CN115986192A - 锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锂离子电池。锂离子电池包括:壳体为筒状结构,筒状结构的一端为开口端,另一端为封闭端,封闭端的端面设有沿轴线方向延伸的安装通孔;电芯组件位于筒状结构内,电芯组件具有正极和负极;第一盖板组件位于筒状结构的开口端,第一盖板组件与壳体焊接连接,正极和负极中的一个与第一盖板组件电连接;第二盖板组件,包括第一极柱、位于第一极柱外周的安装件和用于绝缘分隔第一极柱和安装件的绝缘件,第一极柱的一端与正极和负极中的另一个电连接,第一极柱的另一端穿出安装通孔,安装件与壳体焊接连接,安装件用于将第一极柱固定在壳体上。本发明的技术方案解决了现有技术中的锂离子电池因焊接长度较长而容易导致焊接报废的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种锂离子电池。
背景技术
现有技术中,对于两端出极耳的电芯而言,一般采用的铝壳为两端开口的形式,这样,需要分别提供正极盖板和负极盖板,且需要分别将其与铝壳焊接在一起,导致需焊接长度较大,从而增加了焊接报废的风险。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种锂离子电池,以解决现有技术中的锂离子电池因焊接长度较长而容易导致焊接报废的问题。
为了实现上述目的,本发明提供了一种锂离子电池,包括:壳体,为筒状结构,筒状结构的一端为开口端,另一端为封闭端,封闭端的端面设有沿轴线方向延伸的安装通孔;电芯组件,位于筒状结构内,电芯组件具有正极和负极;第一盖板组件,位于筒状结构的开口端,第一盖板组件与壳体焊接连接,正极和负极中的一个与第一盖板组件电连接;第二盖板组件,包括第一极柱、位于第一极柱外周的安装件和用于绝缘分隔第一极柱和安装件的绝缘件,第一极柱的一端与正极和负极中的另一个电连接,第一极柱的另一端穿出安装通孔,安装件与壳体焊接连接,安装件用于将第一极柱固定在壳体上。
进一步地,安装件位于安装通孔内,安装件包括横截面积依次减小且相连接的第一安装段和第二安装段,第二安装段位于第一安装段的背离电芯组件的一侧;安装通孔包括相连通的第一孔段和第二孔段,第一孔段与第一安装段配合,第二孔段与第二安装段配合。
进一步地,绝缘件包括防脱基板和与防脱基板连接的绝缘柱,第一极柱穿设于绝缘柱,安装件位于绝缘柱的外周,防脱基板位于壳体内且用于防止绝缘件脱离壳体。
进一步地,锂离子电池还包括:导电片,位于电芯组件和第一极柱之间,导电片与电芯组件的正极焊接,且导电片用于电连接第一极柱与电芯组件;绝缘膜,绝缘膜上设有用于容置导电片的避让孔,绝缘膜位于电芯组件和第二盖板组件之间,且绝缘膜位于部分电芯组件和壳体内壁之间。
进一步地,绝缘件的朝向电芯组件的一侧设有定位件,绝缘膜上设有定位孔,定位件和定位孔配合。
进一步地,锂离子电池还包括用于电连接电芯组件的负极和第一盖板组件的连接构件,连接构件包括:连接本体,固定于电芯组件;两个连接端,分别位于连接本体的两侧,连接端与连接本体成夹角设置,连接端包括相连接的第一端部和第二端部,第一端部与负极焊接,第二端部与壳体内壁或第一盖板组件焊接。
进一步地,锂离子电池还包括用于电连接电芯组件的负极和第一盖板组件的连接构件,连接构件包括:连接本体;两个第一连接件,分别设置在连接本体的两侧,第一连接件折弯后与连接本体贴合设置,第一连接件的背离连接本体的一侧与负极焊接;固定带,用于将两个第一连接件和连接本体固定在电芯组件上;两个第二连接件,分别设置在连接本体的两侧,第二连接件与连接本体相连接且成夹角设置,第二连接件与壳体内壁或第一盖板组件焊接。
进一步地,第一盖板组件包括位于筒状结构的开口端的导电盖板,导电盖板与壳体焊接连接;或者,第二盖板组件包括位于筒状结构的开口端的导电盖板和与导电盖板连接的第二极柱,第二极柱位于导电盖板的背离电芯组件的一侧,导电盖板与壳体焊接连接。
进一步地,导电盖板的朝向电芯组件的一侧设有止动架,止动架与电芯组件抵接,且止动架由绝缘材料制成。
进一步地,电芯组件包括两个电芯本体,各电芯本体上的相对两端分别设有正极耳和负极耳,两个负极耳位于两个电芯本体的同一侧且通过连接构件与壳体电连接以形成负极,且两个正极耳位于两个电芯本体的另一侧以形成正极。
