CN104332579B - 一种锂离子电池负极柱引出结构及电阻碰焊方法 - Google Patents
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Abstract
一种锂离子电池负极柱引出结构及电阻碰焊方法。一种锂离子电池负极柱引出结构，包括空心圆柱体电池钢壳，电池钢壳内部设有圆柱体导电座，导电座轴向中心位置固定连接负极柱，负极柱从电池钢壳底部通孔穿出，在负极柱穿出电池钢壳部分侧面设有螺纹，螺纹上旋有对应的焊接螺母作为负极引出端子。本发明中凸点分为多个均匀分布在焊接螺母下表面，在焊接后焊接螺母与电池钢壳之间的密封性好，直接利用焊接螺母作为电池的负极引出端子，机构简单，安全可靠，并彻底解决电池负极端漏液的问题。并且本发明中采用凸点代替传统电阻碰焊中的定位槽，保证了焊接螺母精密度不会降低。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池生产领域，尤其涉及一种锂离子电池负极柱引出结构及电阻碰焊方法。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生，使用以下反应：Li+MnO2=LiMnO2该反应为氧化还原反应，放电。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展，现在锂电池已经成为了主流。
为了开发出性能更优异的品种，人们对各种材料进行了研究。从而制造出前所未有的产品。比如，锂二氧化硫电池和锂亚硫酰氯电池就非常有特点。它们的正极活性物质同时也是电解液的溶剂。这种结构只有在非水溶液的电化学体系才会出现。所以，锂电池的研究，也促进了非水体系电化学理论的发展。除了使用各种非水溶剂外，人们还进行了聚合物薄膜电池的研究。
锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源***，邮电通讯的不间断电源，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。
锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力。锂电被广泛应用于电动车行业，特别是磷酸铁锂材料电池的出现，更推动了锂电池产业的发展和应用。
目前小型钢壳锂电池已有相对成熟的负极引出结构，就是将电芯的负极极耳和钢壳用直流储能焊接在内测焊接，焊接非常可靠。大型钢壳锂电池也是用同样的方法引出，但为了电池组装方便，通常在电池正负两端有引出端子，利用端子来焊接或者螺栓连接。
引出电极端子常规的做法是在钢壳底部冲圆孔或方孔，再用绝缘垫材料和螺丝螺帽装配在钢壳底部，最后电芯的负极极耳用储能焊焊在螺栓底部形成负极引出端，因此装配空间有限，加工件很难保证工艺要求，造成一定概率的漏液现象，因为动力电池有很多单体电池串并联的方法组成电池组使用，一支电池因为漏液会造成整组电池不得使用，损失较大。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种直接利用焊接螺母作为电池的负极引出端子，机构简单，安全可靠，彻底解决电池负极端漏液问题的技术方案：
一种锂离子电池负极柱引出结构，包括空心圆柱体电池钢壳，电池钢壳内部设有圆柱体导电座，导电座轴向中心位置固定连接负极柱，负极柱从电池钢壳底部通孔穿出，在负极柱穿出电池钢壳部分侧面设有螺纹，螺纹上旋有对应的焊接螺母作为负极引出端子。
进一步的，焊接螺母底部外表面还设有圆柱体凸点，凸点为高度为0.2-0.4mm的圆柱体，凸点上表面与焊接螺母底部下表面焊接连接。
进一步的，凸点为N≥2个，均匀分布在以焊接螺母中心点为圆心，半径为0.5-1.2mm的圆周上。
实现锂离子电池负极柱引出结构的电阻碰焊方法电阻碰焊方法步骤如下：
（1）预处理，在所述焊接螺母的底部下表面上设置凸点；
（2）将焊接螺母和电池钢壳分别放置在碰焊装置的相对夹头上，清理所述焊接螺母和电池钢壳的型面和碰焊凸点的表面；
