CN218039736U - 锂离子电池及电池组 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种锂离子电池及电池组。上述的锂离子电池包括钢壳、盖帽、电芯、集流盘以及铆钉，钢壳形成有相连通的容置腔及第一避位孔，盖帽与容置腔的开口对应设置并固定连接于钢壳，电芯设置于容置腔内，电芯的一侧设有负极耳结构，集流盘设置于容置腔内，集流盘铆压于钢壳，集流盘还与负极耳结构电连接，集流盘开设有第二避位孔，铆钉依次穿设于第一避位孔和第二避位孔，铆钉的第一端抵接于集流盘，铆钉的第二端抵接于钢壳的外侧，以使集流盘通过铆钉铆压于钢壳。如此，使负极耳结构通过负极柱与外部电连接，避免了通过电阻焊来使负极耳结构与外部电连接，进而避免了虚焊、极耳折弯及焊渣飞溅的问题，使得电芯的自放电较小。

Description

锂离子电池及电池组

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池的技术领域，特别是涉及一种锂离子电池及电池组。

背景技术

大圆柱锂离子电池广泛应用于电动工具、后备能源、草坪灯具、太阳能灯具、充电双轮车及玩具模型等。针对大圆柱锂离子电池，钢壳的底端与负极耳通过电阻焊的方式电连接，以使负极耳通过钢壳与外部电连接。然而，由于电阻焊较易导致虚焊、极耳折弯、焊渣飞溅的问题，使得电芯自放电较大的风险，进而使得锂离子电池的性能较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种电芯自放电较小、进而使得锂离子电池的性能较高的锂离子电池及电池组。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种锂离子电池，包括：

钢壳，所述钢壳形成容置腔及第一避位孔，所述容置腔与所述第一避位孔相连通；

盖帽，所述盖帽与所述容置腔的开口对应设置并固定连接于所述钢壳；

电芯，所述电芯设置于所述容置腔内，所述电芯的一侧设有负极耳结构；

集流盘，所述集流盘设置于所述容置腔内，所述集流盘还与所述负极耳结构电连接，所述集流盘开设有第二避位孔；以及

铆钉，所述铆钉依次穿设于所述第一避位孔和所述第二避位孔，所述铆钉的第一端抵接于所述集流盘，所述铆钉的第二端抵接于所述钢壳的外侧并形成负极柱，以使所述集流盘通过所述铆钉铆压于所述钢壳。

在其中一个实施例中，所述集流盘背离所述第一避位孔的一侧开设有容纳槽，所述容纳槽分别与所述容置腔及所述第二避位孔相连通；所述铆钉的第一端抵接于所述容纳槽的槽壁。

在其中一个实施例中，所述锂离子电池还包括密封件，所述密封件包覆连接于所述铆钉，所述密封件与所述第一避位孔的孔壁弹性抵接，以使所述铆钉通过所述密封件与所述第一避位孔的孔壁密封连接。

在其中一个实施例中，所述第一避位孔的孔径与所述铆钉在铆压之前的外径相等，所述第二避位孔与所述铆钉在铆压之前的外径相等。

在其中一个实施例中，所述密封件为硅胶结构。

在其中一个实施例中，所述盖帽焊接于所述钢壳；及/或，

所述负极耳结构为全极耳结构。

在其中一个实施例中，所述盖帽开设有正极柱过孔。

在其中一个实施例中，所述钢壳为圆柱形结构。

在其中一个实施例中，所述容置腔的开口为圆形，所述盖帽为圆形，以使所述盖帽与所述容置腔的开口适配。

一种电池组，包括多个上述任一实施例所述的锂离子电池，多个所述锂离子电池依次电连接。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

上述的锂离子电池，铆钉的第一端抵接于集流盘，使铆钉与集流盘电连接，铆钉的第二端抵接于钢壳的外侧，使铆钉的第二端凸出于钢壳的外侧并形成负极柱，如此，使负极耳结构通过负极柱与外部电连接，避免了通过电阻焊来使负极耳结构与外部电连接，进而避免了虚焊、极耳折弯及焊渣飞溅的问题，使得电芯的自放电较小，提高了锂离子电池的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为一实施例的锂离子电池的结构示意图；

