CN102306713A - 盖帽、保护线路板、电芯、锂电池及其封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盖帽、保护线路板、电芯、锂电池及其封装方法,包括电芯和保护线路板,所述电芯包括位于其顶部的盖帽,所述盖帽包括盖板,所述保护线路板位于所述盖帽上方,所述盖帽还包括分别作为所述电芯的正极和负极的两个导电突杆,所述导电突杆与所述盖板固定,所述保护线路板设有两个定位孔,两个所述导电突杆分别向上伸进两个所述定位孔,两个所述导电突杆均与所述保护线路板固定并均与其电连接。电芯与保护线路板间的电连接通过两个导电突杆实现,既节省材料和人工,还实现了保护线路板的定位和固定;另外,还可以取消现有的塑胶框架和与电芯一体注塑成型的上塑胶盖,提高锂电池体积利用率。
Description
技术领域
本发明是关于一种锂电池。
背景技术
成品锂电池包括电芯、保护线路板、塑胶框架(或上塑胶盖)和铭牌纸。锂电池封装方法主要有两种:1)保护线路板与电芯电连接后,电芯和保护线路板被装在塑胶框架内,铭牌纸把塑胶框架、电芯和保护线路板包裹在一起,从而使保护线路板得以定位和固定。2)保护线路板与电芯电连接后,电芯与保护线路板一同放入塑胶模具的模腔内,在保护线路板周围也即电芯的顶部成型出一个上塑胶盖,保护线路板得以定位和固定。保护线路板的作用是防止电池被过充电和被过放电。
一种现有的锂电池如图1所示,该锂电池包括电芯及保护线路板,电芯包括盖帽、外壳、卷芯及电解液,盖帽与外壳焊接而构成金属壳,电解液和卷芯密封在该金属壳内。盖帽1包括盖板5、上密封圈11、下密封圈13、铆钉6及压板10,铆钉6的铆钉杆17从盖板上表面21依次穿过上密封圈11、盖板5、下密封圈13、压板10,并铆固在一起成为盖帽。铆接过程中,铆钉杆17长度变短和端部变形并使铆钉帽20和压板10间距变小,使上密封圈11被紧压贴在盖板5上表面21(实际为压在盖板铆钉孔的台阶平面上),下密封圈13被紧压贴在盖板5下表面22,使铆钉6与盖板5间密封和绝缘,铆钉6除把上密封圈11、盖板5、下密封圈13、压板10紧固在一起外,还把放置在电芯密闭空间里的卷芯的正、负电极的一个电极引到电芯密闭空间外面。实际生产中,铝壳电池的上密封圈11、下密封圈13为一体制造的,用注塑技术把塑胶原料注射到盖板铆钉孔内,成型出一体密封圈;钢壳电池的上密封圈11、下密封圈13为分体制造的,用手工方法把下密封圈13装配在盖板第二下表面22上、把上密封圈11装配在盖板第二上表面21上。
但是,现有锂电池存在如下缺点:需要设置塑胶框架,或需要与电芯一体注塑,所以体积利用率不足、工序多、材料浪费多。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种能够提高锂电池体积利用率的锂电池及其封装方法。
为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:一种锂电池盖帽,用于与具有两个定位孔的锂电池保护线路板配合,包括盖板,所述盖板具有第二上表面和第二下表面,还包括分别作为所述锂电池的正极和负极的两个导电突杆,两个所述导电突杆均与所述盖板固定并均向上伸出所述盖板,且两个所述导电突杆分别用于与两个所述定位孔配合。
进一步的,所述盖板具有至多两个贯穿第二上、下表面的铆钉孔,所述铆钉孔内固定有弹性密封件,所述密封件套住所述导电突杆,且所述密封件密封所述铆钉孔并绝缘所述盖板与导电突杆。铆钉孔可以为台阶孔,也可以不为台阶孔。
