CN103219488A - 一种锂离子动力电池 - Google Patents

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刘守印
宋强
王陈
姚乐明
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Abstract

本发明涉及一种锂离子动力电池，包括正极柱（1）、负极柱（2）和连接片（3），所述正极柱（1）和负极柱（2）上分别设有紧固螺母（11），所述正极柱（1）和负极柱（2）上分别设有中心孔（16），在中心孔（16）内设有刚性螺柱（10），所述正极柱（1）、负极柱（2）分别和所述刚性螺柱（10）通过连接销（12）连接；所述刚性螺柱（10）上安装有压紧螺母（4），所述连接片（3）通过所述压紧螺母（4）压紧固定在紧固螺母（11）上。本发明提高了正、负极柱与连接片的连接牢度，降低了电池的内阻，提高了锂离子动力电池的大电流放电性能，整个电池更适合车载等震动场合使用。

Description

一种锂离子动力电池
技术领域
本发明涉及属于电池技术领域，更具体地说，涉及一种锂离子动力电池。
背景技术
目前，由于电化学腐蚀的因素，锂离子电池极柱只能使用铝和铜，或者是电位介于两者之间的不锈钢或者镍，由于不锈钢的电导率太低，不适合做极柱使用，而镍的加工性能不好、成本高，且电位靠近铜，只适合做负极。
现有技术中，单体电池内部极片与极柱间的连接方式主要有以下几种方式：
第一种是如图1所示，将电芯正极极耳a、负极极耳b直接通过超声焊分别焊接在正极柱1、负极柱2上。
第二种是如图2所示，电芯正极极耳a通过铝铆钉A固定在正极柱1上，负极极耳b通过铜铆钉B固定在负极柱2上。
第三种是如图3所示，电芯正极极耳a通过螺栓C固定在正极柱1上，负极极耳b通过螺栓C固定在负极柱2上。
考虑到电池重量、体积以及整体装配方式，极柱上焊接面积较小，与极耳的焊接面积有限，导电能力受限。
铆接或螺栓紧固方式连接时的接触电阻又远远大于焊接，在动力电池的大电流使用过程中以上几种方式都不理想。
传统的单体电池间串并联连接时需要在极柱体上安装连接片，连接片的安装方式有以下几种：
第一种是如图4所示，整个正极柱1采用铝材制成，整个负极柱2则采用铜材制成，为了单体间串并联连接片3的固定，必须在正极柱1和负极柱2上端预留的柱体上制出螺纹，然后通过螺母4固定连接片3，实现单体电池间的串并联连接，或如图5所示，在正极柱1和负极柱2中心位置开设螺纹孔5，然后通过螺栓6固定连接片3，实现单体电池间的串并联连接，但由于铜和铝的强度较低，制成的螺纹易变形、磨损，很容易形成滑丝、脱扣，不适合在存有震动因素的汽车上使用。
第二种如图6所示，在正极柱1和负极柱2上开设中心螺纹孔7，然后安装钢丝螺套8，再通过螺栓6固定连接片3，实现单体电池间的串并联连接，或如图7所示，在中心螺纹孔7中旋入刚性螺杆9，再通过螺母4固定连接片3，实现单体电池间的串并联连接，此两种方式有所改进，但在紧固过程中，力量会通过钢丝螺套8或刚性螺杆9又转移到强度不高、易变形、磨损的中心螺纹孔7的螺纹上，并且工艺实现复杂，成本较高，同样不适合在存有震动因素的汽车上使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种连接片连接稳固、电池内阻低、大电流放电性能强的锂离子动力电池。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种锂离子动力电池，包括正极柱、负极柱和连接片，所述正极柱和负极柱上分别设有紧固螺母，所述正极柱和负极柱上分别设有中心孔，在中心孔内设有刚性螺柱，所述正极柱、负极柱分别和所述刚性螺柱通过连接销连接；所述刚性螺柱上安装有压紧螺母，所述连接片通过所述压紧螺母压紧固定在紧固螺母上。
在本发明所述的锂离子动力电池中，所述正极柱、负极柱和刚性螺柱上设置有同心横向的销孔，所述连接销设置在所述销孔内。
在本发明所述的锂离子动力电池中，还包括正极极耳和负极极耳，所述正极柱与正极极耳之间设有正极集流体，所述负电极极柱与负极极耳之间设有负极集流体。
在本发明所述的锂离子动力电池中，所述正极极耳焊接在正极集流体的一端，所述正极柱焊接在所述正极集流体的另一端；所述负极极耳焊接在负极集流体的一端，所述负电极极柱焊接在所述负极集流体的另一端。
在本发明所述的锂离子动力电池中，还包括盖板，所述紧固螺母将所述盖板压紧固定在正极柱和负极柱上。
在本发明所述的锂离子动力电池中，所述正极柱由铜制成，所述负极柱由铝制成，所述刚性螺柱由不锈钢或高碳钢材料制成。
实施本发明的锂离子动力电池，具有以下有益效果：
刚性螺柱和正、负极柱分体设置，正极柱、负极柱和刚性螺柱可分别采用不同的材料。刚性螺柱和正、负极柱通过连接销连接，连接牢固，拆装方便，并且正、负极柱内部无需设置内螺纹，不存在内螺纹变形、磨损导致的滑丝、脱扣的问题。
刚性螺柱可采用强度较高的不锈钢材料或高碳钢材料制成，在刚性螺柱上制出的螺纹不易变形，可提高与压紧螺母的连接牢度，从而提高了正、负极柱与连接片的连接牢度，降低了电池的内阻，提高了锂离子动力电池的大电流放电性能，整个电池更适合车载等震动场合使用。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为背景技术中单体电池内部极片与极柱间的连接方式一的结构示意图；
图2为背景技术中单体电池内部极片与极柱间的连接方式二的结构示意图；
图3为背景技术中单体电池内部极片与极柱间的连接方式三的结构示意图；
图4为背景技术中锂离子动力电池上安装连接片的实施方式一的结构示意图；
图5为背景技术中锂离子动力电池上安装连接片的实施方式二的结构示意图；
图6为背景技术中锂离子动力电池上安装连接片的实施方式三的结构示意图；
图7为背景技术中锂离子动力电池上安装连接片的实施方式四的结构示意图；
图8为本发明锂离子动力电池的结构示意图；
图9为图8的剖视图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图8-图9所示，本发明的锂离子动力电池包括正极柱1、负极柱2和连接片3。正极柱1和负极柱2上分别设有紧固螺母11，紧固螺母11与正极柱1、负极柱2螺纹连接。正极柱1和负极柱2上分别设有中心孔16，在中心孔16内设有刚性螺柱10。正极柱1、负极柱2分别和刚性螺柱10通过连接销12连接。正极柱1、负极柱2和刚性螺柱10上设置有同心横向的销孔17，连接销12设置在销孔17内。刚性螺柱10上安装有压紧螺母4，连接片3通过压紧螺母4压紧固定在紧固螺母11上。
正极柱1和负极柱2可以采用不同的材料，本实施例中，正极柱1由铜制成，负极柱2由铝制成。刚性螺柱10可由不锈钢或高碳钢材料制成。
本发明刚性螺柱10和正极柱1、负极柱2分体设置，正极柱1、负极柱2和刚性螺柱10可分别采用不同的材料。刚性螺柱10和正极柱1、负极柱2通过连接销12连接，连接牢固，拆装方便，并且正极柱1、负极柱2内部无需设置内螺纹，不存在内螺纹变形、磨损导致的滑丝、脱扣的问题。刚性螺柱10可采用强度较高的不锈钢材料或高碳钢材料制成，在刚性螺柱10上制出的螺纹不易变形，可提高与压紧螺母4的连接牢度，从而提高了正极柱1、负极柱2与连接片3的连接牢度，降低了电池的内阻，提高了锂离子动力电池的大电流放电性能，整个电池更适合车载等震动场合使用。
进一步的，锂离子动力电池还包括正极极耳a和负极极耳b，正极柱1与正极极耳a之间设有正极集流体14，负电极极柱2与负极极耳b之间设有负极集流体15。正极极耳a焊接在正极集流体14的一端，正极柱1焊接在正极集流体14的另一端；负极极耳b焊接在负极集流体15的一端，负电极极柱2焊接在负极集流体15的另一端，本实施例中的焊接方式为氩弧焊。通过焊接正极集流体14和负极集流体15增加了正极极耳a与正极柱1、负极极耳b与负极柱2的接触面积，进一步提高了电池的大电流供电能力，降低了接触电阻，利于电池的大电流放电。
进一步的，锂离子动力电池还包括盖板13，正极柱1、负极柱2与盖板13通过紧固螺母11紧密配合，紧固螺母11将盖板13压紧固定在正极柱1和负极柱2上。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (6)

