一種鋰離子電池及其電連接端子的制作方法
【專利摘要】一種鋰離子電池及其電連接端子，鋰離子電池包括圓柱形金屬殼體，殼體內(nèi)裝有聚合物電芯，金屬殼體底部設(shè)置電池負(fù)極，聚合物電芯的通過負(fù)極引出件與金屬殼體底部的電池負(fù)極連接；金屬殼體頂部中間位置設(shè)置柱狀電極，柱狀電極的外圍有環(huán)形電極，聚合物電芯的正極通過正極引出件與柱狀電極連接，聚合物電芯的負(fù)極還與環(huán)形電極連接，金屬殼體的頂部還設(shè)置有連通殼體內(nèi)外的泄放孔；在柱狀電極的頂部設(shè)置向下的螺紋槽孔。在殼體頂部設(shè)有泄放孔，可有效防止鋰電池因熱膨脹而發(fā)生爆炸，安全性好；將所述鋰離子電池配合連接端子使用可方便的實(shí)現(xiàn)充放電，另外鋰電池的頂部旋緊在帶有螺柱的充電座上即可實(shí)現(xiàn)充電，靈活方便，便于攜帶。
【專利說明】一種鋰離子電池及其電連接端子
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種鋰離子電池結(jié)構(gòu)、充放電使用的電連接端子結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]18650型鋰電池是一種直徑18mm，長(zhǎng)度65mm的圓柱型鋰離子電池，其具有單位密度的容量很大、工作中的穩(wěn)定性能好等優(yōu)點(diǎn)，常在筆記本電腦的電池中作為電芯使用，也常被應(yīng)用于移動(dòng)電源，數(shù)碼相機(jī)等電子領(lǐng)域。
[0003]現(xiàn)有的18650鋰電池，其卷繞的電芯直接置于圓筒狀金屬鋼殼結(jié)構(gòu)內(nèi)，電芯負(fù)極引出件與鋼殼底部的電池負(fù)極連接，電芯的正極引出件與鋼殼頂部蓋板中心的電池正極連接。為了防止電解液泄露，電池頂部蓋板與電芯之間設(shè)置有密封鋼板，密封鋼板將電芯與外部密封隔開，實(shí)現(xiàn)電芯的密封。在密封鋼板上設(shè)置下凹的劃痕線，在蓋板中心的電池正極的側(cè)面則設(shè)置有泄放孔，泄放孔與蓋板和密封鋼板之間構(gòu)成的腔體連通。當(dāng)電芯內(nèi)部因微短路等原因發(fā)熱產(chǎn)生大量氣體時(shí)，聚集的氣體產(chǎn)生的高壓，可從下凹的劃痕處將密封鋼板沖破，使電池內(nèi)部高壓得到泄放，從而避免危險(xiǎn)的發(fā)生。然而，該結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且泄放的壓力閥值較高，泄放的壓力閥值大小受到劃痕深淺的影響，對(duì)劃痕加工精度要求極高。容易出現(xiàn)因劃痕深淺控制不當(dāng)，或加工精度偏差，而導(dǎo)致密封鋼板無法在安全高壓的情況下及時(shí)沖破劃痕，其仍然存在一定的安全隱患，仍然存在電池爆炸的可能。也有在密封鋼板上設(shè)置安全閥的方式，然而其結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，且安全閥同樣存在精度偏差及失靈的情況，還是存在安全隱患。
[0004]此外，現(xiàn)有的18650鋰電池，通常不具有保護(hù)電路板，其使用時(shí)，通常是將多個(gè)電池進(jìn)行相應(yīng)的串并聯(lián)后，再整體增加保護(hù)板構(gòu)成工業(yè)電池包。其使用對(duì)使用人員的專業(yè)要求較高，通常僅工業(yè)性的使用，而不能直接民用。如進(jìn)入民用領(lǐng)域，容易出現(xiàn)因使用不當(dāng)，導(dǎo)致的過放、過熱等現(xiàn)象，從而造成電池?fù)p壞，起火，甚至爆炸。尤其是對(duì)于多個(gè)18650鋰電池并聯(lián)使用時(shí),其對(duì)同時(shí)使用的電池電量一致性要求高,如電量不均,會(huì)產(chǎn)生相互之間充放電，而又由于18650鋰電池電量遠(yuǎn)大于一般民用電池，故在相互間充放電時(shí)，容易過熱而帶來危險(xiǎn)。
