CN109742267B - 一种免焊电池 - Google Patents

Abstract

一种免焊电池，包括正极盖帽、电芯和负极壳，所述电芯设置所述负极壳内，所述正极盖帽盖设在所述负极壳的敞口上，还包括设置在所述负极壳与所述正极盖帽之间的隔离扣圈以及连接基体，所述连接基体安装在所述隔离扣圈内并支撑于所述电芯上，所述连接基体将所述负极壳内的所述电芯的正极与所述正极盖帽电连接，所述隔离扣圈安装在所述负极壳敞口内，所述隔离扣圈将所述连接基体、所述正极盖帽与所述负极壳电性隔离。由于不需要点焊正负极耳、贴胶布、点焊盖帽等制作工序，可有效减少电池的生产工序，减少操作人员劳动，有利于缩短电池生产周期，降低电池生产成本，提高产品品质。

Description

一种免焊电池

技术领域

本发明涉及电池，特别是涉及一种免焊电池。

背景技术

传统的圆柱型二次电池制作需要点焊正负极耳、贴胶布、点焊盖帽等制作工序来实现，具体如图1和图2所示，电池生产前段经过混粉、上分、分切后需要进行焊接极耳和贴胶布工序，此工序是为了后工序能够将电池电芯正极和正极盖帽100进行连接而设立的，正极盖帽100和密封圈101组合后需要经过焊接工序将正极盖帽100和电池极耳109进行焊接，焊接后再进行封口。其中极耳起到使电芯正极和正极盖帽100进行连接导电的作用，而为了避免电池极耳109在点焊后表面焊点有毛刺刺穿隔膜，在生产时先将电池极耳109与电芯正极进行焊接再贴胶布后与电池盖帽进行焊接。由于其制作工序较多，过程控制难度大，电池的品质易受影响，电池生产成本高。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种免焊电池。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种免焊电池，包括正极盖帽、电芯和负极壳，所述电芯设置所述负极壳内，所述正极盖帽盖设在所述负极壳的敞口上，还包括设置在所述负极壳与所述正极盖帽之间的隔离扣圈以及连接基体，所述连接基体安装在所述隔离扣圈内并支撑于所述电芯上，所述连接基体将所述负极壳内的所述电芯的正极与所述正极盖帽电连接，所述隔离扣圈安装在所述负极壳敞口内，所述隔离扣圈将所述连接基体、所述正极盖帽与所述负极壳电性隔离。

所述隔离扣圈包括位于下端的电芯隔离区、位于中段的中间隔离凸台和位于上端的连接基体隔离定位圈，所述中间隔离凸台的内径小于所述电芯隔离区和所述连接基体隔离定位圈的内径，所述连接基体套设在所述连接基体隔离定位圈内，所述电芯隔离区和所述中间隔离凸台形成截面为L形的结构并倒扣在所述电芯的顶部边缘处。

所述负极壳的开口部内侧设置有凸缘，所述电芯隔离区的外径大于所述连接基体隔离定位圈的外径，所述连接基体隔离定位圈套设在所述凸缘内侧，所述电芯隔离区卡止于所述凸缘的底部。

所述电芯隔离区、所述中间隔离凸台和所述连接基体隔离定位圈为一体成型的结构。

所述隔离扣圈通过滚槽涂胶与所述连接基体连接。

还包括设置在所述正极盖帽与所述隔离扣圈之间的密封圈，所述连接基体穿过所述密封圈。

所述连接基体为圆饼形，所述隔离扣圈为圆环形。

所述连接基体和所述正极盖帽上具有透气孔。

所述连接基体的材质采用钨、钼、铬、镍、锌、钯、银、镉、铂、金中的任意一种金属或者采用钨、钼、铬、镍、锌、钯、银、镉、铂、金中任意两种或两种以上金属组合形成的合金。

所述免焊电池为圆柱形电池。

所述免焊电池为镍氢电池、镍锌电池、镍镉电池或锂电池。

本发明具有如下有益效果：

本发明的免焊电池取消了电池极耳，采用安装在隔离扣圈内的连接基体来代替极耳与电池盖帽进行连接，连接基体作为导电体连接电芯正极和电池盖帽，组装时通过电池盖帽下压使连接基体与电芯正极接触导电，而隔离扣圈将连接基体与负极壳及电芯负极隔离，防止电池盖帽及电芯正极与负极壳及电芯负极短路，并且连接基体加大了电芯正极与电池盖帽的接触面积，降低了电池内阻。由于不需要点焊正负极耳、贴胶布、点焊盖帽等制作工序，有效减少电池的生产工序，减少操作人员劳动，有利于缩短电池生产周期，降低电池生产成本，提高产品品质。

