CN202495538U - 一种锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锂离子电池，包括壳体、盖板组件、电解液、连接片及一个以上的极芯，极芯和电解液封装在壳体与盖板组件形成的密封空间内；极芯包括正极片、隔膜、负极片，正、负极片包括未涂覆正极、负极活性物质的无涂层区域；连接片为若干单层金属箔相叠加的结构，包括由若干单层金属箔压合在一起的压合部及单层金属箔呈自由分层状态的散开部；盖板组件包括基板及穿过基板的电极端子，电极端子的下端与压合部连接，上端引出作为正、负极；散开部与正、负极片的无涂层区域连接。压合部保证叠加的金属箔不会在制作过程中散开且易于与电极端子连接，方便员工的操作；散开部保持自由分层状态，容易弯折且在电池受到振动时能起到缓冲作用。

Description

一种锂离子电池

技术领域

本实用新型属于电池领域，尤其涉及一种锂离子电池。 

背景技术

在锂离子电池的制作过程中，通常需要用连接片来作为电池极芯与电极端子的桥梁，常规电池由于电流不大，可以用单层、较薄的金属片即能满足需求，所以，连接片在实现折弯等技术时不存在工艺问题。而在某些应用领域需要大电流充放电，如动力电池。传统单层、较薄的金属片就不能满足要求，所以需要较厚的金属片，但是折弯又比较困难，因此采用多层柔性的金属片结构可以很好的解决上面的问题。但是在上述连接片制作过程中，金属片容易散开，不方便制作。 

发明内容

本实用新型为解决传统的多层柔性金属片结构的连接片在制造过程中容易散开的技术问题，提供一种锂离子电池，其连接片既具有多层柔性金属片的柔韧性特点，又不容易在连接片制作过程中散开，方便员工的操作。 

为达到上述目的，本实用新型提供一种锂离子电池，包括壳体、盖板组件、电解液及一个以上的极芯，所述极芯和电解液封装在所述壳体与盖板组件形成的密封空间内；所述极芯包括正极片、隔膜、负极片，所述正极片和负极片分别包括未涂覆正极活性物质的无涂层区域和未涂覆负极活性物质的无涂层区域，所述锂离子电池还包括连接片，所述连接片为若干单层金属箔相叠加的结构，所述连接片包括由所述若干单层金属箔压合在一起的压合部及单层金属箔呈自由分层状态的散开部；所述盖板组件包括基板及穿过基板的电极端子，所述电极端子的下端与所述连接片的压合部连接，电极端子的上端引出作为正、负极；所述未涂覆正极活性物质的无涂层区域或未涂覆负极活性物质的无涂层区域连接。 

优选地，所述极芯的数量为两个并互相叠加，所述散开部置于两个极芯之间。 

优选地，所述极芯的数量为至少两个并互相叠加，所述散开部分成与极芯数量相等的各组，每组散开部分别与对应极芯的未涂覆正极活性物质的无涂层区域或未涂覆负极活性物质的无涂层区域连接。 

优选地，所述每组散开部的末端压合。 

优选地，所述极芯的数量为两个并互相叠加，所述散开部分成两组，所述极芯位于两组散开部之间。 

优选地，所述电极端子包括极柱及固定于极柱下端的卡接板，所述卡接板与所述压合部卡接。 

优选地，所述连接片呈倒U字型，所述压合部位于连接片的上部，所述散开部分别位于压合部的两侧；所述压合部设有第一卡孔，所述电极端子***第一卡孔与连接片连接。 

优选地，所述连接片呈倒U字型，所述压合部位于连接片的上部，所述散开部分别位于压合部的两侧；所述压合部向侧面延伸有延伸部，所述延伸部上设有第二卡孔，所述电极端子***第二卡孔与连接片连接。 

优选地，所述单层金属箔的厚度为0.05-0.3mm。 

优选地，所述单层金属箔为铜片、铝片或镍片。 

本实用新型的有益效果是：连接片包括若干叠加的金属箔，满足大电流充放电的同时又容易弯折，而且连接片的压合部保证叠加的金属箔不会在制作过程中散开且易于与电极端子连接，极大地方便了员工的操作；连接片的散开部保持自由分层状态，容易弯折且在电池受到振动时能缓冲连接片与电极端子及极芯的连接处所受到的撞击力。 

