[發明專利]鋰電池蓋帽、電芯、鋰電池及電芯組裝方法

有效

• 申請號: 201210166775.7
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN102709500A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 丁振榮
• 申請（專利權）人: 丁振榮
• 主分類號: H01M2/04
• 分類號: H01M2/04;H01M10/0587;H01M10/42;H01M2/20
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 向武橋

技術領域

本申請涉及鋰電池領域。

背景技術

成品鋰電池包括電芯、保護線路板、塑膠框架(或上塑膠蓋)和銘牌紙。鋰電池封裝方法主要有兩種：1)保護線路板與電芯電連接后，電芯和保護線路板被裝在塑膠框架內，銘牌紙把塑膠框架、電芯和保護線路板包裹在一起，從而使保護線路板得以定位和固定。2)保護線路板與電芯電連接后，電芯與保護線路板一同放入塑膠模具的模腔內，在保護線路板周圍也即電芯的頂部成型出一個上塑膠蓋，保護線路板得以定位和固定。保護線路板的作用是防止電池被過充電和被過放電。

一種現有的鋰電池如圖1所示，該鋰電池包括電芯及保護線路板，電芯包括蓋帽、外殼、卷芯及電解液，蓋帽與外殼焊接而構成殼體，電解液和卷芯被密封在該殼體內。蓋帽1包括蓋板5、上密封圈11、下密封圈13、鉚釘6及壓板10，鉚釘6的鉚釘桿17從蓋板上表面21依次穿過上密封圈11、蓋板5、下密封圈13和壓板10，并鉚固在一起成為蓋帽。鉚接過程中，鉚釘桿17長度變短和端部變形并使鉚釘的鉚釘帽20和壓板10間距變小，使上密封圈11被緊壓貼在蓋板5上表面21（實際為壓在蓋板鉚釘孔的臺階平面上），下密封圈13被緊壓貼在蓋板5下表面22，使鉚釘6與蓋板5間密封和絕緣，鉚釘6除把上密封圈11、蓋板5、下密封圈13及壓板10緊固在一起外，還把放置在電芯密閉空間里的卷芯的正、負電極的一個電極引到電芯密閉空間外面。實際生產中，鋁殼電池的上密封圈11、下密封圈13為一體制造的，用注塑技術把塑膠原料注射到蓋板鉚釘孔內，成型出一體密封圈；鋼殼電池的上密封圈11、下密封圈13為分體制造的，用手工方法把下密封圈13裝配在蓋板下表面22上、把上密封圈11裝配在蓋板上表面21上。

現有鋰電池卷芯的外引電極從極片到保護線路板的方案是：以鋁殼電池為例，負電極外引辦法是，在負極片（銅箔）的一端焊接上負極耳的一端，負極耳的另一端焊接到蓋帽的連接片上，負連接帶的一端焊接到蓋帽的鉚釘帽上，負連接帶的另一端焊接到保護線路板的負極上，從負極片到保護線路板要經過負極耳、鉚釘、負連接帶三個零件，需焊接4次，正電極引出辦法是，在卷芯的正極片（鋁箔）的一端焊接上正極耳的一端，正極耳的另一端焊接在蓋板的內側（殼體內），在蓋板的外側焊接正連接帶的一端，正連接帶的另一端焊接到保護線路板的正極上，從正極片到保護線路板要經過正極耳、蓋板、正連接帶，需焊接4次，現有電極外引技術存在材料數量多、工序多、質量控制難度大的不足。

發明內容

本申請提供一種能夠減少裝配工需和提高電池質量的鋰電池蓋帽、電芯、鋰電池及電芯組裝方法。

本申請提供一種鋰電池蓋帽，包括蓋板和至少一個電極引出單元，所述蓋板具有上表面和下表面，所述電極引出單元包括一一對應的第一配合孔、絕緣密封體及鉚釘，所述第一配合孔上下貫穿所述上表面和下表面，所述絕緣密封體具有上下貫穿的第一通孔，所述第一配合孔套住所述絕緣密封體，所述第一通孔套住所述鉚釘，所述鉚釘、絕緣密封體及蓋板鉚固一體，所述絕緣密封體將所述蓋板和鉚釘絕緣隔開，且所述鉚釘具有用于供電極直接穿過的上下貫穿的第二通孔。

絕緣密封體由絕緣材料制成，如塑料和橡膠等。蓋板和鉚釘由導電材料制成，如鋁、銅、鎳或不銹鋼等金屬。鉚固時，施力于鉚釘，使鉚釘變形后變短變粗和向外翻邊，進而使絕緣密封體、鉚釘和蓋板固定一體。

進一步的，所述第一配合孔的孔內壁與所述絕緣密封體緊貼密封配合，所述第一通孔的孔內壁與所述鉚釘緊貼密封配合。

絕緣密封體能夠在受力時變形，進而在鉚固時，絕緣密封體變形，而使絕緣密封體分別與鉚釘和蓋板密封配合。

進一步的，所述絕緣密封體的頂部、底部分別具有在徑向向外延伸的第一上凸緣、第一下凸緣，所述鉚釘的頂部、底部分別具有在徑向向外延伸的第二上凸緣、第二下凸緣，所述第二上凸緣將所述第一上凸緣緊壓在所述蓋板的上表面，所述第二下凸緣將所述第一下凸緣緊壓在所述蓋板的下表面，其中，所述第一上凸緣、第二上凸緣為所述鉚釘鉚固時翻邊形成。即相當于絕緣密封體和鉚釘的截面為“工”形。

進一步的，所述第一配合孔有一個，所述蓋板還設有上下貫穿所述上、下表面的一個第二配合孔。

一種鋰電池電芯，包括外殼、卷芯及電解液，所述卷芯具有至少兩個電極，還包括所述的鋰電池蓋帽，所述蓋帽的蓋板與所述外殼固定而構成殼體，所述卷芯及電解液均密封在所述殼體的內部，所述第二通孔內穿設有所述電極，且通過焊接使所述電極和第二通孔固定并封堵所述第二通孔。

進一步的，所述電極和電極引出單元一一對應，各所述電極分別與其對應的所述電極引出單元的第二通孔配合。