CN206893634U - 一种实现高倍率锂离子电池的硬壳结构 - Google Patents

一种实现高倍率锂离子电池的硬壳结构 Download PDF

Info

Publication number
CN206893634U
CN206893634U CN201720737111.XU CN201720737111U CN206893634U CN 206893634 U CN206893634 U CN 206893634U CN 201720737111 U CN201720737111 U CN 201720737111U CN 206893634 U CN206893634 U CN 206893634U
Authority
CN
China
Prior art keywords
housing
cover plate
multiplying power
lithium ion
ion battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201720737111.XU
Other languages
English (en)
Inventor
赵红伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Based New Energy Ltd By Share Ltd
Original Assignee
Jiangsu Based New Energy Ltd By Share Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Based New Energy Ltd By Share Ltd filed Critical Jiangsu Based New Energy Ltd By Share Ltd
Priority to CN201720737111.XU priority Critical patent/CN206893634U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN206893634U publication Critical patent/CN206893634U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种实现高倍率锂离子电池的硬壳结构，包括硬质壳体和其内部的电芯，该硬质壳体包括第一、第二壳体，第一壳体的一端与第二壳体的一端相对设置并激光焊接固定，第一壳体的另一端与一第一盖板激光焊接固定，第二壳体的另一端与一第二盖板激光焊接固定，电芯的两端均电性结合有极耳，第一、第二盖板上均设有极柱，每一极柱均与相应的一极耳电连接，且第一、第二盖板上还均连接有绝缘垫，用于使极柱与硬质壳体电性隔离。本实用新型通过对电池壳体的结构进行改良设计，并配合相应的改良封装工艺，可以大大简化壳体的制造工艺，提高大容量电池的倍率，实现大容量电池的大电流、高倍率放电，且可提高生产效率，降低生产成本。