[0005]另外，上述18650鋰電池，在對(duì)外供電及充電時(shí)，需在鋰電池的正負(fù)極上通過專業(yè)的碰焊機(jī)點(diǎn)焊鎳片，通過鎳片連接連接端子，再通過連接端子實(shí)現(xiàn)對(duì)外供電及充電，使用較為麻煩。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于給出一種結(jié)構(gòu)安全，充放電方便的鋰離子電池，與該鋰離子電池配合使用的對(duì)其進(jìn)行充放的電連接端子。
[0007]本實(shí)用新型所述的鋰離子電池，包括圓柱形金屬殼體，殼體內(nèi)裝有聚合物電芯，金屬殼體底部設(shè)置電池負(fù)極，聚合物電芯的通過負(fù)極引出件與金屬殼體底部的電池負(fù)極連接；金屬殼體頂部中間位置設(shè)置柱狀電極，柱狀電極的外圍有與之隔離的環(huán)形電極，聚合物電芯的正極通過正極引出件與柱狀電極連接，聚合物電芯的負(fù)極還與環(huán)形電極連接，金屬殼體的頂部還設(shè)置有連通殼體內(nèi)外的泄放孔；在柱狀電極的頂部設(shè)置向下的螺紋槽孔。
[0008]本實(shí)用新型所述的一種鋰離子電池，其電芯為聚合物電芯，聚合物電芯在電池因微短路等各種原因發(fā)熱而產(chǎn)生大量氣體時(shí)，其能夠在較低的壓力下沖破包裹，而后再由泄放孔泄放壓力，其結(jié)構(gòu)避免了金屬殼體內(nèi)形成高壓，可徹底避免發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)，因而安全性能好。同時(shí)，本實(shí)用新型的鋰離子電池，電芯采用鋰聚合物材料，相比傳統(tǒng)的電芯，具有能量聞、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，可進(jìn)一步提升裡電池的性能。
[0009]所述鋰離子電池的外形可為直徑18mm,長(zhǎng)度65mm的圓柱型的18650型鋰離子電池。其采用現(xiàn)有18650鋰離子電池的外形尺寸，使其可方便的直接適用于現(xiàn)有18650鋰電池使用的場(chǎng)合。
[0010]一種與上述鋰離子電池配合使用的電連接端子，包括與所述鋰離子電池頂部相配的端子蓋板，端子蓋板一側(cè)的中間設(shè)置凸出的螺紋柱與所述鋰離子電池的螺紋槽孔相配，可旋于螺紋槽孔內(nèi)；在與所述鋰離子電池柱狀電極相對(duì)位置設(shè)置正極連接片，在與所述鋰離子電池的環(huán)形電極相對(duì)位置設(shè)置負(fù)極連接片，負(fù)極連接片與正極連接片彼此電隔離；正極連接片穿過穿過端子蓋板，在端子蓋板另一側(cè)形成正極接線端子；負(fù)極連接片穿過端子蓋板，在端子蓋板的另一側(cè)形成負(fù)極接線端子；在螺紋柱旋緊在鋰離子電池的螺紋槽孔內(nèi)時(shí)，負(fù)極連接片和正極連接片分別與鋰離子電池的環(huán)形電極和柱狀電極緊密壓接，從而使負(fù)極接線端子和正極接線端子可靠的將電池的正負(fù)極引入與引出。
[0011]所述鋰離子電池，其金屬殼體頂部中間設(shè)置柱狀電極，柱狀電極的外圍設(shè)置有與其隔開的環(huán)形電極，柱狀電極連接電芯正極，環(huán)形電極連接電芯負(fù)極，在柱狀電極頂部又設(shè)置向下的螺紋凹槽；當(dāng)電池向外供電或者充電時(shí)，通過將所述的連接端子旋緊與柱狀電極的螺紋凹槽內(nèi)，可使連接端子一側(cè)的正極連接片和負(fù)極連接片分別與鋰離子電池的柱狀電極(正極)和環(huán)形電極(負(fù)極)緊密壓接，從而通過連接端子另一側(cè)的正極連接端子和負(fù)極連接端子可將鋰離子電池的正負(fù)極引出，或者在需充電時(shí)，通過正、負(fù)極連接端子連接外部電源的正負(fù)極實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰離子電池的充電。其改變了以前的18650鋰離子電池必需在正、負(fù)極焊接碰焊連線，再通過連線連接供電設(shè)備或者電源進(jìn)行充放電的方式，非常方便的實(shí)現(xiàn)了鋰離子電池的充放電。
