CN113078023A - 一种电流过载保护器及锂离子电池 - Google Patents

一种电流过载保护器及锂离子电池 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种电流过载保护器及锂离子电池,所述电流过载保护器包括转接极耳、焊接端、第一金属片、第二金属片和金属片壳体,所述第一金属片、第二金属片的一端安装在所述金属片壳体内且在自然状态下相互接触,另一端伸出所述金属片壳体,所述第一金属片的另一端连接所述转接极耳,第二金属片的另一端连接所述焊接端;所述电流过载保护器上设置有与其短边平行的弯折槽,所述电流过载保护器沿弯折槽对折后所述转接极耳和焊接端重叠。所述锂离子电池采用所述电流过载保护器进行原位转接,实现在自动化生产线的自动焊接、贴胶,且转接电流过载保护器后电池的正、负极耳间的距离不发生较大变化。

Description

一种电流过载保护器及锂离子电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池生产技术领域,具体涉及一种电流过载保护器及锂离子电池。
背景技术
电流过载保护器(Breaker)是一种利用双金属片作为感温元件的热保护器,当温度升高或降低到一定温度时,双金属片间的触点自动断开或闭合,使电路停止或恢复工作状态。电路处于工作状态时,电流通过双金属片及触点形成回路。当电路工作不正常时,电路中通过的电路过大,通过双金属片的电流过大使得双金属片温度过高发生形变,当热量达到热保护器的跳脱温度值时,双金属片形变过大,触点脱离接触,形成断路,使电路停止工作。电路停止工作后,由于无电流通过双金属片,双金属片温度降低形变减小,当温度下降到复位温度时,双金属片的触点相互接触,重新形成回路,接通电路。
锂离子电池生产过程中,尤其是生产用于笔记本电脑等高价值高要求的电池时,需在电池上转接Breaker以在发生供电异常时保护内部电路和元器件,在实际的市场需求中,一些客户要求转接Breaker后,正、负极耳的距离不发生产较大变化。
发明内容
本发明第一目的旨在提供一种电流过载保护器,能够减小正、负极耳间距离的变化。本发明的第一目的由以下技术方案实现:
一种电流过载保护器,包括转接极耳、焊接端、第一金属片、第二金属片和金属片壳体,所述第一金属片、第二金属片的一端安装在所述金属片壳体内且在自然状态下相互接触,另一端伸出所述金属片壳体,所述第一金属片的另一端连接所述转接极耳的第一连接部,第二金属片的另一端连接所述焊接端的第二连接部;其特征在于:所述第一连接部到第一金属片之间或所述第二连接部到第二金属片之间设置有与电流过载保护器短边平行的弯折槽,所述电流过载保护器沿弯折槽对折后所述转接极耳和焊接端重叠。
上述技术方案中,通过在电流过载保护器上设置弯折槽,且弯折槽到电流过载保护器长边两端的距离相等,在使用中将焊接端焊接在电芯的极耳上,后将电流过载保护器沿弯折槽对折(即将所述电流过载保护器的弯折槽两侧相对地折叠起来),对折后的转接极耳与电芯的原极耳位置重合,减小原极耳之间距离变化的技术效果。
作为本发明的进一步改进,所述转接极耳为L型,L的两条边分别为所述转接极耳的极耳部和第一连接部,在所述第一连接部上形成有所述弯折槽。
作为本发明的进一步改进,所述焊接端的长度为3mm-10mm。
作为本发明的进一步改进,所述弯折槽的深度小于或等于0.5倍电流过载保护器的厚度。
作为本发明的进一步改进,所述弯折槽宽度方向上中点到所述转接极耳宽度方向上中点的距离和所述弯折槽宽度方向上中点到所述焊接端宽度方向上中点的距离差值小于或等于6mm。
作为本发明的进一步改进,还包括绝缘胶,所述绝缘胶的覆盖区域为除所述金属片壳体外的电流过载保护器的其余部分。
作为本发明的进一步改进,所述绝缘胶的覆盖区域不包含所述弯折槽。
作为本发明的进一步改进,所述绝缘胶的截面形状为U型,U型的两个长边覆盖所述电流过载保护器的两个侧面。
作为本发明的进一步改进,还包括双面胶,所述双面胶的一面粘贴在所述电流过载保护器一个侧面的所述第二连接部位置,粘贴于双面胶另一面的离型纸沿电流过载保护器的长边方向凸出所述焊接端。
本发明第二目的旨在提供一种锂离子电池,能够实现电流过载保护。本发明的第二目的由以下技术方案实现:
一种锂离子电池,包括正极片、负极片、隔膜、正极耳和负极耳,所述正极片、隔膜和负极片按顺序层叠后缠绕,所述正极耳和负极耳分别与所述正极片和负极片连接;其特征在于:还包括上文所述的电流过载保护器,所述电流过载保护器的焊接端与所述正极耳或负极耳连接。
上述技术方案中,所述锂离子电池采用所述电流过载保护器进行原位转接,实现了电流过载保护,且使电池原正、负极耳间的距离不发生较大变化。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的电流过载保护器的立体图。
图2为本发明实施例一提供的电流过载保护器的主视图。
图3为本发明实施例一提供的电流过载保护器的左视图。
图4为图3中I的局部放大图。
图5为本发明实施例一提供的电流过载保护器不含绝缘胶和双面胶的主视图。
图6为本发明实施例一提供的电流过载保护器不含绝缘胶和双面胶的俯视图。
图7为图6中II的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明,为了便于说明,本申请中可能会对上、下、左、右、前、后等方位进行定义,旨在便于清楚地描述构造的相对位置关系,并不用于产品在生产、使用、销售等过程中实际方位的限制。下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明:
实施例一
请参阅图1-图7,本实施例提供一种电流过载保护器,包括转接极耳1、焊接端2、第一金属片3、第二金属片4、金属片壳体5、绝缘胶6和双面胶7。