（3）移动焊接螺母或电池钢壳，使电池钢壳的一端能与碰焊凸点相互抵紧；
（4）将相对夹头接通电流为150-250A，电流经相对夹头导至焊接螺母和电池钢壳上，通过接触面产生2000-4000℃的高温，当焊接螺母和电池钢壳到达到1400-1700℃的可塑状态时，在移动端施以压力紧压使电池钢壳的顶端与凸点挤压接合；
（5）待电池钢壳的顶端与焊接螺母的碰焊凸点无缝隙融合后，切断相对夹头的电源，碰焊完毕，拆卸焊接成品。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明直接利用焊接螺母作为电池的负极引出端子，机构简单，安全可靠，并彻底解决电池负极端漏液的问题。
（2）本发明中的凸点分为多个均匀分布在焊接螺母下表面，在焊接后焊接螺母与电池钢壳之间的密封性好。
（3）本发明中采用凸点代替传统电阻碰焊中的定位槽，保证了焊接螺母精密度不会降低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的局部放大图。
具体实施方式
为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
如图1-2所示，锂离子电池负极柱引出结构，包括空心圆柱体电池钢壳1，电池钢壳1内部设有圆柱体导电座2，导电座2轴向中心位置固定连接负极柱3，负极柱3从电池钢壳1顶部通孔穿出，创新性的在负极柱3穿出电池钢壳1部分侧面设有螺纹，螺纹上旋有对应的焊接螺母4作为负极引出端子。
同时，在焊接螺母4底部外表面还设有圆柱体凸点5，凸点5为高度为0.2-0.4mm的圆柱体，凸点5上表面与焊接螺母4底部下表面焊接连接。在这里凸点5为4个，均匀分布在以焊接螺母4中心点为圆心，半径为0.5-1.2mm的圆周上。在焊接过程中凸点5不但起到定位的作用，在高温下凸点5发生形变，还可以充当焊料填补在焊接螺母4与电池钢壳1之间的缝隙中，提高锂电池的密闭性，彻底解决电池负极端漏液的问题。
在电阻碰焊过程中，首先在焊接螺母4的底部下表面以焊接螺母4中心点为圆心，半径为8-10mm的圆周上设置高度为0.5-1.2mm的凸点5，再将焊接螺母4和电池钢壳1分别放置在碰焊装置的相对夹头上，清理所述焊接螺母4和电池钢壳1的型面和碰焊凸点5的表面，移动焊接螺母4或电池钢壳1，使电池钢壳1的一端能与碰焊凸点5相互抵紧。
然后将相对夹头接通电流为150-250A，电流经相对夹头导至焊接螺母4和电池钢壳1上，通过接触面产生2000-4000℃的高温，当焊接螺母4和电池钢壳1到达到1400-1700℃的可塑状态时，在移动端施以压力紧压使电池钢壳1的顶端与凸点5挤压接合，待电池钢壳1的顶端与焊接螺母4的碰焊凸点5无缝隙融合后，切断相对夹头的电源，碰焊完毕，拆卸焊接成品，完成锂离子电池负极柱引出结构的制造。其步骤简单，易行，产品的生产效率高。
Claims (1)
1.一种锂离子电池负极柱引出结构的电阻碰焊方法，所述的锂离子电池负极柱引出结构包括空心圆柱体电池钢壳，电池钢壳内部设有圆柱体导电座，导电座轴向中心位置固定连接负极柱，负极柱从电池钢壳底部通孔穿出，在负极柱穿出电池钢壳部分侧面设有螺纹，螺纹上旋有对应的焊接螺母作为负极引出端子，其特征在于：所述电阻碰焊方法步骤如下：
（1）预处理，在所述焊接螺母的底部下表面上设置凸点；
（2）将焊接螺母和电池钢壳分别放置在碰焊装置的相对夹头上，清理所述焊接螺母和电池钢壳的型面和碰焊凸点的表面；
（3）移动焊接螺母或电池钢壳，使电池钢壳的一端能与碰焊凸点相互抵紧；
（4）将相对夹头接通电流为150-250A，电流经相对夹头导至焊接螺母和电池钢壳上，通过接触面产生2000-4000℃的高温，当焊接螺母和电池钢壳到达到1400-1700℃的可塑状态时，在移动端施以压力紧压使电池钢壳的顶端与凸点挤压接合；
（5）待电池钢壳的顶端与焊接螺母的碰焊凸点无缝隙融合后，切断相对夹头的电源，碰焊完毕，拆卸焊接成品。
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