图2为图1所示的锂离子电池的A处放大示意图；

图3为图1所示的锂离子电池的又一结构示意图；

图4为图3所示的锂离子电池的B处放大示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请提供一种锂离子电池，锂离子电池包括钢壳、盖帽、电芯、集流盘以及铆钉，钢壳形成有容置腔及第一避位孔，容置腔与第一避位孔相连通，盖帽与容置腔的开口对应设置并固定连接于钢壳，电芯设置于容置腔内，电芯的一侧设有负极耳结构，集流盘设置于容置腔内，集流盘铆压于钢壳，集流盘还与负极耳结构电连接，集流盘开设有第二避位孔，铆钉依次穿设于第一避位孔和第二避位孔，铆钉的第一端抵接于集流盘，铆钉的第二端抵接于钢壳的外侧，以使集流盘通过铆钉铆压于钢壳。

上述的锂离子电池，铆钉的第一端抵接于集流盘，使铆钉与集流盘电连接，铆钉的第二端抵接于钢壳的外侧，使铆钉的第二端凸出于钢壳的外侧并形成负极柱，如此，使负极耳结构通过负极柱与外部电连接，避免了通过电阻焊来使负极耳结构与外部电连接，进而避免了虚焊、极耳折弯及焊渣飞溅的问题，使得电芯的自放电较小，提高了锂离子电池的性能。

为更好地理解本申请的技术方案和有益效果，以下结合具体实施例对本申请做进一步地详细说明：

如图1及图2所示，一实施例的锂离子电池10包括钢壳100、盖帽200、电芯300、集流盘400以及铆钉500，钢壳100形成有容置腔101及第一避位孔102，容置腔101与第一避位孔102相连通，盖帽200与容置腔101的开口对应设置并固定连接于钢壳100，电芯300设置于容置腔101内，电芯300的一侧设有负极耳结构310，集流盘400设置于容置腔101内，集流盘400还与负极耳结构310电连接，集流盘400开设有第二避位孔401，铆钉500依次穿设于第一避位孔102和第二避位孔401，铆钉500的第一端抵接于集流盘400，铆钉500的第二端抵接于钢壳100的外侧并形成负极柱510，以使集流盘400通过铆钉500铆压于钢壳100。

如图1及图2所示，在本实施例中，电芯300固定在容置腔101内，电芯300的一侧设有空箔区，以使电芯300的一侧形成负极耳结构310。铆钉500的第一端抵接于集流盘400，使铆钉500与集流盘400电连接，铆钉500的第二端抵接于钢壳100的外侧，使铆钉500的第二端凸出于钢壳100的外侧并形成负极柱510，进而使负极耳结构310通过铆钉500的负极柱510与外部电连接。

上述的锂离子电池10，铆钉500的第一端抵接于集流盘400，使铆钉500与集流盘400电连接，铆钉500的第二端抵接于钢壳100的外侧，使铆钉500的第二端凸出于钢壳100的外侧并形成负极柱510，如此，使负极耳结构310通过负极柱510与外部电连接，避免了通过电阻焊来使负极耳结构310与外部电连接，进而避免了虚焊、极耳折弯及焊渣飞溅的问题，使得电芯300的自放电较小，提高了锂离子电池10的性能。

如图2所示，在其中一个实施例中，集流盘400背离第一避位孔102的一侧开设有容纳槽402，容纳槽402分别与容置腔101及第二避位孔401相连通，铆钉500的第一端抵接于容纳槽402的槽壁。在本实施例中，容置腔101及容纳槽402均收容有电解液，提高了电解液的容量，以提高电芯300的性能。

如图2所示，在其中一个实施例中，锂离子电池10还包括密封件600，密封件600包覆连接于铆钉500，密封件600与第一避位孔102的孔壁弹性抵接，即密封件600包覆连接于铆钉500与第一避位孔102对应的部分，且密封件弹性抵接于第一避位孔102的孔壁，以使铆钉500通过密封件600与第一避位孔102的孔壁密封连接，以避免容置腔101内的电解液通过铆钉500与钢壳100之间的间隙泄漏，提高了锂电池电池的性能。

