CN113299975A - 锂离子电池结构及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开锂离子电池结构，包括至少一个电芯组件、盖板组件、壳体，电芯组件与盖板组件连接并位于壳体内部；每个电芯组件包括至少一个电芯单体、连接片，保护小片，电芯单体的正极耳与负极耳的两侧均分别与连接片、保护小片连接；所述连接片包括一个或多个凸台。以及装配方法，将电芯单体与连接片、保护小片连接；连接片折弯至与电芯单体外轮廓外后固定，形成电芯组件；将连接片上凸台与盖板组件连接；后装至壳体内固定。本发明的有益效果：通过连接片与盖板组件连接，使得极耳处于拉伸状态，易于成型，规避了内插的风险；且极耳长度更短，不仅降低了前端电芯卷绕时极耳翻折、打皱的风险，而且也有效降低了材料成本。

Description

锂离子电池结构及装配方法

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池技术领域，尤其涉及的是一种锂离子电池结构以及装配方法。

背景技术

目前传统的锂电池电芯装配方法如下：①采用“蝴蝶焊接”工艺将两个电芯单体连接在一起，即通过连接片、保护片将相同极性的两极耳，利用超声波焊接在一起；②将上述连接片通过激光与对应相同极性的极柱焊接在一起，并在焊印处扣合止动架；③将上述两个电芯单体合并，通过捆绑胶带固定；④将电芯塞入铝壳，通过激光完成封口焊接。

该方法主要存在以下缺陷：

1、电芯合并时，极耳容易出现内插入电芯本体造成电池短路，若对合芯后的极耳进行整形，不仅难以实现，而且会对极耳造成损伤。

2、该工艺适用范围较窄，只能用于当电芯为偶数时的锂电池装配。且当电芯数量＞4时，该方法的极耳内插现象就越严重且难以有效解决。

3、该工艺需要预留较长的极耳长度，大大增加了前端电芯卷绕时极耳翻折、打皱的风险。

如申请号：CN201820930167，一种锂电池的合芯装置，其背景技术中也指出，目前锂离子电池的电芯组装工艺如下：A、B卷芯的极耳分别利用超声波焊接机进行预焊；A、B卷芯配对后再利用超声焊接机将极耳、垫片、连接片焊接在一起；把垫片和盖板利用激光焊接机焊接在一起；A、B卷芯再进行合芯包胶作业。此工艺也被称为蝴蝶焊。实际生产中，由于制造复杂，各工序之间涉及诸多工位流转，合芯的一致性较差，极耳在合芯过程中易撕裂，而且合芯的对齐度也很难保证，这在一定程度上会对电池品质造成影响。

该申请通过改进，提出一种锂电池的合芯装置，包括：底板、合芯组件和压盖组件；合芯组件包括立柱和两个合芯杆；立柱安装在底板上，两个合芯杆均转动安装在立柱上并对称设置，合芯杆的中部朝向另一个合芯杆突出形成用于安放电芯的工位；工位的前端设有前固定板，工位的一侧设有侧固定板，工位相对于前固定板的一侧设有后推板，工位相对于侧固定板的一侧设有侧推板，前固定板和侧固定板固定安装在合芯杆上，后推板和侧推板相对于合芯杆滑动安装；前固定板、侧固定板、后推板和侧推板形成用于固定工位上电芯的调节框架；

压盖组件包括两个下压气缸、两个行程气缸、支撑板和支撑柱；支撑柱和两个行程气缸均安装在底板上，支撑板安装在支撑柱上，支撑板的上表面设有用于安置盖板的凹槽；两个行程气缸位于支撑柱相对的两侧，两个下压气缸分别安装在两个行程气缸上；各下压气缸分别连接有一个压板，压板平行于支撑板设置并位于支撑板上方；行程气缸用于驱动对应的压板在平行于凹槽的直线方向上运动，下压气缸用于驱动压板在垂直于支撑板的直线上运动；两个合芯杆转动过程中，该锂电池的合芯装置设有初始状态和合芯状态，初始状态下，两个合芯杆展开，两个合芯杆上的工位和支撑板位于同一平面上，支撑板位于两个合芯杆之间；合芯状态下，两个合芯杆转动到垂直面上并重合。

虽然该装置通过电芯定位、盖板压紧、同步合芯功能，可有效提高制造效率及质量，并且有效避免了由于合芯导致极耳断裂、电芯短路报废的风险，但并未对蝴蝶焊的工艺进行改进，只能在一定程度上降低极耳撕裂的情况，如电芯数量较多，仍需要预留较长极耳，无法解决本申请提出的根本问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有技术中电池合芯过程中存在极耳内插入电芯本体造成短路、需预留较长极耳的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