[0012]本實(shí)用新型所述的另一種與上述鋰離子電池配合使用的電連接端子，包括底座，所述底座用于容置上述的鋰離子電池，底座上排列設(shè)置的一個(gè)以上的連接端子單元，各連接端子單元包括底座上設(shè)置的向上凸出的螺紋柱，底座在緊靠螺紋柱的外圍設(shè)置圍繞螺紋柱的正極導(dǎo)電片，在正極導(dǎo)電片的外圍再間隔設(shè)置環(huán)形的負(fù)極導(dǎo)電片，負(fù)極導(dǎo)電片向上伸出多個(gè)彈性電極接觸爪；各連接端子單元的正極導(dǎo)電片連接電源正極引入線，將電源正極引入；各連接端子單元的負(fù)極導(dǎo)電片則連接電源負(fù)極引入線，將電源負(fù)極引入。
[0013]所述電連接端子，通過將鋰離子電池旋入各連接端子單元的螺紋柱上，其正極導(dǎo)電片可與電池的螺紋凹槽外緣的正極部分可靠壓接，其負(fù)極可與負(fù)極導(dǎo)電片向上申請(qǐng)的多個(gè)彈性電極接觸爪可靠壓接，此時(shí)，電源可通過正極導(dǎo)電片和負(fù)極導(dǎo)電片連通電池，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的充電。對(duì)于充電后的電池,通過該電連接端子也可以對(duì)外放電。其電池充放電安裝方便，旋緊、旋松即可。而且，其正負(fù)極均從電池的一端引入，一顆電池充電僅占用電池端頭面積的空間即可，充電器的體積可非常的小，非常節(jié)省空間。通過設(shè)置多個(gè)充電連接端子可實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多個(gè)電池進(jìn)行充電，由于容納每個(gè)充電電池進(jìn)需要占用底板一個(gè)電池端頭的面積，因此所述電連接端子，對(duì)多個(gè)電池充電，僅需要底板能夠同時(shí)容納多個(gè)電池的端頭即可。其可在非常小的充電座體積的情況下，實(shí)現(xiàn)多個(gè)電池的同時(shí)充電，充電極體積小、結(jié)構(gòu)非常緊湊，其原材料成本低，環(huán)保性好，非常的便于攜帶。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型一種鋰電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型一種鋰電池的剖視圖；
[0016]圖3為一種電連接端子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本實(shí)用新型的另一種電連接端子的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]—種鋰離子電池,如圖1和圖2所不,包括圓柱形金屬殼體10,殼體內(nèi)裝有聚合物電芯，金屬殼體底部設(shè)置電池負(fù)極13，聚合物電芯的通過負(fù)極引出件與金屬殼體底部的電池負(fù)極連接；金屬殼體頂部中間位置設(shè)置柱狀電極14，柱狀電極的外圍有與之隔離的環(huán)形電極15，聚合物電芯的正極通過正極引出件與柱狀電極連接，聚合物電芯的負(fù)極還與環(huán)形電極連接，金屬殼體的頂部還設(shè)置有連通殼體內(nèi)外的泄放孔；所述的泄放孔可有一個(gè)、兩個(gè)，也可為多個(gè)，其可分部在柱狀電極與環(huán)形電極之間，也可分別在環(huán)形電極的外圍；在柱狀電極的頂部設(shè)置向下的螺紋槽孔16。
[0019]其中，環(huán)形電極相對(duì)于殼體外殼上緣和柱狀電極內(nèi)凹可避免同時(shí)誤接觸到柱狀電極和環(huán)形電極，造成短路。