在其中一个实施例中，第一避位孔102的孔径与铆钉500在铆压之前的外径相等，第二避位孔401与铆钉500在铆压之前的外径相等，以使铆钉500较顺畅的穿入第一避位孔102及第二避位孔401，进而提高了铆压的效率。

在其中一个实施例中，密封件600为硅胶结构，以使密封件600密封铆钉500与钢壳100之间的间隙。在其中一个实施例中，盖帽200焊接于钢壳100，以提高盖帽200与钢壳100的连接强度。

在其中一个实施例中，负极耳结构310为全极耳结构。当然，在另一实施例中，负极耳结构310也可以为多极耳结构。

如图1所示，在其中一个实施例中，盖帽200开设有正极柱过孔201，正极柱穿设于正极柱过孔201并与盖帽200绝缘连接。在其中一个实施例中，钢壳100为圆柱形结构。在其中一个实施例中，容置腔101的开口为圆形，盖帽200为圆形，以使盖帽200与容置腔101的开口适配，以使锂离子电池10的结构较紧凑。

如图3及图4所示，在其中一个实施例中，锂离子电池10还包括弹性密封塞800，弹性密封塞800在化成时穿设于第一避位孔102及第二避位孔401，且弹性密封塞800在化成时分别与钢壳100及集流盘400套接，以使弹性密封塞800在化成时密封第一避位孔102，同时使集流盘400在化成时通过弹性密封塞800钢壳100电连接，使得锂离子电池10能够进行化成。

在本实施例中，在锂离子电池10注液之前，将弹性密封塞800在化成时穿设于第一避位孔102及第二避位孔401，以使弹性密封塞800在化成时密封第一避位孔102，同时使集流盘400在化成时通过弹性密封塞800钢壳100电连接。当锂离子电池10完成化成之后，锂离子电池10内部产生气体，使得锂离子电池的内压较大，进而使得锂离子电池的安全性较差，同时化成还消耗了部分电解液，此时拔出弹性密封塞800，以使锂离子电池10通过第一避位孔102释放气体，减小了锂离子电池10的内压，提高了锂离子电池10的安全性能。然后通过第一避位孔102补充电解液，使得电解液充满容置腔内，提高了锂离子电池的性能，最后将集流盘400铆压于钢壳100上。

如图4所示，在其中一个实施例中，弹性密封塞800包括导电塞体810、第一抵接部820及第二抵接部830，第一抵接部820和第二抵接部830分别连接于导电塞体810的两端，且第一抵接部820和第二抵接部830均凸出于导电塞体810的外侧，其中，第二抵接部830为弹性结构。进一步地，导电塞体810位于第二避位孔401内并与集流盘400套接，以使集流盘400与导电塞体810电连接，导电塞体810位于第一避位孔102内并与钢壳100套接，以使导电塞体810与钢壳100电连接，进而使集流盘400通过导电塞体810与钢壳100电连接，使得锂离子电池10具备进行化成的条件。更进一步地，第一抵接部820弹性抵接于容纳槽402的内壁，第二抵接部830弹性抵接于钢壳100的内侧面，使得弹性密封塞800密封了第一避位孔102，避免了电解液在化成时通过第一避位孔102泄漏，以提高锂离子电池10的性能。可以理解，导电塞体810可以是金属或者现有的其他导电材料。第一抵接部820及第二抵接部830可以是硅胶结构、橡胶结构或者现有的其他弹性结构。

在其中一个实施例中，铆钉500与第二避位孔401对应的部位设有镀银层，以使铆钉500通过镀银层与第二避位孔401的内壁接触，以提高铆钉500的导电性能，进而提高锂离子电池的性能。

