專利名稱:鋰離子電池及電池組的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及鋰離子電池領域,更具體的是涉及一種動力型鋰離子電池。
背景技術:
在普通鋰離子電池中,現有技術已經有使用軟連接片連接極耳與引出端
子。CN200420034061公開了一種鋰離子電池,其權利要求7中公開,正、 負極片的導電部分通過連接片與電池的正、負極極柱相連,所述的連接片為 軟性連接片。
在鋰離子電池中,通常也需要用連接片來作為電池極芯與電極的橋梁, 常規(guī)電池由于電流不大,可以用單層、較薄的金屬片即能滿足需求,所以, 連接片在實現折彎等技術時不存在工藝問題。而大型動力電池一般都有大電 流充放電需求,傳統(tǒng)單層、較薄的金屬片就不能滿足要求,所以需要較厚的 金屬片,但是折彎又比較困難, 一般采用多層柔性/軟性的比較適合。但是這 種軟性的多層連接片在動力電池的長期使用中,由于電池的受到撞擊、碰撞 等因素,仍然存在其折彎處容易斷裂、與引出端子連接處脫落等問題。
如圖l所示,現有技術中鋰離子電池的極耳4與電極端子2的通過軟連 接片3連接,電極端子2設置在蓋板1中,由于軟連接片的多處折彎,而折
彎處e角的角度過小,容易使軟連接片折斷。
發(fā)明內容
本發(fā)明的解決的技術問題是在于動力型鋰離子電池在長期使用中,軟連 接片容易折斷,出現電池內部短路的問題,而提供一種軟連接片連接更為安 全的動力鋰離子電池。本發(fā)明的技術方案為-一種鋰離子電池,包括外殼、蓋板、電芯,
所述電芯由正極片、隔膜、負極片組成,所述電芯設置在所述外殼內,
所述電芯上具有極耳;
其中,所述鋰離子電池還包括軟連接片和電極端子,
所述電極端子設置在所述蓋板上,所述電極端子穿過所述蓋板通過軟 連接片與所述極耳連接;
所述軟連接片有折彎,所述軟連接片的折彎處設有防折斷部件,用于 防止所述軟連接片折彎處折斷。
本發(fā)明還提供了一種動力電池組,包括多個單體鋰離子電池,所述多 個單體鋰離子電池通過串聯、并聯或混聯連接,所述多個單體鋰離子電池采 用本發(fā)明提供的鋰離子電池。
本發(fā)明提供的動力型鋰離子電池的優(yōu)點是,通過在軟連接片的折彎處 設置了防折斷部件,起到撐開軟連接片折彎處折彎兩邊的作用,使軟連接片 的折彎角不至于出現過小的情況,從而避免其折斷。即使長期碰撞、晃動等 都能保證了電池內部連接正常,提高電池的安全性。
圖1為現有技術中鋰離子電池軟連接片的連接方式的示意圖。
圖2為根據本發(fā)明鋰離子電池軟連接片連接的一種實施方式的示意圖。
圖3為根據本發(fā)明鋰離子電池軟連接片連接的另外一種實施方式的示意圖。
圖4為根據本發(fā)明鋰離子電池軟 連接片連接的又一種實施例的示意圖。 圖5為根據本發(fā)明鋰離子電池防折斷部件的示意圖。 圖6為根據本發(fā)明鋰離子電池的整體示意圖。圖7為根據本發(fā)明鋰離子電池的電芯示意圖。
圖8為根據本發(fā)明的鋰離子電池的電極端子示意圖。
圖9為根據本發(fā)明的鋰離子電池的具體實施方式
中密封結構示意圖。
圖IO為根據本發(fā)明的鋰離子電池的軟連接片的巻繞示意圖。
圖11為根據本發(fā)明的動力電池組示意圖。
具體實施方式
下面將參考附圖來對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細說明。 由常識可知,本發(fā)明中正極零件和負極零件依照其極性連接。 本發(fā)明提供一種鋰離子電池,包括外殼ll、蓋板l、電芯IO,所述電芯 IO由正極片、隔膜、負極片組成,所述電芯10設置在所述外殼11內,所述 電芯10上具有極耳4;其中,所述鋰離子電池還包括軟連接片3和電極端子 2,所述電極端子2設置在所述蓋板1上,所述電極端子2穿過所述蓋板1 通過軟連接片3與所述極耳4連接;所述軟連接片3有折彎,所述軟連接片 3的折彎處設有防折斷部件5,用于防止所述軟連接片3折彎處折斷。