锂离子电池结构，包括至少一个电芯组件、盖板组件、壳体，至少一个所述电芯组件与所述盖板组件连接，所述电芯组件连同盖板组件连接在壳体内部；每个电芯组件包括至少一个电芯单体、连接片，保护小片，所述电芯单体的正极耳的两侧分别与所述连接片、保护小片连接，所述电芯单体的负极耳的两侧分别与所述连接片、保护小片连接；

所述连接片均包括连接片本体，所述连接片本体上包括与盖板组件连接的一个或多个凸台。

本发明中锂离子电池结构中通过连接片的凸台与盖板组件连接，使得极耳处于拉伸状态，易于成型，规避了内插的风险；且极耳长度更短，不仅降低了前端电芯卷绕时极耳翻折、打皱的风险，而且也有效降低了材料成本。

优选的，所述连接片包括正极连接片、负极连接片，所述电芯单体的正极耳的两侧分别与所述正极连接片、保护小片连接，所述电芯单体的负极耳的两侧分别与所述负极连接片、保护小片连接；所述正极连接片和负极连接片均包括多个用于折弯的应力孔。

应力孔便于连接片折弯。

优选的，还包括隔板，所述隔板的两侧分别连接所述连接片与所述电芯单体，所述隔板上包括多个减重孔。

隔板为薄片状的非金属绝缘材质，隔板的作用是防止连接片与电芯单体中的极片相接触，规避了电池短路的风险。隔板上还开设有若干减重孔，一方面可减轻隔板的重量，提升电池能量密度，另一方面可便于后续电解液进入电芯中。

优选的，还包括仿形块，所述仿形块的一侧与所述电芯单体的侧面适配性连接，所述仿形块的另一侧与所述连接片连接。

仿形块为非金属的绝缘材质，其作用一方面便于连接片的固定，另一方面是防止凸台与极柱激光焊接时产生的热量融化电芯表面的隔膜。当电芯单体为卷绕式的卷芯时，仿形块的内表面还可保护卷芯的弧角免于刮伤；当电芯单体为叠片式的叠芯时，仿形块的内表面可收拢叠芯的隔膜，防止正、负极耳相互接触而短路。

本发明还提供锂离子电池结构的装配方法，包括以下步骤：

步骤S01：将电芯单体的正极耳的两侧分别与所述连接片、保护小片连接，所述电芯单体的负极耳的两侧分别与所述连接片、保护小片连接；

步骤S02：将步骤S01中连接片折弯至与电芯单体外轮廓外后固定，形成电芯组件；

步骤S03：将电芯组件中连接片上凸台与盖板组件连接；后装至壳体内后与壳体连接。

本发明摒弃了电芯合并的传统工艺，使得极耳处于拉伸状态，易于成型，规避了内插的风险；本发明所需的极耳长度更短，不仅降低了前端电芯卷绕时极耳翻折、打皱的风险，而且也有效降低了材料成本。

优选的，所述连接片包括正极连接片、负极连接片，所述正极连接片和负极连接片均包括多个用于折弯的应力孔；当所述电芯组件包括两个电芯单体时，在所述步骤S01中，将两个电芯单体的正极耳搭接、负极耳搭接，将正极连接片搭接在正极耳顶面，其中一个保护小片搭接在正极耳底面，将负极连接片搭接在负极耳顶面，其中一个保护小片搭接在负极耳底面，后将正极连接片与正极耳、保护小片焊接，以及负极连接片与负极耳、保护小片焊接；并在焊印处粘贴绝缘胶带；后将两个电芯单体的极耳处折弯呈Z型，使得两个电芯单体呈紧贴状。

优选的，还包括隔板，所述隔板包括多个减重孔；

步骤S02中，将隔板置于其中一个电芯单体远离另一个电芯单体的一侧面，将连接片沿应力孔折叠至隔板处，并通过固定胶带将连接片与隔板固定在电池单体上，包裹绝缘层后形成一个电芯组件；