进一步的,与所述密封件配合的所述导电突杆包括直径较小的杆,所述杆上固定有在其径向延伸且直径较大的第一压紧部和第二压紧部,所述第一压紧部位于所述密封件上方并固定在所述杆的中部,所述杆的上部在封装保护线路板时用于与所述定位孔配合,所述杆的下部向下伸出所述密封件,所述第二压紧部固定在所述杆的下部伸出所述密封件的部分,所述第一压紧部、第二压紧部在所述盖板第二上、下表面两边相对紧压所述密封件。
进一步的,所述第一压紧部和第二压紧部中之一为与所述杆一体成型的帽,所述第一压紧部和第二压紧部中之另一为与冲压后直径变大的所述杆过盈配合的压板。
进一步的,与所述密封件配合的所述导电突杆为“十”形,所述帽位于所述杆的中部,所述压板位于所述杆的下部,所述密封件的截面呈“工”形,所述密封件的顶部和底部分别具有上凸缘和下凸缘,所述铆钉孔为具有台阶面的台阶孔,所述台阶面位于所述第二上表面一侧,所述帽将所述上凸缘紧压在所述台阶面,所述压板将所述下凸缘紧压在所述第二下表面。
进一步的,与所述密封件配合的所述导电突杆为倒“T”形,所述帽位于所述杆的下部,所述压板位于所述杆的中部,所述密封件的截面呈“工”形,所述密封件的顶部和底部分别具有上凸缘和下凸缘,所述铆钉孔为具有台阶面的台阶孔,所述台阶面位于所述第二下表面一侧,所述帽将所述下凸缘紧压在所述台阶面,所述压板将所述上凸缘紧压在所述第二上表面。
进一步的,与所述密封件配合的所述导电突杆为倒“T”形,所述帽位于所述杆的下部,所述压板位于所述杆的中部,所述密封件的截面呈“⊥”形,所述密封件的底部具有下凸缘,所述铆钉孔为具有台阶面的台阶孔,所述台阶面位于所述第二下表面一侧,所述帽将所述下凸缘紧压在所述台阶面,所述压板紧压所述第二上表面。
一种与所述的锂电池盖帽配合的保护线路板,具有第一上表面和第一下表面,贯穿所述第一上、下表面形成有分别与两个导电突杆配合的两个定位孔,且所述定位孔处设有用于与所述导电突杆固定并电连接的导电体。
一种锂电池电芯,包括位于其顶部的所述锂电池盖帽。
一种锂电池,包括保护线路板和所述电芯,所述保护线路板具有第一上表面和第一下表面,贯穿所述第一上、下表面形成有两个定位孔,在封装所述保护线路板时两个所述电芯的导电突杆分别向上伸进两个所述定位孔,两个所述导电突杆均与所述保护线路板固定并均与所述保护线路板电连接。
一种锂电池封装方法,所述锂电池包括保护线路板及电芯,所述电芯具有位于其顶部的盖帽,所述盖帽包括盖板,在所述盖板上固定两个导电突杆,在所述保护线路板上形成两个定位孔;使两个导电突杆穿入对应的定位孔并与保护线路板固定及电连接。
一种锂电池,包括电芯和具有第一上表面和第一下表面的保护线路板,所述电芯包括位于其顶部的盖帽,所述盖帽包括盖板,所述盖板具有第二上表面和第二下表面,所述保护线路板位于所述盖帽上方,所述盖帽还包括分别作为所述电芯的正极和负极的两个导电突杆,所述导电突杆与所述盖板固定,所述保护线路板设有两个贯穿所述第一上、下表面的定位孔,两个所述导电突杆分别向上伸进两个所述定位孔,两个所述导电突杆均与所述保护线路板固定并均与其电连接。保护线路板可以压在盖帽上,根据需要其可以选择直接压在盖帽上,也可以选择通过中间部件间接压在盖帽上,该中间部件如起绝缘作用的片、带、膜等,该中间部件具体材料可以为塑胶、纸等。
进一步的,所述保护线路板的定位孔处设有导电体,所述导电突杆与所述导电体固定并电连接。该导电体可以为覆铜片,也可以为其他能够起到导电作用的结构体。导电体可以设在定位孔的孔壁,也可以设在定位孔的周边,也可以同时设在定位孔的孔壁和周边。
进一步的,所述导电突杆与所述导电体焊接固定。