根据本发明的另一方面,本发明提供了一种锂离子电池,包括:壳体,为一端封闭一端开口的筒状结构,壳体上设有安装通孔;电芯组件,位于筒状结构内,电芯组件具有正极和负极;第一盖板组件,位于筒状结构的开口端,第一盖板组件与壳体焊接连接;锂离子电池还包括穿设于安装通孔的第一极柱、用于绝缘分隔第一极柱和壳体的绝缘件以及与壳体电连接的第二极柱,第一极柱的一端与正极和负极中的一个焊接,第一极柱的另一端穿出壳体,第二极柱与正极和负极中的另一个焊接连接。
进一步地,锂离子电池还包括两个连接构件,两个连接构件中的一个用于电连接负极和第二极柱,两个连接构件中的另一个用于电连接正极和第一极柱。
进一步地,连接构件包括:连接本体;两个第一连接件,分别设置于连接本体的两侧,第一连接件折弯后与连接本体贴合设置,第一连接件的背离连接本体的一侧与负极焊接;固定带,用于将两个第一连接件和连接本体固定在电芯组件上;一个第二连接件,与连接本体相连接,第二连接件向远离电芯组件的方向凸出,第二连接件与第一极柱或第二极柱焊接。
应用本发明的技术方案,相对于现有技术中采用两端开口的铝壳,且在两端开口分别焊接正极盖板和负极盖板而言,本实施例一的锂离子电池中,通过使壳体的一端设置为开口端,另一端设置为封闭端,仅需要将第一盖板组件与壳体的开口端进行焊接,且将安装件与壳体焊接连接,这样,大大减少了焊接长度,从而降低了焊接报废的风险。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例一及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了本发明的锂离子电池的实施例一的电芯本体的结构示意图;
图2示出了本发明的锂离子电池的实施例一的第二盖板组件的结构示意图;
图3示出了图2的第二盖板组件的A-A处剖视图;
图4示出了图2的第二盖板组件的后视图;
图5示出了本发明的锂离子电池的实施例一的绝缘膜的结构示意图;
图6示出了本发明的锂离子电池的实施例一中正极耳与导电片焊接后的结构示意图;
图7示出了图6的正极耳与导电片焊接后的主视图;
图8示出了本发明的锂离子电池的实施例一的电芯组件与第二盖板组件的连接结构示意图;
图9示出了本发明的锂离子电池的实施例一的负极与连接构件焊接后的结构示意图;
图10示出了本发明的锂离子电池的实施例一的壳体的一个方向的结构示意图;
图11示出了图10的壳体的B-B处剖视图;
图12示出了本发明的锂离子电池的实施例一的壳体的另一个方向的结构示意图;
图13示出了本发明的锂离子电池的实施例一的第二盖板组件与壳体装配后的结构示意图;
图14示出了图13的第二盖板组件与壳体装配后的C-C处剖视图;
图15示出了本发明的锂离子电池的实施例一的连接构件与壳体焊接后的结构示意图;
图16示出了本发明的锂离子电池的实施例一的第一盖板组件的一个方向的结构示意图;
图17示出了本发明的锂离子电池的实施例一的第一盖板组件的另一个方向的结构示意图;
图18示出了本发明的锂离子电池的实施例一的完成封装后的一个方向的结构示意图;
图19示出了本发明的锂离子电池的实施例一的完成封装后的另一个方向的结构示意图;
图20示出了本发明的锂离子电池的实施例二的负极耳与连接构件焊接后的结构示意图;
图21示出了本发明的锂离子电池的实施例二的连接构件与壳体焊接后的结构示意图;
图22示出了图21的连接构件与壳体焊接后的D-D处剖视图;
图23示出了本发明的锂离子电池的实施例三完成封装后的一个方向的结构示意图;
图24示出了本发明的锂离子电池的实施例三完成封装后的另一个方向的结构示意图;
图25示出了本发明的锂离子电池的实施例三的壳体的一个方向的结构示意图;
图26示出了本发明的锂离子电池的实施例三的壳体的另一个方向的结构示意图;
图27示出了本发明的锂离子电池的实施例四的负极耳与连接构件焊接后的一个方向的局部结构示意图;
图28示出了本发明的锂离子电池的实施例四的负极耳与连接构件焊接后的另一个方向的局部结构示意图;
图29示出了本发明的锂离子电池的实施例四的连接构件弯折后的局部结构示意图;
图30示出了本发明的锂离子电池的实施例四中贴附固定带后的结构示意图;
图31示出了本发明的锂离子电池的实施例四的壳体(第二极柱侧)的结构示意图;
图32示出了本发明的锂离子电池的实施例四的壳体(第一极柱侧)的结构示意图;