附图说明

图1为传统的圆柱型二次电池组成结构示意图；

图2为传统的圆柱型二次电池生产工艺流程图；

图3a和图3b为本发明一种实施例的免焊电池的结构分解示意图和组装图；

图4a和图4b为本发明一种实施例的免焊电池的隔离扣圈立体示意图和截面图；

图5为本发明一种实施例的免焊电池的连接基体示意图；

图6为本发明一种实施例的免焊电池的生产流程图；

图7为本发明实施例与对比例的电池内阻测试对比图；

图8为本发明实施例与对比例的电池表面温度测试对比图；

图9为本发明实施例与对比例的高倍率性能测试1C放电曲线对比图；

图10为本发明实施例与对比例的高倍率性能测试5C放电曲线对比图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

参阅图3a至图5，在一种实施例中，一种免焊电池，包括正极盖帽100、电芯和负极壳104，所述电芯设置所述负极壳104内，所述正极盖帽100盖设在所述负极壳104的敞口上，还包括设置在所述负极壳104与所述正极盖帽100之间的隔离扣圈103以及连接基体102，所述连接基体102安装在所述隔离扣圈内并支撑于所述电芯上，所述连接基体102直接将所述负极壳104内的所述电芯的正极与所述正极盖帽100电连接，所述隔离扣圈103安装在所述负极壳104敞口内，所述隔离扣圈将所述连接基体102、所述正极盖帽100与所述负极壳104电性隔离。

所述隔离扣圈103的尺寸形状可以根据免焊电池的尺寸形状进行调整。

在优选的实施例中，所述隔离扣圈包括位于下端的电芯隔离区108、位于中段的中间隔离凸台107和位于上端的连接基体隔离定位圈106，所述中间隔离凸台107的内径小于所述电芯隔离区108和所述连接基体隔离定位圈106的内径，所述连接基体102套设在所述连接基体隔离定位圈106内，所述电芯隔离区108和所述中间隔离凸台107形成截面为L形的结构并倒扣在所述电芯的顶部边缘处。

在更优选的实施例中，所述负极壳104的开口部内侧设置有凸缘105，所述电芯隔离区108的外径大于所述连接基体隔离定位圈106的外径，所述连接基体隔离定位圈106套设在所述凸缘105的内侧，所述电芯隔离区108卡止于所述凸缘105的底部。

在优选的实施例中，所述电芯隔离区108、所述中间隔离凸台107和所述连接基体隔离定位圈106为一体成型的结构。

在优选的实施例中，所述隔离扣圈通过滚槽涂胶与所述连接基体102连接。

在优选的实施例中，所述免焊电池还包括设置在所述正极盖帽100与所述隔离扣圈之间的密封圈101，所述连接基体102穿过所述密封圈101。较佳地，所述密封圈的横截面为L形。

在优选的实施例中，所述连接基体102为圆饼形，所述隔离扣圈为圆环形。

在优选的实施例中，所述连接基体102上具有透气孔110，所述正极盖帽100上也具有透气孔。所述透气孔110使电池在充放电过程中产生的气体能够更好地通过透气孔排出，避免电池因内部气压过大造成点爆炸现象，防止电池内部因部分气压过高引起电池不良。

所述连接基体102的材质可以采用钨、钼、铬、镍、锌、钯、银、镉、铂、金中的任意一种金属或者采用钨、钼、铬、镍、锌、钯、银、镉、铂、金中任意两种或两种以上金属组合形成的合金。

所述免焊电池可以为圆柱形电池。

所述免焊电池可以为镍氢电池、镍锌电池、镍镉电池或锂电池等。

制作本发明实施例的免焊电池时，在电池104中先加入隔离扣圈103后经过滚槽涂胶后加入连接基体102，最后放入密封圈101和正极盖帽100后进行封口，进入下一工序，完成电池生产。本发明实施例的免焊电池取消了电池极耳，利用连接基体来代替极耳与电池盖帽进行连接。本发明实施例所使用连接基体来代替极耳其原理是：连接基体102为导电体，连接基体102电连接电芯的正极和正极盖帽100，组装时通过正极盖帽100下压使连接基体102与电芯的正极接触导电。隔离扣圈103将连接基体102与负极壳104及电芯的负极端隔离，防止正极盖帽100与负极壳104短路。密封圈101进一步将电池正极、负极(电池盖帽100和负极壳104)隔离防止短路。

请参见图6，为一种免焊电池生产工艺流程图，展示了免焊电池的整个生产工艺流程。从图2和图6的生产工艺流程对比可以看出，本发明实施例中的生产流程比传统的电池生产流程少了点焊极耳、贴胶布、点焊盖帽工序。

本发明实施例可以有效减少生产工序缩短生产周期、降低生产成本。

对比实验数据

实施例组

采用镍为连接基体作为28AA600mAh(免点焊电池)的连接基体，卷绕后负极片有锯齿状边缘的一端打底卷绕入壳。

对比组

采用正常生产28AA600mAh，正极双极耳电池，钢壳底部放圆形PVC垫片电池。

对比数据：

本发明实施例与对比例的电池内阻测试对比；

本发明实施例与对比例的电池表面温度测试对比；

本发明实施例与对比例的高倍率性能测试1C放电曲线对比；

本发明实施例与对比例的高倍率性能测试5C放电曲线对比；

1、电池内阻测试对比：

测试方法：1)1C/0.2C放电至1.0V；2)1C充60min。搁置12个小时后，测得电池内阻对比数据列于下表1：

表1

从图7的数据分布对比可知，本发明实施例的充电电池内阻主要集中在13-14mΩ，传统方案的充电电池内阻主要集中在19-21mΩ，本实实施例内阻比正常电池内阻低6mΩ左右，电性能大大提升。