进一步的,所述盖板具有至多两个贯穿第二上、下表面的铆钉孔,所述铆钉孔内固定有弹性密封件,所述密封件套住所述导电突杆,且所述密封件密封所述铆钉孔并隔开所述盖板与导电突杆。密封件一般是受力变形后密封铆钉孔的底部开口或顶部开口,该密封方式可以是密封件堵住铆钉孔的底部开口周边表面,也可以是密封件堵住铆钉孔的顶部开口周边表面(取决于导电突杆的帽位于盖板的底部还是顶部,如位于底部,就封堵底部开口;如位于顶部,就封堵顶部开口),密封件隔开盖板与导电突杆而能使盖板与导电突杆绝缘。该至多两个铆钉孔可以有一个或两个。当有一个铆钉孔时,一个导电突杆与盖板独立设置,该导电突杆可以定义为第一导电突杆;另一个导电突杆与盖板一体设置,直接从盖板一体成型出或在盖板上表面焊接出一个金属杆,该导电突杆可以定义为第二导电突杆。当有两个铆钉孔时,两个导电突杆均与盖板独立设置,两个导电突杆(第一导电突杆)伸进与其对应的密封件。
进一步的,所述导电突杆有一个帽、一个杆,所述帽外径大于铆钉孔直径,位于所述导电突杆的中部或下部。导电突杆可以呈“十”“或倒“T”形状,当然,也可以为其他形状。与所述帽在所述盖板的另一面相对的是压板,其外径大于所述铆钉孔直径,所述压板材质为工程塑料或金属。
所述帽和所述压板根据需要都可以位于所述铆钉孔的底部或顶部,所述帽在底部,所述压板就在顶部,或所述压板在底部,所述帽就在顶部。位于所述铆钉孔底部的所述帽或所述压板需与电芯卷芯的一个电极电连接。
进一步的,所述密封件为密封圈,有两种结构,一种是为“工”形,其可以为一体结构,需与盖板一体注塑成型,也可以为“一”形的上密封圈和为“⊥”形的下密封圈的分体结构,可以单独冲压或注塑成型,不需要与盖板一体注塑;另一种是为“⊥”形,可以单独冲压或注塑成型,不需要与盖板一体注塑。当然,该密封圈也可以为其他能够起到密封、绝缘盖板与导电突杆并能固定于铆钉孔内的弹性结构体。所述“工”形密封圈具有在其径向向外延伸的直径较大的上端和下端,其直径较大的上端和下端即为所述的上凸缘和下凸缘。所述上凸缘在上方压住所述盖板,所述帽在上凸缘上方压住所述上凸缘,所述下凸缘在下方压住所述盖板,所述压板在下凸缘下方压住所述下凸缘,当然,根据需要也可以,所述上凸缘在上方压住所述盖板,所述压板在上凸缘上方压住所述上凸缘,所述下凸缘在下方压住所述盖板,所述帽在下凸缘下方压住所述下凸缘。所述“⊥”形密封圈底部具有在其径向向外延伸的直径较大的一端,其直径较大的一端即为所述的下凸缘。所述下凸缘在下方压住所述盖板,所述帽在下凸缘下方压住所述下凸缘。
铆钉孔可以为具有内凹台阶面的台阶孔,台阶面可以位于盖板的第二上表面,上凸缘通过该台阶面在上方压住盖板;台阶面也可以位于盖板的第二下表面,下凸缘通过该台阶面在下方压住盖板;当然,铆钉孔可以不为台阶孔,所述“工”形密封圈上凸缘可以在上方直接压住盖板的第二上表面,下凸缘可以在下方直接压住盖板的第二下表面,所述“⊥”形密封圈下凸缘可以在下方直接压住盖板的第二下表面。
铆接过程:把所述压板向所述帽方向预压紧,从所述杆端部向所述帽方向冲压所述杆,使所述杆长度变短、直径变大,所述压板与直径变大的所述杆过盈配合而被紧固在所述杆上。
进一步的,所述导电突杆为“十”形,其包括帽及与所述帽一体的杆,在封装保护线路板时所述杆的上部向上伸进所述定位孔并与所述导电体固定电连接,所述密封圈为“工”形一体结构,所述帽将所述密封圈的上凸缘紧压所述盖板第二上表面,所述压板位于所述杆的下部,所述杆的下部向下伸出所述密封圈和所述压板,所述压板为导电体(如金属材质)将所述密封圈的下凸缘紧压在所述盖板的第二下表面。所述压板与电芯卷芯的一个电极电连接。所述铆钉孔为具有内凹台阶面的台阶孔,台阶面位于所述盖板第二上表面。