图33示出了本发明的锂离子电池的实施例四的连接构件与导电片焊接后的结构示意图;
图34示出了本发明的锂离子电池的实施例四的壳体与第一盖板组件的装配结构示意图;
图35示出了本发明的锂离子电池的实施例四的第一盖板组件的一个方向的结构示意图;
图36示出了本发明的锂离子电池的实施例四的第一盖板组件的另一个方向的结构示意图;以及
图37示出了本发明的锂离子电池的实施例五完成封装后的结构示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、电芯组件;101、电芯本体;102、正极;103、负极;104、预焊印;105、终焊印;106、固定带;107、激光焊印;20、第二盖板组件;201、第一极柱;202、安装件;203、绝缘件;204、定位件;205、导电片;206、销钉;30、绝缘膜;302、避让孔;303、定位孔;40、连接构件;401、第一端部;402、第二端部;403、第一连接件;404、第二连接件;50、壳体;501、安装通孔;60、第一盖板组件;601、导电盖板;602、止动架;603、注液孔;604、防爆阀;605、第二极柱。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例一来详细说明本发明。
实施例一
如图1至图19所示,本发明的实施例一提供了一种锂离子电池。锂离子电池包括壳体50、电芯组件10、第一盖板组件60和第二盖板组件20。其中,壳体50为筒状结构,筒状结构的一端为开口端,另一端为封闭端,封闭端的端面设有沿轴线方向延伸的安装通孔501;电芯组件10位于筒状结构内,电芯组件10具有正极102和负极103;第一盖板组件60位于筒状结构的开口端,第一盖板组件60与壳体50焊接连接,正极102和负极103中的一个与第一盖板组件60电连接;第二盖板组件20包括第一极柱201、位于第一极柱201外周的安装件202和用于绝缘分隔第一极柱201和安装件202的绝缘件203,第一极柱201的一端与正极102和负极103中的另一个电连接,第一极柱201的另一端穿出安装通孔501,安装件202与壳体50焊接连接,安装件202用于将第一极柱201固定在壳体50上。
上述技术方案中,相对于现有技术中采用两端开口的铝壳,且在两端开口分别焊接正极盖板和负极盖板而言,本实施例一的锂离子电池中,通过使壳体50的一端设置为开口端,另一端设置为封闭端,仅需要将第一盖板组件60与壳体50的开口端进行焊接,且将安装件202与壳体50焊接连接,这样,大大减少了焊接长度,从而降低了焊接报废的风险。
优选地,本发明的实施例一中,壳体50为铝壳。
如图2、图3、图7、图10、图11和图14所示,本发明的实施例一中,安装件202位于安装通孔501内,安装件202包括横截面积依次减小且相连接的第一安装段和第二安装段,第二安装段位于第一安装段的背离电芯组件10的一侧;安装通孔501包括相连通的第一孔段和第二孔段,第一孔段与第一安装段配合,第二孔段与第二安装段配合。
通过上述设置,第一孔段和第二孔段之间可以形成台阶面,且台阶面压紧在第一安装段上,从而将安装件202固定在安装通孔501内,这样,在焊接前可以防止安装件202从安装通孔501内脱出,以使第一极柱201能够更加稳定的固定在壳体50上。
如图2和图14所示,本发明的实施例一中,绝缘件203包括防脱基板和与防脱基板连接的绝缘柱,第一极柱201穿设于绝缘柱,安装件202位于绝缘柱的外周,防脱基板位于壳体50内且用于防止绝缘件203脱离壳体50。
通过上述设置,防脱基板可以防止绝缘件203以及第一极柱201脱离安装件202,且绝缘柱可以使安装件202和第一极柱201之间绝缘设置,从而避免电芯组件的正极通过壳体50和第一盖板组件60与电芯组件的负极导通,进而避免出现短路的问题。
优选地,本发明的实施例一中,防脱基板和绝缘柱一体成型,且均由绝缘材料制成,这样便于加工,也可以利用防脱基板将电芯组件的本体与壳体隔开。
具体地,如图1、图7和图8所示,本发明的实施例一中,电芯组件10包括两个电芯本体101,各电芯本体101上的相对两端分别设有正极耳和负极耳。
