TWM513462U - 鋰電池芯結構 - Google Patents

Description

鋰電池芯結構

本創作係有關於一種鋰電池芯結構，尤指一種能使導電電流穩定，以確保使用安全者。

目前所使用之鋰電池芯結構，主要包括一殼體，殼體內置放有電解質溶液及鋰電池卷芯，鋰電池卷芯係由正極片、隔離膜及負極片連續捲繞而成。其中，正極片焊接正極極耳，正極極耳再焊接於殼體內壁上，讓殼體與正極平台極柱呈電連接。而負極片焊接負極極耳，負極極耳向上焊接於殼體之負極平台極柱之底部。如此一來，當正、負導電連接片分別焊接在正、負平台極柱之頂面上時，即可經由不同之導電連接片以分別輸出正、負電。

而上述正平台極柱係為鋁金屬，負平台極柱係為銅金屬，當鋁質導電連接片分別與正、負平台極柱焊接時，由於銅金屬與鋁金屬無法相互熔合，即需要在負平台極柱之表面鍍上一層鎳金屬，以使負平台極柱與鋁質導電連接片能形成穩固之結合。但當鍍鎳因長時間氧化而脫落時，將導致導電電流不穩定。

有鑑於此，為了提供一種有別於習用技術之結構，並改善上 述之缺點，創作人積多年的經驗及不斷的研發改進，遂有本創作之產生。

本創作之一目的在提供一種鋰電池芯結構，藉由在二個鋁質 平台極柱上分別形成一組通孔及凹槽，並以一連接件填滿任一組通孔及凹槽，以連結平台極柱及蓋板的結構，俾能解決習用鍍鎳之平台極柱因長時間氧化脫落而導致導電不良之問題，而能讓導電穩定，以確保電流輸出品質及使用安全。

為達上述創作之目的，本創作所設之一種鋰電池芯結構係包 括下殼體及蓋合於下殼體頂端之蓋板，蓋板上設有負平台極柱及正平台極柱，下殼體內容置電解質溶液及至少一卷芯，卷芯具有負極極耳組及正極極耳組，負極極耳組與負平台極柱呈電性連接，正極極耳組與正平台極柱呈電性連接，其主要之技術特點在於：正平台極柱具有上下貫穿之二個第一通孔，第一通孔之上端具有一由正平台極柱之頂面向下凹陷之第一凹槽，二個第一連接件分別填滿第一通孔及第一凹槽，以連結正平台極柱及蓋板；以及負平台極柱具有上下貫穿之二個第二通孔，第二通孔之上端具有一由負平台極柱之頂面向下凹陷之第二凹槽，二個第二連接件分別填滿第二通孔及第二凹槽，以連結負平台極柱及蓋板。

實施時，負極極耳組及正極極耳組分別位於卷芯之二側；負 平台極柱之底部結合負極導電片，負極導電片包括第一定位部及第一延伸部，第一定位部與負平台極柱呈電性連接，第一延伸部由第一定位部之一側以概略垂直於第一定位部之方向向下延伸，且第一延伸部連結負極極耳組；正平台極柱之底部結合正極導電片，正極導電片包括第二定位部及第二延伸部，第二定位部與正平台極柱呈電性連接，第二延伸部由第二定位 部之一側以概略垂直於第二定位部之方向向下延伸，且第二延伸部連結正極極耳組。

為便於對本創作能有更深入的瞭解，茲詳述於後：

1‧‧‧鋰電池芯結構

2‧‧‧下殼體

3‧‧‧蓋板

31‧‧‧頂板

32‧‧‧絕緣片

4‧‧‧負平台極柱

41、51‧‧‧導電連接片

42‧‧‧第二通孔

43‧‧‧第二凹槽

44‧‧‧第二連接件

5‧‧‧正平台極柱

52‧‧‧第一通孔

53‧‧‧第一凹槽

54‧‧‧第一連接件

6‧‧‧卷芯

61‧‧‧負極極耳組

611‧‧‧負極極耳

612‧‧‧第一上缺角

613‧‧‧第一下缺角

62‧‧‧正極極耳組

621‧‧‧正極極耳

622‧‧‧第二上缺角

623‧‧‧第二下缺角

7‧‧‧負極導電片

71‧‧‧第一定位部

72‧‧‧第一延伸部

73‧‧‧第一導電片

74‧‧‧第三延伸部

8‧‧‧正極導電片

81‧‧‧第二定位部

82‧‧‧第二延伸部

83‧‧‧第二導電片

84‧‧‧第四延伸部

9‧‧‧絕緣膠套

91‧‧‧絕緣板

第1圖係為本創作之較佳實施例之元件分解圖。

第2圖係為本創作之較佳實施例之立體外觀示意圖。

第3圖係為本創作之正、負極導電片之一實施樣態之立體外觀示意圖。

第4圖係為本創作之正、負極導電片之一實施樣態之立體外觀示意圖。

第5圖係為本創作之另一實施樣態之立體外觀示意圖。

請參閱第1、2圖所示，其為本創作鋰電池芯結構1之較佳實施例，係包括一下殼體2、一蓋板3、一負平台極柱4、一正平台極柱5、至少一卷芯6、一負極導電片7以及一正極導電片8。

