专利名称：一种高容量锂离子电池极柱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电池极柱，尤其是涉及一种高容量锂离子电池极柱。
背景技术：
目前，高容量锂离子电池以其高能量密度、高倍率性以及稳定循环性能，在储能、纯电动汽车、军事等领域具有广泛应用，其中单体容量可达500Ah以上。如此高容量单体电池，以3C-5C倍率充放电使用，单体电池电芯内部将会产生大量热，降低单体电池热稳定性能，在目前电池生产材料体系与工艺下，降低电池主要热传导方向尺寸，缩短热传导路径，可以及时有效散发高容量单体电池电芯内产生热量，如高容量方形锂离子电池，可以降低沿电芯极片层叠方向的厚度。但是，电池厚度的降低同时也限制了电池极柱外形尺寸，极柱设计不当，单体电池或者电池模块在高倍率充放电使用时，极柱部位将会产生大量热，从而使单体电池内部温度超过电池正常工作温度，增加电池热失控风险，增大电池组热管理成·本。同时高容量电池在初始应用以及极端条件下使用时会产生大量气体，传统泄压装置由于泄压孔径小，并且电池顶盖上安装数量有限，一般情况下只有一个，不能及时排出电池壳体内产生的大量气体，且不可重复使用，增加了高容量锂离子电池使用成本，降低电池安全性能，不利于高容量锂离子电池市场化应用。发明内容本实用新型的目的在于克服高容量锂离子电池大电流工作时，由于电池厚度尺寸降低而限制电池极柱连接平台外形尺寸，电池极柱设计不当，造成电池极柱产热量高以及泄压装置泄压孔径小，电池顶盖上安装数量有限，不能及时排出电池初始应用以及极端条件下使用时壳体内产生的大量气体，且不可重复使用的缺陷；本实用新型提供一种加工工艺简单、金属整体结构内部安装泄压装置的高容量锂离子电池极柱，可以增加极柱与连接部件之间有效接触面积，降低高容量锂离子电池大电流工作时极柱发热量，提高高容量锂离子电池安全性与稳定性，降低高容量锂离子电池使用成本，促进高容量锂离子电池市场化应用。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下本实用新型提供一种高容量锂离子电池极柱，其特征在于包括外部金属整体结构和安装在整体结构内的泄压装置；所述整体结构沿轴线方向加工有阶梯状通孔18，通孔中安装有泄压装置；整体结构上部为极柱连接平台1，中部为装配固定平台2，下部为极柱与极片连接平台3 ；所述的泄压装置由阀门顶盖9、弹簧8、密封垫片7、密封胶圈6构成，阀门顶盖9沿轴线方向加工有1-10个圆形阀门顶盖泄气通孔15，阀门顶盖9中间加工有拆卸凹槽16，阀门顶盖9侧壁面加工有外螺纹；所述的阶梯状通孔18截面形状为圆形，不同孔径通孔相互连接，极柱紧固通孔10内壁面加工有内螺纹，用以极柱之间通过外部螺栓相互连接，阀门顶盖紧固通孔11内壁面加工有内螺纹，用以固定阀门顶盖9 ；所述的泄压装置安置通孔12与电池顶盖泄气通孔13交界平台上加工有密封槽14；所述的装配固定平台2平面形状为矩形或者椭圆形，保持电池模块装配时电池极柱与电池顶盖17位置相对不变；所述的极柱连接平台I外侧面加工有排气孔4，数量为1-20个，引导气体由侧面排出，提高安全性；所述的极柱与极片连接平台3上加工有极柱与极片连接孔5，数量为1-10个，极片与极柱通过螺栓紧密连接。在上述的技术方案中，金属整体结构为一棒材整体加工而成，棒材材质为紫铜、招、招合金或镍。在上述的技术方案中，泄压装置的数量为1-10个。在上述的技术方案中，阀门顶盖9材质为纯铝、铝合金、紫铜。在上述的技术方案中，密封垫片7材质为不锈钢、镍、铜合金等，平面形状为圆形，厚度为 O. Imm-lOmm。在上述的技术方案中，拆卸凹槽16截面形状为三角形或者正六边形。本实用新型的优点在于I.本实用新型采用棒材整体结构设计加工，减少极柱电流传导电阻，简单可行；电池极柱内泄压装置拆卸方便，并可重复利用，降低高容量电池使用成本，促进市场应用。2.高容量锂离子电池极柱中设有泄压装置，节约电池顶盖空间，利于高容量锂离子电池极柱连接平台尺寸加大，降低高容量锂离子电池大电流工作时电池极柱产热量，同时一定数量泄压装置相对增大电池顶盖泄气通孔孔径，便于电池壳体内大量气体及时排出，提高电池安全性，延长电池使用寿命。
图I是本实用新型实施例的外观结构示意图。图2是本实用新型实施例的内部结构示意图。图3是本实用新型实施例阀门顶盖结构示意图。图4是本实用新型实施例极柱与电池顶盖装配示意图。图面说明I-极柱连接平台 2-装配固定平台 3-极柱与极片连接平台 4-排气孔5-极柱与极片连接孔 6-密封胶圈7-密封垫片8-弹簧9-阀门顶盖 10-极柱紧固通孔11-阀门顶盖紧固通孔 12-泄压装置安置通孔13-电池顶盖泄气通孔 14-密封槽 15-阀门顶盖泄气通孔 16-拆卸凹槽17-电池顶盖18-阶梯状通孔
