CN216720234U - 一种无极耳免焊接锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无极耳免焊接锂离子电池，涉及电池技术领域，所述无极耳免焊接锂离子电池包括中空的电池壳体、收容于所述电池壳体内的卷芯以及密封组接于所述电池壳体的两端的导电端盖，所述卷芯的两端均设有与所述导电端盖相对的箔材台面，各所述箔材台面与对应的所述导电端盖之间均填充有导电连接层，所述导电端盖上设有至少一个凸起的导电插块，至少部分所述导电插块能插接在与之对应的所述导电连接层中。本实用新型通过导电连接层将箔材台面与导电端盖直接固定用以传导电流，其具有更高效地电流传导效率，且这种设置方式不需要在电池内设置极耳，简化了生产工艺，降低了生产成本。

Description

一种无极耳免焊接锂离子电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别涉及一种无极耳免焊接锂离子电池。

背景技术

圆柱锂电池具有生产工艺成熟、能量密度高、成组后空间利用率高等一系列优点。因此，锂电池被广泛的应用在电动汽车上。目前，锂电池采用的电池极耳有多种类型，主要为单极耳、双极耳及全极耳。极耳和极壳之间一般通过焊接的方式来连接，但由于焊接工艺较为复杂，容易出现虚焊的现象，进而导致电池内阻增加。同时由于极耳的载流能力有限，会导致电池内极片的内部电流和温度分布不均匀，从而会加速电池容量的衰减。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供了一种无极耳免焊接锂离子电池，其具有较小的内阻和较大的载流面积，能够均匀电池内电流和温度的分布，从而减缓电池容量的衰减，提高电池的使用寿命。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现，本实用新型提供了一种无极耳免焊接锂离子电池，所述无极耳免焊接锂离子电池包括中空的电池壳体、收容于所述电池壳体内的卷芯以及密封组接于所述电池壳体的两端的导电端盖，所述卷芯的两端均设有与所述导电端盖相对的箔材台面，各所述箔材台面与对应的所述导电端盖之间均填充有导电连接层，所述导电端盖上设有至少一个凸起的导电插块，至少部分所述导电插块能插接在与之对应的所述导电连接层中。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述导电插块为凸设在所述导电端盖上的弧形插块；或者，所述导电插块为凸设在所述导电端盖上的直线形插块。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述导电插块为多个，多个所述导电插块依次首尾相接形成环形插块。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述导电端盖上凸设有多个同心排布的所述环形插块。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述导电插块为多个，多个所述导电插块间隔围绕形成间断环形插块。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述导电端盖上凸设有多个同心排布的所述间断环形插块。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述导电插块的截面形状由与所述导电端盖相接的一端向其另一端呈收窄设置。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述导电端盖的外周边缘设有限位台肩，所述导电端盖通过所述限位台肩安装在所述电池壳体上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述卷芯由待卷层结构卷绕成型，所述待卷层结构包括依次层叠设置的第一极片、隔膜和第二极片，所述卷芯的两端分别形成有第一留白段和第二留白段，所述第一留白段由凸出于所述卷芯的一端的所述第一极片的自由端形成，所述第二留白段由凸出于所述卷芯的另一端的所述第二极片的自由端形成，所述第一留白段和所述第二留白段通过揉平成型的方式形成所述箔材台面。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第一留白段的宽度和所述第二留白段的宽度均为8mm-12mm。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述导电连接层涂覆成型在所述导电端盖和/或所述箔材台面上。

本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果：

本实用新型所述的无极耳免焊接锂离子电池，在电池壳体的两端密封组接有导电端盖，卷芯收容在电池壳体内，并且卷芯的两端设有用于导电的箔材台面，在箔材台面与导电端盖之间填充设有导电连接层。通过导电连接层将箔材台面与导电端盖直接固定用以传导电流，其具有更高效地电流传导效率，且这种设置方式不需要在电池内设置极耳，简化了生产工艺，降低了生产成本。

安装时，导电端盖对准电池壳体两端的开口压接在箔材台面上，通过导电连接层使得导电端盖与箔材台面相固定。导电端盖在安装时不需要采用焊接工艺，使得导电端盖的安装过程更加快速方便，提高了电池组装速度，降低了生产成本。且通过导电连接层代替焊接操作，避免了虚焊导致地电池内阻增大现象，使得电池内部的电流和温度分布更加均匀，减少了电池工作时因内阻而产生的发热量，进而减缓了电池容量的衰减，提高了电池寿命。

同时箔材台面与导电端盖通过导电连接层形成了良好地接触，使得卷芯与导电端盖之间具有较大的载流面积，提高了卷芯与导电端盖之间的电子传导效率，进而提升了电池的功率和性能。

