专利名称：一种方形锂电池的制作方法
技术领域：
本实用新型属于锂电池技术领域，涉及一种方形锂电池。
背景技术：
锂电池由于具有重量轻、体积小、电容量较大、充电速度较快等优点，被广泛应用于笔记本电脑等各类数码、通讯产品上。然而，将锂电池用于移动场合或振动较剧烈的场合，例如用于电动车辆、军事用途等时，却发生了电池质量的不稳定现象。经过长期的使用，发现在这类场合中使用时锂电池质量的不稳定现象，并非由于生产过程中的质量控制问题，而与锂电池的结构有关。例如，目前较为常见的锂电池为方形锂电池，它主要包括壳体和容纳于壳体内的 正负极极片、隔膜和电解液，极片上设有极耳，壳体一端开口，并由壳盖遮蔽开口，壳盖与壳体问通过焊接形成密封结构，所述壳盖上设有两个电极引出孔，分别连接有正极电极引出结构和负极电极引出结构，其中，电极引出结构为将电极极耳、密封圈、电极冲片用螺钉紧固在壳盖上，或者将电极极耳用螺钉固定在金属电极柱上，而电极柱用螺钉固定在壳盖上引出。这种结构的锂电池在振动的过程中，电极柱与壳体之间的位置极易发生改变,导致电池损坏，使用寿命降低。而且由于电极柱与电极极耳的接触面积小，电阻较大，在使用过程中会产生热量，由于电池壳体是封闭的，热量散不出去，导致电池发烫甚至发生爆炸，安全性能差且使用寿命低。再者，这种锂电池未设置防爆装置，一旦发生爆炸后果将不堪设想。因此，急需提出一种安全性能高且使用寿命长的锂电池。
发明内容本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种安全性能好且使用寿命长的方形锂电池。本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现—种方形锂电池，包括两端具有敞口的筒状壳体和设于壳体内的正负极极片、隔膜和电解液，所述的极片上设有极耳，所述的极耳与一电极引出结构连接，所述筒状壳体的敞口处设有用于封闭该敞口的盖板，所述的盖板上具有用于供电极引出结构穿出的通孔，且在所述的盖板上设有注液孔，其特征在于，所述的电极引出结构包括一呈圆柱状的电极柱，该电极柱的内端具有用于增大与所述极耳的连接面积的连接部，该电极柱穿出盖板的一端套设有锁紧螺母，在该锁紧螺母的作用下所述的电极柱与盖板固连，在所述的壳体内还设有用于对该电极柱起支撑作用的支撑件。本方形的锂电池中，盖板通过激光焊接的方式与壳体固连。通过增大电极柱与极耳之间的连接面积，使电阻变小，电流经过时产生的热量较少，在一定程度上杜绝了锂电池温度过高的问题，安全性能大幅度提高，同时延长了本方形锂电池的使用寿命。在壳体内还设有对电极柱起支撑作用的支撑件，作为动力电池时，在随汽车振动的过程中，电极柱与盖板之间的位置不易发生改变，结构更加牢固。在上述的方形锂电池中，所述的连接部呈条形且与电极柱垂直设置，所述的极耳与该条形连接部横向连接，上述的支撑件位于连接部与盖板之间，且所述支撑件的一侧抵靠在该连接部上，其另一侧抵靠在盖板上。与极耳横向连接的条形连接部与极耳的接触面积大，且制造和加工方便，电流经过时的电阻变小、产生的热量较少。在上述的方形锂电池中，所述的支撑件呈与壳体横截面形状相仿的板状，所述支撑件的中部具有与上述电极柱相匹配的贯通孔，上述的电极柱穿设于该贯通孔中，在所述的支撑件上还设有与上述注液孔连通的进液孔；所述支撑件的边沿具有沿壳体侧壁向内延伸的延伸部，所述的延伸部贴靠在所述壳体的内壁上。