如图3和图4所示,本发明的实施例一中,锂离子电池还包括导电片205和绝缘膜30。其中,导电片205位于电芯组件10和第一极柱201之间,导电片205与电芯组件10的正极102焊接,且导电片205用于电连接第一极柱201与电芯组件10;绝缘膜30上设有用于容置导电片205的避让孔302,绝缘膜30位于电芯组件10和第二盖板组件20之间,且绝缘膜30位于部分电芯组件10和壳体50内壁之间。
通过上述设置,可以利用导电片205使两个正极耳形成的正极102一同与第一极柱201电连接,且通过设置绝缘膜30,可以避免正极102与壳体50电连接,从而避免出现短路的问题。
优选地,本发明的实施例一中,绝缘膜30为由高分子材料制成的柔性片体。
如图3、图5和图7所示,本发明的实施例一中,绝缘件203的朝向电芯组件10的一侧设有定位件204,绝缘膜30上设有定位孔303,定位件204和定位孔303配合。
通过上述设置,能够使避让孔302与导电片205对应设置,从而使绝缘膜30能够更准确地设置在电芯组件与第二盖板组件20之间,避免出现漏电的问题。
优选地,本发明的实施例一中,定位孔303为两个,避让孔302的两侧分别设有定位孔303,定位件204为两个,两个定位件204分别位于导电片205的两侧,两个定位件204与两个定位孔303对应配合,从而避免绝缘膜30发生转动或移动。
优选地,本发明的实施例一中,定位件204由非金属绝缘材质制成。
具体地,本发明的实施例一中,第一极柱201包括主体和与主体连接的销钉206,销钉206的一端固定在导电片205上,且销钉206与主体铆接或者焊接在一起,其中,安装件202、导电片205、销钉206均为金属导电材质。
具体地,本发明的实施例一中,先将绝缘膜30覆盖在第二盖板组件20上,定位件204与定位孔303相配合,导电片205则位于避让孔302的内部。然后再将电芯组件10放置在绝缘膜30上,且正极耳相对排布,最后利用激光将正极耳焊接在导电片205上,得到激光焊印107。
如图9和图15所示,本发明的实施例一中,锂离子电池还包括用于电连接电芯组件10的负极103和第一盖板组件60的连接构件40,连接构件40包括连接本体和两个连接端。其中,连接本体固定于电芯组件10;两个连接端分别位于连接本体的两侧,连接端与连接本体成夹角设置,连接端包括相连接的第一端部401和第二端部402,第一端部401与负极103焊接,第二端部402与壳体50内壁焊接。
通过上述设置,两个第一端部401能够分别与两个负极耳电连接,两个第二端部402能够分别与壳体50内的两个侧壁电连接,从而使两个负极耳能够均与壳体50电连接,以使与壳体50焊接的第一盖板组件60能够与负极耳电连接,进而使第一盖板组件60形成锂离子电池的负电极。
在一个实施例中,还可以使第二端部402直接与第一盖板组件60焊接。
具体地,本发明的实施例一中,第一端部401与壳体50的内壁之间具有间隔,第二端部402相对于第一端部401朝远离电芯组件的一侧凸出设置,这样可以使第二端部402靠近壳体50的内壁,并便于使第二端部402与壳体50焊接。
具体地,本发明的实施例一中,连接端还包括用于连接第一端部401和第二端部402的连接段,第一端部401和第二端部402分别位于连接段的两侧,以使连接端形成“Z”字型。这样,便于使第二端部402与壳体50焊接。
如图16所示,本发明的实施例一中,第一盖板组件60包括位于筒状结构的开口端的导电盖板601和与导电盖板601连接的第二极柱605,第二极柱605位于导电盖板601的背离电芯组件10的一侧,导电盖板601与壳体50焊接连接。
上述技术方案中,负极可以通过壳体50和导电盖板601与第二极柱605电连接,且通过设置第二极柱605,便于后续锂离子电池与用电设备之间的电连接。
如图17所示,本发明的实施例一中,导电盖板601的朝向电芯组件10的一侧设有止动架602,止动架602与电芯组件10抵接,且止动架602由绝缘材料制成。
上述技术方案中,通过设置止动架602,可以避免电芯组件10在壳体50内发生晃动,从而可以使电芯组件10更加稳定地安装在壳体50内。
具体地,本发明的实施例一中,止动架602上设有多个减重槽,这样,可以减少第二盖板组件20的重量,从而减少锂离子电池的重量,以实现轻量化。
具体地,本发明的实施例一中,第一盖板组件60还包括设置在导电盖板601上的注液孔603和防爆阀604。
需要说明的是,本发明的实施例一中,在完成图15的基础上,利用激光将安装件202与壳体50、第一盖板组件60与壳体50的开口端焊接在一起。即完成了实施例一中锂电池的装配作业。
