CN102479972A - 一种锂离子二次电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锂离子二次电池，包括两端开口的外壳、分别密封外壳两端开口的盖板以及位于外壳和盖板所围成空腔内的电芯和电解液；盖板包括盖板本体和铆钉；电芯的两端分别引出有第一极耳和第二极耳，第一极耳、第二极耳分别与两端盖板的铆钉电连接；盖板本体上设有与铆钉形状匹配的非圆形孔，铆钉穿设于该非圆形孔内，盖板本体与铆钉之间还设有用于使盖板本体和铆钉绝缘的绝缘密封件。本发明的锂离子二次电池采用非圆形铆钉，具有较高的抗外界扭曲力，不会随外力转动导致电池漏液，具有良好的安全性能。

Description

一种锂离子二次电池

技术领域

本发明属于电池领域，尤其涉及一种锂离子二次电池。

背景技术

锂动力电池由于具有无污染、低成本、容量高、循环寿命长等优点，成为现代交通工具用的理想动力源。锂离子电池是将正极片、隔膜、负极片卷绕或叠置成极芯后，将极芯放入电池壳体和盖板形成的空腔内，内部注入电解液经封口化成等步骤后得到。现有技术中的盖板100′的结构如图1所示，包括盖板本体6′、圆形引出柱1′、位于盖板本体6′和圆形引出柱1′之间的密封件5′，圆形引出柱1′直接穿过密封件5′。电池在使用过程中由于外界震动，导致电池包发生扭曲，包内单体电池连接处圆形引出柱1′会随扭曲发生转动，导致密封失效电池内部电解液从引出柱1′处泄漏。

动力电池用在现代交通工具时，对电池抗扭曲及单体电池阻值有更苛刻要求。例如汽车在行驶过程中由于不同的震动或发生极端事故，车上电池包会发生扭曲变形，动力电池所采用的圆形铆钉或圆形引出柱随扭曲转动，导致电池漏液。

发明内容

本发明解决了现有技术中电池采用圆形铆钉或圆形引出柱易随电池扭曲发生转动导致电池漏液的技术问题。

本发明提供了一种锂离子二次电池，包括两端开口的外壳、分别密封外壳两端开口的盖板以及位于外壳和盖板所围成空腔内的电芯和电解液；盖板包括盖板本体和铆钉；电芯的两端分别引出有第一极耳和第二极耳，第一极耳、第二极耳分别与两端盖板的铆钉电连接；盖板本体上设有与铆钉形状匹配的非圆形孔，铆钉穿设于该非圆形孔内，盖板本体与铆钉之间还设有用于使盖板本体和铆钉绝缘的绝缘密封件。

本发明提供的锂离子二次电池，在盖板本体上设置于铆钉形状匹配的非圆形孔，并在该非圆形孔内穿设非圆形的铆钉，非圆形铆钉不易随电池扭曲而发生转动，该非圆形铆钉具有较高的抗外界扭曲力，采用该非圆形铆钉的电池不会产生漏夜，电池具有良好的安全性能。    

附图说明

图1是现有技术提供的锂离子二次电池的一端的盖板100′的结构示意图。

图2是本发明提供的锂离子二次电池的一端的盖板100的主剖视图。

图3是图2中盖板100的A-A′剖视图。

图4是图2中盖板100的俯视图。

图5是图2中第一引出片11的结构示意图。

图6是图2中第二引出片12的结构示意图。

图7是本发明提供的锂离子二次电池的结构示意图。    

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种锂离子二次电池，包括两端开口的外壳200、分别密封外壳200两端开口的盖板100，以及位于外壳200和盖板100所围成空腔内的电芯300和电解液。

本发明中，锂离子二次电池两端的盖板100的结构相同，以下结合附图主要对电池上端的盖板100进行说明。盖板100包括盖板本体6和铆钉3。电芯300的两端分别引出有第一极耳和第二极耳，第一极耳、第二极耳分别与两端盖板100的铆钉3电连接。盖板100的盖板本体6上设有非圆形孔，铆钉3穿设于该非圆形孔内，盖板本体6与铆钉3之间还设有用于使盖板本体6和铆钉3绝缘的绝缘密封件5。

本发明中，对于第一极耳、第二极耳的正、负极性没有特殊限定，即本发明的锂离子二次电池的任意一端均可为正极，另一端则相应为负极。例如第一极耳为正极，第二极耳则为负极；或者第一极耳为负极，第二极耳为正极。