该支撑件通过延伸部固定在壳体的内壁上，对电极柱具有支撑作用。安装时，将该支撑件套设到电极柱上，然后将其放入到壳体内即可。在上述的方形锂电池中，所述的电极柱上具有限位部，在所述的支撑件上具有容纳该限位部的限位腔，当所述的限位部位于该限位腔内时所述的电极柱与支撑件周向固定。在上述的方形锂电池中，所述的连接部与支撑件之间设有套设于电极柱上的塑料垫片，所述的锁紧螺母与盖板之间也设有套设于电极柱上的塑料垫片。在上述的方形锂电池中，所述的支撑件由塑料材料制成。由塑料材料制成的支撑件除了结构坚固外，还起到绝缘作用。在上述的方形锂电池中，所述的电极柱由铜或铝制成。当电极柱作为正极使用时，采用铝制成；当电极柱作为负极使用时，采用铜制成。在上述的方形锂电池中，所述的注液孔内旋接有不锈钢螺母，所述的不锈钢螺母内设有防爆片和防止防爆片脱落的密封堵头，所述的密封堵头通过螺纹方式固定在所述的不锈钢螺母内。密封堵头可以从不锈钢螺母上拆卸下来，方便对防爆片进行更换。将电解液从注液孔中注射到壳体内后，需要对注液孔进行封堵。封堵时，将不锈钢螺母旋入到盖板上，然后依次将防爆片、密封堵头安装到不锈钢螺母内，达到将注液孔封堵的目的。在上述的方形锂电池中，所述的不锈钢螺母内具有环形台阶，上述防爆片的一侧抵靠在该环形台阶上，其另一侧与上述的密封堵头相抵靠。这样设置可防止防爆片的掉落。在上述的方形锂电池中，所述的不锈钢螺母与盖板之间也设有塑料垫片。在上述的方形锂电池中，所述的防爆片与密封堵头之间设有不锈钢垫片。与现有技术相比，本方形锂电池具有以下优点通过增大电极柱与极耳之间的连接面积，使电阻变小，电流经过时产生的热量较少，在一定程度上杜绝了锂电池温度过高的问题，安全性能大幅度提高，同时延长了本方形锂电池的使用寿命；在壳体内还设有对电极柱起支撑作用的支撑件，作为动力电池时，在随汽车振动的过程中，电极柱与盖板之间的位置不易发生改变，结构更加牢固；在注液孔内设有防爆片，其安全性能得到显著提高。
[0024]图I是本方形锂电池的结构示意图。图2是本方形锂电池的爆炸示意图。图中，I、壳体2、盖板21、通孔22、注液孔；3、电极柱；31、连接部；32、限位部；4、锁紧螺母5、支撑件51、贯通孔；52、进液孔；53、延伸部6、塑料垫片7、不锈钢螺母8、防爆片；9、密封堵头；10、不锈钢垫片。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。如图I所示，本方形锂电池，它主要包括两端具有敞口的筒状壳体I和设于该筒状 壳体I内的正负极极片、隔膜和电解液。在极片上设有极耳，该极耳与一电极引出结构连接。如图I和图2所示，在筒状壳体I的敞口处设有用于封闭该敞口的盖板2，盖板2上具有用于供电极引出结构穿出的通孔21，且在盖板2上设有注液孔22。具体的，如图2所示，该电极引出结构包括一呈圆柱状的电极柱3，该电极柱3的内端具有用于增大与极耳的连接面积的连接部31，该电极柱3穿出盖板2的一端套设有锁紧螺母4，在该锁紧螺母4的作用下电极柱3固定在盖板2上。如图2所示，连接部31呈条形且与电极柱3垂直设置，极耳与该条形连接部31横向连接。在连接部31与盖板2之间还设有用于对该电极柱3起支撑作用的支撑件5，该支撑件5的一侧抵靠在该连接部31上，其另一侧抵靠在盖板2上。条形连接部31与极耳的接触面积大，且制造和加工方便，电流经过时的电阻变小、产生的热量较少。