專(zhuān)利名稱(chēng)：鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，涉及一種鋰離子電池結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
鋰離子電池是一種充放電可充二次電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間遷移來(lái)工作。在充放電過(guò)程中，Li+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時(shí)，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)；放電時(shí)則相反。一般采用含有鋰元素的材料作為電極的電池。是現(xiàn)代高性能電池的代表?，F(xiàn)有的圓柱形鋰離子電池，一端突出的頭部為正極，另一端平面底部外殼為負(fù)極，使用時(shí)可采用串聯(lián)或并聯(lián)的方式供大功率的電器使用。另一方面，在鋁殼圓柱形生產(chǎn)制造時(shí)，正負(fù)極上下端蓋分兩端焊接，正極端蓋一般為鋁制圓片，負(fù)極端蓋為鋁制圓圈以及與之用柳釘連結(jié)的中心金屬片。這樣的正極端蓋設(shè)計(jì)沒(méi)有防爆和防過(guò)充裝置，同時(shí)鋁制圓片在電池進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)連接時(shí)，不易和連接鎳片焊接，有很大的局限性。除此之外，現(xiàn)有鋁殼圓柱形鋰離子電池，沒(méi)有防過(guò)充裝置，使電池具有過(guò)充隱患。鑒于此，實(shí)有必要設(shè)計(jì)一種新的鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)以解決上述技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中鋰離子電池生產(chǎn)使用不便的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)，包括鋰離子電池芯，所述電池結(jié)構(gòu)包括上下端開(kāi)口的圓柱形鋁殼、設(shè)置在所述鋰離子電池芯上端的正極耳、下端的負(fù)極耳以及封閉該圓柱形鋁殼的正極端蓋和負(fù)極端蓋；該電池結(jié)構(gòu)還包括裝設(shè)于圓柱形鋁殼內(nèi)、分別位于電池芯兩端的上絕緣環(huán)以及下絕緣環(huán)；所述圓柱形鋁殼依次收容下絕緣環(huán)、設(shè)有正極耳和負(fù)極耳的電池芯以及上絕緣環(huán)；所述正極端蓋包括金屬頂蓋、包住該金屬頂蓋邊緣的防爆環(huán)、與該防爆環(huán)底部焊接的正極柄焊接環(huán)以及夾在該防爆環(huán)和正極柄焊接環(huán)之間的絕緣環(huán)；其中所述防爆環(huán)邊緣向遠(yuǎn)離頂蓋的方向突設(shè)有圓環(huán)結(jié)構(gòu)，該圓環(huán)結(jié)構(gòu)的外徑與圓柱形鋁殼的內(nèi)徑匹配，其內(nèi)徑必須大于正極柄焊接環(huán)以及絕緣環(huán)；所述負(fù)極端蓋包括金屬中心圓片以及與該中心圓片絕緣并帶有一個(gè)注液口和封口鋼珠的鋁制外環(huán)；該正極耳與正極柄焊接環(huán)焊接；所述負(fù)極耳與負(fù)極端蓋焊接；正極端蓋與圓柱形鋁殼上端焊接；負(fù)極端蓋與圓柱形鋁殼下端焊接。優(yōu)選地，所述防爆環(huán)包括具有防爆破裂裝置。優(yōu)選地，所述防爆環(huán)包括底部，該底部中部設(shè)具有防爆破裂功能凹部，該凹部的最低點(diǎn)與正極柄焊接環(huán)焊接。優(yōu)選地，該防爆環(huán)的圓環(huán)結(jié)構(gòu)的外邊緣彎折延伸有收容部，用于卡持金屬頂蓋的邊緣。優(yōu)選地，所述防爆環(huán)與所述正極柄焊接環(huán)采用激光焊或鉚釘連接在一起，形成電流斷裂裝置CID。優(yōu)選地，所述正極端蓋中的金屬頂蓋的材質(zhì)選自鎳、碳鋼鍍鎳或不銹鋼環(huán)。優(yōu)選地，所述負(fù)極端蓋中的金屬中心圓片的材質(zhì)選自鎳、碳鋼鍍鎳或不銹鋼片。如上所述，本發(fā)明的鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)，具有以下有益效果:電池正極端蓋具有防爆功能和具有防過(guò)充功能，增加了電池的安全性能。正極端蓋含有金屬頂蓋，便與和鎳片連接。