进一步的,所述导电突杆为倒“T”形,其包括帽及与所述帽一体的杆,所述帽位于所述杆的下部,在封装保护线路板时所述杆的上部向上伸进所述定位孔并与所述导电体固定电连接,所述密封圈为“工”形,所述压板位于所述杆的中部,所述压板为金属材质将所述上凸缘紧压所述盖板第二上表面,所述帽将所述下凸缘紧压在所述盖板的第二下表面。所述帽与电芯卷芯的一个电极电连接。所述铆钉孔为具有内凹台阶面的台阶孔,台阶面位于所述盖板第二下表面。
进一步的,所述导电突杆为倒“T”形,其包括帽及与所述帽一体的杆,所述帽位于所述杆的下部,在封装保护线路板时所述杆的上部向上伸进所述定位孔并与所述导电体固定电连接,所述密封圈为“⊥”形,所述压板位于所述杆的中部,所述压板为绝缘体(如工程塑料材质)紧压所述盖板第二上表面,所述帽将所述密封圈下凸缘紧压在所述盖板的第二下表面。所述帽与电芯卷芯的一个电极电连接。所述铆钉孔为具有内凹台阶面的台阶孔,台阶面位于所述盖板第二下表面。
本发明锂电池包括钢壳锂电池和铝壳锂电池。
一种锂电池封装方法,所述锂电池包括保护线路板及电芯,所述电芯具有位于其顶部的盖帽,所述盖帽包括盖板,在所述盖板上固定两个导电突杆,在所述保护线路板上形成两个定位孔;使两个导电突杆穿入对应的定位孔并与保护线路板固定及电连接。
进一步的,在所述盖板上形成至少一个铆钉孔,在所述铆钉孔内固定具有弹性的密封件,所述密封件套住所述导电突杆,使所述密封件变形后密封所述铆钉孔并使所述导电突杆与盖板绝缘。
本发明的有益效果是:电芯与保护线路板间的电气连接通过两个导电突杆实现,既节省材料和人工,还实现了保护线路板的定位和固定;另外,还可以取消现有的塑胶框架和需要与电芯一体注塑成型的上塑胶盖,提高锂电池体积利用率。
附图说明
图1是现有锂电池的盖帽的结构示意图;
图2是本发明锂电池的立体结构示意图;
图3是本发明锂电池的保护线路板的结构示意图;
图4是第一具体实施方式沿图2的A-A方向的剖面示意图;
图5是第二具体实施方式沿图2的A-A方向的剖面示意图;
图6是第三具体实施方式沿图2的A-A方向的剖面示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图2所示,锂电池包括电芯8及保护线路板4。电芯8包括位于其顶部的盖帽1。盖帽1包括盖板及两个导电突杆2,两个导电突杆2分别作为电芯8的正极和负极,两个导电突杆2均与盖板固定并向上延伸。保护线路板4位于盖帽1的上方,保护线路板4设有分别与两个导电突杆2相配合的两个定位孔3。封装保护线路板时两个导电突杆2分别向上伸进两个定位孔3,两个导电突杆2均与保护线路板4固定并均与该保护线路板4电连接,使保护线路板4定位固定于盖帽1。电芯8和保护线路板4通过该两个导电突杆2实现电连接。保护线路板可以压在盖帽上,根据需要其可以选择直接压在盖帽上,也可以选择通过中间部件间接压在盖帽上,该中间部件如起绝缘作用的片、带、膜等,该中间部件的具体材料可以为塑胶、纸等。
如图2及图3所示,实现电芯和保护线路板电连接的一种方式是:保护线路板的两个定位孔处均设有导电体7,导电体7与保护线路板4的电路部分电连接,两个导电突杆2分别与两个定位孔处的导电体7电连接;该导电体7如覆铜片,当然,导电体也可以为其它能够实现电连接的结构体。导电突杆2与导电体7焊接固定,通过焊接的方式,既使导电突杆固定于对应的定位孔,又使导电突杆与对应的导电体电连接。该定位孔处可以是指定位孔的孔壁,也可以是定位孔的周边,即导电体可以仅设于定位孔的孔壁,也可以仅设于定位孔的周边(如图3中标号7所指处),或者同时设于定位孔的孔壁和周边。定位孔3的孔径不小于与其对应的导电突杆2的直径,即定位孔3的孔径等于或略大于对应导电突杆2的直径。图3中的标号61、62、63所指的方框为保护线路板的电路元器件。