如图2所示，支撑件5呈与壳体I横截面形状相仿的板状，支撑件5的中部具有与电极柱3相匹配的贯通孔51，电极柱3穿设于该贯通孔51中，如图2所示，在该支撑件5上还设有与注液孔22连通的进液孔52。支撑件5的边沿具有沿壳体I侧壁向内延伸的延伸部53，延伸部53贴靠在所述壳体I的内壁上。该支撑件5通过延伸部53固定在壳体I的内壁上，对电极柱3具有支撑作用。安装时，将该支撑件5套设到电极柱3上，然后将其放入到壳体I内即可。为了保证在使用过程中的稳定性，如图2所示，在电极柱3上设有限位部32，在支撑件5上具有容纳该限位部32的限位腔，当限位部32位于该限位腔内时电极柱3与支撑件5周向固定。为了起到绝缘和密封的作用，如图2所示，在连接部31与支撑件5之间设有套设于电极柱3上的塑料垫片6，在锁紧螺母4与盖板2之间也设有套设于电极柱3上的塑料垫片6。本实施例中，支撑件5由塑料材料制成，由塑料材料制成的支撑件5除了结构坚固外，还起到绝缘作用，制造成本低。当电极柱3作为正极使用时，采用铝制成；当电极柱3作为负极使用时，采用铜制成。如图I和图2所示，在注液孔22内旋接有不锈钢螺母7，不锈钢螺母7内设有防爆片8和防止防爆片8脱落的密封堵头9，密封堵头9通过螺纹方式固定在不锈钢螺母7内，密封堵头9可以从不锈钢螺母7上拆卸下来，方便对防爆片8进行更换。具体的，本实施例中的密封堵头9为一螺母。将电解液从注液孔22中注射到壳体I内后，需要对注液孔22进行封堵。如图2所示，封堵时，将不锈钢螺母7旋入到盖板2上，然后依次将防爆片8、密封堵头9安装到不锈钢螺母7内，达到将注液孔22封堵的目的。为防止防爆片8的掉落，在不锈钢螺母7内具有环形台阶，防爆片8的一侧抵靠在该环形台阶上，其另一侧与密封堵头9相抵靠。如图2所示，在不锈钢螺母7与盖板2之间也设有塑料垫片6 ;在防爆片8与密封堵头9之间设有不锈钢垫片10。本方形的锂电池中，盖板2通过激光焊接的方式与壳体I固连。通过增大电极柱3与极耳之间的连接面积，使电阻变小，电流经过时产生的热量较少，在一定程度上杜绝了锂电池温度过高的问题，安全性能大幅度提高，同时延长了本方形锂电池的使用寿命。在壳体I内还设有对电极柱3起支撑作用的支撑件5，作为动力电池时，在随汽车振动的过程中，电极柱3与盖板2之间的位置不易发生改变，结构更加牢固。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。 尽管本文较多地使用了壳体I、盖板2、通孔21、注液孔22、电极柱3、连接部31、限位部32、锁紧螺母4、支撑件5、贯通孔51、进液孔52、延伸部53、塑料垫片6、不锈钢螺母7、防爆片8、密封堵头9、不锈钢垫片10等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
权利要求1.一种方形锂电池，包括两端具有敞口的筒状壳体(I)和设于壳体(I)内的正负极极片、隔膜和电解液，所述的极片上设有极耳，所述的极耳与一电极引出结构连接，所述筒状壳体⑴的敞口处设有用于封闭该敞口的盖板(2)，所述的盖板⑵上具有用于供电极引出结构穿出的通孔(21)，且在所述的盖板(2)上设有注液孔(22)，其特征在于，所述的电极引出结构包括一呈圆柱状的电极柱(3)，该电极柱(3)的内端具有用于增大与所述极耳的连接面积的连接部(31)，该电极柱(3)穿出盖板(2)的一端套设有锁紧螺母(4)，在该锁紧螺母(4)的作用下所述的电极柱(3)与盖板(2)固连，在所述的壳体(I)内还设有用于对该电极柱(3)起支撑作用的支撑件(5)。