圖1顯示為本發(fā)明鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)爆炸圖。圖2顯示為本發(fā)明鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)中電池殼的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3顯示為本發(fā)明鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)中電池芯剖面圖。圖4顯示為本發(fā)明鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)中正極端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明I電池芯2圓柱形鋁殼10正極耳11負(fù)極耳13上絕緣環(huán)14下絕緣環(huán)15正極端蓋151金屬頂蓋152防爆環(huán)1521防爆環(huán)底部1522 凹部1523圓環(huán)結(jié)構(gòu)1524 收容部153正極柄焊接環(huán)154絕緣環(huán)
具體實(shí)施例方式以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。請(qǐng)參閱圖1至圖4。須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。如圖1所示，本發(fā)明提供一種鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)，包括鋰離子電池芯1，所述電池結(jié)構(gòu)包括一體成型并且上下兩端開(kāi)口的圓柱形鋁殼2(參圖3)、設(shè)置在電池芯上端并同向引出的正極耳10以及負(fù)極耳11(參圖2)、位于電池芯I兩端的上絕緣環(huán)13及下絕緣環(huán)14，封閉圓柱形鋁殼2的電池正極端蓋15和負(fù)極端蓋16 ;所述圓柱形鋁殼2依次收容下絕緣環(huán)14、設(shè)有正極耳10以及負(fù)極耳11的電池芯以及上絕緣環(huán)13。如圖4所示，所述電池正極端蓋15分為金屬頂蓋151，包住該金屬頂蓋151邊緣的鋁制防爆環(huán)152，跟防爆環(huán)焊接的正極柄焊接環(huán)153以及夾在鋁制防爆環(huán)152和正極柄焊接環(huán)153之間的絕緣環(huán)154。所述金屬頂蓋151包括水平部以及自該水平部向上彎折延伸形成的蓋體。所述防爆環(huán)152包括水平的底部1521，該底部的中間部分設(shè)有凹部1522，該凹部可以為圓形，其最低點(diǎn)與正極柄焊接環(huán)153采用激光焊或鉚釘連接在一起。該防爆環(huán)152的底部1521的邊緣設(shè)有遠(yuǎn)離金屬頂蓋151方向的圓環(huán)結(jié)構(gòu)1523，該圓環(huán)結(jié)構(gòu)1523的外徑與圓柱形鋁殼2的內(nèi)徑匹配，蓋在圓柱形鋁殼2的上端口時(shí)，剛好扣緊，便于緊接著的激光焊接。該圓環(huán)結(jié)構(gòu)1523的內(nèi)徑大于正極柄焊接環(huán)153以及絕緣環(huán)154的直徑；便于將正極柄焊接環(huán)153以及絕緣環(huán)154收容于防爆環(huán)152內(nèi)。該防爆環(huán)152的圓環(huán)結(jié)構(gòu)1523的外邊緣彎折延伸有收容部1524，用于卡持金屬頂蓋151的邊緣。所述負(fù)極端蓋16分為金屬中心圓片161以及跟該中心圓片絕緣并帶有一個(gè)注液口 163和封口鋼珠的鋁制外環(huán)162。該所述正極耳10與正極柄焊接環(huán)153焊接；所述負(fù)極耳11與負(fù)極端蓋上的金屬中心圓片161焊接。正極端蓋15與圓柱形鋁殼2上端焊接；負(fù)極端蓋16與圓柱形鋁殼2下端焊接。所述防爆環(huán)與所述正極柄焊接環(huán)采用激光焊或鉚釘連接在一起，可以形成電流斷裂裝置CID。所述金屬頂蓋的材質(zhì)選自鎳、碳鋼鍍鎳或不銹鋼環(huán)。所述金屬中心圓片的材質(zhì)選自鎳、碳鋼鍍鎳或不銹鋼片。本發(fā)明采用圓柱形鋁殼，其有上下兩端開(kāi)口。電池芯上的正負(fù)極耳分別引向電池的上下兩端。正極端蓋含有金屬頂蓋以及把它包住的鋁片，正極柄與正極端蓋低部的鋁制焊接環(huán)焊接后，蓋住電池的正極端口，用激光把正極端蓋鋁電池殼焊接在一起。負(fù)極耳跟負(fù)極端蓋的中心圓片焊接，該端蓋的中心圓片與外環(huán)之間設(shè)有絕緣裝置。最后把負(fù)極端蓋與鋁殼用激光焊接。本發(fā)明設(shè)計(jì)包含防爆和防過(guò)充裝置，大大提高了鋁殼電池的安全性能。