所述防折斷部件5包括張力件6和連接件7,所述張力件6與所述連接 件7相連接或者直接為一體,所述張力件6提供所述軟連接片3折彎處撐開 張力,所述連接件7固定所述張力件6。所述防折斷部件5設在所述軟連接 片3的折彎處,所述連接件與電極端子、極耳、外殼或者蓋板連接,固定所 述張力件。所述張力件6選自為圓環(huán)、圓柱、長方柱、三角柱、多邊形柱、 球狀、多個球狀相連體中的一種;所述連接件7選自為一長條、片狀體、塊 狀體中的一種。
如說明書附圖5所示一種防折斷部件5的一種具體實施方式
,所述張力 件6為一圓環(huán),所述連接件7為一長條,所述圓環(huán)6和所述長條連接或直接 為一體;所述圓環(huán)設在所述軟連接片折彎處,所述長條與所述軟連接片3 —端層疊連接在所述電極端子2上,所述長條連接在所述軟連接片3的最外層。
如說明書附圖3所示,所述軟連接片3連接在所述極耳4外側,所述外 側指以所述電極端子2為中心,遠離所述電極端子2的一側。如此連接,極 耳位于軟連接片折彎處內側,實際也起到了張力件的作用,因此此處就可以 不設置防折彎部件。
如說明書附圖5所示,所述外殼11中包括至少兩個電芯10,及與之相 對應的至少兩個軟連接片3,所述電芯10兩端具有極耳4,所述極耳4通過 所述軟連接片3與所述電極端子2連接。
所述電極端子2設置在所述極耳4與極耳4'之間或者所述極耳4與外 殼9之間間隙對應的蓋板1位置,所述軟連接片3 —端分別與所述極耳4相 連,另 一端連接到所述電極端子2 —側。
所述正極片、負極片具有敷料區(qū)和未敷料區(qū),敷料區(qū)上均勻涂敷有活性 材料,與極片長度方向平行的一端預留或刮出一塊具有一定寬度的未敷料 區(qū),正極耳、負極耳直接由至少一層未敷料區(qū)層疊而成,這樣正極耳、負極 耳與敷料區(qū)處設置有較大的電流道通面積,能防止電池在大電流充放電過程 中或濫用的情況下,熱量在正極耳、負極耳與輔料區(qū)交界處大量聚集,改善 了電池的大電流放電性能和安全性。
如說明書附圖8所示,所述電極端子2上設有一貫穿于所述電極端子2 表面的凹槽8,當受到外力作用后所述凹槽8斷裂。
如說明書附圖9所示,所述電極端子2與所述蓋板1制成一體,包括蓋 板l、空心鉚釘12、絕緣密封件9、電極端子2;所述蓋板l上設有通孔, 空心鉚釘12設置在蓋板1上,通孔與空心鉚釘12的中空部分相通;所述絕 緣密封件9設在空心鉚釘12內,電極端子2從絕緣密封件9中穿過,空心 鉚釘12夾持所述絕緣密封件9以密封電極端子2;絕緣密封件9高出空心鉚 釘12上部并包住空心鉚釘12上部形成翻邊結構。所述軟連接片3由多層金屬箔片層疊組成,所述金屬箔片的單層厚度為 0.005mm 0.2mm。所述軟連接片3也可以由金屬箔巻繞形成,發(fā)明優(yōu)選由 金屬箔巻繞形成,所述金屬箔片的單層厚度為0.005mm 0.2mm。
本發(fā)明還提供一種動力電池組,包括多個單體鋰離子電池,所述多個單 體鋰離子電池通過串聯、并聯或混聯連接,所述單體鋰離子電池是根據本發(fā) 明的鋰離子電池。
本發(fā)^中所述連接選自超聲波焊接、電阻焊接、激光焊接中的一種。 實施例1
根據附圖2所示,本發(fā)明一種具體實施方式