并且在导电端盖上设有导电插块，通过将导电插块插接在导电连接层中，能够使得导电端盖与导电连接层连接地更加牢固，增加了连接地可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本实用新型的无极耳免焊接锂离子电池的局部结构示意图；

图2为本实用新型的无极耳免焊接锂离子电池的局部装配示意图；

图3为本实用新型的无极耳免焊接锂离子电池的局部立体示意图；

图4为本实用新型的导电端盖的一种立体结构示意图；

图5为本实用新型的导电端盖的一种剖视结构示意图；

图6为本实用新型的导电端盖的一种环形插块的俯视结构示意图；

图7为本实用新型的导电端盖的一种间断环形插块的俯视结构示意图；

图8为本实用新型的卷芯结构示意图；

图9为本实用新型的矩形插块俯视结构示意图；

图10为本实用新型的米字形导电插块的俯视结构示意图；

图11为本实用新型的跑道形插块的俯视结构示意图；

图12为本实用新型的第一极片的结构示意图；

图13为本实用新型的第二极片的结构示意图。

以上附图的附图标记：

1、电池壳体；

2、卷芯；21、第一极片；211、第一留白段；22、第二极片；221、第二留白段；23、箔材台面；

3、导电端盖；31、导电插块；311、前端；32、限位台肩；33、环形插块；34、矩形插块；35、跑道线插块；36、间断环形插块；

4、导电连接层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现有技术中锂电池的极耳和极壳之间一般通过焊接的方式来连接，但由于焊接的方式工艺较为复杂，容易出现虚焊的现象，进而导致电池内阻增加，导致电池后续使用过程中会产生较大的发热量。同时由于极耳的载流能力有限，会导致电池内极片的内部电流和温度分布不均匀，从而会加速电池容量的衰减，严重影响锂电池的使用寿命。本申请主要利用无极耳免焊接锂离子电池用以减少电池容量的衰减并提高电池的使用寿命。

请结合参阅图1至图13，本申请实施方式提供了一种无极耳免焊接锂离子电池，所述无极耳免焊接锂离子电池包括中空的电池壳体1、收容于所述电池壳体1内的卷芯2以及密封组接于所述电池壳体1的两端的导电端盖3，所述卷芯2的两端均设有与所述导电端盖3相对的箔材台面23，各所述箔材台面23与对应的所述导电端盖3之间均填充有导电连接层4，所述导电端盖3上设有至少一个凸起的导电插块31，至少部分所述导电插块31能插接在与之对应的所述导电连接层4中。

整体上，本申请所提供的无极耳免焊接锂离子电池，其通过使用导电连接层4将箔材台面23与导电端盖3直接固定用以传导电流，使得电池内不需要设置极耳组件。导电端盖3通过导电插块31能够与导电连接层4连接地更加牢固。通过导电连接层4能够将箔材台面23的电流直接传导到导电端盖3上，具有更加高效地电流传导效率，且安装过程中不需要使用焊接工艺，简化了生产工艺，大大降低了生产组装成本。通过导电连接层4消除了虚焊现象，避免因焊接造成电池内阻增大，使电池具有更小的内阻，进而当电池工作时，电池内部的电流和温度能够分布地更加均匀，降低了电池工作过程中的发热量，进而减缓了电池容量的衰减，提高了电池寿命。箔材台面23与导电端盖3通过导电连接层4形成了良好地接触，使得卷芯2与导电端盖3之间具有较大的载流面积，提高了卷芯2与导电端盖3之间的电子传导效率，进而提升了电池的功率和性能。

本申请说明书中，将结合具体的实施方式和附图详细展开阐述。

具体的，请结合参阅图1至图13，该无极耳免焊接锂离子电池可以包括电池壳体1；卷芯2；导电端盖3；导电连接层4。

在本实施例中，所述卷芯2由待卷层结构卷绕成型，所述待卷层结构包括依次层叠设置的第一极片21、隔膜和第二极片22。如图8所示，所述卷芯2的两端分别形成有第一留白段211和第二留白段221，所述第一留白段211由凸出于所述卷芯2的一端的所述第一极片21的自由端形成，所述第二留白段221由凸出于所述卷芯2的另一端的所述第二极片22的自由端形成，所述第一留白段211和所述第二留白段221通过揉平成型的方式形成所述箔材台面23。

其中，所述隔膜可通过涂层方式成型在第一极片21和第二极片22上，其中隔膜的材质是不导电的，使用人员可合理选择隔膜的材料，这里不做限制。通过隔膜使电池的第一极片21和第二极片22分隔开来，防止两极接触而短路，此外隔膜还具有能使电解质离子通过的功能。