如图1、图7和图8所示,本发明的实施例一中,电芯组件10包括两个电芯本体101,各电芯本体101上的相对两端分别设有正极耳和负极耳,两个负极耳位于两个电芯本体101的同一侧且通过连接构件40与壳体50电连接以形成负极103,且两个正极耳位于两个电芯本体101的另一侧以形成正极102。
通过上述设置,可以使两个电芯本体101串联,以增加电芯组件10的电量,且两个负极耳可以通过两个连接端与壳体50电连接。
具体地,本发明的实施例一中,正极耳是由多层未涂覆正极活性物质的铝箔材堆叠而成,负极耳是由多层未涂覆负极活性物质的铜箔材堆叠而成。将正极耳、负极耳分别进行焊接,得到预焊印104,其作用是将多层极耳连接在一起。
具体地,如图8所示,本发明的实施例一中,两个电芯本体合并以后,可以利用固定带106进行绝缘膜30、第二盖板组件20的固定作业。
具体地,如图9所示,本发明的实施例一中,先将负极耳分别放置在第一端部401上,然后利用超声波焊接方式将两者连接,得到终焊印105。然后再利用固定带106将连接构件40固定在电芯本体101上。
需要说明的是,本发明的实施例一中,电芯本体为卷绕型电芯,但也可以是叠片型、卷绕-叠片型等其他型式的电芯,本发明不限定电芯的具体成型方式。
实施例二
如图20、图21和图22所示,本发明的实施例二的连接构件40的具体结构与实施一中的不同。具体地,连接构件40包括连接本体、两个第一连接件403、固定带106和两个第二连接件404。其中,两个第一连接件403分别设置在连接本体的两侧,第一连接件403折弯后与连接本体贴合设置,第一连接件403的背离连接本体的一侧与负极103焊接;固定带106用于将两个第一连接件403和连接本体固定在电芯组件10上;两个第二连接件404分别设置在连接本体的两侧,第二连接件404与连接本体相连接且成夹角设置,第二连接件404与壳体50内壁焊接。
通过上述设置,两个第一连接件403能够分别与两个负极耳电连接,两个第二连接件404能够分别与壳体50内的两个侧壁电连接,从而使两个负极耳能够均与壳体50电连接,以使与壳体50焊接的第一盖板组件60能够与负极耳电连接,进而使第一盖板组件60形成锂离子电池的负电极。
进一步地,第一连接件403折弯后与连接本体贴合设置,这样,便于固定带106将两个第一连接件403和连接本体固定在电芯组件10上。
在一个实施例中,还可以使第二连接件404直接与第一盖板组件60焊接。
具体地,本发明的实施例二中,第一连接件403与壳体50的内壁之间具有间隔,第二连接件404相对于第一连接件403朝远离电芯组件的一侧凸出,这样可以使第二连接件404靠近壳体50的内壁,并便于使第二连接件404与壳体50焊接。
具体地,本发明的实施例二中,在将第二连接件404与壳体50焊接在一起后,再将第一连接件403弯折90度,最后再利用固定带106将连接构件40固定在电芯本体101上。
本实施例二的其它结构与实施例一相同,此处不再赘述。
实施例三
如图23至图26所示,本发明的实施例三的第一盖板组件60的具体结构与实施一中的不同。具体地,本发明的实施例三中,第一盖板组件60包括位于筒状结构的开口端的导电盖板601,导电盖板601与壳体50焊接连接。
通过上述设置,负极可以通过壳体50与导电盖板601电连接,这样,可以简化第一盖板组件60的结构,从而便于加工。
具体地,本发明的实施例三中,如图25和图26所示,与壳体50的开口端相对的一侧(即封闭端)设有注液孔603、防爆阀604和第二极柱605。
本实施例三的其它结构与实施例一相同,此处不再赘述。
实施例四
如图27至图36所示,本发明的实施例四提供了一种锂离子电池。锂离子电池包括壳体50、电芯组件10和第一盖板组件60。其中,壳体50为一端封闭一端开口的筒状结构,壳体50上设有安装通孔501;电芯组件10位于筒状结构内,电芯组件10具有正极102和负极103;第一盖板组件60位于筒状结构的开口端,第一盖板组件60与壳体50焊接连接;锂离子电池还包括穿设于安装通孔501的第一极柱201、用于绝缘分隔第一极柱201和壳体50的绝缘件203以及与壳体50电连接的第二极柱605,第一极柱201的一端与正极102和负极103中的一个焊接,第一极柱201的另一端穿出壳体50,第二极柱605与正极102和负极103中的另一个焊接连接。
