專利名稱：一種圓芯方殼鋰離子二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋰離子電池；尤其是涉及一種大功率鋰離子動(dòng)力二次電池。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有大功率鋰離子動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)通常有三種其中之一是圓柱單體20Ah結(jié)構(gòu)， 其包括殼體上蓋、殼體、正極極耳、下墊片、上密封墊、負(fù)極、卷芯。這種結(jié)構(gòu)要求極片較長， 卷繞成圓柱卷芯后直徑較大，裝配入外殼后，電池在充放電過程中不利于熱量的散發(fā)，進(jìn)而 影響電池電性能的穩(wěn)定，且因極片過長，一個(gè)極片的不良會(huì)導(dǎo)致更多的浪費(fèi)，從而造成更高 的不良率。其中之二是卷繞方型單體20Ah結(jié)構(gòu)，其由殼體、極耳連接片、下密封墊、上密封 墊、外部連接螺柱、外連接墊片、外連接緊固螺母和鉚釘構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)的電池，最大弊病在 于其內(nèi)部并聯(lián)的多個(gè)卷芯均為橢圓結(jié)構(gòu)，橢圓結(jié)構(gòu)不是最穩(wěn)定的形式，在電芯中它會(huì)導(dǎo)致 電芯里極片間的貼合處于不穩(wěn)定狀態(tài)，從而導(dǎo)致電池的一致性差異較大。第三種是疊片方 型單體20Ah結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的電池，除其卷芯為多層極片疊加外，其它配件及組裝方式與 卷繞方型單體20Ah結(jié)構(gòu)相同。其缺點(diǎn)在于電芯為多層極片疊合，其制作效率過于低下。中國實(shí)用新型專利CN 20102016^03. 7公開了一種圓芯方殼鋰離子二次電池，其 圓柱型卷芯并排并聯(lián)裝配于鋼、鋁方殼內(nèi)，并排并聯(lián)的各節(jié)圓柱型電芯之間的間隙內(nèi)裝有 防腐填充材料。所用防腐填充材料，既增加了生產(chǎn)成本，又給電芯的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和導(dǎo)熱散熱 性能帶來不利影響，且不利于全自動(dòng)的機(jī)械化生產(chǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于克服現(xiàn)有鋰離子二次電池存在的上述缺陷，提供一種容量 大，電性能更穩(wěn)定，散熱性能更優(yōu)良的圓芯方殼鋰離子二次電池。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是其包括殼體、裝配在殼體內(nèi)的電芯、正負(fù)極耳連接片 (或，當(dāng)以殼體為正極時(shí)，則只設(shè)負(fù)極耳連接片)，其特征在于，所述殼體為有固定圓形空腔 的方殼，所述電芯由2-20節(jié)圓柱型卷芯并排并聯(lián)而成，所述并排并聯(lián)的各節(jié)圓柱型卷芯置 于所述方殼的圓形空腔中，所述圓柱型卷芯尺寸大小與殼體的圓形空腔尺寸大小相適應(yīng)， 所述方殼內(nèi)對稱的兩端分別設(shè)有與卷芯連接的正極連接帶和負(fù)極連接帶(或以殼體為正極 時(shí)只設(shè)有負(fù)極耳連接片)，連接帶與焊接于殼體上蓋的極性連接柱相連。所述殼體內(nèi)設(shè)有正極連接帶時(shí)，正極連接帶與殼體外的正極連接柱之間可通過鋁 鉚釘鉚接，也可通過超焊或激光焊焊接；當(dāng)殼體為正極帶電時(shí)，不需采用正極連接帶，內(nèi)部 圓柱型卷心的正極耳可通過超焊或激光焊直接焊在殼體上，或焊在底蓋板上。所述殼體內(nèi)的負(fù)極連接帶與殼體外的負(fù)極連接柱之間可通過銅鉚釘鉚接，也可通 過電阻焊或激光焊焊接。所述單個(gè)圓柱型卷芯的直徑宜為14. 0-40. Omm,高度宜為50. 