2.根据权利要求I所述的一种方形锂电池，其特征在于，所述的连接部(31)呈条形且与电极柱(3)垂直设置，所述的极耳与该条形连接部(31)横向连接，上述的支撑件(5)位于连接部(31)与盖板(2)之间，且所述支撑件(5)的一侧抵靠在该连接部(31)上，其另一侧抵靠在盖板(2)上。
3.根据权利要求2所述的一种方形锂电池，其特征在于，所述的支撑件(5)呈与壳体(1)横截面形状相仿的板状，所述支撑件(5)的中部具有与上述电极柱(3)相匹配的贯通孔(51)，上述的电极柱(3)穿设于该贯通孔(51)中，在所述的支撑件(5)上还设有与上述注液孔(22)连通的进液孔(52);所述支撑件(5)的边沿具有沿壳体(I)侧壁向内延伸的延伸部(53)，所述的延伸部(53)贴靠在所述壳体(I)的内壁上。
4.根据权利要求3所述的一种方形锂电池，其特征在于，所述的电极柱(3)上具有限位部(32)，在所述的支撑件(5)上具有容纳该限位部(32)的限位腔，当所述的限位部(32)位于该限位腔内时所述的电极柱(3)与支撑件(5)周向固定。
5.根据权利要求I或2或3或4所述的一种方形锂电池，其特征在于，所述的连接部(31)与支撑件(5)之间设有套设于电极柱(3)上的塑料垫片￠)，所述的锁紧螺母(4)与盖板(2)之间也设有套设于电极柱(3)上的塑料垫片(6)。
6.根据权利要求I或2或3或4所述的一种方形锂电池，其特征在于，所述的支撑件(5)由塑料材料制成。
7.根据权利要求I或2或3或4所述的一种方形锂电池，其特征在于，所述的注液孔(22)内旋接有不锈钢螺母(7)，所述的不锈钢螺母(7)内设有防爆片(8)和防止防爆片(8)脱落的密封堵头(9)，所述的密封堵头(9)通过螺纹方式固定在所述的不锈钢螺母(7)内。
8.根据权利要求7所述的一种方形锂电池，其特征在于，所述的不锈钢螺母(7)内具有环形台阶，上述防爆片(8)的一侧抵靠在该环形台阶上，其另一侧与上述的密封堵头(9)相抵靠。
9.根据权利要求7所述的一种方形锂电池，其特征在于，所述的不锈钢螺母(7)与盖板(2)之间也设有塑料垫片(6)。
10.根据权利要求7所述的一种方形锂电池，其特征在于，所述的防爆片(8)与密封堵头(9)之间设有不锈钢垫片(10)。
专利摘要本实用新型提供了一种方形锂电池，属于锂电池技术领域。它解决了现有的锂电池安全性能差、使用寿命低的问题。本方形锂电池，包括壳体和设于壳体内的正负极极片、隔膜和电解液，极片上设有极耳，极耳与一电极引出结构连接，筒状壳体的敞口处设有用于封闭该敞口的盖板，盖板上具有用于供电极引出结构穿出的通孔，且在盖板上设有注液孔，电极引出结构包括一呈圆柱状的电极柱，该电极柱的内端具有用于增大与极耳的连接面积的连接部，该电极柱穿出盖板的一端套设有锁紧螺母，在该锁紧螺母的作用下电极柱与盖板固连，壳体内还设有用于对该电极柱起支撑作用的支撑件。本实用新型具有安全性能高、使用寿命长等优点。
文档编号H01M10/058GK202513243SQ201220174140
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月9日 优先权日2012年4月9日
发明者张荣华 申请人:温岭市恒泰电池有限公司