Description

一种实现高倍率锂离子电池的硬壳结构
技术领域
本实用新型涉及一种锂离子电池，具体涉及一种实现高倍率锂离子电池的硬壳结构。
背景技术
随着锂离子电池应用领域的日益广泛，人们对电池的倍率也提出了更高要求，同时还要求电池更轻便化，并具有高倍率、大电流放电等特性。这就要求电池的极耳截面积需设计得足够大，以满足大电流放电的要去。目前，容量比较小的高倍率锂离子电池，例如航模电池，都是采用铝塑膜软封装，同时由于受空间的限制，都设计为两头出极耳的制作工艺，这种制作工艺已经比较成熟且已经批量化生产。但是受铝塑膜拉伸率的限制，铝塑膜单腔体的深度一般控制在5mm以下，同时因冲模技术的固有特点，使得铝塑膜腔体的长宽尺寸也受到了一定的限制。故而，采用铝塑膜软封装及两头出极耳的工艺，只适合于容量较小的高倍率电池，特别是容量在5Ah以下的电池。
考虑到铝塑膜本身的局限性，目前对于容量较大的电池一般都使用铝壳等硬壳封装。但现有的铝壳壳体一般都需要采用拉伸工艺来生产，所需设备昂贵，工艺复杂。同时，对于高倍率电池来说，由于大电流放电，要求极耳的横截面积应足够大，但由于空间限制，需要设计为两头出极耳的结构以及壳体两端各有一个尺寸相同但极柱与引线材质不同的盖板。在焊接好一端的极耳后，需要将电芯装进壳体内，再焊接另一端的极耳。这种工艺要求电芯的极耳设计得较长，且在生产过程中超声波焊接及激光焊接极难实现，生产效率极低，电池的能量密度相对也较低，无法进行批量化生产。
发明内容
本实用新型的主要目的在于提供一种硬壳高倍率锂离子电池及其制备方法，以克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本实用新型采用的技术方案包括：
本实用新型实施例提供了一种硬壳高倍率锂离子电池，其包括硬质壳体和封装于所述硬质壳体内的电芯，所述硬质壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体的一端与所述第二壳体的一端相对设置并激光焊接固定，所述第一壳体的另一端与一第一盖板激光焊接固定，所述 第二壳体的另一端与一第二盖板激光焊接固定，所述电芯的两端均电性结合有极耳，所述第一盖板、第二盖板上均设有极柱，每一极柱均与相应的一极耳电连接，且所述第一盖板、第二盖板上还均连接有绝缘垫，所述绝缘垫至少用于使所述极柱与所述硬质壳体电性隔离。
在一些较佳实施方案中，所述硬质壳体由第一壳体和第二壳体组成，并且所述第一壳体与第二壳体具有相同结构。
在一些较佳实施方案中，所述第一壳体和第二壳体均采用两端开口的筒状结构。
在一些较佳实施方案中，所述第一壳体、第二壳体均采用剪板成型工件。
进一步的，所述第二盖板上还设有至少一注液孔。
进一步的，所述第二盖板上还设有至少一防爆阀。
在一些较佳实施方案中，所述极耳与电芯经超声波焊接固定。
本实用新型实施例还提供了一种硬壳高倍率锂离子电池的制备方法，其包括：
提供电芯和与所述电芯配合的硬质壳体，所述硬质壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和第二壳体均具有筒状结构；
在所述电芯的两端焊接固定极耳；
将所述电芯部分插入所述第一壳体，再将所述电芯的其余部分全部置入第二壳体，且使所述第二壳体的一端与所述第一壳体的一端相对拼接；
在第一壳体的另一端焊接固定一第一盖板，在第二壳体的另一端焊接固定一第二盖板，所述第一盖板、第二盖板上均设有极柱，每一极柱均与相应的一极耳电连接，且所述第一盖板、第二盖板上还均连接有绝缘垫，所述绝缘垫至少用于使极柱与壳体电性隔离；
对第一壳体与第二壳体的拼接处进行焊接，使第一壳体与第二壳体密封结合。
在一些较佳实施方案中，所述硬质壳体由具有相同结构的第一壳体和第二壳体组成。
在一些较佳实施方案中，所述的制备方法还可包括：
采用超声波焊接将所述极耳与电芯固定连接，
采用激光焊接使第一盖板、第二盖板分别与第一壳体、第二壳体密封结合，
以及，采用激光焊接使第一壳体与第二壳体密封结合。
进一步的，所述第一盖板、第二盖板中的至少一者上还设有至少一注液孔。
与现有技术相比，本实用新型通过对电池封装壳体的结构进行改良设计，并配合相应的改良封装工艺，可以大大简化壳体的制造工艺，提高大容量电池的倍率，并降低生产成本，同时还可实现大容量电池的大电流、高倍率放电，且不影响生产效率，从而更利于拓展锂离子电池的应用领域。
附图说明
图1是本实用新型一典型实施例中一种硬壳高倍率锂离子电池的组装结构示意图；
图2a是本实用新型一典型实施例中一种硬壳高倍率锂离子电池内第一壳体的主视图；
图2b是本实用新型一典型实施例中一种硬壳高倍率锂离子电池内第一壳体的左视图；
图3a是本实用新型一典型实施例中一种硬壳高倍率锂离子电池内第一盖板的左视图；
图3b是本实用新型一典型实施例中一种硬壳高倍率锂离子电池内第一盖板的主视图；
图3c是本实用新型一典型实施例中一种硬壳高倍率锂离子电池内第一盖板的后视图；
图4a是本实用新型一典型实施例中一种硬壳高倍率锂离子电池内第二盖板的左视图；
图4b是本实用新型一典型实施例中一种硬壳高倍率锂离子电池内第二盖板的主视图；
图4c是本实用新型一典型实施例中一种硬壳高倍率锂离子电池内第二盖板的后视图；
附图标记说明：硬质壳体10、第一壳体11、第二壳体12、正极盖板(第一盖板)21、负极盖板(第二盖板)22、正极连接片31、负极连接片32、正极柱41、负极柱42、注液孔51、防爆阀52、电芯60。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。以下将结合实施例及附图进一步详细说明本实用新型的技术方案。然而，所选的实施例仅用于说明本实用新型，而不限制本实用新型的范围。