1.一种锂离子动力电池，包括正极柱（1）、负极柱（2）和连接片（3），所述正极柱（1）和负极柱（2）上分别设有紧固螺母（11），其特征在于，所述正极柱（1）和负极柱（2）上分别设有中心孔（16），在中心孔（16）内设有刚性螺柱（10），所述正极柱（1）、负极柱（2）分别和所述刚性螺柱（10）通过连接销（12）连接；所述刚性螺柱（10）上安装有压紧螺母（4），所述连接片（3）通过所述压紧螺母（4）压紧固定在紧固螺母（11）上。
2.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述正极柱（1）、负极柱（2）和刚性螺柱（10）上设置有同心横向的销孔（17），所述连接销（12）设置在所述销孔（17）内。
3.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于，还包括正极极耳（a）和负极极耳（b），所述正极柱（1）与正极极耳（a）之间设有正极集流体（14），所述负电极极柱（2）与负极极耳（b）之间设有负极集流体（15）。
4.根据权利要求3所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述正极极耳（a）焊接在正极集流体（14）的一端，所述正极柱（1）焊接在所述正极集流体（14）的另一端；所述负极极耳（b）焊接在负极集流体（15）的一端，所述负电极极柱（2）焊接在所述负极集流体（15）的另一端。
5.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于，还包括盖板（13），所述紧固螺母（11）将所述盖板（13）压紧固定在正极柱（1）和负极柱（2）上。
6.根据权利要求1所述的锂离子动力电池，其特征在于，所述正极柱（1）由铜制成，所述负极柱（2）由铝制成，所述刚性螺柱（10）由不锈钢或高碳钢材料制成。
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