[0020]優(yōu)選地，在聚合物電芯的正極與殼體頂部中間的柱狀電極之間串聯(lián)有鋰離子電池保護(hù)電路，通過設(shè)置的鋰離子電池保護(hù)電路可對(duì)電池的輸出電壓和電芯電量進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)電池的防過壓、防過充保護(hù)，從而進(jìn)一步提高鋰電池的安全性。通過設(shè)置保護(hù)電路板，很好的避免了人為操作對(duì)電池帶來的損害和發(fā)生危險(xiǎn)情況的可能，從而使鋰離子電池能夠安全的應(yīng)用于民用領(lǐng)域。
[0021]所述鋰離子電池的外形可為直徑18mm,長(zhǎng)度65mm的圓柱型的18650型鋰離子電池。其采用現(xiàn)有18650鋰離子電池的外形尺寸，使其可方便的直接適用于現(xiàn)有18650鋰電池使用的場(chǎng)合。
[0022]所述鋰離子電池的外形也可不受限制，采用其它任何現(xiàn)有鋰離子電池的外形，如方形等，通過采用相應(yīng)鋰離子電池的外形，可適用于相應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)合。
[0023]本實(shí)用新型所述的與上述鋰離子電池配合使用的連接端子20，如圖3，包括與鋰離子電池頂部相配的端子蓋板21，端子蓋板一側(cè)的中間設(shè)置凸出的螺紋柱22與所述鋰離子電池的螺紋槽孔16相配，可旋于螺紋槽孔內(nèi)；在與所述鋰離子電池柱狀電極相對(duì)位置設(shè)置正極連接片26，在與所述鋰離子電池的環(huán)形電極相對(duì)位置設(shè)置負(fù)極連接片27，負(fù)極連接片與正極連接片可彼此直接錯(cuò)開實(shí)現(xiàn)電隔離，也可以通過絕緣片25彼此電隔離。正極連接片穿過穿過端子蓋板21，在端子蓋板另一側(cè)形成正極接線端子；負(fù)極連接片穿過端子蓋板，在端子蓋板的另一側(cè)形成負(fù)極接線端子；在螺紋柱旋緊在鋰離子電池的螺紋槽孔內(nèi)時(shí)，負(fù)極連接片和正極連接片分別與鋰離子電池的環(huán)形電極和柱狀電極緊密壓接，從而使負(fù)極接線端子和正極接線端子可靠的將電池的正負(fù)極引入與引出。
[0024]所述正極連接片為套在螺紋柱外的與柱狀電極相對(duì)的導(dǎo)電金屬片；該導(dǎo)電金屬片可與螺紋柱一體也可與螺紋柱分開彼此獨(dú)立。螺紋柱可作為正極連接片的一部分，其可更好的保證正極連接片與柱狀電極的連接。
[0025]所述負(fù)極連接片可為環(huán)形導(dǎo)電金屬片，其上設(shè)置有多個(gè)與環(huán)形電極相對(duì)的彈性爪，在螺紋柱旋緊在螺紋槽孔內(nèi)時(shí)，彈性爪可保證與環(huán)形電極的可靠壓接。所述彈性爪可為一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)，甚至更多，其中以三個(gè)、四個(gè)為佳，能夠兼顧結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單與接連可靠的優(yōu)點(diǎn)。
[0026]圖4是一種本實(shí)用新型所述鋰離子電池使用的電連接端子，包括底座30，底座30上排列設(shè)置的一個(gè)以上的連接端子單元，各連接端子單元包括底座上設(shè)置的向上凸出的螺紋柱31，底座在緊靠螺紋柱的外圍設(shè)置圍繞螺紋柱的正極導(dǎo)電片32，在正極導(dǎo)電片的外圍再間隔設(shè)置環(huán)形的負(fù)極導(dǎo)電片33，負(fù)極導(dǎo)電片設(shè)置向上的多個(gè)彈性電極接觸件34 ;各連接端子單元的正極導(dǎo)電片連接電源正極引入線，將電源正極引入；各連接端子單元的負(fù)極導(dǎo)電片則連接電源負(fù)極引入線，將電源負(fù)極引入。
[0027]所述彈性接觸件3 4可為由負(fù)極導(dǎo)電片向上伸出的彈性金屬片，也可為負(fù)極導(dǎo)電片直接向上彎曲，形成的彈性突起部。
【權(quán)利要求】