在本实用新型的一典型实施例中提供的一种硬壳高倍率锂离子电池包括硬质壳体10和封装于所述硬质壳体内的电芯60，所述硬质壳体包括第一壳体11和第二壳体12，所述第一壳体的一端与所述第二壳体的一端相对设置并激光焊接固定，所述第一壳体的另一端与一第一盖板21激光焊接固定，所述第二壳体的另一端与一第二盖板22激光焊接固定，所述电芯的两端均电性结合有极耳，所述第一盖板、第二盖板上均设有极柱(包括正极柱41、负极柱42)，每一极柱均与相应的一极耳电连接，且所述第一盖板、第二盖板上还均连接有绝缘垫(即，正极连接片31、负极连接片32)，所述绝缘垫至少用于使极柱与壳体电性隔离。
应当理解，前述的“高倍率”应被理解为放电倍率在10C以上。
在一些较佳实施方案中，所述硬质壳体由第一壳体和第二壳体组成，并且所述第一壳体与第二壳体具有相同结构。
进一步的，所述第一壳体和第二壳体均采用两端开口的筒状结构。
更进一步的，所述第一壳体和第二壳体可以为长、宽尺寸完全相同的两部分，而第一壳体和第二壳体的深度可根据实际电池型号进行设计。
优选的，所述第一壳体和第二壳体的深度应满足如下条件：在将第一盖板、第二盖板与第一壳体、第二壳体激光焊接时能避开第一盖板、第二盖板上的绝缘垫的位置，如此可以避免激光焊接时破坏绝缘垫，而导致极柱与壳体短路。
在一些较佳实施方案中，所述第一壳体、第二壳体均采用剪板成型工件，如此可以进一步降低其制作工艺的难度，实现铝箔、铜箔等原材料的高效利用，降低成本。
进一步的，所述第二盖板上还设有一注液孔51和一防爆阀52，籍以向电池内注液。
在一些较佳实施方案中，所述极耳与电芯经超声波焊接固定。
相应的，一种制备前述硬壳高倍率锂离子电池的方法可以包括：按照使用要求选用相应的材料，设计好相应的电极配方，然后：制浆→涂布→轧膜→叠片(叠片时极耳分布在两端)→超声波焊接→入壳→激光焊(长边)→激光焊(短边)→激光焊(侧边，即将两部分壳体焊接在一起)→烘烤→注液→化成→老化→分容。
具体，前述制备方法可以包括如下步骤：
在所述电芯的两端超声焊接固定极耳；
将所述电芯部分插入所述第一壳体，再将所述电芯的其余部分全部置入第二壳体，且使所述第二壳体的一端与所述第一壳体的一端相对拼接；
在第一壳体的另一端激光焊接固定一第一盖板，在第二壳体的另一端激光焊接固定一第二盖板，所述第一盖板、第二盖板上均设有极柱，每一极柱均与相应的一极耳电连接，且所述第一盖板、第二盖板上还均连接有绝缘垫，所述绝缘垫至少用于使极柱与壳体电性隔离；
对第一壳体与第二壳体的拼接处进行激光焊接，使第一壳体与第二壳体密封结合。
在一更为具体的实施方案中，可以在将电芯两端的极耳全部超声波焊接后，将电芯放到第一壳体或第二壳体内，再将另一壳体合上，并将两个壳体先用胶带固定好，合上两端的第一、第二盖板，之后进行激光焊接，去掉固定两个壳体的胶带，将两个壳体用激光焊接密封起来。由于是将两端极耳超声波焊接后再放进壳体，电芯极耳的长度可以设计得较短。
本实用新型通过将壳体分为两部分，电芯入壳后再将两部分壳体激光焊接在一起，一方面便于装配，另一方面还可将极耳和极柱设置于电池的两端，进而可以大大增加电极柱的横截面积，实现了大容量电池的高倍率、大电流放电，提高了大容量电池的倍率，且还不影响甚至提升了生产效率，降低了成本，可大幅拓展锂离子电池的应用领域
需要指出的是，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种实现高倍率锂离子电池的硬壳结构，其特征在于包括硬质壳体和封装于所述硬质壳体内的电芯，所述硬质壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体的一端与所述第二壳体的一端相对设置并激光焊接固定，所述第一壳体的另一端与一第一盖板激光焊接固定，所述第二壳体的另一端与一第二盖板激光焊接固定，所述电芯的两端均电性结合有极耳，所述第一盖板、第二盖板上均设有极柱，每一极柱均与相应的一极耳电连接，且所述第一盖板、第二盖板上还均连接有绝缘垫，所述绝缘垫至少用于使所述极柱与所述硬质壳体电性隔离。
2.根据权利要求1所述的实现高倍率锂离子电池的硬壳结构，其特征在于：所述硬质壳体由第一壳体和第二壳体组成，并且所述第一壳体与第二壳体具有相同结构。
3.根据权利要求1或2所述的实现高倍率锂离子电池的硬壳结构，其特征在于：所述第一壳体和第二壳体均采用两端开口的筒状结构。
4.根据权利要求1或2所述的实现高倍率锂离子电池的硬壳结构，其特征在于：所述第一壳体、第二壳体均采用剪板成型工件。
5.根据权利要求1所述的实现高倍率锂离子电池的硬壳结构，其特征在于：第二盖板上还设有至少一注液孔。
6.根据权利要求1或5所述的实现高倍率锂离子电池的硬壳结构，其特征在于：第二盖板上还设有至少一防爆阀。
7.根据权利要求1所述的实现高倍率锂离子电池的硬壳结构，其特征在于：所述极耳与电芯经超声波焊接固定。
CN201720737111.XU 2017-06-22 2017-06-22 一种实现高倍率锂离子电池的硬壳结构 Active CN206893634U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201720737111.XU CN206893634U (zh) 2017-06-22 2017-06-22 一种实现高倍率锂离子电池的硬壳结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201720737111.XU CN206893634U (zh) 2017-06-22 2017-06-22 一种实现高倍率锂离子电池的硬壳结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN206893634U true CN206893634U (zh) 2018-01-16