該下殼體2係為頂端具有開口的中空長方形體，下殼體2內容置有電解質溶液，該蓋板3蓋合在下殼體2頂端以封閉該開口。該蓋板3包括一頂板31及一絕緣片32，頂板31及絕緣片32上、下重疊。

該正、負平台極柱(4、5)分別為鋁質之長方形體，分別位於蓋板3板面上二個膠套之上方，正、負平台極柱(4、5)之頂面分別焊接一鋁質之導電連接片(41、51)。正平台極柱5具有上下貫穿之二個圓柱形第一通孔52，第一通孔52之上端同軸設有一圓柱形第一凹槽53，第一凹槽53係由正平台極柱5之頂面向下凹陷而成，第一凹槽53之直徑大於第一通孔52 之直徑。負平台極柱4具有上下貫穿之二個圓柱形第二通孔42，第二通孔42之上端同軸設有一圓柱形第二凹槽43，第二凹槽43係由負平台極柱4之頂面向下凹陷而成，第二凹槽43之直徑大於第二通孔42之直徑。而二個鋁質之第一連接件54分別填滿二組同軸之第一通孔52及第一凹槽53，以連結正平台極柱5及蓋板3，連結後之第一連接件54頂面與正平台極柱5頂面概略在同一平面上；二個銅質之第二連接件44分別填滿二組同軸之第二通孔42及第二凹槽43，以連結負平台極柱4及蓋板3，連結後之第二連接件44頂面與負平台極柱4頂面概略在同一平面上。

該卷芯6係容置於下殼體2內，該卷芯6較佳係以一長條形正 極片、一第一隔離膜、一長條形負極片及一第二隔離膜層疊後捲繞而成，以於卷芯6之一側形成複數個負極極耳611，該複數個負極極耳611層疊並加壓呈一負極極耳組61；而在卷芯6之另一側形成複數個正極極耳621，該複數個正極極耳621層疊並加壓呈一正極極耳組62。負極極耳組61及正極極耳組62之頂端及底端分別予以切角處理，以使負極極耳組61之頂端形成一第一上缺角612，負極極耳組61之底端形成一第一下缺角613，並使正極極耳組62之頂端形成一第二上缺角622，正極極耳組62之底端形成一第二下缺角623。

該負極導電片7係為一平板彎折而成，包括一第一定位部71 及一第一延伸部72，第一延伸部72由第一定位部71之一側以概略垂直於第一定位部71之方向向下延伸，以使第一定位部71及第一延伸部72概略呈倒L字形，第一延伸部72之垂直長度較佳係為負極極耳組61之垂直高度之1/3以上。第一定位部71與一第一導電片73上、下貼合，第一定位部71及第一導電片73位於蓋板3的下方，並同時以鉚接方式使第二連接件44向上連結固定負 平台極柱4，使第一定位部71、第一導電片73及負平台極柱4呈電性連接。而第一延伸部72則以焊接方式連結卷芯6一側之負極極耳組61。

而該正極導電片8係為一平板彎折而成，包括一第二定位部 81及一第二延伸部82，第二延伸部82由第二定位部81之一側以概略垂直於第二定位部81之方向向下延伸，以使第二定位部81及第二延伸部82概略呈倒L字形，第二延伸部82之垂直長度較佳係為正極極耳組62之垂直高度之1/3以上。第二定位部81與一第二導電片83上、下貼合，第二定位部81及第二導電片83位於蓋板3的下方，並同時以鉚接方式使第一連接件54向上連結固定正平台極柱5，使第二定位部81、第二導電片83及正平台極柱5呈電性連接。而第二延伸部82則以焊接方式連結卷芯6另一側之正極極耳組62。

請參閱第3圖所示，其為正、負極導電片(7、8)之一實施樣 態，其中，第一延伸部72及第二延伸部82分別經過彎折之後，第一延伸部72之截面及第二延伸部82之截面分別呈U字形，藉以增加第一延伸部72與負極極耳組61之焊接面積，並增加第二延伸部82與正極極耳組62之焊接面積。

請參閱第4圖所示，其為正、負極導電片(7、8)之另一實施 樣態，其中，負極導電片7更包括一第三延伸部74，第三延伸部74由第一定位部71之另一側以概略垂直於第一定位部71之方向向下延伸，使第一定位部71、第一延伸部72及第三延伸部74呈倒U字形。正極導電片8更包括一第四延伸部84，第四延伸部84由第二定位部81之另一側以概略垂直於第二定位部81之方向向下延伸，使第二定位部81、第二延伸部82及第四延伸部84呈倒U字形。藉此，即可以第一延伸部72及第三延伸74部分別焊接於不同卷芯6一側之負極極耳組61上，並使第二延伸部82及第四延伸部84分別焊接於不同卷 芯6另一側之正極極耳組62上，以增加下殼體2內卷芯6之數量。

