[發(fā)明專(zhuān)利]一種鋰離子電池負(fù)極柱引出結(jié)構(gòu)及電阻碰焊方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410447509.0
• 申請(qǐng)日: 2014-09-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104332579A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王梟烽;薛馳;趙映軍;繆永華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中天儲(chǔ)能科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M2/20
• 分類(lèi)號(hào): H01M2/20;H01M2/30;B23K11/00
• 代理公司: 北京一格知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及鋰電池生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池負(fù)極柱引出結(jié)構(gòu)及電阻碰焊方法。

背景技術(shù)

????鋰電池是一類(lèi)由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早出現(xiàn)的鋰電池來(lái)自于偉大的發(fā)明家愛(ài)迪生，使用以下反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，放電。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長(zhǎng)期沒(méi)有得到應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。

????為了開(kāi)發(fā)出性能更優(yōu)異的品種，人們對(duì)各種材料進(jìn)行了研究。從而制造出前所未有的產(chǎn)品。比如，鋰二氧化硫電池和鋰亞硫酰氯電池就非常有特點(diǎn)。它們的正極活性物質(zhì)同時(shí)也是電解液的溶劑。這種結(jié)構(gòu)只有在非水溶液的電化學(xué)體系才會(huì)出現(xiàn)。所以，鋰電池的研究，也促進(jìn)了非水體系電化學(xué)理論的發(fā)展。除了使用各種非水溶劑外，人們還進(jìn)行了聚合物薄膜電池的研究。

鋰電池廣泛應(yīng)用于水力、火力、風(fēng)力和太陽(yáng)能電站等儲(chǔ)能電源系統(tǒng)，郵電通訊的不間斷電源，以及電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、軍事裝備、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域。

鋰離子電池以其特有的性能優(yōu)勢(shì)已在便攜式電器如手提電腦、攝像機(jī)、移動(dòng)通訊中得到普遍應(yīng)用。開(kāi)發(fā)的大容量鋰離子電池已在電動(dòng)汽車(chē)中開(kāi)始試用，預(yù)計(jì)將成為21世紀(jì)電動(dòng)汽車(chē)的主要?jiǎng)恿﹄娫粗唬⒃谌嗽煨l(wèi)星、航空航天和儲(chǔ)能方面得到應(yīng)用。隨著能源的緊缺和世界的環(huán)保方面的壓力。鋰電被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)行業(yè)，特別是磷酸鐵鋰材料電池的出現(xiàn)，更推動(dòng)了鋰電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用。

目前小型鋼殼鋰電池已有相對(duì)成熟的負(fù)極引出結(jié)構(gòu)，就是將電芯的負(fù)極極耳和鋼殼用直流儲(chǔ)能焊接在內(nèi)測(cè)焊接，焊接非常可靠。大型鋼殼鋰電池也是用同樣的方法引出，但為了電池組裝方便，通常在電池正負(fù)兩端有引出端子，利用端子來(lái)焊接或者螺栓連接。

引出電極端子常規(guī)的做法是在鋼殼底部沖圓孔或方孔，再用絕緣墊材料和螺絲螺帽裝配在鋼殼底部，最后電芯的負(fù)極極耳用儲(chǔ)能焊焊在螺栓底部形成負(fù)極引出端，因此裝配空間有限，加工件很難保證工藝要求，造成一定概率的漏液現(xiàn)象，因?yàn)閯?dòng)力電池有很多單體電池串并聯(lián)的方法組成電池組使用，一支電池因?yàn)槁┮簳?huì)造成整組電池不得使用，損失較大。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種直接利用焊接螺母作為電池的負(fù)極引出端子，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，徹底解決電池負(fù)極端漏液?jiǎn)栴}的技術(shù)方案：

????一種鋰離子電池負(fù)極柱引出結(jié)構(gòu)，包括空心圓柱體電池鋼殼，電池鋼殼內(nèi)部設(shè)有圓柱體導(dǎo)電座，導(dǎo)電座軸向中心位置固定連接負(fù)極柱，負(fù)極柱從電池鋼殼底部通孔穿出，在負(fù)極柱穿出電池鋼殼部分側(cè)面設(shè)有螺紋，螺紋上旋有對(duì)應(yīng)的焊接螺母作為負(fù)極引出端子。

進(jìn)一步的，焊接螺母底部外表面還設(shè)有圓柱體凸點(diǎn)，凸點(diǎn)為高度為0.2-0.4mm的圓柱體，凸點(diǎn)上表面與焊接螺母底部下表面焊接連接。

進(jìn)一步的，凸點(diǎn)為N≥2個(gè)，均勻分布在以焊接螺母中心點(diǎn)為圓心，半徑為0.5-1.2mm的圓周上。

????實(shí)現(xiàn)鋰離子電池負(fù)極柱引出結(jié)構(gòu)的電阻碰焊方法電阻碰焊方法步驟如下：

（1）預(yù)處理，在所述焊接螺母的底部下表面上設(shè)置凸點(diǎn)；

（2）將焊接螺母和電池鋼殼分別放置在碰焊裝置的相對(duì)夾頭上，清理所述焊接螺母和電池鋼殼的型面和碰焊凸點(diǎn)的表面；

（3）移動(dòng)焊接螺母或電池鋼殼，使電池鋼殼的一端能與碰焊凸點(diǎn)相互抵緊；

（4）將相對(duì)夾頭接通電流為150-250A，電流經(jīng)相對(duì)夾頭導(dǎo)至焊接螺母和電池鋼殼上，通過(guò)接觸面產(chǎn)生2000-4000℃的高溫，當(dāng)焊接螺母和電池鋼殼到達(dá)到1400-1700℃的可塑狀態(tài)時(shí)，在移動(dòng)端施以壓力緊壓使電池鋼殼的頂端與凸點(diǎn)擠壓接合；

（5）待電池鋼殼的頂端與焊接螺母的碰焊凸點(diǎn)無(wú)縫隙融合后，切斷相對(duì)夾頭的電源，碰焊完畢，拆卸焊接成品。

本發(fā)明的有益效果在于：

（1）本發(fā)明直接利用焊接螺母作為電池的負(fù)極引出端子，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，并徹底解決電池負(fù)極端漏液的問(wèn)題。

（2）本發(fā)明中的凸點(diǎn)分為多個(gè)均勻分布在焊接螺母下表面，在焊接后焊接螺母與電池鋼殼之間的密封性好。

（3）本發(fā)明中采用凸點(diǎn)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電阻碰焊中的定位槽，保證了焊接螺母精密度不會(huì)降低。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的局部放大圖。

具體實(shí)施方式