具体的，两侧的箔材台面23可分别设置为铜箔和铝箔，当然，使用人员也可将箔材台面23设置为其他材质，这里不做限制。

在本实施例中，如图12和图13所示，可将所述第一留白段211的宽度b1和所述第二留白段221的宽度b2均设为8mm-12mm，使用人员也可根据实际需要调整留白段的设置宽度，这里不做限制。

当卷芯2成型后，将卷芯2设置在电池壳体1中，并在导电端盖3或箔材台面23上设置导电连接层4，然后对导电端盖3施加一定压力，将导电端盖3的导电插块31与箔材台面23紧密压接在一起，并配合导电连接层4将导电端盖3与箔材台面23固定相接，进而完成电池组装过程。

在本实施例中，所述导电连接层4可通过涂覆成型在所述导电端盖3和/或所述箔材台面23上。其中，导电连接层4可以由导电胶形成，使用人员可根据需要合理选择各种类型的导电胶，这里不做限制。

在本实施例中，所述导电插块31为凸设在所述导电端盖3上的弧形插块；或者，所述导电插块31为凸设在所述导电端盖3上的直线形插块。其中，使用人员可根据实际需要自行选择导电插块31的设置形状，这里不做限制。通过将导电插块31设置为不同形状，使得导电插块31与导电连接层4之间具有更多的接触面积，便于形成更加稳定牢固地连接。当然，使用人员可根据实际需要调整和组合导电插块31的设置形状，这里不做限制。

具体的，为了增加导电插块31与导电连接层4的连接强度，所述导电插块31为多个，多个所述导电插块31依次首尾相接形成环形插块33，如图4和图6所示。当然，也可由一个所述导电插块31一体化形成所述环形插块33。进一步地，可在所述导电端盖3上凸设有多个同心排布的所述环形插块33，所述环形插块33的设置数量这里不做限制。当然，导电插块31的两端相连也可形成连续椭圆形，在本实施例中以圆形为例，其他形状不做限制。通过设置多个导电插块31，并将多个环形的导电插块31同心排布设置，使得导电插块31能够与导电连接层4形成多层次的连接，使得导电插块31与导电连接层4之间能够形成更加稳定牢固地连接，进而使得导电端盖3能够牢固连接在导电连接层4上。

当然，作为导电插块31的另一种可替换实施方式，如图7所示，所述导电插块31为多个，多个所述导电插块31间隔围绕形成间断环形插块36。具体的，可在所述导电端盖3上凸设有多个同心排布的所述间断环形插块36，间断环形插块36的设置数量这里不做限制。其中，可将两个或多个导电插块31间隔排列设置，两个相邻的导电插块31之间设置有一定的间隙，通过两个或多个导电插块31形成所述间断环形插块36。当导电端盖3与导电连接层4压接时，通过间断环形插块36的间隙能够将导电端盖3与导电连接层4间空气排出，使得导电端盖3与导电连接层4之间形成更加良好的接触。

当然，作为导电插块31形状的另一种可替换实施方式，所述导电插块31为凸设在所述导电端盖3上的直线形插块，如图9所示。具体的，所述导电插块31为多个，将多个直线形的导电插块31围绕设置形成一个或多个矩形插块34。其中，多个所述矩形插块34可同心排布设置或者间隔排列设置，使用人员可根据实际需要调整导电插块31的排列形状，这里不做限制。进一步地，可将多个所述导电插块31间隔围绕形成间断的矩形插块34，进而有利于排出导电端盖3与导电连接层4间的空气，使导电端盖3与导电连接层4之间能够形成更加良好地接触。

当然，作为导电插块31形状的另一种可替换实施方式，所述导电插块31为凸设在所述导电端盖3上的直线形插块，如图10所示。具体的，所述导电插块31为多个，将多个直线形的导电插块31围绕导电端盖3的圆心做环形阵列设置形成米字形或类似米字形的形状。使用人员也可根据需要调整阵列所形成的形状，这里不做限制。

当然，作为导电插块31形状的另一种可替换实施方式，所述导电插块31可设置多个，可将弧形的所述导电插块31和直线形的所述导电插块31相组合设置。例如，可将导电插块31的形状设置为跑道线插块35，如图11所示。当然，使用人员也可将导电插块31设置为其他形状，这里不做限制。

进一步地，作为导电插块31形状的另一种可替换实施方式，还可将导电插块31设置为柱状结构，可在导电端盖3上设置多个柱状的导电插块31。使用时，将柱状导电插块31插接在导电连接层4中。当然，使用人员也可根据需要将导电插块31设置为其他的形状，这里不做限制。

在本实施例中，为了使导电插块31能够更加容易地插入导电连接层4中，所述导电插块31的截面形状由与所述导电端盖3相接的一端向另一端呈收窄设置，如图5所示。通过将导电插块31收窄设置，使得导电插块31的前端311更加尖锐，便于将导电插块31快速插入导电连接层4中。

