专利名称：锂离子电池极片铆接冲针及采用该冲针加工的极片、电池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种锂离子电池极片的加工工具及采用该工具加工的极片、电池，尤其涉及一种锂离子电池极片的铆接冲针及采用该冲针加工的极片、电池。
背景技术：
随着各种便携式电子产品的广泛使用，锂离子二次电池以其诸多优越性能(如电压高、比能量大、自放电小、无记忆效应等)而备受青睐。目前，锂离子二次电池已广泛应用于掌上电脑、笔记型电脑、移动电话等领域。
锂离子电池具有盖板组件、壳体、电解液及电芯，其中，电芯由正负极片和隔膜纸卷绕或多层叠加而成。锂离子电池的电芯上设有用于将正、负极引出的导电端子，通常该导电端子与集流体通过超焊焊机焊接在一起，然而，超焊在集流体上的导电端子，其平整性不能保证，时常起皱褶，而且超焊连接不够稳定。
另外，现有技术中有的使用铆接方法连接导电端子与涂覆有正/负极活性物质的集流体，其是将导电端子与涂覆有正/负极活性物质的集流体对正好并叠加在一起，并放入专用模具内。该专用模具的上下模合拢并将导电端子与集流体压紧，尔后上模中的圆锥形针头下行，将导电端子与集流体刺穿并形成翻边，紧接着，下模中的下顶针上行，使翻边向四周伸展、进一步弯曲，从而连接在一起。将上下模分开，将导电端子及集流体后移至砧板上，上模再次下行，将冲针冲出的导电端子、集流体的毛刺和翻边压平，使导电端子与集流体平整地铆接在一起。上述铆接方式中，冲针的针头为圆锥形，其将导电端子及集流体冲完后形成的翻边大小不一致，同时毛刺较多，铆接后的连接效果不好，极片的铆接处电阻较大，从而导致这种方式加工的电池的内阻较大。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种铆接效果良好，翻边均匀无毛刺的锂离子电池极片铆接冲针。
本实用新型所要解决的另一技术问题在于提供一种极片，其导电端子与涂覆有正/负极活性物质的集流体铆接稳固，且铆接处电阻较小。
本实用新型所要解决的再一技术问题在于提供一种内阻较小的电池。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种锂离子电池极片铆接冲针，其包括针头及与针头连接的柄部，该针头在沿冲针轴向上具有多条锋利的棱。
所述针头呈多棱锥状，其具有多个相接的表面，所述多条棱分别位于相邻表面的相接处。
一种采用上述冲针加工的极片，其包括铆接在一起的导电端子及涂覆有正/负极活性物质的集流体，该导电端子及所述集流体的铆接孔的边缘具有多个尖角，且具有多片均匀的铆接翻边。
一种采用上述极片的电池，其包括壳体、电解液及电芯，该电芯由正负极片与隔膜纸卷绕或多层叠加而成，该极片的导电端子与涂覆有正/负极活性物质的集流体铆接在一起，其铆接孔的边缘具有多个尖角，且具有多片均匀的铆接翻边。
本实用新型的有益效果是由于本实用新型冲针的针头具有多条锋利的棱，铆接时，该棱可使材料发生均匀的断裂，而且断裂处不会产生毛刺，其铆接效果良好。另外，由于本实用新型的极片及电池是采用上述冲针加工而成的，因此其导电端子与集流体铆接稳定，铆接处的阻值较小，与现有的铆接技术相较，本实用新型的电池的内阻在一定程度上减小，同时安全性能也得到了优化。
以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明
图1是本实用新型冲针的一较佳实施例的示意图。
图2是图1中沿A-A线的剖视图。
图3是本实用新型冲针的另一较佳实施例的示意图。
图4是图3中沿B-B线的剖视图。
图5是本实用新型冲针的再一较佳实施例的示意图。
图6是图5中沿C-C线的剖视图。
图7是本实用新型的电池极片的铆接示意图。
图8是图7中E部分的放大图。
图9是图8中沿D-D线的剖视图。
具体实施方式图1及图2是本实用新型中冲针的一较佳实施例，其包括针头1及与针头1连接的柄部2。该针头1呈正四棱锥状，其具有四个相接的平面12，相邻平面12的相接处分别形成一条锋利的棱14。请一同参阅图7至图9，铆接极片的导电端子3与涂覆有正/负极活性物质的集流体4时，用上述冲针的针头1刺穿叠加在一起的导电端子3与集流体4，从而在导电端子3与集流体4上冲出正方形的通孔5。该导电端子3及集流体4上由通孔5处冲出的材料在对应冲针针头1上的四条棱14的位置处发生断裂，从而形成四个均匀的翻边6。由于冲针针头1的四条棱14锋利，其使材料发生均匀的断裂，而且断裂处不会产生毛刺，方便后续的铆接工序，从而提高了铆接性能。