若电芯组件为多个，则按照上述方式将2N个电芯单体形成N个电芯组件；

步骤S03中，将N个电芯组件叠放后与盖板组件焊接，后放入壳体内并焊接。

优选的，所述盖板组件包括基板、注液孔、防爆阀、正极柱、负极柱、垫片，所述基板包括2N个通孔，2N个通孔呈两列排布，所述垫片包括2N个贯穿结构，贯穿结构处截面呈工字型结构，所述垫片安装在通孔处，并包裹在通孔外部，所述正极柱与所述负极柱的中心处均沿轴线贯穿形成与凸台连接的极柱孔，所述正极柱连接在所述垫片其中一列的N个贯穿结构处，所述负极柱连接在垫片另外一列N个贯穿结构处，所述注液孔开设在所述基板的中部，所述防爆阀开设在所述基板的中部；所述连接片与所述盖板组件焊接时，将所述凸台与插入所述极柱孔内，后焊接。

优选的，还包括两个仿形块，所述仿形块的一侧与所述电芯单体的侧面适配性连接，所述仿形块的另一侧与所述连接片连接；

步骤S02中，将两个仿形块分别置于其中一个电芯单体的两侧面，将连接片沿应力孔折叠至仿形块处，并通过固定胶带将连接片与仿形块固定在电池单体上；

步骤S03中，将步骤S02中的电池单体两侧的连接片的凸台与盖板组件焊接，后包裹绝缘层装入壳体，并与壳体焊接。

优选的，所述盖板组件包括第一盖板组件和第二盖板组件，所述第一盖板组件包括第一基板、正极柱、第一垫片，所述第一基板上开设通孔，所述第一垫片的截面呈工字型结构，中部为贯穿结构，所述第一垫片安装在通孔处，并包裹在通孔外部，所述正极柱中心处为沿轴线贯穿形成与凸台连接的极柱孔，所述正极柱连接第一垫片；所述第二盖板组件包括第二基板、负极柱、第二垫片，所述第二基板上开设通孔，所述第二垫片的截面呈工字型结构，中部为贯穿结构，所述第二垫片安装在通孔处，并包裹在通孔外部，所述负极柱中心处为沿轴线贯穿形成与凸台连接的极柱孔，所述负极柱连接在第二垫片；所述盖板组件还包括注液孔和防爆阀，所述注液孔设置在所述第一基板或第二基板上，所述防爆阀设置在所述第一基板或第二基板上。

优选的，所述盖板组件包括第三基板、第三注液孔、第三防爆阀、第三正极柱、第三负极柱、第三垫片；所述第三基板仅在一侧具有通孔，第三垫片的截面呈工字型结构，中部为贯穿结构，所述第三垫片安装在通孔处，并包裹在通孔外部；当第三垫片的外侧连接所述第三正极柱或所述第三负极柱，所述第三正极柱或第三负极柱上开设第三极柱孔，所述第三负极柱或所述第三正极柱与第三基板的另一侧连接；第三注液孔、第三防爆阀设置在第三基板的中部。

本发明中可以使极耳仅与正极柱或者负极柱连接，减少了制造工序，提升了制造效率；可兼容多种装配工艺(正极柱、负极柱位于同侧或者异侧)，并对任意个电芯组件的并联装配均有很好的适应性。

本发明的优点在于：

(1)本发明中锂离子电池结构中通过连接片与盖板组件连接，使得极耳处于拉伸状态，易于成型，规避了内插的风险；且极耳长度更短，不仅降低了前端电芯卷绕时极耳翻折、打皱的风险，而且也有效降低了材料成本；

(2)应力孔便于连接片折弯；

(3)隔板为薄片状的非金属绝缘材质，隔板的作用是防止连接片与电芯单体中的极片相接触，规避了电池短路的风险。隔板上还开设有若干减重孔，一方面可减轻隔板的重量，提升电池能量密度，另一方面可便于后续电解液进入电芯中；

(4)仿形块为非金属的绝缘材质，其作用一方面便于连接片的固定，另一方面是防止凸台与极柱激光焊接时产生的热量融化电芯表面的隔膜。当电芯单体为卷绕式的卷芯时，仿形块的内表面还可保护卷芯的弧角免于刮伤；当电芯单体为叠片式的叠芯时，仿形块的内表面可收拢叠芯的隔膜，防止正、负极耳相互接触而短路；

(5)本发明中可以使极耳仅与正极柱或者负极柱连接，减少了制造工序，提升了制造效率；可兼容多种装配工艺(正极柱、负极柱位于同侧或者异侧)，并对任意个电芯组件的并联装配均有很好的适应性。