Family

ID=61315500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201720737111.XU Active CN206893634U (zh) 2017-06-22 2017-06-22 一种实现高倍率锂离子电池的硬壳结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN206893634U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108922993A (zh) * 2018-08-14 2018-11-30 江苏海基新能源股份有限公司 一种方形卷绕多极耳锂离子电池及其装配方法
WO2020252803A1 (zh) * 2019-06-21 2020-12-24 比亚迪股份有限公司 单体电池、动力电池包和车辆

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108922993A (zh) * 2018-08-14 2018-11-30 江苏海基新能源股份有限公司 一种方形卷绕多极耳锂离子电池及其装配方法
WO2020252803A1 (zh) * 2019-06-21 2020-12-24 比亚迪股份有限公司 单体电池、动力电池包和车辆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205376656U (zh) 二次电池
CN202662698U (zh) 圆柱形锂离子电池
KR101707192B1 (ko) 실란트로 실링되는 이차 전지 및 이차 전지의 제조 방법
CN102347512B (zh) 大容量锂离子电池
CN206758546U (zh) 一种无极耳超薄软包电芯
CN209119242U (zh) 扣式锂离子电池
CN206893634U (zh) 一种实现高倍率锂离子电池的硬壳结构
CN203707230U (zh) 扣式电池正极及扣式电池
CN104183811A (zh) 一种空间用锂离子蓄电池极耳与极柱的连接方法
CN202633424U (zh) 一种圆柱形锂离子电池及其阳极极耳
CN206059543U (zh) 一种防水锂离子电池
CN202094230U (zh) 一种超薄聚合物锂离子电池
CN217823174U (zh) 一种高能量密度方形铝壳锂动力电池
CN209232828U (zh) 铝壳锂离子电池及其壳体及其顶盖
CN104091912B (zh) 一种多极耳锂电池卷芯极其极耳焊接方法
CN101752613A (zh) 高功率动力软包装锂离子电池
CN101178979A (zh) 软包装超级电容器及其制造方法
CN201490260U (zh) 一种动力电池的隔膜袋构造
CN203491339U (zh) 用于铅酸蓄电池的极板、中间极板
CN209016172U (zh) 一种锂离子电池和电池包
CN204680727U (zh) 软包装18650电池电极结构
CN208173732U (zh) 电芯及锂电池
CN209880721U (zh) 一种新型软包装锂离子电池
CN203415649U (zh) 一种电极端子、盖板组件及含有该盖板组件的电池
CN201319392Y (zh) 锂锰圆柱形软包装电池结构

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant