专利名称：电池盖板组件及使用该组件的锂离子电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池领域，尤其涉及一种电池盖板组件以及使用这种电池盖 板组件的锂离子电池。
背景技术：
现有的电池一般包括壳体、盖板和极柱，盖板固定在壳体上，极柱穿过 盖板上的通孔并使用螺母加以紧固。电池，尤其是高容量的锂离子电池，在充放电过程中会产生大量的热量， 且正极产生的热量远远高于负极产生的热量，这是因为在充放电过程中，由 于正、负极柱的材质不同，正极柱(铝质)的导热系数低于负极柱(铜质) 的导热系数，所以当两者通过相同的电流时，正极柱的热量必然高于负极柱。 因此，为了保证电池的安全性，保证对相对较高温度的正极处实施准确的温 度监测，温度传感器相对于正极柱的安装位置的确定就显得非常重要。在现有技术中，通常是在正极柱中设置温度传感器。这种方法的实施会 受到极柱自身体积的限制，需要将极柱加高或者加大，增加了电池的体积和 重量，从而导致电池的体积密度比降低。此外，由于位于盖板上的与正负极耳相连接的正负极柱结构相似，且没 有任何标记，因此在盖板组件的装配过程中容易出现正负极柱与盖板的相对 位置错误的现象，这将造成电池装配过程中正负极耳反接，或者因温度传感 器不在正极端而无法准确检测正极温度的情况，继而引发一系列的安全隐 患。CN 2773914 Y公开了一种电池盖板组件以及使用该盖板组件的电池。 其中，电池盖板组件包括具有通孔的金属盖板和极柱，极柱上具有定位块，其特征在于，还包括卡板，所述卡板由绝缘材料制成，卡板上具有与极柱上 的定位块形状匹配的凹槽，凹槽底面具有通孔，所述极柱穿过卡板凹槽中的 通孔和金属盖板的通孔后，紧固在金属盖板上。在该专利中，由于金属盖板与极柱之间采用具有定位与绝缘功能为一体 的卡板，实现在极柱安装过程中，自动将极柱固定，而且可在电池盖板组件 的装配和电池组连接时，防止极柱转动， 一方面使极柱的安装更方便，另一 方面，也使安装后的电池盖板组件密封更紧密。但是，由于金属盖板和绝缘卡板为独立结构，两者需通过上下两个密封 圈来达到密封和固定效果，所以在装配步骤上相对繁琐，装配过程的一致性 和可靠性也相对较差。同时由于正负极柱凹槽的形状相同，不能达到装配防 错的功能，从而有可能将温度传感器装在负极柱的位置而无法实现对正极处 进行温度监测的功能。发明内容本发明的目的是提供一种能够解决装配复杂、正极柱和负极柱在金属盖 板上的装配位置可能错误的电池盖板组件。本发明提供的电池盖板组件包括正极柱、负极柱、金属盖板和固定在金 属盖板内侧表面上的绝缘卡板，正极柱和负极柱的内端分别具有正极柱定位 块和负极柱定位块，金属盖板上具有正极通孔和负极通孔，绝缘卡板上具有 与正极柱定位块和负极柱定位块形状匹配的正极卡槽和负极卡槽，正极柱和 负极柱的外端分别穿过正极卡槽和负极卡槽以及正极通孔和负极通孔并通 过紧固件紧固，所述正极柱定位块和负极柱定位块的外围表面形状彼此不 同，并分别不可旋转且不可互换地容纳在所述正极卡槽和负极卡槽内。通过将绝缘卡板固定在金属盖板的下表面，可以简化电池盖板组件的装 配。通过将正极柱定位块和负极柱定位块的外围表面形状设计成彼此不同，
使正极柱定位块和负极柱定位块只能分别容纳在所述正极卡槽和负极卡槽 内，从而能够轻松地实现防止正极柱和负极柱彼此装错位置的现象，保证温 度传感器安装在电池的正极处，对电池温度进行准确监测，提高了电池的安 全性能。另外，通过在金属盖板上靠近正极柱附近的位置设置与温度传感器形状 匹配的安装槽，将温度传感器安装在该安装槽内，而不是安装在正极柱中， 因此可以方便地在电池的正极端附近设置温度传感器以准确检测正极端的 温度，并且不会由于要增加正极柱的尺寸而导致电池的体积和重量增加。
图1是本发明电池盖板组件装配之前的示意性透视图。图2是正负极柱装配在盖板上的示意性立体图。图3是使用本发明电池盖板组件的电池的示意性立体图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行详细描述。如图所示，本发明提供的电池盖板组件，包括正极柱2、负极柱3、金 属盖板1和固定在金属盖板1内侧表面上的绝缘卡板5，正极柱2和负极柱 3的内端分别具有正极柱定位块21和负极柱定位块31，金属盖板1上具有 正极通孔11和负极通孔12，绝缘卡板5上具有与正极柱定位块21和负极柱 定位块31形状匹配的正极卡槽51和负极卡槽52，正极柱2和负极柱3的外 端分别穿过正极卡槽51和负极卡槽52以及正极通孔11和负极通孔12并通 过紧固件紧固，所述正极柱定位块21和负极柱定位块31的外围表面形状彼 此不同，并分别不可旋转且不可互换地容纳在所述正极卡槽51和负极卡槽 52内。