提供的一種鋰離子電池,包 括外殼11、蓋板1,由正極片、隔膜、負極片組成的電芯10,所述電芯10 設置在所述外殼ll內,所述電芯10兩端設有極耳4,所述鋰離子電池還包 括軟連接片3和電極端子2,所述電極端子2設置在所述蓋板1上,所述電 極端子2穿過所述蓋板1的一端通過軟連接片3與所述極耳4連接,所述軟 連接片3有折彎,所述軟連接片3的折彎處設有防折斷部件5,用于防止所 述軟連接片3折彎處折斷。
所述軟連接片3連接在所述極耳4外側,所述外側指以所述電極端子2 為中心,遠離所述電極端子2的一側。如圖2,以電極端子2為中心,軟連 接片3連接在極耳4的外側,并且另一端繞過電極端子2與其余軟連接片3 及防折斷部件5—起連接在電極端子2的同一側。如此連接,極耳4位于折 彎處中間,也可以起到撐開軟連接片3折彎處角度的作用,防止其折彎處角 度過小而折斷。
所述防折斷部件5括一圓環(huán)6和一長條7,所述圓環(huán)6和所述長條7連 接或直接為一體;所述圓環(huán)(6)設在所述軟連接片(3)的折彎處,所述長 條7與所述軟連接片3層疊連接在電極端子2的一側,所述長條7連接在軟部件5的圓環(huán)6和長條7可以一體制成,也
可以是兩者焊接制成。
在本實施例中,所述外殼11中包括兩個電芯10,及與之對應的兩個軟 連接片3,所述電極端子2設在兩個極耳4之間間隙對應的蓋板1位置,所 述軟連接片3—端分別與極耳4相連,另一端連接到電極端子2—側,所述 防折斷部件5設置于所述軟連接片3與所述電極端子2連接的一側。本實施 例中電池包括的電芯IO數為兩個,但本發(fā)明不局限于兩個,可以包括更多 個電芯10。
如圖8所示,所述電極端子2上設有一貫穿于所述電極端子2表面的凹 槽8,當受到機械外力后所述凹槽8斷裂起安全作用。如此,電極端子2上 的凹槽8設計,有效的降低了單體電池電極端子2被擠入電池內部的機率, 進而減少了電池內部短路的隱患。
所述電極端子2與所述蓋板1制成一體。如圖9所示,蓋板組件包括蓋 板l,空心鉚釘12,絕緣密封件9及電極端子2,蓋板l上設有通孔,通孔 處焊接一空心鉚釘12,空心鉚釘12的中空部分與蓋板1上通孔相通;將電 極端子2穿過空心鉚釘12及蓋板1上通孔,然后通過往空心鉚釘12及蓋板 1通孔內注入密封材料注塑,在空心鉚釘12和蓋板1上通孔內形成一絕緣密 封件9,此時電極端子2被注塑在絕緣密封件9中,使絕緣密封件9高出空 心鉚釘上部并包住空心鉚釘12上部形成翻邊結構90;優(yōu)選地,絕緣密封件 9還可在蓋板1下端形成絕緣部分,作為隔圈91以防止極耳與蓋板l電連接。
所述正極片、負極片具有敷料區(qū)和未敷料區(qū),敷料區(qū)上均勻涂敷有活性 材料,與極片長度方向平行的一端預留或刮出一塊具有一定寬度的未敷料 區(qū),正極耳、負極耳直接由至少一層未敷料區(qū)層疊而成,這樣正極耳、負極 耳與敷料區(qū)處設置有較大的電流道通面積,能防止電池在大電流充放電過程
中或濫用的情況下,熱量在正極耳、負極耳與輔料區(qū)交界處大量聚集,改善了電池的大電流放電性能和安全性。
所述軟連接片3由多層金屬箔片層疊組成,所述金屬箔片的單層厚度為 0.005mm 0.2mm。其中,與所述正極耳連接的正極軟連接片優(yōu)選多層鋁箔 層疊而成,與所述負極耳連接的負極軟連接片優(yōu)選多層銅箔層疊而成。另外 所述軟連接片3可以經過退火工藝處理,以增強其韌性。本發(fā)明的軟連接片 3也可以由金屬箔巻繞形成,如圖9所示。這是由于疊片式軟連接片在制作 及使用過程中容易散開,而巻繞式軟連接片不會有這種情況產生;另外在巻 繞加工過程中,避免了層疊式的模具沖切,可以減少制作過程中產生金屬屑 的機會。因此本發(fā)明的軟連接片3更優(yōu)選由金屬箔巻繞形成。