而如第5圖所示，其為本創作鋰電池芯結構1之另一實施樣 態，其中，下殼體2係為金屬材料所製成，卷芯6之兩側分別放置絕緣板91，而一絕緣膠套9套合於卷芯6及絕緣板91之外周緣，並夾置於卷芯6及下殼體2之間，以防止短路。

因此，本創作具有以下之優點：

1、本創作能讓二個平台極柱及蓋板緊密連結，並使鋁質之導電連接片能與鋁質之正、負平台極柱穩固焊接，因此，可有效防止鬆脫，而能讓導電穩定，以確保電流輸出品質及使用安全。

2、本創作之卷芯二側分別形成負極極耳組及正極極耳組，負極導電片及正極導電片分別以大面積方式與負極極耳組及正極極耳組形成電性連接，因此，不但可讓導電之電壓及電流穩定，滿足高倍率大電流之充、放電使用需求，且可有效散熱，以增加產品使用壽命，並確保使用安全。

3、本創作之卷芯係在負極極耳組及正極極耳組之頂端及底端兩側分別予以切角處理，因此，可在殼體內加注電解液時，便於電解液被正、負極片快速吸收，並防止短路。

4、本創作之負極連接片可同時延伸第一延伸部、第三延伸部，正極連接片可同時延伸第二延伸部、第四延伸部，因此，能分別焊接於不同卷芯之負極極耳組及正極極耳組上，以增加卷芯之數量，提供高倍率大電流之產品需求。

綜上所述，依上文所揭示之內容，本創作確可達到預期之目 的，提供一種不僅能讓導電穩定以確保電流輸出品質、滿足高倍率大電流之充放電使用需求、能有效提升導電及散熱效果，且可確保使用安全之鋰 電池芯結構，極具產業上利用之價值，爰依法提出新型專利申請。

1‧‧‧鋰電池芯結構

2‧‧‧下殼體

3‧‧‧蓋板

31‧‧‧頂板

4‧‧‧負平台極柱

41、51‧‧‧導電連接片

43‧‧‧第二凹槽

44‧‧‧第二連接件

5‧‧‧正平台極柱

53‧‧‧第一凹槽

54‧‧‧第一連接件

6‧‧‧卷芯

61‧‧‧負極極耳組

611‧‧‧負極極耳

612‧‧‧第一上缺角

62‧‧‧正極極耳組

621‧‧‧正極極耳

622‧‧‧第二上缺角

7‧‧‧負極導電片

72‧‧‧第一延伸部

8‧‧‧正極導電片

82‧‧‧第二延伸部

Claims (7)

1. 一種鋰電池芯結構，係包括一下殼體及蓋合於該下殼體頂端之一蓋板，該蓋板上設有一負平台極柱及一正平台極柱，該下殼體內容置電解質溶液及至少一卷芯，該卷芯具有一負極極耳組及一正極極耳組，該負極極耳組與負平台極柱呈電性連接，該正極極耳組與正平台極柱呈電性連接，其特徵在於：該正平台極柱具有上下貫穿之二個第一通孔，該第一通孔之上端具有一由該正平台極柱之頂面向下凹陷之第一凹槽，二個第一連接件分別填滿該第一通孔及該第一凹槽，以連結該正平台極柱及該蓋板；以及該負平台極柱具有上下貫穿之二個第二通孔，該第二通孔之上端具有一由該負平台極柱之頂面向下凹陷之第二凹槽，二個第二連接件分別填滿該第二通孔及該第二凹槽，以連結該負平台極柱及該蓋板。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鋰電池芯結構，其中，該負極極耳組及該正極極耳組分別位於該卷芯之二側；該負平台極柱之底部結合一負極導電片，該負極導電片包括一第一定位部及一第一延伸部，該第一定位部與該負平台極柱呈電性連接，該第一延伸部由該第一定位部之一側以概略垂直於該第一定位部之方向向下延伸，且該第一延伸部連結該負極極耳組；該正平台極柱之底部結合一正極導電片，該正極導電片包括一第二定位部及一第二延伸部，該第二定位部與該正平台極柱呈電性連接，該第二延伸部由該第二定位部之一側以概略垂直於該第二定位部之方向向下延伸，且該第二延伸部連結該正極極耳組。
3. 如申請專利範圍第2項所述之鋰電池芯結構，其中，該第一延伸部之截面及該第二延伸部之截面分別呈U字形。
4. 如申請專利範圍第2或3項所述之鋰電池芯結構，其中，該第一定位部 及該第一延伸部係呈倒L字形。
5. 如申請專利範圍第4項所述之鋰電池芯結構，其中，該負極連接片更包括一第三延伸部，該第三延伸部由該第一定位部之另一側以概略垂直於該第一定位部之方向向下延伸，該第一定位部、該第一延伸部及該第三延伸部係呈倒U字形。
6. 如申請專利範圍第2或3項所述之鋰電池芯結構，其中，該第二定位部及該第二延伸部係呈倒L字形。
7. 如申請專利範圍第6項所述之鋰電池芯結構，其中，該正極連接片更包括一第四延伸部，該第四延伸部由該第二定位部之另一側以概略垂直於該第二定位部之方向向下延伸，該第二定位部、該第二延伸部及該第四延伸部係呈倒U字形。