所述第一金属片3、第二金属片4为矩形的金属薄片,安装在陶瓷制成的金属片壳体内,所述第一金属片3、第二金属片4短边的一端在自然状态下在所述金属片壳体5内部相互接触,另一端伸出所述金属片壳体5。所述转接极耳1和焊接端2为矩形金属片,所述焊接端2的长度为5mm(作为其他可实现的技术方案,所述焊接端2的长度可以为包含端点的3mm-10mm之间的任一数值),所述转接极耳1沿矩形的长边方向形成有第一连接部11和极耳部12,所述焊接端2沿矩形的长边方向形成有第二连接部21和焊接部22。所述第一金属片3的另一端与所述转接极耳1的第一连接部11相连,第一金属片3的长边与转接极耳1的长边垂直且所述第一连接部11与第一金属片3的另一端重叠。所述第二金属片4的另一端与所述焊接端2的第二连接部21相连,第二金属片4的长边与焊接端2的长边垂直且所述第二连接部21与第二金属片4的另一端重叠。
在所述转接极耳1的第一连接部11上形成有与电流过载保护器短边平行的弯折槽13(作为其他可实现的技术方案,所述弯折槽也可以设置在所述焊接端的第二连接部21上),所述弯折槽13的深度为0.5倍电流过载保护器的厚度,宽度为0.2mm(作为其他可实现的技术方案,所述弯折槽的深度可以为小于0.5倍电流过载保护器的厚度,深度可为包含端点的0.1mm-0.3mm之间的任一数值),所述弯折槽13宽度方向上的中点到所述转接极耳1宽度方向上的中点、所述弯折槽13宽度方向上的中点到所述焊接端2宽度方向上的中点距离相等(作为其他可实现的技术方案,所述弯折槽13宽度方向上的中点到所述转接极耳1宽度方向上的中点、所述弯折槽13宽度方向上的中点到所述焊接端2宽度方向上的中点距离差值小于或等于6mm)。在伸出所述金属片壳体5的第一金属片3至弯折槽13(不含弯折槽)、弯折槽13(不含弯折槽)到第一连接部11(含第一连接部)、伸出所述金属片壳体5的第二金属片4至第二连接部21(含第二连接部)的两个侧面上覆盖有U型的绝缘胶6,所述绝缘胶6的U型短边覆盖所述电流过载保护器的上端面,即仅金属片壳体5、弯折槽13、转接极耳1的极耳部12和焊接端2的焊接部22不被所述绝缘胶6覆盖。所述双面胶7的一面粘贴在所述电流过载保护器的一个侧面且在所述焊接端2的第二连接部21上,粘贴于双面胶6另一面的离型纸沿电流过载保护器的长边方向凸出所述焊接端2。
在将电流过载保护器连接到电芯上时,先将焊接端2的焊接部22焊接在电芯的极耳上,焊接完成后,将电流过载保护器沿弯折槽13对折(即将所述电流过载保护器的弯折槽13两侧相对地折叠起来,由于所述焊接端2与电芯的极耳焊接,即将所述转接极耳1一侧向所述焊接端2翻折180°)。由于弯折槽13到电流过载保护器长边两端的距离相等,所以对折后的转接极耳1与电芯的原极耳位置重合,实现维持原极耳之间的距离不发生较大变化的技术效果。
实施例二
本实施例提供一种锂离子电池,包括正极片、负极片、隔膜、正极耳、负极耳和电流过载保护器,所述电流过载保护器为实施例一提供的电流过载保护器。所述正极片、隔膜和负极片按顺序层叠后缠绕,所述正极耳和负极耳分别与所述正极片和负极片连接,所述电流过载保护器的焊接端与所述正极耳通过焊接连接(作为其他可实现的技术方案,所述电流过载保护器的焊接端也可与所述负极耳通过焊接连接),所述转接极耳沿所述弯折槽对折,与电池的原正极耳重叠。
实施例三
本实施例提供一种电流过载保护器的焊接方法,采用实施例一所述的电流过载保护器,包括以下步骤:
(1)将电芯通过吸嘴吸附在夹持装置的平整推板定位槽中,且在定位槽的上下,左右方向定位;
(2)绝缘板在机械手作用下,向下运动至盖住负极耳,防止电芯的负极耳与正极耳被电流过载保护器连通发生短路;
(3)电芯及夹持装置在驱动机构作用下转移到正极耳裁切工位,进行正极耳裁切,使电芯正极耳与电流过载保护器的焊接端的长度匹配,裁切后正极耳长度为3mm-10mm;
(4)电芯及夹持装置在驱动机构作用下转移至电流过载保护器贴覆工位;
(5)将电流过载保护器放置于特定的吸收盘中,真空吸嘴吸取电流过载保护器,将电流过载保护器放置于平整推板定位槽中并调整电流过载保护器的位置,使电流过载保护器与电芯的顶封边对齐,且焊接端与电池正极耳对齐;
(6)真空吸嘴再次吸取电流过载保护器并上移,使电流过载保护器离开所述电芯,用夹子夹住粘贴在电流过载保护器上且沿电流过载保护器的长边方向凸出焊接端的双面胶离型纸,剥离离型纸;
(7)真空吸嘴下移,使电流过载保护器在双面胶作用下粘贴于所述电芯的顶封边位置,且此时焊接端与电池正极耳对齐;
(8)电芯及夹持装置在驱动机构作用下转移至焊接工位,开始激光焊接,将焊接端焊接于电芯的正极耳上;
(9)焊接完成后,绝缘板在机械手的作用下向上运动,将电流过载保护器沿弯折槽弯折90°;
(10)焊接了电流过载保护器的电芯及夹持装置在驱动机构作用下被转移至贴胶工位,在焊接端上粘贴美纹纸,再在美纹纸上粘贴双面胶;
(11)焊接了电流过载保护器的电芯及夹持装置在驱动机构作用下被转移到折电流过载保护器工位,位于折电流过载保护器工位底部的顶针向上运动,沿电芯的绝缘垫将焊接了电流过载保护器的正极耳翻折180°,翻折完成后折电流过载保护器工位上的压条下压翻折后的正极耳,避免翻折后的正极耳起翘,完成下压后压条上移;
(12)所述电流过载保护器在折电流过载保护器工位上的压块先横向平移,完成横向平移后下压,使电流过载保护器沿所述弯折槽再次弯折90°,此时电流过载保护器的转接极耳和焊接端对齐且在双面胶作用下贴合紧密。
通过采用实施例一提供的电流过载保护器,且运用本实施例提供的原位转接电流过载保护器的操作方法,实现在自动化生产线上电流过载保护器自动焊接、贴胶,提高了转接电流过载保护器的生产效率和生产稳定性。
以上实施例仅为充分公开而非限制本发明,凡基于本发明的创作主旨、无需经过创造性劳动即可得到的等效技术特征的替换,应当视为本申请揭露的范围。