在本實施例中,由于軟連極片3—端與極耳4焊接在一起,從而極耳4 也會有一個比較大的折彎角,使得極耳4在電芯8里伸縮的范圍變大,在振 動過程中不容易被拉斷。
本實施例中提到的連接,可以是采用選自超聲波焊接、電阻焊接、激光 焊接中的一種連接方式。
如圖11所示,該動力電池組是采用具有本實施例中電極端子連接方式 的多個單體鋰離子電池組合連接而成的。
實施例2
本發(fā)明提供的另外一種實施方式,如圖3所示,與實施例l相比,其不 同之處在于,該電池外殼11中包括三個電芯10,及與之對應的三個軟連接 片3,所述電極端子2設在第一個極耳4與第二個極耳4之間間隙對應的蓋 板1位置,所述軟連接片3 —端分別與極耳4相連,另一端連接到電極端子 2 —側,所述防折斷部件5設置于所述軟連接片3與所述電極端子2連接的 一側。本實施例中電池包括的電芯10數為三個,但本發(fā)明不局限于三個, 可以包括更多個電芯10。本實施例中提到的連接,可以是采用選自超聲波焊接、電阻焊接、激光 焊接中的一種連接方式。
實施例3
本發(fā)明提供的另外一種實施方式,如圖4所示,與實施例l相比,其不 同指出在于,所述外殼11中包括三個電芯10,及與之對應的三個軟連接片 3,所述電極端子2設在中間極耳4對應的蓋板1對應的位置,所述軟連接 片3—端分別與極耳4相連,另一端連接到電極端子2—側,所述防折斷部 件5設置于所述軟連接片3與所述電極端子2連接的一側。在本實施例中電 極端子2正好壓在中間極耳4上,將極耳4壓倒,導致其傾斜嚴重,容易產 生褶皺、斷裂,造成電池的安全問題。
因此本發(fā)明中,當鋰離子電池外殼中包括奇數個電芯時,所述電極端子 2優(yōu)選應該設在極耳4與極耳4之間或者極耳4與外殼11之間間隙對應的蓋 板1位置,以防止出現實施例3的情況。
本發(fā)明中提到的連接,可以是采用選自超聲波焊接、電阻焊接、激光焊 接中的一種連接方式。
盡管已經參照其特定的實施方式仔細描述了本發(fā)明,但本領域技術人員 將會理解,在不背離所附權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下,可 以在形式和細節(jié)上做出各種改變。
權利要求1.一種鋰離子電池,包括外殼(11)、蓋板(1)、電芯(10),所述電芯(10)由正極片、隔膜、負極片組成,所述電芯(10)設置在所述外殼(11)內,所述電芯(10)上具有極耳(4);其特征在于,所述鋰離子電池還包括軟連接片(3)和電極端子(2),所述電極端子(2)設置在所述蓋板(1)上,所述電極端子(2)穿過所述蓋板(1)通過軟連接片(3)與所述極耳(4)連接;所述軟連接片(3)有折彎,所述軟連接片(3)的折彎處設有防折斷部件(5),用于防止所述軟連接片(3)折彎處折斷。
2. 根據權利要求1所述的鋰離子電池,其特征在于,所述防折斷部件(5) 包括張力件(6)和連接件(7),所述張力件(6)與所述連接件(7)相連 接或者直接為一體,所述張力件(6)提供所述軟連接片(3)折彎處撐幵張 力,所述連接件(7)固定所述張力件(6)。
3. 根據權利要求2所述的鋰離子電池,其特征在于,所述防折斷部件(5 ) 設在所述軟連接片(3)的折彎處,所述連接件與電極端子、極耳、外殼或 者蓋板連接,固定所述張力件。
4. 根據權利要求2所述的鋰離子電池,其特征在于,所述張力件(6)選 自為圓環(huán)、圓柱、長方柱、三角柱、多邊形柱、球狀、多個球狀相連體中的 一種;所述連接件(7)選自為一長條、片狀體、塊狀體中的一種。