可以理解，当集流盘400与钢壳100电连接时，钢壳100较易与正极柱电连接，进而使锂电池电池较易发生短路的问题，降低了锂离子电池10安全性能。

为此，如图2所示，在其中一个实施例中，铆钉500为双鼓抽芯铆钉，即铆钉500凸设有第一胀大部520和第二胀大部530，第一胀大部520和第二胀大部530间隔设置，第一胀大部520位于集流盘400与钢壳100的底端之间，密封件600为绝缘结构，密封件600还包覆连接于第一胀大部520，密封件600还分别与集流盘400及钢壳100弹性抵接，即第一胀大部520通过密封件600分别与集流盘400抵接和钢壳100弹性抵接，第二胀大部530凸出于集流盘400背离钢壳100底端的一侧，即第二胀大部530凸出于集流盘400背离第一胀大部520的一侧，且第二胀大部530与集流盘400抵接。在本实施例中，由于密封件600为绝缘结构，使得密封件600可阻断电连接，又由于铆钉500通过密封件600与第一避位孔102的孔壁密封连接，使得铆钉500与第一避位孔102的孔壁绝缘连接，又由于第一胀大部520通过密封件600分别与集流盘400抵接和钢壳100弹性抵接，使得集流盘400与第一胀大部520绝缘连接，如此使得集流盘400与钢壳100绝缘连接，即密封件600阻断了集流盘400与钢壳100电连接，使得钢壳100不带电，抑制钢壳100与正极柱电连接而导致的短路问题，提高了锂离子电池10的安全性能。

然而，由于密封件600与集流盘400的抵接面积较小，使得集流盘400与钢壳100底端之间的间隙较大，又由于密封件600为弹性结构，使得集流盘400较易出现晃动的问题，进而使得集流盘400的边缘较易触片到钢壳100的底端，进而无法彻底避免钢壳100带电，进而使得仍存在钢壳100与正极柱电连接而导致短路的风险。

因此，如图2所示，在其中一个实施例中，锂离子电池10还包括绝缘片700，绝缘片700的外径与容置腔101的内径适配，绝缘片700设置于容置腔101内，且绝缘片700相对的两侧分别与钢壳100的底端及集流盘400抵接。绝缘片700开设有第三避位孔701，第三避位孔701分别与第一避位孔102及第二避位孔401对应设置，铆钉500依次穿设于第一避位孔102、第三避位孔701和第二避位孔401，第二胀大部530与第三避位孔701对应设置。在本实施例中，由于绝缘片700的外径与容置腔101的内径适配，且绝缘片700相对的两侧分别与钢壳100的底端及集流盘400抵接，提高了集流盘400受到的抵接面积，同时减小了集流盘400与钢壳100底端之间的间隙，使得集流盘400的位置稳定性较高，避免了集流盘400移位后接触钢壳100，进而避免了钢壳100带电，进而避免了钢壳100与正极柱电连接而导致短路的风险，使得锂离子电池10的安全性能更佳。

为了使得绝缘片700对集流盘400提供稳定的支撑力，在其中一个实施例中，绝缘片700为刚性结构，例如，硬质塑料结构、陶瓷结构或者现有的其他具备绝缘性的刚性结构。

可以理解，当第一胀大部520胀大后，密封件600将存在挤压绝缘700的风险，使得密封件600较易出现拱起等形变问题，进而使得与密封件600连接的集流盘400受力不均，进而使得集流盘400较易损坏，同时使得集流盘较易移位，降低了锂离子电池10的性能。因此，在其中一个实施例中，第三避位孔701的尺寸大于密封件600与第一胀大部520对应的部分的尺寸，以使绝缘片700与密封件600之间存在间隙。在本实施例中，当第一胀大部520胀大之后，绝缘片700与密封件600之间存在间隙，避免了密封件600在第一胀大部520后直接挤压到绝缘片700，抑制了绝缘片700形变，进而使得集流盘400的受力较均匀，抑制了集流盘400的损坏，同时提高了集流盘400的位置稳定性，进而提高了锂离子电池10的性能。

然而，由于绝缘片700与密封件600之间存在间隙，使得电解液会聚集在绝缘片700与密封件600之间的间隙内，又由于绝缘片700与密封件600之间的间隙邻近第一避位孔102，使得第一避位孔102存在较大的漏液分享。因此，在其中一个实施例中，锂离子电池10还包括软性绝缘填充件900，软性绝缘填充件900位于第三避位孔701内并与绝缘片700连接，且软性绝缘填充件900还与密封件600连接，亦即是，软性绝缘填充件900设置于绝缘片700与密封件600之间的间隙，以避免电解液聚集在第一避位孔102附近，使得电解液通过第一避位孔101漏液还需要通过软性绝缘填充件900的阻碍，降低了第一避位孔10漏液的风险，提高了锂离子电池10的性能。在本实施例中，软性绝缘填充件900为具有绝缘性能的软性材料，例如，硅胶、橡胶或者现有其他同时具有绝缘性和软性的材料。