0-100. 0mm。所述卷芯與卷芯之間的間隙可為0-lmm，優(yōu)選為0. 5mm。在正極連接片與負(fù)極連接柱之間宜裝設(shè)防爆閥。[0011 ] 所述殼體可采用鋁擠壓方式成型。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)該結(jié)構(gòu)的電池因內(nèi)部電芯為圓柱電芯，有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和 自動(dòng)化生產(chǎn)，提高卷芯的一致性；采用帶圓形空腔的方鋁殼，使電池結(jié)構(gòu)固定更為方便和穩(wěn) 定，從而電池電性能更穩(wěn)定，而且鋁材料易加工、成本低，大大降低了生產(chǎn)成本；將多支圓柱 電芯并聯(lián)使電池容量增大，內(nèi)阻減小，電池電性能更穩(wěn)定；而多支圓柱的并聯(lián)使電芯外形成 扁方型，相比同容量的圓柱電池來說有效增大了電池的散熱面，同時(shí)單個(gè)電芯直接與散熱 良好的鋁殼接觸，使散熱性能更優(yōu)良；可減少殼體內(nèi)電解液的注入量，同時(shí)讓殼體內(nèi)多余的 電解液更充分的與卷芯接觸和濕潤；也實(shí)現(xiàn)能將多節(jié)圓電芯并排裝配在方型殼體內(nèi)，有效 提高了電池的生產(chǎn)效率，同時(shí)，使電池的外部固定也更為方便和穩(wěn)定；此外，鋰離子動(dòng)力電 池負(fù)極連接柱與電池內(nèi)負(fù)極極耳連接片之間通過銅鉚釘鉚接或激光焊焊接，可以在卷芯極 耳與極耳連接片焊接之前完成該工序，更好的保證負(fù)極柱與內(nèi)部負(fù)極耳連接片間連接的緊 密性。本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車、助力車和汽車等。
圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖(縱截面圖)。圖2為圖1所示實(shí)施例的橫截面示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1參照附圖1、2，本實(shí)施例包括擠壓成型的殼體1、裝配在殼體內(nèi)腔的電芯2，所述殼 體1為有固定圓形空腔的鋁方殼，所述電芯2由3節(jié)圓柱型卷芯并排并聯(lián)而成，單個(gè)卷芯直 徑18. Omm,高度65. Omm,卷芯與卷芯之間的間隙為0. 5mm ；所述并排并聯(lián)的3節(jié)圓柱型卷芯 置于所述殼體1的圓形空腔中，所述圓柱型卷芯尺寸大小與殼體的圓形空腔尺寸大小相適 應(yīng)，各卷芯正極耳通過激光焊直接焊接在殼體1底板上；殼體1設(shè)有上蓋4，上蓋4 一側(cè)設(shè) 有負(fù)極連接柱5，所述方殼內(nèi)一端設(shè)有與卷芯負(fù)極耳連接的負(fù)極連接帶3，負(fù)極連接帶3與 負(fù)極連接柱5之間通過銅鉚釘鉚接，負(fù)極連接柱5上裝有負(fù)極連接片6 ；上蓋4上預(yù)留有正 極連接片7 ；在殼體1內(nèi)上下各加裝有絕緣墊片8 ；在正極連接片7與負(fù)極連接柱5之間裝 有防爆閥9。實(shí)施例2殼體內(nèi)對稱的兩端分別設(shè)有與卷芯極耳連接的正極連接帶和負(fù)極連接帶，正極連 接帶和負(fù)極連接帶分別與焊接在殼體上蓋的正極連接柱和負(fù)極連接柱連接；所述正極連接 帶與殼體外的正極連接柱之間通過鋁鉚釘鉚接，或通過超焊或激光焊焊接。余同實(shí)施例1 (但卷芯極耳不必再焊接于殼體1底板上)。
