[實用新型]一種圓柱型鋰離子電池的負極耳及加工負極耳的模具

有效

• 申請號: 201520219148.4
• 申請日: 2015-04-10
• 公開（公告）號: CN204668382U
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 李宏斌;曾慶傳;吳俊毅;劉文深
• 申請（專利權）人: 西安中科新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M2/26
• 分類號: H01M2/26;B21D37/10;B21D22/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 楊亞婷

技術領域

本實用新型屬于鋰離子電池技術領域，涉及一種圓柱型鋰離子電池的負極耳及加工負極耳的模具。

背景技術

鋰離子電池作為新能源概念的其中一種體現產品，運用領域逐步變寬。特別是作為電動汽車或高功率輸出動力電源時，電池(組)瞬間或持續放電的電流很高；卷芯正負極極耳到電池能量輸出的正負極兩端連接焊點過流截面積大，才能保證電池在大電流放電時焊點處的溫度不會累積過高引起安全問題或使用壽命問題。

現圓柱型鋰離子負極耳表面是不經過處理的，負極耳表面是一平面，為提高負極耳與鋼殼的有效焊接截面積：加大焊針1的直徑或在負極焊接時轉動焊針進行兩次焊接。加大焊針直徑：易對電池內圈的正負極片隔離膜造成破壞或浪費電池的有效使用體積、增加了焊接難度(焊點變大：焊接壓力、焊接時間、焊接電流都變大)、對能源有所浪費。負極焊接時轉動焊針進行兩次焊接：對電池底部破壞大，易造成底部鍍鎳層脫落；焊接質量難以保證(生產過程中可能只焊接一次)；易造成過焊，電池底部焊穿或負極耳完全融化(兩次焊接在同一個點)。

現圓柱型鋰離子電池卷芯負極耳與鋼殼焊接如圖1，使用的負極耳如圖2。圖1焊針沿焊接方向使用直流焊將負極耳與鋼殼焊接，負極耳與鋼殼的接觸只有1個點，焊針焊接端平面直徑約1mm的圓或橢圓，有效焊點的截面積約0.5～1mm²，充放電過程中電流通過值有限、無法對電流進行有效分流，容易引起電池充放電時焊接點發熱或大電流放電時電流來不及通過導致放不出電；圖2極耳的表面是平面，所以在極耳與鋼殼焊接時焊接壓力、焊接電流值、焊接時間等都需要較大的參數來保證焊接可靠性，這樣會易導致能源浪費和電池底部外觀不良(表面凹凸點、鋼殼表面鍍鎳層脫落)。為了保證焊接質量，防止虛焊、焊接拉?力不足等質量異常，對焊針的焊接端要求高(焊接端平面面積、磨針角度、使用壽命等)同時也需要進行高頻率的定期的磨針。

圓柱型鋰離子電池放電倍率的提高或是焊點累積溫度的降低，其中一種方式是：對電芯正負極伸出極耳與電池正負極輸出端子的連接點有效截面積提高，增加連接點的過電流值，降低連接點因電流過大導致的熱累積，提高電池的使用安全。

發明內容

為解決現有圓柱型鋰離子電池的負極耳與鋼殼的有效焊接截面積小的技術問題，本實用新型提供一種圓柱型鋰離子電池的負極耳及加工負極耳的模具。

本實用新型的技術解決方案如下：

一種圓柱型鋰離子電池的負極耳，其特殊之處在于：所述負極耳的中部設置有凸凹結構，所述凸凹結構的中心點與卷芯中心點對應，凸凹結構的寬度與極耳寬度相同，凸凹結構的長度為2-6mm。

一種制作上述的圓柱型鋰離子電池的負極耳的模具，其特殊之處在于：包括上模及下模，所述上模位于下模的上方，所述上模的下表面設置有多個上齒，所述下模的上表面設置有多個能夠與上模的上齒一一咬合的下齒。

上述下齒及下齒均包括齒底、齒側及齒頂，齒側與齒底的夾角為120-150°，相鄰兩個齒的相鄰側的夾角為120-150°。

上述下齒包括齒底、齒側及齒頂，齒側與齒底的夾角為135°，相鄰兩個下齒的相鄰側的夾角為135°。

上述齒頂的寬度為0.4mm，所述齒底的寬度為1.1mm，齒底及兩側間距的寬度和為1.9mm，齒高為0.3mm。

上述下模的右側設置有極耳定位擋板。

上述上模及下模均包括基體、齒床，所述齒床與基體連接，所述上齒設置在上模的齒床上，所述下齒設置在下模的齒床上。

上述齒床的寬度小于基體的寬度。

本實用新型與現有技術相比，優點是：

1、本實用新型負極耳表面呈凹凸狀；卷芯負極耳與鋼殼的焊接只需要相對?較小的焊接壓力、焊接電流、焊接時間，這樣對電池底部外觀的傷害小，有助于生產過程中電池外觀的保護；有效合理利用能源，能源浪費小。

2、本實用新型的負極耳在與鋼殼焊接時，焊針的焊接端平面直徑可為2-2.5mm的圓或橢圓，焊接后有效焊點的截面積約2～3mm²，焊點有效截面積是平面極耳焊接的3-5倍，電池在大電流放電時負極耳焊點能有效進行分流，保證負極焊點的累積溫度低。

3、本實用新型的負極耳對焊針焊接端的要求相對低，只需要保證焊接平面的平面度和有效焊接面積即可；使用過程中對焊針的磨損小，能有效減少磨針次數。同時也明顯降低了焊接過程中的負極耳與鋼殼之間的虛焊、焊接拉力值低等質量異常；通過試驗表明也大大提高了焊接拉力值。