一种锂离子电池的盖板组件及其锂离子电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种锂离子电池的盖板组件，包括盖板主体、负极连接片、绝缘片以及铆钉，负极连接片包括铆接部和用于与负极耳相连接的极耳连接部，铆接部通过铆钉与绝缘片连接在一起，连接部位于负极连接片上与铆钉部相对的一端，缘片与极耳连接部相对应的一端设置有限位部，限位部与绝缘片的下表面之间形成有限位空间，极耳连接部包括位于极耳连接部顶端的限位端，限位端插入在限位空间内；限位部的宽度大于限位端的宽度。采用本实用新型提供的盖板组件，能有效防止铆接过程中负极连接片端部的翘起，减少对电池内部有限空间的占用；防止限位端侧边的翘起。同时，本实用新型还提供了一种锂离子电池，采用了本实用新型提供的盖板组件。
【专利说明】一种锂离子电池的盖板组件及其锂离子电池
【技术领域】
[0001]本实用新型属于锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池的盖板组件。
【背景技术】
[0002]锂离子电池已经被广泛应用于MP3、手机、数码相机等各种领域，具有电压高、容量大、长循环寿命、质量轻等优点。但是，相关产业在高速发展的同时，锂离子电池的安全问题仍然困扰着人们。
[0003]锂离子电池的盖板组件包括盖板主体、铆钉、负极连接片以及绝缘片，电池盖板采用铆接的方式制成，在铆接过程中连接片因为受到冲击力容易绕着铆钉旋转导致歪斜，如果歪斜就存在与正极发生短路的危险。
[0004]申请号为201120299666.3的实用新型专利中，公开了一种方形锂离子电池的电池盖，其中，绝缘片的周边上设置有向外翻起的侧帮，负极连接片固定在侧帮围起的内部。该结构，解决了在铆接过程中负极连接片容易旋转导致歪斜的技术问题。但是，该实用新型提供的锂离子电池，在铆接过程中，负极连接片远离铆钉的一端会变形、进而出现翘起的情况，这将占用电池内部非常有限的空间，对电池的体积造成影响。
【发明内容】
[0005]本实用新型为解决现有的锂离子电池中，负极连接片在铆接过程中一端会翘起的技术问题，提供一种能有效防止负极连接片在铆接过程中一端翘起的锂离子电池的盖板组件及其锂离子电池。
[0006]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种锂离子电池的盖板组件，包括盖板主体、负极连接片、绝缘片以及将三者连接在一起的铆钉，绝缘片重叠设置在盖板主体与负极连接片之间，负极连接片包括铆接部和用于与负极耳相连接的极耳连接部，铆接部通过铆钉与绝缘片连接在一起，极耳连接部位于负极连接片上与铆接部相对的一端，其中，绝缘片与极耳连接部相对应的一端设置有限位部，限位部与绝缘片的下表面之间形成有限位空间，极耳连接部包括位于极耳连接部顶端的限位端，限位端插入在限位空间内；限位部的宽度大于限位端的宽度。
[0007]优选地，上述限位空间为向右开口的U型腔体。
[0008]进一步，绝缘片靠近铆钉的一端设置有向外翻起的侧帮，负极连接片安装在侧帮的内部。
[0009]优选地，上述限位部为绝缘片与极耳连接部相对应的一端向下翻边而成。
[0010]优选地，上述限位空间的高度比限位端的厚度大0.05-0.2mm。
[0011]另外，本实用新型还提供了一种锂离子电池，包括外壳、包裹在外壳内的极芯和电解液以及密封所述外壳的盖板组件，其中，盖板组件为本实用新型提供的锂离子电池的盖板组件。
[0012]使用本使用新型提供的锂离子电池的盖板组件，在铆钉铆接过程中，限位端不会翘起，即防止铆接过程中负极连接片端部的翘起能够有效减少其对锂离子电池内部有限空间的占用，保证锂离子电池的安全性能的同时，能够有效限制锂离子电池的体积。
[0013]同时，限位部的宽度大于限位端的宽度，在铆接时，能将限位端整体都控制在限位空间内部，保证限位端的侧边也不会翘起。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是现有技术提供的锂离子电池的盖板组件截面示意图。