權(quán)利要求1.一種圓芯方殼鋰離子二次電池，包括殼體、裝配在殼體內(nèi)的電芯、極耳連接片，其特 征在于，所述殼體為有固定圓形空腔的方殼，所述電芯由2-20節(jié)圓柱型卷芯并排并聯(lián)而 成，所述并排并聯(lián)的各節(jié)圓柱型卷芯置于所述方殼的圓形空腔中，所述圓柱型卷芯尺寸大 小與殼體的圓形空腔尺寸大小相適應(yīng)，圓柱型卷心的正極耳接焊在殼體上或焊接在底蓋板 上，所述方殼內(nèi)一端設(shè)有與卷芯連接的負(fù)極連接帶，負(fù)極連接帶與設(shè)于殼體上蓋的負(fù)極連 接柱相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓芯方殼鋰離子二次電池，其特征在于，所述圓柱型卷芯單 個(gè)的直徑為 14. 0-40. Omm,高度為 50. 0-100. 0mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2或所述的圓芯方殼鋰離子二次電池，其特征在于，卷芯與卷芯之 間的間隙為0-lmm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圓芯方殼鋰離子二次電池，其特征在于，所述卷芯與卷芯之 間的間隙為0. 5 mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓芯方殼鋰離子二次電池，其特征在于，在正極連接片與 負(fù)極連接柱之間設(shè)有防爆閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓芯方殼鋰離子二次電池，其特征在于，所述負(fù)極連接帶 與負(fù)極連接柱之間通過銅鉚釘鉚接，或通過電阻焊或激光焊焊接。
7.—種圓芯方殼鋰離子二次電池，包括殼體、裝配在殼體內(nèi)的電芯、極耳連接片，其特 征在于，所述殼體為有固定圓形空腔的方殼，所述電芯由2-20節(jié)圓柱型卷芯并排并聯(lián)而 成，所述并排并聯(lián)的各節(jié)圓柱型卷芯置于所述方殼的圓形空腔中，所述圓柱型卷芯尺寸大 小與殼體的圓形空腔尺寸大小相適應(yīng)，所述方殼內(nèi)對稱的兩端分別設(shè)有與卷芯連接的正極 連接帶和負(fù)極連接帶，正極連接帶和負(fù)極連接帶分別與設(shè)于殼體上蓋的正極連接柱和負(fù)極 連接柱相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圓芯方殼鋰離子二次電池，其特征在于，所述圓柱型卷芯單 個(gè)的直徑為14. 0-40. Omm,高度為50. 0-100. Omm ；卷芯與卷芯之間的間隙為0-lmm。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圓芯方殼鋰離子二次電池，其特征在于，正極連接帶與殼體 外的正極連接柱之間通過鋁鉚釘鉚接，或通過超焊或激光焊焊接；所述負(fù)極連接帶與負(fù)極 連接柱之間通過銅鉚釘鉚接，或通過電阻焊或激光焊焊接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的圓芯方殼鋰離子二次電池，其特征在于，在正極連接柱 與負(fù)極連接柱之間設(shè)有防爆閥。
專利摘要一種圓芯方殼鋰離子二次電池，其包括殼體、裝配在殼體內(nèi)的電芯、極耳連接片，殼體為有固定圓形空腔的方殼，所述電芯由2-20節(jié)圓柱型卷芯并排并聯(lián)而成，所述并排并聯(lián)的各節(jié)圓柱型卷芯置于方殼的圓形空腔中，圓柱型卷芯尺寸大小與殼體的圓形空腔尺寸大小相適應(yīng)，圓柱型卷心的正極耳焊接在殼體上或焊接在底蓋板上，所述方殼內(nèi)一端設(shè)有與卷芯連接的負(fù)極連接帶，負(fù)極連接帶與設(shè)于殼體上蓋的負(fù)極連接柱相連。本實(shí)用新型電性結(jié)構(gòu)簡單又穩(wěn)定，可靠性好，散熱性能優(yōu)良，電池內(nèi)阻小，電池電性能穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低。可廣泛應(yīng)用于電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車、助力車和電動(dòng)汽車等。
文檔編號(hào)H01M2/02GK201936925SQ20112004488
公開日2011年8月17日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者朱禮仁, 羅朝暉, 金旭東 申請人:湖南豐源業(yè)翔晶科新能源股份有限公司