5. 根據權利要求4所述的鋰離子電池,其特征在于,所述張力件(6)為 一圓環(huán),所述連接件(7)為一長條,所述圓環(huán)和所述長條連接或直接為一 體;所述圓環(huán)設在所述軟連接片折彎處,所述長條與所述軟連接片(3) —端層疊連接在所述電極端子(2)上,所述長條連接在所述軟連接片(3)的 最外層。
6.<image>image see original document page 3</image>
7. 根據權利要求1所述的鋰離子電池,其特征在于,所述軟連接片(3) 連接在所述極耳(4)外側,所述外側指以所述電極端子(2)為中心,遠離 所述電極端子(2)的一側。
8. 根據權利要求1所述的鋰離子電池,其特征在于,所述外殼(11)中 包括至少兩個電芯(10, 10'),及與之相對應的至少兩個軟連接片(3, 3'), 所述電芯(10)兩端具有極耳(4),所述極耳(4)通過所述軟連接片(3) 與所述電極端子(2)連接。
9. 根據權利要求1所述的鋰離子電池,其特征在于,所述電極端子(2) 設置在所述極耳(4)與極耳(4')之間或者所述極耳(4)與外殼(9)之 間間隙對應的蓋板(1)位置,所述軟連接片(3) —端分別與所述極耳(4, 4')相連,另一端連接到所述電極端子(2) —側。
10. 根據權利要求1所述的鋰離子電池,其特征在于,所述正極片、負 極片均設有敷料區(qū)和未敷料區(qū),所述正極片、負極片的未敷料區(qū)形成正極耳、 負極耳,所述未敷料區(qū)位于與正極片、負極片長度方向平行的一端。
11. 根據權利要求1所述的鋰離子電池,其特征在于,所述電極端子(2) 表面上設有一的凹槽(8),當受到外力作用后所述凹槽(8)斷裂。
12. 根據權利要求1所述的鋰離子電池,其特征在于,所述電極端子(2) 與所述蓋板(1)制成一體,包括蓋板(1)、空心鉚釘(12)、絕緣密封件(9)、電極端子(2);所述蓋板(1)上設有通孔,所述空心鉚釘(12)設置在蓋 板(1)上,所述通孔與空心鉚釘(12)的中空部分相通;所述絕緣密封件(9)設在空心鉚釘(12)內,電極端子(2)從絕緣密封件(9)中穿過, 空心鉚釘(12)夾持所述絕緣密封件(9)以密封電極端子(9);絕緣密封 件(9)高出空心鉚釘(12)上部并包住空心鉚釘(12)上部形成翻邊結構。
13.根據權利要求1所述的鋰離子電池,其特征在于,所述軟連接片(3) 由多層金屬箔片層疊組成,所述金屬箔片的單層厚度為0.005mm 0.2mm。
14. 根據權利要求1所述的鋰離子電池,其特征在于,所述軟連接片(3) 由金屬箔巻繞形成,所述金屬箔片的單層厚度為0.005mm 0.2mm。
15. 根據權利要求1所述的鋰離子電池,其特征在于,所述連接選自超聲 波焊接、電阻焊接、激光焊接中的一種。
16. —種動力電池組,包括多個單體鋰離子電池,所述多個單體鋰離子電 池通過串聯、并聯或混聯連接,其特征在于,所述單體鋰離子電池是根據權 利要求1-15任意一項所述的鋰離子電池。
專利摘要本實用新型提供一種鋰離子電池,包括外殼、蓋板、電芯,所述電芯由正極片、隔膜、負極片組成,所述電芯設置在所述外殼內,所述電芯上具有極耳;其中,所述鋰離子電池還包括軟連接片和電極端子,所述電極端子設置在所述蓋板上,所述電極端子穿過所述蓋板通過軟連接片與所述極耳連接;所述軟連接片有折彎,所述軟連接片的折彎處設有防折斷部件,用于防止所述軟連接片折彎處折斷。本實用新型提供的鋰離子電池,由于設置了軟連接片折彎處的防折斷部件,使其連接更為安全可靠,提高了鋰離子電池的安全性。
文檔編號H01M10/38GK201364930SQ20082020748
公開日2009年12月16日 申請日期2008年11月1日 優(yōu)先權日2008年8月26日
發(fā)明者朱建華, 鄭衛(wèi)鑫 申請人:比亞迪股份有限公司