1.一種鋰離子電池，包括圓柱形金屬殼體，殼體內(nèi)裝有聚合物電芯，金屬殼體底部設(shè)置電池負(fù)極，聚合物電芯的通過負(fù)極引出件與金屬殼體底部的電池負(fù)極連接；金屬殼體頂部中間位置設(shè)置柱狀電極，柱狀電極的外圍有與之隔離的環(huán)形電極，聚合物電芯的正極通過正極引出件與柱狀電極連接，聚合物電芯的負(fù)極還與環(huán)形電極連接，金屬殼體的頂部還設(shè)置有連通殼體內(nèi)外的泄放孔；在柱狀電極的頂部設(shè)置向下的螺紋槽孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池，其特征在于，電芯的正極與殼體頂部中間的柱狀電極之間串聯(lián)有保護(hù)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鋰離子電池，其特征在于，環(huán)形電極相對(duì)于殼體外殼上緣和柱狀電極內(nèi)凹。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池的外形為直徑18mm，長(zhǎng)度65mm的圓柱型的18650型鋰離子電池。
5.一種與權(quán)利要求1 一 4中任何一項(xiàng)所述的鋰離子電池配合使用的電連接端子，其特征在于:包括與所述鋰離子電池頂部相配的端子蓋板，端子蓋板一側(cè)的中間設(shè)置凸出的螺紋柱與所述鋰離子電池的螺紋槽孔相配，可旋于螺紋槽孔內(nèi)；在與所述鋰離子電池柱狀電極相對(duì)位置設(shè)置正極連接片，在與所述鋰離子電池的環(huán)形電極相對(duì)位置設(shè)置負(fù)極連接片，負(fù)極連接片與正極連接片彼此電隔離；正極連接片穿過端子蓋板，在端子蓋板另一側(cè)形成正極接線端子；負(fù)極連接片穿過端子蓋板，在端子蓋板的另一側(cè)形成負(fù)極接線端子；在螺紋柱旋緊在所述鋰離子電池的螺紋槽孔內(nèi)時(shí)，負(fù)極連接片和正極連接片分別與所述鋰離子電池的環(huán)形電極和柱狀電極緊密壓接，從而使負(fù)極接線端子和正極接線端子可靠的將鋰離子電池的正負(fù)極引入與引出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電連接端子，其特征在于:正極連接片為套在螺紋柱外的與柱狀電極相對(duì)的導(dǎo)電金屬片。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電連接端子，其特征在于:所述負(fù)極連接片為環(huán)形導(dǎo)電金屬片，其上設(shè)置有多個(gè)與環(huán)形電極相對(duì)的彈性爪。
8.一種與權(quán)利要求1 一 4中任何一項(xiàng)所述的鋰離子電池配合使用的電連接端子，其特征在于:包括底座，底座上排列設(shè)置的一個(gè)以上的連接端子單元，各連接端子單元包括設(shè)置于底座上的向上凸出的螺紋柱，底座在緊靠螺紋柱的外圍設(shè)置圍繞螺紋柱的正極導(dǎo)電片，在正極導(dǎo)電片的外圍再間隔設(shè)置環(huán)形的負(fù)極導(dǎo)電片，負(fù)極導(dǎo)電片設(shè)置向上的多個(gè)彈性電極接觸件；各連接端子單元的正極導(dǎo)電片連接電源正極引入線，將電源正極引入；各連接端子單元的負(fù)極導(dǎo)電片則連接電源負(fù)極引入線，將電源負(fù)極引入。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電連接端子，其特征在于:所述彈性電極接觸件為由負(fù)極導(dǎo)電片向上伸出的彈性金屬片。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電連接端子，其特征在于:所述彈性電極接觸件為負(fù)極導(dǎo)電片直接向上彎曲形成的彈性突起部。
【文檔編號(hào)】H01M10/0525GK203826493SQ201420056933
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月29日
【發(fā)明者】劉禮剛 申請(qǐng)人:劉禮剛