电芯与保护线路板之间的电连接通过两个导电突杆实现,既节省材料和人工,还实现了保护线路板的定位和方便焊接固定。同时,还可以取消塑胶框架和需要与电芯一体注塑成型的上塑胶盖,进一步提高锂电池体积利用率。
如图4、图2所示,其为本发明锂电池的第一具体实施方式。锂电池包括电芯8及保护线路板4。电芯8包括位于其顶部的盖帽1。盖帽1包括盖板5、密封圈14、两个导电突杆2及压板10,保护线路板4位于盖帽1上方,两个导电突杆2分别作为电芯8的正极和负极。
保护线路板4具有相对的第一上表面41和第一下表面42,定位孔3贯穿该第一上表面41和第一下表面42。盖板5具有相对的第二上表面21(即整个盖帽的上表面)和第二下表面22(即整个盖帽的下表面),贯穿该第二上表面21和第二下表面22形成有具有台阶面24的台阶状铆钉孔23,台阶面24位于盖板5第二上表面21。台阶铆钉孔23内固定有密封圈14,该密封圈14的截面呈“工”形。该密封圈14可以为一体结构,其需要与盖板5一体注塑成型,该密封圈14的顶部和底部分别设有在其径向延伸的上凸缘和下凸缘,该上凸缘紧压该台阶面24,该下凸缘紧压该第二下表面22。
两个导电突杆中,一个导电突杆与盖板独立设置,其定义为第一导电突杆,该第一导电突杆与密封圈配合;另一个导电突杆垂直设于该盖板并与盖板一体设置,直接从盖板一体成型出(如图4标号29所示)或在盖板上表面焊接出一个金属杆,其定义为第二导电突杆29。
第一导电突杆9呈“十”形,具有位于杆的中部的在径向一体延伸且直径较大的帽20,其直径大于铆钉孔23直径,及自该帽的上、下两面分别向上、向下一体延伸的杆的上部18和杆的下部19。帽20将密封圈14的上凸缘压在铆钉孔的台阶面24上,杆的下部19向下伸出密封圈14(杆的下部19同时穿过盖板5)和压板10,压板10位于杆的下部,压板10直径大于铆钉孔23直径,为金属材料,压板10将密封圈14的下凸缘压在盖板的第二下表面22。把压板10向帽20方向预压紧,从杆的下部19端部向帽20方向冲压杆的下部19,杆的下部19长度变短、直径变大,压板10与直径变大的杆的下部19过盈配合而被紧固在杆的下部19上,从而第一导电突杆9、密封圈14、盖板5及压板10紧固一体,帽20自身紧压在密封圈14的上凸缘的上表面,密封圈14的上凸缘的下表面紧压在铆钉孔的台阶面24上,帽20通过密封圈的上凸缘密封了铆钉孔23的顶部开口周边表面,实现第一导电突杆与盖板之间的密封;密封圈14上凸缘把帽20与盖板第二上表面隔离开,密封圈14下凸缘把压板10与盖板第二下表面隔离开,密封圈14的圆管部(位于上、下突缘之间的部位)把杆的下部19与铆钉孔23内壁隔离开,实现第一导电突杆与盖板之间的隔离绝缘。
在电芯制造完成需封装保护线路板时,杆的上部18、第二导电突杆29各自向上伸进与其对应的定位孔3并与该定位孔处的导电体7固定电连接,杆的上部18、第二导电突杆29均与导电体焊接固定。
对于本实施方式,压板10与电芯卷芯的一个电极电连接。
对于本实施方式,帽20的直径大于杆的上部18的直径和杆的下部19的直径,使整个第一导电突杆呈“十”形。
对于本实施方式,密封圈14与盖板5一体注塑成型(上、下密封圈一体制造)的。当然,也可以上、下密封圈分开制造,再与第一导电突杆、压板一同装配在盖板上,如图1所示。
如图5、图2所示,其为本发明锂电池的第二具体实施方式。锂电池包括电芯8及保护线路板4。电芯8包括位于其顶部的盖帽1。盖帽1包括盖板5、上密封圈11、下密封圈13、两个导电突杆2及压板10,保护线路板4位于盖帽1上方,两个导电突杆2分别作为电芯8的正极和负极。