如图3所示，铆钉3包括钉体30和钉体30两端且分别铆接于盖板本体6上下表面的第一钉帽31和第二钉帽32。钉体30穿设于盖板本体6的非圆形孔内。绝缘密封件5包括一体结构的第一绝缘件51、第二绝缘密封件52和第三绝缘密封件53。第一绝缘密封件51位于钉体30与盖板本体6的非圆形孔内表面之间，第二绝缘密封件52位于第一钉帽31和盖板本体6上表面之间，第三绝缘密封件53位于第二钉帽32和盖板本体6下表面之间。

本发明中，绝缘密封件5可采用注塑件，受到挤压时不会发生变化，盖板本体6与铆钉3之间不会产生间隙，可有效防止电池漏液。

盖板组件100还包括与第一钉帽31电连接的第一引出片11，以及与第二钉帽32电连接的第二引出片12。第一引出片11位于盖板本体6上方，用于与外部用电设备或电池单体连接；第二引出片12位于外壳200内，另一端与电芯300上引出的第一极耳电连接。

第一引出片11位于第二绝缘密封件52上表面，与盖板本体6绝缘，可防止本发明的锂离子二次电池短路。第一引出片11的结构如图5所示，具有第一平面111、位于第一平面111一侧且与第一平面111垂直的第二平面112，第一平面111和第二平面112为一体结构。第一平面111上具有与铆钉3形状匹配的非圆形孔114，该非圆形孔114与盖板本体6的非圆形孔对齐。

如图4所示，第一平面111贴合于第二绝缘密封件52上表面，且与第一钉帽31电连接。钉体30依次穿过第一平面111的非圆形孔114和盖板本体6的非圆形孔，第一钉帽31周沿焊接于第一平面111上。作为本发明的一种实施方式，第一引出片11还具有第三平面113，第三平面112位于第一平面111的另一侧，且与第一平面111垂直，第三平面113与第一平面111为一体结构。具有第三平面112的引出片，113平面和112平面用于连接外部用电设备或电池单体连接。

如图3所示，第二引出片12位于外壳200内的第三绝缘密封件53下表面，与盖板本体6绝缘。第二引出片12的结构与第一引出片11的结构类似，如图6所示，具有第四平面121、位于第四平面121一侧且与第四平面121垂直的第五平面122，第四平面121和第五平面122为一体结构。第四平面121贴合于第三绝缘密封件53下表面，且与第二钉帽32电连接。

本发明中，第一引出片11、第二引出片12均为一体结构，因此可以更好的抵抗外界扭曲力。

类似地，第四平面121上具有与铆钉3形状匹配的非圆形孔124，该非圆形孔124与第一平面111的非圆形孔114、盖板本体6的非圆形孔对齐，钉体30依次穿过第一平面111的非圆形孔114、盖板本体6的非圆形孔和第四平面121的非圆形孔124，第二钉帽32的周沿焊接于第四平面121上。

优选情况下，第二引出片12还具有第六平面123，第六平面123位于第四平面121的另一侧，且与第四平面121垂直，第六平面123与第四平面121为一体结构。第二引出片12具有两个不在同一平面的面122和123，因此本发明的锂离子二次电池内部极片上所焊接的极耳可以与第二引出片12靠近的平面焊接，可减少极片的弯折，降低极片弯折过程中掉料产生粉尘，防止电池内部短路或微短路。

第一钉帽31、第二钉帽32表面分别设有凹槽311和凹槽321，如图3所示。凹槽的形状与钉体形状相似。钉帽上设有凹槽，可以使铆钉更好的铆接后焊接。本发明中，铆钉3与第一引出片11、第二引出片12的焊接优选采用激光焊接，可以有效降低连接阻值，从而降低电池内阻；另一方面，激光焊接可以避免长时间使用后电池阻值发生漂移。

本发明的锂离子二次电池中，采用的铆钉为非圆形即可避免铆钉随外力发生扭转，从而防止电池漏液。所述铆钉的形状可为方形、三角形或者菱形。优选情况下，所述铆钉为方形，如图4所示。

本发明中，对盖板100上铆钉3的个数没有特殊限定，优选情况下，铆钉个数为1-4。例如，图2中所示的盖板100上铆钉3的个数为2。采用多个铆钉可以增大铆钉与引出片的焊接面积，从而进一步降低电池内阻，还能有效降低电池使用过程中热量的产生。本发明的锂离子二次电池有多个铆钉时，多个铆钉均与引出片焊接，而引出片为一体结构，使得该锂离子二次电池能承受更大的电流。

