[發明專利]鋰電池外殼、鋰電池正極蓋板及鋰電池

在審

• 申請號: 202110087079.6
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112968234A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 劉昌國;黎明
• 申請（專利權）人: 劉昌國
• 主分類號: H01M50/107
• 分類號: H01M50/107;H01M50/152;H01M50/179;H01M50/30
• 代理公司: 成都拓荒者知識產權代理有限公司 51254
• 代理人: 徐麗

本發明的一種鋰電池外殼，包括柱形管、正極蓋板和負極蓋板，正極蓋板和負極蓋板可分別封堵于柱形管的兩端，所述正極蓋板和負極蓋板封堵柱形管后形成容納腔，所述容納腔用于容納鋰電池電芯。所述正極蓋板包括端蓋和集電盤，所述端蓋用于與所述柱形管固定連接；所述集電盤與所述端蓋固定連接，并設置于端蓋面向所述容納腔的表面。鋰電池，包括鋰電池外殼，所述容納腔內設置有鋰電池電芯。其正極蓋板與柱形管電連接，正極蓋板簡化為有端蓋和集電盤組成，成品的成本約為現有正極蓋板的1/3?1/2，經濟效益明顯。同時將正極蓋板與外殼的金屬柱形管直接導通(電連接)，消除了電池正極與金屬管之間的電勢差，徹底杜絕了在柱形管表面的電化學腐蝕作用的發生。

技術領域

本發明屬于電池制造技術領域，涉及鋰電池封裝技術，具體涉及一種鋰電池正極蓋板、鋰電池的外殼技術以及鋰電池。

背景技術

鋰電池一般包括用于存儲和釋放電能的電芯和封裝外殼，電池制造的主要工作就是根據應用需求設計適宜的電池外殼，并將電芯封裝進電池外殼形成電池產品。

圓柱狀可充電鋰電池外殼一般采用圓柱形金屬管加兩端端蓋的形式，圓柱狀金屬管一般采用鋁/鋁合金材質；端蓋主體通常也是鋁/鋁合金材質。電池的電極(正極和負極)從兩個端蓋引出，通常根據引出電極的不同區分為正極端蓋和負極端蓋。

如圖1所示為一種現有的正極端蓋，在端蓋兩側分別設置有集電盤和電極柱，集電盤和電極柱之間通過導體電連接。為了避免連接集電盤和電極柱的導體與端蓋電連接，通常方案是在端蓋上開通孔，通孔孔徑大于導體直徑。為了使容納電芯的空腔形成密封，通常采用鉚釘固定的方式固定一絕緣墊片，通過墊片對導體與通孔之間的間隙形成封堵。在這種結構模式下，正極端蓋至少包括兩個絕緣墊片、兩個鉚釘錨固、電極柱和集電盤，無論是結構件還是組裝工藝都相對復雜，生產成本較高。

按一般慣例，還會將防止電池內部壓力過大的泄壓安全閥設置在正極端蓋上。泄壓安全閥的設置會進一步增加該部件成本。

與此同時，除去成本方面的不利結果，以上結構還存在如下技術問題：

①、電池外殼與電池的正極絕緣，工作狀態下電池正極電勢相對于外殼較高，二者形成電勢差。申請人研究發現，當電池外殼表面粘附雜質(特別時能發生電化學反應的雜質)時，該電勢差會使所述雜質在金屬的電池外殼表面開始發生電化學反應。電化學反應會逐步腐蝕電池外殼的金屬，長期作用下，會導致電池外殼損壞，或者因為局部被腐蝕而存在安全隱患。

②、鋰電池一般用作動力電池，在動力電池的應用場景(如電動汽車等運輸工具)中，空間一般是限制產品的重要因素之一。在有限的空間內安裝電池并確保供電安全是電池外殼設計的重要限定(前提)條件。其中供電安全的主要問題之一是大電流(動力電池的一般場景)供電下，各裸露導體之間的安全距離。由于正極蓋板上有電極柱，是用于后期使用中連接供電線路的。供電線路的連接由于是在使用場景中發生，脫離了電池生產的工廠環境，可控性較差。現有結構中蓋板上安全閥的設置會形成裸露的金屬凸起，增加了使用中的安全隱患，也的確在使用中發生過此類安全問題。

③、現有的安全閥設計僅僅能實現過壓后的破壞性泄壓，泄壓后不可恢復。重要的是過壓隱患并不能提前被發現，而破壞性泄壓通常還會因為泄露的電池液等造成二次危險(如電池組短路等)。

發明內容

為解決上述現有技術問題，本發明提供一種鋰電池外殼、鋰電池正極蓋板及鋰電池。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：鋰電池外殼，包括柱形管、正極蓋板和負極蓋板，其特征在于，

所述正極蓋板和負極蓋板可分別封堵于柱形管的兩端，所述正極蓋板和負極蓋板封堵柱形管后形成容納腔，所述容納腔用于容納鋰電池電芯；

所述正極蓋板包括端蓋和集電盤，所述端蓋用于與所述柱形管固定連接；所述集電盤與所述端蓋固定連接，并設置于端蓋面向所述容納腔的表面；