附图说明

图1是本实用新型提供的锂离子电池的分解示意图。 

图2是本实用新型提供的极芯的示意图。 

图3是本实用新型一实施方式提供的连接片的示意图。 

图4和图5分别是本实用新型另一实施方式的连接片与未涂覆正极活性物质的无涂层区域或未涂覆负极活性物质的无涂层区域连接的过程示意图。 

图6是采用图4和图5的连接片制得的锂离子电池示意图。 

图7和图8分别是本实用新型又一实施方式的连接片与未涂覆正极活性物质的无涂层区域或未涂覆负极活性物质的无涂层区域连接的过程示意图。 

图9是采用图7和图8的连接片制得的锂离子电池示意图。 

图10是图1所示的连接片与未涂覆正极活性物质的无涂层区域或未涂覆负极活性物质的无涂层区域连接的过程示意图。 

图中标记： 

1-  锂离子电池、

2-  壳体、

3-  盖板组件、31-基板、32-电极端子、321-极柱、322-卡接板、3221-缺口、

4-  极芯、41-未涂覆正极活性物质的无涂层区域、42-未涂覆负极活性物质的无涂层区域、

5-  连接片、51-压合部、52-散开部、53-卡孔、54-延伸部。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

参阅图1和图3，本实用新型提供一种锂离子电池1，包括壳体2、盖板组件3、电解液（未图示）及一个以上的极芯4，所述极芯4和电解液封装在所述壳体2与盖板组件3形成的密封空间内；所述极芯4包括正极片、隔膜、负极片，所述正极片和负极片分别包括未涂覆正极活性物质无涂层区域41和未涂覆负极活性物质的无涂层区域42，所述锂离子电池1还包括连接片5，所述连接片5为若干单层金属箔相叠加的结构，所述连接片5包括由所述若干单层金属箔压合在一起的压合部51及单层金属箔呈自由分层状态的散开部52；所述盖板组件3包括基板31及穿过基板31的电极端子32，所述电极端子32的下端与所述连接片5的压合部51连接，电极端子32的上端引出作为正、负极；所述连接片5的散开部52与所述未涂覆正极活性物质的无涂层区域41或未涂覆负极活性物质的无涂层区域42连接。 

需要首先说明的是，在本部分所采用的“上、下”在附图中表示沿锂离子电池1的高度方向，即附图1中Z方向。这些术语仅为描述方便而使用，不能解释为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围以权利要求为准。 

图2是本实用新型提供的极芯4的示意图，本实用新型的极芯4为本领域技术人员所公知，包括相互叠加或卷绕的正极片，负极片和间隔于正、负极片之间的隔膜。正极片包括涂覆有正极活性物质的涂层区域和未涂覆正极活性物质的无涂层区域41，未涂覆正极活性物质的无涂层区域41位于与正极片长度方向平行的一端并具有一定的宽度。负极片包括涂覆有负极活性物质的涂层区域和未涂覆负极活性物质的无涂层区域42，未涂覆负极活性物质的无涂层区域42位于与负极片长度方向平行的一端并具有一定的宽度。正极片、隔膜、负极片叠加或卷绕时，使得未涂覆正极活性物质的无涂层区域41和未涂覆负极活性物质的无涂层区域42伸出隔膜以外，并且未涂覆负极活性物质的无涂层区域42位于未涂覆正极活性物质的无涂层区域41的相对一侧。叠加或卷绕后，未涂覆正极活性物质的无涂层区域41和未涂覆负极活性物质的无涂层区域42也叠加或卷绕并分别凸出于极芯4的两端。当正极片、隔膜、负极片卷绕形成圆柱体形后，将其压成板状。当然正极片、隔膜、负极片也可以是直接叠加起来而无需卷绕。 

参阅图1，壳体2由铝或不锈钢制成，可以为具有开口的六面体形状，极芯4能够通过该开口***壳体2中，以被壳体2容纳，但是本实用新型不限于这种形状。 

继续参阅图1，盖板组件3包括基板31及穿过基板31的电极端子32，基板31用于密封壳体2的开口；电极端子32包括正极端子和负极端子，电极端子32的一端伸出到电池之外，另一端与连接片5连接。 

优选电极端子32与基板31注塑成一体，当然不限于此电极端子32也可以机械地固定在基板31上，如在电极端子32上设置螺纹，通过螺母将他们固定到基板31上。可以作为电极端子32的材料为导电金属，包括但不限于：铜、铝、及镍。一般情况下正极端子为铝，负极端子为铜 

