一种锂离子动力电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于一种锂离子动力电池，包括外壳、盖帽、电芯、正极汇流体、负极汇流体以及电解液，所述电芯和所述电解液通过所述盖帽密封在所述外壳内，所述正极汇流体和所述负极汇流体分别与所述电芯的正、负极相连接，所述正、负极汇流体上分别具有正极柱和负极柱，所述外壳为一端开口的壳体，所述壳体的底部开设有通孔。这样可减少盖帽使用量，降低电池壳体成本和壳体重量，减少焊接次数，正极与壳体相固定保证了电芯的固定，避免了电芯的轴向窜动；另外，正极与壳体相固定，还使整个外壳作为正极、带正电，增大过流能力和散热面积，大大提高了电池的使用性能。
【专利说明】
一种锂离子动力电池
技术领域
[0001]本实用新型涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子动力电池。
【背景技术】
[0002]动力电池的性能对新能源汽车的发展起着至关重要的作用。新能源车动力电池应具有比能量高、比功率大、自放电少、使用寿命长及安全性好等特性。锂电池因为具有能量密度高、放电功率大、自放电小和寿命长等优点，而成为电动汽车电池发展的方向。
[0003]圆柱形锂电池因其采用卷绕式加工，结构简单，易于实现自动化，生产效率高，但目前圆柱电池多采用单或多极耳工艺、间隙涂布方式，此过程工序复杂、耗时长、生产效率低下。另外，由于极耳结构过流面积有限，造成电池内阻较大、大倍率温升较高、极耳位易析锂等弊端。
[0004]全极耳工艺是一种采用一端留白、连续涂布的工艺，留白端作为极耳，提高了极片涂布一致性，大大降低了电池内阻和温升，提升了电池在大倍率充放电下的表现。在组装电池时，需要折弯极耳，在实现自动化时工序繁杂，折弯极耳需要包胶与壳体绝缘，工序复杂，存在电芯窜动的隐患，极耳边缘易与壳体刮擦碰壁，从而短路，影响电池性能的发挥和安全性能。
[0005]另外，现常用的全极耳电池工艺在实际的生产中使用的铝壳壳体多为两端开口、两个盖帽，盖帽成本高，并且盖帽占整个壳体重量的比重较大，存在电池整体能量密度降低、装配工艺复杂、效率慢等问题。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可避免电芯窜动，并且安全性高、安装方便的锂离子动力电池。
[0007]本实用新型是这样实现的一种锂离子动力电池，包括外壳、盖帽、电芯、正极汇流体、负极汇流体以及电解液，所述电芯和所述电解液通过所述盖帽密封在所述外壳内，所述正极汇流体和所述负极汇流体分别与所述电芯的正、负极相连接，所述正、负极汇流体上分别具有正极柱和负极柱，所述外壳为一端开口的壳体，所述壳体的底部开设有通孔，所述盖帽密封在所述开口处，所述负极柱穿过所述盖帽，并与所述盖帽相固定，所述正极柱穿过所述通孔，并与所述外壳相固定。
[0008]进一步地，所述正极汇流体还包括正极汇流部，所述正极汇流部与所述电芯正极电连接，所述正极柱位于所述正极汇流部上。
[0009]进一步地，所述正极柱位于所述正极汇流部的中部。
[0010]进一步地，所述负极汇流体还包括负极汇流部和电连部，所述负极汇流部与所述电芯负极电连接，所述电连部的一端安装在所述负极汇流部上，其另一端与所述负极柱电连接。
[0011]进一步地，所述电连部位于所述负极汇流部的中部。
[0012]进一步地，所述电连部由一块导电板折弯形成第一、第二接触面，所述第一接触面与所述负极汇流部电接触，所述第二接触面与所述负极柱电接触。
[0013]进一步地，所述负极柱上开设有用于灌入所述电解液的注液孔，所述第二接触面上相对应的开设有供所述电解液通过的过流孔。
[0014]进一步地，所述负极柱内部开设有螺纹孔，所述注液孔位于所述螺纹孔的底部。
[0015]进一步地，所述负极汇流体还包括负极汇流部，所述负极汇流部与所述电芯负极电连接，所述负极柱位于所述负极汇流部上，所述汇流部为碗状汇流片。
[0016]进一步地，所述负极柱内部开设有螺纹孔，所述正极柱外表面设有与所述螺纹孔相配合的螺纹。