优选地，所述绝缘卡板5的内侧表面上具有突出的正极卡块53和负极 卡块54，所述正极卡槽51和负极卡槽52分别由所述正极卡块53和负极卡 块54构成。在CN 2773914 Y公开的技术方案中，所述凹槽(相当于本发明 的正极卡槽51和负极卡槽52)是通过直接在绝缘卡板内开槽而形成。在这 种情况下，为了有效地保持和固定正负极柱上的定位块，所述绝缘卡板必须 具有相对较大的厚度，因此会导致电池的整体积极增加以及成本升高。而在 本发明的该优选技术方案中，所述正极卡槽51和负极卡槽52可以是通过在 绝缘卡板5的内侧表面上突出的正极卡块53和负极卡块54构成，因此通过 适当增加正极卡块53和负极卡块54的厚度，可以将所述绝缘卡板5的厚度 降低到最小程度，从而降低了电池的制造成本，减小了电池的体积和重量。为了进一步增强所述正极卡块53和负极卡块54的强度，即增加正极卡 槽51和负极卡槽52的强度，使之能够牢固地固定住正极柱定位块21和负 极柱定位块31，所述正极卡块53和负极卡块54上优选具有空心的加强筋 55，本发明对加强筋55的具体形状没有限制。所述绝缘卡板5和正极卡块53和负极卡块54优选为一体化结构，通常 是通过注塑成形为一体化的注塑件。通过将绝缘卡板5牢固地固定在所述金 属盖板1的下表面上，可以简化本发明电池盖板组件的装配过程。可以通过 任何公知的方式将绝缘卡板5固定在所述金属盖板1上。考虑到制造工艺和 生产效率方面的因素，优选通过注塑的方式将绝缘卡板5整体注塑到所述金 属盖板1的下表面上。如本发明的背景技术部分所述，因为与正负极耳相连接的正极柱2和负 极柱3结构相似，且没有任何标记，因此在电池盖板组件的装配过程中容易 出现正极柱2和负极柱3与金属盖板1的相对位置错误的现象，这将造成电 池装配过程中正负极耳反接，或者因温度传感器不在正极端而无法准确检测 正极温度的情况，继而引发一系列的安全隐患。
为了解决该技术问题，所述正极柱2和负极柱3上的正极柱定位块21 和负极柱定位块31的外围表面形状彼此不同且不可互换。也就是说，因为 正极柱定位块21和负极柱定位块31的外围表面形状彼此不同，相应地，由 于所述正极卡槽51和负极卡槽52的形状分别与正极柱定位块21和负极柱 定位块31的形状匹配，所以它们的形状也将彼此不同。因此，在这种情况 下，正极柱定位块21和负极柱定位块31只能对应地容纳在正极卡槽51和 负极卡槽52内，否则将无法实现正常装配，因此可以简单地解决正极柱2 和负极柱3在金属盖板1上装错位置的问题。所述正极柱2和负极柱3上的正极柱定位块21和负极柱定位块31的外 围表面形状彼此不同且不可互换可以通过各种各样的技术手段予以实现，这 对本领域普通技术人员来说是熟知的。例如，正极柱定位块21和负极柱定位块31中的一个定位块的外围表面 形状可以是正六角形，另一个定位块的外围表面形状则可以是切割正六角形 的一个角的尖端而形成一个小平面的七角形。或者， 一个定位块21的外围 表面形状可以是切割正六角形的一个角的尖端而形成一个小平面22的七角 形，另一个定位块的外围表面形状则是切割正六角形的相对两个角的尖端而 形成的小平面32的八角形。后者图示于附图2中，但很明显本发明并不限 于这些具体的例子。图2所示为本发明的电池盖板组件的装配之后的示意图。如图所示，在 正极柱2和负极柱3的外端分别穿过所述正极卡槽51和负极卡槽52以及金 属盖板1上的正极通孔11和负极通孔12之后，正极柱2和负极柱3上的正 极柱定位块21和负极柱定位块31将分别容纳在正极卡槽51和负极卡槽52 内，并且不可旋转且不可互换地固定于其中。在通过紧固件如螺母6将正极 柱2和负极柱3的外端紧固在金属盖板1上的过程中，正极柱2和负极柱3 不会旋转，从而可以容易地进行紧固操作。并且，由于在金属盖板l的内侧