本发明中，锂离子二次电池的下端盖板的结构与上端盖板结构相同，下盖板的铆钉通过下盖板的引出片与第二极耳电连接导通，此处不再赘述。

本发明的锂离子二次电池的装配可按如下步骤进行：先在盖板本体6上设置与铆钉3形状匹配的非圆形孔，在该非圆形孔的内表面和孔周围盖板本体6上、下表面注塑塑料，然后在注塑塑料表面涂密封胶；将第一引出片11的第一平面111贴合于盖板本体6上表面上，第二引出片12的第四平面121贴合于盖板本体6的下表面上，同时使第一平面111的非圆形114孔、盖板本体6的非圆形孔和第四平面121的非圆形孔123三孔同轴对齐；再将非圆形的铆钉3穿过叠加好的孔内，并进行铆接整形，此时注塑塑料可以得到有效压缩从而形成绝缘密封件5；铆钉铆接完成后，上下两端的钉帽31、32周沿外翻并分别焊接于第一引出片11和第二引出片12上，从而得到盖板100；然后将盖板100和电芯300一端的极耳焊接，焊接后将电芯300穿入外壳200，使盖板100四周边缘与外壳200接触并进行焊接，然后在电芯300另一端极耳上也焊上盖板100，使盖板100四周边缘接触外壳200，进行焊接；再从盖板本体6上的注液孔61中注入电解液浸渍电芯，最后密封注液孔6，即可得到本发明的锂离子二次电池。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种锂离子二次电池，包括两端开口的外壳、分别密封外壳两端开口的盖板以及位于外壳和盖板所围成空腔内的电芯和电解液；盖板包括盖板本体和铆钉；电芯的两端分别引出有第一极耳和第二极耳，第一极耳、第二极耳分别与两端盖板的铆钉电连接； 其特征在于，盖板本体上设有与铆钉形状匹配的非圆形孔，铆钉穿设于该非圆形孔内，盖板本体与铆钉之间还设有用于使盖板本体和铆钉绝缘的绝缘密封件。

2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，铆钉包括钉体和钉体两端且分别铆接于盖板本体上下表面的第一钉帽和第二钉帽，钉体穿设于盖板本体的非圆形孔内；绝缘密封件包括一体结构的第一绝缘密封件、第二绝缘密封件和第三绝缘密封件，第一绝缘密封件位于钉体与盖板本体的非圆形孔内表面之间，第二绝缘密封件位于第一钉帽与盖板本体上表面之间，第三绝缘密封件位于第二钉帽与盖板本体下表面之间。

3.根据权利要求2所述的锂离子二次电池，其特征在于，盖板还包括与第一钉帽电连接的第一引出片和与第二钉帽电连接的第二引出片；第二引出片的另一端与第一极耳电连接。

4.根据权利要求3所述的锂离子二次电池，其特征在于，第一引出片位于第二绝缘密封件上表面，第一引出片具有第一平面、位于第一平面一侧且与第一平面垂直的第二平面，第一平面和第二平面为一体结构；第一平面贴合于第二绝缘密封件上表面，且与第一钉帽电连接。

5.根据权利要求4所述的锂离子二次电池，其特征在于，第一平面上具有与铆钉形状匹配的非圆形孔，第一平面的非圆形孔与盖板本体的非圆形孔对齐，钉体依次穿设于第一平面的非圆形孔和盖板本体的非圆形孔内，第一钉帽周沿焊接于第一平面上。

6.根据权利要求4所述的锂离子二次电池，其特征在于，第一引出片还具有第三平面，第三平面位于第一平面的另一侧且与第一平面垂直；第三平面与第一平面为一体结构。

7.根据权利要求3所述的锂离子二次电池，其特征在于，第二引出片位于第三绝缘密封件下表面；第二引出片具有第四平面、位于第四平面一侧且与第四平面垂直的第五平面，第四平面和第五平面为一体结构；第四平面贴合于第三绝缘密封件下表面，且与第二钉帽电连接。

8.根据权利要求7所述的锂离子二次电池，其特征在于，第四平面上具有与铆钉形状匹配的非圆形孔，第四平面的非圆形孔与盖板本体的非圆形孔对齐，钉体依次穿设于盖板本体的非圆形孔和第四平面的非圆形孔内，第二钉帽周沿焊接于第四平面上。

9.根据权利要求7所述的锂离子二次电池，其特征在于，第二引出片还具有第六平面，第六平面位于第四平面另一侧且与第四平面垂直；第六平面与第四平面为一体结构。

10.根据权利要求2所述的锂离子二次电池，其特征在于，第一钉帽、第二钉帽表面具有凹槽。

11.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，铆钉为方形。

12.根据权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，铆钉个数为1-4。

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