保护线路板4具有相对的第一上表面41和第一下表面42,定位孔3贯穿该第一上表面41和第一下表面42。盖板5具有相对的第二上表面21(即整个盖帽的上表面)和第二下表面22(即整个盖帽的下表面),贯穿该第二上表面21和第二下表面22形成有具有台阶面24的台阶状铆钉孔23,台阶面24位于盖板5第二下表面22。台阶铆钉孔23内固定有上密封圈11、下密封圈13,上密封圈11和下密封圈13为分体结构并整体呈“工”形,该上密封圈11紧压该盖板第二上表面21,该下密封圈13的底部设有在其径向延伸的下凸缘,该下凸缘紧压该台阶面24。
两个导电突杆中,一个导电突杆与盖板独立设置,其定义为第一导电突杆,该第一导电突杆与密封圈配合;另一个导电突杆垂直设于该盖板并与盖板一体设置,直接从盖板一体成型出(如图5标号29所示)或在盖板上表面焊接出一个金属杆,其定义为第二导电突杆29。
第一导电突杆9呈倒“T”形,具有位于杆18的下部的在径向一体延伸且直径较大的帽20,其直径大于铆钉孔23直径。杆18的上部向上穿过下密封圈13(杆18的上部同时穿过盖板5)、上密封圈11、压板10,帽20将下密封圈13的下凸缘压在铆钉孔的台阶面24上;压板10位于杆18的中部,压板10直径大于铆钉孔23直径,为金属材料,压板10将上密封圈11压在盖板的第二上表面21。把压板10向帽20方向预压紧,从杆18的上部的端部向帽20方向冲压杆18的上部,杆18长度变短、直径变大,压板10与直径变大的杆18过盈配合而被紧固在杆18的中部上,从而第一导电突杆9、下密封圈13、盖板5、上密封圈11及压板10紧固一体,帽20自身紧压在下密封圈13的下凸缘的下表面,下密封圈13的下凸缘的上表面紧压在铆钉孔的台阶面24上,帽20通过下密封圈的下凸缘密封了铆钉孔23的底部开口周边表面,实现第一导电突杆与盖板之间的密封;下密封圈13下凸缘把帽20与盖板第二下表面隔离开,上密封圈11把压板10与盖板第二上表面隔离开,下密封圈13的圆管部(位于下密封圈13下突缘之上的部位)把杆18与铆钉孔23内壁隔离开,实现第一导电突杆与盖板之间的隔离绝缘。
在电芯制造完成需封装保护线路板时,杆18的上部、第二导电突杆29各自向上伸进与其对应的定位孔3并与该定位孔处的导电体7固定电连接,杆18的上部、第二导电突杆29均与导电体焊接固定。
对于本实施方式,帽20与电芯卷芯的一个电极电连接。
对于本实施方式,帽20的直径大于杆18的直径,使整个第一导电突杆呈倒“T”形。
对于本实施方式,上密封圈也可称为整个密封圈的上凸缘,上、下密封圈是分开制造的,再与第一导电突杆、压板一同装配在盖板上。当然,也可以上、下密封圈为一体与盖板5一体注塑成型,如图4所示。
如图6、图2所示,其为本发明锂电池的第三具体实施方式。锂电池包括电芯8及保护线路板4。电芯8包括位于其顶部的盖帽1。盖帽1包括盖板5、密封圈13、两个导电突杆2及压板10,保护线路板4位于盖帽1上方,两个导电突杆2分别作为电芯8的正极和负极。
保护线路板4具有相对的第一上表面41和第一下表面42,定位孔3贯穿该第一上表面41和第一下表面42。盖板5具有相对的第二上表面21(即整个盖帽的上表面)和第二下表面22(即整个盖帽的下表面),贯穿该第二上表面21和第二下表面22形成有具有台阶面24的台阶状铆钉孔23,台阶面24位于盖板5第二下表面22。台阶铆钉孔23内固定有密封圈13,呈“⊥”形,该密封圈13的底部设有在其径向延伸的下凸缘,该下凸缘紧压该台阶面24。