上述技术方案中,通过直接将第一极柱201和第二极柱605设置在壳体50上,且壳体50为一端封闭一端开口的筒状结构,相对于现有技术中采用两端开口的铝壳,且在两端开口分别焊接正极盖板和负极盖板而言,本实施例仅需将第一盖板组件60与壳体50焊接连接即可,这样,大大减少了焊接长度,从而降低了焊接报废的风险。
具体地,本发明的实施例四中,第一极柱201和第二极柱605位于壳体50的相对两侧,可以适应不同的用电设备。
如图28所示,本发明的实施例四中,锂离子电池还包括两个连接构件40,两个连接构件40中的一个用于电连接负极103和第二极柱605,两个连接构件40中的另一个用于电连接正极102和第一极柱201。
通过上述设置,可以使正极102和负极103通过两个连接构件40分别与第一极柱201和第二极柱605电连接。
如图27、图29和图30所示,本发明的实施例四中,连接构件40包括连接本体、两个第一连接件403、固定带106和一个第二连接件404。其中,两个第一连接件403分别设置于连接本体的两侧,第一连接件403折弯后与连接本体贴合设置,第一连接件403的背离连接本体的一侧与负极103焊接;固定带106用于将两个第一连接件403和连接本体固定在电芯组件10上;一个第二连接件404与连接本体相连接,第二连接件404向远离电芯组件10的方向凸出,第二连接件404与第一极柱201或第二极柱605焊接。
通过上述设置,两个第一连接件403能够分别与两个负极耳或两个正极耳电连接,一个第二连接件404能够与第二极柱605或第一极柱201电连接,从而使两个负极耳能够与第一极柱201和第二极柱605中一个电连接,使两个正极耳能够与第一极柱201和第二极柱605中另一个电连接,以形成锂离子电池。
进一步地,第一连接件403折弯后与连接本体贴合设置,这样,便于固定带106将两个第一连接件403和连接本体固定在电芯组件10上。
具体地,本发明的实施例四中,第一连接件403与壳体50的内壁之间具有间隔,第二连接件404相对于第一连接件403朝远离电芯组件的一侧凸出,这样可以使第二连接件404靠近设置在壳体50上的第一极柱201或第二极柱605,并便于使第二连接件404与第一极柱201或第二极柱605焊接。
具体地,本发明的实施例四中,先将两个完成极耳预焊的电芯本体101进行配对,然后再将两个连接构件40分别与正、负极耳完成终焊接。在完成终焊接以后,将正、负极耳侧的第一连接件403分别相向弯折90度,最后再利用固定带106将连接构件40固定在电芯本体101上。其中,对于正极耳所在侧,第二连接件404位于导电片205上,通过激光将两者焊接在一起并得到激光焊印107;针对负极耳一侧,通过激光将第二连接件404直接焊接在壳体50上。
具体地,本发明的实施例四中,第一盖板组件60是由导电盖板601、止动架602、注液孔603和防爆阀604构成。
实施例五
如图37所示,本发明的实施例五的第一极柱201和第二极柱605的设置位置与实施四不同。具体地,第一极柱201和第二极柱605设置在壳体50的同一侧,这样,可以适应不同的用电设备。
具体地,本发明的实施例五中,第一极柱201和第二极柱605共用壳体50,并在壳体50上设置了注液孔603、防爆阀604。
本实施例五的其它结构与实施例四相同,此处不再赘述。
需要说明的是,本发明的实施例的锂离子电池,其第一极柱201(正极柱)与壳体50绝缘隔开,而第二极柱605(负极柱)与壳体50直接相连。但也可以将第二极柱605(负极柱)与壳体50绝缘隔开,而第一极柱201(正极柱)与壳体50直接相连。
发明人所知道的一种锂离子电池的正、负极柱(即第一极柱和第二极柱)只能分别位于壳体50的两侧,这样,极大地限制了后续PACK成组的工艺适应能力。而本实施例中的锂离子电池的正、负极柱可以位于壳体的相对两侧或者同一侧,这样,大大扩展了工艺适应能力。例如实施例一、实施例二和实施例四中,锂离子电池的正、负极柱位于壳体的相对两侧,实施例三和实施例五中,锂离子电池的正、负极柱位于壳体的同一侧。
发明人所知道的锂离子电池的极耳和连接构件占用较多的空间,导致锂离子电池内部的空余空间的体积较多,难以进一步提升锂电池的能量密度。而本实施例中通过使用连接构件40可以使电池结构更加紧凑,降低了锂离子电池内部的空余空间的体积,提升了锂电池的能量密度。
