一种双电芯结构的锂电池及其电芯组装方法与流程

本发明涉及锂离子二次电池领域,尤其涉及一种双电芯结构的锂电池及其电芯组装方法。

背景技术：

随着大容量锂电池广泛应用于动力汽车、储能等领域，电池的结构和组装方法越来越得到重视。传统的电池设计为单电芯结构，由于厚度大，极片与电解液浸润性不好，且内阻不一致，容易造成电池的过早劣化。

成品锂电池包括电芯、极耳、上盖结构、外壳等主要构成部分，组装时，需要将电芯与极耳焊接后插入壳体，并注入电解液。电池的电芯结构设计十分多样化，组装方式也有很大差别，不同的结构设计和组装方法对电池的性能影响较大。

现有的双电芯结构电池设计，多为两边分别分次焊接，存在工序多、质量控制难度大等缺点。因此新型的双电芯结构电池的组装方法的应用，对降低生产成本，提高电池质量，有着关键作用。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供了一种双电芯结构的锂电池，其特征在于：所述锂电池电芯结构包括两个单体锂电池电芯，两个电芯层叠，通过正负极耳并联连接后插入壳体，并且还包括绝缘插接件，填充电池内部电芯组装时产生的空隙。

进一步地，其特征在于：所述绝缘插接件包括基体部和从基体部延伸而出的极耳分割件，其为两个平行的杆状结构，其前端为钩状部，用于限制极耳的宽度定位，起到固定极耳的作用。

进一步地，其特征在于：所述绝缘插接件还包括外壳分割件，其为两个弯折长方体，用于填充两侧外壳与极耳之间的空间。

进一步地，其特征在于：所述绝缘插接件还包括顶盖分割件，其从上方连接在两个外壳分割件之间，用于插在极耳与顶盖之间。

进一步地，其特征在于：弯折长方体下侧为倒角结构，以防刺破隔膜

进一步地，其特征在于：所述绝缘插接件还包括间隔件，设置在两个极耳分割件之间的区域。

进一步地，其特征在于：连接电芯的正负极耳为工形，可对折。

进一步地，其特征在于：采用电阻焊接的方式连接双侧极耳极板和电芯，一次加工，并且不产生高温和异物。

进一步地，其特征在于：两个极耳分割件为八字形布置，其与绝缘插件基体部连接部的间距小，远端间距大。

本发明通过采用的焊接后对叠极耳的方法，能够有效提高生产效率和保证电芯组装的精度，一次成型，内阻低，一致性好。电阻焊接方式，能有效避免焊接过程中的高温和粉尘，避免异物的产生。绝缘插件，能够降低电池内部短路的风险。

附图说明

通过参照附图详细描述各示例性实施例，以上及其他特征和优点对于本领域普通技术人员而言将变得更为明显，在附图中:

图1是本发明的双电芯结构主视图；

图2是本发明的双电芯结构侧视图；

图3是本发明的组装方法中电芯、极板、极耳、顶盖组装次序示意图；

图4是本发明极耳弯折处凹槽结构示意图；

图5是本发明绝缘插件结构图,其中a为主视图，b为左视图，c为俯视图。

图6是本发明绝缘插件另一实施例仰视图。

图7是本发明绝缘插件另一实施例结构图,其中a为仰视图，b为左视图。

图8是本发明的组装方法中焊接完成电芯的结构示意图；

图9是本发明的电芯结构堆叠示意图；

图10是本发明的组装方法中对叠后电芯和绝缘插件的结构示意图；

图11是本发明的绝缘插件使用后的细节放大图；

具体实施方式

为了使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。d

参见图1-3，示出了本发明的种双电芯结构的锂电池内部结构，包括两个电芯3，电芯3通过带有顶盖6的极耳5连接，极耳5另一侧为极板4，两侧极耳5与顶盖6固定，顶盖6下侧焊有安全盖1，安全盖通过激光焊接与顶盖6相连，该装置增加了电池的安全性能。

连接电芯3的正负极耳结5构相同，例如均为工形，可对折。其均为一次成型，与顶盖6的连接通过焊接进行固定。优选地，极耳5接近顶盖6均带有凹槽(参见图4)，以方便弯折。

其中，所述电芯3为正负极片与隔膜卷绕后热压形成。

具体的，两个电芯3对叠厚度与顶盖6宽度相同，便于进入外壳2。

参见图5，采用绝缘插件9固定对折后极耳的位置。具体其结构包括基体部以及极耳分割件10、顶盖分割件11、外壳分割件12和间隔件13，其中，极耳分割件10其为两个平行的杆状结构，其前端为钩状部。外壳分割件12包括两个弯折长方体，其中弯折长方体设置在极耳分割件10外侧，优选地，其下侧为倒角结构，以防刺破隔膜。顶盖分割件11从上方连接在两个外壳分割件12之间。间隔件13为一方形结构，设置在两个极耳分割件10之间的区域。

使用中，极耳分割件10插入到极耳5内侧，并利用勾角卡住极耳5边缘，用来固定两侧极耳5的位置；顶盖分割件11插在极耳5与顶盖6之间。外壳分割件12填充两侧外壳2与极耳5之间的空间。间隔件13用于卡在极耳6与电芯3之间，实现固定。

这样绝缘插件9巧妙地填充电池内部电芯组装时产生的空隙，能够有效地防止相对位移造成的接触，保持隔绝和缝隙，避免电芯与上盖、侧面壳体短路。优选地，极耳分割件为具有一定弹性的结构，方便极耳分割件卡勾在极耳上，实现绝缘插件9的定位。

如同6所示，优选地结构中，所述两个极耳分割件10为八字形布置，其与绝缘插件9基体部连接部的距离小，远端距离大。这样的结构可以适用不同的电池型号的极耳6，无论极耳6弯折后的间距大或小，极耳分割件10通过弹性变形均能适应。

更优选的结构中，极耳分割件10套有一套圈14，并且在所述绝缘插件9的基体部上形成有暴露所述套圈一部分的开口，在需要卸下所述绝缘插件9时，提供改锥或其他部件插入所述开口15，并向前推动所述套圈14，套圈在向前移动过程中，会将极耳分割件10的远端向中间拉伸，进而使得极耳分割件10的钩状部脱离极耳，再用手可将绝缘插件9取下。

此外，间隔件13优选也为弹性材料制成，通过变形挤入极耳6与电芯之间的空隙，并产生摩擦力，实现绝缘插件9的固定。

采用上述结构设计，能够为双电芯的组装提供很好的便利条件，同时降低电池内部短路的风险，提高产品的一致性。

下面结合附图说明本发明双芯结构的锂电池的组装方法，具体而言包括以下步骤：

1按照图3顺序，将电芯3、极板4、极耳5、顶盖6并带有绝缘垫片7、螺母8依次叠放在焊接工装内。

2电阻焊接机预定位后进行电阻焊接。先进行预定位后，进行加热焊接。焊接点位可以为两点至多点。

3焊接完成的结构如图6所示，随后，如图7所示将其两侧的电芯向内部垂直对折，使两个电芯重叠，成为方形。其对折利用极耳上的凹槽实现。

4如图8所示，将在对折后的电芯按图中位置，插入绝缘插件，放入外壳内。

采用上述方法设置，能够高效地进行双电芯组装工作，同时控制产品的一致性，降低组装过程中的混入异物、内部短路风险。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。