[發(fā)明專(zhuān)利]端面焊的圓柱型鋰電池

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310702071.1
• 申請(qǐng)日: 2013-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103730623A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周培榮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 周培榮
• 主分類(lèi)號(hào): H01M2/20
• 分類(lèi)號(hào): H01M2/20;H01M2/02;H01M2/04;H01M2/30
• 代理公司: 鎮(zhèn)江京科專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰電池結(jié)構(gòu)，具體地說(shuō)是一種端面焊的圓柱型鋰電池，屬于化學(xué)電源技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著無(wú)繩電動(dòng)工具、無(wú)繩家電、電動(dòng)汽車(chē)和風(fēng)、光電力的發(fā)展，對(duì)動(dòng)力型、儲(chǔ)能型的電池特別是對(duì)鋰動(dòng)力電池的需求越來(lái)越大。鋰電池大容量高功率性能越來(lái)越受到關(guān)注。一直以來(lái)，由于集流問(wèn)題，鋰電行業(yè)普遍都認(rèn)為低容量常規(guī)電池采用小圓柱型工藝生產(chǎn)，高容量或高功率的電池采用方形迭片工藝生產(chǎn)。

眾所周知，鋰電池極片的正、負(fù)極骨架是銅箔和鋁箔，厚度都只有20微米左右，對(duì)如此薄的金屬箔業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為是無(wú)法采用端面焊工藝的。所以迄今為止，一般圓柱型鋰電池均采用單極耳集流，動(dòng)力型的鋰電池采用多極耳集流，隨后高功率、超高容量的鋰動(dòng)力電池，又出現(xiàn)了方形迭片式工藝。鋰動(dòng)力電池迭片工藝雖然解決了一些問(wèn)題，但其工藝復(fù)雜，極片沖切斷面較多，易刺穿隔膜造成短路，或產(chǎn)生負(fù)反應(yīng)，機(jī)械化不容易實(shí)現(xiàn)，設(shè)備投資大，生產(chǎn)效率低。

在現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行裝配時(shí)，不管是圓柱形的還是方形的，都是采用單極耳或多極耳集流方式，不僅效率低，而且電池品質(zhì)也不高。因此不論是多極耳方式還是采用迭片式的集流方式高功率性能都遠(yuǎn)遠(yuǎn)及不上端面焊的集流效果。端面焊技術(shù)雖然在鎳氫電池、鎳鎘電池等常用動(dòng)力型電池上也有應(yīng)用，但其工藝和集流體都無(wú)法直接應(yīng)用在鋰動(dòng)力電池領(lǐng)域。最關(guān)鍵的制約因素一是電池的極片正、負(fù)極非常薄的銅箔和鋁箔骨架無(wú)法處理，二是沒(méi)有適合于鋰電池端面焊的集流體。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種端面焊的圓柱型鋰電池，該電池制造簡(jiǎn)便，集流效果好，使鋰動(dòng)力電池的性能得到很大提高，同時(shí)該電池也有助于高功率、超高容量圓柱鋰動(dòng)力電池裝配的自動(dòng)化生產(chǎn)，其采用的技術(shù)方案如下：

一種端面焊的圓柱型鋰電池，包括外殼及包覆于外殼內(nèi)的電芯，電芯的中心有沿軸向方向設(shè)置的芯棒，電芯兩端外露的正、負(fù)極骨架表面為平面結(jié)構(gòu)，并在正極骨架表面焊接正極集流體，在負(fù)極骨架表面焊接負(fù)極集流體，正極集流體和負(fù)極集流體表面分別焊接有正極導(dǎo)電極耳和負(fù)極導(dǎo)電極耳，正極導(dǎo)電極耳外側(cè)端面與負(fù)極導(dǎo)電極耳外側(cè)端面分別焊接連接一個(gè)端蓋導(dǎo)電盤(pán)，外殼前后兩個(gè)開(kāi)口端分別焊接連接一個(gè)端蓋蓋板，端蓋蓋板將端蓋導(dǎo)電盤(pán)封裝于外殼內(nèi)，在其中一個(gè)端蓋蓋板表面固定有正極螺桿，在另一個(gè)端蓋蓋板表面固定有負(fù)極螺桿。

所述正極螺桿上開(kāi)設(shè)有注液孔，注液孔內(nèi)端溝通電芯內(nèi)腔，并在注液孔內(nèi)設(shè)置鋼球；負(fù)極螺桿端部設(shè)有安全閥孔。

所述正極集流體包括導(dǎo)流盤(pán)，所述導(dǎo)流盤(pán)上開(kāi)設(shè)有中心孔，所述導(dǎo)流盤(pán)表面徑向設(shè)有至少設(shè)置有焊接凹槽，所述焊接凹槽將導(dǎo)流盤(pán)表面均分為三個(gè)以上象限，其中一個(gè)象限中設(shè)有正極導(dǎo)電極耳，所述正極導(dǎo)電極耳與導(dǎo)流盤(pán)一體連接，其余象限中開(kāi)設(shè)有導(dǎo)液孔。

所述導(dǎo)流盤(pán)表面徑向設(shè)有四個(gè)焊接凹槽，所述焊接凹槽將導(dǎo)流盤(pán)表面均分為四個(gè)象限，其中一個(gè)象限中設(shè)有正極導(dǎo)電極耳，所述正極導(dǎo)電極耳與導(dǎo)流盤(pán)一體連接，其余三個(gè)象限中開(kāi)設(shè)有導(dǎo)液孔。

所述導(dǎo)液孔呈等腰直角三角形狀，且三角形的直角定點(diǎn)指向?qū)Я鞅P(pán)中心。

所述外殼內(nèi)腔兩端分別設(shè)有一個(gè)用于限制電芯軸向竄動(dòng)的壓接密封圈。

所述外殼兩端分別設(shè)有電池槽，且所述兩個(gè)電池槽的凹部分別壓緊于正極集流體、負(fù)極集流體上。

所述端蓋蓋板內(nèi)側(cè)面設(shè)有端蓋下絕緣墊，端蓋蓋板外側(cè)面設(shè)有端蓋上絕緣墊。

所述負(fù)極螺桿、正極螺桿分別通過(guò)螺母圈固定于對(duì)應(yīng)的端蓋蓋板上。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明產(chǎn)品制造簡(jiǎn)便，集流效果好，使鋰動(dòng)力電池的性能得到很大提高，同時(shí)該電池也有助于高功率、超高容量圓柱鋰動(dòng)力電池裝配的自動(dòng)化生產(chǎn)；此外本產(chǎn)品采用螺栓作導(dǎo)電柱，在需要將動(dòng)力電池組合使用時(shí)，省略了組合焊工序，同時(shí)還能適應(yīng)大電流充放電的需要。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為正極集流體或負(fù)極集流體的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的端面焊的圓柱型鋰電池作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1~圖3中，包括端蓋導(dǎo)電盤(pán)1、端蓋下絕緣墊2、端蓋蓋板3、端蓋上絕緣墊4、螺母圈5、正極螺桿6、注液孔7、正極導(dǎo)電極耳8、壓接密封圈9、鋼球10、外殼11、電芯12、芯棒13、正極集流體14、導(dǎo)流盤(pán)14-1、凹槽14-2、中心孔14-3、導(dǎo)液孔14-4、負(fù)極螺桿15、安全閥孔16、負(fù)極導(dǎo)電極耳17、負(fù)極集流體18、電池槽19等。