发明人所知道的锂离子电池的极耳长度较长,增加了正、负极耳的来料不良的风险(如出现极耳翻折、打皱等)。而本实施例通过使用连接构件40可以使电池所需的极耳长度更短,规避了正、负极耳因长度偏长导致来料极耳易翻折的风险。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:相对于现有技术中采用两端开口的铝壳,且在两端开口分别焊接正极盖板和负极盖板而言,本实施例一的锂离子电池中,通过使壳体的一端设置为开口端,另一端设置为封闭端,仅需要将第一盖板组件与壳体的开口端进行焊接,且将安装件与壳体焊接连接,这样,大大减少了焊接长度,从而降低了焊接报废的风险。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种锂离子电池,其特征在于,包括:
壳体(50),为筒状结构,所述筒状结构的一端为开口端,另一端为封闭端,所述封闭端的端面设有沿轴线方向延伸的安装通孔(501);
电芯组件(10),位于所述筒状结构内,所述电芯组件(10)具有正极(102)和负极(103);
第一盖板组件(60),位于所述筒状结构的开口端,所述第一盖板组件(60)与所述壳体(50)焊接连接,所述正极(102)和所述负极(103)中的一个与所述第一盖板组件(60)电连接;
第二盖板组件(20),包括第一极柱(201)、位于所述第一极柱(201)外周的安装件(202)和用于绝缘分隔所述第一极柱(201)和所述安装件(202)的绝缘件(203),所述第一极柱(201)的一端与所述正极(102)和所述负极(103)中的另一个电连接,所述第一极柱(201)的另一端穿出所述安装通孔(501),所述安装件(202)与所述壳体(50)焊接连接,所述安装件(202)用于将所述第一极柱(201)固定在所述壳体(50)上。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述安装件(202)位于所述安装通孔(501)内,所述安装件(202)包括横截面积依次减小且相连接的第一安装段和第二安装段,所述第二安装段位于所述第一安装段的背离所述电芯组件(10)的一侧;
所述安装通孔(501)包括相连通的第一孔段和第二孔段,所述第一孔段与所述第一安装段配合,所述第二孔段与所述第二安装段配合。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述绝缘件(203)包括防脱基板和与所述防脱基板连接的绝缘柱,所述第一极柱(201)穿设于所述绝缘柱,所述安装件(202)位于所述绝缘柱的外周,所述防脱基板位于所述壳体(50)内且用于防止所述绝缘件(203)脱离所述壳体(50)。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池还包括:
导电片(205),位于所述电芯组件(10)和所述第一极柱(201)之间,所述导电片(205)与所述电芯组件(10)的正极(102)焊接,且所述导电片(205)用于电连接所述第一极柱(201)与所述电芯组件(10);
绝缘膜(30),所述绝缘膜(30)上设有用于容置所述导电片(205)的避让孔(302),所述绝缘膜(30)位于所述电芯组件(10)和所述第二盖板组件(20)之间,且所述绝缘膜(30)位于部分所述电芯组件(10)和所述壳体(50)内壁之间。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池,其特征在于,所述绝缘件(203)的朝向所述电芯组件(10)的一侧设有定位件(204),所述绝缘膜(30)上设有定位孔(303),所述定位件(204)和所述定位孔(303)配合。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池还包括用于电连接所述电芯组件(10)的负极(103)和所述第一盖板组件(60)的连接构件(40),所述连接构件(40)包括:
连接本体,固定于所述电芯组件(10);