附图说明

图1是本发明实施例电芯单体的结构示意图；

图2是本发明实施例一中双电芯焊接时的立体图；

图3是本发明实施例一中双电芯焊接时的的侧视图；

图4是保护小片的结构示意图；

图5是连接片的结构示意图；

图6是本发明实施例一中双电芯焊接完成后贴胶的结构示意图；

图7是本发明实施例一中双电芯焊接完成后贴胶的结构示意图；

图8是本发明实施例一中极耳折叠完成后的立体图；

图9是本发明实施例一中极耳折叠完成后的侧视放大图；

图10是本发明实施例一中隔板的结构示意图；

图11是本发明实施例一中隔板与电芯单体、连接片连接示意图；

图12是本发明实施例一中隔板与电芯单体、连接片装配完成示意图；

图13是本发明实施例一中双电芯包覆绝缘膜时的结构示意图图；

图14是本发明实施例一中双电芯包覆绝缘膜完成的结构示意图；

图15是本发明实施例一中双电芯与盖板组件连接示意图；

图16是本发明实施例一中盖板组件的结构示意图；

图17是图16中A-A处剖视图；

图18本发明实施例一中盖板组件与壳体装配完成后的示意图；

图19是本发明实施例二中极耳折叠完成后的俯视图；

图20是本发明实施例二中极耳折叠完成后的立体图；

图21是本发明实施例二中仿形块的结构示意图

图22是本发明实施例二中双电芯与第一盖板组件装配完成后的示意图；

图23是本发明实施例二中第一盖板组件的背面示意图；

图24是本发明实施例二中第一盖板组件与壳体装配完成后的示意图；

图25是本发明实施例二中第二盖板组件与壳体装配完成后的示意图；

图26是本发明实施例二中第二盖板组件的背面示意图；

图27是本发明实施例三中极耳折叠完成后的示意图；

图28是图27的立体图；

图29是图27的另一侧的立体图；

图30是本发明实施例三中双电芯与第三盖板组件装配完成后的示意图；

图31是本发明实施例三中第三盖板组件的背面示意图；

图32是本发明实施例三中第三盖板组件与壳体装配完成后；

图33是本发明实施例四中两套双电芯组件的示意图；

图34是本发明实施例四中第四盖板组件的正面示意图；

图35是本发明实施例四中第四盖板组件的背面示意图；

图36是图35中B-B处的剖视图；

图37是本发明实施例四中第四盖板组件与壳体装配完成后的示意图；

图中标号：

10、电芯单体；11、正极耳；12、负极耳；13、电芯本体；14、绝缘胶带；15、固定胶带；16、绝缘膜；

20、保护小片；

30、连接片；31、应力孔；32、凸台；

40、隔板；41、减重孔；

50、盖板组件；51、基板；52、注液孔；53、防爆阀；54、正极柱；55、负极柱；56、垫片；57、极柱孔；

50a、第一盖板组件；51a、第一基板；54a、第一正极柱；56a、第一垫片；52a、第一注液孔；

50b、第二盖板组件；51b、第二基板；55b、第二负极柱；56b、第二垫片；53b、第二防爆阀；

50c、第三盖板组件；51c、第三基板；52c、第三注液孔；53c、第三防爆阀；54c、第三正极柱；55c、第三负极柱；56c、第三垫片；

50d、第四盖板组件；51d、第四基板；54d、第四正极柱；55d、第四负极柱；56d、第四垫片；

60、壳体；70、仿形块；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1和图2所示，每个电芯组件包括至少一个电芯单体10、连接片30，保护小片20，所述电芯单体10的正极耳11的两侧分别与所述连接片30、保护小片20连接，所述电芯单体10的负极耳12的两侧分别与所述连接片30、保护小片20连接；所述连接片30均包括连接片本体，所述连接片本体上包括与盖板组件50连接的一个或多个凸台32。具体结构和装配方法下面进行详述。

电芯单体10包括正极耳11、负极耳12、电芯本体13，其中正极耳11是由多层铝箔材构成、负极耳12是由多层铜箔材构成。值得注意的是：电芯单体10可以是由卷绕工艺得到的卷芯，也可以是由叠片工艺得到的叠芯。本实施例对一个电芯组件进行装配，该电芯组件包括两个电芯单体10，即双电芯。

锂离子电池结构装配方法，包括以下步骤：

步骤S01：如图2、图3所示，将两个电芯单体10相同极性的极耳上下叠放在一起，即两个电芯单体10的正极耳11与正极耳11叠放在一起，负极耳12与负极耳12叠放在一起，然后分别将连接片30、保护小片20放在叠放后的正极耳11的顶面和底面，以及叠放后的负极耳12的顶面和底面；保护小片20、连接片30均是导电金属材质，且与正极耳11对应的材质为铝、与负极耳12对应的材质为铜；