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明实施例按图I、图2、图3结构制作单体容量为500Ah电池正极极柱，电池工作电流为1500A，整体结构材质为纯铝，采用方形棒材直接加工而成。[0035]本实用新型实施例正极极柱整体结构内加工两个阶梯状通孔18，安装两个泄压装置，阀门顶盖9材质为纯招,半径为IOmm,厚度为5mm,顶盖侧壁面加工有外螺纹Μ18*1· 5 ；阀门顶盖泄气通孔15数量为6个,半径I. 5mm ;拆卸凹槽16为边长3mm三角形,深度3mm ；密封垫片7材质为不锈钢,直径8. 5mm,垫片厚度1_ ;密封胶圈6材质为耐腐蚀橡胶,圆环外直径8mm,橡胶条直径2mm ;弹簧8为圆筒式结构，直径8mm。极柱连接平台I高度IOmm,长度为86mm,宽度36mm,每一个极柱紧固通孔10侧面加工半径为3mm的排气孔4，数量4个。装配固定平台2平面形状为矩形,长度90mm,宽度40mm,高度3mm,极柱通过装配固定平台2镶嵌在材质为PP、厚度为5mm的电池顶盖17之上。极柱与极片连接平台3长50mm,宽度30mm,高度15mm,平台上加工有极柱与极片连接孔5，孔半径3mm，数量4个，极片与极柱通过螺栓紧密连接。 极柱紧固通孔10内壁面加工有内螺纹M20*2，通孔高度7mm，便于极柱之间通过外部螺栓相互连接；阀门顶盖紧固通孔11内壁面加工有内螺纹M18*l. 5，通孔高度5mm，用以固定阀门顶盖9 ;泄压装置安置通孔12高度10mm，用以安装泄压装置；电池顶盖泄气通孔13半径为5mm，通孔高度3mm，便于电池壳体内大量气体及时排出。泄压装置安置通孔12与电池顶盖泄气通孔13交界平台上加工有半圆柱型密封槽14，槽深O. 2_，便于密封胶圈6位置固定，增强密封效果。
权利要求1.一种高容量锂离子电池极柱，其特征在于包括外部金属整体结构和安装在整体结构内的泄压装置；所述整体结构沿轴线方向加工有阶梯状通孔，通孔中安装有泄压装置；整体结构上部为极柱连接平台，中部为装配固定平台，下部为极柱与极片连接平台； 所述的泄压装置由阀门顶盖、弹簧、密封垫片、密封胶圈构成，阀门顶盖沿轴线方向加工有1-10个圆形阀门顶盖泄气通孔，阀门 顶盖中间加工有拆卸凹槽，阀门顶盖侧壁面加工有外螺纹； 所述的阶梯状通孔截面形状为圆形，不同孔径通孔相互连接，极柱紧固通孔内壁面加工有内螺纹，用以极柱之间通过外部螺栓相互连接，阀门顶盖紧固通孔内壁面加工有内螺纹，用以固定阀门顶盖； 所述的泄压装置安置通孔与电池顶盖泄气通孔交界平台上加工有密封槽； 所述的装配固定平台平面形状为矩形或者椭圆形，保持电池模块装配时电池极柱与电池顶盖位置相对不变； 所述的极柱连接平台外侧面加工有排气孔，数量为1-20个，引导气体由侧面排出，提高安全性； 所述的极柱与极片连接平台上加工有极柱与极片连接孔，数量为ι- ο个，极片与极柱通过螺栓紧密连接。
2.按权利要求I所述的高容量锂离子电池极柱，其特征在于所述的金属整体结构为一棒材整体加工而成，棒材材质为紫铜、铝、铝合金或镍。
3.按权利要求I所述的高容量锂离子电池极柱，其特征在于所述的泄压装置的数量为1-10个。
4.按权利要求I所述的高容量锂离子电池极柱，其特征在于所述的阀门顶盖材质为纯铝、铝合金、紫铜。
5.按权利要求I所述的高容量锂离子电池极柱，其特征在于所述的密封垫片材质为不锈钢、镍、铜合金等，平面形状为圆形，厚度为O. Imm-lOmm。
6.按权利要求I所述的高容量锂离子电池极柱，其特征在于所述的拆卸凹槽截面形状为三角形或者正六边形。
专利摘要一种高容量锂离子电池极柱，属于锂离子二次电池生产制造技术领域，其特征在于包括外部金属整体结构和安装在整体结构内的泄压装置；所述整体结构沿轴线方向加工有阶梯状通孔，通孔中安装泄压装置；整体结构上部为极柱连接平台，中部为装配固定平台，下部为极柱与极片连接平台。本实用新型极柱内安装泄压装置，节约电池顶盖空间，便于极柱连接平台尺寸增大，增加极柱与连接部件之间有效接触面积，降低电池大电流工作时极柱发热量；装配固定平台保证电池模块装配时电池极柱与电池顶盖位置相对不变，提高电池稳定性能；金属整体结构加工工艺简单，泄压装置可重复利用，降低生产成本，促进高容量锂离子电池市场化应用。
文档编号H01M2/30GK202513221SQ20122007413
公开日2012年10月31日 申请日期2012年2月28日 优先权日2012年2月28日
发明者李学智, 杨智宁, 陈庆武 申请人:浙江南博电源科技有限公司