[0017]与现有技术相比，本实用新型的一种锂离子动力电池的外壳为一端开口的壳体，盖帽密封在开口处，这样可减少盖帽使用量，降低电池壳体成本和壳体重量，减少焊接次数和时间。此外，上述锂离子动力电池的正极柱穿过通孔，并与外壳相固定，可起到固定电芯、避免电芯轴向窜动的作用；同时，还可使整个外壳作为正极、带正电，增大过流能力和散热面积，大大提高了电池的使用性能。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型实施例提供的锂离子动力电池的剖视示意图。
[0019]图2是图1中正极汇流体的立体示意图。
[0020]图3是图1中负极汇流体的剖视示意图。
[0021 ]图4是图3中负极汇流部和连接部的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本实用新型所要解决的技术问题、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。
[0023]如图1所示，为本实用新型的一较佳实施例的一种锂离子动力电池，包括外壳10、盖帽20、电芯30、正极汇流体40、负极汇流体50以及电解液(图中未示出)。
[0024]外壳10为一端开口的壳体，盖帽20密封在开口处。电芯30和电解液通过盖帽20密封在外壳10内，正极汇流体40和负极汇流体50分别与电芯30的正、负极相连接，正、负极汇流体40、50上分别具有正极柱41和负极柱51。壳体的底部开设有通孔11，负极柱51穿过盖帽20，并与盖帽20相固定，正极柱41穿过通孔11，并通过激光焊接与外壳10相固定。优选地，正极汇流体40、正极柱41以及外壳10为铝或铝合金材料;负极汇流体50为铜镀镍材料，负极柱51为铜或铜镀镍材料。
[0025]请一同参考如图2和3，负极柱51内部开设有螺纹孔511，正极柱41外表面设有与螺纹孔511相配合的螺纹。电池连接时，一个电池的正极柱41与另一个电池的负极柱51通过螺纹连接，这样避免使用焊接，简化工序，方便安装。盖帽20上还设置有用于防止电池爆炸的防爆阀21。当电池由于短路内部压力增大到安全阀值时，防爆阀21内部的隔膜会破裂，释放电池内的压力，避免电池爆炸。
[0026]正极汇流体40还包括呈圆形的正极汇流部42，正极柱41位于正极汇流部42的中部。负极汇流体50还包括呈圆形的负极汇流部52和电连部53，电连部53的一端安装在负极汇流部52的中部，其另一端与负极柱51电连接。电连部53安装在负极汇流部52的中部，可降低电连部53与外壳1接触的概率，提高电池的安全性。当然，负极汇流体50还可以包括负极汇流部52，负极汇流部52与电芯30负极电连接，负极柱51位于负极汇流部52上，汇流部52为碗状汇流片。
[0027]电芯30由一端留空白铝箔的正极极片、一端留空白铜箔的负极极片和隔膜卷绕而成。空白箔材分别在正、负极的两端，揉平至一定厚度后的空白箔材作为全极耳分别对应焊接上正极汇流体40和负极汇流体50，负极汇流体50焊接后包胶带与壳体10绝缘。这样电芯30与正极汇流体40和负极汇流体50固定在一起形成模块，有利于电池的快速安装。
[0028]如图4所示，电连部53由一块导电板折弯形成第一、第二接触面531、532，第一接触面531与负极汇流部52电接触，第二接触面532与负极柱51电接触。负极柱51上螺纹孔511的底部开设有用于灌入电解液的注液孔512，第二接触面532上相对应的开设有用于电解液通过的过流孔533。当电池封装好后，可以通过注液孔512和过流孔533向外壳10内灌入电解液，灌好后通过钢珠将注液孔512封口。在本实施例中，过流孔533为长条形孔，并比注液孔512孔径大，这样能弥补注液孔512与过流孔533之间的安装误差，防止注液孔512被电连部53阻挡。
[0029]本实用新型的锂离子动力电池的组装工艺可参考如下:
[0030]1.电芯30卷绕:正极极片、负极极片和隔膜卷绕成圆柱形，电芯30外表包宽胶带；[0031 ] 2.揉平:卷绕好的电芯30端面揉平至一定的厚度；
[0032]3.正极端面焊接正极汇流体40，负极端面焊接负极汇流体50;
[0033]4.入中心管(图中未标出):中心管插入电芯30中心轴向；