有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)，包括鋰離子電池芯(I)，所述電池結(jié)構(gòu)包括上下端開(kāi)口的圓柱形鋁殼(2)、設(shè)置在所述鋰離子電池芯(I)上端的正極耳(10)、下端的負(fù)極耳(11)以及封閉該圓柱形鋁殼⑵的正極端蓋(15)和負(fù)極端蓋(16);其特征在于:該電池結(jié)構(gòu)還包括裝設(shè)于圓柱形鋁殼(2)內(nèi)、分別位于電池芯(I)兩端的上絕緣環(huán)(13)以及下絕緣環(huán)(14);所述圓柱形鋁殼(2)依次收容下絕緣環(huán)(14)、設(shè)有正極耳(10)和負(fù)極耳(11)的電池芯以及上絕緣環(huán)(13)； 所述正極端蓋(15)包括金屬頂蓋(151)、包住該金屬頂蓋(151)邊緣的防爆環(huán)(152)、與該防爆環(huán)底部連接的正極柄焊接環(huán)(153)以及夾在該防爆環(huán)(152)和正極柄焊接環(huán)(153)之間的絕緣環(huán)(154);其中所述防爆環(huán)邊緣向遠(yuǎn)離頂蓋的方向突設(shè)有圓環(huán)結(jié)構(gòu)(1523)，該圓環(huán)結(jié)構(gòu)(1523)的外徑與圓柱形鋁殼的內(nèi)徑匹配，其內(nèi)徑必須大于正極柄焊接環(huán)以及絕緣環(huán)(154);所述正極耳(10)與正極柄焊接環(huán)(153)焊接；正極端蓋(15)與圓柱形招殼(2)上端焊接； 所述負(fù)極端蓋(16)包括金屬中心圓片(161)以及與該中心圓片絕緣并帶有一個(gè)注液口(163)和封口鋼珠的鋁制外環(huán)(162);焊接環(huán)所述負(fù)極耳(11)與負(fù)極端蓋(16)焊接；負(fù)極端蓋(16)與圓柱形鋁殼(2)下端焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述防爆環(huán)(152)包括具有防爆破裂裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述防爆環(huán)(152)包括底部(1521)，該底部中部設(shè)有具有防爆破裂功能的凹部(1522)，該凹部的最低點(diǎn)與正極柄焊接環(huán)(153)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，該防爆環(huán)(152)的圓環(huán)結(jié)構(gòu)(1523)的外邊緣彎折延伸有收容部(1524)，用于卡持所述金屬頂蓋(151)的邊緣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述防爆環(huán)(152)與所述正極柄焊接環(huán)(153)采用激光焊或鉚釘連接在一起，形成電流斷裂裝置CID。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述正極端蓋(15)中的金屬頂蓋(151)的材質(zhì)選自鎳、碳鋼鍍鎳或不銹鋼環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述負(fù)極端蓋(16)中的金屬中心圓片(161)的材質(zhì)選自鎳、碳鋼鍍鎳或不銹鋼片。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋁殼圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)，包括鋰離子電池芯(1)，所述電池結(jié)構(gòu)包括上下端開(kāi)口的圓柱形鋁殼(2)、設(shè)置在所述鋰離子電池芯(1)上端的正極耳(10)、下端的負(fù)極耳(11)以及封閉該圓柱形鋁殼(2)的正極端蓋(15)和負(fù)極端蓋(16)；其特征在于該電池結(jié)構(gòu)還包括裝設(shè)于圓柱形鋁殼(2)內(nèi)、分別位于電池芯(1)兩端的上絕緣環(huán)(13)以及下絕緣環(huán)(14)；所述圓柱形鋁殼(2)依次收容下絕緣環(huán)(14)、設(shè)有正極耳(10)和負(fù)極耳(11)的電池芯以及上絕緣環(huán)(13)。本發(fā)明電池正極端蓋具有防爆功能和具有防過(guò)充功能，增加了電池的安全性能。正極端蓋含有金屬頂蓋,便于和鎳片連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)使用方便，安全性高。
文檔編號(hào)H01M10/058GK103187587SQ201110448299
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者林永壽, 鄭宗田, 李明, 宋華冰 申請(qǐng)人:協(xié)鑫動(dòng)力新材料(鹽城)有限公司