如图4所示，保护小片20为薄片状的矩形或者正方形；

如图5所示，连接片30为薄片状的矩形，其上开设有应力孔31，目的是便于弯折；连接片30上还固定连接有凸台32，且凸台32只位于连接片30的一侧。本实施例中，连接片30包括正极连接片和负极连接片，其二者结构相同，仅材料不同。

如图6、图7所示，利用超声波焊接或者激光焊接，将连接片30、叠放后的极耳、保护小片20焊接在一起，然后分别在焊印的正反面贴上绝缘胶带14，并在连接片30上且靠近应力孔31处的正反面贴上绝缘胶带14，其中焊接方式不限于超声波焊接。

如图8、图9所述，将两个电芯单体10折叠，极耳折叠完成后呈Z型，绝缘胶带14将紧贴在电芯单体10的顶部(极耳侧)，其目的是为了隔绝保护小片20、连接片30与电芯单体10中的极片相接触，规避了电池短路的风险。

步骤S02：此时再将连接片30沿应力孔31折叠90度，至与电芯单体10外轮廓外，如图10所示，本实施例还包括隔板40，隔板40为薄片状的非金属绝缘材质，隔板40的作用是防止连接片与电芯单体10中的极片相接触，规避了电池短路的风险。所述隔板40为腰型板结构，其上包括多个减重孔41，减重孔41一方面可减轻隔板40的重量，提升电池能量密度，另一方面可便于后续电解液进入电芯中；

如图11所述，将隔板40放置在电芯单体10的尾部(非极耳侧)，再将连接片30沿应力孔31折叠90度后贴在隔板40上，如图12所示，最后再通过固定胶带15实现固定，形成电芯组件；

步骤S03：如图13、图14所示，将图12完成的电芯组件包覆绝缘膜16，绝缘膜16为了防止连接片30接触铝壳而造成电池短路，在双电芯的四面包覆绝缘膜16。

如图15所示，双电芯包裹绝缘膜16后与盖板组件50装配，具体的，将正极连接片与负极连接片上的凸台32分别与正极柱54、负极柱55上的极柱孔57相装配，然后通过激光焊接，实现凸台32与正极柱54、负极柱55的固定连接。

如图16、图17所示，本实施例中的盖板组件50包括基板51、注液孔52、防爆阀53、正极柱54、负极柱55、垫片56。其中，所述基板51为对称结构，两端分别设有一个通孔，所述垫片56的截面呈工字型结构，中部为贯穿结构，中部贯穿结构与通孔同轴布置，所述垫片56安装在通孔处，并包裹在通孔56外部，垫片56位于基板51下方的部分设有多个小孔，其目的是减轻垫片56的重量，提升电池能量密度，位于基板的上方呈U型槽，用于安装正极柱54与负极柱55，垫片56的作用是将基板51分别与极柱、连接片30隔绝开，防止电池短路。所述正极柱54与所述负极柱55的中心处均沿轴线贯穿形成与凸台32连接的极柱孔57，所述正极柱54连接在图16中左侧的垫片56上，所述负极柱连接在右侧的垫片56上，所述注液孔52开设在两侧垫片56之间的基板51上，所述防爆阀53连接在两个垫片56之间的基板51上；其中基板51、正极柱54、负极柱55均为导电金属材质，垫片56为非金属的绝缘材质。垫片56、基板51、正极柱54、负极柱55通过一体注塑得到，且极柱孔57为通孔。

如图18所示，在图15的基础上，将双电芯装入壳体60中，最后通过激光焊接完成盖板组件50与壳体60的固定连接。

通过上述步骤，本实施例提供一种装配完成的锂离子电池结构，包括一个电芯组件、盖板组件50、壳体60，电芯组件与盖板组件50连接，所述电芯组件连同盖板组件50连接在壳体60内部。

本实施例中可以使极耳仅与正极柱或者负极柱连接，减少了制造工序，提升了制造效率。

实施例二：

如图19、图20、图21所示，本实施例与实施例一的不同在于：

(1)本实施例采用的是仿形块70，且仿形块70安装在电芯单体10的侧面；

(2)继而采用的盖板组件50也不同；

(3)连接片30的长度较短。

具体的，如图19、图20所示，本实施例的锂电池结构还包括两个仿形块70，所述仿形块的内侧与所述电芯单体10的侧面适配性连接，所述仿形块70的另一侧与所述连接片30连接。

本实施例中，采用上述实施例一中的步骤S01，此处不再叙述，从步骤S02开始描述。

步骤S02中，将两个仿形块70分别置于左侧电芯单体70的两侧面，将将连接片30沿应力孔31折叠90度，至与电芯单体10外轮廓外，本实施例中连接片30较短，将连接片30沿应力孔31折叠至仿形块70处，并通过固定胶带15将连接片30与仿形块70固定在电池单体10上；

如图21所示，仿形块70为非金属的绝缘材质，其作用一方面便于连接片30的固定，另一方面是防止凸台32与极柱激光焊接时产生的热量融化电芯表面的隔膜。仿形块70的外表面为平面，内表面为弧面，且连接片30贴附在外表面上。当电芯单体10为卷绕式的卷芯时，仿形块70的内表面可保护卷芯的弧角免于刮伤；当电芯单体10为叠片式的叠芯时，仿形块70的内表面可收拢叠芯的隔膜，防止正极片、负极片相互接触而短路。

步骤S03中，如图22所示，将步骤S02中的电池单体10两侧的连接片30的凸台32与盖板组件50焊接。

本实施例中，所述盖板组件50包括第一盖板组件50a和第二盖板组件50b，二者为分体式的；第一盖板组件50a与正极端连接，第二盖板组件50b与负极端连接。

如图22、图23所示，所述第一盖板组件50a包括第一基板51a、第一正极柱54a、第一垫片56a、第一注液孔52a，所述第一基板51a上开设通孔，所述第一垫片56a的截面呈工字型结构，中部为贯穿结构，所述第一垫片51a安装在通孔处，并包裹在通孔外部，所述第一正极柱54a中心处为沿轴线贯穿形成与凸台32连接的极柱孔57a，所述正极柱连接第一垫片的外侧面，如图23所示，第一垫片56a的内侧面包括多个小孔，其作用同实施例一中的垫片56；第一基板51a的长度与两个电芯单体10的长度大致相同；第一注液孔52a设置在第一基板51a上，位于第一正极柱54a的一侧。

如图24所示，在图22的基础上，将双电芯装入壳体60中，并与壳体60焊接，此时的壳体60为两端开口的结构形式。需要说明的是：为了防止电芯与铝壳相接触，规避电池短路风险，也可以在图20的基础上，将电芯表面(有凸台32的侧面除外)包覆绝缘膜16，然后再与第一盖板组件50a装配。

如图25所示，将与负极连接的连接片30上的凸台32与第二盖板组件50b上的第二负极柱55b通过激光完成焊接。结合图26所示，具体的，所述第二盖板组件50b包括第二基板51b、第二负极柱55b、第二垫片56b、第二防爆阀53b，所述第二基板51b上开设通孔，所述第二垫片56b的截面呈工字型结构，中部为贯穿结构，所述第二垫片56b安装在通孔处，并包裹在通孔外部，所述负极柱55并中心处为沿轴线贯穿形成与凸台32连接的极柱孔57b，所述负极柱连接在第二垫片的外侧面，第二垫片的内侧面包括多个小孔，其作用同实施例一中的垫片56；第二基板51b的长度与两个电芯单体10的长度大致相同；负极第二防爆阀53b设置在第二基板51b上，位于第二负极柱55b的一侧。

其中第一注液孔52a和负极第二防爆阀53b仅是因为设置在第一基板51a和第二基板51b上而命名，注液孔也可以设置在所述第二基板51b上，防爆阀也可以设置在第一基板51a上，并不限制其位置。

实施例三：

如图27至图32所示，本实施例中，步骤S01采用上述实施例一的方式，与实施例二的不同在于：

(1)实施例二采用两套盖板组件50分别与正极、负极连接，本实施例采用同一套盖板组件50进行连接；

(2)本实施例中，两侧的仿形块70、连接片30长度不同；

(3)凸台32个数不同。

具体的，如图28所示，该侧为正极端，正极端的连接片30长度较短，适配的仿形块70的长度也较短，连接片30上的凸台32为三个，三个凸台32呈竖直方向排布，也可以根据实际情况适应性的选择凸台32的个数；如图29所示，该侧为负极端，负极端的连接片30长度较长，适配的仿形块70的长度也较长，连接片30上的凸台32为一个。

在正极的连接片30上开设多个凸台32，其作用是增大凸台32与壳体60内壁的接触面积，保证接触效果。需要说明的是：也可以使负极的连接片30为多个凸台32，正极的连接片30为单个凸台32；或均为多个凸台32；本实施例不限定凸台32的具体个数、结构、位置。