[0015]图2是本实用新型提供的锂离子电池的盖板组件截面示意图。
[0016]图3是图2中A部分放大图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本实用新型所解决的技术问题、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，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0018]本实用新型提供中提到的上、下、左、右均针对附图而言。如图2所示，本实用新型提供的结构中，铆钉4固定在负极连接片2或绝缘片3的一端或一侧，那么，与之对应的负极连接片2或绝缘片3的另一端或另一侧，即为本实用新型中提到的远离铆钉4的一端或一侧；这里所述的远离铆钉4的一端或一侧，是针对负极连接片2或绝缘片3两顶端与铆钉4的距离相比而言的，铆钉4固定的一端顶端与铆钉4较近，为临近铆钉4的一端，与之对应的另一端，与铆钉4的距离较远，称为远离铆钉4的一端；这里说的负极连接片2远离铆钉4的一端或一侧，也就是本实用新型提到的极耳连接部22或其顶端。
[0019]本实用新型提到的“连接在一起”，表示一种连接关系，可以通过铆接、焊接、粘贴的等方式，将各部件连接在一起。
[0020]如图1所示，为现有技术(申请号为201120299666.3的实用新型专利)中提到的锂离子电池的盖板组件，包括盖板主体1、负极连接片2以及绝缘片3，绝缘片3重叠设置在负极连接片2与盖板主体I之间，三者通过铆钉4铆合在一起，所示负极连接片2上远离铆钉4的一侧为与负极耳相焊接的区域，即本实用新型中的极耳连接部22，并且，在绝缘片3的周边上设置有向外翻起的侧帮33，负极连接片2固定在侧帮33围起的内部。
[0021]上述现有技术中提供的锂离子电池，能有效防止铆钉4铆接时负极连接片2会倾斜的技术问题，但是，并没有设置防止负极连接片2翘起的部件。
[0022]如图2和图3所示，为了解决上述问题，本实用新型提供了一种锂离子电池的盖板组件，包括盖板主体1、负极连接片2、绝缘片3以及将三者连接在一起的铆钉4，所述绝缘片3重叠设置在盖板主体I与负极连接片2之间。从图2中可以看出，三者之间的位置关系是从上而下依次为:盖板主体1、负极连接片2和绝缘片3。绝缘片3将盖板主体I与负极连接片2绝缘隔离开，绝缘片3的下部形状与负极连接片2可以设计成相同或相似的形状，以便于更好的将负极连接片2与盖板主体I隔离开。本领域常用的制备方式，绝缘片3是注塑在盖板主体I和铆钉4之间以及盖板主体I与负极连接片2之间的，将盖板主体I与铆钉4隔离绝缘，同时将盖板主体I与负极连接片2隔离绝缘。盖板主体I上设置有第一通孔，绝缘片3穿过所述第一通孔并向外翻边，同时绝缘片3上部开有第二通孔，铆钉4穿过第一通孔以及第二通孔与负极连接片2连接在一起；一般，负极连接片2上也设置有第三通孔，便于铆钉4的底部与负极连接片2焊接在一起。上述的重叠设置主要是体现盖板主体
1、负极连接片2以及绝缘片3三者之间是三层叠加在一起的位置关系，三者叠加在一起后，再通过铆钉4铆接起来。
[0023]制作过程中，先制备带有第一通孔的盖板主体I，而后将绝缘片3注塑在盖板主体I上并且上下翻边，这时，在第一通孔的位置，绝缘片3也就注塑出一个第二通孔，铆钉4穿过第一通孔和第二通孔与负极连接片2连接在一起。
[0024]上述第一通孔、第二通孔以及第三通孔，都是本领域常用的设计，其形成以及大小本领域技术人员可以根据需要自主设定，在此不做深究；另外，本领域技术人员根据现有对盖板组件的了解，可以知晓第一通孔、第二通孔及第三通孔的位置极其关系，因此，在附图中也未标出。
[0025]盖板主体I对应于绝缘片3远离铆钉4的一侧设置有工艺盲孔(未示出)，绝缘片3注塑时，相应位置在注塑压力下，压入上述工艺盲孔，在冷却后，即可将绝缘片3和盖板主体I紧密的结合在一起。上述工艺盲孔可以是一个也可以是多个，根据具体绝缘片3的大小规格适当选取。上述绝缘片3远离铆钉4的一侧，即为与本实用新型提供的极耳连接部22的位置相对应的位置。