可以理解，上述冲针的针头不限于是正四棱锥状，其也可以是其他的形状，只要针头在沿冲针轴向上具有若干条锋利的棱即可。图3及图4所示的冲针的针头1’呈四棱锥状，其具有四个相接的表面12’，每一表面12’呈凹弧状，相邻表面12’的相接处亦具有一条锋利的棱14’。图5及图6所示的冲针针头1”呈正三棱锥状，其具有三个相接的平面12”，相邻平面12”的相接处亦具有一条锋利的棱14”。上述各种实施例中，其冲针的针头都具有多条锋利的棱，以使从导电端子3及涂覆有正/负极活性物质的集流体4上冲出的材料发生均匀断裂，且断裂处不会产生毛刺。
本实用新型采用上述冲针加工的极片，其包括铆接在一起的导电端子3及涂覆有正/负极活性物质的集流体4。该导电端子3及集流体4的铆接孔5对应冲针针头的棱处具有多个尖角52，并且在导电端子3及集流体4上冲出多片均匀的铆接翻边6。上述铆接孔5的形状与冲针的针头形状相同，当采用图1及图2中所示的冲针时，针头1冲出的铆接孔5的形状为正方形(如图7及图8所示)；当采用图3及图4中所示的冲针时，针头1’冲出的铆接孔的边缘为围接在一起的多条凹弧线，相邻凹弧线的连接处即形成尖角；当采用图5及图6中所示的冲针时，针头1”冲出的铆接孔的形状为正三角形。采用上述冲针加工的极片，其导电端子与集流体铆接稳定，铆接处的阻值较小。
本实用新型采用上述极片的电池，其包括壳体、电解液及电芯(图中未示出)。该电芯由正负极片与隔膜纸卷绕或多层叠加而成。其中，该极片的导电端子3与涂覆有正/负极活性物质的集流体4采用上述冲针铆接在一起。与现有的铆接技术相较，本实用新型的锂离子电池的内阻在一定程度上减小，同时安全性能也得到了优化。
权利要求1.一种锂离子电池极片铆接冲针，包括针头及与针头连接的柄部，其特征在于所述针头在沿冲针轴向上具有多条锋利的棱。
2.如权利要求1所述的锂离子电池极片铆接冲针，其特征在于所述针头呈多棱锥状，其具有多个相接的表面，所述多条棱分别位于相邻表面的相接处。
3.如权利要求2所述的锂离子电池极片铆接冲针，其特征在于所述针头的表面为平面或呈凹弧状。
4.如权利要求2所述的锂离子电池极片铆接冲针，其特征在于所述针头呈正四棱锥状或正三棱锥状。
5.一种采用如权利要求1所述的冲针加工的极片，包括铆接在一起的导电端子及涂覆有正/负极活性物质的集流体，其特征在于所述导电端子与所述集流体的铆接孔的边缘具有多个尖角，且具有多片均匀的铆接翻边。
6.如权利要求5所述的极片，其特征在于所述铆接孔呈多边形。
7.如权利要求6所述的极片，其特征在于所述铆接孔呈正方形或正三角形。
8.如权利要求5所述的极片，其特征在于所述铆接孔的边缘为围接在一起的多条凹弧线，所述尖角分别位于相邻凹弧线的连接处。
9.一种采用如权利要求5至8中任意一项所述的极片的电池，包括壳体、电解液及电芯，该电芯由正负极片与隔膜纸卷绕或多层叠加而成，该极片的导电端子与涂覆有正/负极活性物质的集流体铆接在一起，其特征在于所述导电端子与所述集流体的铆接孔的边缘具有多个尖角，且具有多片均匀的铆接翻边。
10.如权利要求9所述的电池，其特征在于所述铆接孔呈多边形，或者为围接在一起的多条凹弧线。
专利摘要本实用新型涉及一种锂离子电池极片铆接冲针及采用该冲针加工的极片、电池。该冲针包括针头及与针头连接的柄部，该针头在沿冲针轴向上具有多条锋利的棱。采用上述冲针加工的极片、电池，其导电端子与涂覆有正/负极活性物质的集流体铆接孔的边缘具有多个尖角，且具有多片均匀的铆接翻边。铆接时，上述冲针针头的锋利的棱可使材料发生均匀的断裂，而且断裂处不会产生毛刺，采用上述冲针加工而成的电池，其导电端子与集流体铆接稳固，其内阻较小。
文档编号H01M4/02GK2814683SQ20052006048
公开日2006年9月6日 申请日期2005年6月30日 优先权日2005年6月30日
发明者刘付勇, 杨海涛, 李志丰 申请人:深圳市比克电池有限公司