膠層，實際使用過程中，采用導(dǎo)電板與正極片和負(fù)極片的正極引線和負(fù)極引線導(dǎo)電連接，正極極板的圓孔性散熱通孔的設(shè)置加上中間設(shè)置的絕緣橡膠層，可以達(dá)到很好的散熱和安全性能，且綠色環(huán)保無污染，循環(huán)使用壽命長。

[附圖說明]

圖1是本實用新型一種具有高能量密度的新型方柱形鋰電池的立體狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型一種具有高能量密度的新型方柱形鋰電池的截面狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

[具體實施方式]

為使本實用新型的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，并不用于限定此實用新型。

請參閱圖1和圖2，本實用新型一種具有高能量密度的新型方柱形鋰電池1包括方柱體型鋁塑復(fù)合膜外殼11、設(shè)置于鋁塑復(fù)合膜外殼外殼11上部的正極極柱12和正極帽13以及設(shè)置于鋁塑復(fù)合膜外殼11下端的負(fù)極板、位于鋁塑復(fù)合膜外殼11內(nèi)部的正極極板14、呈凝膠態(tài)的電解液、正極片111、負(fù)極片113以及設(shè)置于正極片111和負(fù)極片113之間的電極隔膜帶112；所述正極片111、電極隔膜帶112、負(fù)極片113卷繞式設(shè)置于該鋁塑復(fù)合膜外殼11內(nèi)部；所述正極片111包括正極集流體箔片以及焊接于所述正極集流體箔片上的正極引線，且正極集流體箔片的兩面都涂覆有正極活性材料；所述負(fù)極片113包括負(fù)極集流體箔片以及焊接于所述負(fù)極集流體箔片上的負(fù)極引線；在所述負(fù)極集流體箔片的兩個表面電鍍厚度范圍為0.35-0.5mm的金屬鋰層；在所述正極極板14上開設(shè)有若干個用于散熱的圓孔性散熱通孔141以及用于固定所述正極極柱12的正極柱孔；所述正極柱孔位于正極極板14的中心部位；

在所述正極片111、電極隔膜帶112和負(fù)極片113的卷繞式結(jié)構(gòu)上方設(shè)置有導(dǎo)電板16，且在所述導(dǎo)電板16與正極極板14之間設(shè)置厚度范圍為1.5-3mm的絕緣橡膠層15；所述正極引線與導(dǎo)電板16相連，所述導(dǎo)電板16與正極極板14相連；所述負(fù)極引線與負(fù)極板相連；

所述正極極板14上散熱通孔141的空隙率為30-35％；所述鋁塑復(fù)合膜外殼11的厚度范圍為0.25-0.35mm；

所述電極隔膜帶112為表面涂布有氧化鈦微粉涂層的聚酰亞胺無紡布；且所述氧化鈦微粉涂層的厚度范圍為0.3-0.48μm。

通過在鋁塑復(fù)合膜外殼11內(nèi)部設(shè)置正極極板14、呈凝膠態(tài)的電解液、正極片111、負(fù)極片113以及設(shè)置于正極片111和負(fù)極片113之間的電極隔膜帶112，在正極片111、電極隔膜帶112和負(fù)極片113的卷繞式結(jié)構(gòu)上方設(shè)置導(dǎo)電板16，且在導(dǎo)電板16與正極極板14之間設(shè)置厚度范圍為1.5-3mm的絕緣橡膠層15，實際使用過程中，采用導(dǎo)電板16與正極片111和負(fù)極片113的正極引線和負(fù)極引線導(dǎo)電連接，正極極板14的圓孔性散熱通孔141的設(shè)置加上中間設(shè)置的絕緣橡膠層15，可以達(dá)到很好的散熱和安全性能，且綠色環(huán)保無污染，循環(huán)使用壽命長。

優(yōu)選地，所述絕緣橡膠層15與正極極板14之間還設(shè)置有用于保護(hù)電池、防止電池爆炸的安全閥；所述安全閥包括外殼、頂蓋、石墨片、PTC環(huán)、防爆膜片、絕緣層、氣孔和絕緣墊；所述石墨片位于項蓋和PTC環(huán)之間；所述頂蓋和防爆膜片的兩端以及石墨片和PTC環(huán)都設(shè)置于絕緣層和絕緣墊之間；絕緣層和絕緣墊外側(cè)與外殼內(nèi)壁接觸。顯著提高了產(chǎn)品的安全性能。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電板16與所述絕緣橡膠層15相連接，所述導(dǎo)電板16與所述安全閥相連接；該安全閥與所述鋰電池正極極板14相連接，所述鋰電池正極極板14與所述正極柱12相連接，所述正極極板14與正極帽13相連接。

優(yōu)選地，所述正極集流體箔片的厚度范圍為25-35μm；負(fù)極集流體箔片的厚度范圍為25-40μm。

優(yōu)選地，所述負(fù)極集流體箔片的負(fù)極引線部位設(shè)置負(fù)極絕緣膠紙，負(fù)極絕緣膠紙包住負(fù)極集流體箔片靠近負(fù)極引線的端部以及負(fù)極引線；所述正極集流體箔片的正極引線部位設(shè)置正極絕緣膠紙，正極絕緣膠紙包住正極集流體箔片靠近正極引線的端部以及正極引線。

優(yōu)選地，所述正極柱孔為正方形通孔，且該正極柱孔的邊長與正極極板14的邊長的長度比值范圍為0.2-0.35。

優(yōu)選地，所述正極集流體箔片和負(fù)極集流體箔片的寬度都為50mm；且所述鋁塑復(fù)合膜外殼11的寬度為52mm。

優(yōu)選地，所述電解液為六氟磷酸鋰LiPF6。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型一種具有高能量密度的新型方柱形鋰電池1通過在鋁塑復(fù)合膜外殼11內(nèi)部設(shè)置正極極板14、呈凝膠態(tài)的電解液、正極片111、負(fù)極片113以及設(shè)置于正極片111和負(fù)極片113之間的電極隔膜帶112，在正極片111、電極隔膜帶112和負(fù)極片113的卷繞式結(jié)構(gòu)上方設(shè)置導(dǎo)電板16，且在導(dǎo)電板16與正極極板14之間設(shè)置厚度范圍為1.5-3mm的絕緣橡膠層15，實際使用過程中，采用導(dǎo)電板16與正極片111和負(fù)極片113的正極引線和負(fù)極引線導(dǎo)電連接，正極極板14的圓孔性散熱通孔141的設(shè)置加上中間設(shè)置的絕緣橡膠層15，可以達(dá)到很好的散熱和安全性能，且綠色環(huán)保無污染，循環(huán)使用壽命長。

以上所述的本實用新型實施方式，并不構(gòu)成對本實用新型保護(hù)范圍的限定。任何在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。