[0026]负极连接片2包括铆接部21，铆钉4穿过第一通孔、第二通孔与铆接部21连接在一起，即所述铆接部21通过铆钉4与绝缘片3连接在一起。上文中的第三通孔就设置在铆接部21上，铆钉4穿过第一通孔、第二通孔和位于铆接部21上的第三通孔将盖板主体1、绝缘片3和负极连接片2连接在一起。
[0027]负极连接片2还包括极耳连接部22，该极耳连接部22为负极连接片2远离铆钉4的一侧，位于负极连接片2上与铆接部21相对的一端；此处说的相对，指的是，铆接部21位于负极连接片2的一端，极耳连接部22位于负极连接片2的另一端；极耳连接部22，用于与负极耳相连接，一般将负极耳焊接在极耳连接部22上，从而实现电流的导出。这里，仅仅是把负极连接片2的该侧称为极耳连接部22，一般，负极连接片2都是一体式结构，那么极耳连接部22实际上就是负极连接片2的一部分，如图2中负极连接片2的左端即为极耳连接部22 ;当然，如果涉及到其他负极连接片2结构，或者在负极连接片2的端部另外设置单独的固定端，这些都在本实用新型的保护范围内，本实用新型的附图及说明书中，仅仅给出了前一种常用结构的解释说明。其中，远离铆钉4的一端，在上文中都已给出相关说明。
[0028]本实用新型中，为了便于描述，人为的将负极连接片2分为极耳连接部22和铆接部21两部分。围绕在铆钉4周围负极连接片2称之为铆接部21，而远离铆钉4的负极连接片2称之为极耳连接部22，电池内部引出的极耳焊接在极耳连接部22上，即为用于极耳焊接的区域。另外，极耳连接部22的顶端又人为的定义为限位端221，便于与绝缘片3的限位部31以及限位空间32结合起来描述本实用新型的发明点。各部分并不表示是分开的，也可一体成型；这里分开定义取名，只是为了便于解释说明实用新型内容。
[0029]极耳连接部22包括位于极耳连接部22顶端的限位端221，这里的限位端221是人为对极耳连接部22的顶端的一个定义。限位端221即为插入到限位空间32内的极耳连接片2的那部分。用于卡接在限位空间32内，防止极耳连接片2的端部翘起。
[0030]如图2和图3所示，绝缘片3与极耳连接部22相对应的一端设置有限位部31，限位部31与绝缘片3的下表面之间形成有限位空间32，限位端221插入在限位空间32内。安装时，将负极连接片2的限位端221插入限位空间32内，然后再用铆钉4将绝缘片3和负极连接片2连接在一起。这样，铆接时，因为有限位端221被限位在限位空间32内，负极连接片2不会因为铆接的一端受力而使限位端221翘起。限位端221即为图中位于限位空间32内的极耳连接部22的左端。
[0031]另外，为了更好的将限位端221插入并安装在限位空间32内，限位部31优选宽度大于限位端221的宽度。限位部31和限位端221的宽度均为沿图3中由里至外方向上的宽度，也就是说，与锂离子电池厚度相对应方向上的宽度。限位部31完全托住限位端221，在铆接时，能将限位端221整体都控制在限位空间32内部；如果限位部31的宽度小于限位端221的宽度，虽然限位端221不会翘起，但是若材质较软或受力较大时，可能导致极耳连接部22的侧边翘起，也会影响锂离子电池的内部空间。
[0032]如图2和图3所示，限位空间32为向右开口的U型腔体，这样便于负极连接片2的插入，同时该结构在翻边形成或者另外设计时都比较容易。当然，其他形状的凹槽也是可行的，在这并不做限制。
[0033]为了限位端221插入限位空间32时，操作更加简单，在该端部设置上倒角；便于极耳连接部22与限位空间32的配合连接。
[0034]为了防止铆接过程中负极连接片2歪斜，优选在绝缘片3靠近铆钉4的一端设置有向外翻起的侧帮33，负极连接片2安装在侧帮33的内部。
[0035]本实用新型中的限位部31，可以是在绝缘片3下部另外设置的，也可以是绝缘片3远离铆钉4的一端向下翻边而成，优选后者。翻边而成节省工序，而且操作相对来说要简单。
[0036]限位空间32的高度比限位端221的厚度大0.05-0.2mm。限位空间32理论上是越小越好，但是考虑到操作时更简单，应该将限位空间32的高度做的比限位端221的厚度稍微大一点即可，优选0.1mm。