另外，电解液注入口和排气口（未图示）还形成与基板31上，由于与本实用新型的发明点无关，不再赘述。

图3为本实用新型一实施方式提供的连接片5的示意图，可以作为单层金属箔的材质包括但不限于：铜片、铝片、及镍片，由于相同材料之间更易于焊接且焊接牢固，优选与正极端子连接的连接片为铝片叠加所形成的连接片，与负极端子连接的连接片为铜片叠加是形成的连接片。单片金属箔的厚度优选为0.05-3mm，这样所形成的连接片5不至于太硬而不易弯折。将单片金属箔裁切成相同的大小和形状，然后叠加起来。叠加起来的多层金属箔可以直接在其一端的端部压合，形成压合部51；其余部位不作压合，即保持自由分层状态，形成散开部52。连接片5的压合部51与电极端子32连接，连接片5的散开部52与未涂覆正极活性物质的无涂层区域41或未涂覆负极活性物质的无涂层区域42连接，使得正极端子通过连接片5与正极片导通，负极端子通过连接片5与负极片导通。 

散开部52与未未涂覆正极活性物质的无涂层区域41或未涂覆负极活性物质的无涂层区域42连接，其连接方式可采用本领域公知的方式，如超声波焊接。可采用图1所示的方式，将散开部52的一侧紧贴未涂覆正极活性物质的无涂层区域41或未涂覆负极活性物质的无涂层区域42，然后利用超声波将两者焊接，即可将散开部52与未涂覆正极活性物质的无涂层区域41或未涂覆负极活性物质的无涂层区域41、42连接。 

通常为了增大锂离子电池1的容量，将多个极芯4并联连接组成极芯组置入壳体2内。图1所示的极芯4为两个并互相叠加，连接片5的散开部52直接置于两个极芯4之间，使散开部52的两侧分别与每个极芯4的未涂覆正极活性物质的无涂层区域41或未涂覆负极活性物质的无涂层区域42焊接。或者，还可将散开部52分成与极芯4数量相等的各组，每组散开部52分别与每个极芯4的未涂覆正极活性物质的无涂层区域41或未涂覆负极活性物质的无涂层区域42连接。具体连接方式如下。 

参阅图4和图5，为本实用新型另一实施方式的连接片5的示意图，叠加起来的多层金属箔可以在上端部直接压合形成压合部51，其余部位为散开部52，将散开部52等分成与极芯4数量相等的各组（本实施例为两组），将每组散开部52分别与每个极芯的未涂覆正极活性物质的无涂层区域41或未涂覆负极活性物质的无涂层区域42连接，然后将散开部52及连接在其上的极芯的整体向内弯折，即按图5中箭头所示方向弯折，使得每个极芯紧密相叠，并位于两组散开部52之间，形成图6所示的锂离子电池1。 

图1所示的锂离子电池连接片，散开部52置于两个极芯4之间，散开部52的两侧分别与每个极芯的未涂覆正极活性物质的无涂层区域41或未涂覆负极活性物质的无涂层区域42焊接，要实现这样的连接，其制作步骤可以图10所示，先将散开部分成两组，每组散开部分别与每个极芯4的未涂覆正极活性物质的无涂层区域41或未涂覆负极活性物质的无涂层区域42连接，与图5不同的是图5的极芯位于散开部内侧，图10的极芯位于散开部的外侧，按照图10中箭头所示的方向将散开部及其连接在其上的极芯整体向内弯折，使得每个极芯紧密相叠，从而形成图1所示的锂离子电池。 

在一优选情况下，在每一组的散开部52的末端压合，这样员工在操作时很容易将散开部52分组。 

下面介绍电极端子32与连接片5之间的连接。 

如图6，本实施例的电极端子32为圆柱体形，由于不方便与呈板状的压合部51直接焊接，因此电极端子32进一步包括极柱321及固定于极柱321下端的卡接板322，卡接板322与压合部51卡接。具体地，卡接板322成平板状，可以与极柱321一体成型，也可以与极柱321机械连接在一起，在卡接板322的一侧形成有一缺口3221，该缺口的宽度大致与压合部51的厚度相等。将压合部51插进缺口3221，并焊接到卡接板322上，从而将连接片5连接到电极端子32上。 