可以理解，为了确保软性绝缘填充件900填充于绝缘片700与密封件600之间的间隙，软性绝缘填充件900需要分别与绝缘片700及密封件600弹性抵接，这就会使得软性绝缘填充件900对绝缘片700施加了一定的弹力，进而使得绝缘片700存在较小的变形，然而，由于锂离子电池10体积较小，即使绝缘片700较小的变形对锂离子电池10的影响也至关重要。为了尽可能减少绝缘片700的变形，在其中一个实施例中，软性绝缘填充件900开设有多个间隔设置的形变孔901。在本实施例中，当第一胀大部520胀大之后，包覆连接于第一胀大部520的密封件600抵接于软性绝缘填充件900，以使软性绝缘填充件900向多个形变孔901变形，降低了软性绝缘填充件900向绝缘片700的变形量，进而降低了软性绝缘填充件900对绝缘片700的作用力，进而减小了绝缘片700的形变量，使得集流盘400的受力较均匀，同时使集流盘400的位置稳定性较高，进而提高了锂离子电池10的性能。而且，即使电解液进入了各形变孔901内，由于各形变孔901的孔壁阻碍了电解液流向第一避位孔102，使得形变孔901不会存在增加第一避位孔102漏液的风险。

进一步地，各形变孔901贯穿软性绝缘填充件900，即各形孔901为通孔，使得软性绝缘填充件900的形变较均匀，进而使得软性结缘填充件900作用于绝缘片700的作用力较均匀，即使得绝缘片700的受力较均匀，避免了绝缘片700开裂甚至报废的问题，进而确保绝缘片700发挥阻断集流盘400与钢壳100电连接的作用。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

上述的电池组，铆钉500的第一端抵接于集流盘400，使铆钉500与集流盘400电连接，铆钉500的第二端抵接于钢壳100的外侧，使铆钉500的第二端凸出于钢壳100的外侧并形成负极柱510，如此，使负极耳结构310通过负极柱510与外部电连接，避免了通过电阻焊来使负极耳结构310与外部电连接，进而避免了虚焊、极耳折弯及焊渣飞溅的问题，使得电芯300的自放电较小，提高了锂离子电池10的性能。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种锂离子电池，其特征在于，包括：

钢壳，所述钢壳形成容置腔及第一避位孔，所述容置腔与所述第一避位孔相连通；

盖帽，所述盖帽与所述容置腔的开口对应设置并固定连接于所述钢壳；

电芯，所述电芯设置于所述容置腔内，所述电芯的一侧设有负极耳结构；

集流盘，所述集流盘设置于所述容置腔内，所述集流盘还与所述负极耳结构电连接，所述集流盘开设有第二避位孔；以及

铆钉，所述铆钉依次穿设于所述第一避位孔和所述第二避位孔，所述铆钉的第一端抵接于所述集流盘，所述铆钉的第二端抵接于所述钢壳的外侧并形成负极柱，以使所述集流盘通过所述铆钉铆压于所述钢壳。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述集流盘背离所述第一避位孔的一侧开设有容纳槽，所述容纳槽分与所述容置腔及所述第二避位孔相连通；所述铆钉的第一端抵接于所述容纳槽的槽壁。

3.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密封件，所述密封件包覆连接于所述铆钉，所述密封件与所述第一避位孔的孔壁弹性抵接，以使所述铆钉通过所述密封件与所述第一避位孔的孔壁密封连接。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述第一避位孔的孔径与所述铆钉在铆压之前的外径相等，所述第二避位孔与所述铆钉在铆压之前的外径相等。

5.根据权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于，所述密封件为硅胶结构。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述盖帽焊接于所述钢壳；及/或，

所述负极耳结构为全极耳结构。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述盖帽开设有正极柱过孔。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述钢壳为圆柱形结构。

9.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述容置腔的开口为圆形，所述盖帽为圆形，以使所述盖帽与所述容置腔的开口适配。

10.一种电池组，其特征在于，包括多个权利要求1至9中任一项所述的锂离子电池，多个所述锂离子电池依次电连接。

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