[0037]如图3所示，为了便于安装，限位端221与限位空间32的最里端之间留有缓冲空隙，组装时，负极连接片2的左端有一定的缓冲空间，能防止铆接时力度过大致使限位部31断裂。
[0038]如图3所示，限位空间32的最里端即为图中的最左端，也就是限位空间32的凹槽最深处；理论上，限位端221插入到限位空间32中并且与限位空间32的最左端接触是最理想的装配，这种装配能防止限位端221在限位空间32中晃动。但是，由于工艺上达不到理想状况，另外，也要为铆接过程提供一定的缓冲空间，所以在限位端221与限位空间32的最左端之间留有缓冲空隙。
[0039]作为一种优选，上述缓冲空隙的长度可以选择0.3-0.5mm。如图3所示，该长度为图中左右方向上的长度，在图3中，即为限位端221左边的那段空隙，长度即为限位端221最左端到限位空间32最左端的距离。
[0040]上述长度为针对像手机电池此类的小型号电池而言的，在该类电池中，负极连接片2较小，需要的缓冲间隙较短；当用在同结构的大型号电池中时，由于负极连接片2较大，操作时误差也难免变大，那么需要的缓冲间隙就多一点，即缓冲间隙的长度就会增加。
[0041]实际生产中，负极连接片2铆接后末端翘起的会比较大，变形角度会在3° -5°。但是，本实用新型提供的锂离子电池中，因为采用了限位部31，限位空间32的高度比限位端221的厚度大0.05-0.2mm。所以，铆接时，限位端221的翘起最多是0.2mm,限位空间32内部有限的翘起，会在一定程度上减少变形角度，减小限位端221的翘起高度。当然，如果限位空间32的高度比限位端221的厚度大0.05mm，那么节省的上下空间会更多。
[0042]本实用新型另外还提供了一种锂离子电池，包括外壳、包裹在外壳内的极芯和电解液以及密封外壳用的盖板组件，该锂离子电池中，采用的盖板组件为本实用新型提供的盖板组件。
[0043]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种锂离子电池的盖板组件，包括盖板主体(I)、负极连接片(2)、绝缘片(3)以及将三者连接在一起的铆钉(4)，所述绝缘片(3)重叠设置在盖板主体(I)与负极连接片(2)之间，所述负极连接片(2)包括铆接部(21)和用于与负极耳相连接的极耳连接部(22)，所述铆接部(21)通过铆钉(4)与绝缘片(3 )连接在一起，所述极耳连接部(22 )位于负极连接片(2)上与铆接部(21)相对的一端，其特征在于，所述绝缘片(3)与所述极耳连接部(22)相对应的一端设置有限位部(31)，所述限位部(31)与绝缘片(3)的下表面之间形成有限位空间(32)，所述极耳连接部(22)包括位于极耳连接部(22)顶端的限位端(221)，所述限位端(221)插入在所述限位空间(32)内；所述限位部(31)的宽度大于限位端(221)的宽度。
2.如权利要求1所述的锂离子电池的盖板组件，其特征在于，所述限位空间(32)为向右开口的U型腔体。
3.如权利要求1所述的锂离子电池的盖板组件，其特征在于，所述绝缘片(3)靠近铆钉(4)的一端设置有向外翻起的侧帮(33)，所述负极连接片(2)安装在所述侧帮(33)的内部。
4.如权利要求1所述的锂离子电池的盖板组件，其特征在于，所述限位部(31)为绝缘片(3 )与极耳连接部(22 )相对应的一端向下翻边而成。
5.如权利要求1所述的锂离子电池的盖板组件，其特征在于，所述限位空间(32)的高度比限位端(221)的厚度大0.05-0.2mm。
6.—种锂离子电池,包括外壳、包裹在外壳内的极芯和电解液以及密封所述外壳的盖板组件，其特征在于，所述盖板组件为权利要求1至权利要求5任意一项所述的锂离子电池的盖板组件。
【文档编号】H01M2/20GK203481288SQ201320517777
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2013年8月23日
【发明者】何龙, 王海全, 肖宏, 勾德定 申请人:深圳市比亚迪锂电池有限公司