Claims (10)

1.一种电流过载保护器,包括转接极耳、焊接端、第一金属片、第二金属片和金属片壳体,所述第一金属片、第二金属片的一端安装在所述金属片壳体内且在自然状态下相互接触,另一端伸出所述金属片壳体,所述第一金属片的另一端连接所述转接极耳的第一连接部,第二金属片的另一端连接所述焊接端的第二连接部;其特征在于:所述第一连接部到第一金属片之间或所述第二连接部到第二金属片之间设置有与电流过载保护器短边平行的弯折槽,所述电流过载保护器沿弯折槽对折后所述转接极耳和焊接端重叠。
2.根据权利要求1所述的电流过载保护器,其特征在于:所述转接极耳为L型,L的两条边分别为所述转接极耳的极耳部和第一连接部,在所述第一连接部上形成有所述弯折槽。
3.根据权利要求1所述的电流过载保护器,其特征在于:所述焊接端的长度为3mm-10mm。
4.根据权利要求1所述的电流过载保护器,其特征在于:所述弯折槽的深度小于或等于0.5倍电流过载保护器的厚度。
5.根据权利要求1所述的电流过载保护器,其特征在于:所述弯折槽宽度方向上中点到所述转接极耳宽度方向上中点的距离和所述弯折槽宽度方向上中点到所述焊接端宽度方向上中点的距离差值小于或等于6mm。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的电流过载保护器,其特征在于:还包括绝缘胶,所述绝缘胶的覆盖区域为除所述金属片壳体外的电流过载保护器的其余部分。
7.根据权利要求6所述的电流过载保护器,其特征在于:所述绝缘胶的覆盖区域不包含所述弯折槽。
8.根据权利要求7所述的电流过载保护器,其特征在于:所述绝缘胶的截面形状为U型,U型的两个长边覆盖所述电流过载保护器的两个侧面。
9.根据权利要求1-5中任意一项所述的电流过载保护器,其特征在于:还包括双面胶,所述双面胶的一面粘贴在所述电流过载保护器一个侧面的所述第二连接部位置,粘贴于双面胶另一面的离型纸沿电流过载保护器的长边方向凸出所述焊接端。
10.一种锂离子电池,包括正极片、负极片、隔膜、正极耳和负极耳,所述正极片、隔膜和负极片按顺序层叠后缠绕,所述正极耳和负极耳分别与所述正极片和负极片连接;其特征在于:还包括权利要求1-9中任意一项所述的电流过载保护器,所述电流过载保护器的焊接端与所述正极耳或负极耳连接。
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