两个导电突杆中,一个导电突杆与盖板独立设置,其定义为第一导电突杆,该第一导电突杆与密封圈配合;另一个导电突杆垂直设于该盖板并与盖板一体设置,直接从盖板一体成型出(如图6标号29所示)或在盖板上表面焊接出一个金属杆,其定义为第二导电突杆29。
第一导电突杆9呈倒“T”形,具有位于杆18的下部的在径向一体延伸且直径较大的帽20,其直径大于铆钉孔23直径。杆18的上部向上穿过密封圈13(杆18的上部同时穿过盖板5)和压板10,帽20将密封圈13的下凸缘压在铆钉孔的台阶面24上;压板10位于杆18的中部,压板10直径大于铆钉孔23直径,压板10为工程塑料,压板为绝缘体并直接压在盖板的第二上表面21(若为金属,必须要有上密封圈11隔开盖板第二上表面,如第二具体实施方式)。把压板10向帽20方向预压紧,从杆18的上部的端部向帽20方向冲压杆18的上部,杆18长度变短、直径变大,压板10与直径变大的杆18过盈配合而被紧固在杆18上,从而第一导电突杆9、密封圈13、盖板5及压板10紧固一体,帽20自身紧压在密封圈13的下凸缘的下表面,密封圈13的下凸缘的上表面紧压在铆钉孔的台阶面24上,帽20通过密封圈13的下凸缘密封了铆钉孔23的底部开口周边表面,实现第一导电突杆与盖板之间的密封;密封圈13下凸缘把帽20与盖板第二下表面隔离开,密封圈13的圆管部(位于密封圈13下突缘之上的部位)把杆18与铆钉孔23内壁隔离开,压板10自身为绝缘体,实现第一导电突杆与盖板之间的隔离绝缘。
在电芯制造完成需封装保护线路板时,杆18的上部、第二导电突杆29各自向上伸进与其对应的定位孔3并与该定位孔处的导电体7固定电连接,杆18的上部、第二导电突杆29均与导电体焊接固定。
对于本实施方式,帽20与电芯卷芯的一个电极电连接。
对于本实施方式,帽20的直径大于杆18的直径,使整个第一导电突杆呈倒“T”形。
对于第二、三具体实施方式,导电突杆截面呈“⊥”形,铆钉孔台阶面位于盖板第二下表面,导电突杆的帽面向卷芯的一面为面积足够的平面,可以直接承接卷芯的一个电极点焊在上面,这种布置可以在电芯同样高度情况下增大卷芯的高度,进而增大电芯容量。卷芯的一个电极点焊在帽上,与帽一体的杆被直接焊接在保护线路板的导电体上,电的连接没有像第一具体实施方式那样有压板(卷芯的极耳点焊在压板上)与杆的下部铆接在一起的接触面(电流从压板传导到杆的下部,压板与杆的下部接触面会产生接触电阻),而全是焊接的,因而采用第二、三具体实施方式制造的电池其内阻会更小。
对于本发明锂电池,保护线路板通过导电突杆紧固装配在电芯后,再装配上、下塑胶盖(这时上塑胶盖可以单独制造,不需要与电芯一体注塑成型)和贴上铭牌纸,就可以制成成品锂电池。
本发明锂电池包括钢壳锂电池和铝壳锂电池。该锂电池可以是方形电池,也可以是圆柱电池。
对于本发明锂电池,其包括电芯、保护线路板,电芯包括位于其顶部的盖帽,保护线路板设有两个定位孔,盖帽包括盖板及两个分别作为电芯的正极和负极的导电突杆,两个导电突杆分别固定于两个定位孔,且两个导电突杆均与保护线路板电连接。两个导电突杆可以均与盖板独立设置,或者一个与盖板独立设置而另一个与盖板一体设置。
盖板设有至少一个铆钉孔,该导电突杆穿过铆钉孔,为了实现盖板和该导电突杆之间的绝缘和密封,该铆钉孔内可以设有密封件,该密封件具有弹性而能在受到外力时变形。该密封件可以是与盖板一体成形的密封圈;也可以是与盖板分离设置的上、下密封圈,通过导电突杆的帽封堵住铆钉孔的底部开口周边表面或顶部开口周边表面。