当导电端盖3与导电连接层4相接时，导电端盖3与电池壳体1之间也需要形成密封连接，在本实施例中，所述导电端盖3的外周边缘设有限位台肩32，所述导电端盖3通过所述限位台肩32安装在所述电池壳体1上。具体的，可使导电端盖3的限位台肩32与电池壳体1之间形成过盈配合，进而产生密封效果。当然，也可在限位台肩32与电池壳体1之间设置密封圈以形成密封连接。使用人员可根据实际需要自行调整导电端盖3与电池壳体1间的密封方式，这里不做限制。

本实用新型使用时，将第一极片21、第二极片22和隔膜卷绕形成卷芯2，并将第一极片21上的第一留白段211和第二极片22上的第二留白段221通过揉平成型形成所述箔材台面23。其中，所述揉平成型是指：采用超声波揉平设备或其他机械振动或揉搓的方式使所述留白段形成平面。随后将卷芯2设置在电池壳体1中，并在导电端盖3或箔材台面23上涂抹上导电胶，然后对导电端盖3施加一定压力，使导电端盖3的导电插块31与箔材台面23紧密压接在一起，通过导电连接层4将导电端盖3与箔材台面23相固定，进而完成电池组装过程。

本实用新型的有益效果：本申请所提供的无极耳免焊接锂离子电池，其通过使用导电连接层4将箔材台面23与导电端盖3直接固定用以传导电流，使得电池内不需要焊接极耳组件，简化了生产工艺，提高了生产组装效率，降低了生产组装成本。通过导电连接层4消除了虚焊现象，使得电池具有更小的内阻。当电池工作时，电池内部的电流和温度能够分布地更加均匀，降低了电池工作过程中的发热量，进而减缓了电池容量的衰减，提高了电池寿命。箔材台面23与导电端盖3通过导电连接层4形成了良好地接触，使得卷芯2与导电端盖3之间具有较大的载流面积，提高了卷芯2与导电端盖3之间的电子传导效率，进而提升了电池的功率和性能。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。上述实施例只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 (11)

1.一种无极耳免焊接锂离子电池，其特征在于，所述无极耳免焊接锂离子电池包括中空的电池壳体、收容于所述电池壳体内的卷芯以及密封组接于所述电池壳体的两端的导电端盖，所述卷芯的两端均设有与所述导电端盖相对的箔材台面，各所述箔材台面与对应的所述导电端盖之间均填充有导电连接层，所述导电端盖上设有至少一个凸起的导电插块，至少部分所述导电插块能插接在与之对应的所述导电连接层中。

2.如权利要求1所述的无极耳免焊接锂离子电池，其特征在于，所述导电插块为凸设在所述导电端盖上的弧形插块；或者，所述导电插块为凸设在所述导电端盖上的直线形插块。

3.如权利要求1或2所述的无极耳免焊接锂离子电池，其特征在于，所述导电插块为多个，多个所述导电插块依次首尾相接形成环形插块。

4.如权利要求3所述的无极耳免焊接锂离子电池，其特征在于，所述导电端盖上凸设有多个同心排布的所述环形插块。

5.如权利要求1或2所述的无极耳免焊接锂离子电池，其特征在于，所述导电插块为多个，多个所述导电插块间隔围绕形成间断环形插块。

6.如权利要求5所述的无极耳免焊接锂离子电池，其特征在于，所述导电端盖上凸设有多个同心排布的所述间断环形插块。

7.如权利要求1所述的无极耳免焊接锂离子电池，其特征在于，所述导电插块的截面形状由与所述导电端盖相接的一端向其另一端呈收窄设置。

8.如权利要求1所述的无极耳免焊接锂离子电池，其特征在于，所述导电端盖的外周边缘设有限位台肩，所述导电端盖通过所述限位台肩安装在所述电池壳体上。

9.如权利要求1所述的无极耳免焊接锂离子电池，其特征在于，所述卷芯由待卷层结构卷绕成型，所述待卷层结构包括依次层叠设置的第一极片、隔膜和第二极片，所述卷芯的两端分别形成有第一留白段和第二留白段，所述第一留白段由凸出于所述卷芯的一端的所述第一极片的自由端形成，所述第二留白段由凸出于所述卷芯的另一端的所述第二极片的自由端形成，所述第一留白段和所述第二留白段通过揉平成型的方式形成所述箔材台面。

10.如权利要求9所述的无极耳免焊接锂离子电池，其特征在于，所述第一留白段的宽度和所述第二留白段的宽度均为8mm-12mm。

11.如权利要求1所述的无极耳免焊接锂离子电池，其特征在于，所述导电连接层涂覆成型在所述导电端盖和/或所述箔材台面上。

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