两个连接端,分别位于所述连接本体的两侧,所述连接端与所述连接本体成夹角设置,所述连接端包括相连接的第一端部(401)和第二端部(402),所述第一端部(401)与所述负极(103)焊接,所述第二端部(402)与所述壳体(50)内壁或所述第一盖板组件(60)焊接。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池还包括用于电连接所述电芯组件(10)的负极(103)和所述第一盖板组件(60)的连接构件(40),所述连接构件(40)包括:
连接本体;
两个第一连接件(403),分别设置在所述连接本体的两侧,所述第一连接件(403)折弯后与所述连接本体贴合设置,所述第一连接件(403)的背离所述连接本体的一侧与所述负极(103)焊接;
固定带(106),用于将两个所述第一连接件(403)和所述连接本体固定在所述电芯组件(10)上;
两个第二连接件(404),分别设置在所述连接本体的两侧,所述第二连接件(404)与所述连接本体相连接且成夹角设置,所述第二连接件(404)与所述壳体(50)内壁或所述第一盖板组件(60)焊接。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的锂离子电池,其特征在于,所述第一盖板组件(60)包括位于所述筒状结构的开口端的导电盖板(601),所述导电盖板(601)与所述壳体(50)焊接连接;或者,
所述第一盖板组件(60)包括位于所述筒状结构的开口端的导电盖板(601)和与所述导电盖板(601)连接的第二极柱(605),所述第二极柱(605)位于导电盖板(601)的背离所述电芯组件(10)的一侧,所述导电盖板(601)与所述壳体(50)焊接连接。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池,其特征在于,所述导电盖板(601)的朝向所述电芯组件(10)的一侧设有止动架(602),所述止动架(602)与所述电芯组件(10)抵接,且所述止动架(602)由绝缘材料制成。
10.根据权利要求6所述的锂离子电池,其特征在于,所述电芯组件(10)包括两个电芯本体(101),各所述电芯本体(101)上的相对两端分别设有正极耳和负极耳,两个所述负极耳位于两个所述电芯本体(101)的同一侧且通过所述连接构件(40)与所述壳体(50)电连接以形成负极(103),且两个所述正极耳位于两个所述电芯本体(101)的另一侧以形成正极(102)。
11.一种锂离子电池,其特征在于,包括:
壳体(50),为一端封闭一端开口的筒状结构,所述壳体(50)上设有安装通孔(501);
电芯组件(10),位于所述筒状结构内,所述电芯组件(10)具有正极(102)和负极(103);
第一盖板组件(60),位于所述筒状结构的开口端,所述第一盖板组件(60)与所述壳体(50)焊接连接;
所述锂离子电池还包括穿设于所述安装通孔(501)的第一极柱(201)、用于绝缘分隔所述第一极柱(201)和所述壳体(50)的绝缘件(203)以及与所述壳体(50)电连接的第二极柱(605),所述第一极柱(201)的一端与所述正极(102)和所述负极(103)中的一个焊接,所述第一极柱(201)的另一端穿出所述壳体(50),所述第二极柱(605)与所述正极(102)和所述负极(103)中的另一个焊接连接。
12.根据权利要求11所述的锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池还包括两个连接构件(40),两个所述连接构件(40)中的一个用于电连接所述负极(103)和所述第二极柱(605),两个所述连接构件(40)中的另一个用于电连接所述正极(102)和所述第一极柱(201)。
13.根据权利要求12所述的锂离子电池,其特征在于,所述连接构件(40)包括:
连接本体;
两个第一连接件(403),分别设置于所述连接本体的两侧,所述第一连接件(403)折弯后与所述连接本体贴合设置,所述第一连接件(403)的背离所述连接本体的一侧与所述负极(103)焊接;
固定带(106),用于将两个所述第一连接件(403)和所述连接本体固定在所述电芯组件(10)上;
一个第二连接件(404),与所述连接本体相连接,所述第二连接件(404)向远离所述电芯组件(10)的方向凸出,所述第二连接件(404)与所述第一极柱(201)或所述第二极柱(605)焊接。
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