图30所示，将负极柱55c与负极连接片上的凸台32完成焊接即可，此时与负极端和正极端连接的盖板组件50采用基本相同的一套，为第三盖板组件50c。

第三盖板组件50c包括第三基板51c、第三注液孔52c、第三防爆阀53c、第三正极柱54c、第三负极柱55c、第三垫片56c；第三基板51仅在一侧具有通孔，该通孔处连接第三垫片56c，第三垫片56c的外侧连接第三正极柱54c或第三负极柱55c；第三注液孔52c、第三防爆阀53c设置在第三基板51c的中部，根据凸台32的个数和排布，在第三正极柱54c、第三负极柱55c上开设第三极柱孔57c；

如图30、图31所示，当第三盖板组件50c与负极端连接时，该第三垫片56c的外侧连接第三负极柱55c，此时，第三基板51c的另一侧，第三正极柱54c直接与第三基板51接触并固连在一起。

如图32所示，在图30的基础上，将双电芯装入壳体60中，然后再将第三基板51c与壳体60完成激光焊接，此时的正极端的连接片30与壳体60的内壁相接触，进而与第三正极柱54导通。

传统锂电池装配方法中，极耳需要分别与正、负极柱连接，本实施例中可以使极耳仅与正极柱或者负极柱连接，减少了制造工序，提升了制造效率。

实施例四：

如图33所示，本实施例在实施例一的基础上，进行四电芯的装配。

在图14的基础上，取两套完成包覆绝缘膜16的双电芯，且将正、负极位于同一侧；

如图34、图35、图36所示，此时的盖板组件50为第四盖板组件50d，第四盖板组件50d包括第四基板51d、第四正极柱54d、第四负极柱55d、第四垫片56d，第四基板51d包括四个通孔，呈两排两列排列，第四垫片56d适应性的设置，结构、连接方式，参照实施例一，其中如图35所示，第四正极柱54d包括两个第四极柱孔57c，与两套双电芯的正极的连接片30上的凸台32连接，第四负极柱55d包括两个第四极柱孔57c，与两套双电芯的负极的连接片30上的凸台32连接。

如图37所示，将凸台32分别与第四正极柱54d、第四负极柱55d激光焊接后，再将两套双电芯组件装入壳体60中，最后通过激光焊接将第四基板51d与壳体60焊接在一起。

第四注液孔52d与第四防爆阀53d在图中未示出，适应性的设计即可。

需要说明的是：通过将实施例四进行延伸，可完成任意电芯数量为偶数的锂电池的装配；在实施例一的基础上进行延伸，可先得到电芯单体的装配方法(将实施例一中的双电芯延伸为电芯单体10，即实施例一的步骤S01中，将连接片30、保护小片20放在电芯单体10的正极耳11的顶面和底面，后焊接)，进而通过实施例四，可得到任意电芯数量锂电池的装配。

本实施例中可可兼容多种装配工艺(正极柱、负极柱位于同侧或者异侧)，并对任意个电芯组件的并联装配均有很好的适应性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.锂离子电池结构，其特征在于，包括至少一个电芯组件、盖板组件、壳体，至少一个所述电芯组件与所述盖板组件连接，所述电芯组件连同盖板组件连接在壳体内部；每个电芯组件包括至少一个电芯单体、连接片，保护小片，所述电芯单体的正极耳的两侧分别与所述连接片、保护小片连接，所述电芯单体的负极耳的两侧分别与所述连接片、保护小片连接；

所述连接片均包括连接片本体，所述连接片本体上包括与盖板组件连接的一个或多个凸台。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池结构，其特征在于，所述连接片包括正极连接片、负极连接片，所述电芯单体的正极耳的两侧分别与所述正极连接片、保护小片连接，所述电芯单体的负极耳的两侧分别与所述负极连接片、保护小片连接；所述正极连接片和所述负极连接片均包括多个用于折弯的应力孔。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池结构，其特征在于，还包括隔板，所述隔板的两侧分别连接所述连接片与所述电芯单体，所述隔板上包括多个减重孔。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池结构，其特征在于，还包括仿形块，所述仿形块的一侧与所述电芯单体的侧面适配性连接，所述仿形块的另一侧与所述连接片连接。

5.上述权利要求1-4任意一项所述锂离子电池结构的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S01：将电芯单体的正极耳的两侧分别与所述连接片、保护小片连接，所述电芯单体的负极耳的两侧分别与所述连接片、保护小片连接；