一种锂电池的封装方法,其是在电芯盖帽上设置两个导电突杆,在保护线路板对应设置两个定位孔,使两个导电突杆穿入对应的定位孔并与保护线路板固定及电连接。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种锂电池盖帽,用于与具有两个定位孔的锂电池保护线路板配合,包括盖板,所述盖板具有第二上表面和第二下表面,其特征在于:还包括分别作为所述锂电池的正极和负极的两个导电突杆,两个所述导电突杆均与所述盖板固定并均向上伸出所述盖板,且两个所述导电突杆分别用于与两个所述定位孔配合。
2.如权利要求1所述的锂电池盖帽,其特征在于:所述盖板具有至多两个贯穿第二上、下表面的铆钉孔,所述铆钉孔内固定有弹性密封件,所述密封件套住所述导电突杆,且所述密封件密封所述铆钉孔并绝缘所述盖板与导电突杆。
3.如权利要求2所述的锂电池盖帽,其特征在于:与所述密封件配合的所述导电突杆包括直径较小的杆,所述杆上固定有在其径向延伸且直径较大的第一压紧部和第二压紧部,所述第一压紧部位于所述密封件上方并固定在所述杆的中部,所述杆的上部在封装保护线路板时用于与所述定位孔配合,所述杆的下部向下伸出所述密封件,所述第二压紧部固定在所述杆的下部伸出所述密封件的部分,所述第一压紧部、第二压紧部在所述盖板第二上、下表面两边相对紧压所述密封件。
4.如权利要求3所述的锂电池盖帽,其特征在于:所述第一压紧部和第二压紧部中之一为与所述杆一体成型的帽,所述第一压紧部和第二压紧部中之另一为与冲压后直径变大的所述杆过盈配合的压板。
5.如权利要求4所述的锂电池盖帽,其特征在于:与所述密封件配合的所述导电突杆为“十”形,所述帽位于所述杆的中部,所述压板位于所述杆的下部,所述密封件的截面呈“工”形,所述密封件的顶部和底部分别具有上凸缘和下凸缘,所述铆钉孔为具有台阶面的台阶孔,所述台阶面位于所述第二上表面一侧,所述帽将所述上凸缘紧压在所述台阶面,所述压板将所述下凸缘紧压在所述第二下表面。
6.如权利要求4所述的锂电池盖帽,其特征在于:与所述密封件配合的所述导电突杆为倒“T”形,所述帽位于所述杆的下部,所述压板位于所述杆的中部,所述密封件的截面呈“工”形,所述密封件的顶部和底部分别具有上凸缘和下凸缘,所述铆钉孔为具有台阶面的台阶孔,所述台阶面位于所述第二下表面一侧,所述帽将所述下凸缘紧压在所述台阶面,所述压板将所述上凸缘紧压在所述第二上表面。
7.如权利要求4所述的锂电池盖帽,其特征在于:与所述密封件配合的所述导电突杆为倒“T”形,所述帽位于所述杆的下部,所述压板位于所述杆的中部,所述密封件的截面呈“⊥”形,所述密封件的底部具有下凸缘,所述铆钉孔为具有台阶面的台阶孔,所述台阶面位于所述第二下表面一侧,所述帽将所述下凸缘紧压在所述台阶面,所述压板紧压所述第二上表面。
8.一种与权利要求1-7中任意一项所述的锂电池盖帽配合的保护线路板,具有第一上表面和第一下表面,其特征在于:贯穿所述第一上、下表面形成有分别与两个导电突杆配合的两个定位孔,且所述定位孔处设有用于与所述导电突杆固定并电连接的导电体。
9.一种锂电池电芯,其特征在于:包括位于其顶部的权利要求1-7中任意一项所述的锂电池盖帽。
10.一种锂电池,包括保护线路板,所述保护线路板具有第一上表面和第一下表面,其特征在于:还包括权利要求9所述的电芯,贯穿所述第一上、下表面形成有两个定位孔,在封装所述保护线路板时两个所述电芯的导电突杆分别向上伸进两个所述定位孔,两个所述导电突杆均与所述保护线路板固定并均与所述保护线路板电连接。
11.一种锂电池封装方法,所述锂电池包括保护线路板及电芯,所述电芯具有位于其顶部的盖帽,所述盖帽包括盖板,其特征在于:在所述盖板上固定两个导电突杆,在所述保护线路板上形成两个定位孔;使两个导电突杆穿入对应的定位孔并与保护线路板固定及电连接。
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