[發明專利]一種方形動力鋰電池極耳連接結構及連接方法

有效

• 申請號: 201110273510.2
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102339968A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 王超;沈弘坤;黃學杰
• 申請（專利權）人: 蘇州星恒電源有限公司
• 主分類號: H01M2/26
• 分類號: H01M2/26
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種鋰電池的極耳引出結構，尤其涉及一種方形動力鋰電池極耳連接結構及連接方法。

背景技術

隨著二十世紀微電子技術的發展，小型化的設備日益增多，對電源提出了很高的要求。鋰電池隨之進入了大規模的實用階段。最早得以應用于心臟起搏器中，由于鋰電池的自放電率極低，放電電壓平緩，使得起搏器植入人體長期使用成為可能。而后，代替2節普通電池，給收音機、隨身聽、照相機等小家電產品供電。由于人們對環保的進一步要求，無污染，循環使用壽命長的鋰電池逐漸拓展使用范圍，容量越做越大，甚至可作為驅動汽車的新能源，達到100A及以上，即為動力型電池。

鋰電池有圓形和方形兩種，方形疊片式鋰電池殼體內的電芯由正極、電解液、隔膜、負極間隔層疊組成，極片14上設有極耳11，正極極耳由鋁箔構成，負極極耳由銅箔構成，殼體上設有兩個電極引出孔，分別連接有正極和負極電極引出結構。目前，電極引出結構有兩種，一種為超聲波焊接15式：多層極耳11疊合后使用超聲波與引出電極片12焊接連接，如圖1、2所示；另一種為鉚釘或螺栓13鎖緊式：多層極耳11一起打孔后，用螺栓13或鉚釘與引出電極片12一并鎖緊，如圖3、4所示。為使鋰電池的容量提高，需增加正、負極片的層數，從而造成極耳層數較多，對電池盒的內阻又要求很低，因此極耳和引出電極的接觸電阻成為關鍵因素，使用現有的電極引出方式分別存在以下問題：

1．超聲波焊接：此方法雖然接觸電阻小，但是極耳層數超過50層時，就很難焊接，多層極耳被超聲波焊接后，容易變脆，很容易斷裂，導致產品報廢；而且生產工藝復雜，成本高；

2．用螺栓或鉚釘鎖緊；此方法不受極耳層數的影響，但是極耳和引出電極的接觸電阻受鎖緊力的影響波動很大，生產工藝復雜，可靠性低，成本高。

因此，需要一種新的電極極耳連接方式適應大容量，大功率的動力型鋰電池的組裝要求。?

發明內容

本發明的發明目的是提供一種方形動力鋰電池極耳連接結構，通過結構的改進，符合大容量、大功率動力型鋰電池的生產要求，提高成品率，簡化生產工藝，降低生產成本。

為達到上述發明目的，本發明采用的結構技術方案是：一種方形動力鋰電池極耳連接結構，包括電極柱、墊片及極耳引出結構，所述極耳引出結構由一導電連接塊構成，所述導電連接塊上設有至少1個極耳引出孔，對應每一所述極耳引出孔設有一楔塊，所述極耳穿插于所述極耳引出孔內，并通過所述楔塊與所述導電連接塊壓緊連接；所述導電連接塊上還設有極柱孔，所述電極柱底端經所述極柱孔與導電連接塊固定連接。

上述技術方案中，所述導電連接塊采用金屬導電材質，通過開模加工制成，導電連接塊上設置極耳引出孔，通常，該孔的長度與極耳的寬度相適應，以便于極耳的插入，并由楔塊壓緊，使極耳與導電連接塊保持穩定牢固的連接，獲得較小的接觸電阻；導電連接塊上設置極柱孔，引出電極的電極柱通過該極柱孔與導電連接塊固定連接，引出該側極片的電流。在組裝時，正、負極耳分別通過一導電連接塊引出電極，電極柱的頂端與殼體間的封裝采用現有技術。

上述技術方案中，所述導電連接塊的長度小于電池外殼的寬度，所述極耳引出孔沿導電連接塊的長度方向分布于導電連接塊上，每一所述極耳引出孔穿插30～200層極耳。

為達到上述發明目的，本發明采用的方法技術方案是：一種方形動力鋰電池極耳連接方法，將電極柱的底端穿插于導電連接塊上的極柱孔，并通過鉚壓與導電連接塊鉚接固定，層疊的電極片極耳穿過導電連接塊上的極耳引出孔，通過楔塊插入后壓緊連接，楔塊的壓緊力根據極耳層數選擇相應的壓緊力，使得接觸電阻小于0.01mΩ。

上述技術方案中，所述導連接塊上設置復數個極耳引出孔，將極耳層數按極耳引出孔數平均分，分別置于每一極耳引出孔內，并由楔塊壓緊連接。

上述技術方案中，所述楔塊的壓緊力在60～200kgf/cm²。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：

1．本發明通過設置導電連接塊，電極柱底端與導電連接塊鉚接，極耳自導電連接塊上的電極引出孔引出，并通過楔塊壓緊連接，形成導電通路，借助導電連接塊的連接過渡，通過對楔塊壓緊力的控制，獲得接觸電阻小于0.01mΩ與超聲波焊接效果一樣的較低內阻，對極耳層數不受限制，可制得大容量、大功率的動力型鋰電池；

2．由于極耳與導電連接塊通過楔塊連接，楔塊的壓緊力根據極耳層數設定，確保內阻的穩定性，同時，導電連接塊以鉚接方式與電極柱連接，保證了電極引出的可靠性和安全性；