2、充电电池表面温度测试：

测试方法：在25℃测试环境下，1)1C/0.2C放电至1.0V；2)搁置20分钟；3)1C充72min；测得电池表面温度对比数据列于下表2：

表2

从表2、图8数据对比可知，本发明实施例的电池1C充电时电池表面最高温度为30.1℃，传统方案的电池1C充电时电池表面最高温度为35℃，本实施例组充电表面温度比传统方案的低4℃，使用实施例方式的电池产生的热量少，电池安全性能好。

3、高倍率性能测试1C平台：

测试方法：1)1C/0.2C放电至1.0V；2)1C充72min；3)搁置20min；4)1C放至1V；测得电池1C放电对比数据列于下表3：

表3

从表3、图9的数据对比可知，本发明实施例的电池1C放电中值电压平均值为1.266V，传统方案的电池1C放电中值电压平均值为1.247V，本实施例组放电中值电压比对比组的高，倍率放电性能好。

4、高倍率性能测试5C平台：

测试方法：1)1C/0.2C放电至0.8V；2)1C充72min；3)搁置20min；4)5C放至0.8V；测得电池5C放电对比数据列于下表4：

表4

编号	终止电压	中值电压	终止容量	终止时间	终止电流	终止电压
							实验1#	0.792	1.166	659.211	13.17	3004	0.792
实验2#	0.793	1.163	653.018	13.06	3008	0.793
							普通电池1#	0.799	1.151	645.423	12.87	3002	0.799
普通电池2#	0.799	1.15	651.273	13	2998	0.799

从表4、图10的数据对比可知，本发明实施例的电池5C放电中值电压平均值为1.165V，传统方案的电池5C放电中值电压平均值为1.150V，本实施例组放电中值电压比对比组的中值电压高，高倍率放电性能好。

从以上对比数据可以看出使用本发明实施例所生产的电池在以上各数据中都要比正常生产电池数据要好，证明使用本发明实施例可以达到提高产品品质、减少生产工序、降低生产成本的目的。

以上内容是结合具体/优选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，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种免焊电池，包括正极盖帽、电芯和负极壳，所述电芯设置所述负极壳内，所述正极盖帽盖设在所述负极壳的敞口上，其特征在于,还包括设置在所述负极壳与所述正极盖帽之间的隔离扣圈以及连接基体，所述连接基体安装在所述隔离扣圈内并支撑于所述电芯上，所述连接基体将所述负极壳内的所述电芯的正极与所述正极盖帽电连接，所述隔离扣圈安装在所述负极壳敞口内，所述隔离扣圈将所述连接基体、所述正极盖帽与所述负极壳电性隔离，所述隔离扣圈包括位于下端的电芯隔离区、位于中段的中间隔离凸台和位于上端的连接基体隔离定位圈，所述中间隔离凸台的内径小于所述电芯隔离区和所述连接基体隔离定位圈的内径，所述连接基体套设在所述连接基体隔离定位圈内，所述电芯隔离区和所述中间隔离凸台形成截面为L形的结构并倒扣在所述电芯的顶部边缘处，所述负极壳的开口部内侧设置有凸缘，所述电芯隔离区的外径大于所述连接基体隔离定位圈的外径，所述连接基体隔离定位圈套设在所述凸缘内侧，所述电芯隔离区卡止于所述凸缘的底部，所述负极壳的所述凸缘向内侧凸嵌在所述中间隔离凸台的上表面上。

2.如权利要求1所述的免焊电池，在其特征在于,所述电芯隔离区、所述中间隔离凸台和所述连接基体隔离定位圈为一体成型的结构。

3.如权利要求1所述的免焊电池，在其特征在于,所述隔离扣圈通过滚槽涂胶与所述连接基体连接。

4.如权利要求1所述的免焊电池，在其特征在于,还包括设置在所述正极盖帽与所述隔离扣圈之间的密封圈，所述连接基体穿过所述密封圈。

5.如权利要求1所述的免焊电池，在其特征在于,所述连接基体为圆饼形，所述隔离扣圈为圆环形。

6.如权利要求1所述的免焊电池，在其特征在于,所述连接基体和所述正极盖帽上具有透气孔。

7.如权利要求1所述的免焊电池，在其特征在于,所述连接基体的材质采用钨、钼、铬、镍、锌、钯、银、镉、铂、金中的任意一种金属或者采用钨、钼、铬、镍、锌、钯、银、镉、铂、金中任意两种或两种以上金属组合形成的合金。

8.如权利要求1所述的免焊电池，在其特征在于,所述免焊电池为圆柱形电池。

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