步骤S02：将步骤S01中连接片折弯至与电芯单体外轮廓外后固定，形成电芯组件；

步骤S03：将电芯组件中连接片上凸台与盖板组件连接；后装至壳体内后与壳体连接。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池结构装配方法，其特征在于，所述连接片包括正极连接片、负极连接片，所述正极连接片和负极连接片均包括多个用于折弯的应力孔；当所述电芯组件包括两个电芯单体时，在所述步骤S01中，将两个电芯单体的正极耳搭接、负极耳搭接，将正极连接片搭接在正极耳顶面，其中一个保护小片搭接在正极耳底面，将负极连接片搭接在负极耳顶面，其中一个保护小片搭接在负极耳底面，后将正极连接片与正极耳、保护小片焊接，以及负极连接片与负极耳、保护小片焊接；并在焊印处粘贴绝缘胶带；后将两个电芯单体的极耳处折弯呈Z型，使得两个电芯单体呈紧贴状。

7.根据权利要求6所述的锂离子电池结构装配方法，其特征在于，锂离子电池结构还包括隔板，所述隔板包括多个减重孔；

步骤S02中，将隔板置于其中一个电芯单体远离另一个电芯单体的一侧面，将连接片沿应力孔折叠至隔板处，并通过固定胶带将连接片与隔板固定在电池单体上，包裹绝缘层后形成一个电芯组件；

若电芯组件为多个，则按照上述方式将2N个电芯单体形成N个电芯组件；

步骤S03中，将N个电芯组件叠放后与盖板组件焊接，后放入壳体内并焊接。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池结构装配方法，其特征在于，所述盖板组件包括基板、注液孔、防爆阀、正极柱、负极柱、垫片，所述基板包括2N个通孔，2N个通孔呈两列排布，所述垫片包括2N个贯穿结构，贯穿结构处截面呈工字型结构，所述垫片安装在通孔处，并包裹在通孔外部，所述正极柱与所述负极柱的中心处均沿轴线贯穿形成与凸台连接的极柱孔，所述正极柱连接在所述垫片其中一列的N个贯穿结构处，所述负极柱连接在垫片另外一列N个贯穿结构处，所述注液孔开设在所述基板的中部，所述防爆阀开设在所述基板的中部；所述连接片与所述盖板组件焊接时，将所述凸台与插入所述极柱孔内，后焊接。

9.根据权利要求6所述的锂离子电池结构装配方法，其特征在于，锂离子电池结构还包括两个仿形块，所述仿形块的一侧与所述电芯单体的侧面适配性连接，所述仿形块的另一侧与所述连接片连接；

步骤S02中，将两个仿形块分别置于其中一个电芯单体的两侧面，将连接片沿应力孔折叠至仿形块处，并通过固定胶带将连接片与仿形块固定在电池单体上；

步骤S03中，将步骤S02中的电池单体两侧的连接片的凸台与盖板组件焊接，后包裹绝缘层装入壳体，并与壳体焊接。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池结构装配方法，其特征在于，所述盖板组件包括第一盖板组件和第二盖板组件，所述第一盖板组件包括第一基板、第一正极柱、第一垫片，所述第一基板上开设通孔，所述第一垫片的截面呈工字型结构，中部为贯穿结构，所述第一垫片安装在通孔处，并包裹在通孔外部，所述第一正极柱中心处为沿轴线贯穿形成与凸台连接的极柱孔，所述第一正极柱连接第一垫片；所述第二盖板组件包括第二基板、第二负极柱、第二垫片，所述第二基板上开设通孔，所述第二垫片的截面呈工字型结构，中部为贯穿结构，所述第二垫片安装在通孔处，并包裹在通孔外部，所述第二负极柱中心处为沿轴线贯穿形成与凸台连接的极柱孔，所述第二负极柱连接在第二垫片；所述盖板组件还包括第一注液孔和第二防爆阀，所述第一注液孔设置在所述第一基板或第二基板上，所述第二防爆阀设置在所述第一基板或第二基板上。

11.根据权利要求9所述的锂离子电池结构装配方法，其特征在于，所述盖板组件包括第三基板、第三注液孔、第三防爆阀、第三正极柱、第三负极柱、第三垫片；所述第三基板仅在一侧具有通孔，第三垫片的截面呈工字型结构，中部为贯穿结构，所述第三垫片安装在通孔处，并包裹在通孔外部；当第三垫片的外侧连接所述第三正极柱或所述第三负极柱，所述第三正极柱或第三负极柱上开设第三极柱孔，所述第三负极柱或所述第三正极柱与第三基板的另一侧连接；第三注液孔、第三防爆阀设置在第三基板的中部。

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