表面设置了所述绝缘卡板5，因此可以方便有效地实现电池与金属盖板1之间的电绝缘。优选地，如图3所示，在所述金属盖板1上靠近正极柱2的位置具有与 温度传感器(未图示)的形状相匹配的安装槽4，温度传感器固定安装在该 安装槽4内。由于温度传感器直接安装在金属盖板1上的安装槽4内，而不是设置在 正极柱2上，因此可以方便地在电池的正极端附近设置温度传感器以准确检 测正极端的温度，并且不会由于要增加正极柱2的尺寸而导致电池的体积和重量增加。安装槽4的形状与温度传感器的外形匹配，从而可以将温度传感器牢固 地安装在该安装槽4内。为了准确检测正极柱2附近的温度，使温度传感器 尽量靠近正极柱2安装，例如，所述安装槽4可以位于正极柱2半径的1.5 一10倍的范围内的某一合适位置。另外，本发明还要求保护一种锂离子电池，该电池包括壳体以及电池盖 板组件，该电池盖板组件使用本发明的电池盖板组件。锂离子电池的其它构 件采用公知技术，因此省略其详细描述。
权利要求
1、一种电池盖板组件，该电池盖板组件包括正极柱(2)、负极柱(3)、金属盖板(1)和固定在金属盖板(1)内侧表面上的绝缘卡板(5)，正极柱(2)和负极柱(3)的内端分别具有正极柱定位块(21)和负极柱定位块(31)，金属盖板(1)上具有正极通孔(11)和负极通孔(12)，绝缘卡板(5)上具有与正极柱定位块(21)和负极柱定位块(31)形状匹配的正极卡槽(51)和负极卡槽(52)，正极柱(2)和负极柱(3)的外端分别穿过正极卡槽(51)和负极卡槽(52)以及正极通孔(11)和负极通孔(12)并通过紧固件紧固，其特征在于所述正极柱定位块(21)和负极柱定位块(31)的外围表面形状彼此不同，并分别不可旋转且不可互换地容纳在所述正极卡槽(51)和负极卡槽(52)内。
2、 根据权利要求l所述的电池盖板组件，其中，所述绝缘卡板(5)的 内侧表面上具有突出的正极卡块(53)和负极卡块(54)，所述正极卡槽(51) 和负极卡槽(52)分别由所述正极卡块(53)和负极卡块(54)构成。
3、 根据权利要求2所述的电池盖板组件，其中，所述正极卡块(53) 和负极卡块(54)上具有空心的加强筋(55)。
4、 根据权利要求2所述的电池盖板组件，其中，所述绝缘卡板(5)和 正极卡块(53)和负极卡块(54)为一体化结构。
5、 根据权利要求4所述的电池盖板组件，其中，带有所述正极卡块(53) 和负极卡块(54)的绝缘卡板(5)整体注塑到所述金属盖板(1)的下表面上。
6、 根据权利要求1所述的电池盖板组件，其中，所述正极柱定位块(21) 和负极柱定位块(31)中的一个定位块的外围表面形状是正六角形，另一个 定位块的外围表面形状是切割正六角形的一个角的尖端而形成的七角形。
7、 根据权利要求1所述的电池盖板组件，其中，所述正极柱定位块(21) 和负极柱定位块(31)中的一个定位块的外围表面形状是切割正六角形的一 个角的尖端而形成的七角形，另一个定位块的外围表面形状是切割正六角形 的相对两个角的尖端而形成的八角形。
8、 根据权利要求l所述的电池盖板组件，其中，在所述金属盖板(1) 上靠近正极柱(2)的位置具有与温度传感器的形状匹配的安装槽(4)，温 度传感器固定安装在该安装槽(4)内。
9、 一种锂离子电池，该锂离子电池包括电池盖板组件和壳体，其特征 在于，所述电池盖板组件是上述权利要求中任意一项所述的电池盖板组件。
全文摘要
本发明提供的电池盖板组件包括正极柱(2)、负极柱(3)、金属盖板(1)和绝缘卡板(5)，正极柱(2)和负极柱(3)的外端分别穿过绝缘卡板(5)上正极卡槽(51)和负极卡槽(52)以及金属盖板(1)上的正极通孔(11)和负极通孔(12)并通过紧固件紧固，所述正极柱定位块(21)和负极柱定位块(31)的外围表面形状彼此不同，并分别不可旋转且不可互换地容纳在所述正极卡槽(51)和负极卡槽(52)内。通过将正极柱定位块和负极柱定位块的外围表面形状设计成彼此不同，使正极柱定位块和负极柱定位块只能分别容纳在所述正极卡槽和负极卡槽内，从而能够防止正极柱和负极柱彼此装错位置，提高了电池的安全性能。
文档编号H01M10/40GK101132059SQ20061011150
公开日2008年2月27日 申请日期2006年8月21日 优先权日2006年8月21日
发明者朱建华, 晞 沈, 庆 赖 申请人:比亚迪股份有限公司