除了上述采用卡接板322连接连接片5与电极端子32的方式，还可以采用如下方式：参阅图7和图8，所述连接片5呈倒U字型，所述压合部51位于连接片5的上部，所述散开部52分别位于压合部51的两侧，具体地，在叠加起来的多层金属箔的中间部位进行压合形成压合部51，压合部51的两侧分别为散开部52，散开部52同向弯折后与压合部51一起形成倒U字型。弯折后的散开部52分别与每个极芯4的未涂覆正极活性物质的无涂层区域41或未涂覆负极活性物质的无涂层区域42焊接。可以理解的是，为了方便操作，也可以采用先焊接，再弯折的方式。在压合部51上钻孔，形成卡孔53，为增加压合部51位的强度，可以使叠加的金属箔的中部向侧边延伸形成延伸部54，卡孔53则设置在延伸部54上。电极端子32***卡孔53内并焊接，以将连接片5与电极端子32连接，如图9。 

下面介绍本实用新型的锂离子电池1的制作过程：首先，按照传统方法制作极芯4，极芯4的两端凸出有未涂覆正极活性物质的无涂层区域41和未涂覆负极活性物质的无涂层区域42。优选将电极端子32与连接片5的压合部51焊接固定后，再将电极端子32与基板31一体注塑形成盖板组件3。然后连接片5的散开部52与极芯4的未涂覆正极活性物质的无涂层区域41或未涂覆负极活性物质的无涂层区域42焊接，将极芯4放入已准备好的壳体2内，盖板组件3则盖设在壳体2的开口处，将盖板组件3与壳体2焊接密封，之后再进行注液、化成等步骤，以此完成锂离子电池1的制作。 

本实用新型的连接片5由于连接片5的散开部52仍保持自由分层状态，具有多层柔性金属片的柔韧性特点，在锂离子电池1受到外力撞击时，能缓冲电池受到的撞击力，保证连接片5与电极端子32和极片之间的连接牢固性。另外，由于连接片5的压合部51压合在一起，在连接片5焊接过程中，连接片5不容易散开，方便员工操作。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内 。 

Claims (10)

1.一种锂离子电池，包括壳体（2）、盖板组件（3）、电解液及一个以上的极芯（4），所述极芯（4）和电解液封装在所述壳体与盖板组件形成的密封空间内；所述极芯包括正极片、隔膜、负极片，所述正极片和负极片分别包括未涂覆正极活性物质的无涂层区域（41）和未涂覆负极活性物质的无涂层区域（42），其特征在于：所述锂离子电池还包括连接片（5），所述连接片为若干单层金属箔相叠加的结构，所述连接片包括由所述若干单层金属箔压合在一起的压合部（51）及单层金属箔呈自由分层状态的散开部（52）；所述盖板组件包括基板（31）及穿过基板的电极端子（32），所述电极端子的下端与所述连接片的压合部连接，电极端子的上端引出作为正、负极；所述连接片的散开部与所述未涂覆正极活性物质的无涂层区域（41）或未涂覆负极活性物质的无涂层区域（42）连接。

2.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述极芯（4）的数量为两个并互相叠加，所述散开部（52）置于两个极芯之间。

3.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述极芯（4）的数量为至少两个并互相叠加，所述散开部（52）分成与极芯数量相等的各组，每组散开部分别与对应极芯的未涂覆正极活性物质的无涂层区域（41）或未涂覆负极活性物质的无涂层区域（42）连接。

4.如权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于：所述每组散开部的末端压合。

5.如权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于：所述极芯（4）的数量为两个并互相叠加，所述散开部（52）分成两组，所述极芯位于两组散开部之间。

6.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述电极端子（32）包括极柱（321）及固定于极柱下端的卡接板（322），所述卡接板与所述压合部（51）卡接。

7.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述连接片（5）呈倒U字型，所述压合部（51）位于连接片的上部，所述散开部（52）分别位于压合部的两侧；所述压合部设有第一卡孔，所述电极端子***第一卡孔与连接片连接。

8.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述连接片(5)呈倒U字型，所述压合部(51)位于连接片的上部，所述散开部(52)分别位于压合部的两侧；所述压合部向侧面延伸有延伸部，所述延伸部上设有第二卡孔，所述电极端子***第二卡孔与连接片连接。

9.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述单层金属箔的厚度为0.05-0.3mm。

10.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述单层金属箔为铜片、铝片或镍片。

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