[0034]5.负极汇流体50与负极盖帽20超声焊接；
[0035]6.电芯30入壳:正极汇流体40上的引流正极柱41与圆管外壳10上的通孔11镶嵌，正极柱41与通孔11结合部位激光焊接密封；负极汇流体50与圆管外壳10嵌合，结合部位用激光焊接密封；
[0036]7.注液:通过注液孔512注入电解液，静置。
[0037]8.封口:将钢珠放置在注液孔512处，压力敲击钢珠使电池完成密封。
[0038]与现有技术相比，本实用新型的锂离子动力电池的外壳10为一端开口的壳体，这样可减少盖帽20使用量，降低电池壳体成本和壳体重量，减少焊接次数和时间。正极柱41穿过通孔11，并与外壳10相固定，从而可起到固定电芯30、防止电芯30轴向窜动的作用；另外，正极柱41与壳体10相固定，还使整个外壳10作为正极、带正电，从而增大过流能力和散热面积，大大提高了电池的使用性能。
[0039]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。
【主权项】
1.一种锂离子动力电池，包括外壳、盖帽、电芯、正极汇流体、负极汇流体以及电解液，所述电芯和所述电解液通过所述盖帽密封在所述外壳内，所述正极汇流体和所述负极汇流体分别与所述电芯的正、负极相连接，所述正、负极汇流体上分别具有正极柱和负极柱，其特征在于，所述外壳为一端开口的壳体，所述壳体的底部开设有通孔，所述盖帽密封在所述开口处，所述负极柱穿过所述盖帽，并与所述盖帽相固定，所述正极柱穿过所述通孔，并与所述外壳相固定。2.如权利要求1中所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述正极汇流体还包括正极汇流部，所述正极汇流部与所述电芯正极电连接，所述正极柱位于所述正极汇流部上。3.如权利要求2中所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述正极柱位于所述正极汇流部的中部。4.如权利要求1至3中任意一项所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述负极汇流体还包括负极汇流部和电连部，所述负极汇流部与所述电芯负极电连接，所述电连部的一端安装在所述负极汇流部上，其另一端与所述负极柱电连接。5.如权利要求4中所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述电连部位于所述负极汇流部的中部。6.如权利要求4中所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述电连部由一块导电板折弯形成第一、第二接触面，所述第一接触面与所述负极汇流部电接触，所述第二接触面与所述负极柱电接触。7.如权利要求6中所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述负极柱上开设有用于灌入所述电解液的注液孔，所述第二接触面上相对应的开设有供所述电解液通过的过流孔。8.如权利要求7中所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述负极柱内部开设有螺纹孔，所述注液孔位于所述螺纹孔的底部。9.如权利要求1中所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述负极汇流体还包括负极汇流部，所述负极汇流部与所述电芯负极电连接，所述负极柱位于所述负极汇流部上，所述汇流部为碗状汇流片。10.如权利要求1中所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述负极柱内部开设有螺纹孔，所述正极柱外表面设有与所述螺纹孔相配合的螺纹。
【文档编号】H01M10/058GK205508961SQ201620144273
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月25日
【发明人】焦奇方, 邓昌源, 林金艺, 欧家志
【申请人】深圳市沃特玛电池有限公司